錢(qián) 剛

（中鐵十八局第四工程有限公司，天津300354）

0 引言

在隧道施工中經(jīng)常會(huì)采用“高站位，低區(qū)間”的施工方法，其中中間段的線(xiàn)路最低，聯(lián)絡(luò)通道經(jīng)常設(shè)置在隧道中間部位，并與廢水泵房聯(lián)合施工，廢水泵房需要在聯(lián)絡(luò)通道開(kāi)挖完成后施工，會(huì)對(duì)聯(lián)絡(luò)通道的變形產(chǎn)生較大影響。防止隧道變形的方法有地基加固、二次加固等。因此，積累變形風(fēng)險(xiǎn)控制技術(shù)就顯得尤為重要?；诖?，本文結(jié)合某隧道聯(lián)絡(luò)通道實(shí)際情況，對(duì)初支開(kāi)挖及混凝土施工技術(shù)做了如下分析。

1 工程概況

1.1 工程簡(jiǎn)介

設(shè)聯(lián)絡(luò)通道兼排水泵房一座，采用暗挖法施工。聯(lián)絡(luò)通道處區(qū)間線(xiàn)間距12m，開(kāi)挖長(zhǎng)度約6.6m，覆土約為19m；結(jié)構(gòu)形式為復(fù)合式襯砌結(jié)構(gòu)，初襯和二襯之間設(shè)置防水層。結(jié)構(gòu)斷面為拱形直墻，初支厚度250mm，二襯厚度300mm；二襯內(nèi)凈寬3.1m，內(nèi)凈高2.8m。通道上部為道路。

1.2 工程地質(zhì)和水文地質(zhì)

聯(lián)絡(luò)通道拱頂?shù)貙忧闆r從上至下依次為：①雜填土、②濕陷性黃土狀粉質(zhì)黏土、③黃土狀粉質(zhì)黏土、④中砂、⑤粉質(zhì)黏土、⑥中粗砂、⑦含卵礫石中粗砂等土層；聯(lián)絡(luò)通道拱部位于粉質(zhì)黏土層與中粗砂層交接處，底部位于含卵礫石中粗砂層中，廢水泵房部分位于含卵礫石中粗砂層中。

2 聯(lián)絡(luò)通道工程初支開(kāi)挖及混凝土施工技術(shù)

2.1 管片臨時(shí)支撐施工

在聯(lián)絡(luò)通道開(kāi)挖前，需要先安裝臨時(shí)支護(hù)，以確保管片的穩(wěn)定性。本工程的鋼支撐由工字鋼組成，豎向?yàn)?0a工字鋼，橫向?yàn)?8b工字鋼，環(huán)向支撐為316mm×16mm的連續(xù)加肋鋼板，縱向用18b工字鋼做通長(zhǎng)加固處理。待混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后再拆除臨時(shí)支撐。

2.2 聯(lián)絡(luò)通道開(kāi)洞門(mén)施工

根據(jù)地質(zhì)勘探報(bào)告顯示，本工程聯(lián)絡(luò)通道的斷面主要為砂層，穩(wěn)定性比較差，為避免開(kāi)挖時(shí)發(fā)生塌方，在管片割除之前需要進(jìn)行全斷面深孔注漿處理，具體做法為：采用小導(dǎo)管注漿對(duì)開(kāi)洞3m范圍內(nèi)和接收端3m范圍進(jìn)行注漿加固，其余部分采用超前小導(dǎo)管進(jìn)行注漿加固。聯(lián)絡(luò)通道注漿加固平面圖如圖1所示

2.3 聯(lián)絡(luò)通道初支施工

2.3.1 超前小導(dǎo)管施工

超前小導(dǎo)管采用Φ42×3.25無(wú)縫鋼管管，小導(dǎo)管環(huán)向間距300mm，長(zhǎng)度2m，每榀格柵打設(shè)一排。小導(dǎo)管構(gòu)造圖如圖2所示：

集水坑注漿小導(dǎo)管長(zhǎng)度1.5m，環(huán)向間距500mm，縱向間距500mm。每榀格柵拱腳處打設(shè)2根鎖腳錨管，鎖腳錨管采用Φ42×5普通的鋼管，長(zhǎng)度2.0m，漿液采用水泥～水玻璃雙液漿，注漿加固半徑為0.25m，水平傾角20°～30°。鎖腳錨管與鋼格柵焊接牢固[1]。

2.3.2 土方開(kāi)挖

聯(lián)絡(luò)通道采用臺(tái)階法施工，預(yù)留核心土，其高不小于在施段斷面高度得1/2，寬度不小于在施段斷面寬度得1/3。暗挖施工嚴(yán)格控制每循環(huán)進(jìn)尺，盡快封閉初期支護(hù)，減少地層松弛。施做小導(dǎo)管前，上半部掌子面應(yīng)做噴錨封閉。遇掌子面不穩(wěn)定時(shí)，應(yīng)及時(shí)噴砼封閉；遇開(kāi)挖面有水時(shí)，應(yīng)進(jìn)行掌子面注漿封閉。臺(tái)階法施工剖面圖如圖3所示：

圖1 聯(lián)絡(luò)通道注漿加固平面圖（單位：mm）

圖2 小導(dǎo)管構(gòu)造圖（單位：mm）

圖3 臺(tái)階法施工剖面圖（單位：mm）

具體的開(kāi)挖步驟為：

第一步，超前小導(dǎo)管施工，通過(guò)注漿的方法加固土體。

第二步，上部臺(tái)階土層開(kāi)挖，并預(yù)留出一定量的核心土。初噴掛網(wǎng)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，安裝頂格柵鋼架，并進(jìn)行第二次噴射混凝土。

第三步，進(jìn)行下部臺(tái)階土層開(kāi)挖，直道設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，確認(rèn)無(wú)誤后初噴掛網(wǎng)，在底部和側(cè)面墻安裝格柵鋼架，復(fù)噴混凝土，為滿(mǎn)足聯(lián)絡(luò)通道施工要求，上臺(tái)階和下臺(tái)階的間距控制在3m左右。

第四步，當(dāng)二次襯砌施工完成后，進(jìn)行泵房井身開(kāi)挖，以人工開(kāi)挖方式為主，分段開(kāi)挖，每次開(kāi)挖高度控制在0.5m左右，并設(shè)置一榀格柵鋼架。

2.3.3 掛網(wǎng)、架設(shè)格柵鋼架施工

鋼筋格柵每榀間距，初支過(guò)渡段3榀鋼筋格柵密排，其它均為500mm，沿鋼筋格柵環(huán)向設(shè)內(nèi)外雙排縱向拉結(jié)筋22@1000（沿主筋內(nèi)外交錯(cuò)布置，長(zhǎng)度為0.85m）。土體與格柵間鋪設(shè)單層A6.5@150×150鋼筋網(wǎng)片，網(wǎng)片搭接長(zhǎng)度不少于一個(gè)網(wǎng)孔[2]。

2.4 初噴混凝土施工

選擇42.5普通硅酸鹽水泥，粒徑小于15mm的碎石和中砂，加入適量速凝劑，經(jīng)過(guò)3～5次試驗(yàn)來(lái)確定混凝土配合比，并嚴(yán)格按照配合比配制混凝土，初噴厚度在250mm左右，噴射壓力控制在0.8MPa以下。砼噴射應(yīng)分片依次自下而上進(jìn)行并先噴鋼筋格柵與壁面間砼，然后再?lài)妰射摻罡駯胖g砼。每次噴射厚度為：邊墻70～100mm；拱頂50～60mm。噴射砼回彈量，邊墻不宜大于15%，拱部不宜大于25%。噴射砼（洞內(nèi)溫度一般在5℃以上）完成2h后應(yīng)進(jìn)行噴水養(yǎng)護(hù)，如果氣溫低于5℃不得噴水養(yǎng)護(hù)，應(yīng)進(jìn)行覆蓋養(yǎng)護(hù)。

2.5 防水施工

連接通道結(jié)構(gòu)防水等級(jí)應(yīng)為二級(jí)，頂部不允許滴漏，其它不允許漏水，結(jié)構(gòu)表面可有少量濕漬，總濕漬面積不應(yīng)大于總防水面積的2‰；任意100㎡防水面積上的濕漬不超過(guò)3處，單個(gè)濕漬的最大面積不大于0.2㎡。隧道工程中漏水的平均滲漏量不大于0.05L/(㎡·d)，任意100㎡防水面積滲漏量不大于 0.15L/(㎡·d)[3]。

2.6 聯(lián)絡(luò)通道二襯施工

二襯結(jié)構(gòu)主筋保護(hù)層厚度為35mm，受力鋼筋錨固長(zhǎng)度30d；鋼筋的連接主要采用焊接，焊接長(zhǎng)度≥10d，現(xiàn)場(chǎng)鋼筋焊接和綁扎時(shí)，應(yīng)注意防水層的保護(hù)。具體步驟為：

第一步，澆筑混凝土前檢查防水板的鋪設(shè)，鋼筋預(yù)埋件，止水鋼板，端頭木模板，洞身鋼模板等是否符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，模板臺(tái)架是否穩(wěn)固、牢固，清除模板內(nèi)的雜物等，準(zhǔn)備就緒后澆筑混凝土。

第二步，混凝土由攪拌車(chē)從攪拌站運(yùn)輸至工地，在運(yùn)輸過(guò)程中要避免出現(xiàn)離析、漏漿，并要求澆注時(shí)有良好的和易性，坍落度損失減至最小或者損失不至于影響混凝土的澆注與搗實(shí)，在冷天、熱天、大風(fēng)等氣候條件下運(yùn)送混凝土?xí)r應(yīng)力求縮短運(yùn)輸時(shí)間[4]。

第三步，混凝土到場(chǎng)后，用三輪車(chē)運(yùn)至通道附近地泵處，由地泵泵送入模。澆筑左右對(duì)稱(chēng)，沿通道高度分層進(jìn)行，每一循環(huán)應(yīng)連續(xù)灌注，以減少接縫造成的滲漏現(xiàn)象。襯砌模架按灌注孔先下后上，由后向前有序進(jìn)行，防止發(fā)生混凝土砂漿與骨料分離。

第四步，通道高度較大，為防止混凝土澆筑時(shí)沖擊力過(guò)大及造成混凝土離析，設(shè)置滑槽，且高度控制在2m以?xún)?nèi)，防止混凝土產(chǎn)生離析。如必須間歇時(shí)，盡量縮短時(shí)間間隔，并在前層混凝土終凝之前將次層混凝土灌注完畢。混凝土每層灌注厚度控制在300mm左右。

第五步，混凝土底板采用插入式振搗器振搗，側(cè)墻及頂拱采用附著式振搗器配合插入式振搗器振搗，振搗時(shí)間為10～30秒，并以泛漿和不冒氣泡為準(zhǔn)，振搗棒移動(dòng)距離不大于作用半徑一倍，插入下層混凝土深度不小于5cm，振搗時(shí)不得碰撞鋼筋、模板、預(yù)埋件和止水帶等[5]。

第六步，混凝土灌注過(guò)程中安排專(zhuān)人隨時(shí)觀(guān)察模板、支架、鋼筋、預(yù)埋件等情況，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理。

第七步，混凝土終凝后及時(shí)養(yǎng)護(hù)，結(jié)構(gòu)混凝土養(yǎng)護(hù)期不少于14天，洞身二次襯砌養(yǎng)護(hù)采用灑水養(yǎng)護(hù)。

3 施工效果分析

為驗(yàn)證聯(lián)絡(luò)通道施工質(zhì)量，需要對(duì)聯(lián)絡(luò)通道地表沉降進(jìn)行全面監(jiān)測(cè)，在聯(lián)絡(luò)通道附件布置9個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，并分為三排布置，其中第一排和第三排在以聯(lián)絡(luò)通道中心為對(duì)稱(chēng)軸對(duì)稱(chēng)布置，第二排布置在聯(lián)絡(luò)通道中心位置，以確保沉降監(jiān)測(cè)效果，具體布置方式如圖4所示：

圖4 沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置方式

本工程統(tǒng)計(jì)了沉降監(jiān)測(cè)5天的數(shù)值，具體沉降監(jiān)測(cè)結(jié)果如表1所示：

表1 地表沉降監(jiān)測(cè)結(jié)果表 /mm

表1中“-”表示沉降，從表1中可以看出，沉降變化最大值為-11.2mm，最小值為-0.6mm，滿(mǎn)足施工設(shè)計(jì)要求，表明此次施工質(zhì)量較好，可為今后同類(lèi)工程施工一定的參考和借鑒。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，本文結(jié)合工程實(shí)例，分析了聯(lián)絡(luò)通道工程初支開(kāi)挖及混凝土施工技術(shù)，分析結(jié)果表明，為確保聯(lián)絡(luò)通道工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，需要先進(jìn)行管片臨時(shí)支撐，并進(jìn)行超前小導(dǎo)管施工，再進(jìn)行后續(xù)土方開(kāi)挖。初次襯砌時(shí)先噴鋼筋格柵與壁面間砼，然后再?lài)妰射摻罡駯胖g砼，并做好防水處理工作。在二次襯砌時(shí)要做好鋼筋保護(hù)工作，避免鋼筋被銹蝕，以提升聯(lián)絡(luò)工程施工質(zhì)量。