朱斌 陳博 安文斌

（中鐵一局集團(tuán)有限公司第三工程分公司，陜西 寶雞 721000）

一、工程概況

6號出入口：全長78.9m，由明挖段（長18.8m）+暗挖段（長12.658m）+明挖段（47.6m）組成，明挖段主體結(jié)構(gòu)采用單跨矩形斷面，全外包防水，圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用地下連續(xù)墻+內(nèi)支撐體系和自然放坡。暗挖段主體結(jié)構(gòu)采用平頂矩形斷面形式，拱部超前管棚支護(hù)，根據(jù)斷面大小采用CRD 工法施工，結(jié)構(gòu)由鋼架+噴射混凝土的初期支護(hù)和鋼筋混凝土的二次襯砌構(gòu)成，兩次襯砌之間設(shè)柔性防水層。暗挖段覆土厚度6.54m，上部有5000*2000 雨水箱涵，箱涵底部距離暗挖段頂部1.5m.其中西段暗挖接現(xiàn)有主體結(jié)構(gòu)基坑，周邊無建筑物，距離萬家麗右線橋墩約4.5m 和13.1m。暗挖段處在萬家麗橋下部，上部距離開挖面1.5m 有5000*2000 雨水箱涵，雨水箱涵起始段位于車站結(jié)構(gòu)北端40m,雨水箱涵內(nèi)部積水約0.2m，東段明挖段周邊有月畔灣小區(qū)住宅和萬家麗高架橋，距離月畔灣小區(qū)約24.7m，距離萬家麗左線高架橋7.3m 和9.8m。

二、工程、水文地質(zhì)

車站場地?zé)o地表水。根據(jù)區(qū)域水文地質(zhì)資料、現(xiàn)場調(diào)查及勘察資料分析，本場地地貌單元屬瀏陽河I～I(xiàn)I 級階地，主要含水層為階地沖洪積卵石層、地下水類型以孔隙潛水為主，水量較大，略具承壓性，屬強(qiáng)透水性地層；基巖以裂隙水為主，局部為溶洞水，均為承壓水，含水量較小，局部溶洞水量較大，總體上基巖屬弱透水層。地下水類型:該場地地下水受基底構(gòu)造、地層巖性和地形、地貌、氣象及瀏陽河河流等綜合因素的影響，水文地質(zhì)條件較簡單。按地下水類型可分為孔隙水及基巖裂隙水。

三、施工重難點及對策

（一）難點分析

月湖公園北站附屬結(jié)構(gòu)6 號出入口暗挖段屬于地層淺埋地段，上部覆土卵石層松散，且該處上部距離機(jī)動車道較近，施工期間行車震動較大，造成施工風(fēng)險較大。污水管線埋深2.11m，距離地鐵出入口暗挖段拱頂1.5m，與施工作業(yè)面距離較近，施工中容易對管線造成沉降、位移等干擾，存在安全隱患。

（二）應(yīng)對措施

1.開工前對管線的具體情況進(jìn)行核查，對管線滲漏形成的水囊或空洞進(jìn)行注漿處理，并對滲漏管線做防滲漏處理。2.覆土較淺，支護(hù)采用深孔注漿加固，主要對初期支護(hù)結(jié)構(gòu)周邊圍巖進(jìn)行預(yù)注漿加固，形成部分加固圈，降低暗挖風(fēng)險。3.控制開挖步距，按圖紙要求打設(shè)小導(dǎo)管。4.通道上臺階型鋼落腳處及時打設(shè)鎖腳錨管并注漿，控制型鋼架設(shè)后的沉降。5.及時對通道初支背后進(jìn)行注漿，注漿分兩次進(jìn)行，注漿范圍為開挖輪廓線外3m，注漿長度約12.658m，分第一第二循環(huán)，每個循環(huán)長度8.5m，開挖6.5m，6.針對環(huán)境風(fēng)險工程特點，對可能出現(xiàn)的事故情況進(jìn)行預(yù)判，指定完善的應(yīng)急預(yù)案。

四、平頂暗挖主要方法及技術(shù)

（一）暗挖施工面采用CRD 法施工步序

原有地下連續(xù)墻開孔（馬頭門）→全斷面注漿加固→大管棚施工→超前小導(dǎo)管施工→鋼架的制作、拼裝及加工→噴射混凝土→拆除支架及臨時支撐

（二）暗挖段土方開挖及初支

1.全斷面注漿加固。通道開挖前進(jìn)行全斷面超前預(yù)注漿，注漿范圍為開挖輪廓線外3m，注漿長度約12.7m，分兩個循環(huán)，每個循環(huán)長度8.5m，開挖6.5m，并保留2m止?jié){巖盤、第一循環(huán)利用明挖段地下連續(xù)墻作為止?jié){墻；第二循環(huán)需單獨做止?jié){墻。每開挖完成一段注漿加固區(qū)后再進(jìn)行一次超前注漿加固。注漿擴(kuò)散半徑1.5m，孔間距1m 布置，一循環(huán)共設(shè)48 個注漿孔。周邊孔：純水泥漿+水玻璃，中央孔：純水泥漿。第一循環(huán)注漿完成后，分部破除洞口段地下連續(xù)墻，采取先上后下，先右后左的順序進(jìn)行。連續(xù)墻破除完成后，在拱部打設(shè)雙排超前小導(dǎo)管。依次循環(huán)進(jìn)行。

2.大管棚施工。（1）大管棚按以下順序組織施工：導(dǎo)向墻施工→鉆孔→管棚鋼管安裝→注漿。（2）導(dǎo)向墻施工。出入口暗挖段管棚施工前，需設(shè)置一道1m×1m的導(dǎo)向墻，用于保證大管棚打設(shè)精度，導(dǎo)向墻采用C20 混凝土澆筑而成，在導(dǎo)向墻內(nèi)設(shè)置2 榀I18 輕型工字鋼架，鋼架外沿設(shè)置A140，壁厚5mm 的導(dǎo)向管，鋼管與鋼架焊接。鋼架各單元由連接板焊接成型，單元間由螺栓連接，接頭處焊縫高度：腹板h[f]=9mm，翼緣h[f]=12mm。（3）鉆孔。鉆孔從兩側(cè)間隔鉆孔，首次只鉆奇數(shù)孔，每鉆完一個孔及時用管棚鉆機(jī)頂進(jìn)去一根鋼花管，鋼花管每節(jié)4m，保證接頭部位錯開1 米以上，接頭部位使用絲扣連接牢固，鋼花管頂進(jìn)完畢后，開始統(tǒng)一自下而上統(tǒng)一注漿。（4）管棚鋼管安裝。管棚鋼管由鉆機(jī)頂進(jìn)，鋼管節(jié)段間用絲扣連接（φ108 鋼管，壁厚6mm，車150mm 長外絲扣，用Ф114mm、長300mm，車內(nèi)絲扣的連接鋼管連接，注漿孔徑10～16mm，孔間距11cm，呈梅花形布置，尾部留不鉆孔的止?jié){段110cm），頂進(jìn)時一節(jié)最常采用4m 管節(jié)。管棚頂?shù)轿缓?鋼管與導(dǎo)向管間隙用速凝水泥或其他材料堵塞嚴(yán)密,以防漿液冒出。堵塞時設(shè)置進(jìn)漿孔和排氣孔。相鄰管棚接頭必須錯開,可增加2m 長管節(jié)來錯開管棚接頭。在鋼花管內(nèi)裝入鋼筋籠。鋼筋籠由4 根φ18 螺紋鋼筋均勻固定焊接在φ42mm 長50mm 的固定環(huán)上,每節(jié)鋼筋籠按6m 加工制作,兩節(jié)鋼筋籠連接處接頭相互錯開。（5）注漿。①安裝好有孔鋼花管、放入鋼筋籠后即對孔內(nèi)注漿,漿液由ZJ-400 高速制漿機(jī)拌制。②注漿材料:注漿材料為C30 水泥凈漿。③采用注漿機(jī)將砂漿注入管棚鋼管內(nèi),初壓0.5～1.0MPa,終壓2MPa,持壓15min后停止注漿。④注漿量應(yīng)滿足設(shè)計要求,一般為鉆孔圓柱體的1.5倍;若注漿量超限,未達(dá)到壓力要求,應(yīng)調(diào)整漿液濃度繼續(xù)注漿,確保鉆孔周圍巖體與鋼管周圍孔隙充填飽滿。注漿時先灌注“單”號孔,再灌注“雙”號孔。⑤注漿結(jié)束后用M10 水泥砂漿充填鋼管，以增強(qiáng)管棚強(qiáng)度。

3.超前小導(dǎo)管施工。大管棚施工完成后，小導(dǎo)管按照間距0.3m 穿插在大管棚之間，人工采用風(fēng)鉆沿隧道開挖線在隧道拱部鉆小導(dǎo)管孔，小導(dǎo)管孔的孔徑、孔深、外插角必須符合設(shè)計要求。將小導(dǎo)管打入孔內(nèi)，在小導(dǎo)管端頭連接孔口閥及管路，和注漿機(jī)相連，對小導(dǎo)管進(jìn)行注漿。注漿材料采用水泥漿。注漿結(jié)束后把小導(dǎo)管和鋼架焊接連接在一起，然后進(jìn)行下道隧道施工工序。（1）小導(dǎo)管的制作。小導(dǎo)管采用Φ42，壁厚3.5mm 的無縫鋼管加工而成，長度3.5m。小導(dǎo)管前端加工成錐形，以便插打，并防止?jié){液前沖。小導(dǎo)管中間部位鉆Ф8mm 溢漿孔，呈梅花形布置(防止注漿出現(xiàn)死角)，間距15cm，尾部1m 范圍內(nèi)不鉆孔防止漏漿，末端焊Ф6 環(huán)形箍筋，以防打設(shè)小導(dǎo)管時端部開裂，影響注漿管連接。（2）小導(dǎo)管的鉆孔、安裝。①測量放樣，在設(shè)計孔位上做好標(biāo)記，用鑿巖機(jī)鉆孔，孔徑較設(shè)計導(dǎo)管管徑大10mm 以上，孔深、外插角必須符合設(shè)計要求。外插角取值應(yīng)考慮小導(dǎo)管的長度和鋼架的間距、鋼架的截面高度，設(shè)計外插角10°，可根據(jù)實際情況調(diào)整。②超前小導(dǎo)管沿隧道拱部及側(cè)墻開挖線均勻布設(shè)，間距應(yīng)根據(jù)開挖工作面前方的地質(zhì)條件和自穩(wěn)能力確定，設(shè)計間距為橫向間距0.3m，縱向每隔一榀沿拱頂范圍打設(shè)。③成孔后，將小導(dǎo)管按設(shè)計要求插入孔中，或風(fēng)鉆直接將小導(dǎo)管從型鋼鋼架上部、中部打入孔內(nèi)，并將管口四周密封。小導(dǎo)管打入后，先采用吹管法清孔。然后將注漿泵的高壓膠管與管口聯(lián)通，并且用棉紗、錨固劑等將管口處的縫隙塞緊，以保證注漿時不至于滲漏漿液。管路接通后先要壓水檢查密封性，達(dá)到要求后方可注漿。小導(dǎo)管外露30cm，在注漿結(jié)束后和鋼架焊接連接，支撐于開挖面后方的鋼架上或與鋼架共同組成預(yù)支護(hù)體系。④安裝注漿閥門和管路。⑤小導(dǎo)管施工其縱向搭接長度不小于0.5m。

（3）注漿。①注漿材料及漿液配比。注漿材料：水泥采用Po42.5普通硅酸鹽水泥，水泥漿液水灰比為1 ∶1，卵石層為防止跑漿可摻入部分速凝劑；

小導(dǎo)管注漿參數(shù)表表4.2-1

注漿量控制:小導(dǎo)管注漿量可按照下式計算：

Q=π·R2·L·n·K 式中：

R—漿液擴(kuò)散半徑，可按0.3m 考慮

L—小導(dǎo)管長度

n—巖體孔隙率

K—充填系數(shù)，根據(jù)不同地質(zhì)條件取值。

②小導(dǎo)管安裝完成后，應(yīng)進(jìn)行壓水試驗，壓力一般不大于0.5MPa，并根據(jù)設(shè)計和試驗結(jié)果確定注漿參數(shù)。注漿壓力：一般為0.3～0.5MPa。漿液濃度按照設(shè)計配制。漿液必須充滿鋼管及其周圍的空隙。③水泥漿液采用專用的漿液拌制機(jī)在現(xiàn)場拌制，拌制時用磅稱對水泥及用水量進(jìn)行稱量控制。當(dāng)一盤漿液拌制好后即可將其引流至事先準(zhǔn)備好的盛漿容器內(nèi)，而漿液拌制機(jī)可繼續(xù)拌制漿液，以滿足注漿連續(xù)性的需要。④注漿順序為由下至上，漿液先稀后濃、注漿量先大后小，注漿壓力由小到大。⑤當(dāng)發(fā)生串孔時，應(yīng)采用分漿器多孔注漿或堵塞串漿孔隔孔注漿。當(dāng)注漿壓力突然升高時應(yīng)停機(jī)查明原因；當(dāng)水泥漿進(jìn)漿壓力很大、壓力不變時，則應(yīng)調(diào)整漿液濃度及配合比，縮短凝膠時間，采用小流量低壓力注漿或間歇式注漿。⑥開挖時間為注漿后8h。

4.鋼架的制作、拼裝及加工。型鋼鋼架應(yīng)按照設(shè)計圖紙?zhí)崆爸谱?，在報請監(jiān)理首件試拼驗收通過后，運送至掌子面進(jìn)行架設(shè)。鋼架采用Q235 鋼材，22a 工字鋼和t=10mm 厚鋼板焊接而成，。為提高鋼架加工精度，需嚴(yán)格控制各構(gòu)件的下料尺寸，按設(shè)計圖紙尺寸及規(guī)范要求加工鋼架。兩片鋼架間采用4 個M22 螺栓連接牢固，連接角鋼預(yù)留A26 螺栓孔。

5.噴射混凝土。（1）潮噴砼工藝。潮噴砼就是按照配合比，把噴射砼用的水泥、砂子、石子、速凝劑等原材料利用攪拌機(jī)攪拌均勻，然后送入噴射機(jī)料斗，噴射機(jī)活塞將砼送入混合室，與壓縮空氣混合后進(jìn)入噴射管，在噴嘴處加入水，再次混合后的料束從噴嘴射到受噴面。（2）施噴方法。①噴射機(jī)安裝好后，先注水、通風(fēng)、清潔管道內(nèi)雜物。同時用高壓風(fēng)吹掃受噴面，清除受噴面上的塵埃。②采用人工掌握噴頭，操作人員必須把防護(hù)用品穿戴齊全。③噴射砼的混合料采用砼攪拌機(jī)拌和，攪拌時間不少于2min，確保攪拌均勻，同時保證連續(xù)供料。④噴射砼的噴射路線應(yīng)自上而下，呈“S”形運動；噴射時，噴頭作連續(xù)不斷的圓周運動，并形成螺旋狀前進(jìn)，后一圈壓前一圈三分之一。⑤噴射機(jī)要求風(fēng)壓為0.3～0.5Mpa。⑥噴頭與受噴面垂直，如遇受噴面被鋼筋網(wǎng)片鋼架覆蓋時，將噴頭偏斜10°～ 20°。（3）注漿工藝。①注漿漿液選擇及配合比，背后注漿常采用水泥漿，其配比為：水灰比=1：1。②注漿設(shè)備及壓力。初支回填注漿采用砂漿泵，回填注漿壓力不宜過高，只要能克服管道阻力、初期支護(hù)間空隙阻力即可，壓力過高易引起初期支護(hù)及結(jié)構(gòu)變形。③注漿施工。注漿之前，清理注漿孔，安裝好注漿管，保證其暢通；注漿必須連續(xù)作業(yè)，不得任意停泵，以防漿液沉淀，堵塞管路，影響注漿效果；注漿順序。注漿應(yīng)由低處向高處，由無水處向有水處依次壓注，以利于充填密實，避免漿液被水稀釋離析；注漿時，必須嚴(yán)格控制注漿壓力，以防大量跑漿或使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫；注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)注漿壓力穩(wěn)定上升，達(dá)到設(shè)計壓力并持續(xù)穩(wěn)定10 分鐘，不進(jìn)漿或進(jìn)漿量很少時，即可停止注漿，進(jìn)行封孔作業(yè)；

6.拆撐及結(jié)構(gòu)施工。待開挖及初支全部完成后，以監(jiān)控量測為依據(jù)，初支穩(wěn)定后進(jìn)行二襯施工。出入口二襯施工前需拆除臨時仰拱及中隔板，暗挖段豎向分兩次施工結(jié)構(gòu)，封閉成環(huán)；縱向初支按照每流水段分模長度拆除，具體施工步如下：（1）破除臨時中隔壁混凝土至底板結(jié)構(gòu)面上20cm。縱向每流水段拆除時兩端多拆1m，用于鋼筋及防水甩茬。（2）破除側(cè)墻結(jié)構(gòu)1.5m 范圍的臨時中隔板初支混凝土，保留拱架不割除。（3）基面處理完成后施作底板防水層，澆筑保護(hù)層，施作底板結(jié)構(gòu)。（4）割除破除部分的臨時仰拱鋼鋼架及臨時中隔壁拱部部分,高度方向保留1～3m 不破除（可根據(jù)模架支撐體系微調(diào)），基面處理后施工防水層，施工側(cè)墻及拱部結(jié)構(gòu)。（5）待混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計要求后，拆除模架及剩余部分臨時中隔墻及中隔板結(jié)構(gòu)，并進(jìn)行混凝土養(yǎng)護(hù)施工。（6）全部拆除完畢后，進(jìn)行混凝土養(yǎng)護(hù)施工。