郭春英
(兗礦東華建設有限公司建安分公司, 山東 鄒城 273500)
我單位承接的儲煤系統(tǒng)工程,其中有大約200米的皮帶走廊部分經過一段公路和場地,為了不影響公路和場地的正常使用,經設計單位通過地質勘查報告研究,采用淺埋暗挖工法施工。暗挖部分長約為190米。
2.1 小導管超前注漿作業(yè)工藝研究;
2.2 暗挖工藝研究;
2.3 支護工藝技術研究;
2.4 監(jiān)測控制技術研究。
3.1 工藝流程
(1)主要工藝流程:打入超前注漿導管→壓注改性水玻璃漿液→開挖上拱部土方→安裝鋼榀架、掛網片、焊連接筋→噴射上拱混凝土→挖側墻部土方→安裝側墻榀架、掛網片、焊接連接筋及預埋螺栓→噴射側墻混凝土→挖核心土
(2)在施工過程中應用監(jiān)控量測、信息反饋和優(yōu)化設計,實現(xiàn)不坍方、少沉降、安全施工。施工中應堅持十八字方針:管超前、嚴注漿、短進尺、強支護、早封閉、勤量測。
3.2 超前小導管預注漿支護工藝
根據(jù)工程圖紙說明以及工程土質特點,且穿越道路場地,穩(wěn)固土體是開挖暗道的先決條件,所以采用超前小導管預注漿支護進行加固地層。本工程對側墻和拱部進行了超前注漿加固處理,保證了暗道周邊土體的穩(wěn)定。
(1)鉆孔:超前小導管孔采用SF電鉆和YT-28風鉆鉆孔。
(2)布管
(a)超前小導管選用 Φ32-40mm的鋼管加工而成,頂部切削成尖靴,尾部焊接墊圈,其長度一般為3.0-3.5m;
(b)超前小導管僅在起拱線以上沿拱邊輪廓線設置,環(huán)向間距40-50cm不等,外插角一般為30° ;
(c)超前小導管從網構鋼架腹部空間穿過,插入已鉆好的孔中,尾端與鋼架焊接,連為一體。注漿管縱向搭接長度水平投影不小于1m。利用風鎬的錘擊功能將鋼管擊入土層,用壓縮空氣將管內積物吹凈,孔口采取暫時封堵措施。
(3)封面
注漿前,噴射5-10cm厚混凝土封閉工作面,防漏漿。i(4)注漿
根據(jù)土質的情況采用改性水玻璃漿液進行注漿加固。
3.3 土方暗挖工藝
暗道土方施工在注漿結束后進行。采用正臺階法施工,臺階寬度控制在1.0倍洞徑,臺階上方留置核心土,以便于及時施做初期支護。下臺階適當留設坡度,防止土方滑落,開挖順序嚴格遵循施工組織設計要求。
先開挖上拱土方,噴射混凝土封閉后,再開挖邊墻,核心土及底板土方。開挖時遵循“注漿一段,開挖一段”的施工原則,開挖及格柵間距為500mm,拱部開挖后盡早封閉,盡量減少頂部土方懸空時間,最前一步未封閉的上拱格柵與最前一步已封閉的拱腿的間距控制在2~2.5m之間,核心土保持1:3~1:5的坡度,防止土方坍塌。
皮帶走廊暗道開挖順序圖
3.4 支護工藝研究
(1)鋼拱架和鋼筋網聯(lián)合支護
開挖至中線、高程及輪廓線符合設計要求時,進行拱網聯(lián)合支護。鋼格柵垂直于地面安裝,土體開挖面形成后及時架設鋼拱架。安裝前清除底腳下的虛碴及其它雜物,超挖部分用噴射混凝土填充。
網構鋼格柵的結構:有三根主筋和處于他們形成的三角形范圍內的加強筋焊接而成,主筋采用直徑18mm的螺紋鋼,加強筋為直徑10mm的圓鋼,根據(jù)暗道斷面的大小,網構鋼架可分為4塊,每塊接頭分別焊接厚10mm的鏈接鋼板,用M18mm的螺栓將各塊鏈接成整體。
網構格柵縱向間距1.0-1.2米,縱向聯(lián)接筋為Φ20的鋼拉桿,鋼拉桿間距1.5-2.0m,內外雙層交錯布置;格柵內外滿鋪鋼筋網片(ф6@100×100)亦為雙層布置,施工中與格柵和縱向連接筋用扎絲或焊接牢固。施工中嚴格控制格柵間距、縱向連接筋、網片之間(搭接不小于一個網格)的搭接長度。
(2)噴射混凝土支護
為降低粉塵,采用濕噴工藝,噴射混凝土工藝流程見下圖。
(1)原材料的控制:
噴射混凝土的原材料進場均進行質量檢驗,進行速凝效果的試驗,確定速凝劑的品種和最佳摻量,要求初凝不超過5min,終凝不超過10min,進行配合比選擇試驗,確定水泥用量和水灰比。噴射混凝土選用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥。
2)噴射作業(yè)
噴射順序由下而上;噴射混凝土時,噴頭與受噴面應保持垂直,噴頭距受噴面距離0.8~1m;均勻地按螺旋軌跡移動,不準長時間對準一點一次噴夠厚度。噴射壓力控制在0.12~0.15MPa,一次噴射厚度,側壁約60~100mm,拱頂部分約50~60mm,當分層噴射時,在前一層噴射混凝土終凝后進行,若在終凝1小時后再進行噴射時,噴層表面用水清洗。
3.5 施工監(jiān)測控制
本工程中主要監(jiān)測項目為:地質與支護狀況觀察、受施工影響范圍內地表沉降量測、重要管線變形量測、初期支護拱頂沉降與周邊收斂位移量測。所有監(jiān)測數(shù)據(jù)、記錄、圖表均存入計算機監(jiān)測管理系統(tǒng),統(tǒng)一管理。
根據(jù)設計的有關要求,本標段管道暗挖必須監(jiān)測的項目如下表:
量測頻率 允許值1~15天16~30天31~90天地質及支護觀察測量項目測量方法測點布置觀察、記錄 每一開挖環(huán) 每次開挖后洞周收斂 收斂儀 洞門附近、暗道中心位置 2次/天1次/2天2次/周25mm頂板下沉水準儀、鋼尺洞門附近、暗道中心位置 25mm
4.1 避免了對公路路面的破壞及地下各種管線、地面通訊電纜、燈桿和民房的拆遷,其中拆遷費節(jié)省10萬元。
4.2 淺埋暗挖法施工不干擾市民的正常生活,避免了因明挖施工而產生的噪音、塵土、振動等公害,保證了道路的暢通,深受各級領導的贊揚和當?shù)厥忻竦臍g迎。
4.3 淺埋暗挖法施工技術為建設現(xiàn)代化城市交通開創(chuàng)了一條嶄新的道路,為實現(xiàn)現(xiàn)代城市的遠景規(guī)劃提供了技術保證。
[1]張國亮 韓占波 雙層小導管在淺埋暗挖隧道施工中的應用[J].鐵道科學與工程學報,2006(02).
[2]王夢恕.隧道建設.2006(5).
[3]王建平,張富強.小導管注漿預支護技術在城市淺埋暗挖隧道的應用[J]. 河北建筑工程學院學報,2003(01).