岳林祥

（忻府區(qū)云中河水利管理處，山西 忻府區(qū) 034001）

1 引言

隨著城市建設的高速發(fā)展，城市地下軌道交通、地下大直徑輸水管線、城市地下熱力管線等隧道工程的建設越來越多，地下施工很多工法（如淺埋暗挖、盾構(gòu)、頂管等等）被更多的應用。施工豎井作為其地下工程施工的物資豎向交通通道，在地下工程施工中發(fā)揮著不可替代的作用。下文以北京市南水北調(diào)配套工程南干渠工程淺埋暗挖四標7號豎井為例，探討倒掛井壁法豎井施工的工藝。

2 工程概況

南干渠工程是北京市南水北調(diào)配套工程的重要組成部分，工程承擔著為郭公莊水廠、黃村水廠、亦莊水廠、第十水廠和通州水廠等提供南水北調(diào)水源的任務。工程區(qū)所在北京地區(qū)屬華北底層分區(qū)，場區(qū)內(nèi)均被第四系全新統(tǒng)沖洪積層覆蓋，其沉積物主要為永定河沖洪積物。底層巖性以厚層砂土、卵礫石層為主，向東過渡為黏性土、粉土與砂土、卵礫石相互沉積層。施工豎井平面尺寸18.6m×6m，井深11.352m。主要穿越地層為：雜填土、壤土、粉細砂、卵礫石，開挖穩(wěn)定性差，易出現(xiàn)坍塌現(xiàn)象。該豎井區(qū)域地下水位近年持續(xù)下降，埋深大，不存在施工降水問題。施工豎井分為兩部分，即鎖口圈和井身。地表以下2.0m為豎井井圈鎖口范圍，采用C25模筑鋼筋混凝土；井身主要處在卵礫石層，采用鋼插管超前注漿加固地層+鋼筋網(wǎng)片+鋼筋格柵+豎向聯(lián)結(jié)筋+鋼筋網(wǎng)片+噴混凝土聯(lián)合支護+井壁回填灌漿。

豎井施工流程為：施工準備→測量放樣→豎井鎖口施工→豎井井身施工→豎井水平支撐安裝（隨挖隨支）→豎井封底（豎井完成施工）。

3 豎井鎖口圈施工

鎖口圈是豎井的重要組成部分，其斷面形狀為倒L形，鎖口高2m，其中上部高度為1m，厚度為1m；下部高度為1m，厚度為0.7m，凸出部分掛在井口的土體上。鎖口圈主要承受著施工過程中的井體部分向下拉力，豎井完成后垂直提升系統(tǒng)的自重、工作時的側(cè)向壓力，維護著豎井上口的穩(wěn)定作用。

依據(jù)圖紙，并根據(jù)測量組所放控制線，定出鎖口圈輪廓線。探明開挖范圍內(nèi)的地下管線并進行改移。臨時土方開挖根據(jù)現(xiàn)場的情況，采用人工配合小挖機進行施工。

為保證安全施工，臨時土方開挖采用放坡法，掛網(wǎng)錨噴支護，隨開挖隨支護。開挖邊坡為1∶1。邊坡伴隨土方開挖進行支護，每向下開挖1m及時對該層井壁進行噴錨支護。邊坡支護采用100mm厚的C25網(wǎng)噴混凝土，鋼筋網(wǎng)直徑6mm、間距150mm×150mm，網(wǎng)片搭接2個網(wǎng)格，采用預制1m長、直徑22mm的鋼筋間距0.8m，梅花形布設錨入基坑壁約 1m深，作為鋼筋網(wǎng)片固定體系。錨筋外露端設置彎鉤，與鋼筋網(wǎng)片焊接牢固。

在開挖接近鎖口圈標高約30cm后，采用人工開挖，保證鎖口圈標高與設計圖紙一致。開挖完成后，在鎖口圈底部施做2cm的砂漿墊層，以便后序的鋼筋綁扎及模板安裝。

鎖口圈采用C25混凝土，澆筑過程中料口距離澆筑面高度不宜過高，應控制在0.5m以內(nèi)，每次澆筑厚度應嚴格控制，同一施工段的混凝土必須確保連續(xù)澆筑，并應保證上一層混凝土在下層混凝土初凝前澆筑，以避免出現(xiàn)分層。

鎖口施工流程為：測量放樣→土方開挖及清理→外層模板支設→鋼筋綁扎（預留插筋）→內(nèi)層模板支設→外層模板支設→鎖口混凝土淺筑→鎖口圈外土方回填。

4 豎井井身施工

豎井井身是施工豎井的主要部分，其作用是形成井筒，承受井外土體向內(nèi)的側(cè)壓及井外的滲水壓力。豎井鎖口圈及井口提升設備完成后采用人工配合機械開挖，自上而下施工，每層開挖高度50cm。由于全面開挖施工持續(xù)時間較長而增加塌方風險，所以每層均對稱分段開挖，開挖一段，架立一段，噴混凝土一段。

4.1 施工順序

開挖豎井長邊兩側(cè)中間土體，中角部1m內(nèi)土體預留，架立格柵，噴射混凝土；開挖豎井一邊對角土體，架立格柵，噴射混凝土；開豎井另一邊對角土體，架立格柵，噴射混凝土；開挖短邊兩側(cè)中段土體，中段格柵將對角格柵連成整體，噴射混凝土。

4.2 開挖支護方式

豎井開挖過程中，對井壁圍巖進行注漿預加固，采用直徑25mm的小導管，管長1.7m，豎向間距為1m，橫向間距為0.3m，向下打設角度為30°。小導管注漿漿液配比根據(jù)開挖土體進行現(xiàn)場工藝試驗進行選擇確定，砂礫層選用硫酸—水玻璃雙液漿，礫石層選用水泥—水玻璃雙液漿，采用雙液注漿機進行壓注，注漿壓力控制在0.3～0.5MP，注漿量根據(jù)計算確定，一般為 50～70L。

豎井井壁土方開挖完成后，即時架立格柵，安裝網(wǎng)片，格柵架立完成后立即噴射混凝土。格柵架設應水平，循環(huán)進尺精確，聯(lián)結(jié)螺栓全部緊固，鋼筋網(wǎng)片采用直徑6mm、間距150mm×150mm的網(wǎng)格，雙層布設；縱向聯(lián)結(jié)筋直徑22mm，環(huán)向間距0.6m，內(nèi)外交錯布設，在馬頭門兩側(cè)加密縱向連接筋，每側(cè)4根，加密長度為6.14m。豎井格柵第一榀緊貼鎖口段混凝土下緣，其余間距均為0.5m。噴射混凝土采用C25，厚度為30cm，噴射作業(yè)自下而上分層進行，噴射機置于井內(nèi)，拌和料采用管道隨用隨送。

4.3 型鋼支撐及鋼管支撐安裝

豎井施工過程中，應隨著開挖深度的增加按設計要求對已完成部分井體用型鋼進行角部支撐，用鋼管進行中部支撐（長邊中部）。

4.3.1 型鋼支撐

型鋼支撐采用18號槽鋼對拼，每間隔1m用150mm×210mm×10mm的方鋼綴板兩側(cè)焊接，焊接后截面為250mm×180mm的矩形。

型鋼支撐布置在豎井的4個角部位置，與4角的內(nèi)邊為1.5m。采用450mm×420mm×16mm的鋼板與鋼格柵連接，豎向間距為2m。

4.3.2 鋼管支撐

采用雙排直徑600mm、壁厚10mm的鋼管作為豎井中部支撐。鋼管撐橫向居中間距2.9m，豎向間距2m。

4.3.3 豎井封底

安裝完豎井豎向最后一榀格柵后，人工找平至基底標高。采用格柵鋼架支撐，鋪設雙層直徑6mm鋼筋網(wǎng)片，最后噴射C25混凝土封底。

4.3.4 豎井施工技術措施

井身開挖過程中，嚴格控制鋼支撐進尺，及時網(wǎng)噴混凝土支護，達到快速封閉的目的。為密實初支與壁后土體的空隙，應及時進行初支背后回填灌漿。

豎井井身施工流程為：施工準備→打設超前小導管注漿加固→開挖→掛網(wǎng)片→支設格柵→預埋回填灌漿管→焊接縱向連接筋→噴射混凝土→每隔縱向2m在角部安裝鋼支撐，豎井長邊中部支設鋼管支撐→開挖到設計深度后進行封底→井壁后回填灌漿（豎井完成施工）。

5 結(jié)語

豎井作為地下隧道工程施工的必要工程，貫穿于整個隧道工程施工的始終，有的甚至作為永久工程來保留，豎井施工質(zhì)量不僅關系到隧道施工期的安全，甚至影響隧道工程運行的安全。因此，保證豎井施工質(zhì)量至關重要。