田斌

【摘 要】本文以杭州地鐵城星路站通道暗挖施工的技術(shù)控制為例，著重闡述了在暗挖施工過程中遇到下穿重要管線時(shí)暗挖通道的施工技術(shù)控制措施，希望能對今后同類工程施工有一定的參考價(jià)值。

【關(guān)鍵詞】地鐵施工；管線保護(hù)；暗挖通道；地鐵車站；淺埋暗挖

1.工程概況

1.1工程設(shè)計(jì)

城星路站總長167.7m，寬21.3m，共設(shè)4個(gè)出入口和2個(gè)風(fēng)道，其中2、3號出入口通道段頂部敷設(shè)有一根φ1650大污水管，管底埋深約地下5.8m。由于為污水主管，不能遷改，故在2、3號出入口通道下穿污水管處施工采用淺埋暗挖法施工，暗挖段長度分別為7.7米和8.7米，結(jié)構(gòu)埋深11米，結(jié)構(gòu)斷面尺寸為6m×3.15m，通道頂板頂距污水管底的距離為0.9m。

1.2 工程地質(zhì)及水文

1.2.1工程地質(zhì)

場地位于錢塘江現(xiàn)代江堤堤外一帶，為錢塘江江域?yàn)┑氐孛病?/p>

地層和巖層描述從上到下依次分級詳見表1。

1.2.2水文地質(zhì)

本場地地下水分布為兩個(gè)主要含水層，即淺層潛水和深層承壓水。

淺層地下水屬潛水類型，主要賦存于上部填土層及粉土、砂土層中，補(bǔ)給來源主要為大氣降水及地表水，并隨季節(jié)而變化，其靜止水位埋深一般在0.5～3.4m；第二層為承壓水，經(jīng)計(jì)算，承壓水對坑底無浮脫作用，地下水對混凝土無腐蝕性。

2.污水管保護(hù)方案

污水管的保護(hù)主要是控制污水管的沉降量在2cm以內(nèi)，并保證不發(fā)生局部不均勻沉降，以確保污水管的安全。污水管的安全通過降水固結(jié)土體、洞外土體加固、洞內(nèi)注漿補(bǔ)強(qiáng)加固、暗挖段分部開挖使初支及時(shí)閉合、二襯施工時(shí)換撐與留撐的控制來保證。

暗挖施工過程中應(yīng)嚴(yán)格按照“管超前、嚴(yán)注漿、先降水、短開挖、強(qiáng)支護(hù)、早成環(huán)、勤量測、速反饋、控沉陷”的施工原則，自上而下步步為營，分塊成環(huán)，隨挖隨撐，及時(shí)做好初期支護(hù)，并待初期支護(hù)結(jié)構(gòu)的拱頂沉降和收斂已經(jīng)穩(wěn)定后，自下而上拆除初期支護(hù)結(jié)構(gòu)中的臨時(shí)中隔壁墻及臨時(shí)仰拱，再施做外包防水層，施作二次襯砌結(jié)構(gòu)。表2為城星路站出入口暗挖施工工序。

3.施工關(guān)鍵控制措施

3.1 降水

根據(jù)本地區(qū)地質(zhì)特點(diǎn)及施工經(jīng)驗(yàn)，為保證暗挖段的施工順利進(jìn)行，同時(shí)考慮局部集中降水引起地面不均勻沉降，進(jìn)而影響污水管局部沉降而造成污水管接頭開裂，暗挖段降水范圍要大一些，降水深度在基坑開挖底面以下1.0m。降水曲線應(yīng)盡可能平緩，使地層均勻沉降。

3.2 洞外地層加固

在暗挖段開挖施工之前，首先對污水管下土體及其兩側(cè)2米范圍土體進(jìn)行垂直注漿加固。由于污水管管徑較大，垂直注漿孔不能將管底土層全部加固，在此處考慮貼近污水管設(shè)斜向注漿孔，以最大限度將管底土層加固。

3.3超前支護(hù)及洞內(nèi)地層加固

3.3.1超前大管棚

由于污水管沉降控制要求比較高，暗挖段采用φ108mm大管棚注漿超前加固方法，有效地控制施工過程中地表的沉降，以確保污水管安全。

3.3.2 WSS注漿

在土體開挖過程中，采用超前小導(dǎo)管注漿方法進(jìn)行土體預(yù)加固。超前小導(dǎo)管為Ф32mm·δ=3.25mm鋼管，布設(shè)在拱部130°范圍內(nèi)，環(huán)向間距300mm，長度2.5m，外插角5～15°，每兩榀施作一環(huán)。注漿小導(dǎo)管后端架在已經(jīng)支好的鋼格柵內(nèi)，另一端深入地層。注漿后進(jìn)行土體開挖。超前注漿管接近污水管1m時(shí)，必須嚴(yán)格控制注漿管，不得碰到污水管壁，同時(shí)控制注漿壓力。

3.4 初支及背后注漿

在接近污水管1m時(shí)，鋼格柵間距由原來的0.5m，縮小為0.4m，以確保污水管不發(fā)生沉降。

為及時(shí)充填初支噴射混凝土與土層之間存在的空隙，第一層導(dǎo)洞初支結(jié)構(gòu)封閉后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行初支背后注漿，以控制初支結(jié)構(gòu)變形，控制地表沉降。在初支背后注漿，可以起到以下幾點(diǎn)作用：

①充填地層空隙，防止管線沉降過大。導(dǎo)洞土方開挖后，會(huì)引起周圍地層松動(dòng)，在噴射混凝土與地層之間，特別是拱架背后不易噴到的地方必定存在空隙。由于這些空隙的存在，地層應(yīng)力調(diào)整過程中，上層土體逐漸塌密，將引起地表沉降。及時(shí)進(jìn)行注漿，將空隙填滿，就阻止了土體位移，從而達(dá)到控制管線沉降的目的。

②加強(qiáng)結(jié)構(gòu)防水。初支后充填注漿，漿液可以結(jié)石體或固結(jié)體充填、擠密地層，增大地下水的阻力，從而阻斷或減少地下水滲流的通道，提高結(jié)構(gòu)的防水能力。

③控制初支結(jié)構(gòu)的沉降和收斂。結(jié)構(gòu)處于粉砂土中，周圍土體自穩(wěn)能力差，施工過程中可根據(jù)實(shí)際情況，在位移或沉降變化較大處或滲漏水處有針對性地布管注漿， 有效的控制初支結(jié)構(gòu)的沉降和收斂變形。

3.5 監(jiān)控測量

監(jiān)控測量是淺埋暗挖法施工不可缺少的重要組成部分。根據(jù)工程情況，建立監(jiān)控量測體系，重點(diǎn)是地表及管線沉降，拱頂沉降和邊墻收斂等量測項(xiàng)目。

監(jiān)控量測的目的在于，可以有效地指導(dǎo)初支結(jié)構(gòu)施工，及時(shí)采取有效措施調(diào)整施工步距，及時(shí)對初支結(jié)構(gòu)背后進(jìn)行充填注漿，從而保證了初支結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量，有效控制了初支結(jié)構(gòu)的變形與收斂，確保了污水管的安全。

城星路站施工時(shí)監(jiān)測結(jié)果：地表沉降值2～ 15mm，管線沉降最大為22mm；初支結(jié)構(gòu)的拱頂最大沉降值為26mm；收斂值為4mm。由此可見，車站施工的沉降值被控制在設(shè)計(jì)允許范圍內(nèi)。

4.體會(huì)與建議

4.1從城星路站暗挖通道施工情況來看，由于通道結(jié)構(gòu)所處的地質(zhì)環(huán)境（粉質(zhì)砂土等）差，圍巖自穩(wěn)能力極差。因此，在施工過程中對土體進(jìn)行預(yù)加固十分重要，對于沉降要求較高的特殊部位，必須考慮設(shè)超前長管棚方法。

4.2及時(shí)反饋監(jiān)控測量信息，施工過程中成功地應(yīng)用“動(dòng)態(tài)注漿”的技術(shù)管理和信息管理，起到了良好的效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]施仲衡.地下鐵道設(shè)計(jì)與施工.西安：陜西科技出版社，1997

[2]麻永華，賀善寧.建筑物下淺埋暗挖隧道施工技術(shù)研究.隧道/地下工程，2004（12）

[3]鐘桂彤.鐵路隧道.北京：中國鐵道出版社，2000