文/ 楊永軍 中鐵十五局集團城市軌道交通工程有限公司 河南鄭州 450000

關(guān)于大直徑泥水盾構(gòu)的礦山法隧道內(nèi)接收施工技術(shù)及措施

文/ 楊永軍 中鐵十五局集團城市軌道交通工程有限公司 河南鄭州 450000

為了實現(xiàn)大直徑泥水盾構(gòu)安全順利完成在礦山法隧道內(nèi)的接收施工，益田路盾構(gòu)隧道工程項目采用了管棚侵限檢測與礦山法隧道擴挖、礦山法隧道頂部埋設(shè)32的錨桿、空推段導(dǎo)臺施工以及端頭墻至礦山法下臺階等技術(shù)，為確保施工質(zhì)量，還采取了相應(yīng)的擴挖施工、斷面復(fù)噴處理、施工放樣、錨桿注漿、砼導(dǎo)臺澆注、焊接牛腿等措施。這些施工技術(shù)在大直徑泥水盾構(gòu)的礦山法隧道內(nèi)接收施工中是可行的且是十分重要的。

大直徑泥水盾構(gòu)；礦山法；接收施工技術(shù)；措施

國民經(jīng)濟的發(fā)展推動著我國各個領(lǐng)域的進步與發(fā)展，但高速發(fā)展的城市存在大量既有建筑，其對盾構(gòu)機到達接收端的接收方式有較大的限制作用，盾構(gòu)機在實現(xiàn)豎井直接接收時也存在較大的難度，更多施工單位選擇了旁井接收或洞內(nèi)接收，而這對接收端施工技術(shù)提出了更高的要求。筆者將以益田路盾構(gòu)隧道施工為例，簡要分析大直徑泥水盾構(gòu)的礦上法隧道內(nèi)接收施工技術(shù)及其措施。

1、工程概況及水文地質(zhì)條件

1.1 工程概況

本工程為益田路盾構(gòu)隧道接收施工，該盾構(gòu)隧道起點里程為DK107+915，終點里程為DK109+385.6，隧道總長為1470.6m。本盾構(gòu)隧道分兩段展開施工，第一段為DK107+915至DK109+255，總長為1340m，采用盾構(gòu)法施工；第二段為DK109+255～DK109+283，總長130.6m，采用礦山法開挖以及盾構(gòu)法空推施工，采用礦山法開挖上臺階部分，保留中下臺階后采用盾構(gòu)對下半斷面進行開挖。本項目中的2號豎井位于蓮花山蓮花路南，地處緩丘，盾構(gòu)線路穿越最大丘頂標高為41m，丘坡較為平緩，豎井施工場地依山開挖而建。盾構(gòu)到達端在DK108+255，線路在此部分的埋深為29～33m，項目地表為富蓮大廈裙樓和蓮花北村的停車場。

1.2 水文地質(zhì)條件

在正式施工前，施工單位安排專業(yè)人員對施工場地進行了地質(zhì)勘查，勘查結(jié)果顯示，益田路盾構(gòu)隧道項目中，端頭盾構(gòu)始發(fā)地層為1～3弱風化變質(zhì)砂巖，厚度約為6.1m，往上依次為1～2強風化變質(zhì)砂巖、1～1全風化變質(zhì)砂巖、1～1分制粘土和填土層。采用礦山法爆破后，工程項目所在地的原巖性組織結(jié)構(gòu)已全部被破壞，裂隙水發(fā)育，滲透系數(shù)K＞0.5～2m/d。

2、大直徑泥水盾構(gòu)的礦山法隧道內(nèi)接收施工技術(shù)及措施

2.1 管棚侵限檢測與礦山法隧道擴挖

本工程對DK109+255～DK109+268段頂部進行了159長管棚的施工以及兩根侵限的處理，礦山法隧道整體沿小里程方向擴挖了13m，擴挖施工是在確保節(jié)點工期不變的原則下進行的，臺階段由原來的DK109+268～DK109+283變?yōu)镈K109+255～DK109+283。

采用礦山法開挖盾構(gòu)掘進范圍內(nèi)上半圓約7m高的范圍內(nèi)，下半圓約6m高的范圍內(nèi)則將中微風化變質(zhì)砂巖保留。對空推段和DK109+255～DK109+283臺階段實施斷面復(fù)噴處理，直至處理后的隧道凈空直徑為13.4m，即大于刀盤半徑20cm，這一措施可為后期隧道管片壁厚注漿作業(yè)提供便利。

2.2 礦山法隧道頂部埋設(shè)32的錨桿

將32的砂漿錨桿設(shè)置于DK109+290.2～DK1 09+323設(shè)置于已經(jīng)完成施工的礦山法隧道拱頂，以便于盾構(gòu)機后配套3、4號臺車洞內(nèi)解體施工的進行。本工程所選取的錨桿直徑為32mm，長為4m。一個斷面設(shè)置3根錨桿，錨桿之間的距離為3m，縱向1.5m一個斷面。為了確保錨桿施工質(zhì)量，施工人員需采取以下措施：

（1）在鉆孔操作前進行施工放樣，確保成孔偏差水平方向不超過3cm，垂直偏差則不大于1%。

（2）確保成孔達到設(shè)計深度后，既要盡最大可能吹干凈孔底的巖粉，還要清洗干凈土層錨桿，為防止踏孔需立即對錨桿進行注漿。

（3）在漿體初凝后需進行二次補漿，確保錨桿的穩(wěn)定。將錨桿作為挪動鉆機或其他設(shè)備的輔助點極有可能會對錨桿的質(zhì)量造成影響，因此施工人員在養(yǎng)護過程中需對這一點加以關(guān)注。

2.3 端頭墻至礦山法下臺階

本項目之所以要做端頭墻，主要原因有兩方面：1、該泥水盾構(gòu)接收段為礦山法隧道，存在施工臺階，仍需要由盾構(gòu)機來完成掘進，2、施做端頭墻可以為泥水盾構(gòu)機提供泥水平衡壓力，滿足泥水盾構(gòu)施工條件。

端頭墻至礦山法下臺階DK109+298～DK109+ 283段導(dǎo)臺布置形式與前文所介紹的空推段導(dǎo)臺布置形式基本相同，但前者取消了導(dǎo)軌。切削導(dǎo)臺后，隧道中心比實際隧道中心比理論高5公分，這也就意味著DK109+283～DK109+298段處的導(dǎo)臺頂標高保持不變，但隧道軸線位置比正常段高5cm，且沿大里程方向以0.23%的坡度遞減，導(dǎo)臺長為16m,共需C30混凝土80.64m3。

2.4 出洞端頭墻

刀盤破除上臺階掌子面時極易因壓力驟降而導(dǎo)致地表沉降，因此施工人員需在端頭墻上預(yù)留注漿管并安裝閥門，盾構(gòu)機到達之前需將該段注滿水。端頭墻的施工工藝主要如下：

（1）錨桿施工。預(yù)先埋設(shè)錨桿可使端頭墻與隧道初期支護連成整體，縱向設(shè)置2排錨桿，間距0.6m；環(huán)向設(shè)置38根，間距1.0m。單根錨桿長為3.5m，外露初支0.4m，本項目共需266mφ22砂漿錨桿。

（2）玻璃纖維筋綁扎。使用鋼制U型卡連接玻璃纖維筋主筋，在選取U型卡時，需注意其應(yīng)與筋材直徑相適應(yīng)，每根筋材連接段的U型卡數(shù)量不得少于兩個。除主筋外，其余玻璃纖維筋材均使用鐵絲進行綁扎連接，搭接長度不得小于30d。

（3）模板安裝。采用滿堂搭設(shè)的形式在端頭墻兩側(cè)搭教授叫，同時還需在其底部做好加固工作。分層安裝模板，即先安裝底部2m模板，混凝土澆筑完成并具備初期強度后先拆模，然后再逐層安裝下一層2m模板。設(shè)置玻璃纖維筋固定腳螺栓可有效防止模板變形。

（4）混凝土澆筑。端頭墻混凝土適用C40，分段分層進行混凝土澆筑，澆筑高度則以結(jié)構(gòu)特點、玻璃纖維筋的疏密為依據(jù)，最大不得超過55mm。使用插入式振動器時應(yīng)快插慢撥，插點需均勻排列、逐點移動，最大限度保證均勻振實。在澆筑混凝土的過程中，施工單位需安排專人對模板鋼筋、預(yù)留孔洞預(yù)埋件、插筋的位移變形或堵塞情況加以觀察，一旦發(fā)現(xiàn)問題需立即停止?jié)补嗖⒓右孕拚?/p>

（5）拆模和養(yǎng)護。混凝土澆筑完成且達到拆模強度要求后，施工人員可按照大體積混凝土模板拆除技術(shù)自上而下實施拆模。

（6）防滲漏措施?；炷翝仓茨虝r，在端頭墻與初期支護接縫處預(yù)埋25根1.5寸鋼管，環(huán)向間距1.5m，這些鋼管可用于端頭墻澆筑完成后的注漿施工，同時還可填充端頭墻與初期支護之間可能存在的間隙。

結(jié)語：

本文所提出的大直徑泥水盾構(gòu)的礦山法隧道內(nèi)接收施工技術(shù)科有效提升盾構(gòu)接收的安全性，同時也可有效控制接收過程中有可能產(chǎn)生的各種風險，對于施工單位而言，這些施工技術(shù)有利于工程工期的縮短，同時還可解決盾構(gòu)在堅硬的基巖中掘進效率較低的問題。