王國(guó)玉 （中鐵十七局集團(tuán)第二工程有限公司，陜西 西安 710043）

1 工程概況

機(jī)場(chǎng)站站后配線段隧道起訖里程為 Y（Z）DK27+784.55～Y（Z）DK28+046，總長(zhǎng) 261.45m。配線段隧道接近終點(diǎn)處設(shè)置地下風(fēng)機(jī)房，風(fēng)機(jī)房中線交正線里程為YDK28+025.4，與正線相交里程范圍YDK27+019.3～YDK28+031.5。除風(fēng)機(jī)房影響段采用明挖法施工外，其余均采用淺埋暗挖法施工，襯砌結(jié)構(gòu)為單洞雙線馬蹄形斷面。

原設(shè)計(jì) Y（Z）DK27+904～Y（Z）DK27+910和 Y（Z）DK27+975～Y（Z）DK27+981設(shè)置兩處管棚工作室，拱部150°范圍相向各打設(shè)一環(huán)Φ159大管棚，壁厚6mm，大管棚長(zhǎng)35m，外插角0～1。，因風(fēng)機(jī)房未完成施工，無(wú)法兩端施工。變更為單向施工管棚，單根長(zhǎng)度為65m。管棚距離行包通道灰土墊層距離僅為1.94m。

圖1 區(qū)間隧道下穿地下行包房位置關(guān)系剖面圖

2 施工特點(diǎn)

2.1 埋深淺、干擾大

①地面高程介于474.6～475.3m之間，拱頂設(shè)計(jì)高程介于463.507～465.020之間，距離機(jī)場(chǎng)行包通道灰土墊層最近僅為1.94m。

②隧道上部為機(jī)場(chǎng)主要交通道路，車流量大，動(dòng)載對(duì)土體產(chǎn)生擾動(dòng)，增加沉降量。

2.2 施工精度高、難度大

管棚在Y（Z）DK27+967處距離行包通道灰土墊層為2.02m，角度要求控制在0～1°又要防止管棚串孔、上揚(yáng)或是下?lián)稀?/p>

隧道上部地表允許沉降量為30mm，報(bào)警值為70%。超前支護(hù)質(zhì)量對(duì)沉降量控制至關(guān)重要。

原設(shè)計(jì)中管棚工作室需等到各個(gè)導(dǎo)洞完成后開(kāi)始施做混凝土導(dǎo)向墻，各導(dǎo)洞之間相距15m，全部施工到同一斷面最少需要等待15d。經(jīng)協(xié)商變更為各導(dǎo)洞單獨(dú)施工導(dǎo)向墻，斷面尺寸小，設(shè)備較大，開(kāi)展施工較困難，施工用水較多，需妥善處理[1]。

3 總體施工方案

3.1 導(dǎo)向墻施工

原設(shè)計(jì)中導(dǎo)向墻為整體混凝土結(jié)構(gòu)，因工期要求及施工難易程度限制，變更為各導(dǎo)洞單獨(dú)施工導(dǎo)向墻。

導(dǎo)向墻內(nèi)工字鋼拱架以連接板形式與中隔壁連接，預(yù)埋導(dǎo)向管，導(dǎo)向管安全需全站儀放樣。并牢固焊接。

模板混凝土采用噴射混凝土，下部采用模板封閉，墻厚1m，采用分層噴射，保證混凝土密實(shí)性。

3.2 管棚施工

管棚直徑為159mm，環(huán)向間距0.4m，單根長(zhǎng)度65m。150。范圍內(nèi)設(shè)置，共42根。

3.2.1 設(shè)備安裝

設(shè)備長(zhǎng)約6m，加上鋼管后重約2.5t，左右洞室采用工字鋼與中隔墻、中隔板連接形成臺(tái)架，拱部初支預(yù)留吊鉤，采用手動(dòng)葫蘆調(diào)整和安裝儀器。臺(tái)架的高度和位置應(yīng)滿足所有管棚的施工空間。中間洞室空間較大，直接采用工字鋼焊接門型支架、拱部預(yù)留吊鉤即可。

3.2.2 管棚施工

管棚采用水平導(dǎo)向頂管法施工，采用鋼管代替鉆桿，頭部為楔形鉆頭（見(jiàn)圖2），鉆渣由水流帶出。管與管之間采用絲套管連接，外部焊接，加強(qiáng)鋼管連接段剛度。

圖2 楔形鉆頭

3.2.3 鉆桿方向及角度調(diào)整

在鉆孔過(guò)程中鋼管內(nèi)設(shè)置導(dǎo)航定向裝置（見(jiàn)圖3），通過(guò)外部顯示器顯示鉆桿方向及角度，例如當(dāng)發(fā)現(xiàn)鋼管下行，將楔形頭調(diào)整指向上部，利用設(shè)備的推力將鉆頭相上推進(jìn)，根據(jù)顯示器數(shù)據(jù)確定頂進(jìn)距離，待調(diào)整至適當(dāng)位置，繼續(xù)開(kāi)鉆。反復(fù)調(diào)整，直到管棚完成。鉆孔時(shí)采用隔孔鉆孔，并及時(shí)注漿加固，防止?jié){液串孔孔。

圖3 導(dǎo)向裝置

3.2.4 施工用水處理

根據(jù)圖紙，該圍巖屬自重濕陷性黃土，黃土濕陷性等級(jí)為III級(jí)（嚴(yán)重），因此嚴(yán)格對(duì)水體的滲透控制至關(guān)重要，現(xiàn)場(chǎng)采取了以下措施：

①掌子面封閉，采用從C25早強(qiáng)混凝土將掌子面封閉，厚度≥10cm。

②施工用水采用塑料桶存放。

③在工作區(qū)域鋪設(shè)雙層防水塑料布，端頭并用沙袋堵塞，防止外流。水坑內(nèi)設(shè)置污水泵及時(shí)將渣水抽出洞外。

3.2.5 注漿

注漿漿液采用M20水泥砂漿，先將導(dǎo)向管與管棚的空隙用水泥漿封堵，后用球閥將管頭封堵，漿液拌制好后及時(shí)注漿，當(dāng)壓力值為0.5MPa時(shí)停止注漿，持壓15min壓力未見(jiàn)明顯下降時(shí)停止注漿。注漿完成后及時(shí)關(guān)閉球閥[2]。

4 技術(shù)要點(diǎn)

①根據(jù)施工情況提出合理變更

原設(shè)計(jì)中管棚導(dǎo)向墻為全段面施工，澆筑混凝土施工，雙側(cè)壁導(dǎo)坑加臨時(shí)仰拱法上部各導(dǎo)洞安全距離分別為15m，若等待各導(dǎo)洞到達(dá)同一斷面最少需要15d時(shí)間，管棚施工完成后，各導(dǎo)洞需要拉開(kāi)安全距離，其他導(dǎo)洞仍需要等待7.5～15d時(shí)間，極大浪費(fèi)了工期。

經(jīng)過(guò)與設(shè)計(jì)院、業(yè)主、監(jiān)理單位協(xié)商變更為各導(dǎo)洞單獨(dú)施工導(dǎo)向墻，單獨(dú)施工導(dǎo)向墻導(dǎo)致施工場(chǎng)地狹小，無(wú)法滿足混凝土澆筑場(chǎng)地要求，變更為噴射混凝土分層噴射，內(nèi)部鋼拱架與臨時(shí)中隔壁采用鋼板+螺栓連接。

綜合考慮儀器搬運(yùn)和安裝等時(shí)間，該變更節(jié)約施工工期 10～15d。

②頂管法作業(yè)

管棚施工常采用頂管法、拉管法、送管法等施工方法，頂管法作業(yè)較其他兩種方法性價(jià)比高，適用于軟弱地層。

③定向糾偏技術(shù)

為保證施工精度和質(zhì)量，管內(nèi)端頭安裝導(dǎo)向裝置，通過(guò)外接顯示儀及時(shí)了解管棚端頭位置和角度，發(fā)現(xiàn)偏差及時(shí)停止鉆進(jìn)。調(diào)整楔形鉆頭角度，采用鉆機(jī)頂力實(shí)現(xiàn)糾偏。

④預(yù)留上抬量

長(zhǎng)管棚施工鋼管會(huì)出現(xiàn)一定的下?lián)?，下?lián)狭考s為管棚長(zhǎng)度的1/200～1/300，根據(jù)管棚長(zhǎng)度，實(shí)際施工中將管棚設(shè)計(jì)位置上抬15～20cm。確保管棚不侵入初支內(nèi)部。

⑤鉆孔和注漿順序

鉆孔采用從下往上隔孔施工，成孔立即注漿，防止塌孔和串漿現(xiàn)象發(fā)生。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，通過(guò)站后配線淺埋暗挖隧道穿機(jī)場(chǎng)行包通道長(zhǎng)度為65m的φ159管棚施工總結(jié)了以下經(jīng)驗(yàn)：

①應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，確定切實(shí)可行、安全有效的施工方案；

②頂管法作業(yè)能夠較好的完成長(zhǎng)管棚、軟弱圍巖的施工要求；

③導(dǎo)向糾偏技術(shù)效果良好，開(kāi)挖過(guò)程中未發(fā)現(xiàn)管棚侵限現(xiàn)象；

④預(yù)留上抬量15～20cm后可保證鉆機(jī)水平推進(jìn)；

⑤管棚超前支護(hù)作用明顯，可有效避免掌子面坍塌、減少地面沉降，對(duì)前方地質(zhì)起到探明作用，其地質(zhì)資料可作為指導(dǎo)后期施工措施的依據(jù)。

總之，通過(guò)下穿行包通道隧道開(kāi)挖后的洞內(nèi)外沉降數(shù)據(jù)和管棚施工效果驗(yàn)證，管棚施工控制情況良好，由于預(yù)先設(shè)置的外插角和上抬量，管棚未出現(xiàn)侵限現(xiàn)象，確保了機(jī)場(chǎng)運(yùn)營(yíng)安全和隧道施工正常進(jìn)行，具有明顯的社會(huì)效益，施工中總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)對(duì)同類工程具有較強(qiáng)的借鑒和參考價(jià)值。