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正文:
金安橋站~蘋果園站區(qū)間采用礦山法施工,區(qū)間右線中心里程右XK1+870.559~右XK2+012.414合141.855m,左線中心里程左XK1+853.806~左XK2+012.414合158.608m??碧椒秶鷥?nèi)的土層劃分為人工堆積層、新近沉積層、第四紀晚更新世沖洪積層和三疊紀基巖四大層,隧道整個位于卵石⑦層與卵石⑨層之間,結構頂拱主要位于卵石層⑦,底拱主要位于卵石層⑨。本段區(qū)間為存車線、單渡線及正線,共涉及13種斷面形式,受力轉換頻繁,施工工法復雜。其中右線最大斷面QYB開挖尺寸為15.9m×11.7m,采用雙側壁導坑法8導洞進行施工。
圖1 金安橋站~蘋果園站區(qū)間結構平面圖
圖2 QYB斷面剖面圖
以“新奧法”為指導,采用錨噴初期支護,各自封閉成環(huán),充分利用圍巖的自穩(wěn)能力,減少工后沉降,以保證施工的安全及質量。以QYB斷面為例,具體為:將大斷面隧道分為8個斷面施工,每個斷面單獨掘進,最后形成一個斷面的隧道,且利用土層在開挖過程中短時間的自穩(wěn)能力,采用網(wǎng)狀支護形式,使圍巖或土層表面形成密貼型薄壁支護結構,且用側壁支護承擔中間部分圍巖的重力。
淺埋暗挖法施工應嚴格按照“管超前、嚴注漿、短開挖、強支護、早封閉、勤量測”的十八字方針原則進行。
圖3 QYB斷面雙側壁導坑法施工步序
(1)做拱部及側壁單排超前小導管注漿加固地層,臺階法開挖左上1號洞土體,上臺階預留核心土,施做初期支護,及時封閉臨時支護;待1號洞初支封閉進尺6m后,臺階法開挖左下2號洞土體,施做初期支護及時封閉仰拱。
(2)對右上3號洞拱部及側壁超前小導管注漿加固地層,待左下2號洞土體進尺6m后,臺階法開挖3號洞,上臺階預留核心土,施做初期支護,及時封閉臨時支護;待3號洞初支封閉進尺6m后,開挖右下4號洞土體,施做初期支護及時封閉仰拱。
(3)施作5號洞室拱部及中隔壁超前小導管注漿加固地層,待4號洞土體開挖進尺6m后,臺階法開挖5號洞,上臺階預留核心土,施做初期支護,及時封閉臨時支護,上臺階底部增設橫向型鋼支撐,每榀設置;施作6號洞室拱部超前小導管注漿加固地層,待5號洞初支封閉進尺6m后,臺階法開挖6號洞,上臺階預留核心土,施做初期支護及時封閉臨時支護。
(4)待6號洞土體開挖進尺6m后,臺階法開挖7號洞,施做初期支護及時封閉仰拱;待7號洞初支封閉進尺6m后,臺階法開挖8號洞,施做初期支護及時封閉仰拱。
(1)超前小導管注漿加固:區(qū)間隧道大斷面采用φ32mm,壁厚t=3.25mm鋼焊管,管長L=2m,拱部150°布設,縱向仰角25°,在初支內(nèi)側,相鄰管孔環(huán)向間距0.3m(中到中),采用單液水泥漿,壓力不大于0.5Mpa。
(2)土方開挖與鋼筋格柵安裝:隧道導洞采用臺階法施工時,拱部導洞位置采用上臺階預留核心土法施工,非拱部導洞位置采用臺階法施工可視導洞情況選擇是否留置留核心土。核心土根據(jù)開挖斷面大小確定,一般距離拱頂高度約1.6~1.7m,兩側距邊墻為0.8~1.2m,核心土長度為2~3m,預留核心土土體必須是未經(jīng)擾動的原狀土,核心土應留有坡度,并不得出現(xiàn)反坡,各層導洞掌子面前后距離不小于6m。鋼筋格柵縱向間距為0.45m,洞內(nèi)安裝允許偏差為橫向±30mm,縱向±50mm,高程±30mm。垂直度‰5,確保每片鋼筋格柵節(jié)點與相鄰格柵的連接節(jié)點準確到位且連接安全可靠。
(3)噴射混凝土:采用C20噴射混凝土,為了降低粉塵,減少回彈量,提高噴射砼的質量,噴射砼采用潮噴法?;旌狭蠎S拌隨噴,噴射作業(yè)分段、分片、分層,噴射時依次自下而上進行,并先噴鋼筋格柵與開挖面間混凝土,然后再噴兩榀格柵間混凝土。噴射混凝土2小時后應進行養(yǎng)護,養(yǎng)護時間不小于14小時。
(4)初支背后回填注漿:注漿管采用φ32mm,壁厚t=2.75mm鋼焊管,初支內(nèi)露100mm,初支外400mm。初支背后注漿孔沿隧道拱部及邊墻布置,環(huán)向間距為起拱線以上為2.0m,邊墻為3.0m;縱向間距為3.0m,梅花型布置。注漿漿液采用單液水泥漿,注漿壓力不大于0.5Mpa。初支封閉成環(huán)后5m后,應及時進行初支背后回填注漿。
(1)大斷面施工要嚴格遵循各導洞的破除順序及進尺要求,并按規(guī)范和設計要求采取錯距施工;開挖前采取超前預支護和預加固措施,做到預加固、開挖、支護三環(huán)節(jié)緊密銜接。
(2)超前注漿預加固前方土體后,采用導洞分部開挖,先開挖左上、左下、右上、右下,再開挖中上中下,各導洞均采用臺階法施工,上、下斷面臺階長度宜控制在3-5m左右。
(3)開挖輪廓線充分考慮施工誤差、預留變形和超挖等因素的影響;區(qū)間隧道不得欠挖,對意外出現(xiàn)的超挖或塌方應采用噴砼回填密實,并及時進行背后回填注漿。
(4)開挖過程中,上半斷面宜采用環(huán)形開挖,保留核心土;下半斷面開挖時,邊墻宜采用單側或雙側交錯開挖,仰拱盡快開挖,縮短全斷面封閉時間。
(5)為防止拱腳下沉,拱腳處設置鎖腳錨桿。各分部格柵架設完成后,及時格柵的整體封閉,并噴射混凝土。循環(huán)進行初支施工,直至貫通。
(6)開挖過程中必須加強監(jiān)控量測,應盡可能快的施工臨時支撐或仰拱,形成封閉環(huán),控制位移和變形;作好開挖的施工記錄和地質斷面描述,加強對洞內(nèi)外的觀察。
(1)嚴格控制超前小導管加固注漿,使開挖輪廓外土體注漿飽滿密實、穩(wěn)定,同時發(fā)揮小導管的棚護作用;結構主要位于卵石層,在以不擾動地層,且地層有較好的自穩(wěn)性的前提下,采取合理的注漿方式保證超前預注漿效果,必要時可以根據(jù)現(xiàn)場情況改變注漿方式,保證注漿加固效果。
(2)遇到不良地層或是異常情況時,應掛鋼筋網(wǎng)噴射混凝土封閉掌子面,及時進行初支背后注漿,嚴格控制注漿壓力,必要時進行多次補漿,并采取對拱部進行深孔注漿的方式,加固土體,保證作業(yè)面及上方道路及管線的安全。
(3)施工時嚴格遵循雙側壁導坑法各導洞的施工步驟。由于隧道導洞較多,施工時應嚴格控制各導洞施工距離,各導洞之間的開挖錯距滿足設計要求。重點控制各導洞開挖時格柵鋼架的節(jié)點連接質量和強度、縱向連接筋連接可靠、鋼筋網(wǎng)掛靠牢固,并做到及時封閉。
金安橋站~蘋果園站區(qū)間采用雙側壁導坑法施工大跨度斷面,保證了施工過程中初期支護安全穩(wěn)定,有效地控制地表沉降,取得良好的施工效果,為今后類似工程和工法的施工提供借鑒和參考。