汪星
(廣州市市政集團(tuán)有限公司工程總承包分公司,廣東 廣州 510000)
所謂先隧后井施工工藝,即在盾構(gòu)施工前先完成工作井的圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工及工作井的端頭加固施工。工作井的圍護(hù)結(jié)構(gòu)混凝土骨架采用玻璃纖維筋代替鋼筋,減小盾構(gòu)通過工作井的阻力和減少刀具的磨損。待盾構(gòu)通過工作井后,具備工作井施工的條件后再行基坑土方開挖、管片拆除,然后施工工作井主體結(jié)構(gòu);對(duì)其工法特點(diǎn)等進(jìn)行分析。
廣州市某電纜隧道工程,長(zhǎng)約3.861km,采用明挖法與盾構(gòu)法施工。線路整體南北走向;盾構(gòu)于工作井1始發(fā),途經(jīng)工作井2至工作井11,盾構(gòu)隧道外徑4100mm,內(nèi)徑3600mm,管片幅寬1000mm,楔形量41mm(圖1)。本工程隧道沿線共設(shè)8個(gè)工作井,均采用明挖順做法施工,盾構(gòu)從工作井1始發(fā)先后通過6個(gè)工作井到達(dá)工作井11。
圖1 盾構(gòu)線路示意圖
先隧后井施工工藝要求先完成工作井的圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工,由于盾構(gòu)需在基坑開挖前通過刀盤自行破除圍護(hù)結(jié)構(gòu),因此,在進(jìn)行圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工時(shí),需考慮圍護(hù)結(jié)構(gòu)鋼筋對(duì)盾構(gòu)刀具的影響,盡量選擇對(duì)刀具影響小且不影響圍護(hù)結(jié)構(gòu)性能的骨架材料。根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn),采用抗拉強(qiáng)度高的玻璃纖維筋代替鋼筋比較適合,如圖2所示。其特點(diǎn)是盾構(gòu)刀具易切割,不會(huì)出現(xiàn)纏繞刀盤的現(xiàn)象。
在盾構(gòu)通過后,具備條件后可進(jìn)行基坑開挖工作。在基坑開挖至管片位置時(shí),若管片壁后注漿不飽滿時(shí),易出現(xiàn)涌水涌沙的風(fēng)險(xiǎn),此時(shí)在基坑內(nèi)封堵難度較大,泥水容易回灌隧道,若大量水土流失不僅對(duì)成型隧道造成影響,同時(shí)也會(huì)造成地面的沉降等。對(duì)此可在洞口前后20m位置拼裝增加注漿孔的特殊環(huán)管片,在基坑開挖前提前進(jìn)行二次補(bǔ)注漿工作,保證注漿質(zhì)量,確保開挖的安全。
其特點(diǎn)是彌補(bǔ)了普通管片二次補(bǔ)漿難以有效填充管片壁后空隙的特點(diǎn),減小基坑開挖時(shí)管片拆除后涌水涌沙的風(fēng)險(xiǎn)。
工作井受征地、施工圍蔽等因素影響,需花費(fèi)較長(zhǎng)時(shí)間方能完成圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工。工作井端頭加固必須在圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工完成后進(jìn)行。而在實(shí)際情況中,盾構(gòu)掘進(jìn)速度往往要比工作井圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工速度要快。采用先隧后井的施工工藝可優(yōu)化端頭加固的范圍和技術(shù)方案。依據(jù)犀牛項(xiàng)目部實(shí)例,在施工圖設(shè)計(jì)中,端頭加固采用的是Φ600@450的三重管加固方法,后由于端頭加固施工進(jìn)度問題影響盾構(gòu)施工進(jìn)度,項(xiàng)目部及時(shí)調(diào)整端頭加固方案,將旋噴樁改為Φ800@600的三重管旋噴樁,加快了施工進(jìn)度,避免了盾構(gòu)施工的等待(圖2)。
圖2 原設(shè)計(jì)加固體工藝及加固長(zhǎng)度
采用先隧后井的施工工藝盾構(gòu)在工作井直接通過,原設(shè)計(jì)端頭加固的長(zhǎng)度由6m變?yōu)?m,原樁徑600mm變更為800mm,其旋噴樁的個(gè)數(shù)和樁的總米數(shù)減少,實(shí)際發(fā)生的費(fèi)用相對(duì)較少。雖地面加固成本降低了,但在盾構(gòu)實(shí)際通過過程中也保障了開倉(cāng)檢查刀具和后續(xù)基坑開挖的安全,實(shí)際證明變更后的工藝對(duì)施工是有利的。
采用先隧后井的施工工藝,減少了盾構(gòu)在通過工作井時(shí)接收和再次始發(fā)的次數(shù),盾構(gòu)不需借助其他輔助措施可直接過站,每次課節(jié)約成本約30萬(wàn)元,同時(shí)也降低了接收和始發(fā)涌水涌沙的風(fēng)險(xiǎn)。
采用先隧后井工藝,縮短工期主要體現(xiàn)在:(1)端頭加固長(zhǎng)度縮短,施工工期短,降低盾構(gòu)通過時(shí)的停機(jī)等待;(2)節(jié)省了盾構(gòu)接收和始發(fā)的工期(約15天);(3)節(jié)省了盾構(gòu)過站的時(shí)間(約10天)。
采用先隧后井工藝后續(xù)基坑開挖時(shí),暴露了管片與洞門接口處的薄弱環(huán)節(jié),若管片壁后填充不密實(shí),漿液強(qiáng)度不夠,拆除洞口管片后風(fēng)險(xiǎn)較大。對(duì)此根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)管片拆除前需對(duì)洞口前后20m的范圍及工作井范圍進(jìn)行二次補(bǔ)漿工作,補(bǔ)漿工作需提前進(jìn)行。通過增加的注漿孔注漿,可保障管片壁后填充的效果。此在施工中得到,驗(yàn)證。每環(huán)管片的補(bǔ)漿量不小于3方(圖3)。
圖3 補(bǔ)漿后洞門管片拆除后效果圖
采用先隧后井的施工工藝雖然節(jié)省了成本和工期,但也存在過井管片的浪費(fèi),后續(xù)工作井集中施工的特點(diǎn)。但依據(jù)電力隧道線路長(zhǎng)、工作井多且間距短的特點(diǎn),綜合考慮施工總工期和安全性等因素,采用先隧后井的施工工藝是最優(yōu)選擇。但在實(shí)際施工過程中,難免會(huì)由于施工征地等因素的影響,造成工作井圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工進(jìn)度滯后影響工期。因此在實(shí)際施工過程中,根據(jù)工期安排合理安排施工計(jì)劃,如有條件需各工作井同時(shí)進(jìn)行圍護(hù)結(jié)構(gòu)及端頭加固的施工,為后續(xù)工序做好準(zhǔn)備。