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        淺談先隧后井施工工藝在管廊隧道中的應(yīng)用

        2019-07-29 02:38:44汪星
        中國設(shè)備工程 2019年14期
        關(guān)鍵詞:端頭管片圍護(hù)結(jié)構(gòu)

        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);對其工法特點等進(jìn)行分析。

        1 工程概況

        廣州市某電纜隧道工程,長約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個工作井到達(dá)工作井11。

        圖1 盾構(gòu)線路示意圖

        2 施工準(zhǔn)備

        2.1 圍護(hù)結(jié)構(gòu)變更

        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,需考慮圍護(hù)結(jié)構(gòu)鋼筋對盾構(gòu)刀具的影響,盡量選擇對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,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。其特點是盾構(gòu)刀具易切割,不會出現(xiàn)纏繞刀盤的現(xiàn)象。

        2.2 洞口管片需增加注漿孔

        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,若管片壁后注漿不飽滿時,易出現(xiàn)涌水涌沙的風(fēng)險,此時在基坑內(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成型隧道造成影響,同時也會造成地面的沉降等。對此可在洞口前后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,減小基坑開挖時管片拆除后涌水涌沙的風(fēng)險。

        2.3 優(yōu)化工作井端頭加固方案

        工作井受征地、施工圍蔽等因素影響,需花費(fèi)較長時間方能完成圍護(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)犀牛項目部實例,在施工圖設(shè)計中,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,項目部及時調(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)計加固體工藝及加固長度

        3 工法特點

        3.1 降低地面加固成本

        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)計端頭加固的長度由6m變?yōu)?m,原樁徑600mm變更為800mm,其旋噴樁的個數(shù)和樁的總米數(shù)減少,實際發(fā)生的費(fèi)用相對較少。雖地面加固成本降低了,但在盾構(gòu)實際通過過程中也保障了開倉檢查刀具和后續(xù)基坑開挖的安全,實際證明變更后的工藝對施工是有利的。

        3.2 不需重復(fù)接收和始發(fā),安全性高

        采用先隧后井的施工工藝,減少了盾構(gòu)在通過工作井時接收和再次始發(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30萬元,同時也降低了接收和始發(fā)涌水涌沙的風(fēng)險。

        3.3 縮短工期

        采用先隧后井工藝,縮短工期主要體現(xiàn)在:(1)端頭加固長度縮短,施工工期短,降低盾構(gòu)通過時的停機(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)過站的時間(約10天)。

        3.4 洞口需拼裝增加注漿孔管片,拆除管片前需二次補(bǔ)漿

        采用先隧后井工藝后續(xù)基坑開挖時,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,漿液強(qiáng)度不夠,拆除洞口管片后風(fēng)險較大。對此根據(jù)施工經(jīng)驗管片拆除前需對洞口前后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

        4 結(jié)語

        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。但依據(jù)電力隧道線路長、工作井多且間距短的特點,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。但在實際施工過程中,難免會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。因此在實際施工過程中,根據(jù)工期安排合理安排施工計劃,如有條件需各工作井同時進(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。

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