李寧寧

摘 要：新管幕法是淺埋暗挖法發(fā)展出的一種施工方法，可以運(yùn)用小口徑頂管技術(shù)制造大截面地下施工空間，對城市環(huán)境下淺埋軟圍巖施工的技術(shù)工藝和設(shè)計(jì)工作起到了重要作用。太原市迎澤大街下穿火車站隧道工程施工采用了新管幕法，在隧道挖掘施工前形成穩(wěn)固的鋼筋混凝土支護(hù)結(jié)構(gòu)，然后挖出管幕中的土體，形成下穿通道。

關(guān)鍵詞：新管幕法;大斷面;頂管;暗挖

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.04.115

1 研究背景

我國城市軌道交通建設(shè)事業(yè)發(fā)展迅速，地下綜合管廓的修建規(guī)模也隨之不斷擴(kuò)大，這對城市環(huán)境下淺埋軟圍巖施工的技術(shù)工藝和設(shè)計(jì)工作帶來嚴(yán)峻考驗(yàn)。新管幕法作為淺埋暗挖法發(fā)展出的一種施工方法。管幕工法是使用小口徑頂管技術(shù)制造大截面地下施工空間的工程施工方法。我國新管幕法施工案例較少，而且由于各個(gè)具體工程的特殊性，新管幕施工技術(shù)難度和風(fēng)險(xiǎn)的差別也較大，很必要根據(jù)工程特點(diǎn)進(jìn)行專門研究。

太原市迎澤大街下穿火車站隧道工程施工采用了新管幕法，具有埋深淺、開挖斷面大等特點(diǎn)，本地區(qū)地下環(huán)境復(fù)雜而敏感，隧道施工要采用多種工序，支護(hù)構(gòu)造受力復(fù)雜多變，暗挖施工擾動(dòng)范圍大，工程建設(shè)風(fēng)險(xiǎn)大，地表沉降控制要求嚴(yán)格，因此有必要深入分析施工和監(jiān)測方案[1]。

2 施工方案

本項(xiàng)目采用管幕暗挖法，該方法擬采用密閉式頂管機(jī)下穿鐵路并敷設(shè)鋼管，按照設(shè)計(jì)的隧道結(jié)構(gòu)形成環(huán)形鋼管幕，之后在管內(nèi)分層、分段切割，同時(shí)澆筑形混凝土成鋼筋砼襯砌，在隧道挖掘施工前形成穩(wěn)固的鋼筋混凝土支護(hù)結(jié)構(gòu)，然后挖出管幕中的土體，形成下穿通道。

本次施工挖掘行車隧道管幕結(jié)構(gòu)使用的是直徑2000mm的鋼管，管壁厚度為20mm，隧道頂板及底板總布設(shè)14根鋼管，左右側(cè)壁各布設(shè)3根，鋼管間距離都在165mm到265mm之間，采用土壓平衡頂管機(jī)施工。如圖1所示。

3 管幕結(jié)構(gòu)受力及變形監(jiān)測方案

施工中對明挖施工的地表沉降、樁頂位移、支撐軸力、土壓力、鋼筋軸力及坑底隆起等進(jìn)行監(jiān)測，對管幕段施工的地面沉降、鋼管收斂變形、鋼管柱軸力監(jiān)測、鋼筋軸力、水土壓力及主體結(jié)構(gòu)變形及管線沉降等進(jìn)行監(jiān)測。管幕段既有軌道、雨棚基礎(chǔ)、接觸網(wǎng)柱、站臺(tái)墻等既有構(gòu)建筑物由第三方進(jìn)行監(jiān)控量測。因地鐵的運(yùn)營不能間斷，所以使用自動(dòng)化監(jiān)測的同時(shí)還要加以人工監(jiān)測來保證施工的絕對安全。

（1）鐵路軌道沉降。每股道需監(jiān)測段長度約 50m，在沿線路方向每 3-8m 設(shè)一沉降觀測斷面，沉降觀測點(diǎn)的布置應(yīng)遵循鐵路運(yùn)營部門的相關(guān)規(guī)定。

（2）雨棚柱、接觸網(wǎng)柱。對臨近側(cè)穿的雨棚柱、接觸網(wǎng)柱等布置沉降、傾斜測點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)測。

（3）站臺(tái)墻、南側(cè)行包地道。對下穿的站臺(tái)墻、南側(cè)行包地道等布置沉降、傾斜測點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)測。

（4）基坑或隧道內(nèi)、外觀察?；油诰蜷_始之后，要對水文地質(zhì)和工程地質(zhì)進(jìn)行實(shí)時(shí)觀察和記錄;施工中對鄰近建（構(gòu)）筑物及地面的裂縫或變形等現(xiàn)象的監(jiān)測和描述記錄;頂管頂進(jìn)施工中對鄰近地表、建（構(gòu)）筑物等進(jìn)行觀察和記錄。

（5）鋼管收斂變形和主體結(jié)構(gòu)收斂變形。通過收斂計(jì)量測鋼管及主體內(nèi)壁間產(chǎn)生的相對位移，來判斷鋼管及主體結(jié)構(gòu)周圍土體的穩(wěn)固程度。

（6）鐵路路基沉降監(jiān)測。用精密水準(zhǔn)儀對各點(diǎn)進(jìn)行觀測，與最初的數(shù)據(jù)信息對比并進(jìn)行分析，同時(shí)繪制路基變形沉降曲線圖，如果產(chǎn)生的沉降變形超出允許值得70%則超出預(yù)置范圍，必須立刻實(shí)施地層加固工作;工程施工的同時(shí)要注意排水工作，以免大量地下水聚集造成路基下沉。在容易產(chǎn)生沉降槽的位置要加設(shè)監(jiān)測布點(diǎn)，同時(shí)根據(jù)有線軌道的構(gòu)造特點(diǎn)，在道床上布設(shè)監(jiān)測點(diǎn)，在沿線路方向每 3-8m 設(shè)一沉降觀測斷面[2]。

（7）明挖基坑圍護(hù)樁變形監(jiān)測。圍護(hù)樁沉降觀測點(diǎn)布于圍護(hù)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)角處及每一支撐端頭處，測點(diǎn)用 Φ12 的鈍頭鋼筋制作，露出地面 5-10mm。當(dāng)測點(diǎn)不足或被破壞時(shí)，可用沖擊鉆鉆孔理設(shè)或用射釘槍補(bǔ)點(diǎn)。①垂直位移監(jiān)測。沉降觀測采用水準(zhǔn)尺和精密水準(zhǔn)儀?；娱_挖前，對每一個(gè)測點(diǎn)進(jìn)行首次觀測，每個(gè)測點(diǎn)觀測兩次，誤差不超過 0.1mm，取二者平均值作為初值。基坑挖掘施工開始后每天至少進(jìn)行一次觀測，若數(shù)據(jù)參數(shù)發(fā)生了較大的變化，則需要增加觀測頻率。每天繪制時(shí)間-沉降曲線，指導(dǎo)調(diào)整施工直至工程結(jié)束。②水平位移監(jiān)測水平位移監(jiān)測的測點(diǎn)利用沉降觀測點(diǎn)，在測點(diǎn)上端刻十字鑿或鑿出中心位置。水平位移采用視準(zhǔn)線法用精密經(jīng)緯儀，置于測點(diǎn)上，讀取數(shù)值。使用經(jīng)緯儀進(jìn)行正倒鏡讀數(shù)四次，取其中數(shù)作為此次觀測值。后期的測試結(jié)果都與初期數(shù)值進(jìn)行比較，即可獲取測點(diǎn)的水平位移量。③圍護(hù)樁（土體）深部水平位移監(jiān)測。對圍護(hù)樁中的水平位移進(jìn)行觀測，觀測值與樁頂沉降測點(diǎn)對應(yīng)，測斜管固定在鋼筋籠里與其一起下到樁中，灌注混凝土后即可進(jìn)行觀測，以樁底作為不動(dòng)點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算。 埋設(shè)時(shí)，測斜管的一對槽口必須與所在的圍護(hù)樁墻成垂直位置。

4 結(jié)論

新管幕法作為淺埋暗挖法發(fā)展出的一種施工方法，對于大斷面隧道施工，由于施工步序復(fù)雜，施工環(huán)節(jié)不可控制因素多，因此必須嚴(yán)格進(jìn)行每一步的施工監(jiān)測，及時(shí)作出施工調(diào)整，優(yōu)化施工方案，保證工程安全有序完成。

參考文獻(xiàn)：

[1]胡俊，劉勇，曾暉.新型管幕凍結(jié)法不同管幕填充形式的溫度場數(shù)值對比分析[J].森林工程，2015，31（06）：135-141+145.

[2]趙文，賈鵬蛟，王連廣，關(guān)永平，李慎剛，趙朕.地鐵車站STS新管幕構(gòu)件抗彎承載力試驗(yàn)研究[J].工程力學(xué)，2016，33（08）：167-176.