鄭 凱

中鐵十四局集團有限公司，山東 濟南 250000

1 管廊工程概況

金頂東路綜合管廊是配合北京地鐵六號線西延工程同步實施的新建綜合管廊，位于規(guī)劃金頂東路與現(xiàn)狀蘋果園南路交叉口，沿金頂東路西側(cè)南北向布置。

該工程在施段設計長度為125.38m，分為電力艙、水信艙和熱力艙；管廊標準段、穿越道路段及穿越鐵路段為三孔單層拱頂直墻斷面；兩處管線分支口為六孔雙層拱頂直墻斷面。管廊正線采用淺埋暗挖法，復合式襯砌結構，初襯結構為鋼筋格柵+350mm厚噴射混凝土，二襯結構為模筑防水混凝土，初襯與二襯之間設置柔性卷材防水層。金頂東路綜合管廊平面如圖1所示。

圖1 金頂東路綜合管廊平面圖（單位：mm）

2 管廊工程特點

2.1 周邊環(huán)境復雜

金頂東路綜合管廊由南向北分別穿越大臺鐵路，地鐵六號線蘋果園站、蘋果園南路、臨近蘋果匯商業(yè)建筑物及多幢高層住宅樓，如圖2所示。

圖2 金頂東路綜合管廊局部剖面圖（單位：mm）

穿越道路段及兩處管線分支口位于蘋果園南路下方，地鐵六號線蘋果園站車站結構上方。施工期間，蘋果園南路有公交車、自卸貨車等大噸位車輛通行。道路下方有φ1000mm給水管、φ600mm雨水管、φ300mm污水管及多條通信管線與該管廊相交或平行。管廊初襯結構最淺覆土2.92m，與地鐵車站結構最小凈距0.636m。綜上所述，該管廊周邊環(huán)境復雜，對變形控制要求高，施工技術難度大。

2.2 地質(zhì)條件復雜

金頂東路綜合管廊從上至下依次穿越粉質(zhì)黏土填土①層、雜填土①1層、卵石②層、粉質(zhì)黏土②1層、卵石③層、卵石④層、粉質(zhì)黏土⑤層。

兩處管線分支口段拱部為人工填土層，以路基土為主，含大量碎石、夾雜少量磚渣等，回填成分復雜、土質(zhì)較為松散，且強度低，自穩(wěn)能力差，容易發(fā)生土體坍塌、滑移。

3 雜填土地層超淺埋暗挖施工控制措施

該工程暗挖施工嚴格遵循“管超前、嚴注漿、短進尺、強支護、快封閉、勤量測”十八字方針。施工前采取地面深孔注漿加固地層、路面鋪裝鋼板防護等措施，施工過程中采取徑向注漿加固地層、優(yōu)化初襯扣拱格柵等措施，確保超淺埋暗挖的施工安全。

3.1 地面深孔注漿加固地層

設計方案要求對拱頂及起拱線以下1.5m高度內(nèi)側(cè)墻進行超前深孔注漿加固，加固范圍為初襯外1.5m、初襯內(nèi)0.5m，如圖3所示。

圖3 管線分支口超前注漿加固示意圖（單位：mm）

兩處管線分支口及穿越道路段位于蘋果園南路下方，近距離垂直下穿多條市政管線，地質(zhì)條件復雜，洞內(nèi)深孔注漿施工風險大、加固效果無法保證。因此，該工程調(diào)整為地面深孔注漿方式進行地層超前加固，要求注漿后開挖面無明顯滲水，無側(cè)限抗壓強度為0.1～0.3MPa，滲透系數(shù)≤1.0×10-6cm/s。

地面注漿孔間距為0.8m×0.8m，梅花形布置，根據(jù)實際地面標高確定各鉆孔深度。要求鉆孔臨界位置與初襯外輪廓間距大于30cm，避免由于鉆孔過長導致漿液流竄至開挖面，降低施工功效；同時避免由于鉆孔過短，影響注漿加固效果。各鉆孔與地下管線須保持1m以上的安全距離，鉆孔注漿遵循隔孔施工原則，保證漿液擴散均勻。

注漿漿液選用水泥-水玻璃雙液漿，水泥漿與水玻璃配比為1∶0.5～1∶1的體積比。水泥漿采用P·0 42.5普通硅酸鹽水泥，水灰比（按質(zhì)量）為1∶1；水玻璃需稀釋至濃度25Be’后使用。漿液配合比是調(diào)節(jié)漿液可灌性和凝結時間的重要參數(shù)因素，經(jīng)多次試驗發(fā)現(xiàn)漿液凝結時間為40s時效果最佳，故每次注漿前需對配比漿液凝結時間進行試驗，合格后方可使用。

注漿加固堅持以注漿壓力控制為主、注漿量控制為輔的雙控原則；結合工程地質(zhì)條件，將注漿壓力控制在0.8～1.0MPa、瞬間壓力不大于1.5MPa，單孔每延米注漿量為0.2m3。注漿過程中，當壓力過低時應檢查是否漏漿，避免漿液流竄至地下管道；當壓力過高時應檢查是否管路被堵塞；壓力穩(wěn)定后保持3～5min，即可結束注漿。

3.2 路面鋪裝鋼板防護

為了降低地面車輛荷載對暗挖施工的影響，防止因道路沉降引發(fā)地面塌陷或管線破裂，該工程在管廊上方的沿蘋果園南路鋪裝鋼板。路面鋼板鋪裝范圍超出初襯結構外輪廓線至少5m，鋼板單塊尺寸2m×6m、厚20mm，總寬度24m，相鄰鋼板通過連接件連接，如圖4所示。

圖4 路面鋪裝鋼板剖面圖（單位：mm）

為了解決地面塌陷等特殊問題，滿足施工監(jiān)測要求，在路面鋼板留置注漿孔及沉降監(jiān)測孔。注漿孔直徑50mm，橫、縱向間距為2.5m，梅花形布置；沉降監(jiān)測孔直徑108mm，橫、縱向間距為5m。

鋼板鋪裝前，對瀝青混凝土路面銑刨，銑刨厚度為3cm，確保基面整體平整，鋼板鋪裝完成后能夠與原有路面平順過渡。鋼板鋪裝后，及時清除表面浮銹，滾涂環(huán)氧封閉底漆；然后均勻涂刷基層黏結膠，鋪設1cm厚防滑陶瓷顆粒，待基層膠硬化后均勻噴涂封層膠，形成整體保護膜，如圖5所示。

圖5 路面鋪裝鋼板詳圖（單位：mm）

路面鋪裝鋼板可以減弱集中荷載作用下的應力集中現(xiàn)象，使車輛荷載通過鋼板擴散，從而有效減小開挖面前后地面集中力引起的變形量。其在兩處管線分支口位置的作用效果明顯。

3.3 洞內(nèi)徑向注漿加固

該工程初襯結構采用雙側(cè)壁導洞工法、臺階法分別開挖，先邊洞開挖成環(huán)、后中洞扣拱。兩側(cè)邊導洞開挖對中洞扣拱節(jié)點處土體將產(chǎn)生擾動，影響超前注漿的加固效果；二襯結構施工破除初支中隔壁時，易對該處地層再次擾動，造成初襯背后土體松散，增加了施工風險。因此，中洞扣拱開挖前對拱部地層進行研判。當深孔注漿效果不佳或地層不穩(wěn)定時，需通過超前小導管注漿方式進行二次加固處理，保證初襯扣拱施工質(zhì)量。

因為管廊中導洞作業(yè)空間狹小、施工困難，所以實際施工采用邊導洞徑向注漿方式加固中洞拱部地層。邊導洞初襯施工時，在初支中隔墻預埋直徑50mm套管，其下端距拱頂400mm、呈30°斜角；后續(xù)施工通過該穿墻管打設超前小導管完成徑向注漿。該方法可以避免中洞開挖與超前加固交叉施工，保證施工進度；同時可以實現(xiàn)對扣拱節(jié)點等易擾動部位重點注漿加固，減小開挖坍塌風險，保證施工安全，如圖6所示。

圖6 徑向注漿預留套管示意圖（單位：mm）

3.4 優(yōu)化初襯扣拱格柵

初襯施工中，兩邊洞格柵安裝質(zhì)量影響中洞扣拱施工。邊導洞格柵中線誤差會導致邊導洞位置偏移，造成中洞凈空偏差；邊導洞格柵同步里程誤差會造成扣拱格柵兩側(cè)的節(jié)點步距偏差。上述因素會造成扣拱格柵連接板不密貼。

為了保證扣拱格柵的連接質(zhì)量，實際施工將扣拱格柵分成兩節(jié)加工、安裝。兩節(jié)格柵與邊導洞預留節(jié)點通過螺栓連接，在扣拱1/3處采用主筋搭接焊接方式連接。相鄰格柵的主筋焊接位置要相互錯開、避免共線，并加密連接筋布置間距；同時，利用鋼套管對主筋焊接位置嵌套加固?？酃案駯虐惭b前，在任意節(jié)格柵預先安裝套管，待格柵主筋焊接完成后，將套管移至主筋搭接處，形成穿管保護。該方法能糾正扣拱格柵安裝偏差，加強焊接節(jié)點連接強度，確保初襯施工質(zhì)量，如圖7所示。

圖7 扣拱格柵優(yōu)化示意圖（單位：mm）

3.5 施工監(jiān)控量測

該工程監(jiān)控量測貫穿整個施工過程，可以利用監(jiān)測結果指導現(xiàn)場施工。監(jiān)測項目主要包括初襯結構拱頂沉降、底板隆起、水平收斂、地表沉降等。

目前，管廊初襯已全部完成，施工過程未發(fā)生開挖面塌方情況，且各監(jiān)測項目數(shù)據(jù)穩(wěn)定。其中，地表沉降整體規(guī)律表現(xiàn)為開挖初期沉降變化較大，隨時間推移沉降速率變小，最終沉降值趨于穩(wěn)定。

4 結束語

在金頂東路綜合管廊施工中，采用地面深孔注漿加固地層、路面鋪裝鋼板防護、邊導洞徑向注漿加固、優(yōu)化初襯扣拱格柵等控制措施，既保證了施工安全質(zhì)量，又提高了施工作業(yè)效率，同時為同類型城市綜合管廊施工積累了寶貴的實踐經(jīng)驗。