摘要:隨著經濟的高速發展和城市車流量的劇增,目前我國交通主干道和城區大部分道路一般都不允許采用明挖的施工方式進行市政工程施工。很多新建道路、橋梁工程因為施工工期等原因也往往是道路、橋梁單位施工在前,市政管道安裝施工在后或者出現相互交叉施工等現象,容易引發工期沖突和質量事故糾紛等問題,給市政管道的鋪設尤其是穿越道路的支管安裝工程造成了一定的困難。采取淺埋暗挖施工方法在特殊路段進行支管安裝,是解決這些困難和問題的有效辦法。本文結合工程實例,對市政工程中淺埋暗挖施工工藝流程和主要技術特點。為特殊地段工程施工提供了一種新的施工方法和技術參考。
　　關鍵詞:市政工程；管道安裝;暗挖隧洞；施工工藝；注意事項
　　1工程概況
　　某水廠港口大道DN2400A2頂管在立交段原設有一條DN2000的預留支管,由蝶閥和法蘭蓋板封堵。立交因需新建一條B匝道,其外側鋼筋混凝土擋土墻已施工完畢,路面已形成,即將鋪設瀝青面層,人行道也正在緊張施工中。封堵DN2000的法蘭蓋板離新建立交B匝道內側擋土墻路緣石不足1m,為了避免將來破路接管,公司要求將DN2000的鋼管延長穿過B匝道,后設法蘭蓋板封堵。經協商,穿越B匝道管段擬采用放坡明挖的施工方法進行施工,但工期十分緊迫。
　　2施工方案的選擇
　　根據設計要求,拆除原堵板,從B匝道擋土墻底下橫穿B匝道和人行道,全長約25m。鋼管基礎采用ª120@300松木樁呈梅花形加固,樁頂用8號鉛絲固定并回填400mm厚的塊石墊層(塊石粒徑不得小于300mm,碾壓夯實,壓實干容重為21kN/m3),處理尺寸為8m×3m,管道采用C20素混凝土按斷面尺寸為2600mm×2600mm進行全包封。經現場勘察,穿過B匝道采取破路明挖施工存在很大的困難:B匝道路面高程為6.1m,人行道地面高程為2.91m,管底高程為-2.66m,從路面至管底埋深較大(約9m)。據物探資料顯示,2.91～1.5m為回填土,1.5～0.7m為耕表土,0.7～-6.0m主要為淤泥和粉沙層,管段土質主要以淤泥夾粉砂為主;B匝道北側距管中約5m處有一人行箱涵,施工車輛只能從另一側單面進出,施工場地十分狹窄;采用混合槽分級放坡土方開挖量大,管槽兩側需有長為9m的拉森鋼板樁作基坑支護,外側鋼筋混凝土擋土墻底板下是寬為5m的ª550mm水泥攪拌樁基礎,DN2000的鋼管穿越孔洞只能采用人工鑿除,施工進度緩慢,難以滿足本工程的施工工期要求。為了避免對已建B匝道路的破壞,又不影響道路施工工期,擬采取隧道工程施工方法———淺埋暗挖法施工技術從B匝道擋土墻底下直接穿越B匝道和人行道(見圖1),即先錨噴暗挖施工隧洞,之后在隧洞內安裝管道,再封堵孔洞并注漿進行填充。
　　
　　圖1施工平面圖
　　淺埋暗挖法的優點是:在隧道開挖前先打超前小導管作管棚護頂,由小導管向地層注漿進行改良地層和加固圍巖;開挖后及時安裝鋼拱架和鋼筋網進行錨噴支護。該法既能避免對已完工道路的破壞,又可以不受施工工期的限制。經概算,與明挖施工法相比,淺埋暗挖法的工程造價較低。
　　3淺埋暗挖法施工工藝
　　3．1工作井
　　經測量放線準確定位后,在工作井四周打長為12m的拉森鋼板樁作基坑支護,開挖基坑,用C20混凝土封底,坑內設一集水井。在洞口澆筑鋼筋混凝土擋墻(高為3.5m,厚為500mm),并設置與隧道孔徑等同的預留孔洞和300mm厚的鋼筋混凝土底板,預留孔洞上部均布24個ª50mm的預留孔;為確保擋墻結構穩定,兩側各設置45°支撐墻,墻厚為300mm,擋墻、底板及支撐墻連成整體。
　　3．2暗挖隧洞施工順序
　　淺埋暗挖法現場施工應嚴格遵守“管超前,嚴注漿,短開挖,強支護,早封閉,勤測量”的原則,開挖時必須做到“預支護、預加固一段開挖一段,開挖一段支護一段,支護一段封閉成環一段”。
　　3．2．1超前注漿
　　首先為了穩定掌子面,初噴50mm厚的混凝土進行封閉。針對隧洞開挖時掌子面可能出現的坍塌情況,在隧洞開挖前先對掌子面前方土體采用超前鋼插管進行注漿錨固。超前鋼插管采用ª40mm×3.5mm的平直鋼管,長為3.0m,四周鉆ª6～10mm的孔眼,間距為20～30cm,呈梅花狀排列,頂部為尖錐狀,尾部設加強環(見圖2)。采用手持煤電鉆鉆孔,用風鎬將小導管頂入孔內,小導管外露長度為15cm左右,外插角為7°～12°,沿隧洞周圍均勻布置,環向間距為200mm,搭接長度為1.0m,鋼插管宜從格柵鋼格拱架腹部穿過,在鋼格柵完成后進行安裝;注漿在噴射混凝土后進行,漿液采用改性水泥水玻璃漿液,水泥采用42.5R普通硅酸鹽水泥,水玻璃選用40%的Be濃度,配比為1∶1;緩凝劑選用磷酸氫二鈉,改性水玻璃漿液的配比可根據現場地質條件通過試驗調整,凝膠時間選在30min左右;注漿泵選用2MJ-3/40型隔膜計量泵,并配置止漿塞混合器,組成注漿系統,注漿壓力為0.2～0.5MPa,終壓力應為注漿壓力的2～3倍,注漿順序應由低處向拱頂逐管注漿。
　　
　　圖2超前鋼插管布置示意
　　3．2．2土方開挖
　　土體開挖必須在漿液凝膠后進行。隧洞采用門形拱結構形式和導坑超前開挖法(見圖3)施工,此法適用于Ⅱ～Ⅲ類土質。
　　
　　
　　圖3導坑超前開挖法示意
　　上、下臺階的分界線約在隧道的起拱線位置,因掌子面土體穩定性差,環形開挖臺階進尺長度約0.5～1.0m,不宜過長。該法是先將上部斷面開挖好后立即安裝鋼格拱圈并錨噴,待拱圈混凝土達到設計強度的70%后,在鋼筋混凝土拱圈的保護下方可進行下部斷面的開挖和修建拱腳邊墻。下臺階土方分左右兩次挖成,先挖一側的土方進行初期支護,再挖另一側的土方進行另一側的初期支護。施工時禁止隧洞上臺階的拱腳同時懸空;在不穩定地層,該法的優點是導坑超前開挖并能提前探明地質情況,便于改變施工方法,在拱圈保護下進行各工序的作業施工較安全。
　　3．2．3格柵鋼拱架及鋼筋網安裝
　　①格柵鋼拱架制作
　　每榀格柵拱架(主筋為ª22mm,次筋為ª10mm,等邊角鋼連接板為L10mm×10mm)由鋼構廠加工成型后焊接而成,每榀分3節,上臺階至中腰線為1節,兩拱腳各1節(見圖4)。每榀@500mm;縱向鋼拉桿為ª20mm,內層環向@200mm,外層環向@300mm,焊接;鋼筋網為

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