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1工程特點(diǎn)和風(fēng)險(xiǎn)分析

1．1工程特點(diǎn)

(1)工程下穿管線(xiàn)、植被、河道，施工復(fù)雜。暗挖段交通隧道下穿育林街、植物園、馬家溝河道，育林街部分有雨水、污水、燃?xì)狻⑼ㄓ嵉榷鄺l管線(xiàn)穿過(guò)隧道頂，植物園東側(cè)3#豎井附近有DN1400mm的污水管線(xiàn)穿過(guò)橫通道頂和主隧道，在馬家溝河底有DN900上水斜穿隧道頂，這些管線(xiàn)的底標(biāo)高距離隧道開(kāi)挖面頂最近在1.5m左右。下穿植物園和馬家溝河隧道所穿土層含水量較大，甚至可能出現(xiàn)滯水層。以上情況將為暗挖施工增加難度，使施工過(guò)程也將更為復(fù)雜。

(2)工期緊，相互配合工序多。本隧道工程屬淺埋暗挖軟土雙聯(lián)拱隧道，隧道跨徑大，開(kāi)挖面積大，在城市公路交通隧道中也較罕見(jiàn)。哈爾濱屬寒冷氣候，一年有效施工時(shí)間短，一般從4月中旬到11月20日左右，只有7～8個(gè)月時(shí)間，施工過(guò)程非常緊張。因此做好前期施工準(zhǔn)備、合理安排各工序穿插作業(yè)，加強(qiáng)施工過(guò)程中與協(xié)作隊(duì)伍的溝通工作，對(duì)盡量縮短工期起到關(guān)鍵作用。

(3)成品保護(hù)復(fù)雜。暗挖施工過(guò)程中，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，在部分初支完成后，就要進(jìn)行防水和二襯施工，因此多項(xiàng)工序交叉施工對(duì)防水層和二襯結(jié)構(gòu)的成品保護(hù)造成一定影響，必須采取有效措施，加強(qiáng)對(duì)成品進(jìn)行有效保護(hù)。

1．2工程控制重點(diǎn)與風(fēng)險(xiǎn)分析

(1)防塌、防地面過(guò)量沉降是工程施工的重點(diǎn)和難點(diǎn)。隧道開(kāi)挖需保持無(wú)水狀態(tài)，在暗挖段施工前應(yīng)對(duì)地層地質(zhì)狀況進(jìn)行及時(shí)觀察，發(fā)現(xiàn)不利地質(zhì)和地下水及時(shí)采取措施，確保開(kāi)挖在穩(wěn)定地質(zhì)和無(wú)水狀態(tài)下進(jìn)行。采用Φ42×3.25mm超前小導(dǎo)管注漿對(duì)前方土體進(jìn)行預(yù)加固。嚴(yán)格控制開(kāi)挖步距及時(shí)進(jìn)行初期支護(hù)，必要時(shí)采取預(yù)先加固處理措施。加強(qiáng)測(cè)量監(jiān)控，對(duì)于變形(U)小于允許值(Un=30mm)的三分之一時(shí)可以正常施工;當(dāng)(Un/3)≤U≤(2Un/3)時(shí)需要改進(jìn)施工工藝，如跟蹤注漿;當(dāng)U＞(2Un/3)時(shí)需要采取特殊措施如加強(qiáng)支撐、加密注漿導(dǎo)管和加長(zhǎng)注漿導(dǎo)管長(zhǎng)度等。

(2)防管線(xiàn)斷裂和滲水是工程施工的重點(diǎn)和難點(diǎn)。隧道下穿育林街范圍多種管線(xiàn)、3#豎井污水、馬家溝河底上水，有的管線(xiàn)距離隧道結(jié)構(gòu)只有1.5m，因此施工過(guò)程中防管線(xiàn)斷裂和滲水是工程施工的重點(diǎn)和難點(diǎn)。為防止污水管和雨水管漏水影響施工安全，施工期間在相鄰檢查井位置進(jìn)行封閉堵水，下水泵抽水將雨污水從一端轉(zhuǎn)移到另一端。同時(shí)可以根據(jù)管線(xiàn)的相對(duì)位置針對(duì)性的對(duì)這兩處管線(xiàn)下部土體進(jìn)行注漿加固。開(kāi)挖過(guò)程中，按照“先勘探，后開(kāi)挖”的指導(dǎo)思想，采用人工洛陽(yáng)鏟對(duì)前方土體和管線(xiàn)探察，每次探5m，開(kāi)挖3m。

(3)暗挖結(jié)構(gòu)永久防水施工質(zhì)量保證是工程重點(diǎn)。暗挖隧道主體防水采用針刺覆膜法天然納基膨潤(rùn)土防水毯，施工縫采用遇水膨脹止水條和預(yù)埋注漿管處理。防水施工嚴(yán)格按照其要求的工藝方法進(jìn)行，在二次襯砌施工時(shí)，嚴(yán)禁在防水上進(jìn)行焊接作業(yè)，對(duì)可能碰到防水層的鋼筋在端頭位置進(jìn)行包扎，并套上塑料套筒進(jìn)行封閉。

2施工原則

本段隧道結(jié)構(gòu)形式為雙聯(lián)拱形式，注重地層的預(yù)支護(hù)和預(yù)加固，以控制地層沉降，減少隧道開(kāi)挖對(duì)圍巖的擾動(dòng)為原則，并通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)指導(dǎo)設(shè)計(jì)和施工。隧道施工時(shí)嚴(yán)格以“先治水、管超前、嚴(yán)注漿、短開(kāi)挖、強(qiáng)支護(hù)、快封閉、勤量測(cè)、控沉降”為方針，施工工序嚴(yán)格遵守“先排管，后注漿，再開(kāi)挖，注漿一段，開(kāi)挖一段，支護(hù)一段，封閉一段”的原則確保工程質(zhì)量和施工安全。

3施工方法

本段雙聯(lián)拱隧道采用中導(dǎo)洞法+主洞外側(cè)三導(dǎo)洞開(kāi)挖方法。隧道分左、右、中三個(gè)導(dǎo)洞，左、右導(dǎo)洞各分6個(gè)小導(dǎo)洞進(jìn)行開(kāi)挖;中導(dǎo)洞分上下2個(gè)掌子面開(kāi)挖。施工順序?yàn)?開(kāi)挖中導(dǎo)洞上臺(tái)階→開(kāi)挖中導(dǎo)洞下臺(tái)階→開(kāi)挖主洞左線(xiàn)外側(cè)上、中、下導(dǎo)洞，開(kāi)挖主洞右線(xiàn)線(xiàn)外側(cè)上、中、下導(dǎo)洞→開(kāi)挖主洞左線(xiàn)內(nèi)側(cè)上、中、下導(dǎo)洞(中墻施工完后)→施工主洞左線(xiàn)二襯，開(kāi)挖主洞右線(xiàn)內(nèi)側(cè)上、中、下導(dǎo)洞→施工右導(dǎo)洞二襯。開(kāi)挖過(guò)程中要求:中洞上下臺(tái)階掌子面縱向間距不大于5m;主洞上下導(dǎo)洞掌子面距離不小于5m;主洞外側(cè)下導(dǎo)洞掌子面與內(nèi)側(cè)上導(dǎo)洞掌子面縱向間距不小于20m;中導(dǎo)洞下臺(tái)階掘進(jìn)20m后，方可進(jìn)行主洞左線(xiàn)外側(cè)導(dǎo)洞開(kāi)挖;主洞左線(xiàn)、右線(xiàn)內(nèi)側(cè)導(dǎo)洞開(kāi)挖時(shí)，需保證該段中墻已施工完成并達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度;主洞右線(xiàn)內(nèi)側(cè)上臺(tái)階掌子面與主洞左線(xiàn)二襯最前端縱向間距不小于20m。施工過(guò)程中每個(gè)導(dǎo)洞或臺(tái)階應(yīng)環(huán)形開(kāi)挖，留核心土(核心土斷面應(yīng)大于開(kāi)挖斷面的50%)，保證掌子面穩(wěn)固，以免隧道開(kāi)挖面塌方等危害。左、右主洞上導(dǎo)洞施工前，必須先打設(shè)Ф42超前小導(dǎo)管，存在砂層時(shí)，進(jìn)行預(yù)注漿，待滿(mǎn)足加固要求后方可進(jìn)行開(kāi)挖施工。隧道開(kāi)挖后視掌子面的穩(wěn)定情況，必要時(shí)采用噴射混凝土臨時(shí)封閉掌子面和臺(tái)階底部，并在拱腳處設(shè)鎖腳錨管，以控制下沉。施工中如發(fā)現(xiàn)不安全因素，應(yīng)暫時(shí)停止開(kāi)挖，加強(qiáng)臨時(shí)支護(hù)，以便適應(yīng)調(diào)整工序安排。每單元施工程序:測(cè)量放線(xiàn)→超前小導(dǎo)管施工→土方開(kāi)挖→出渣找頂→初噴找平層→錨桿及鋼筋網(wǎng)施工→鋼拱架施工→復(fù)噴至設(shè)計(jì)厚度→下一循環(huán)。

4主要施工技術(shù)措施

4．1噴射混凝土技術(shù)保證措施

暗挖隧道初襯為30cm厚C25噴射早強(qiáng)混凝土(有管線(xiàn)段初襯厚度為32cm)。噴射混凝土作業(yè)除滿(mǎn)足《鐵路隧道噴錨構(gòu)筑法技術(shù)規(guī)則》以及《地下鐵道施工驗(yàn)收規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定外，采取以下技術(shù)措施:

①初噴混凝土緊跟工作面，復(fù)噴前嚴(yán)格按設(shè)計(jì)完成錨管、鋼筋網(wǎng)的安裝工作，復(fù)噴至工作面的距離為5m，施工時(shí)根據(jù)監(jiān)控量測(cè)的結(jié)果進(jìn)行修正;

②對(duì)滲漏水地段，當(dāng)圍巖大面積滲水但水量不大時(shí)，在噴射混凝土前先用高壓風(fēng)吹掃工作面，開(kāi)始噴射混凝土?xí)r，噴射混凝土由遠(yuǎn)而近，并臨時(shí)加大速凝劑摻量，縮短初、終凝時(shí)間，直至逐漸合攏噴射混凝土，水止住后，按正常配合比噴射混凝土封閉。若滲水量大，先加速凝劑封閉開(kāi)挖面注漿止水加固后再進(jìn)行下道工序;

③噴射混凝土中摻利銳速凝劑，以減少回彈量和粉塵，控制外加劑摻量，確保噴射混凝土強(qiáng)度符合設(shè)計(jì)要求;

④?chē)娚浠炷劣蓪?zhuān)人噴水養(yǎng)護(hù)。發(fā)現(xiàn)裂紋時(shí)先用紅油漆作上標(biāo)志，進(jìn)行觀察和監(jiān)測(cè)，確定其是否繼續(xù)發(fā)展，找出原因后進(jìn)行處理。對(duì)可能掉下的噴射混凝土撬下重噴;已不再發(fā)展的裂紋，采取在其附近加設(shè)錨桿或加噴一層混凝土的辦法處理;

⑤堅(jiān)決實(shí)行“四不”制度，即網(wǎng)噴工藝不完畢，掌子面不前進(jìn);噴射混凝土厚度不夠不前進(jìn);開(kāi)挖、噴護(hù)后發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題不解決不前進(jìn);量測(cè)結(jié)果判斷不安全未經(jīng)補(bǔ)強(qiáng)不前進(jìn)。

4．2Φ42超前小導(dǎo)管施工

根據(jù)施工圖要求，樁號(hào)K1+174～k1+544段主隧道拱頂采用單排超前小導(dǎo)管超前支護(hù);樁號(hào)k0+941～k1+174、k1+544～k1+597段主隧道拱頂采用雙排超前小導(dǎo)管超前支護(hù);樁號(hào)K1+200～K1+597主洞，中洞下部邊墻位于砂層，采用環(huán)向0.3m，縱向2m，Φ42×3.8mm小導(dǎo)管注漿，進(jìn)行預(yù)加固土體。中導(dǎo)洞拱頂采用單排超前小導(dǎo)管超前支護(hù)。超前小導(dǎo)管尺寸為Φ42mm，t=3.5mm、L=3.5m，環(huán)向間距0.3m，縱向間距1.5m，每三榀格柵打一次，設(shè)于拱部120°(150°)范圍內(nèi)設(shè)置，外插角15°～30°/7°～10°，施工過(guò)程中遇局部地段拱頂處于砂層位置，需壓注漿液，注漿壓力擬定0.4～0.6MPa。

4．3防排水施工

隧道內(nèi)沿全線(xiàn)兩邊設(shè)置排水溝，排水溝與兩側(cè)排水管橫向相連通，將墻體滲透水引流排出。在初期支護(hù)與二次襯砌之間設(shè)置針刺覆膜法天然納基膨脹土防水毯，施工縫處用單組分聚氨酯水膨脹密封膠，根據(jù)地下水情況，縱向每隔5～10m環(huán)向設(shè)置Ω型半管排水管，把水引入橫向排水管流入排水溝排出洞外。鋪設(shè)土工布和防水板在自制簡(jiǎn)易臺(tái)架或臺(tái)車(chē)上進(jìn)行，上部采用現(xiàn)場(chǎng)使用的鋼管或槽鋼彎制成與隧道拱部形狀相似的支撐架，用絲杠與臺(tái)架連接，以便升降。施工時(shí)先鋪設(shè)土工布，用射釘將土工布固定牢固，然后鋪設(shè)防水板。

5結(jié)語(yǔ)

哈爾濱市保健路打通工程隧道部分全長(zhǎng)1660m，暗挖段長(zhǎng)度為801m，雙向4車(chē)道，是目前國(guó)內(nèi)在建規(guī)模最大的城市雙洞連拱淺埋隧道，針對(duì)施工的復(fù)雜性與艱巨性，我們綜合應(yīng)用了各種施工方法，豐富和完善了隧道淺埋暗挖施工技術(shù)，質(zhì)量管理措施嚴(yán)格，使施工任務(wù)按預(yù)定計(jì)劃順利完成。

作者：于微微盧爽王琰單位：哈爾濱職業(yè)技術(shù)學(xué)院哈爾濱市城鄉(xiāng)建設(shè)委員會(huì)