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摘要:本文以地下過街通道建設項目為研究對象,基于對該建設項目實際案例中基本情況的分析,重點研究了在復雜環境下地下通道工程應關注的重點、難點及應對分析,希望能夠為今后相關研究與實踐工作的開展提供一定的參考與幫助。
關鍵詞:地下過街通道;施工難點;防水;事故防范;應對
地下過街通道一般服務于商業地塊的客流溝通,滿足行人的過街需求,是商業中心步行系統的組成部分,是提升地區規劃建設品質的重要公共基礎設施。
以筆者參建的南京洪武路過街通道為例---洪武路地下過街通道工程地處南京市中山東路洪武路交叉口位于南京最繁華的新街口商業街區,人車流量大。為緩解該路口交通壓力,形成人車分流,建設地下人行過街通道。
該通道采用“工”字型布置,由1條南北向主通道、2條東西向主通道及8條副通道組成,南北向主通道長45m,結構寬5m,東西向主通道長度分別為29m、32m,結構寬4m,在東南、西南、西北、東北4個象限各布設2個副通道寬度均為3m,根據通道建設條件及工期要求,經過研討及專家論證,決定南北向洪武路段主通道采用盾構+頂管、其余段明挖法施工的施工方案。
地下過街通道矩型頂管施工平面布置示意圖
針對本工程施工過程中的重點、技術方案、關鍵技術、施工難點、質量控制標準、及新技術、新工藝、新材料運用,現場進行了方案論證和咨詢,結合當時的工程實踐,對于重點、難點及應對措施逐一分析如下:
一、工程難點及重點分析
1、洪武路地下過街通道建設工程地處市區中山東路及洪武路繁華地段,兩個工作井占用洪武路快車道,4個象限八個出入口占用非機動車道和人行道。現有道路交通機動車輛、非機動車輛、行人流量非常大、周邊臨近商業商務建筑物,各種地下管線繁多,且還有人行天橋需拆除。
2、施工場地狹小,基坑圍護及主通道頂進施工時現場大型機械設備多,施工布置困難。圍護樁基施工時有三軸深攪機、履帶吊、挖機、拌漿系統及操作室、水泥罐、泥漿箱、H型鋼加工場地;主通道頂進時有盾構機及其專業配套設備、150T履帶吊、管節堆放、拌漿系統及操作室泥漿箱等。因此場地相當狹小,需將施工區域的圍擋沿洪武路方向縱向加長,將會對洪武路的交通造成很大影響。
3、由于受現場條件約束,施工圍擋搭設場地面積小,地下管線密集,三軸深攪機施工十分困難。造成間斷施工圍護樁基,產生的冷縫多,處理的時間較長,極易造成基坑滲、漏水現象發生。SMW工法基坑圍護樁施工周期長且工藝較為復雜,是制約本工程施工總工期的關鍵節點。
4、本工程由于距已完工的地鐵2號北行線水平距離與本次始發工作井最近距離為12.5m,南行線水平距離與本次接收工作井最近距離為11.1m,頂進管節與地鐵2號線隧道垂直距離為3.1m,以及周邊臨近高層建筑影響。在工作井和通道基坑挖棄過程中,不能按常規施工要求對基坑范圍內采取大范圍的深井降水。按設計要求,需對基坑拐角、基底土體、矩形頂管的出洞區域和進洞區域的土體進行加固處理。基底加固施工方法和施工工藝能否達到設計要求,是關系到工作井和通道基坑能否正常封底和底板結構的砼澆筑,以及矩形頂管出洞和進洞能否按計劃實施,如何控制地下水位是本工程重點。
5、本工程為地下行人通道,防水是地下工程永恒的主題,如何做好不同類型的結構防水,確保不滲不漏、經久耐用,是本工程的重點。
6、上述地上、地下環境復雜,對于各種不安全因素及可能發生的不安全狀況如何有效得進行控制,需要進行哪些安全防備工作,是本工程的重中之重。
二、應對措施
1、主動與交管部門取得聯系,根據中山東路、洪武路交通情況與工程施工實際情況進行認真分析比對,拿出確實可行的交通疏導方案,確保工程施工期間道路交通正常秩序。
針對施工范圍內的地下管線。根據設計圖中坐標與測繪院提供的導線點和交樁記錄進行現場實地放樣,將樁基施工區域在現場進行標示。對照地下管線綜合圖,將接收井周邊的地面桿線、地下管線,進行人工挖探槽,使所有地下電力管線和自來水管線暴露,再對可以架空、挪移保護的管線施工時盡量就地保護,不能就地保護的管線,提請產權單位及時遷移,以便現場施工,確保地下管線的的正常運營。
2、由于受施工場地狹小,大型機械設備多,施工圍擋搭設場地面積小,是制約本次工程各節點施工工期的關鍵環節。現場除了合理布置場地外重點加強了工序的同時作業、交叉作業等搶工措施以彌補整理場地的時間損失:
⑴、根據SMW工法基坑圍護樁施工周期長且工藝較為復雜的特點,組織集中兩臺? 850三軸深攪鉆機等相應機械設備和材料及施工作業人員,進行南北兩側工作井24h同時連續施工作業,為地下頂管施工和輔道的主體結構施工創造極為有利條件。
⑵、工作井和接收井的基坑圍護采用兩臺套? 850三軸深攪施工同時,在工作井和管節頂進施工同時,將東側副通道架設臨時鋼便橋,進行基坑圍護、土方開挖及主體結構交叉施工,充分利用時空效應,錯時錯位搶工措施,確保總工期的突破性的提前。
3、在基坑圍護三軸深攪鉆機施工前,根據現場實際情況,編制確實可行的專項施工方案。充分了解并查勘樁基施工機械與施工圍擋的平面關系,樁基與地下管線的平面關系,詳細制定每幅樁基施工順序。在可能出現的停機冷縫接頭的地方,提前拿出解決方法。盡一切可能的減少圍護樁基冷縫,為基坑挖棄、管節頂進、主體結構施工創造有利條件。
4、根據類似工程施工經驗,采用深攪土體加固不能與圍護結構完全有效的結合,尤其是本次基坑降水將受已經完工的地鐵2號線的制約不能長時間的大范圍降水,擬采用旋噴形式進行輔以出洞、進洞區土體加固和基坑基底土體加固,有效的發揮止水和閉水作用。
為防止管節出洞、進洞可能出現涌水、涌砂的意外現象發生,當時也廣泛征詢地鐵公司及相關部門對地鐵2號線的保護意見和建議,在征得同意后,采取地下主通道管節頂進前,在出洞、進洞各增設2口DN325鋼管深井,在意外險情發生時,起動降水深井,并將水位按管節底部以下0.5m進行嚴格控制。待險情排除及管節順利出洞和進洞后,即停止深井降水,充分掌握好抽水起動和關閉時間,確保主通道管節頂進的順利施工,以及地鐵2號線隧道的安全,滿足施工工期的總體計劃得以實現。
5、防水是地下工程永恒的主題,結合工作實踐應注意以下幾點:
⑴、止水帷幕、洞口及坑底土體加固的質量控制非常關鍵,直接影響了后期的主體作業,且后期的處理成本高、難度大,宜造成涌水、涌砂、基坑坍塌等意外情況的發生,所以從材料到施工都必須嚴格控制。
⑵、嚴格按設計要求進行結構防水施工,在砼自防水施工、施工縫、