地鐵區(qū)間隧道下穿既有河道施工技術(shù)分析

解健康

（中鐵十九局集團(tuán)軌道交通工程有限公司，北京 101399）

1 工程概況

1.1 現(xiàn)有橋梁設(shè)計(jì)規(guī)劃概況

（1）規(guī)劃荷載：汽車(chē)城-A 級(jí)，人群4.0 kPa。

（2）上層架構(gòu)：橋體總長(zhǎng)度為64.7 m，借助3 跨長(zhǎng)約20 m的空心板梁（由預(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)制而成），共計(jì)90 片板梁，橋體鋪裝寬度40.5 m。

（3）下層架構(gòu)：①重力式橋臺(tái)，橋臺(tái)支座尺寸為GJZ180×250 mm×42 mm；②橋墩為樁柱式橋墩，涵蓋有蓋梁、系梁等結(jié)構(gòu)；③Φ1000 mm 或Φ1200 mm 鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。

（4）兩邊橋臺(tái)區(qū)域配置對(duì)應(yīng)的伸縮縫，伸縮縫選用40 型的型鋼伸縮縫。

1.2 拔除樁基

該項(xiàng)目基坑圍護(hù)架構(gòu)作用區(qū)間要求去除10 個(gè)樁基，其中橋臺(tái)區(qū)域Φ1000 mm 樁8 個(gè)、墩臺(tái)區(qū)域Φ1200 mm 樁2 個(gè)，拔除樁設(shè)計(jì)規(guī)劃見(jiàn)表1，與基坑的位置關(guān)系如圖1 所示。

表1 拔除樁設(shè)計(jì)概況 m

圖1 北洋大橋與基坑平面位置關(guān)系（單位：mm）

2 主要施工工藝及技術(shù)措施

2.1 圍堰施工及堰內(nèi)清淤

借助黏土堤整體圍堰，順著東、西河道方向向中部匯合的施工計(jì)劃，設(shè)置長(zhǎng)臂挖機(jī)與自卸式車(chē)輛進(jìn)行后退式作業(yè)，至上、下圍堰建設(shè)達(dá)到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)后，就可以開(kāi)展圍堰抽水工作[1]。開(kāi)展抽水作業(yè)時(shí)，要求嚴(yán)格管理水位的下降程度，根據(jù)實(shí)際情況，水位每天的高度變化量約為50 cm。此外，還要求對(duì)圍堰內(nèi)環(huán)境的滲水狀況加強(qiáng)監(jiān)測(cè)力度，以免出現(xiàn)集中滲水狀況。

2.2 黏土回填

圍堰背后黏土填方要求進(jìn)行分層碾壓，碾壓過(guò)程中將每層的厚度控制在250～300 mm，并要求其密實(shí)度不得低于0.93。填方環(huán)節(jié)要求實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)圍堰的穩(wěn)定性，以免發(fā)生滑移情況。

2.3 高壓旋噴樁加固止水

考慮到施工場(chǎng)地的土體環(huán)境，該項(xiàng)目高壓旋噴樁施工選用二重管法，規(guī)劃引進(jìn)2 臺(tái)型號(hào)XP-3OB 的鉆機(jī)。旋噴樁作業(yè)過(guò)程中的工藝參數(shù)如下：①樁徑0.8 m，豎直距離為1.15 m，水平距離為0.6 m，水泥摻量為20%；②水泥含量與水灰比為水泥摻入量25%，水灰比0.7。具體施工方法如下：

（1）機(jī)械就位。依照設(shè)計(jì)圖，找出高壓旋噴樁的具體位置，之后在場(chǎng)地開(kāi)展放線工作。將鉆機(jī)向著預(yù)計(jì)的孔位方向挪移，并且確保鉆噴桿頂部對(duì)準(zhǔn)擬施工孔位的中心。

（2）成孔。借助XP-3OB 鉆機(jī)進(jìn)行施工，應(yīng)嚴(yán)格依照規(guī)劃的樁位開(kāi)展成孔作業(yè)，平面位面上的誤差要求低于50 mm，同時(shí)使用泥漿做為護(hù)壁。

（3）下鉆噴桿。將高壓旋噴樁的臺(tái)車(chē)行駛到孔口處，依規(guī)劃方案中的標(biāo)準(zhǔn)將鉆噴桿下降至對(duì)應(yīng)區(qū)域。

（4）制漿。配置漿液時(shí)應(yīng)嚴(yán)格根據(jù)規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)，精準(zhǔn)測(cè)量漿液的占比。高壓旋噴注漿借助P42.5 普通硅酸鹽混凝土，依照?qǐng)龅氐牡刭|(zhì)環(huán)境，水泥漿液能夠由回漿和水泥攪拌而制成，并依照規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)與測(cè)量到的漿液密實(shí)度合理調(diào)整水泥的含量，水灰之間的比例為0.7 左右。

（5）噴射提升。首先將鉆噴桿下降到預(yù)計(jì)的深度區(qū)域，之后嚴(yán)格依照規(guī)劃書(shū)有關(guān)壓縮氣體與水泥漿的施工數(shù)據(jù)，調(diào)整空氣壓縮機(jī)等器械，泵入壓縮氣體與漿液。

（6）回灌。當(dāng)噴漿工作完成之后，要求迅速將鉆噴桿拔出土體。水泥漿漿液固結(jié)時(shí)一般會(huì)出現(xiàn)收縮，這會(huì)直接干擾高壓旋噴樁的頂層高度，為了避免發(fā)生這種狀況，要求借助對(duì)應(yīng)的補(bǔ)救手段，譬如將冒漿進(jìn)行回灌，或者是借助二次澆筑的形式等，發(fā)現(xiàn)孔內(nèi)水泥漿的位面不再下沉?xí)r暫停作業(yè)。

（7）廢棄漿液處置。高壓噴漿作業(yè)環(huán)節(jié)中，會(huì)造成很多的廢棄漿液。為確保施工場(chǎng)地的整潔與工作的順利開(kāi)展，作業(yè)前應(yīng)當(dāng)在場(chǎng)地中配置一個(gè)泥漿池，借助抽排的方式將作業(yè)中的泥漿排入泥漿池中，泥漿凝結(jié)后外運(yùn)處理。

（8）清潔。當(dāng)高壓噴射注漿作業(yè)環(huán)節(jié)結(jié)束后，要求將注漿管和其余器械裝置清理潔凈，確保注漿管道中、器械內(nèi)部與管道中無(wú)雜質(zhì)和殘留的水泥漿，大多數(shù)情況下可以借助注入有壓力的水來(lái)進(jìn)行清潔，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的清潔，就可以將注漿管、軟管與泵送裝置中剩余的水泥漿沖刷干凈。

2.4 三軸攪拌樁施工

高壓旋噴樁對(duì)總體圍堰開(kāi)展加固后進(jìn)行施工通道的施工，以此實(shí)現(xiàn)大型機(jī)器裝置的行駛需求，借助JB160 三軸攪拌樁機(jī)進(jìn)行圍堰內(nèi)側(cè)12 m 區(qū)域雙排三軸攪拌樁防水帷幕的建設(shè)。三軸攪拌樁的具體數(shù)據(jù)：樁徑650 mm，豎直方向距離為1.35 m，水泥占比20%，水灰比為0.5。

2.5 基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工

（1）施工勘測(cè)。放線是圍護(hù)體系建設(shè)中至關(guān)重要的準(zhǔn)備工作，先取得業(yè)主企業(yè)給出的基準(zhǔn)點(diǎn)坐標(biāo)位置，再依照設(shè)計(jì)圖紙對(duì)地下連續(xù)墻未施工區(qū)域開(kāi)展精準(zhǔn)定位。

（2）導(dǎo)墻施工。導(dǎo)墻施工順序：測(cè)量防線→挖掘溝槽→建設(shè)墊層→綁接鋼筋→安裝模板→導(dǎo)墻建設(shè)與澆筑→拆除模板并配置橫撐→回填。

（3）泥漿的配置與應(yīng)用。該項(xiàng)目成槽挖掘土體主要是以較厚的淤泥為主，泥漿質(zhì)量的高低將直接影響地連墻成槽的安全與穩(wěn)定性，是建設(shè)地連墻成槽環(huán)節(jié)中非常關(guān)鍵的控制內(nèi)容。

（4）地下連續(xù)墻成槽。依照附近項(xiàng)目狀況以及建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，選用型號(hào)GB34 的成槽機(jī)進(jìn)行作業(yè)，在正式工作首開(kāi)幅借助抓斗抓土成槽，三抓成槽，先挖掘兩側(cè)的土壤，再挖掘中部的土層。

（5）鋼筋籠的預(yù)制與裝配。首先在建筑現(xiàn)場(chǎng)規(guī)劃出專(zhuān)門(mén)用作鋼筋籠預(yù)制的施工范圍，之后嚴(yán)格依照規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行鋼筋籠的預(yù)制，以滿足地下連續(xù)墻對(duì)鋼筋籠的需求，對(duì)于需要展開(kāi)連接的鋼筋，借助焊接或是機(jī)械連接的形式。施工過(guò)程需要用的器械有1 臺(tái)150 t 重量級(jí)履帶吊以及1 臺(tái)100 t 重量級(jí)履帶吊，鋼筋籠起吊示意見(jiàn)圖2。

圖2 鋼筋籠起吊示意

（6）水下混凝土澆筑。在開(kāi)展地下連墻澆筑之時(shí)用型號(hào)C35-P80 的商品砼澆筑，通常運(yùn)用導(dǎo)管法進(jìn)行澆筑，本項(xiàng)目選用的導(dǎo)管為Φ250 mm 的鋼導(dǎo)管。

2.6 深基坑開(kāi)挖及主體結(jié)構(gòu)施工

地下連續(xù)墻建設(shè)完成后，根據(jù)規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)按順序進(jìn)行：三軸攪拌樁地基的穩(wěn)固→鉆孔灌注→冠梁、支撐梁→深基坑挖掘以及支護(hù)工作的開(kāi)展→主體結(jié)構(gòu)等步驟。

3 其他針對(duì)性技術(shù)措施

3.1 防滲漏措施

（1）選用滲透系數(shù)極低的豁土材料作為建筑堤壩的材料，因?yàn)楸臼』硗劣兄軓?qiáng)的致密形式，能夠滿足防水抗?jié)B透的要求。

（2）要求在圍堰的迎水面開(kāi)展防滲施工，如：設(shè)置土工織物，其長(zhǎng)度能夠到達(dá)河床的位置，并借助沙包加以穩(wěn)固。

3.2 基坑防倒灌措施

在圍堰施工完成后，在圍堰的邊上配置2 臺(tái)150 m3/h 抽水機(jī)與2 臺(tái)水位警報(bào)設(shè)備作為應(yīng)急裝置，并安排相關(guān)人員對(duì)河道進(jìn)行24 h 監(jiān)視。當(dāng)水位超過(guò)防洪水位時(shí)報(bào)警裝置警報(bào)，并進(jìn)行抽水，以免發(fā)生基坑倒灌的情況，保障基坑與附近建筑的安全。

4 結(jié)語(yǔ)

地鐵區(qū)間隧道穿過(guò)現(xiàn)有河道的作業(yè)難度大，容易出現(xiàn)安全事故，長(zhǎng)時(shí)間以來(lái)都是施工企業(yè)非常注重的問(wèn)題。介紹某市區(qū)域鐵路S1 線橫穿北洋河的施工概況，主要涵蓋了施工現(xiàn)場(chǎng)的場(chǎng)地地貌和水文因素，研究了工程的整體規(guī)劃，圍堰作業(yè)技術(shù)以及施工工藝的開(kāi)展，圍護(hù)體系施工技術(shù)以及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，深基坑挖掘技術(shù)規(guī)范與其他針對(duì)性的防滲漏手段等，為相似項(xiàng)目的開(kāi)展提供參考。