新建隧道侧穿既有建筑结构的保护措施及应用

2021-01-09左鹏

黑龙江交通科技 2021年9期

左鹏

(北京市大兴城镇建设综合开发集团，北京 102600)

1 工程概况

1.1 新建工程

某地铁隧道施工采用暗挖法。隧道断面为单洞单线马蹄形，施工过程采用上下台阶法，隧道净空断面尺寸为宽×高=5.38 m×5.55 m，开挖最大宽度6.48 m，开挖最大高度6.72 m。施工过程采用的是复合式衬砌结构，采用拱部超前小导管作为初期支护，格栅钢架，混凝土采用C25，设计厚度250 mm，采用C40、P10钢筋混凝土做为二次衬砌混凝土，设计厚度300 mm。

1.2 既有建(构)筑物

(1)人行天桥

正线隧道下穿人行天桥，天桥桩径1 m，桩长16 m，隧道初支结构距桥桩水平净距最近处0.56 m，区间拱顶埋深16.2 m，主跨28 m。

(2)热力隧道

隧道平行于热力隧道，左线侧穿热力隧道，隧道最近距离为4 m，高差为5.4 m，穿越时存在较大风险。

(3)周边管线

区间正线结构平行下穿、正下穿雨水、上水、污水、电力等管线，管线距结构拱顶最小距离为10.0 m，穿越时存在较大风险。

2 穿越施工方案及保护措施

(1)侧穿天桥

①施工过程中要严格遵循浅埋暗挖法的十八字方针：管超前、严注浆、短进尺、强支护、快封闭、勤量测；

②采取在拱顶开挖范围外2.5 m和隧道开挖范围进行全断面注浆加固、增设临时仰拱；

③对开挖进尺进行严格控制，随挖随支，初支背后回填注浆也要及时做好；

④加强监控量测数据处理和信息反馈，将施工过程中得到的地层反应、支护结构反应、周边管线反应、地面沉降等信息及时分析处理，灵活指导施工，“以强治险，以变治变”，将施工风险降到最低。

(2)侧穿热力隧道

①施工过程中要严格遵循浅埋暗挖法的十八字方针：管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测；

②隧道与热力隧道水平距离平均为5.3 m，垂直距离5.4 m。左线开挖范围以及拱顶开挖范围为轮廓外3 m，布设超前小导管环向间距为0.3 m，纵向距离为0.5 m，在上述影响范围，左线拱部超前小导管的布置范围由150°增设为195°。

④初支完成后并及时做好初支背后回填注浆。

⑤每天派专人负责调查临近热力隧道施工进程，对区间隧道与在施热力隧道的空间相互关系进行实测确认，及时反馈数据信息。

⑥加强监控量测数据处理和信息反馈，采用信息化施工，施工过程中将“监测反馈”做为始终坚持的原则，将施工过程中得到的支护结构反应、地层反应、周边管线反应、地面沉降等信息及时分析处理，灵活指导施工，“以强治险，以变治变”，将施工风险降到最低。

(3)下穿管线

区间正线结构平行下穿中水、中压煤气、雨水、上水、污水、电力等管线，管线距结构拱顶最小距离为6.5 m，穿越时存在较大风险，需采取控制措施进行下穿施工。

①洞外保护措施

a在施工前需要详细的调查管线的渗漏情况，发现渗漏点提前处理；

b施工前需要对电力沟等管沟内是否有水进行提前调查，若沟管内有水则必须先疏干。

②洞内保护措施

a超前地质预警、预探。隧道在下穿至管线影响范围前需要暂停施工，并沿掌子面分别向拱顶和两侧打设长为6 m的超前探水管，用来探测掌子面前方的地质情况保活是否有水囊及地层含水量情况，并且每间隔5 m设置一个循环，用于指导施工。

b区间正线初支严格超前小导管施工；

c提早封闭成环及时进行初支背后注浆，控制地层沉降；

d每榀打设锁脚锚杆并全长注浆；

e控制台阶长度;

f在施工过程中，对管线加强监测，监测结果要做到解释反馈。

g初期支护施工后，及时按1∶1水泥浆对背后的空隙进行填充。沿隧道拱部和边墙布设注浆孔应。环向间距的设置为：起拱线以上为2.0 m，边墙为3.0 m；纵向间距：3.0 m，且拱部应有一个注浆孔。将注浆压力控制在0.3～0.5 MPa范围内。如果在注浆过程中浆液的扩散效果并不能达到理想效果，可通过加密回填管的措施对之进行处理，但是不可以采用提高注浆压力的方式，这样可能会造成结构变形。施工过程中，根据施工沉降监测情况，回填注浆在有可能需要反复进行，当开挖和回填注浆发生矛盾时，应该优先进行回填注浆。

h加强洞内和地表的监控量测工作，根据沉降观测进行动态观测。理论分析过程中存在的不足要通过现场实测的结果进行弥补，并及时反馈监测结果，采取相对应的措施确保施工安全。

当监测值大于控制值的85%时，应立即采取补救措施。应急注浆措施中浆液均使用超细水泥浆。具体的内容如下。

①对掌子面全断面挂网喷射混凝土封闭、采用2.5 m注浆管对掌子面背后土体进行加固，并增加初期支护背后注浆压力，控制管线沉降。

②及时和管线产权单位进行沟通协商，配合管线产权单位对管线进行相应的修补或导流。

③必要时增设径向补偿注浆管进行注浆抬升。

在开挖过程中，如遇到涌砂、涌泥等情况时，应立即停止竖井开挖，及时用砂袋封堵涌砂部位，立即布置钢筋网喷混凝土封闭掌子面，在施作每一工序时，需及时、准确的对涌砂、涌泥处进行封堵。