李 博
(北京電力工程有限公司 100070)
淺埋暗挖法是在距離地表較近的地下進(jìn)行各種類型地下洞室暗挖施工的一種方法,施工過程中,需在豎井上方搭設(shè)龍門架作為土方吊運(yùn)設(shè)備,先施工豎井初襯,豎井挖至設(shè)計標(biāo)高深度后,采用破除馬頭門的方式進(jìn)行隧道初襯施工,施工豎井后期多作為永久檢查井。其施工方法靈活多變,可以應(yīng)對相對復(fù)雜的施工環(huán)境。在在隧道路由固定,豎井上方近地距離有不可遷改的構(gòu)筑物時,則需要采用特殊方法完成豎井初襯作業(yè)。本文以某電力隧道工程為例,論述一下因豎井上方有近地高壓線無法支設(shè)龍門架,在豎井中間使用人工挖孔樁成孔,利用豎井下方已完工隧道作為出土路線進(jìn)行豎井初襯施工的方法。
某電力隧道豎井為?5.2m 圓形豎井,采用逆作法施工,豎井深度12m。初襯結(jié)構(gòu)為“噴射混凝土+網(wǎng)架結(jié)構(gòu)+鋼筋網(wǎng)” 支護(hù),初襯、二襯厚度均為250mm。隧道尺寸為2m×2.3m 標(biāo)準(zhǔn)斷面。豎井上方7m 處有10k 高壓線,經(jīng)前期協(xié)調(diào),確定高壓線無法遷改,為保證距高壓線滿足4m 安全距離,龍門架高度不足3m,無法支設(shè)。受此影響此豎井無法施工,鄰側(cè)隧道已施工至豎井邊。
豎井施工主要穿越土層為:粉質(zhì)粉土素填土①層,房渣土①1 層,細(xì)砂③1 層,圓礫③層,細(xì)砂③1 層、卵石④層、重粉質(zhì)粘土④1 層。
根據(jù)其余豎井開挖情況,在隧道下半部有地下水,因此井底考慮使用集水坑進(jìn)行排水。
考慮到豎井上方受高壓線影響,無法使用龍門架、吊車等設(shè)備,首先排除從豎井上方出土方法。因豎井一側(cè)隧道已施工至豎井邊,可借此作為出土路線將土方運(yùn)至臨近施工豎井完成土方外運(yùn),施工步驟如下:
第一步:豎井一側(cè)隧道初襯繼續(xù)施工,將隧道初襯結(jié)構(gòu)穿過豎井后至另一側(cè)變形縫處暫停,封閉掌子面。
第二步:在豎井中心位置采用人工挖孔樁方法自上而下成孔至隧道初襯頂部,并破開洞底的隧道拱頂結(jié)構(gòu)。
第三步:進(jìn)行豎井初襯施工,土方由0.8m 孔洞倒入底部隧道內(nèi),裝車后經(jīng)隧道由臨近施工豎井外運(yùn)。
第四步:豎井初襯施工至隧道初襯位置時,破除已完成隧道初襯,直接將鋼格柵進(jìn)行焊接并割除多余部分,焊接部位使用幫焊鋼筋加固處理。
第五步:豎井初襯施工至底。清理現(xiàn)場。
施工方法如下圖所示:
為形成完整的出土通道,同時為確保后期豎井施工時的安全,將已施工至豎井邊的隧道繼續(xù)開挖,直至穿越豎井,在另一側(cè)變形縫位置停止施工,并在掌子面上安裝鋼格柵、鋼筋網(wǎng)片進(jìn)行封閉處理,確保掌子面的穩(wěn)定。
隧道初襯下穿豎井時,依據(jù)設(shè)計圖紙中標(biāo)明的里程,與豎井初襯相連的鋼格柵安裝時均需使用全站儀精準(zhǔn)定位,確保后期豎井初襯施工時每榀鋼格柵均可與隧道初襯有效連接。由于豎井結(jié)構(gòu)形式為圓形,此處隧道初襯鋼格柵采取三榀密排布置。同時隧道、豎井初襯的縱向連接筋均由間距1m 內(nèi)外雙層布置加密至0.5m。
底部出土通道已經(jīng)形成,還需打通地面至底部的連接通道,最終形成完整的出土路線。經(jīng)對比決定,采用人工挖孔樁成孔的方法施工連接通道。此方法優(yōu)勢有以下幾點,一是占用井上空間小,可以充分滿足與上方高壓線的安全距離;二是形成的孔洞護(hù)壁有一定的強(qiáng)度,既能確保豎井施工時護(hù)壁可承受施工荷載,也可根據(jù)開挖深度對護(hù)壁進(jìn)行隨時破除;三是自身施工工藝相對簡單,施工時間短,還可在人工挖孔樁成孔完成時直接對下方隧道初襯拱頂進(jìn)行破除。
人工挖孔樁位置選在豎井中心處,將孔洞對豎井初襯施工的影響降到最小。人挖樁成孔內(nèi)徑0.8m,護(hù)壁采用C25 自拌混凝土澆筑,厚150mm,孔洞護(hù)壁配筋為φ8 鋼筋。施工時選用卷揚(yáng)機(jī)吊運(yùn)土方,挖土次序先中間后周邊。模板高度一般為1 米,用松木板或鋼模板拼裝成90°弧長,組裝而成。鋼筋安裝完成,模板做臨時固定后,即可進(jìn)行護(hù)壁混凝土澆注。施工時配備相應(yīng)的照明、通風(fēng)等措施。自地面向下成孔,最終將護(hù)壁孔洞落至隧道初襯頂部。為提高人工挖護(hù)壁在隧道上方的自穩(wěn)性,每節(jié)護(hù)壁施工時,均環(huán)向均布安裝3 根加強(qiáng)錨桿,錨桿為Φ20 螺紋鋼筋,長度1m。
成孔后,豎井初襯施工時,在孔口覆蓋鋼筋篦子防止墜落,篦子由φ 20@150*150 加工而成,直徑1.2m。
豎井初襯土方施工借助人挖樁孔洞作為出土孔,將挖出土方倒入下方隧道內(nèi),直接裝入電動三輪車運(yùn)至臨近施工豎井,自龍門吊外運(yùn)至土倉。施工過程中,人工挖孔樁護(hù)壁隨挖隨破,孔口篦子保持始終覆蓋,并派專人看護(hù)。
將人工挖孔樁成孔時所用的卷揚(yáng)機(jī)安裝在豎井臨邊位置,鋼格柵、鋼筋網(wǎng)片等材料由卷揚(yáng)機(jī)吊運(yùn)至井下作業(yè)面。
以標(biāo)準(zhǔn)施工工藝進(jìn)行豎井初襯施工,施工至隧道拱頂處時,豎井鋼格柵需2榀密排設(shè)置。繼續(xù)向下施工,與隧道拱頂、側(cè)墻相接時,將連接點隧道初襯破除混凝土結(jié)構(gòu)露出鋼格柵主筋,豎井鋼格柵與隧道鋼格柵各自主筋焊接連接,并設(shè)幫焊鋼筋加固處理。
在連接點均焊接牢固后,逐層將豎井范圍內(nèi)的隧道初襯全部破除。直至完成豎井初襯施工。
淺埋暗挖法施工自身具備結(jié)構(gòu)形式多變,施工方法靈活的特點,使其相對于其他施工方法更能應(yīng)付復(fù)雜的環(huán)境。本文論述了因施工現(xiàn)場條件限制無法搭設(shè)龍門架,改變思路采用人工挖孔樁成孔,自上而下進(jìn)行出土作業(yè),最終順利完成豎井初襯結(jié)構(gòu)的施工方法。為后續(xù)類似工程提供借鑒。