地下通道工程施工方案

6/6地下通道工程施工方案地下通道施工初步方案

地下通道工程施工初步方案

1地下通道工程

本工程為解決南門大橋南橋頭，岷江北路（岷江大橋北橋頭），新三中（長江大道東段）的交通堵塞修建地下通道。該工程涉及橋涵，通路，給排水，照明，交安，防水等。

2工程概況

本工程地處宜賓市中心城區(qū)。通道分三處，在相對標高約-5m處下施工。

南門大橋南橋頭地下通道：主通道凈寬5米，凈空3.5米，通道主體部分長32米；梯道凈寬3米，梯道長分別約32米、29.4米，以及“宜賓魂”改造。

岷江北路（岷江大橋北橋頭）地下通道：主通道凈寬5米，凈空3.5米；西側(cè)梯道凈寬3米，梯道分別長11.3米和13.4米；東側(cè)梯道凈寬2.5米，梯道分別長10.7米和12.5米。

新三中（長江大道東段）地下通道：主通道凈寬5米，凈空3.5米，通道主體部分長28.8米；梯道凈寬3米，梯道長分別約28.5米、25米。

3工程重點與難點分析

（1）工程所穿越道路均主干道，交通繁忙，流量巨大，工程施工必須選擇安全、工期盡可能短的措施；

（2）施工現(xiàn)場管線眾多，涉及雨污水、給水、通信、電力、電視以及軍用設(shè)施等涉及民生和國家安全的設(shè)施，除需要遷建或拆除的外，施工期間各類設(shè)施的使用安全；

（3）現(xiàn)場地處中心城區(qū)，施工工藝的選擇盡可能少占道路設(shè)施，避免影響道路交通，造成交通擁堵或堵塞；

（4）工程內(nèi)如有地下水，且施工開挖范圍內(nèi)可能存在透水層，因此水位變化將影響工程施工的安全，因此工程施工必須采取必要的透水層階段措施。

4施工方案

4.1總體設(shè)計方案

通道施工采用明挖與暗挖相結(jié)合的方法。穿越湘江大道部分采用暗挖法施工，兩端采用明挖施工。為防止地下弱承壓水層的影響，明挖基坑采用高壓旋噴樁帷幕封閉止水，基坑開挖深度在5m之內(nèi)采用雙排高壓旋噴樁進行支護，基坑挖深5m以上采用灌注樁結(jié)合止水帷幕支護。

地下通道暗挖法可以采用地道橋頂進法和管幕法（也叫排管頂進法）。

4.1.1地道橋頂進法

地道橋頂進法根據(jù)施工條件的影響，可分為整體頂入法、對頂法、中繼間法、分節(jié)順序頂入法和頂拉法等等。地道橋頂進法主要施工工藝流程如圖3所示。

本工程預(yù)制箱涵長度為27m，凈寬9m，凈高2.5m，擬在進口坡道上預(yù)制箱涵，共預(yù)制6節(jié)，每節(jié)長度為4.5m，寬度為9m。所有箱涵同時進行預(yù)制，預(yù)制完成后，沿坡道依次將箱涵滑到頂進位置，然后用頂進設(shè)備依次將箱涵頂入設(shè)計位置。箱涵預(yù)制平面圖如圖4所示，箱涵頂進剖面圖如圖5所示。

施工準備

基坑圍護施工

工作坑開挖

后背梁、滑板施工

箱身預(yù)制

頂進設(shè)備安裝

頂進施工頂進施工測量放線

試頂、調(diào)整

結(jié)束

圖3地道橋頂進法施工工藝流程

圖4箱涵預(yù)制平面圖

圖4箱涵頂進剖面圖

4.1.2管幕法

管幕法是利用頂管機頂進鋼管到土體中，各個鋼管中進行注漿，使?jié){液滲入個管隙中達到止水要求，同時對土體進行加固，形成超前支護。然后再采用開挖與鋼拱架初期支護的方案進行施工，最后進行鋼筋混凝土襯砌施工。管幕法施工工藝流程如圖6所示。

4.1.3方案比較

根據(jù)本工程規(guī)劃方案和現(xiàn)場施工條件，綜合比較地道橋頂進法和管幕法兩種方案，比較詳見表1所示。我單位建議地下通道的施工方案采用管幕法。

表1方案比較

施工方案優(yōu)點缺點

地道橋頂進法1.整體頂進穩(wěn)妥，方向易掌握，整體性好；

2.材料投入較少；

1.預(yù)制構(gòu)件施工場地占用大，

影響城市環(huán)境；

2.施工過程中止水效果較差；

3.設(shè)備投入較大；

4.工期長。

管幕法1.不影響地面的正常交通，地面道路不用改造；

2.無需進行道路改建，即不需開挖道路；

3.無需進行線路改接；

4.不抽取地下水，地面沉降較?。?/p>

5.管幕注漿后可以有效地防止?jié)B漏水；

6.使用的機械設(shè)備少；

7.施工場地占用小，城市環(huán)境影響??；

8.施工速度快；

9.施工安全。

1.管幕鋼管不能回收利用；

打設(shè)第一個孔

鉆機就位

安裝鋼管

施工準備

基坑圍護施工

工作坑開挖

測量放線

安裝鋼筋骨架

注漿

土體開挖

下

一

個

孔

圖6管幕法施工工藝流程

4.2總體部署

先施工湘江大道西側(cè)的圍護結(jié)構(gòu)和土方開挖，為管幕施工創(chuàng)造條件；再施工湘江大道東側(cè)的圍護結(jié)構(gòu)和土方開挖?？傮w施工平面圖如圖7所示。

4.3施工方法

4.3.1施工場地布置

地下通道施工場地布置盡量減少用地，減小對城市交通和環(huán)境的影響，鋼筋加工場地同主體結(jié)構(gòu)加工區(qū)設(shè)置一起。施工現(xiàn)場進行全封閉，四周砌筑圍墻，圍墻高度按城市要求，并做好粉刷和宣傳圖片，與城市環(huán)境相適應(yīng)。

大

道

江

湘

風(fēng)

光帶

17.0

上桿

上桿

上桿

上桿

預(yù)留

預(yù)留

26.561.6%36.10

12.0%8

226.2561.

6%19

26.9927.294

1.6%

30.28.1%

6.00

R12.008.86

2.3226.76.00

3.001

4.7818.00

圖7總體施工平面圖

4.3.2圍護結(jié)構(gòu)施工

地下通道圍護結(jié)構(gòu)采用鉆孔灌注樁和高壓旋噴樁止水帷幕相結(jié)合，全部圍護

施工分AB段、BR段、RC段、CD段和DE段五種不同的支護類型，各施工段的支護參數(shù)如下：

（1）AB段的A處是通道的起始位置，地面標高為36.10m，向下的坡度為

12%，長度40m。B處的標高為31.30m，開挖深度為4.8m，本段采用雙排高壓旋噴樁進行支護與止水，旋噴樁直徑為800mm，間距600mm，長度為12.0m。

（2）BR段長18m，開挖深度達7m，該段采用鉆孔灌注樁和高壓旋噴樁止

水帷幕相結(jié)合。灌注樁直徑1200mm，間距1800mm，長度9500mm。旋噴樁直徑為800mm，間距600mm，長度為12.0m。在灌注樁上設(shè)兩道預(yù)應(yīng)力錨索，其中第一排距頂面1200mm，長度為27m；第二排距第一排距離2200mm，長度為22m，兩排錨索下傾角度為30o。灌注樁頂設(shè)置一圈冠梁（1200mm×600mm）。

（3）RC段長24m，開挖深度達9.844m，該段采用鉆孔灌注樁和高壓旋噴

樁止水帷幕相結(jié)合。灌注樁長度為12.0mm，旋噴樁長度為12.0m。在灌注樁上設(shè)兩道預(yù)應(yīng)力錨索，其中第一排距頂面1200mm，長度為27m；第二排距第一排距離2800mm，長度為22m，錨索下傾角度為30o。

（4）CD段長24m，開挖深度達12m，該段采用鉆孔灌注樁和高壓旋噴樁止水帷幕相結(jié)合。灌注樁長度為15.0mm，旋噴樁長度為12.0m。在灌注樁上設(shè)三道預(yù)應(yīng)力錨索，其中第一排距頂面1200mm，長度為27m；第二排距第一排距離2800mm，長度為22m；第三排距第二排距離2800mm，長度為19m，錨索下傾角度為30o。

（5）DE段處是管幕進口位置，本段只采用一排高壓旋噴樁進行支護與止水，旋噴樁直徑為800mm，間距600mm，長度為12.0m。

地下通道其他段的支護方式與上述幾種類型相同，詳見附件支護剖面圖。

地下通道圍護施工與主體結(jié)構(gòu)的基坑圍護同時進行，首先進行湘江大道西側(cè)的圍護結(jié)構(gòu)施工，待湘江大道西側(cè)施工完畢后再進行湘江大道東側(cè)施工，鉆孔灌注樁與高壓旋噴樁同時進行施工，灌注樁從BR段和GS段開始，旋噴樁從AH段和AB段開始，分別用兩臺鉆機進行施工。

樁與冠梁采用C30混凝土，錨索處采用2[25b鋼腰梁，槽鋼采用Q345鋼；

As預(yù)應(yīng)力鋼絞線公稱直徑15.2mm，強度等級1860MPa；錨索錨固體砂漿強度M30。采用普通硅酸鹽水泥，等級42.5R。

4.3.3明挖通道施工

待湘江大道西側(cè)圍護結(jié)構(gòu)施工完畢后，開始地下通道基坑開挖，基坑開挖分層進行開挖，按設(shè)計坡比進行放坡。第一層開挖600mm，然后進行冠梁施工；第二層開挖1000mm，進行第一排錨索打設(shè)、安裝、注漿、張拉、封錨，待強度達到設(shè)計要求；第三層開挖2500mm，打設(shè)BR段和GS段的第二排錨索、安裝、注漿、張拉、封錨；第四層開挖600mm，進行RC段、FS段、FE段和CD段的第二排錨索施工；第五層開挖2500mm，進行CD段和FE段的第三排錨索施工；第六層開挖到基底。

湘江大道西側(cè)開挖完成后進行湘江大道東側(cè)通道的明挖，土層分四層開挖，第一層開挖600mm；第二層開挖1000mm；第三層開挖3000mm；第四層開挖到設(shè)計基底。

明挖通道施工過程中在基坑四周施做30cm擋水圍捻，基底處設(shè)置積水井，防止雨水、地表水進入基坑。

4.3.4暗挖通道施工

地下通道采用管幕暗挖法，也叫排管頂進法，利用頂管機頂進鋼管到土體中，各個鋼管中進行注漿，使?jié){液滲入個管隙中達到止水要求，同時對土體進行加固，形成超前支護。然后再采用開挖與鋼拱架初期支護的方案進行施工，最后進行鋼筋混凝土襯砌施工。鉆機采用FDP-15DA型非開挖導(dǎo)向鉆機。

（1）管幕進行設(shè)計驗算，管幕驗算模型看作為一端固定，一端鉸支的梁，如圖8所示。管幕頂層為填土，厚度5.9m，土壓力為：109.15kPa，湘江大道的車載取20kPa，考慮到地下埋設(shè)的各種管線等因素，荷載系數(shù)設(shè)置為1.4。

分別以跨度2.5m和3.0m進行計算比較，初步選Φ219mm×10mm的無縫鋼管，支護鋼架間距為2.5m。

（a）一端固定，一端鉸支（b）彎矩圖

圖8計算模型

（2）管幕采用小型水平定向鉆將直徑Φ219mm×10mm的無縫鋼管頂進到土體中，形成閉合的超前支護管幕，管幕橫向穿過湘江大道。在管幕無縫鋼管中安裝鋼筋骨架，采用4根直徑為22螺紋鋼筋組成，并在鋼管中注1:1的水泥漿。鋼管編號為奇數(shù)的鋼管鉆孔徑為10mm出漿孔，其呈梅花型布置，間距為300mm。管幕立面圖如圖9所示。

圖9管幕立面圖

（3）地下通道施工與土層開挖相結(jié)合進行，地道入口處底面標高為26.56m，與地面高差9.54m；出口處底面標高為26.99m，高差9.11m；地下通道自東向西

設(shè)置1.6%的坡度。管幕施工標高為30.11m處，距地面為5.99m，因此基坑開挖完第五層土后，進行管幕施工準備，測量定位頂排管幕，并做好標記。

（4）管幕施工過程中采用跳打方式，每個孔鉆好后用鉆機將鋼管頂進，鋼管每節(jié)長分9m和8m兩種，相鄰鋼管接頭錯開布置，使同一截面的接頭數(shù)不超過50%。鋼管連接采用焊接方式。

完成一根鋼管頂進后，及時在鋼管內(nèi)安裝鋼筋骨架，鋼筋骨架用支架進行固定牢固，并將管口臨時填塞牢固，防止管口堵塞。

管幕頂排完成后進行兩側(cè)頂進，鉆機在施工過程中需要適時調(diào)整土層高度，使鉆機頂管順利進行。

（5）管幕底層一排開挖時，需要將基坑降低2.5m，待底排管幕施工完畢后及時將該部分回填至設(shè)計標高，并進行碾壓處理。

（6）管幕頂管完畢后，進行管幕注漿，注漿從下到上依次進行，水泥采用普通硅酸鹽水泥，等級42.5R。水泥漿為1:1，注漿壓力為0.5-1.0MPa，施工過程中要注意控制注漿質(zhì)量。

（7）待注漿漿液強度達到30%后，通道開始進行開挖，通道開挖后采用I25a工字鋼加工成閉合架進行支護，鋼架間距2.5m，鋼架縱向用Φ22鋼筋連接，環(huán)向間距1.5