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1、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。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；西側梯道凈寬3 米，梯道分別長11.3 米和13.4 米；東側梯道凈寬2.5 米，梯道2、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）施工現場管線眾多，涉及雨污水、給水、通信、電力、電視以及軍用設施等涉及民生和國家安全的設施，除需要遷建或拆除的外，施工期間各類設施的使用安全； （3）現場地處中心城區，施工工藝的選擇盡可能少占道路設施，避免影響道路交通，造成交通擁堵或堵塞； （4）工程內如有地下水，且施工開挖范圍內可能存在透水層3、，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總體設計方案通道施工采用明挖與暗挖相結合的方法。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）。地道橋頂進法地道橋頂進法根據施工條件的影響，可分為整體頂入法、對頂法、中繼間法、分節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。本工程預制箱涵長度為27m，凈寬9m，4、凈高2.5m，擬在進口坡道上預制箱涵，共預制6節，每節長度為4.5m，寬度為9m。所有箱涵同時進行預制，預制完成后，沿坡道依次將箱涵滑到頂進位置，然后用頂進設備依次將箱涵頂入設計位置。箱涵預制平面圖如圖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、滑板施工箱身預制頂進設備安裝頂進施工頂進施工測量放線試頂、調整結束圖3 地道橋頂進法施工工藝流程圖4 箱涵預制平面圖圖4 箱涵頂進剖面圖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，使漿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5、土襯砌施工。管幕法施工工藝流程如圖6所示。方案比較 根據本工程規劃方案和現場施工條件，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點缺點地道橋頂進法1.整體頂進穩妥，方向易掌握，整體性好；2.材料投入較少；1.預制構件施工場地占用大，影響城市環境；2.施工過程中止水效果較差；3.設備投入較大；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??；5.管幕注漿后可以有效地防止滲漏水；6.使用的機械設備少；7.施工場地占用小6、，城市環境影響??；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初期支護鋼筋混凝土施工結束下一個孔圖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的圍護結構和土方開挖，為管幕施工創造條件；再施工湘江大道東側的圍護結構和土方開挖?？傮w施工平面圖如圖7所示。4.3施工方法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境的影響，鋼筋加工場地同主體結構加工區設置一起。施工現場進行全封閉，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，與城市環境相適應。圖7 總體施工平面7、圖圍護結構施工地下通道圍護結構采用鉆孔灌注樁和高壓旋噴樁止水帷幕相結合，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12.08、m。在灌注樁上設兩道預應力錨索，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。灌注樁頂設置一圈冠梁（1200mm600mm）。（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合。灌注樁長度為12.0mm，旋噴樁長度為12.0m。在灌注樁上設兩道預應力錨索，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合。灌注樁長度為15.0mm，旋噴樁長度9、為12.0m。在灌注樁上設三道預應力錨索，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構的基坑圍護同時進行，首先進行湘江大道西側的圍護結構施工，待湘江大道西側施工完畢后再進行湘江大道東側施工，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10、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225b鋼腰梁，槽鋼采用Q345鋼；As預應力鋼絞線公稱直徑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。明挖通道施工待湘江大道西側圍護結構施工完畢后，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、安裝、注漿、張拉、封錨，待強度達到設計要求；第三層開挖2500mm，打設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11、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。湘江大道西側開挖完成后進行湘江大道東側通道的明挖，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，基底處設置積水井，防止雨水、地表水進入基坑。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，使漿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12、采用FDP-15DA型非開挖導向鉆機。（1）管幕進行設計驗算，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，考慮到地下埋設的各種管線等因素，荷載系數設置為1.4。分別以跨度2.5m和3.0m進行計算比較，初步選219mm10mm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219mm10mm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13、在鋼管中注1:1的水泥漿。鋼管編號為奇數的鋼管鉆孔徑為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不超過50%。鋼管連接采14、用焊接方式。完成一根鋼管頂進后，及時在鋼管內安裝鋼筋骨架，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頂進，鉆機在施工過程中需要適時調整土層高度，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22鋼筋連接，環向間距1.5m。支護如圖10所示。鋼架連接采用焊接方式，在焊接處用鋼板或22鋼筋綁焊，保證鋼架的加工質量。圖10 I25a工字鋼支護（8）通道開挖一段距離后，立即進行組織鋼筋混凝土襯砌的施工，混凝土施工距開挖面不超過9m，混凝土每次澆筑3m。襯砌混凝土采用為C35防腐混凝土，厚度為80cm，主筋采用HRB335級鋼22200，縱向采用HRB335級鋼12200，箍筋為HPB235級鋼8200，主筋凈保護層厚度50mm。通道襯砌圖如圖11所示。圖11 通道襯砌圖