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(mén)大橋南橋頭，岷江北路（岷江大橋北橋頭），新三中（長(zhǎng)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(duì)標(biāo)高約-5m處下施工。

南門(mén)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(zhǎng)32米；梯道凈寬3米，梯道長(zhǎng)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(zhǎng)11.3米和13.4米；東側(cè)梯道凈寬2.5米，梯道分別長(zhǎng)10.7米和12.5米。

新三中（長(zhǎng)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(zhǎng)28.8米；梯道凈寬3米，梯道長(zhǎng)分別約28.5米、25米。

3工程重點(diǎn)與難點(diǎn)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(chǎng)管線(xiàn)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(guó)家安全的設(shè)施，除需要遷建或拆除的外，施工期間各類(lèi)設(shè)施的使用安全；

（3）現(xiàn)場(chǎng)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(kāi)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(jì)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(kāi)挖深度在5m之內(nèi)采用雙排高壓旋噴樁進(jìn)行支護(hù)，基坑挖深5m以上采用灌注樁結(jié)合止水帷幕支護(hù)。

地下通道暗挖法可以采用地道橋頂進(jìn)法和管幕法（也叫排管頂進(jìn)法）。

4.1.1地道橋頂進(jìn)法

地道橋頂進(jìn)法根據(jù)施工條件的影響，可分為整體頂入法、對(duì)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(jìn)法主要施工工藝流程如圖3所示。

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

施工準(zhǔn)備

基坑圍護(hù)施工

工作坑開(kāi)挖

后背梁、滑板施工

箱身預(yù)制

頂進(jìn)設(shè)備安裝

頂進(jìn)施工頂進(jìn)施工測(cè)量放線(xiàn)

試頂、調(diào)整

結(jié)束

圖3地道橋頂進(jìn)法施工工藝流程

圖4箱涵預(yù)制平面圖

圖4箱涵頂進(jìn)剖面圖

4.1.2管幕法

管幕法是利用頂管機(jī)頂進(jìn)鋼管到土體中，各個(gè)鋼管中進(jìn)行注漿，使?jié){液滲入個(gè)管隙中達(dá)到止水要求，同時(shí)對(duì)土體進(jìn)行加固，形成超前支護(hù)。然后再采用開(kāi)挖與鋼拱架初期支護(hù)的方案進(jìn)行施工，最后進(jìn)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(chǎng)施工條件，綜合比較地道橋頂進(jìn)法和管幕法兩種方案，比較詳見(jiàn)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(diǎn)缺點(diǎn)

地道橋頂進(jìn)法1.整體頂進(jìn)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(chǎng)地占用大，

影響城市環(huán)境；

2.施工過(guò)程中止水效果較差；

3.設(shè)備投入較大；

4.工期長(zhǎng)。

管幕法1.不影響地面的正常交通，地面道路不用改造；

2.無(wú)需進(jìn)行道路改建，即不需開(kāi)挖道路；

3.無(wú)需進(jìn)行線(xiàn)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(jī)械設(shè)備少；

7.施工場(chǎng)地占用小，城市環(huán)境影響小；

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(gè)孔

鉆機(jī)就位

安裝鋼管

施工準(zhǔn)備

基坑圍護(hù)施工

工作坑開(kāi)挖

測(cè)量放線(xiàn)

安裝鋼筋骨架

注漿

土體開(kāi)挖

下

一

個(gè)

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(hù)結(jié)構(gòu)和土方開(kāi)挖，為管幕施工創(chuàng)造條件；再施工湘江大道東側(cè)的圍護(hù)結(jié)構(gòu)和土方開(kāi)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(chǎng)地布置

地下通道施工場(chǎng)地布置盡量減少用地，減小對(duì)城市交通和環(huán)境的影響，鋼筋加工場(chǎng)地同主體結(jié)構(gòu)加工區(qū)設(shè)置一起。施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)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(hù)結(jié)構(gòu)施工

地下通道圍護(hù)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(hù)

施工分AB段、BR段、RC段、CD段和DE段五種不同的支護(hù)類(lèi)型，各施工段的支護(hù)參數(shù)如下：

（1）AB段的A處是通道的起始位置，地面標(biāo)高為36.10m，向下的坡度為

12%，長(zhǎng)度40m。B處的標(biāo)高為31.30m，開(kāi)挖深度為4.8m，本段采用雙排高壓旋噴樁進(jìn)行支護(hù)與止水，旋噴樁直徑為800mm，間距600mm，長(zhǎng)度為12.0m。

（2）BR段長(zhǎng)18m，開(kāi)挖深度達(dá)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(zhǎng)度9500mm。旋噴樁直徑為800mm，間距600mm，長(zhǎng)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(zhǎng)度為27m；第二排距第一排距離2200mm，長(zhǎng)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(zhǎng)24m，開(kāi)挖深度達(dá)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(zhǎng)度為12.0mm，旋噴樁長(zhǎng)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(zhǎng)度為27m；第二排距第一排距離2800mm，長(zhǎng)度為22m，錨索下傾角度為30o。

（4）CD段長(zhǎng)24m，開(kāi)挖深度達(dá)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(zhǎng)度為15.0mm，旋噴樁長(zhǎng)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(zhǎng)度為27m；第二排距第一排距離2800mm，長(zhǎng)度為22m；第三排距第二排距離2800mm，長(zhǎng)度為19m，錨索下傾角度為30o。

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

地下通道其他段的支護(hù)方式與上述幾種類(lèi)型相同，詳見(jiàn)附件支護(hù)剖面圖。

地下通道圍護(hù)施工與主體結(jié)構(gòu)的基坑圍護(hù)同時(shí)進(jìn)行，首先進(jìn)行湘江大道西側(cè)的圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工，待湘江大道西側(cè)施工完畢后再進(jìn)行湘江大道東側(cè)施工，鉆孔灌注樁與高壓旋噴樁同時(shí)進(jìn)行施工，灌注樁從BR段和GS段開(kāi)始，旋噴樁從AH段和AB段開(kāi)始，分別用兩臺(tái)鉆機(jī)進(jìn)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(xiàn)公稱(chēng)直徑15.2mm，強(qiáng)度等級(jí)1860MPa；錨索錨固體砂漿強(qiáng)度M30。采用普通硅酸鹽水泥，等級(jí)42.5R。

4.3.3明挖通道施工

待湘江大道西側(cè)圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工完畢后，開(kāi)始地下通道基坑開(kāi)挖，基坑開(kāi)挖分層進(jìn)行開(kāi)挖，按設(shè)計(jì)坡比進(jìn)行放坡。第一層開(kāi)挖600mm，然后進(jìn)行冠梁施工；第二層開(kāi)挖1000mm，進(jìn)行第一排錨索打設(shè)、安裝、注漿、張拉、封錨，待強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求；第三層開(kāi)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(kāi)挖600mm，進(jìn)行RC段、FS段、FE段和CD段的第二排錨索施工；第五層開(kāi)挖2500mm，進(jìn)行CD段和FE段的第三排錨索施工；第六層開(kāi)挖到基底。

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

明挖通道施工過(guò)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(jìn)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(jìn)法，利用頂管機(jī)頂進(jìn)鋼管到土體中，各個(gè)鋼管中進(jìn)行注漿，使?jié){液滲入個(gè)管隙中達(dá)到止水要求，同時(shí)對(duì)土體進(jìn)行加固，形成超前支護(hù)。然后再采用開(kāi)挖與鋼拱架初期支護(hù)的方案進(jìn)行施工，最后進(jìn)行鋼筋混凝土襯砌施工。鉆機(jī)采用FDP-15DA型非開(kāi)挖導(dǎo)向鉆機(jī)。

（1）管幕進(jìn)行設(shè)計(jì)驗(yàn)算，管幕驗(yàn)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(chē)載取20kPa，考慮到地下埋設(shè)的各種管線(xiàn)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(jìn)行計(jì)算比較，初步選Φ219mm×10mm的無(wú)縫鋼管，支護(hù)鋼架間距為2.5m。

（a）一端固定，一端鉸支（b）彎矩圖

圖8計(jì)算模型

（2）管幕采用小型水平定向鉆將直徑Φ219mm×10mm的無(wú)縫鋼管頂進(jìn)到土體中，形成閉合的超前支護(hù)管幕，管幕橫向穿過(guò)湘江大道。在管幕無(wú)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(hào)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(kāi)挖相結(jié)合進(jìn)行，地道入口處底面標(biāo)高為26.56m，與地面高差9.54m；出口處底面標(biāo)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(biāo)高為30.11m處，距地面為5.99m，因此基坑開(kāi)挖完第五層土后，進(jìn)行管幕施工準(zhǔn)備，測(cè)量定位頂排管幕，并做好標(biāo)記。

（4）管幕施工過(guò)程中采用跳打方式，每個(gè)孔鉆好后用鉆機(jī)將鋼管頂進(jìn)，鋼管每節(jié)長(zhǎng)分9m和8m兩種，相鄰鋼管接頭錯(cuò)開(kāi)布置，使同一截面的接頭數(shù)不超過(guò)50%。鋼管連接采用焊接方式。

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

管幕頂排完成后進(jìn)行兩側(cè)頂進(jìn)，鉆機(jī)在施工過(guò)程中需要適時(shí)調(diào)整土層高度，使鉆機(jī)頂管順利進(jìn)行。

（5）管幕底層一排開(kāi)挖時(shí)，需要將基坑降低2.5m，待底排管幕施工完畢后及時(shí)將該部分回填至設(shè)計(jì)標(biāo)高，并進(jìn)行碾壓處理。

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

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