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《城市道橋與防洪雜志》2014年第六期

1總體施工工法

結合水文、地質、結構斷面資料及現場實際工況，聯絡通道采用小導管超前注漿加固，礦山法施工。開挖方案確定為：從右線向左線方向進行，分上下斷面進行開挖施工。開挖施工用人工開挖（針對下部中風化巖層采用強力氣動風鎬）、架立鋼拱架、噴射混凝土，初支完成后進行背后回填注漿，鋪設防水層。二次襯砌先施工底板混凝土，邊墻與拱部一次澆筑成型，泵送混凝土入模。為保證聯絡通道施工期間兩側盾構隧道的穩定，防止隧道內混凝土管片的結構變形、失穩或破壞，在管片環縫處架設臨時環形預應力鋼支架，在管片主要受力部位設立多個支撐點，在聯絡通道左右線開口兩側各立3榀，在聯絡通道兩端沿隧道方向對稱布置，各環形支撐之間通過鋼縱梁連接，使其形成一整體的型鋼骨架結構，確保已成型隧道安全及穩定。由于無法采取地面降水及水泥系土體加固等技術措施，同時考慮開挖施工對周圍土體的擾動，在聯絡通道施工前，利用現有管片注漿孔，對與聯絡通道砼管片相鄰的前后10環管片進行背后二次注漿堵水、加固，漿液采用水泥-水玻璃形式的雙液漿（C-S），壓力控制在0.6～0.8MPa，采用雙重管注漿工藝施工。

2施工中采用的特殊技術措施

2.1成形隧道內支撐加固為防止區間隧道在聯絡通道口的特殊管片切割后引起的圍巖壓力情況變化，以及聯絡通道開挖卸荷而導致的管片失穩、變形甚至破壞。因此，在施工聯絡通道前，需對臨近聯絡通道的左右線盾構區間隧道成環管片進行加固。該工程對成形隧道內支撐加固的步驟和方法如下：（1）進一步緊固隧道聯絡通前后各10環范圍管片連接螺栓，確保管片間連接緊密。（2）打開管片注漿孔，檢查盾構隧道壁后補注漿加固情況，確保加固補強達到要求后才可進行下一步作業。（3）在環縫處架設臨時預應力支架，在管片主要受力部位設立多個支撐點，在聯絡通道左、右線開口兩側各立3榀，在聯絡通道兩端沿隧道方向對稱布置，施加預應力時每個千斤頂要同時慢慢平穩加壓，每個千斤頂以壓實支撐點為宜，防止和減少區間隧道在通道位置處的管片發生變形。支撐安裝完成后在支架兩端醒目位置懸掛行車警示標志。隧道管片環形臨時支撐加固如圖3、圖4所示。

2.2小導管超前支護因施工需要，聯絡通道處設置的特殊混凝土管片必須拆除，而由于該處土體施工時已被擾動且通道洞身上部處于軟弱松散土層、穩定性差，因此在聯絡通道開挖前，必須對其拱頂部位進行小導管超前注漿支護，保證下一步開挖工作安全。小導管內注漿材料采用水泥-水玻璃雙液漿，并摻加適量外加劑，該注漿材料具有滲透性良好，凝結時間可調，可有效控制漿液在地層中的擴散距離，在地下動水條件下也具有很強的固結性能，且漿液固結后不收縮、強度較高。超前小導管主要分為四個工序：制管、打孔、安設小導管，注漿。小導管于拱頂150°范圍內采用外徑φ42mm、壁厚3.5mm，長L=3.5m熱軋無縫鋼管，環向間距0.3m，縱向搭接長度1.5m，外插角10°，鋼管前端呈尖錐狀。施工前首先通過測量放樣在區間管片上標示出超前小導管的孔位，孔位定位時需避開管片內鋼筋，當孔位與鋼筋有沖突時可適當調整小導管位置。小導管鉆孔采用TY28鑿巖機（見圖5）進行，鉆孔時孔位偏差需小于10cm，最后一排小導管施工需精確控制成孔長度，防止破壞左線管片。同時，待臺階開挖后，需在腰部打設鎖腳錨桿作為鋼拱架的穩定結構。超前小導管布設平面、縱斷面如圖6、圖7所示。

2.3臺階法開挖礦山法是一項邊開挖邊支護的施工技術，其原理：利用土層在開挖暴露過程中短時間的自穩能力，采取適當的支護措施，使圍巖或土層表面形成密貼型薄壁支護結構的方法。該區間聯絡通道洞身上部處于松散、軟弱地層，在不具備地面加固處理的條件下，通過小導管超前注漿支護，使上部軟弱地層具備了一定的自穩能力。因此，開挖施工采用了中短臺階法開挖，下臺階落后于上臺階1m，上下臺階均采用人工開挖、人工修整，而由于下部中風化安山巖強度較高，借助于強力氣動風鎬施工，以保證上下臺階開挖進度的一致性。在開挖支護過程中嚴格控制開挖進尺，每循環開挖進尺為一榀拱架間距，即1.0m，如圖8所示。在開挖過程中，用激光指向儀控制開挖中線及水平，確保開挖斷面圓順，無欠挖，開挖輪廓線充分考慮施工誤差、預留變形和超挖等因素的影響，對意外出現的超挖或局部塌方應采用噴混凝土回填密實，并及時進行背后回填注漿。由于洞身上部為軟弱地層，在開挖過程中需加強監控量測，當發現地面沉降或拱頂、拱腳和邊墻位變形值超過警戒值或出現突變時，則立即停止掘進，施打錨桿掛網，噴射混凝土封閉掌子面，及時加設臨時支撐或仰拱，形成封閉環，控制位移和變形，并加強對洞外的觀察，在確保風險可控的情況下，再繼續向前挖掘。在開挖輪廓經尺寸檢查滿足設計要求后，需立即架立格柵拱架，依據斷面中線及標高，準確就位。對于存在超挖的部位，則采用混凝土墊塊或木板墊塞牢固。鋼架定位后，掛設鋼筋網片，鋼筋網緊貼初噴混凝土，掛鋼架外側，鋪設平順，用細鐵絲與鋼架綁扎牢固。鋼架間采用縱向鋼筋連接，連接筋縱向搭接長度滿足規范要求，同時保證焊接質量。上述各項經檢查符合要求后，即進行噴射C25混凝土到設計厚度，噴射時由拱腳自下而上分層進行，保證混凝土噴射密實。

2.4施作防水體系礦山法聯絡通道的防水施工原則是“以防為主、剛柔結合、多道防線、因地制宜、綜合治理”。該區間聯絡通道防水體系由初期支護、PVC防水板，以及防水鋼筋混凝土二襯三道防水防線組成。為保證防水的質量，在初期支護與PVC防水板兩種剛柔性材料之間設置一層土工布緩沖板。其中初期作為礦山法防水第一道防水線，必須達到無滲漏，在噴射混凝土清洗干凈后，需采用堵漏材料和注漿工藝治理到無明水；PVC防水板屬于高分子材料，具有抗腐蝕、抗振動變形功能，該防水層鋪設在主體結構的迎水面，形成封閉的全包防水層；該工程二襯混凝土強度等級為C35，抗滲等級為P10。通過上述三道防水防線，滿足了聯絡通道主體結構的防水要求。對于一些特殊部位，如聯絡通道洞口與管片接口處，為達到防水效果，通過在聯絡通道施工時期預埋注漿管注漿，且在各個聯絡通道與管片接觸的各個轉角處還使用了1.5mm厚丁基橡膠防水密封膠粘帶、止水膠等多種材料（見圖9），較好地解決了管片混凝土自防水與聯絡通道柔性防水接頭處理問題。

3結語

該項聯絡通道施工，通過在已成形隧道內設置環形臨時鋼支撐體系，確保了施工聯絡通道時已建隧道的安全和穩定；在通道拱頂進行小導管超前注漿加固，較好地解決了洞身上部軟弱地層在開挖過程中的穩定性問題；采用臺階法開挖則保證了順利安全地進行開挖施工；采用多道防水防線及聯絡通道與管片接口處的有效處理，保證了整個通道的防水效果。南京地鐵機場線盾構區間聯絡通道工程屬于在復合地層中的礦山法施工。通過對多種工藝的結合應用，合理安排各施工工序，最終保證了工程質量和進度，為整條線路按計劃通車爭取了時間，相關經驗可供同類工程參考。

作者：顧春華單位：上海隧道工程股份有限公司