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关于隧道工程联络通道施工技术的研究

2020-09-16 185 上传者：管理员

摘要：联络通道的主要作用是发生灾难或者事故时，进行乘客疏散。通过分析郑州市轨道交通6号线一期工程联络通道，介绍了不良地质条件下，油阀管注浆加固后矿山法施工技术，着重对成形隧道联络通道土体加固、开管片、矿山法开挖、防水层施工进行重点说明，充分体现此种施工方法的可行性，可为同类工程施工提供一定的参考。

关键词：
公路水路运输
土体加固
矿石法开挖
联络通道
防水层施工
隧道工程
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隧道工程联络通道施工多采用竖井开挖或者隧道内部开孔暗挖的方法，但在复杂地质条件下，尤其是遇到软土地基，无论选择何种施工方法，在开挖之前，都需要进行开挖面土体加固处理[1]。油阀管注浆加固后矿山法施工技术，通过注浆形成止水帷幕，为岩体加固营造一个无水环境，然后进行隧道暗挖[2]。合理选择注浆参数和开挖方法，可确保土地加固效果及联络通道开挖的安全性。基于此，开展隧道工程联络通道施工技术分析就显得尤为必要。

1、工程概述

郑州市轨道交通6号线一期工程西段区间起点位于荥阳市贾峪镇，沿线经二七区马寨镇、中原区到达市民文化服务中心。区间在其中部的左、右线之间设置了一个联络通道，一旦发生灾害，乘客可以通过此通道疏散到旁边的安全隧道中。一般情况下废水泵房与该处联络通道合建，即联络通道内设置废水泵房以及废水抽排和人员检修的通道、管道井。安宁路站～光明路站区间设置一座联络通道；光明路站～工业路站区间设置一座联络通道（具体见图1），在右DK37+495.750处设置联络通道兼泵房，均采用油阀管注浆加固后矿山法施工。

图1本标段平面布置图

2、不良地质分析

本工程区间Ⅱ区沿线嵩山路以西浅部粉土具轻微湿陷，Ⅱ区及Ⅲ区沿线冲沟发育。不良地质包括：地下孔洞、冲沟、地震液化、湿陷、软土震陷等。在基坑开挖和隧道盾构施工中，容易造成供水管道、排污管道变形而渗漏，如果情况严重甚至可能引发水管爆裂问题，进而引起严重的地面沉陷、基坑失稳、淹没等安全事故[3]。

3、隧道工程联络通道施工技术

3.1土体加固处理

土体加固是联络通道施工的第一步，其加固效果，直接决定了联络通道施工的安全性和施工质量。本工程地质条件比较复杂，为保证施工质量，土体加固时采用了袖阀管注浆施工工艺，施工效果显著，可进行大力推广应用。钻孔直径为90mm，放入直径为52mm的PVC管，注浆时控制好注浆压力避免对管片结构造成破坏。

注浆以渗透注浆方式为主，控制及减小注浆压力，并适当加密注浆孔布置间距；必要时应提高注浆压力，采用渗透与挤压劈裂相结合的注浆方式。对联络通道部位进行全断面注浆加固地层[4]。施工前观察地层的地质和地下水情况，进一步核实地质情况。根据地质情况及时对地层进行加固以保证安全。注浆施工采取先试后作的原则，以便调整注浆参数，选定最佳值。联络通道结构及全断面注浆法地层加固示意图如图2所示：

图2联络通道横剖面图

3.2开管片施工

钢管片施工时，为保证各道工序顺利开展，本工程通过千斤顶和手拉葫芦联合施工，先进行上部四块管片施工，当联络通道贯通之后，拉下下部两块管片。为保证开管片施工顺利进行，要提前准备好工具，包括：2台32t千斤顶，一个2t手拉葫芦，一个5t手拉葫芦，一个10t手拉葫芦。将千斤顶布置在需要开管片的两侧，通过横梁将两侧管片连接到一起，借助顶推横梁将管片向外推拉，此过程中，5t和10t手拉葫芦主要起到拉拔管片的作用。具体施工示意图如图3所示：

图3联络通道开管片施工示意图

手拉葫芦一端钩住需要拆除的管片，另一端挂在对面隧道管片之上，通过水平方向施加力进行管片拉拔[5]。2t手拉葫芦的主要作用是拆除上方管片，其中一端钩住要拆除的管片，避免管片拉出时掉落在工作平台上。

3.3矿山法开挖

联络通道采用矿山法开挖，联络通道及泵房先进行上部通道的开挖和支护，再对泵站开挖和支护。开挖步距为一个型钢支护间距，开挖完成后即初喷混凝土3～5cm，接着架立钢架，挂钢筋网，混凝土喷射达到标准厚度，最后再进行下一循环的施工。人工开挖的工具根据土体强度，采用风镐。开挖断面严格按照施工图纸进行，尽量避免超挖。开挖土渣由人工手推车翻至下部，下部由牵引轨道车运出洞外[6]。

3.4防水层施工

3.4.1联络通道防水设计

本联络通道的防水等级为二级防水标准，为提升防水效果，通过矿山法进行联络通道施工，采用复合式衬砌进行支护，保证联络通道的稳定性，联络通道防水结构图如图4所示：

图4联络通道防水结构图

由于本工程地质条件比较复杂，为解决地下水对联络通道造成的影响，提出了以下处理对策：

(1)通过15mmECB实现全包防水，为便于后期注浆，在防水板表面上还设置了注浆系统，纵向和环向之间的间距控制在4m左右，实现了混凝土结构自防水，衬砌支护时保证抗渗等级达到P10。

(2)在进行联络通道结构设计中必须充分考虑水压造成的影响，避免水压过大，引发混凝土裂缝，允许存在的裂缝宽度最大为0.2mm。

(3)联络通道和盾构区间连接处是防水施工比较薄弱的环节，为提升防水效果，需要在接头位置设置两道橡胶形止水条。此外，为防止二次衬砌之后，混凝土发生收缩裂缝，接头位置通过微膨胀混凝土进行施工。

3.4.2初衬基面处理

初衬支护完成后检查确认现有基面是否侵限，对侵限部位进行凿除处理；在铺设防水层前，对隧道的初期支护表面进行清理，清除仰拱内的残余土及墙壁上的挂土、尖锐物。接着进行基面找平处理，不平处重新补喷或用砂浆找平，阴阳角按要求用水泥沙浆顺成圆弧形，达到防水层施做条件[7]。联络通道与主体隧道接防水图如图5所示：

图5联络通道与主体隧道接防水图（单位：mm)

3.4.3防水卷材施工

防水材料：主体结构采用防水混凝土，联络通道采用ECB塑料防水板；

防水铺设：防水板采用无钉铺设，衬垫为梅花型布置，间距拱顶0.7×0.7m，边墙1.0×1.0m，不允许在防水板上钉明钉。防水板接缝处采用自动热融机进行双焊缝焊接。混凝土施工前进行密闭性检验。

特殊部位防水：施工缝、变形缝参照车站、盾构井施工缝与变形缝的施工。

防水注意事项：联络通道二衬采用防水混凝土进行结构自防水，防水混凝土的抗渗等级为P10。防水混凝土裂缝宽度不得大于0.2mm，且不得出现贯通裂缝。防水卷材应做好保护，防止绑扎钢筋等作业时破坏防水层。地层开挖后，若有渗漏水影响铺设防水卷材的质量，应进行注浆堵漏处理。防水卷材从拱顶向两侧铺粘。防水卷材铺设时要预留一定空间，以保证二衬混凝土施工时不被抓坏。本工程穿墙管防水施工示意图如图6所示：

图6穿墙管防水施工示意图（单位：mm)

3.5混凝土衬砌

联络通道采用商品混凝土浇注。混凝土运至盾构井后采用溜槽转入自卸卡车中，再运至工作平台，通过人工浇入仓内。联络通道混凝土施工模板采用了组合式模板，混凝土浇筑量比较大，为降低水化热造成的裂缝，本工程采用了分层浇筑施工方法，联络通道拱部位置，通过挤压泵进行施工，边浇筑边振捣，振捣器插入深度要进入下层混凝土20cm以上，保证上下两层混凝土能够形成一个整体，提升防水效果。混凝土衬砌示意图如图7所示：

图7混凝土衬砌示意图

当混凝土衬砌强度达到100%后，及时开展回填注浆，纵向注浆管布设在拱顶衬砌外缘，注浆管的孔径控制在50mm左右[8]。回填注浆材料采用M10水泥砂浆，其配合比根据现场试验确定，回填注浆压力0.05～0.15MPa。

4、结语

联络通道工程是隧道工程施工建设的主要项目，在灾难或者事故时，可保证乘客的安全性。联络通道施工难度较大，尤其是遇到不良地质条件之后，更会增加施工难度。采用油阀管注浆加固后矿山法施工技术，可保证施工质量，形成的止水帷幕可为联络通道施工营造一个无水环境，促使各道工序顺利开展，值得大范围推广应用。

参考文献：

[1]齐中熙.我国首次实现盾构法联络通道技术在地铁施工中应用[J].广东交通,2018(1):42-42.

[2]苏文德.冻结工法在富集海水地层下地铁联络通道施工中的应用研究[J].水利与建筑工程学报,2019(3):181-186.

[3]钱刚.联络通道工程初支开挖及混凝土施工技术[J].安阳工学院学报,2019(4):79-82.

[4]倪茂明.某城市地铁联络通道问题研究[J].智能建筑与智慧城市,2019(7):82-83+86.

[5]张娇.石家庄地铁盾构区间联络通道施工分析———以铜陵职业技术学院为例[J].延安职业技术学院学报,2019(4):103-105.

[6]侯献语.基于层次分析法的冻结法地铁联络通道施工风险评价[J].长江工程职业技术学院学报,2018(2):9-11.

[7]赵彬.地铁区间冷冻法联络通道融沉注浆施工技术探讨[J].现代城市轨道交通,2020(3):48-51.