刘德喜
摘要:本文主要阐述了项目工程的CRD施工方法以及基坑降水方面的内容,为以后类似于同类工程的施工技术及方法提供参考。
关键词:地道施工;CRD施工方法;基坑降水
一、工程概况
项目工程中河-河坊街地下通道位于中河与河坊街、高银街交叉口。地道西侧沿河坊街下穿中河路、中河,主要为解决中河路东西两侧行人过街的问题。地道总体布置呈“T”字形,在河坊街、高银街交叉口设置一个出入口、中河东侧绿化带内河坊街两侧设置两个出入口。地道总长165.6m,主通道结构总宽6.2m,结构总高3.0m。
二、CRD法施工方法
CRD工法遵循“小分块、短台阶、多循环、快封闭”的施工原则,自上而下步步为营,分块成环,随挖随撑,及时做好初期支护。并待初期支护结构的拱顶沉降和收敛已经稳定后,自下而上拆除初期支护结构中的临时中隔壁墙及临时仰拱,再施做外包防水层,施作二次衬砌结构。1.CRD法施工工序
1)对工程范围内河道施作围堰并导流,围堰范围内素土回填,堰坝兼做临时便道;
2)对工程范围内管线进行迁移或临时改迁;
3)拆除现状新宫桥上部结构及东侧桥台;
4)施工围护桩,同时施工新宫2#、3#桥西侧桥台钻孔灌注桩;
6)开挖基坑,施工地道明挖段;
7)施工地道暗挖段,同时施工新宫1#~3#桥梁;
8)完成附属工程施工。
2.施工难点及特点
1)中河路为城市主干道,车流量大,对行人过街造成一定的安全隐患。
2)结构位于含水粉细砂、中粗砂及圆卵砾石层中,开挖时必须做好降水后残存水的止水和砂层固结处理,以防漏水、防流砂、防坍塌、防底部涌水。
3)地道范围内管线较多,燃气、电力、通信、给水、雨水及污水等市政管线都有。施工过程中存在塌方、片落、透水现象和施工不安全状况等较为严重。因此,在施工中需要对初支结构加强监控量测,严格控制初支结构的沉降和收敛、严格控制地表沉降,以确保道路的畅通和管线的安全。
三、地道施工方案
1. 地道施工组织设计
地道采用暗挖结合明挖工法施工,先完成明挖段的施工,然后进行暗挖段的施工。暗挖段施工时应遵循“勤测量、早支护、二衬紧跟”的原则,若施工时由于场地及工序安排二衬紧跟条件困难时,可根据监测数据调整二衬浇筑时间,以确保施工安全及施工工期。
1)明挖段结构及基坑围护
明挖段采用50cm厚C30防水钢筋混凝土框架结构。基坑开挖采用φ100cm@75cm的钻孔咬合桩进行基坑围护,结合坑内降水进行施工,支撑采用C30钢筋砼支撑结合部分结构顶板兼做支撑的内支撑体系。为了确保本工程的施工安全,基坑开挖前将地道范围内中河施作围堰并设置临时导流管,破除东河东侧原新宫桥桥墩及其基础,再将围堰范围内河道回填至地面标高,一方面提供围护桩施工场地,另一方面围堰上设置便道方便施工期间行人及非机动车通过中河。
2)暗挖段结构及支护
主通道及1#出入口大部分暗洞采用暗挖施工,结构为直墙无仰拱形式,二次衬砌为50cm厚C30防水钢筋混凝土结构,地道初期支护为2榀/m格栅钢架+30cm双层网喷混凝土C20进行联合支护;临时支护采用2榀/m工字钢+20cm厚C20素喷混凝土进行联合支护。
2.地道明挖段施工方法
地道明挖段,由于施工场地较为狭小,采用φ100cm@75cm的钻孔咬合桩进行基坑围护,结合坑内降水进行施工,支撑采用C30钢筋砼支撑结合部分结构顶板兼做支撑的内支撑体系。
为了确保本工程的施工安全,基坑开挖前先将地道范围内中河施作围堰并设置临时导流管,破除东河东侧原新宫桥桥墩及其基础,再将围堰范围内河道回填至地面标高施工围护桩,待围护桩达到设计强度后进行基坑开挖。基坑开挖时应分层分段进行,开挖至支撑位置时应及时浇筑钢筋砼支撑,待钢筋砼支撑达到设计强度后方可进行下部的开挖,严禁长距离挑槽开挖、无撑开挖。
3.暗挖段施工方法
暗挖施工前先对小导管进行联合支护,大管棚间设二重管结合小导管注浆,对开挖轮廓线外周边1.5~2.5m內的地层采用超细水泥-水玻璃双液浆、开挖范围内的核心土采用普通水泥-水玻璃双液浆进行超前预加固(采用TSS小导管注浆工艺),确保拱部形成以大管棚为主的结构预固结拱圈承载,减小开挖过程中沉降。
初期支护采用间距0.5m的格栅钢架结合30cm厚双层C20网喷混凝土。
施工采用CRD工法分6部进行施工,每部环形开挖预留核心土,并封闭成环自成支护体系。严格控制全断面预注浆加固和注浆止水质量,使暗挖通道周边及开挖面形成堵水帷幕,切断地下水流通路,保持土体稳定,增强施工安全。
4.施工注意事项
地道采用浅埋暗挖法施工,暗挖地段全部用CRD工法进行施工;本工程地质条件差、开挖断面大,施工前必须进行预支护措施;管棚施作前,应在开挖工作面处安设受力拱架,管棚在顶进过程中,必须严格控制施工精度。
地道开挖面采用钻孔压注水泥-水玻璃浆液结合超前预加固。注浆结束后,必须对注浆效果进行检查,如未达到要求,应进行补孔注浆。
1)暗挖通道采用CRD工法分6部分部按上下台阶进行施工和支撑;
2)施工坚持“短开挖、支护紧跟、监控量测、及时反馈和修正”的原则。开挖前做好超前地质预报、探测工作和管线及周边建筑的保护工作;
3)为确保施工安全,施工中应随开挖随支护,开挖后及时喷射混凝土和施作钢拱架及临时支撑;及时反馈监测数据(用于指导施工);
4)施工过程中,为控制地表沉降和防止塌方,应减少对围岩的扰动,加强对拱脚的处理;
5)严格做好防水层和施工缝的防水处理,确保隧道防水质量。
四、基坑降水
考虑到本工程基坑挖深、地质、水文条件,结合周边地块降水经验,基坑内采用管井降水方法,降水井采用φ800钻孔,内置φ300PVC管,缝内填填充级配砂砾石。
1)降水井距基坑边缘不应小于1.5m,距暗挖地道结构不应小于2.0m;
2)降水井应使地下水位保持在基坑底以下0.5m,待结构封顶覆土后,方可停泵;
3)管井井点管应高出地面300~500mm,井点管就位固定后,管上口应临时封闭。
五、监控测量
1)为了确保监测数据的可靠性,应由第三方监测单位承担监测工作;
2)检测项目的测点布置、观测频率等应符合《建筑基坑工程监测技术规范》(GB50497-2009)的有关要求,测点布置详见基坑监测平面布置图,测点可根据现场实际情况适当调整;
3)对基坑周围环境的监测,应在围护结构施工前开始进行,并将测得的原始数据一级周围现状记录在案;
4)观测数据一般应当天填入规定的记录表格,并及时提供建设、设计、监理、施工单位;
5)每天的数据应绘制成相关曲线,根据其发展趋势分析整个基坑稳定情况,以便及时采取相应的安全措施;
6)基坑挖土施工开始后,每一周应提供基坑开挖一周监测阶段总结报告,具体内容包括一周时间内所有监测项目的发展情况,内力或变形最大值以及最大位置,如测量值大于控制值时,应及时通知相关单位以便采取应急措施。
六、结束语
该路段为城市主干道,且上为高架,车流量很大,地道实施过程中不能封闭交通,并且地道范围内管线较多,燃气、电力、通信、给水、雨水及污水等市政管线都有,施工区域周边高层建筑较多。本工程采用CRD施工方法,即保证了现状道路车辆的正常通行,又保证了施工范围内现状管线及周边高层建筑的安全。