陈智勇
(厦门陆原建筑设计院有限公司)
厦门SM 商业城(三期)工程位于福建省厦门市湖里区仙岳路与嘉禾路交叉处,地下3 层,地上酒店18 层,商业4 层,最大建筑高度78.49m,结构类型为框架剪力墙,基础形式为桩基础。项目总建筑面积为16.58 万平方米,其中地上9.35 万平方米,地下7.23 万平方米。
该工程地下连接通道下穿SM 二期既有配套道路,为保证交通畅通,采用浅埋暗挖法施工,微拱结构。地下通道全长23.8m,通道内轮廓净宽7.2m,净高2.4m。地下通道位于地下2 层,通道主要穿越地层为人工填土及粉质粘土层,通道的埋深3.2~5.6m。结构采用复合式衬砌,初期支护采用钢筋网、工字钢架及喷射混凝土联合支护,二衬为防水钢筋混凝土结构,通道断面图如图1 所示。相关支护参数如下:
图1 暗挖地下连接通道断面图
⑴φ133 大管棚:采用无缝钢管,φ133×6mm,拱部180°范围布置,环向间距0.3m,施工时设导向墙。
⑵超前小导管:采用无缝钢管,φ42×3.5mm,拱部及上部边墙范围布置,环向间距0.3m,纵向间距1.5m。
⑶喷射混凝土:C25 早强喷射混凝土,P6,厚度280mm,分层喷射。
⑷钢筋网:A8@150×150mm,内外双层设置,钢筋网喷射混凝土保护层厚度不小于20mm。
⑸工字钢架:I20b 工字钢,纵向间距50cm,纵向连接钢筋采用C22 钢筋,环向间距100cm,钢架内外交错布置。
⑹二次衬砌:C40 防水钢筋混凝土,厚度50cm,抗渗等级P8。
⑴暗挖隧道范围的围岩土质(残积土和粉质粘土、填土层)性能差,影响初衬的稳定性,增加安全风险,应对措施是增强超前地质预报工作,加强超前支护及注浆。
⑵暗挖段施工前,应对道路周边管线详细勘查,有必要挖槽探明,应注意对管线的保护,避免破坏管线设施。
⑶应严格按浅埋暗挖法的施工原则“管超前、严注浆、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的方法组织施工。加强施工监控量测,尤其应加强既有道路的监控量测,用量测信息指导施工,监测数据计算分析后,应立即反馈;每部开挖前应巡查已施工的初期支护变形情况并形成洞内观察记录,若发现初期支护强度不足产生开裂变形时应停止施工并通知相关参建单位。
⑷施工中应经常核对地质情况,如发现与地勘不符时应及时提出,以便修改设计。
⑸由于本项目暗挖段下穿既有道路,施工中要绝对保障安全,不容许洞内有较大的塌洞,更不容许有塌通地表的塌方,可在既有路设置钢板,以分散地面荷载;对地面进行限载;此暗挖段属于超浅埋暗挖段,考虑到施工过程中对路面行车安全的影响,在施工过程中预先分别对下穿通道暗挖段的作用区和中间区范围内(通道两侧12m)采用20mm 的钢板进行铺设,以增强钢板与路面的粘结力,减少车辆行驶中张力。钢板的接缝采用钢筋拉结焊接,钢板上并适当焊接横向的防滑钢筋。具体的铺设示意图如图2 所示。
图2 路面铺盖系统示意图
⑹帷幕注浆、超前注浆严格控制注浆压力,以防止地面冒浆、漏气泄压。
⑺施工中注意防止坍塌,坚持先护后挖、随挖随支的原则,控制开挖进尺,及时施作各项支护,及早形成封闭结构,切不可使围岩长期暴露。
⑻隧道内施工支护及初期支护应紧跟掌子面及时施作,控制好围岩变形,最大限度地发挥围岩的自承能力。
⑼隧道施工过程中注意洞内外的排水,洞内的地下水、施工用水应及时排出洞外,不得散流。在通道仰拱处每5m 设置一道50cm×50cm 的集水坑,用水泵抽排水。
⑽隧道内存在孤石现象,管棚及导管施工时,用风钻预先打野探孔,若孤石现象比较整体,可采用液压扩张器进行破碎。
常规暗挖通道口部一般施工有套拱兼做导向墙。本工程亦设计有套拱,套拱设计长度2m、厚度0.6m,套拱上留设φ152 孔口套管作为大管棚钻入的入口。由于三期地下室外墙与支护桩之间空隙仅2.6m,地下室外墙和套拱施工完成后仅余0.6m 空间,而大管棚钻机施工需搭设钻机平台[1],空间不足无法施工。
支护桩与地下室外墙之间空间有限,要解决管棚施工作业空间问题,只能考虑将钻机平台放在三期地下室内。经与设计单位和专业施工单位沟通,将三期负一层楼板靠近外墙一跨后做,作为管棚钻机平台搭设空间,然后对应管棚位置在地下室外墙上预留套管洞口,使外墙兼做导向墙的作用,从而有效解决的管棚施工的问题。管棚施工完成后即可对套管进行封堵,并在地下室外墙防水施工时进行加强,避免渗漏。
但施工缝如留设在外墙上,上口的止水钢板无法留设,仅采用中埋式橡胶止水带其渗漏隐患仍难以避免[2]。因此,经与设计沟通,将长度2m 的套拱调整为1m 长,并按照通道二衬做法将二衬先自外墙一次施工至套拱内0.5m,将竖向施工缝调整为水平施工缝,从而大大降低了渗漏隐患。且套拱施工完成后即可进行三期地下室外墙土方回填,对三期后续施工不再产生影响。地下通道与三期连接口施工工况如图3 所示。
图3 地下通道与三期连接口施工工况
由于SM 新生活广场二期已运营多年,在地下室结构封闭体上进行开口,必须在开口前作结构加强[3]。设计院根据二期施工图纸进行复核、设计,采用先加固再拆除的方式进行二期通道口的施工(见图4)。其施工步骤如下:
图4 通道与二期连接部位加强做法
施工步骤:
第1 步:施工Q1 及KL1,KL1 箍筋于现有侧墙内侧设置机械连接头,按I 级接头Q1 水平筋植入柱中,墙上下砼应与现有顶板、底板顶紧;
第2 步:在暗挖段完成衬砌后,凿除二期该部位地下室外墙,原有墙内钢筋在新增DXZ1 范围内不得切除;
第3 步:凿除底板新增DL 范围内的地下室底板,底板内钢筋均应保留;
第4 步:施工底板下新增DL1、新增DXZ1 及新增KL1 的部分结构,现有结构内所有底板及墙内钢筋均锚入新增结构中;
第5 步:新增结构强度达到100%后,凿除图示中第二次拆除范围内的墙;
第6 步:新增KL1 中箍筋以机械连接方式接长闭合后,施工剩余部分KL1。
施工期间,主要存在的困难为接缝部位的防水处理。首先通道开挖至二期外墙时,拆除原二期砖砌外墙防水保护层,切除区域的外墙防水及底板防水,并预留搭接长度。但由于二期外墙防水存在一定的老化,防水搭接效果难以保证。因此,在施工缝处又设置了背贴式止水带和中埋式止水带,二衬施工完成后在施工缝处又设置了不锈钢接水槽,避免因渗漏对通道内造成影响。
厦门SM 商业城三期浅埋暗挖通道施工过程中遇到了一定的困难,通过与设计院和专业施工单位进行沟通和协作,有效处理了地下通道与两端地下室连接口部的问题,避免了渗漏的隐患,为类似工程提供了经验和借鉴。