市政隧道暗挖工程下穿220KV 电缆槽施工技术

崔增龙

（中交四航局第六工程有限公司）

0 引言

我国城市交通发展不断提升，市政管网等设施布置错综复杂。为满足城市管网设置需求，同时保证既有管网、建筑物等设施安全稳定，很多城市对地下管网进行集中设置管廊，但地下管网与市政隧道存在立体交叉冲突等情况时有发生。下穿重要管网、建筑物等工程施工难度较大，为保证下穿重要管网、建筑物安全实施，应以科学的指导方案为基础。本文结合目前地下工程下穿管网实践经验，提出相应的施工工艺与解决措施。

1 工程概况

1.1 暗挖设计

南京市某工程220 千伏从NA 匝道暗挖结构上方穿过，原设计NA 匝道明挖基坑方案进行了调整，设计变更范围为NA 匝道NAJD09、NAJD10 节段，暗挖段设计里程全长34.26m。220KV 电缆槽位置详见图1、图2、图3。

图1 220KV 电缆槽平面图

图2 220KV 电缆槽剖面位置图

图3 220KV 电缆槽立面位置图

暗挖段拱顶距离220KV 电缆槽底1～1.5m，220KV电缆槽的地层沉降控制指标为：总沉降量不大于30mm；差异沉降量不大于10mm。而220KV 电缆槽地表覆土也只有2m 左右，220KV 电缆槽沉降控制要求高，浅埋暗挖施工困难。

1.2 地质条件

经实际勘察，匝道暗挖段施工主要是在淤泥质粉质粘土质。

1.3 水文条件

经实际勘察，本场地地下水可分为松散岩类孔隙水和碎屑岩类孔隙水。

2 220KV 电缆槽保护措施

220KV 电缆槽的保护措施主要采用220KV 电缆槽底劈裂注浆加固，加固范围为220KV 电缆槽以下1～5m，注浆钻孔采用梅花形交错布置，间距为1000mm×1000mm，注浆管采用Φ48×4mm 无缝钢管，注浆浆液采用水泥-水玻璃双液浆。同时对暗挖隧道与220KV 电缆槽交叉范围内，220KV 电缆槽两侧1m 以外的区域采用φ700@500 双轴搅拌桩进行加固，加固深度至隧道底板以下6m。见图4。

图4 220KV 电缆槽两侧加固平面图

3 劈裂灌浆施工工艺

3.1 劈裂灌浆施工工艺流程

孔位开挖→钻孔→制作浆液→灌注浆液→终止灌孔→封堵孔口。

3.2 劈裂灌浆施工方法

220KV 电缆槽下方1～5m 采用劈裂灌浆加固，注浆孔采用梅花形状布置，间距为1000mm×1000mm，注浆管采用φ48×4mm 无缝钢管，浆液采用水泥-水玻璃双浆液，水泥强度为52.5 级，水灰比1:1，水玻璃为非碱性水玻璃，波美度25～35Be，模数2.5～3.0，水泥浆与水玻璃比1:0.8，注浆压力控制在0.3～0.5MPa 注浆量控制每根注浆管浆液1.0m3。双液浆初凝时间五十秒，终凝时间八十秒。垂直于220KV 电缆槽剖面内对称的注浆管应同时注浆，并保持相近的注浆压力，在施工过程中，先对I 型管进行劈裂灌浆，再对Ⅱ型管进行劈裂灌浆。施工孔平面布置如图5 所示：（内侧孔为I 型孔，外侧孔为Ⅱ型孔）。

图5 灌浆孔位置平面布置图

⑴钻孔施工

①钻孔采用钻机钻进，浆液护壁；钻孔孔径φ50mm。

②钻孔的有效深度符合图纸要求。

③灌浆孔与220KV 电缆槽位置如图6。

图6 注浆管与220KV 电缆槽位置大样图

④注浆管分为I 型管和Ⅱ型管，注浆管大样图如图图7。

图7 注浆管孔位布置图

⑵制浆

采用搅拌机制作浆液，及时测量浆液指标，满足设计及规范要求。先注入稀浆，进入土质后再注入浓浆。

⑶灌浆

灌注时，先将灌浆管下放到钻孔下方约1.0m 处，打开注浆泵。钻孔下方可加大注浆压力，将土质内部劈裂让泥浆充分灌满土质，通过压力使土质变形，停止灌注后，土质发生回弹，从而提高土质及浆液的密度。

⑷终灌

浆液灌注达到设计值后，目测注浆管冒浆方可终止灌注。

⑸注浆中特殊情况的处理

劈裂灌浆施工过程中，若发生冒、串浆等问题，可采取以下方法：

①冒浆：施工中注浆孔发生冒浆，应对孔洞处重新回填土或者将黏土掺入少量水泥，将注浆管周围空隙封堵。若注浆孔外侧发生冒浆，应采用注浆限制流速、限制压力及嵌缝的措施，如采取以上措施仍冒浆，应立即停止注浆，待浆液完全凝固后再补注浆。

②串浆：在劈裂灌浆施工中，如发生两孔之间或者跳孔串浆，这表明基础已经发生劈裂，发生串浆孔洞已经串联，应将串浆孔及时堵塞，再对劈裂注浆管灌注浆液；第二种解决措施为将冒浆孔串联，同时对冒浆孔进行灌浆。

③隆起：劈裂灌浆地面发生隆起，一种情况是劈裂灌浆时发生水平劈裂，在劈裂灌浆压力下，将地质抬起，发生移动，此时应及时采用限制压力等方法或在维持劈裂灌浆压力的情况下，稳定灌浆量；另一种情况是在劈裂灌浆压力作用下，加固物体范围内土体发生压力产生受压变形，从而造成劈裂注浆范围内局部隆起，此时应通过调整劈裂灌浆压力或重新调整施作顺序等方案。总而言之，劈裂灌浆中尽量避免土体隆起，若无法避免，造成土体隆起变形，应分析隆起变形原因，提出切实可行的处理措施，再进行劈裂灌浆，从而避免对220KV 电缆槽安全造成沉降等风险。

4 重难点及应对措施

220KV 电缆槽沉降过大是隧道施工的最大危险源，采取以下措施可有效提高电缆槽沉降：

①为保证220KV 电缆槽与暗挖施工范围以下地质的稳定，从220KV 电缆槽左右边打入劈裂注浆管至220KV 电缆槽下方，进行劈裂灌浆加固，使用水泥-水玻璃双液浆，水泥强度满足设计要求，水灰比1:1。水玻璃为非碱性水玻璃。

②优化小导管钻进工艺并做好过程控制，避免小导管钻进施工破坏220KV 电缆槽。

③在施工过程中加强220KV 电缆槽、拱顶的沉降监测，发生红色预警后立即停止施工，采取相应加固措施，消除红色预警后再进行施工。

5 结语

通过劈裂灌浆加固220KV 电缆槽后，经实测220KV电缆槽累计沉降20mm，差异沉降量7mm，满足设计要求。但是该加固措施在实际应用中还有一些难点，例如水泥、水玻璃双液浆配置受双轴搅拌桩加固影响，实际注浆压力不稳定，以及如何确保劈裂灌浆质量等，我们在施工过程中应具体问题具体分析，提出相应的解决措施，以提高施工安全，确保工程达到质量要求。