长春地铁1、2号线联络线下穿长春市游泳池施工技术研究梁斌

长春地铁1、2号线联络线下穿长春市游泳池施工技术研究梁斌

梁斌

吉林大学建设工程学院吉林长春130000

摘要：长春地铁1、2号线联络线下穿长春市游泳池及附属建筑物，该游泳池为解放前建设，年代久远，且仍在正常使用。由于受游泳池和地下管线的影响，无法进行勘探，地下地质不明，降水井难以施做，无法保证暗挖施工无水作业。故本文针对如何确保隧道下穿游泳池施工安全进行了分析研究，确定了最优处理方案或措施，并取得了很好的效果。

关键词：方案比选；风险控制

引言

随着城市地铁建设的快速发展，地铁线路在市区高楼大厦或建（构）筑物附近穿行，隧道暗挖施工不可避免的会对地表沉降、周边建（构）筑物变形产生影响，而如何控制周边建（构）筑物变形，确保结构安全，是我们必须克服的一大难题。针对长春地铁1、2号线联络线下穿长春市游泳池及附属建筑物施工，采取了双排超前小导管+全断面注浆的施工方案，该方案能保证土体注浆加固效果，且工期短，造价低，易于实施。

1工程简介

1.1工程概况

长春地铁1、2号联络线位于长春市人民大街与解放大路交汇东北角，隧道设计里程K0+55.443~K0+321.808，总长约266.35m，顶板埋深为7.31~13.1m，隧道为27‰的下坡，穿越地层主要为粉质粘土层、粘土层，采用矿山法施工。在K0+199.01-K0+229.01里程段下穿长春市游泳池，长度70m，联络线拱部距游泳池底部仅6.5m。该游泳池建设年代久远，水池下方地质情况复杂，且游泳池四周还有两座低层建筑物，造成周边降水井无法打设，即联络线下穿游泳池段开挖为有水作业，施工安全风险较大。

1.2地质情况

场地地层沉积具有一定的规律性，场地地层主要由四部分组成：道路结构层和人工堆积杂填土层、第四系中更新统冲洪积粘性土和砂土层、白垩系泥岩层。各层具体分布详见表1。

2施工方案比选

因下穿长春市游泳池，且附件降水井无法打设，隧道暗挖施工存在较大安全风险。根据以往经验，针对隧道下穿或侧穿建筑物风险源，可以采取的加固处理措施，如袖阀管注浆，打设隔离桩，但因游泳池面积较大，且无基础，地上不具备加固处理条件，故只能在洞内采取加固处理措施。洞内加固处理措施有全断面注浆加固、深孔注浆止水（wss）、超前小导管注浆等措施，也可其中两种措施结合进行，具体如下表：

经方案比选及多方研究讨论，考虑到深孔注浆的加固措施施工现场局限性较大，可操作性低，最终确定了采用：全断面注浆+拱部150度双排超前小导管的方式进行超前注浆加固，以确保施工安全及初支结构的稳定，以避免游泳池及周边建筑物因沉降过大而造成变形、开裂、突水、突泥等风险。

3施工风险处理措施

3.1双排超前注浆小导管打设

在联络线下穿游泳池段，采取顶拱150度范围内土层超前双排小导管注浆加固，超前双排小导管为DN32水煤气管，内排导管t=3.25mm，长度2.0m，间距0.3m，外排导管t=3.25mm，长度3.5m，间距0.3m，注浆浆液根据地层情况由现场试验确定，并根据围岩条件控制好注浆压力,注浆压力应控制在0.4MPa~0.6MPa。

3.2台阶法施工

联络线为单洞马蹄形断面，采用台阶法开挖，开挖时，先是开挖上台阶并预留核心土，循环进尺为一榀格栅间距，开挖完成后及时架立钢筋格栅并喷砼封闭，至上台阶开挖3.0m-5.0m后再进行下台阶的开挖支护。开挖后及时对掌子面喷砼进行临时封闭，进行下一循环的超前支护。

图2全断面注浆导管打设示意图

3.3全断面超前注将加固

隧道全断面采用小导管进行注浆加固，小导管为DN32水煤气管，t=3.25mm，长度3.5m，间距0.5×0.5m，梅花形布置，即2m打设一次，预留1.5m止浆墙，注浆浆液采用水泥浆，

注浆压力应控制在0.4MPa~0.6MPa，全断面注浆导管打设如图2所示：

3.4注浆后效果

注浆完成后，开挖时，在土体裂隙中明显可以看到压注的水泥浆的痕迹，断面已无明显渗水，土体稳定性明显提高，注浆起到了应有的效果。

3.5衬砌施工

为确保施工安全，联络线开挖完成后，立即对游泳池正下方的36m长的隧道进行衬砌施工。为加快施工进度，该段衬砌模板支撑系统采用工字钢排架+组合模板+满堂支架的方式，其他地段采用衬砌台车衬砌。

3.6注意事项

（1）严格按照设计图纸及施工技术方案进行开挖施工，并严格按照“管超前、严注浆、短进尺、快封闭、强支护、勤监测”的“十八字”方针进行施工。

（2）配备专职安全员对现场安全进行监控，并对围岩的情况进行观察，发现异常情况及时上报、处理。

（3）在施工现场备足应急物资（如编织袋、水泥、小导管、砼喷射料以及方木等），并建立应急物资储备台帐。

（4）施工过程采用地质超前预报的方法，对开挖掘进前方的地质围岩状况进行预探预测。

（5）加强监控量测，以信息化指导施工，根据监测数据确定相应加强支护方案。

4施工控制要点

1、在联络线下穿游泳池段施工过程中，严格按照“管超前，严注浆，短开挖，强支护，快封闭、勤量测”的十八字方针进行施工，施工中控制要点流程如下图3所示：

2、台阶法开挖应严格控制循环进尺，避免超挖，台阶长度控制在3-5m，及时施做下台阶，尽快闭合成环。

3、注浆导管施工应严格按照规范要求施做：

①钻孔、安装注浆导管后，管口用麻丝和锚固剂封堵钢管与孔壁间空隙，管口安装封头和孔口阀，并能承受规定的最大注浆压力和水压。

②注浆前，应对开挖面及5m范围内的坑道喷射厚为50～100mm混凝土封闭，以防止注浆作业时，发生孔口跑浆现象。

③注浆按由下至上、先无水孔后有水孔间隔分序注浆，浆液先稀后浓、注浆量先大后小。

④结束标准：以终压控制为主，注浆量较核。当注浆压力为0.4Mpa～0.6Mpa，持续15min即可终止。

⑤注浆后至开挖的时间间隔，应视浆液种类决定。当采用单液水泥浆时，开挖时间为注浆后8h，采用水泥—水玻璃浆液时为4h左右。开挖时应保留1.5～2.0m的止浆墙，防止下一次注浆时孔口跑浆。

4、开挖完成后，为确保结构安全，需尽快施做二次衬砌，并进行衬砌背后注浆止水。

5隧道沉降变形监控

隧道开挖安全，采取24h动态监控，对初支结构变形、地表沉降、建（构）筑物沉降及时采集变形数据，及时分析并采取相应的处理措施。

5.1监控量测点的布置

针对游泳池结构安全，也在游泳池结构壁进行了监测点的布设。

5.2监控量测控制标准

依据图纸相关要求及测量规范制定联络线区间施工监控量测主要控制标准，如表2。

5.3监控量测日常巡视

实时洞内巡视，对结构进行观察，用最直观的角度对风险源预控，确保结构安全。

5.4监控量测数据分析

对初支结构、地表、建筑物等沉降数据进行采集分析，切实指导现场施工，确保施工安全。根据观测数据显示，隧道初支结构稳定，各类监测数据均未超过报警值。

结语

本文针对长春地铁1号线、2号线联络线下穿游泳池的风险特点，对可实施的施工技术措施进行了对比分析研究，并确定了最优方案，现场也严格按照既定的施工方案进行了实施，并对实施过程进行了全程跟踪。现联络线隧道开挖已顺利完成，隧道结构和游泳池结构变形均在可控范围内，实现了保证安全和质量的最终目标，针对无法保证降水效果的隧道暗挖施工，且对结构变形要求较高的工程施工，采取双排超前小导管+全断面注浆的施工技术是完全可行的，也是安全可靠的，该技术措施对隧道土体注浆加固效果明显，且工期短，造价低，易于实施，为今后其他类似工程的施工提供了成功经验。

参考文献

[1]黄宏伟.隧道及地下工程建设中的风险管理研究进展[J/OL].地下空间与工程学报，2006,（1）：14-15.

[2]邓洪亮，杨玉杰，高文学，等.隧道施工监控与预警系统应用研究.施工技术，2011,（3）：54-55.