暗挖近距下穿大直径市政管线施工技术.docx

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暗挖近距下穿大直径市政管线施工技术

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杜庆丽

摘要：本文以北京地铁虎坊桥站通道暗挖施工为例，介绍暗挖近距下穿大直径市政管线施工技术。关键词：暗挖；近距下穿；大直径污水管；超前加固；管线施工

Abstract:ThispapertaketheBeijingsubwayHuFangqiaostationchannelexcavationconstructionforexample,introducedthelargediametermunicipalpipelineconstructionintheUndercuttingclosebeneath.

Keywords:Excavation;closebeneath;largediametersewers;aheadofreinforcement;pipelineconstruction

中图分类号：TU990.3文献标识码：A文章编号：

前言

地铁工程多位于旧城区中施工，地下管线密集，尤其是近距下穿大直径含水地下管线存在施工安全和环境风险安全，管线保护则尤其必要给予重视。本文以虎坊桥站通道暗挖施工为例，主要介绍暗挖近距下穿大直径市政管线施工技术。

工程概况

虎坊桥车站为北京地铁七号线第6座车站，位于珠市口西大街与南新华街的十字交叉路口下，全长226.6m，见结构平面图1，主体采用PBA暗挖逆做法施工。其中1号临时施工竖井位于珠市口西大街与南新华街交叉口东北侧，竖井深27.159m，净空为5.0m×7.0m，采用“倒挂井壁法”施工。横通道在车站主体外部分采用多层导洞，主体内采用上下分离导洞形式。

图1虎坊桥站结构平面

2.1施工通道

施工通道采用矿山法施工（小导管超前支护+格栅+网喷C20混凝土支护）。采用双排小导管超前加固前方拱部地层，上排小导管为DN25水煤气管，环向间距300mm,角度50°；下排小导管为DN25水煤气管，环向间距300mm，角度22°，预注改性水玻璃浆；每榀格栅钢架打设一环。拱部环形开挖预留核心土，其他部上下台阶法开挖；初期支护采用格栅钢架＋钢筋网+350mm厚C20喷砼联合支护型式。初支封闭后及时进行回填注浆。1#临时竖井及横通道纵断面见图2。

图21#临时竖井及横通道纵断面

2.2地质水文

竖井及施工通道范围内的地基土主要为杂填土、粉土、粉细砂层、卵石圆砾层、粉质粘土层、卵石层等地层，通道上层标准段全部位于粉细砂层，渐变段及挑高段顶板位于砂质粉土及粉细砂层交界部位，开挖施工时，注意防止塌方事故；下层顶板位于砂质粉土及卵石层交界部位，通道其他部位全部位于卵石层。本区域施工影响范围内地下水是层间潜水，含水层主要为卵石层，透水性好，水位埋深在22.50～24.50m。施工范围内地下水分布连续，含水层渗透系数大，为强透水层。施工期间用管井降水达到无水施工。

2.3下穿管线

因为竖井及横通道主要为虎坊桥站主体施工设置，通道进入车站范围前开挖高度16.060m，开挖宽度4.7m，需要下穿多条管线，包含大直径的雨水、污水、上水、天然气和热力，其中φ1750污水管距离横通道顶0.42m，属于一级风险源，开挖施工过程中，土体的大范围卸载会给结构上方的管线带来较大变形，可能会造成管线的开裂，甚至是断裂；该管线常年有水，且水深约1.2m，大量的污水将涌入隧道，会造成类似2006年1月3日京广桥坍塌重大事故；存在安全风险。通道下穿重要地下管线统计见表1。

3.1横通道施工

横通道采用台阶法施工，施工中严格遵循“管超前，严注浆，短开挖，强支护，早封闭，勤量测”的原则。施工顺序为：①双排超前小导管加固并预注浆；②拱部环形开挖预留核心土；③初期支护：初喷5cm混凝土，架设格栅钢架，挂网，喷混凝土；④开挖核心土，封闭下台阶和临时仰拱；⑤第二层土体开挖；⑥第二层初期支护：接边墙、仰拱格栅钢架并挂网、喷混凝土封閉成环；适当保持距离施工第三层、第四层通道。

3.2下穿管线施工技术

横通道拱顶距市政管线竖向距离大于4.0m，属于开挖后地层塑性变形影响范围内，需要加强超前支护，减弱影响。开挖前采取双层超前小导管注浆加固地层，控制地层塑性变形区，减少通道开挖对管线的影响。通道拱顶与φ1750污水管低仅有0.42m的间距，且该处地层为粉细砂层，属于强影响区，无法控制变形。为保证污水管线的使用安全和通道开挖安全，降低施工难度，保证施工过程安全可控，通道施工时采取全断面注浆加固、洞内深孔加固注浆等措施，改善通道上方土体应力，减小因拱顶沉降对管线破坏的施工风险，保证管线和通道安全。

3.2.1全断面注浆加固

超前小导管全断面注浆加固地层技术是通过对整个开挖面向前钻孔安设注浆管，并注入浆液