3.雙層襯砌
為了防止隧道滲水和襯砌腐蝕,修正隧道施工誤差,減少噪聲和振動以及作為內部裝飾,可以在裝配式襯砌內部再做一層整體式混凝土或鋼筋混凝土內襯。根據需要還可以在裝配式襯砌與內層之間鋪設防水隔離層。雙層樹砌主要用在含有腐蝕性地下水的地層中。
4.擠壓混凝土整體式襯砌
擠壓混凝土襯砌(Extrude Concrete Lining,簡稱ECL)就是隨著盾構向前掘進,用一套村砌施工設備在盾尾同步灌注的混凝土或鋼筋混凝土整體式襯砌,困其灌注后即承受盾構千斤頂推力的擠壓作用,故有此稱謂。擠壓混凝土襯砌可以是素混凝土,也可以是鋼筋混凝土,但應用最多的是鋼纖維混凝土。
擠壓混凝土襯砌一次成型,內表面光滑,村砌背后無空隙,故無需注漿,且對控制地層移動特別有效。但因擠壓混凝土襯砌需要較多的施工設備,其中包括混凝土成型用的框模,拼拆框模的系統,混凝土配制車、泵、閥、管等組成的混凝土配送系統。而且,混凝土制備、配送、鋼筋架立等工藝較為復雜,在滲漏性較大的土層中要達到防水要求尚有困難。故擠壓混凝土襯砌的應用尚不廣泛。圖1K413012-4噴錨暗挖法施工流程
二、施工方法比較與選擇
(一)噴錨暗挖(礦山)法
1.噴錨暗挖法施工基本流程見圖1K413012-4。
2.新奧法施工
新奧法施工隧道適用于穩定地層,應根據地質、施工機具條件,盡量采用對圍巖擾動少的支護方法。巖石地層當采用鉆爆法開挖時,應采用光面爆破、預裂爆破技術,盡量減少欠挖、超挖。
圍巖開挖后應立即進行必要的支護,并使支護與圍巖盡量密貼,以穩定圍巖。圍巖條件比較好時可簡單支護或不支護。采用噴混凝土錨桿作為初期支護時的施工順序一般為先噴混凝土后打錨桿;圍巖條件惡劣時,則采用初噴混凝土一架鋼支撐一打錨桿-二次噴混凝土。錨桿桿位、孔徑、孔深及布置形式應符合設計要求,錨桿桿體巖面的長度不宜大于噴混凝土層厚度,錨桿施工質量應符合有關規范要求。
3.淺埋暗挖法施工
淺埋暗挖法的工藝流程和技術要求主要是針對埋置深度較淺、松散不穩定的土層和軟弱破碎巖層施工面而形成的。
淺埋暗挖法與新奧法相比,更強調地層的預支護和預加固。因為地鐵工程基本是在城鎮施工,對地表沉降的控制要求比較嚴格。淺埋暗挖法支護襯砌的結構剛度比較大,初期支護允許變形量比較小。這樣對保護周圍地層的自承作用和減少對地層的擾動是必須的。
(1)地層預加固和預支護
在城市地鐵隧道施工中,經常遇到砂礫土、砂性土、黏性土或強風化基巖等不穩定地層。這類地層在隧道開挖過程中自穩時間短暫。往往在初期支護尚未來得及施作,或噴射混凝土尚未獲得足夠強度時,拱墻的局部地層已開始坍塌。為此,需采用地層預加固、預支護的方法,以提高周圍地層的穩定性。常用的預加固和預支護方法有:小導管超前預注漿、開挖面深孔注漿及管棚超前支護;詳見1K413044和1K413045。
(2)隧道土方開挖與支護
采用淺埋暗挖法開挖作業時,所選用的施工方法及工藝流程,應保證最大限度地減少對地層的擾動,提高周圍地層自承作用和減少地表沉降。根據不同的地質條件及隧道斷面,選用不同的開挖方法,但其總原則是:預支護、預加固一段,開挖一段;開挖一段,支護一段;支護一段,封閉成環一段。初期支護封閉成環后,隧道處于暫時穩定狀態,通過監控量測,確認達到基本穩定狀態時,可以進行二次襯砌的混凝土灌注工作。如量測結果證明尚未穩定,則需繼續監測;如監測結果證明支護有失穩的趨勢時,則需及時通過設計部門共同協商,確定加固方案;詳見1K413041。
(3)初期支護形式
在軟弱破碎及松散、不穩定的地層中采用淺埋暗挖法施工時,除需對地層進行預加固和預支護外,隧道初期支護施作的及時性及支護的強度和剛度,對保證開挖后隧道的穩定性、減少地層擾動和地表沉降,都具有決定性的影響。在諸多支護形式中,鋼拱錨噴混凝土支護是滿足上述要求的最佳支護形式;詳見1K413042。
(4)二次襯砌
在淺埋暗挖法中,初期支護的變形達到基本穩定,且防水結構施工驗收合格后,可以進行二次混凝土襯砌灌注工序。通過監控量測,掌握隧道報考,提供信息,指導二次襯砌施作時機。這是淺埋暗挖法中二次襯砌施工與一般隧道襯砌施工的主要區別。其他灌注工藝和機械設備與一般隧道襯砌施工基本相同。
+二次襯砌模板可以采用臨時木模板或金屬定型模板,更多情況則使用模板臺車,因為區間隧道的斷面尺寸基本不變,有利于使用模板臺車,加快立模及拆模速度。襯砌所用的模板、墻架,拱架均應式樣簡單、拆裝方便、表面光滑、接縫嚴密。使用前應在樣板臺上校核;重復使用時,應隨時檢查并整修;詳見1K413043。
(5)監控量測
利用監控量測信息指導設計與施工是淺埋暗挖施工工序的重要組成部分。在設計文件中應提出具體要求和內容,監控量測的費用應納入工程成本。在實施過程中施工單位要有專門機構執行與管理,并由項目技術負責人統一掌握、統一領導。經驗證明拱頂下沉是控制穩定較直觀的和可靠的判斷依據,水平收斂和地表下沉有時也是重要的判斷依據。對于地鐵隧道來講,地表下沉測量顯得尤為重要;詳見1K420153。
(二)盾構法施工
1.盾構法施工見圖1K413012-5所示,其基本施工步驟:
(1)在盾構法隧道的始發端和接收端各建一個工作(豎)井;碴土儲艙和料斗
(2)盾構在始發端工作井內安裝就位;
(3)依靠盾構千斤頂推力(作用在已拼裝好的襯砌環和工作井后壁上)將盾構從始發工作井的墻壁開孔處推出;
(4)盾構在地層中沿著設計軸線推進,在推進的同時不斷出土和安裝襯砌管片;
(5)及時地向襯砌背后的空隙注漿,防止地層移動和固定襯砌環位置;
(6)盾構進入接受工作井并被拆除,如施工需要,也可穿越工作井再向前推進。
2.盾構法施工隧道具有以下優點:
(1)除豎井施工外,施工作業均在地下進行,既不影響地面交通,又可減少對附近居民的噪聲和振動影響;
(2)盾構推進、出土、拼裝襯砌等主要工序循環進行,施工易于管理,施工人員也較少;
(3)隧道的施工費用不受覆土量多少影響,適宜于建造覆土較深的隧道;
(4)施工不受風雨等氣候條件影響;
(5)當隧道穿過河底或其他建筑物時,不影響施工;
(6)只要設法使盾構的開挖面穩定,則隧道越深,地基越差,土中影響施工的埋設物等越多,與明挖法相比,經濟上、施工進度上越有利。
3.盾構法施工也存在以下一些問題;
(1)當隧道曲線半徑過小時,施工較為困難;
(2)在陸地建造隧道時,如隧道覆土太淺,則盾構法施工困難很大,而在水下時,如覆土太淺則盾構法施工不夠安全;
(3)盾構施工中采用全氣壓方法以疏干和穩定地層時,對勞動保護要求較高,施工條件差;
(4)盾構法隧道上方一定范圍內的地表沉陷尚難完全防止,特別在飽和含水松軟的土層中,要采取嚴密的技術措施才能把沉陷限制在很小的限度內;
(5)在飽和含水地層中,盾構法施工所用的拼裝襯砌,對達到整體結構防水的技術要求較高。詳見1K413030有關內容。 編輯推薦: