矿山法在隧道下穿匝道桥桩施工中应用

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1、矿山法在隧道下穿匝道桥桩施工中应用　　【摘要】南京城际快速轨道南京南站两端区间隧道工程，由于工程大，下穿高铁道匝道桥桩，施工风险非常高。工程施工采用矿山法技术，工程获得了成功。工程地基周围范围，隧道地层未发生变形超限、塌方，周边地层未出现明显变形，也未使匝道桥桥墩发生沉降、位移、起桥下市政道路沉降不均、出现裂缝。本文对本工程地面路上匝道桥桩情况、矿山法隧道施工方案、隧道成功下穿匝道桥桩技术等进行了详细总结。【关键词】隧道施工匝道桥桩矿山法下穿1工程概况1.1工程基本情况南京至高淳城际快速轨道南京南站至禄口机场段工程南京南站两端区间隧道

2、土建工程，本工程分站前和站后区间隧道，站前5号风井至5A号竖井为两座并行单洞单线隧道，5A号竖井至南京南站为一座单洞双线隧道，长199.53m；站后南京南站至6号竖井为两座并行单洞双线隧道，分别长120m；6号竖井至7号竖井为一座单洞双线隧道，长141m。区间隧道布置示意图见图1所示。1.2工程匝道桥桩情况9工程双线隧道分别在江南路、六朝路下面侧穿高铁南京南站北联络道匝道桥桩基，其中南京南站至6号竖井区间的两座并行单洞双线隧道均下穿高铁南京南站北联络道匝道桥。工程下穿匝道桥段落情况如图2所示。江南路匝道桥桩基下面靠近隧道左侧的两个承台

3、下面分别有4根φ1200钻孔灌注桩，桩底标高为-15m；靠近隧道右侧的两个承台下面分别有2根φ1800钻孔灌注桩，桩底标高为-15m。左侧桩身与隧道净距为4.523m，右侧桩身与隧道净距为3.592m，其桩底比隧底低13.047m。六朝路匝道桥桩基下面靠近机场线隧道左侧的两个承台下面分别有4根φ1200钻孔灌注桩，桩底标高为-6.4m；两线间的匝道桥的两个承台下分别有2根φ1800钻孔灌注桩，桩底标高为-6.6m；S3线隧道南侧匝道桥的两个承台下分别有4根φ1200钻孔灌注桩，桩底标高为-5.4m。机场线隧道与其北侧桩身净距为5.11

4、5m，隧底比桩底高4.384m；两线间的桩身与机场线隧道净距为5.32m，桩底比隧底低4.584m；与S3线隧道净距为3.1m，桩底比隧道底低4.575m；S3线隧道与南侧匝道桥桩身净距为7.873m，隧底比桩底高3.437m。1.3隧道下穿匝道桥桩风险①区间下穿北联络道匝道桥可能引起周边地层变形明显，引起匝道桥桥墩发生沉降、位移等情况，也会引起桥下市政道路沉降不均，出现裂缝等Ⅲ级风险事故。9②暗挖隧道施工。由于施工隧道地层变化大，拱顶部分为粉质粘土、强风化粉细砂。施工中可能由于开挖方法不当、支护不及时、变形超限，仰拱未及时成环，注浆

5、效果差等原因可能引发塌方或结构破坏等Ⅲ级风险事故。2矿山法隧道施工方案2.1总体方案①在隧道下穿开挖施工前，在隧道上的地面铺设厚度为30mm的钢板。区间双线隧道下穿北联络道匝道桥期间，采用CRD工法、非爆破方法进行开挖。②区间隧道超前支护采用108洞身大管棚+42单层超前小导管，施工时，按照CRD工法分部开挖步序进行分部打设。③区间隧道下穿北联络匝道桥期间，采取地面根中注浆措施。④侧穿匝道桥桩基时，在隧道拱腰和边墙位置，增加打设42超前小导管、R25注浆径向锚杆。3矿山法隧道施工技术3.1道路地面上铺设厚钢板①测量放样钢板铺设区域。技

6、术人员采用全占仪把区间隧道下穿北联络道匝道桥段落隧道洞身侧壁边线并外放2m宽度进行放样。②沿着线路方向，在放样区域铺设30mm厚钢板，铺设区域长度为整个道路，横向宽度不少于放样区域宽度。钢板铺设时，每块钢板长边同车轮行走方向一致，相邻钢板点焊在一起，点焊位置间距50cm。3.2超前支护93.2.1长管棚施工①区间双线隧道下穿北联络道匝道桥段落均采用长管棚超前预支护，管棚采用φ108×6的无缝钢管，长度可以根据实际情况确定，每节长4～6m，以丝扣连接而成。钢管与钢花管交叉布置，施工时先打设钢花管并注浆，然后打设钢管，以便检查钢花管的注浆

7、质量。管棚设置在拱部150°范围内，其环向间距40cm。钢花管上钻注浆孔，呈梅花形布置。钢筋笼由四根主筋和固定环组成，主筋直径为Φ18，固定环采用φ42短管节，节长3～5cm，将其与主筋焊接，间距按1.5m设置。②钻孔采用宜化双联凿岩机CL-140型干成孔。粘土层采用水成孔方式。③管棚施工工序：施作导向墙、制作钢花管→安装钻机→钻孔→清孔、验孔→顶进管棚钢管→注浆。④管棚施工工艺：本项目双线隧道下穿北联络道匝道桥和市政道路采用CRD工法分部开挖，超前支护为108长管棚。3.2.2超前小导管施工超前小导管均采用φ42×3.5无缝钢管，长

8、4.5m，环向间距0.4m，外插角10°设于拱部150°范围，注水泥浆加固。施工工艺流程如下：施工准备→注浆孔位布置→钻孔→清孔→导入小导管→安止浆塞→浆液配制→注浆→焊上钢管未端挡圈→结束。9为防止注浆漏浆，在小导管的