城市地鐵暗挖在結構頂部較近處(約2~5m),穿越現有地下管線或地質條件較差的部位,往往采用超前支護方法增強地層的自穩能力以控制沉降和止水。常用的超前支護方法有小導管注漿超前支護、大管棚超前支護等,但實際施工中,這些措施在通過滲漏嚴重的雨、污水管線時由于加固體抗滲性較差,往往起不到良好的支護效果。
(1)雨水管距結構開挖面最小處僅為1.6m,結構在該位置大角度(35°)挑高,增大了施工難度和風險;
(2)雨水管采用頂管法施工,年久失修,水流急、水量大,出現滲漏水的可能性很大;
(3)風道開挖斷面大,采用CRD工法多層、多導洞施工,對地層的擾動次數多,沉降量較大,與雨水管相互影響顯著。
(4)雨水管位于CBD核心的東三環主路下方,所處地段非常敏感,施工必須保證萬無一失。
2.2方案比選
提出3種超前支護方案進行比選,分別為密排小管棚注漿超前支護、大管棚超前支護和二重管注漿+鋼插管超前支護。
通過以上分析比較,采用方案3進行超前支護。
3二重管注漿超前支護
二重管注漿超前支護注漿,在隧道拱頂形成一定厚度的水泥固結體,該固結體具有較高的強度和良好的止水效果。從地鐵光華路車站東南風道穿越D1800雨水管施工實踐看,二重管注漿超前支護技術具有如下優勢:
(1)TXU改型鉆機機械輕小,施工靈活,能適應隧道施工的窄小環境;
(2)注漿原材料主要為水泥、水玻璃,材料來源廣,經濟且無污染;
(3)漿液切換靈活,能根據不同地層條件隨時更換漿液類型,可實現復合式注漿,適應各種復雜地層;
(4)漿液在二重管端頭可完全混合,后退式注漿可確保漿液均勻地注入土層中,在特殊地段(如滲漏水嚴重地段)還可采用前進式注漿,連續可靠;
(5)加固體強度較高、密實度好,具有良好的止水效果;在沉降控制嚴格地段,還可插入鋼插管或注漿后再打設大管棚以提高土層的整體剛度。
二重管注漿超前支護作為一種新的支護方法,首次應用于地鐵淺埋暗挖穿越大直徑地下管線的施工,并取得了良好的加固土體和止水效果,值得進一步推廣應用。