CN103410522A - 浅埋暗挖法连续近距离下穿铁路桥的施工方法 - Google Patents

Abstract

浅埋暗挖法连续近距离下穿铁路桥的施工方法，涉及一种隧道下穿铁路桥的施工方法。解决了断面尺寸存在变化、现场条件限制无法设置盾构井地段隧道下穿铁路桥的问题。步骤一、测量放样；步骤二、桩基桥袖阀管施工；步骤三、管棚工作室施工，在标准断面基础上拱部外扩50cm，设置长度为5m的管棚工作室；步骤四、大管棚施工：测量放样、设备安装调试、钻具制作、冲洗液循环***、导向钻进、封孔注浆；步骤五、临时仰拱施工：小导管超前支护；上台阶开挖，预留核心土；上台阶支护、临时仰拱支护；下台阶交错开挖支护；核心土开挖；步骤六、初支背后注浆；步骤七、二衬施工。本发明用于浅埋暗挖法连续近距离下穿铁路桥的隧道施工中。

Description

浅埋暗挖法连续近距离下穿铁路桥的施工方法

技术领域

本发明涉及一种隧道下穿铁路桥施工方法。

背景技术

地铁建设中，区间隧道不可避免下穿管线、河流、楼房、道路、桥梁等构造物，施工不同程度要对上述构造物造成影响，轻者地表沉降，重者渗漏引发坍塌、楼房开裂变形、路面沉陷开裂、桩基倾斜造成严重后果。

在区间下穿河流、楼房和桥梁等特殊部位时一般采用盾构法施工，可以很好地控制沉降，减小扰动，及时衬砌而保证安全，但在断面尺寸存在变化、现场条件限制无法设置盾构井地段须采用暗挖法施工，暗挖法施工时如何最大限度减低施工对其上建筑物的影响，采取何种开挖支护参数，确保安全、经济、快速地完成区间隧道施工任务，显得尤为重要。

发明内容

本发明为了解决隧道下穿河流、楼房和桥梁等特殊部位，而隧道断面尺寸存在变化、现场条件限制无法按常规设置盾构井采用盾构施工地段而使用浅埋暗挖法施工，针对上述问题提出一种采用浅埋暗挖发下穿铁路桥的施工方法。

本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：本发明的浅埋暗挖法连续近距离下穿铁路桥的施工方法是按照以下步骤实现的：

步骤一、测量放样：根据设计图纸，在地表对袖阀管施工部位进行测量放样；

步骤二、桩基桥袖阀管施工：钻孔→孔内灌套壳料→下管→封孔→注浆；

步骤三、管棚工作室施工：为防止管棚侵限，便于管棚机施工，在标准断面基础上拱部外扩50cm，设置长度为5m的管棚工作室；

步骤四、大管棚施工：测量放样→设备安装调试→钻具制作→冲洗液循环***→导向钻进→封孔注浆；

步骤五、台阶法+临时仰拱施工：小导管超前支护→上台阶开挖，预留核心土→上台阶支护、临时仰拱支护→下台阶交错开挖支护→核心土开挖；

步骤六、初支背后注浆：上台阶临时仰拱封闭后及时对初支背后进行注浆，区间全断面封闭后，对施工拱部影响区地层进行深孔补偿注浆；

步骤七、二衬施工：初支通过铁路桥影响范围后，立即施作铁路桥影响范围内隧道二衬结构。

本发明的有益效果是：

本发明解决了断面尺寸存在变化、现场条件限制无法设置盾构井地段隧道下穿铁路桥的问题。本发明适用于浅埋暗挖法连续近距离下穿铁路桥的隧道施工中。具体优点表现在以下几个方面：

一、技术、工艺简单，无需大型特种设备，配套设备、场地和附属设施等的投入较少。

二、施工灵活，能适应不同跨度和多种断面形式，而且对不同结构断面转化，衔接都较容易。

三、地层的适应性较广，对覆土厚度没有特殊要求，最浅可至1m。

四、无需专门的设备出入井，施工用地小，对地面环境干扰小。

五、对相邻车站施工及结构选型无影响。

六、工程造价低。

具体实施方式

具体实施方式一：本实施方式所述的浅埋暗挖法连续近距离下穿铁路桥的施工方法

是按照以下步骤实现的：

步骤一、测量放样：根据设计图纸，在地表对袖阀管施工部位进行测量放样；

步骤二、桩基桥袖阀管施工：

步骤二一、钻孔：采用工程地质钻机，泥浆护壁，钻孔垂直度误差小于1%。

步骤二二、孔内灌套壳料：当钻孔到设计深度后从孔内灌入封闭泥浆，其作用是封闭单向阀管和钻孔壁之间的空隙，迫使从灌浆孔内开环，压出的浆液挤破套壳料注入四周土层。

步骤二三、下管：在充满封闭泥浆的钻孔中***单向阀管，每隔33cm钻一组射浆孔外包橡皮套，***钻孔时管端封闭管内充满清水，要确保注浆管下到孔底，上部要高出地面。

步骤二四、封孔：在地表30cm范围采用锚固剂或水玻璃+水泥等进行封孔，以防止注浆过程中冒浆及阀管顶出地面现象发生。

步骤二五、注浆；在封闭泥浆达到一定强度后，在单向阀管内***双向密封注浆芯管进行分层注浆。

步骤三、管棚工作室施工：为防止管棚侵限，便于管棚机施工，在标准断面基础上拱部外扩50cm，设置长度为5m的管棚工作室；

步骤四、大管棚施工：

步骤四一、测量放样：根据设计要求测放出方位线、水平点、孔位点，安装导向管；

步骤四二、设备安装调试：挖掘机等设备配合，完成管棚机安装，设备进行调试，对钻机入孔的方位角及倾角进行检查；

步骤四三、钻具制作：钻头内部安装导向探棒，探棒安装前必须经检验，无任何问题方可组装连接；

步骤四四、冲洗液循环***：冲洗液流通***：冲洗液制备→储浆池→泥浆泵→送水器→钻具→管外环状间隙→孔口回水阀门→高吊管→回浆管（沟）。钻进过程中必须保持上述各流通环节的畅通；在施工中，应根据不同地层，合理调节泵压、泵量，以免因冲洗液不足引起通道堵塞或因过大导致过量泥沙外排；

步骤四五、导向钻进：导向钻进前应对钻机定位情况、方位、倾角情况，孔口管对中情况，循环液流通以及导向仪显示情况进行全面复检，确认正常后进行试钻；在钻进过程中，随时观测钻进角度变化情况，出现角度偏差时，应及时纠偏。现场须及时进行导向数据记录和钻进长度及每次加管长度详细记录；

步骤四六、封孔注浆：单孔打设验收合格后，进行封孔注浆。管棚的注浆压力要控制在0.8—1.0MPa之间，注浆压力不宜过大。注浆量以出浆口流出水泥浆为准；

步骤五、台阶法+临时仰拱施工：

步骤五一、小导管超前支护：利用上一循环架立的格栅钢架施作隧道小导管超前支护。

步骤五二、上台阶开挖，预留核心土：开挖时采用人工风镐开挖，开挖时严格控制开挖进尺，防止反坡造成土体塌方，形成超挖。开挖时每次进尺控制在一榀格栅间距。

步骤五三、上台阶支护、临时仰拱支护：在开挖后架设格栅钢架，喷射混凝土前搭设I18a型钢临时仰拱，临时仰拱距离上台阶掌子面距离控制在1.5～2.0m；

步骤五四、下台阶交错开挖支护：在上台阶初期支护稳定的条件下，开挖下台阶及仰拱，开挖一榀拱架；

步骤五五、核心土开挖：根据现场机械施工要求，适时挖除核心土，核心土的长度控制在2m以内，便于临时仰拱施工，核心土高度以适合拱架、喷射混凝土施工操作为宜；

步骤六、初支背后注浆：上台阶临时仰拱封闭后及时对初支背后进行注浆，区间全断面封闭后，对施工拱部影响区地层进行深孔补偿注浆；

步骤七、二衬施工：初支通过铁路桥影响范围后，立即施作铁路桥影响范围内隧道二衬结构。

Claims (4)

1.一种浅埋暗挖法连续近距离下穿铁路桥的施工方法，其特征在于：所述浅埋暗挖法连续近距离下穿铁路桥的施工方法是按照以下步骤实现的：

步骤一、测量放样：根据设计图纸，在地表对袖阀管施工部位进行测量放样；

步骤二、桩基桥袖阀管施工：桩基桥袖阀管施工过程依次包括以下步骤，钻孔、孔内灌套壳料、下管、封孔、注浆；

步骤三、管棚工作室施工：利用管棚机施工，在标准断面基础上拱部外扩50cm，设置长度为5m的管棚工作室；

步骤四、大管棚施工：大管棚施工过程依次包括以下步骤，测量放样、设备安装调试、钻具制作、冲洗液循环、导向钻进、封孔注浆；

步骤五、利用台阶法进行临时仰拱施工，其具体过程依次为：小导管超前支护；上台阶开挖、预留核心土；上台阶支护、临时仰拱支护；下台阶交错开挖支护；核心土开挖；

步骤六、初支背后注浆：上台阶临时仰拱封闭后及时对初支背后进行注浆，区间全断面封闭后，对施工拱部影响区地层进行深孔补偿注浆；

步骤七、二衬施工：初支通过铁路桥影响范围后，立即施作铁路桥影响范围内隧道二衬结构。

2.根据权利要求1所述的一种浅埋暗挖法连续近距离下穿铁路桥的施工方法，其特征在于：在步骤二中，桩基桥袖阀管施工的具体过程为：

步骤二一、钻孔：采用工程地质钻机，泥浆护壁，钻孔垂直度误差小于1%；

步骤二二、孔内灌套壳料：当钻孔到设计深度后从孔内灌入封闭泥浆，其作用是封闭单向阀管和钻孔壁之间的空隙，迫使从灌浆孔内开环，压出的浆液挤破套壳料注入四周土层；

步骤二三、下管：在充满封闭泥浆的钻孔中***单向阀管，每隔33cm钻一组射浆孔外包橡皮套，***钻孔时管端封闭管内充满清水，要确保注浆管下到孔底，上部要高出地面；

步骤二四、封孔：在地表30cm范围采用锚固剂或水玻璃+水泥等进行封孔，以防止注浆过程中冒浆及阀管顶出地面现象发生；

步骤二五、注浆；在封闭泥浆达到一定强度后，在单向阀管内***双向密封注浆芯管进行分层注浆。

3.根据权利要求2所述的一种浅埋暗挖法连续近距离下穿铁路桥的施工方法，其特征在于：在步骤四中，大管棚施工的具体操作过程为：

步骤四一、测量放样：根据设计要求测放出方位线、水平点、孔位点，安装导向管；

步骤四二、设备安装调试：挖掘机等设备配合，完成管棚机安装，设备进行调试，对钻机入孔的方位角及倾角进行检查；

步骤四三、钻具制作：钻头内部安装导向探棒，探棒安装前必须经检验，无任何问题方可组装连接；

步骤四四、冲洗液循环：冲洗液经由冲洗液流通***，冲洗液循环的过程依次为：冲洗液制备、储浆池、泥浆泵、送水器、钻具、管外环状间隙、孔口回水阀门、高吊管、回浆管或沟；钻进过程中必须保持上述各流通环节的畅通；在施工中，应根据不同地层，合理调节泵压、泵量；

步骤四五、导向钻进：导向钻进前应对钻机定位情况、方位、倾角情况，孔口管对中情况，循环液流通以及导向仪显示情况进行全面复检，确认正常后进行试钻；在钻进过程中，随时观测钻进角度变化情况，出现角度偏差时，应及时纠偏；现场须及时进行导向数据记录和钻进长度及每次加管长度详细记录；

步骤四六、封孔注浆：单孔打设验收合格后，进行封孔注浆；管棚的注浆压力要控制在0.8—1.0MPa之间；注浆量以出浆口流出水泥浆为准。

4.根据权利要求1、2或3所述的一种浅埋暗挖法连续近距离下穿铁路桥的施工方法，其特征在于：在步骤五中，利用台阶法进行临时仰拱施工的具体操作过程为：

步骤五一、小导管超前支护：利用上一循环架立的格栅钢架施作隧道小导管超前支护；

步骤五二、上台阶开挖，预留核心土：开挖时采用人工风镐开挖，开挖时严格控制开挖进尺，防止反坡造成土体塌方，形成超挖；开挖时每次进尺控制在一榀格栅间距；

步骤五三、上台阶支护、临时仰拱支护：在开挖后架设格栅钢架，喷射混凝土前搭设I18a型钢临时仰拱，临时仰拱距离上台阶掌子面距离控制在1.5～2.0m；

步骤五四、下台阶交错开挖支护：在上台阶初期支护稳定的条件下，开挖下台阶及仰拱，开挖一榀拱架；

步骤五五、核心土开挖：根据现场机械施工要求，适时挖除核心土，核心土的长度控制在2m以内，核心土高度以适合拱架、喷射混凝土施工操作为宜。