淺談先隧后井施工工藝在管廊隧道中的應用

汪星

（廣州市市政集團有限公司工程總承包分公司，廣東 廣州 510000）

所謂先隧后井施工工藝，即在盾構(gòu)施工前先完成工作井的圍護結(jié)構(gòu)施工及工作井的端頭加固施工。工作井的圍護結(jié)構(gòu)混凝土骨架采用玻璃纖維筋代替鋼筋，減小盾構(gòu)通過工作井的阻力和減少刀具的磨損。待盾構(gòu)通過工作井后，具備工作井施工的條件后再行基坑土方開挖、管片拆除，然后施工工作井主體結(jié)構(gòu)；對其工法特點等進行分析。

1 工程概況

廣州市某電纜隧道工程，長約3.861km，采用明挖法與盾構(gòu)法施工。線路整體南北走向；盾構(gòu)于工作井1始發(fā)，途經(jīng)工作井2至工作井11，盾構(gòu)隧道外徑4100mm，內(nèi)徑3600mm，管片幅寬1000mm，楔形量41mm（圖1）。本工程隧道沿線共設8個工作井，均采用明挖順做法施工，盾構(gòu)從工作井1始發(fā)先后通過6個工作井到達工作井11。

圖1 盾構(gòu)線路示意圖

2 施工準備

2.1 圍護結(jié)構(gòu)變更

先隧后井施工工藝要求先完成工作井的圍護結(jié)構(gòu)施工，由于盾構(gòu)需在基坑開挖前通過刀盤自行破除圍護結(jié)構(gòu)，因此，在進行圍護結(jié)構(gòu)施工時，需考慮圍護結(jié)構(gòu)鋼筋對盾構(gòu)刀具的影響，盡量選擇對刀具影響小且不影響圍護結(jié)構(gòu)性能的骨架材料。根據(jù)施工經(jīng)驗，采用抗拉強度高的玻璃纖維筋代替鋼筋比較適合，如圖2所示。其特點是盾構(gòu)刀具易切割，不會出現(xiàn)纏繞刀盤的現(xiàn)象。

2.2 洞口管片需增加注漿孔

在盾構(gòu)通過后，具備條件后可進行基坑開挖工作。在基坑開挖至管片位置時，若管片壁后注漿不飽滿時，易出現(xiàn)涌水涌沙的風險，此時在基坑內(nèi)封堵難度較大，泥水容易回灌隧道，若大量水土流失不僅對成型隧道造成影響，同時也會造成地面的沉降等。對此可在洞口前后20m位置拼裝增加注漿孔的特殊環(huán)管片，在基坑開挖前提前進行二次補注漿工作，保證注漿質(zhì)量，確保開挖的安全。

其特點是彌補了普通管片二次補漿難以有效填充管片壁后空隙的特點，減小基坑開挖時管片拆除后涌水涌沙的風險。

2.3 優(yōu)化工作井端頭加固方案

工作井受征地、施工圍蔽等因素影響，需花費較長時間方能完成圍護結(jié)構(gòu)施工。工作井端頭加固必須在圍護結(jié)構(gòu)施工完成后進行。而在實際情況中，盾構(gòu)掘進速度往往要比工作井圍護結(jié)構(gòu)施工速度要快。采用先隧后井的施工工藝可優(yōu)化端頭加固的范圍和技術(shù)方案。依據(jù)犀牛項目部實例，在施工圖設計中，端頭加固采用的是Φ600@450的三重管加固方法，后由于端頭加固施工進度問題影響盾構(gòu)施工進度，項目部及時調(diào)整端頭加固方案，將旋噴樁改為Φ800@600的三重管旋噴樁，加快了施工進度，避免了盾構(gòu)施工的等待（圖2）。

圖2 原設計加固體工藝及加固長度

3 工法特點

3.1 降低地面加固成本

采用先隧后井的施工工藝盾構(gòu)在工作井直接通過，原設計端頭加固的長度由6m變?yōu)?m，原樁徑600mm變更為800mm，其旋噴樁的個數(shù)和樁的總米數(shù)減少，實際發(fā)生的費用相對較少。雖地面加固成本降低了，但在盾構(gòu)實際通過過程中也保障了開倉檢查刀具和后續(xù)基坑開挖的安全，實際證明變更后的工藝對施工是有利的。

3.2 不需重復接收和始發(fā)，安全性高

采用先隧后井的施工工藝，減少了盾構(gòu)在通過工作井時接收和再次始發(fā)的次數(shù)，盾構(gòu)不需借助其他輔助措施可直接過站，每次課節(jié)約成本約30萬元，同時也降低了接收和始發(fā)涌水涌沙的風險。

3.3 縮短工期

采用先隧后井工藝，縮短工期主要體現(xiàn)在：（1）端頭加固長度縮短，施工工期短，降低盾構(gòu)通過時的停機等待；（2）節(jié)省了盾構(gòu)接收和始發(fā)的工期（約15天）；（3）節(jié)省了盾構(gòu)過站的時間（約10天）。

3.4 洞口需拼裝增加注漿孔管片，拆除管片前需二次補漿

采用先隧后井工藝后續(xù)基坑開挖時，暴露了管片與洞門接口處的薄弱環(huán)節(jié)，若管片壁后填充不密實，漿液強度不夠，拆除洞口管片后風險較大。對此根據(jù)施工經(jīng)驗管片拆除前需對洞口前后20m的范圍及工作井范圍進行二次補漿工作，補漿工作需提前進行。通過增加的注漿孔注漿，可保障管片壁后填充的效果。此在施工中得到，驗證。每環(huán)管片的補漿量不小于3方（圖3）。

圖3 補漿后洞門管片拆除后效果圖

4 結(jié)語

采用先隧后井的施工工藝雖然節(jié)省了成本和工期，但也存在過井管片的浪費，后續(xù)工作井集中施工的特點。但依據(jù)電力隧道線路長、工作井多且間距短的特點，綜合考慮施工總工期和安全性等因素，采用先隧后井的施工工藝是最優(yōu)選擇。但在實際施工過程中，難免會由于施工征地等因素的影響，造成工作井圍護結(jié)構(gòu)施工進度滯后影響工期。因此在實際施工過程中，根據(jù)工期安排合理安排施工計劃，如有條件需各工作井同時進行圍護結(jié)構(gòu)及端頭加固的施工，為后續(xù)工序做好準備。