CN112482435A - 一种地下多舱管廊下穿建筑物的暗挖施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于管廊施工技术领域，特别是涉及一种地下多舱管廊下穿建筑物的暗挖施工方法，管廊采用节段预制拼装，在工厂内预制，模板系统采用定制成套钢模板，立式浇注，所述钢结构外模的外壁为钢板，所述钢结构外模的内部为钢桁架结构。所述各舱室钢结构内模的外壁为钢板，所述钢结构内模的内部为钢桁架结构.根据不同的节段重量，采用不同的吊点设置，地下多舱管廊由预制钢筋混凝土管廊节段通过胶粘剂拼接、预应力张拉而成，胶粘剂除了起到粘结作用外，还起到填充、密封、抗渗和找平等作用。本发明方法具有稳定性高、施工速度快等优势，而且能保证施工质量，确保已有建筑物安全，保障后续穿越工作顺利进行。
Description
技术领域
本发明属于管廊施工技术领域，特别是涉及一种地下多舱管廊下穿建筑物的暗挖施工方法。
背景技术
空间资源的有限，使城市发展逐步呈现出各分散独立的资源要素高度集中的基本特征，在强化城市管理效率的同时，也使覆盖区域风险远高于其他地区。城市地下综合管廊(以下简称为“管廊”)容纳了燃气、电力、通信等市政管线，运输和分配社会和经济的基本资源要素，被誉为“城市脉博”，在规范和优化城市地下空间，美化城市形象方面发挥了重要作用，正逐步在全国范围内得到大力推广。
城区管廊建设宜结合地下空间开发、旧城改造、道路改造、地下主要管线改造等项目同步进行。在此类区域，由于交通、周边环境保护的要求，往往需要采用非开挖施工技术，把管廊工程建设对周边环境的影响降到可接受的限度。因此城市区域施工一般采用顶管、盾构等暗挖施工方法。但城市区域建筑物密集，管廊又属狭长形地下结构，伴随着管廊敷设区域的扩大，不可避免地面临新建管廊下穿既有建筑物的复杂施工环境，随之带来施工技术难题，增大了施工过程的难度及风险。同时，管廊与一般意义上的城市地下隧道如地铁隧道等有着较大的差异，区别表现在三方面：1.截面尺寸差异，管廊是集中敷设各类管线的专用通道，因此其截面尺寸较地铁隧道等要小；2.截面形状差异，为方便管线的架设和管理，管廊截面形状一般设计成方形或近似方形；3.截面形式差异，由于管廊架设不同类型管线的需要，管廊常设计为多个舱室联立的形式，纵高或跨度较大。
目前管廊在城市区域暗挖施工面临：1.如何在下穿施工过程保证既有建筑物和新建管廊结构的双安全；2.目前预制装配技术多应用于单舱和双舱管廊,难以满足多舱室需求。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种地下多舱管廊下穿建筑物的暗挖施工方法。
本发明的实现过程如下：
一种地下多舱管廊下穿建筑物的暗挖施工方法，包括多舱管廊预制施工过程和暗挖施工过程，具体步骤如下：
(1)多舱管廊预制施工过程
多舱管廊包括顶板、底板、侧板以及各舱室间的砼墙壁，所述多舱管廊为分段施工；
(1.1)预制构件的结构构成；
(1.2)预制构件的拼装；
(1.3)现浇成型，具体是在外侧壁的内表面以及顶板的外表面之间浇筑砼，以及在中隔墙的上端面浇筑砼；
(1.4)蒸汽养护及厂内转运；
(1.5)管廊拼装；
(2)暗挖施工过程
(2.1)出土量控制，掘进前安排专人进行该项控制并做好记录；
(2.2)在管棚与开挖轮廓线间采用超前小导管形成组合管棚超前预支护体系；
(2.3)在组合管棚超前预支护体系条件下，左中右幅框架洞身都分两部，每部均采用台阶法开挖，初期支护随开挖及时跟进；
(2.4)左右幅中部钢架支护在开挖过程中逐步形成，开挖中为初期支护，框架形成后为临时支撑，在劲性钢架混凝土衬砌施工前，依次拆除每幅中部临时支护进入衬砌施工，进行体系转换；
(2.5)左右幅中部的临时支护与劲性钢架混凝土形成永久框架受力结构；
(2.6)预制管廊推进：管廊侧板、管廊顶板以及各舱室间的砼墙壁达到设计强度要求后，将预制管廊节段推进框架洞中。
进一步，步骤(1.1)预制构件的结构构成为：
(1.1.1)预制外侧壁、顶板以及底板，并在外侧壁的上端和下端、顶板的左端和右端以及底板的左端和右端分别设置连接件；
(1.1.2)还包括预制中隔墙，并在中隔墙的上端也设置连接件，在底板的内表面设置用于中隔墙的下端插入的凹槽；在外侧壁的内表面以及顶板的外表面留有接茬钢筋；
(1.1.3)在外侧壁的外表面下边沿以及底板的左端面上边沿、右端面上边沿分别设置通长缺角，现浇成型之后，在外侧壁上的通长缺角与底板上的相应通长缺角围成区间内填塞防水密封胶；
(1.1.4)在底板上的凹槽的槽壁上预埋第一焊件，并在中隔墙的下端相应第一焊件的位置处预埋第二焊件。
进一步，步骤(1.2)预制构件的拼装过程为：
(1.2.1)先吊装底板，再吊装外侧壁，并将外侧壁的下端的连接件与底板上的相应连接件相互固定，然后安装模架设备，最后吊装顶板，并将外侧壁的上端的连接件与顶板上的相应连接件相互固定；
(1.2.2)还包括在吊装外侧壁之后、安装模架设备之前吊装中隔墙，令中隔墙的下端插入底板上的凹槽内，并在吊装顶板之后，将中隔墙上端的连接件与相应顶板上的相应连接件相互固定；
(1.2.3)且外侧壁的下端的连接件以及底板上的连接件上设有呈弧形的螺栓孔，其余连接件上设有呈条形的螺栓孔，在令中隔墙的下端插入底板的凹槽内之后，将第一焊件与第二焊件焊接固定；
(1.2.4)底板上的凹槽的横截面呈倒梯形，底板上的凹槽的两斜槽壁上分别预埋了第一焊件，中隔墙的下端也呈倒梯形，中隔墙的下端的两斜侧壁上分别预埋了第二焊件。
进一步，步骤(1.4)蒸汽养护及厂内转运过程为：
混凝土浇筑完成后，把加工好的轮式蒸汽罩推至混凝土已浇筑完成的预制构件覆盖，蒸汽养护，自然冷却；管节转运前应在管节上喷涂标示码，标明工程名称、外压荷载级别、规格和标准号、生产日期信息，管节转运到位后应采用土工布包覆管节表面，并定期洒水养护，养护期不得少于15天，所述规格包括内宽×内高×有效长度。
进一步，步骤(1.5)管廊拼装过程为：预制管廊结构采用横向预应力拉结，纵向柔性承插拼接，一端设置承口端，一端设置插口端，并可预留钢绞线套管及钢绞线张拉孔，在管廊内外侧接缝处使用进口高性能高弹性防水TB专用胶进行填缝处理，使用专用工具把缝压平、压实。
进一步，步骤(2.2)中，沿开挖轮廓线作超前小导管补充形成超前预支护，形成超前预支护的同时，其超前小导管间距＠＝0.4m，长度L＝4.5m，管径为50mm，角度a＝3°～5°，可以＝3°、4°或5°中任意之一，在排距300cm，且超前小导管的端头加工成0.1～0.15m锥形梭头。
进一步，步骤(2.3)的具体施工顺序依次为：
上台阶开挖，下台阶开挖，底板开挖；每循环进尺0.5m，上台阶开挖进尺满足3m，进行下台阶预留核心土开挖，当下台阶开挖满足6m时，进行同幅另一部开挖，每幅第一级上台阶至最后一节下台阶距离控制在12m内，地板开挖循环进尺3m；左右幅交错依次进行，形成平行流水作业；初期支护随开挖及时跟进，其施工步骤依次为边墙支护，顶板支护以及底板支护；初期支护采用型钢支撑，型钢间距＠＝0.5m，型钢之间采用螺纹钢纵向连接，环向间距1m；顶部及边墙铺设防裂钢筋网，网片搭接长度0.1m，并喷射混凝土，厚0.3m；其中喷砼的过程是，先喷钢架与围岩之间混凝土，再喷两钢架之间混凝土，且喷砼需自下而上，先将低洼处喷平，再分层复喷至设计厚度；边墙应从墙脚开始向上施喷，一次喷射厚度0.07～0.1m，顶板0.05～0.07m，保证其受力均匀且承载力大，保证其结构稳靠即可，可以根据实际的需要，选择边墙喷射厚度为0.07m、0.08m、0.09m或0.1m中任意选择，顶板的厚度为0.05m、0.06m或0.07m中任意选择。
进一步，步骤(2.4)的具体施工过程为：
需要对二衬进行施工，其中要求临时支护中支撑的拆除长度不得超过3m，并进行铺设防排水设施，施工衬砌，浇注顶板混凝土，再进行混凝土的养护。其中防排水设施的铺设，需先挂设排水管，并将排水管出口接入纵向打孔波纹管，形成排水系统，然后再挂设防水板，且防水板搭接不小于0.1m；其中衬砌施工，需浇注底板混凝土至底板钢架底部，按设计间距安装底板、边墙、顶板钢架及顶板钢架网片，再浇注底板及边墙混凝土至设计位置，行走简易衬砌台架并调试安装就位，同时安装衬砌台车顶板端部堵头板；其中浇注顶板混凝土，需将混凝土输送泵出口管埋入顶板端头堵头板预留口位置，并将其固定，进行顶板混凝土浇注，浇注采用先两侧后中间、先内后外进行施工，捣固采用附着式进行整捣，每次浇注长度控制在3m；其中混凝土养护，拆模后，采用喷雾方式进行养护，养护时间不得小于15天。
进一步，步骤(2.5)的具体施工过程为：
其中顶板注浆过程为：隧道衬砌施工结束后，需采取压浆方式对空隙进行回填，注浆采用充填顶板砼与防水板间空隙的加固方案，注浆顺序为沿隧道轴线，先由低处向高处依次压注，浆液逆坡上流，注浆管采用双套带橡胶止浆塞式，其中水泥砂浆配合比为水泥:砂＝1:2.5-1:3、水灰比1:1-1.1:1，注浆压力不要超过5kg/cm2，注浆孔排距控制在1-2.5m之间，间距在2-3m之间，当注浆压力稳定上升，达到设计压力不进浆时，停止注浆，立即关闭孔口阀门，拆除和洗管路，待砂浆初凝后再拆卸注浆管，并用干稠水泥浆将注浆孔填满捣实，左右幅中部的临时支护与劲性钢架混凝土形成永久框架受力结构。
进一步，步骤(2.6)的具体施工过程为：
(a)推进挖掘机安装；(b)顶进取土施工并随推进安装基坑槽护壁施工，形成安装管廊箱体空腔；(c)箱体空腔内进行防水施工作业；(d)在箱体空腔底板上安装滑轨；(e)将一节综合管廊吊放在滑块上，在综合管廊一端设置推进器；(f)推进器将综合管廊往前推一段距离空间，所述距离空间的长度是综合管廊长度的1.2-1.5倍，最后缩回推进器手臂；(g)将另一节综合管廊吊入步骤(d)的距离空间内，重复步骤(d)-(f)；(h)将所有综合管廊推压成一个整体，往综合管廊底面的注浆孔内注入砂浆，将综合管廊与混凝土底平面凝成一体；(i)管廊外壁填充施工。
本发明的积极效果：
(1)钢架组合式钢模板强度高，不变形，砼成型质量好；
(2)采用机械化作业，降低了模板支撑系统的拆、装时间，降低了人工劳动强度，加快了施工进度；
(3)不使用对拉螺栓，节约施工耗材，同时杜绝了对拉螺栓施工节点漏水的可能；
(4)管廊顶板和管廊侧板一次浇筑成型，提升了砼观感质量，同时减少水平施工缝，防水性能得到进一步提升。
(5)施工方便，而且更利于控制沉降变形，安全可控；
(6)实用价值高且使用效果好，相比现有的下穿暗挖隧道施工方法，缩短了施工工期，较大降低了施工成本。
附图说明
图1为多舱管廊预制构件的结构示意图；
图2为多舱管廊预制构件的连接关系示意图；
图3为图2中A的局部结构拼装后的放大图；
图4为图2中B的局部结构拆分放大图；
图5为图2中C的局部结构拆分放大图；
图6为多舱管廊预制构件安装模架设备后的示意图；
图7为多舱管廊的截面示意图；
图中，1外侧壁，2顶板，3底板，4中隔墙，5连接件，6凹槽，7第一焊件，8第二焊件，9通长缺角，10模架设备。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步说明。
本发明的方案适用于地下多舱管廊下穿已有建筑物的暗挖施工，对地上建筑物及暗挖管廊进行加固。本发明具有稳定性高、施工速度快等优势。而且能保证施工质量，确保已有建筑物安全，保障后续穿越工作顺利进行。
本发明所述地下多舱管廊下穿建筑物的暗挖施工方法，包括多舱管廊预制施工过程和暗挖施工过程，具体步骤如下：
(1)多舱管廊预制施工过程
多舱管廊包括管廊顶板、管廊底板、管廊侧板以及管廊各舱室间的砼墙壁，所述多舱管廊为分段施工；
(1.1)预制构件的结构构成，见图1-图6；
(1.1.1)预制外侧壁、顶板以及底板，并在外侧壁的上端和下端、顶板的左端和右端以及底板的左端和右端分别设置连接件；
(1.1.2)还包括预制中隔墙，并在中隔墙的上端也设置连接件，在底板的内表面设置用于中隔墙的下端插入的凹槽；在外侧壁的内表面以及顶板的外表面留有接茬钢筋，埋设在混凝土结构施工缝处的钢筋，一般只埋设在素混凝土结构施工缝处；
(1.1.3)在外侧壁的外表面下边沿以及底板的左端面上边沿、右端面上边沿分别设置通长缺角，现浇成型之后，在外侧壁上的通长缺角与底板上的相应通长缺角围成区间内填塞防水密封胶；
(1.1.4)在底板上的凹槽的槽壁上预埋第一焊件，并在中隔墙的下端相应第一焊件的位置处预埋第二焊件；
(1.2)预制构件的拼装，见图1-图6；
(1.2.1)先吊装底板，再吊装外侧壁，并将外侧壁的下端的连接件与底板上的相应连接件相互固定，然后安装模架设备，最后吊装顶板，并将外侧壁的上端的连接件与顶板上的相应连接件相互固定；
(1.2.2)还包括在吊装外侧壁之后、安装模架设备之前吊装中隔墙，令中隔墙的下端插入底板上的凹槽内，并在吊装顶板之后，将中隔墙上端的连接件与相应顶板上的相应连接件相互固定；
(1.2.3)且外侧壁的下端的连接件以及底板上的连接件上设有呈弧形的螺栓孔，其余连接件上设有呈条形的螺栓孔，在令中隔墙的下端插入底板的凹槽内之后，将第一焊件与第二焊件焊接固定；
(1.2.4)底板上的凹槽的横截面呈倒梯形，底板上的凹槽的两斜槽壁上分别预埋了第一焊件，中隔墙的下端也呈倒梯形，中隔墙的下端的两斜侧壁上分别预埋了第二焊件；
(1.3)现浇成型
在外侧壁的内表面以及顶板的外表面之间浇筑砼，以及在中隔墙的上端面浇筑砼；
(1.4)蒸汽养护及厂内转运
混凝土浇筑完成后，把加工好的轮式蒸汽罩推至混凝土已浇筑完成的预制构件覆盖，蒸汽养护，自然冷却；管节转运前应在管节上喷涂标示码，标明工程名称、外压荷载级别、规格(内宽×内高×有效长度)和标准号、生产日期等信息，管节转运到位后应采用土工布包覆管节表面，并定期洒水养护，养护期不得少于15天；
(1.5)管廊拼装，见图7；
预制管廊结构采用横向预应力拉结，纵向柔性承插拼接，一端设置承口端，一端设置插口端，并可预留钢绞线套管及钢绞线张拉孔。在管廊内外侧接缝处使用进口高性能高弹性防水TB专用胶进行填缝处理，使用专用工具把缝压平、压实，具体连接方式详见CN201720062383.4。
(2)暗挖施工过程
(2.1)出土量控制。掘进前安排专人进行该项控制并做好记录；
(2.2)在管棚与开挖轮廓线间采用超前小导管形成组合管棚超前预支护体系。
沿开挖轮廓线作超前小导管补充形成超前预支护，形成超前预支护的同时，其超前小导管间距＠＝0.4m，长度L＝4.5m，管径为50mm，角度a＝3°～5°，可以＝3°、4°或5°中任意选择，在排距300cm，且超前小导管的端头加工成0.1～0.15m锥形梭头。
(2.3)在组合管棚超前预支护体系条件下，左中右幅框架洞身都分两部，每部均采用台阶法开挖，初期支护随开挖及时跟进。
其施工顺序依次为上台阶开挖，下台阶开挖，底板开挖；每循环进尺0.5m，上台阶开挖进尺满足3m，进行下台阶预留核心土开挖，当下台阶开挖满足6m时，进行同幅另一部开挖，每幅第一级上台阶至最后一节下台阶距离控制在12m内，地板开挖循环进尺3m；左右幅交错依次进行，形成平行流水作业。初期支护随开挖及时跟进，其施工步骤依次为边墙支护，顶板支护以及底板支护；初期支护采用型钢支撑，型钢间距＠＝0.5m，型钢之间采用螺纹钢纵向连接，环向间距1m；顶部及边墙铺设防裂钢筋网，网片搭接长度0.1m，并喷射混凝土,厚0.3m。其中喷砼的过程是，先喷钢架与围岩之间混凝土，再喷两钢架之间混凝土，且喷砼需自下而上，先将低洼处喷平，再分层复喷至设计厚度；边墙应从墙脚开始向上施喷，一次喷射厚度0.07～0.1m，顶板0.05～0.07m，保证其受力均匀且承载力大，保证其结构稳靠即可，可以根据实际的需要，选择边墙喷射厚度为0.07m、0.08m、0.09m或0.1m中任意选择，顶板的厚度为0.05m、0.06m或0.07m中任意选择。
(2.4)左右幅中部钢架支护在开挖过程中逐步形成，开挖中为初期支护，框架形成后为临时支撑，在劲性钢架混凝土衬砌施工前，依次拆除每幅中部临时支护进入衬砌施工,进行体系转换。
需要对二衬进行施工，其中要求临时支护中支撑的拆除长度不得超过3m，并进行铺设防排水设施，施工衬砌，浇注顶板混凝土，再进行混凝土的养护。其中防排水设施的铺设，需先挂设排水管，并将排水管出口接入纵向打孔波纹管，形成排水系统，然后再挂设防水板，且防水板搭接不小于0.1m；其中衬砌施工，需浇注底板混凝土至底板钢架底部，按设计间距安装底板、边墙、顶板钢架及顶板钢架网片，再浇注底板及边墙混凝土至设计位置，行走简易衬砌台架并调试安装就位，同时安装衬砌台车顶板端部堵头板；其中浇注顶板混凝土，需将混凝土输送泵出口管埋入顶板端头堵头板预留口位置，并将其固定，进行顶板混凝土浇注，浇注采用先两侧后中间、先内后外进行施工，捣固采用附着式进行整捣，每次浇注长度控制在3m；其中混凝土养护，拆模后，采用喷雾方式进行养护，养护时间不得小于15天。其中，“二衬”是坑道施工中的一个术语，在坑道开挖时沿着掌子面向前开进，而其后已挖成的坑道四面则需要加固。“二衬”即是指经加固后的坑道四周仍需继续二次加固来做的工作。
(2.5)左右幅中部的临时支护与劲性钢架混凝土形成永久框架受力结构。
其中顶板注浆过程为：隧道衬砌施工结束后，需采取压浆方式对空隙进行回填，注浆采用充填顶板砼与防水板间空隙的加固方案，注浆顺序为沿隧道轴线，先由低处向高处依次压注，浆液逆坡上流，注浆管采用双套带橡胶止浆塞式，其中水泥砂浆配合比为水泥:砂：1:2.5-1:3(可以在其间任意选择)、水灰比1:1-1.1:1(可以在其间任意选择)，注浆压力不要超过5kg/㎝2，注浆孔排距控制在1-2.5m之间，间距在2-3m之间，当注浆压力稳定上升，达到设计压力不进浆时，停止注浆，立即关闭孔口阀门，拆除和洗管路，待砂浆初凝后再拆卸注浆管，并用干稠水泥浆将注浆孔填满捣实。左右幅中部的临时支护与劲性钢架混凝土形成永久框架受力结构。
(2.6)预制管廊推进。管廊侧板、管廊顶板以及各舱室间的砼墙壁达到设计强度要求后，将预制管廊节段推进框架洞中,其施工步骤分别为：(1)推进挖掘机安装；(2)顶进取土施工并随推进安装基坑槽护壁施工，形成安装管廊箱体空腔；(3)箱体空腔内进行防水施工作业；(4)在箱体空腔底板上安装滑轨；(5)将一节综合管廊吊放在滑块上，在综合管廊一端设置推进器；(6)推进器将综合管廊往前推一段距离空间，所述距离空间的长度是综合管廊长度的1.2-1.5倍，最后缩回推进器手臂；(7)将另一节综合管廊吊入步骤(4)的距离空间内，重复步骤(4)-(6)；(8)将所有综合管廊推压成一个整体，往综合管廊底面的注浆孔内注入砂浆，将综合管廊与混凝土底平面凝成一体；(9)管廊外壁填充施工。
由于采用了上述方法，组合式预制管廊包括管状本体，管状本体的两端分别设置有相互匹配的插入端和插口端，管状本体四个角的位置设置有与管状本体轴向平行的安装孔，管状本体顶端的左前侧、右前侧、左后侧和右后侧均设置有挂环；组合式多舱预制管廊使用时，通过挂环吊装管状本体，将一组管状本体的插入端插入至另一组管状本体的插口端，将多组管状本体连接，将四组钢绞线分别穿过多组管状本体四个角的安装孔，将多组管状本体连接固定，最后通过混凝土浇灌将相邻管状本体的连接处进行密封处理。通过建立组合超前预支护体系，稳固管廊上方的浅层土层，避免在地下管廊施工的过程中形成坍塌事故，且不会随管廊的挖掘而沉降变形，再将整个管廊的左中右三幅的框架洞身分别分两部，共计六部，其中每一部都进行台阶法挖掘，将大跨度隧道断面变为多个小跨度断面，施工中做到步步封闭，达到控制施工沉降的目的。并且在开挖的过程中，初期支护随开挖及时跟进，避免开挖过后的管廊发生坍塌事故，由于每部都同时进行挖掘，其中左右幅中部钢架支护在开挖过程中逐步形成，在劲性钢架混凝土衬砌施工前，依次拆除每幅中部临时支护进入衬砌施工,进行体系转换，其在开挖的过程中为初期支护，待框架形成后即为临时支撑；实现了支撑与挖掘的同步操作，从而能够节约施工时间，加快施工进度，保质保量，避免发生安全事故，最后，右幅中部的临时支护与劲性钢架混凝土形成永久框架受力结构，起到支撑顶部的作用，也即中间支护部分为原来的结构，再经过与劲性钢架混凝土的结合，从而形成稳靠的受力结构，保证其承载力，保证整个管廊的安全使用。采用本发明的施工方法，能够有效控制了开挖过程中的沉降变形，同时分幅同时进行施工，并采用台阶式的施工方法，能够确保已有建筑物安全。
本发明的地下多舱管廊下穿已有建筑物的暗挖方法，管廊采用节段预制拼装，每节段长度2.5m，在工厂内预制。模板系统采用定制成套钢模板，立式浇注。所述钢结构外模的长度为5-7m，宽度为0.7-0.8m；所述钢结构外模的外壁为钢板，所述钢结构外模的内部为钢桁架结构。所述各舱室钢结构内模的长度为5-7m；所述各舱室钢结构内模的外壁为钢板，所述钢结构内模的内部为钢桁架结构。根据不同的节段重量，采用不同的吊点设置。每个节段设置6个吊点。吊点孔制孔采用260mm×60mm×350(400)mm钢盒子，该构件厚3mm。每节段双舱标准型综合管廊吊装重量约44t，每节段三舱标准型综合管廊吊装重量约58t。地下多舱管廊由预制钢筋混凝土管廊节段通过胶粘剂拼接、预应力张拉而成，胶粘剂除了起到粘结作用外,还起到填充、密封、抗渗和找平等作用。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作出的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施仅限于这些说明。对于本发明所属领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以作出若干简单推演或替换，都应该视为属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种地下多舱管廊下穿建筑物的暗挖施工方法，其特征在于，包括多舱管廊预制施工过程和暗挖施工过程，具体步骤如下：
(1)多舱管廊预制施工过程
多舱管廊包括顶板、底板、侧板以及各舱室间的砼墙壁，所述多舱管廊为分段施工；
(1.1)预制构件的结构构成；
(1.2)预制构件的拼装；
(1.3)现浇成型，具体是在外侧壁的内表面以及顶板的外表面之间浇筑砼，以及在中隔墙的上端面浇筑砼；
(1.4)蒸汽养护及厂内转运；
(1.5)管廊拼装；
(2)暗挖施工过程
(2.1)出土量控制，掘进前安排专人进行该项控制并做好记录；
(2.2)在管棚与开挖轮廓线间采用超前小导管形成组合管棚超前预支护体系；
(2.3)在组合管棚超前预支护体系条件下，左中右幅框架洞身都分两部，每部均采用台阶法开挖，初期支护随开挖及时跟进；
(2.4)左右幅中部钢架支护在开挖过程中逐步形成，开挖中为初期支护，框架形成后为临时支撑，在劲性钢架混凝土衬砌施工前，依次拆除每幅中部临时支护进入衬砌施工，进行体系转换；
(2.5)左右幅中部的临时支护与劲性钢架混凝土形成永久框架受力结构；
(2.6)预制管廊推进：管廊侧板、管廊顶板以及各舱室间的砼墙壁达到设计强度要求后，将预制管廊节段推进框架洞中。
2.根据权利要求1所述地下多舱管廊下穿建筑物的暗挖施工方法，其特征在于，步骤(1.1)预制构件的结构构成为：
(1.1.1)预制外侧壁、顶板以及底板，并在外侧壁的上端和下端、顶板的左端和右端以及底板的左端和右端分别设置连接件；
(1.1.2)还包括预制中隔墙，并在中隔墙的上端也设置连接件，在底板的内表面设置用于中隔墙的下端插入的凹槽；在外侧壁的内表面以及顶板的外表面留有接茬钢筋；
(1.1.3)在外侧壁的外表面下边沿以及底板的左端面上边沿、右端面上边沿分别设置通长缺角，现浇成型之后，在外侧壁上的通长缺角与底板上的相应通长缺角围成区间内填塞防水密封胶；
(1.1.4)在底板上的凹槽的槽壁上预埋第一焊件，并在中隔墙的下端相应第一焊件的位置处预埋第二焊件。
3.根据权利要求1所述地下多舱管廊下穿建筑物的暗挖施工方法，其特征在于，步骤(1.2)预制构件的拼装过程为：
(1.2.1)先吊装底板，再吊装外侧壁，并将外侧壁的下端的连接件与底板上的相应连接件相互固定，然后安装模架设备，最后吊装顶板，并将外侧壁的上端的连接件与顶板上的相应连接件相互固定；
(1.2.2)还包括在吊装外侧壁之后、安装模架设备之前吊装中隔墙，令中隔墙的下端插入底板上的凹槽内，并在吊装顶板之后，将中隔墙上端的连接件与相应顶板上的相应连接件相互固定；
(1.2.3)且外侧壁的下端的连接件以及底板上的连接件上设有呈弧形的螺栓孔，其余连接件上设有呈条形的螺栓孔，在令中隔墙的下端插入底板的凹槽内之后，将第一焊件与第二焊件焊接固定；
(1.2.4)底板上的凹槽的横截面呈倒梯形，底板上的凹槽的两斜槽壁上分别预埋了第一焊件，中隔墙的下端也呈倒梯形，中隔墙的下端的两斜侧壁上分别预埋了第二焊件。
4.根据权利要求1所述地下多舱管廊下穿建筑物的暗挖施工方法，其特征在于，步骤(1.4)蒸汽养护及厂内转运过程为：
混凝土浇筑完成后，把加工好的轮式蒸汽罩推至混凝土已浇筑完成的预制构件覆盖，蒸汽养护，自然冷却；管节转运前应在管节上喷涂标示码，标明工程名称、外压荷载级别、规格和标准号、生产日期信息，管节转运到位后应采用土工布包覆管节表面，并定期洒水养护，养护期不得少于15天，所述规格包括内宽×内高×有效长度。
5.根据权利要求1所述地下多舱管廊下穿建筑物的暗挖施工方法，其特征在于，步骤(1.5)管廊拼装过程为：预制管廊结构采用横向预应力拉结，纵向柔性承插拼接，一端设置承口端，一端设置插口端，并可预留钢绞线套管及钢绞线张拉孔，在管廊内外侧接缝处使用进口高性能高弹性防水TB专用胶进行填缝处理，使用专用工具把缝压平、压实。
6.根据权利要求1所述地下多舱管廊下穿建筑物的暗挖施工方法，其特征在于，步骤(2.2)中，沿开挖轮廓线作超前小导管补充形成超前预支护，形成超前预支护的同时，其超前小导管间距＠＝0.4m，长度L＝4.5m，管径为50mm，角度a＝3°～5°，可以＝3°、4°或5°中任意之一，在排距300cm，且超前小导管的端头加工成0.1～0.15m锥形梭头。
7.根据权利要求1所述地下多舱管廊下穿建筑物的暗挖施工方法，其特征在于，步骤(2.3)的具体施工顺序依次为：
上台阶开挖，下台阶开挖，底板开挖；每循环进尺0.5m，上台阶开挖进尺满足3m，进行下台阶预留核心土开挖，当下台阶开挖满足6m时，进行同幅另一部开挖，每幅第一级上台阶至最后一节下台阶距离控制在12m内，地板开挖循环进尺3m；左右幅交错依次进行，形成平行流水作业；初期支护随开挖及时跟进，其施工步骤依次为边墙支护，顶板支护以及底板支护；初期支护采用型钢支撑，型钢间距＠＝0.5m，型钢之间采用螺纹钢纵向连接，环向间距1m；顶部及边墙铺设防裂钢筋网，网片搭接长度0.1m，并喷射混凝土，厚0.3m；其中喷砼的过程是，先喷钢架与围岩之间混凝土，再喷两钢架之间混凝土，且喷砼需自下而上，先将低洼处喷平，再分层复喷至设计厚度；边墙应从墙脚开始向上施喷，一次喷射厚度0.07～0.1m，顶板0.05～0.07m，保证其受力均匀且承载力大，保证其结构稳靠即可，可以根据实际的需要，选择边墙喷射厚度为0.07m、0.08m、0.09m或0.1m中任意选择，顶板的厚度为0.05m、0.06m或0.07m中任意选择。
8.根据权利要求1所述地下多舱管廊下穿建筑物的暗挖施工方法，其特征在于，步骤(2.4)的具体施工过程为：
需要对二衬进行施工，其中要求临时支护中支撑的拆除长度不得超过3m，并进行铺设防排水设施，施工衬砌，浇注顶板混凝土，再进行混凝土的养护。其中防排水设施的铺设，需先挂设排水管，并将排水管出口接入纵向打孔波纹管，形成排水系统，然后再挂设防水板，且防水板搭接不小于0.1m；其中衬砌施工，需浇注底板混凝土至底板钢架底部，按设计间距安装底板、边墙、顶板钢架及顶板钢架网片，再浇注底板及边墙混凝土至设计位置，行走简易衬砌台架并调试安装就位，同时安装衬砌台车顶板端部堵头板；其中浇注顶板混凝土，需将混凝土输送泵出口管埋入顶板端头堵头板预留口位置，并将其固定，进行顶板混凝土浇注，浇注采用先两侧后中间、先内后外进行施工，捣固采用附着式进行整捣，每次浇注长度控制在3m；其中混凝土养护，拆模后，采用喷雾方式进行养护，养护时间不得小于15天。
9.根据权利要求1所述地下多舱管廊下穿建筑物的暗挖施工方法，其特征在于，步骤(2.5)的具体施工过程为：
其中顶板注浆过程为：隧道衬砌施工结束后，需采取压浆方式对空隙进行回填，注浆采用充填顶板砼与防水板间空隙的加固方案，注浆顺序为沿隧道轴线，先由低处向高处依次压注，浆液逆坡上流，注浆管采用双套带橡胶止浆塞式，其中水泥砂浆配合比为水泥:砂＝1:2.5-1:3、水灰比1:1-1.1:1，注浆压力不要超过5kg/cm2，注浆孔排距控制在1-2.5m之间，间距在2-3m之间，当注浆压力稳定上升，达到设计压力不进浆时，停止注浆，立即关闭孔口阀门，拆除和洗管路，待砂浆初凝后再拆卸注浆管，并用干稠水泥浆将注浆孔填满捣实，左右幅中部的临时支护与劲性钢架混凝土形成永久框架受力结构。
10.根据权利要求1所述地下多舱管廊下穿建筑物的暗挖施工方法，其特征在于，步骤(2.6)的具体施工过程为：
(a)推进挖掘机安装；(b)顶进取土施工并随推进安装基坑槽护壁施工，形成安装管廊箱体空腔；(c)箱体空腔内进行防水施工作业；(d)在箱体空腔底板上安装滑轨；(e)将一节综合管廊吊放在滑块上，在综合管廊一端设置推进器；(f)推进器将综合管廊往前推一段距离空间，所述距离空间的长度是综合管廊长度的1.2-1.5倍，最后缩回推进器手臂；(g)将另一节综合管廊吊入步骤(d)的距离空间内，重复步骤(d)-(f)；(h)将所有综合管廊推压成一个整体，往综合管廊底面的注浆孔内注入砂浆，将综合管廊与混凝土底平面凝成一体；(i)管廊外壁填充施工。
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