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贵阳市“汪家大井”水源应急替代工程航天园隧洞顺利贯通
来源:内刊 | 作者:杨军 | 发布时间: 2023-08-28 | 368 次浏览 | 分享到:

  2023年8月23日14点整随着最后一缕喷射混凝土与拱架结合,标志着贵阳市“汪家大井”水源应急替代工程航天园隧洞顺利贯通,为贵阳市汪家大井水源应急替代工程圆满完成奠定了坚实的基础,攻克了又一个技术堡垒,贵阳市汪家大井水源应急替代工程一标段工程建设进入新征程。

贵阳市“汪家大井”水源应急替代工程是替代东郊水厂现有水源(汪家大井)的输水工程,工程建设涉及贵阳市经开区、南明区、贵州双龙航空港经济区、贵阳市乌当区4个区,本工程近期任务为保障北京东路(未来方舟段)、水东路、宝山北路、旭东路、东山、新添大道、大营坡等片区用水。远期任务则在保障现状供水范围情况下,增加未来方舟(C、D、E、H区)、东山旧城改造综合体和汪家大井二级水源保护区释放土地规划供水区域。

航天园隧洞段起点位于中曹水厂后航天园工业园区前菜地处(KB0+000),终点位于开发大道北段与中桐路交接处绿化带(KB1+478.5)输水规模为30万m³/d。航天园隧洞长1478.5米(KB0+000+ KB1+478.5),隧洞开挖采用悬臂式掘进机由隧洞两端相向开挖掘进,隧洞衬砌后断面为城门洞型,隧洞开挖断面尺寸5.42m×4.87m,隧洞开挖及二衬采用城门洞型,衬砌后顶拱段R=2.0m,直墙段高 1.5m,宽4.0m,二衬采用C30(W10F50)钢筋混凝土浇筑,最小浇筑厚度为1000px。开挖支护采用钢拱架挂钢筋网片喷混凝土临时支护,二衬完成后在隧洞内安装DN2000钢管。

航天园隧洞施工监理工作管理的难点分析处理:

难点一因航天园隧洞地理环境特殊,需要下穿军事管理区和涉密单位中国航天十院住宿区,航天园隧洞除下穿小黄河段有一个点地勘取芯外,全线均无条件做地质勘探。所得地勘资料均为参照周边地质情况推理所得,这给隧洞开挖监理工作开展造成了很大的困难,为了工程的正常推进和保证施工质量与安全的可控,共召开施工方案专家论证会3次,最终确定采用同时施工同时设计,由于地勘资料不足,为了保证施工安全,采用超前地质预报为施工提供前方地质参考,地质预报采用红外线探测,声波检测、地质雷达、超前水平钻取芯等手段对前方地质情况进行预判,初期支护型式通过十米一个循环由设计、地勘、建设、施工、监理等单位现场进行围岩鉴定,判定围岩等级,再根据围岩情况确定,根据围岩等级及稳定情况控制掘进进尺,航天园隧洞出口段500米为砂岩,其余均为泥岩和泥质砂岩,强度较低,因隧洞大部分处于地下水位以下,施工过程必须加强抽排水,防止掌子面被水泡后强度降低失稳引起坍塌危险。

难点二航天园隧洞下穿开发大道段(KB1+300~KB1+350),下穿开发大道属于垂直下穿,夹角为8°,洞顶距离路面垂直距离最小深度只有7米,公路路基地质、回填情况不明,为了工程顺利推进,组织设计地勘现场踏勘论证,重新对下穿方案进行调整,在原有20的工字钢,间距0.5米的基础上,增加洞顶管棚注浆,管棚长30米,分两段打设,搭接长度10米,间距0.4米。路面地表注浆,让路基回填的结构层凝结成一个整体,达到增强路基整体稳定性,路面铺设钢板,增加车辆荷载的受力面积,防止隧洞拱顶路基下陷导致洞顶垮塌,影响路面通行及洞内施工安全。

难点三航天园隧洞下穿小黄河段(KB1+250~KB1+277)洞顶距河床仅有4.5米,河床宽27米,且河床围岩为中风化砂岩,强度低且节理裂隙较发育,存在洞顶塌方导致河床水流倒灌风险。为了掘进开挖施工能够顺利下穿小黄河,小黄河段专项施工方案经过两轮专家论证,最终确定在隧洞下穿小黄河段上下25米处河床上设置围堰,用三颗DN800波纹管倒流,给隧洞下穿小黄河段河床创造干环境,防止河床与隧洞有渗水通道影响隧洞掘进施工安全,河床无水后洞顶荷载减小有利于洞顶围岩结构稳定。洞内采用全断面超前防渗帷幕注浆,注浆孔自掌子面沿开挖方向以隧道中心线为中心呈伞状分布,共设置两环注浆孔,第一环16个注浆孔,第二环9个注浆孔。每循环注浆长度为30米注浆后开挖20米,预留10米不开挖作为下一循环注浆的止浆盘,注浆压力为0.5-1.5兆帕,航天园隧洞下穿小黄河段通过洞内全断面帷幕注浆,为隧洞开挖提供了干环境,保障隧洞施工安全。航天园隧洞下穿小黄河段初支采用20工字钢城门洞型闭合拱架,底部设置仰拱,间距为0.4米,拱顶及拱腰采用两排布置超前注浆小导管,间距0.3米,注浆压力为0.5-1.5兆帕,超前注浆小导增强了拱顶整体钢性。洞顶管棚支护,管棚采用热轧无缝钢管,外径108mm,壁厚6mm,长为30m,管内安装φ12钢筋笼,并注入M30水泥砂浆。注浆时,注浆压力为2.0Mpa,终压达到2.0MPa,稳压10分钟,以利浆液扩散。

难点四因工程布置受城市规划及现有建(构)筑物等因素的制约,导致航天隧洞(KB0+050~KB0+285)段沿南明河右岸布置,且距离南明河较近,最小距离仅约为6m。隧洞底板高程低于河床9~18m。存在河床与隧洞有联通大范围渗水的风险,为了确保隧洞施工安全,经会议确定在航天园隧洞临南明河段(KB0+050~KB0+285)地表帷幕灌浆孔口封闭灌浆法,设计该段帷幕线长230m,沿南明河右岸单排布置,孔距2m;共布置灌浆孔116个,钻孔总进尺3337.4,灌浆进尺2761.2m,充填灌浆进尺474.1m,无效进尺281.1m。

灌浆材料采用纯水泥浆液,灌浆孔分三序施工,先进行一序孔灌浆,其中一序的1/3孔作为先导孔,局部地段可调整布置,具体见先导孔坐标。先导孔进行压水试验,检查设计的帷幕下限是否合理,再进行二序孔灌浆,最后实施三序孔灌浆;灌浆压力宜通过灌浆试验确定,施工中,先进行先导孔施工,然后根据先导孔试验成果优化确定帷幕最终实施下限及边界。

航天园隧洞出口于2022年3月18日开钻掘进,航天园隧洞进口于2023年3月18日开钻掘进,在公司领导和专家的支持帮助及项目监理团队努力下,航天园隧洞于2023年8月23日顺利贯通,航天园隧洞边施工边设计的工程监理工作管理模式,为公司在今后承接类似项目监理工作管理提供经验借鉴。目前,航天园隧洞后续工作正在有序推进。接下来,在做好本职工作的同时,以饱满的热情,昂扬的斗志,继续发扬黔水监理人的能吃苦,不怕累,奋发向上的精神。为公司监理事业奉献绵薄之力。