城市明挖隧道深基坑支護施工技術(shù)分析

王偉韜

（中交三航局第三工程有限公司，江蘇 南京210000）

0 引言

在我國城市化快速推進的背景下，土地資源逐漸變少，提高土地資源利用率成了建設(shè)行業(yè)施工的重點。許多施工企業(yè)逐漸向地下空間領(lǐng)域發(fā)展，開始探索地下空間領(lǐng)域建設(shè)方法與技術(shù)，深基坑支護技術(shù)便應運而生。在城市明挖隧道施工中，深基坑支護技術(shù)的效果決定了構(gòu)筑物以及基坑自身的牢固性，所以要對支護技術(shù)加大重視，完善施工環(huán)節(jié)，降低出現(xiàn)基坑土體滑坡的概率，進一步確保工程的施工質(zhì)量。

1 工程背景

南京地鐵6號線工程，全線長約32.358km，均為地下線，共設(shè)站19座，其中換乘站9座。TA02標共劃分為5個土建工區(qū)，中交三航局第三工程有限公司承擔土建四工區(qū)的施工任務(wù)，包含劉家?guī)燔囌竞蜅忌杰囕v出入段線，土建四工區(qū)位于南京棲霞經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)內(nèi)，長江四橋上游側(cè)。劉家?guī)燔囌竟こ虨殡p層雙跨（三跨）島式車站，車站外包長387.8m，標準段寬度為19.7m，有效站臺長120m，站臺寬度為11m，基坑開挖深度約15.3～21m，附屬包括2座出入口、3座風亭、3座消防疏散口。

2 城市明挖隧道施工難點

通常將開挖深度在5m以及5m以上的稱之為深基坑工程，或深度未超過5m，但地質(zhì)條件和周圍環(huán)境及地下管線特別復雜的工程，也稱為深基坑工藝。近年來，人們逐漸開始關(guān)注城市明挖隧道項目，并對其施工質(zhì)量提出了較高要求，也使得越來越多的業(yè)內(nèi)人士，開始注重城市明挖隧道的施工質(zhì)量，加大了對工程施工的監(jiān)督與控制。在實際施工環(huán)節(jié)中，由于城市明挖隧道的特殊性，容易受到不同因素的影響，不僅會延遲施工進度，也會對施工質(zhì)量帶來不良影響。有一些明挖隧道項目的施工地點周圍有已建成的較大建筑物，這無疑為施工增加了難度，需要做好深基坑加固支護，保證支護的穩(wěn)定性，才能為施工順利開展奠定基礎(chǔ)。明挖隧道深基坑與傳統(tǒng)的建筑施工項目相比，需要的施工場地較大，施工作業(yè)空間也會相應的縮小，這樣會給基坑支護增加難度。我國科學技術(shù)發(fā)展較為快速，施工技術(shù)也不斷創(chuàng)新，需要施工人員有與時俱進的思想觀念，提高對施工安全與質(zhì)量的重視程度，才能保證深基坑支護施工順利開展。

3 城市明挖隧道深基坑支護施工質(zhì)量控制要點

3.1 圍護樁與高壓旋噴樁質(zhì)量控制

明挖隧道施工環(huán)節(jié)中，深基坑支護的重點是圍護樁與高壓旋噴樁，需要做好施工組織設(shè)計與質(zhì)量監(jiān)測。該工程車站采用灌注樁作圍護樁，在受力上，圍護樁與支撐形成了基坑外壁主要支護體系，故圍護樁的樁徑、基坑下嵌入深度都要進行嚴格的計算確認。施工時要控制樁位及樁身的垂直度，避免對主體結(jié)構(gòu)造成侵限。由于灌注樁作為圍護樁，相互之間并沒有咬合，基坑圍護結(jié)構(gòu)無法形成有效的閉環(huán)，因此采用高壓旋噴樁進行樁間止水。旋噴樁在進行漿液配比時按照配合比設(shè)計要求，合理地制定漿液水的比例。通常漿液配置，需要使用相應的工具，要對工具做好標記，確保漿液配比的準確性。在攪拌灰漿時要進行過濾，提高灰漿的質(zhì)量，在實際使用中還需要不斷進行攪動，防止水泥沉淀，影響施工效果。同時，噴漿過程中要嚴格控制噴漿提升速度，使其壓力在一定范圍內(nèi)，實現(xiàn)勻速噴漿，減少出現(xiàn)冒漿或串漿的情況。若在噴漿過程中發(fā)生了異常情況，要及時將鉆頭提出進行檢查，找到出現(xiàn)異常情況的原因，對其進行針對性的處理，排除故障后才能繼續(xù)施工。如果異常情況導致出現(xiàn)返漿現(xiàn)象，不可將鉆頭提出，而是需要用水泥漿灌注孔洞，直到正常返漿才能提起鉆頭。另外，引孔鉆孔施工時，要注意樁機的水平性，防止因為機械振動頻率較大，影響鉆孔的垂直度。為了順利安放注漿管，需要選擇比漿管直徑大的鉆頭，而在穿越砂層時，則可采用濃泥漿護壁成孔或下套管護壁的方式，保證孔洞的垂直度在規(guī)定范圍內(nèi)。

3.2 混凝土支撐與鋼支撐施工質(zhì)量控制

首先，在進行樁間網(wǎng)噴支護施工時，具體的施工流程為土方開挖、人工清坡、掛鋼筋網(wǎng)、噴射混凝土、砂漿抹面等，需要重復循環(huán)以上流程，直到基坑底部。噴射混凝土配比設(shè)計要根據(jù)室內(nèi)試驗結(jié)果與施工現(xiàn)場測試確定，確?；炷恋馁|(zhì)量與施工要求一致。鋼筋網(wǎng)片掛設(shè)施工中要保證焊接的牢固性，各個樁體之間的距離要一致，并且噴射的混凝土也要符合標準強度。一般情況下，如果噴射混凝土的強度為C20，攪拌時間控制在1min內(nèi)，做到隨用隨伴，為了保證混凝土的質(zhì)量，需要添加一定劑量的速凝劑，并且在完成攪拌后要在20min內(nèi)使用完?；炷羾娚渲?，要對相應的作業(yè)區(qū)域進行清理，去除表面的浮渣，按照一定的標準進行分區(qū)域施工。噴射時要按照從下到上的方法，能夠保證噴射的均勻性與平整性。在完成噴射兩小時后，要進行噴水養(yǎng)護，養(yǎng)護周期在兩周左右，具體要根據(jù)實際情況確定[1]。

其次，在鋼支撐施工過程中，要根據(jù)隧道施工實際施工情況進行安裝。安裝過程中要保證安裝的牢固性，才能提高基坑支護的安全性。鋼支撐安裝的速度與牢固性，直接影響基坑的安全。在鋼支撐定位確認過程中，應該在基坑開挖至鋼支撐下0.5m處進行測量放線，檢測誤差值，將其控制在3cm內(nèi)。此次隧道施工中，選擇厚度16mm的鋼管制作鋼支撐，能夠最大程度地保證施工的質(zhì)量。鋼支撐采用的是法蘭連接，分別制造了活動構(gòu)件、固定構(gòu)件以及中間構(gòu)件等。為了保證鋼支撐的質(zhì)量，所有的支撐都是由同一個工廠加工制作，并且會現(xiàn)場進行安裝與調(diào)整，減少施工現(xiàn)場出現(xiàn)誤差情況。鋼圍檁的位置為縱向連續(xù)的，如果放在拐角位置，需要檢查是否與周圍設(shè)施是等強連接。在完成鋼圍檁的安裝后，還需要對鋼支撐的穩(wěn)定性進行檢測，撞擊鋼支架查看是否會產(chǎn)生松動的情況，對其進行檢修與固定。如果填嵌部位圍檁與背后的基坑墻面之間存在縫隙，則需要使用強度為C30的混凝土填嵌。在實際施工過程中，廣泛應用的安裝方式有兩種，分別為直撐安裝與斜撐安裝：前者在應用時，需要根據(jù)現(xiàn)場施工的具體數(shù)據(jù)，確定支撐安裝的架長，提前將其安裝完成，然后檢查無誤后，才能進行吊裝；而后者在應用過程中，由于鋼圍檁存在斜交關(guān)系，有后移的可能，為此需要采取相應的方法，減少出現(xiàn)后移的風險，一般與斜撐對應處的鋼圍檁，在圍檁背后設(shè)置三角形抗剪蹬貼合在樁間，鋼支撐與圍檁連接處按照角度設(shè)置斜支座，確保支撐順利有效安裝。隨后再按照設(shè)計的要求施加預壓軸力，對支撐應力進行實時監(jiān)測，使其能夠承受規(guī)定的壓力，從而保證基坑的穩(wěn)定性。

3.3 降水防治措施控制

城市明挖隧道深基坑支護環(huán)節(jié)中，需要加強防水的重視程度，才能保證支護的安全性。第一點，在對深基坑地下水防治處理時，要根據(jù)鉆孔監(jiān)測的結(jié)果分析地下水的情況，提前做好準備。在基坑開挖后，由于施工因素或自然因素的影響，部分區(qū)域中的地下水會出現(xiàn)上漲的情況，從而影響基坑挖掘工作的進展。針對這一現(xiàn)象，需要對基坑開挖區(qū)域中的土層進行了解，掌握填土層的厚度以及滲透性能，制定專項施工方案，方案經(jīng)同意后方可組織施工。通常會使用攪拌樁止水帷幕技術(shù)，這樣不僅能防止地下水位上升，還能保證基坑支護的安全性。另外，還可以根據(jù)具體的施工情況選擇濕噴混凝土方法或集水井方法等。該方案在實施過程中，需要在基坑開挖區(qū)域安裝集水井設(shè)施，將周圍的地下水進行匯集，使其流向集水井，再使用水泵將其抽出，降低地下水影響基坑的概率，確保施工的安全性；第二點，對基坑進行排水處理時，主要通過地面排水與地下排水兩種方法。地面排水需要在基坑與地面連接處挖排水溝，并與地面排水系統(tǒng)相連，不僅能夠保證基坑區(qū)域順利排水，并且還能降低雨水滲入基坑的概率。同時，還要考慮雨季排水的方式，提高對施工作業(yè)面的排水和降水的重視程度，在施工區(qū)域周圍安裝適量的排水溝，使其能及時疏散地表水，防止地表積水流入基坑中，維護人員也要定期對排水設(shè)施進行檢查，保證排水設(shè)備的正常使用，對受施工影響的雨水管線，要加強防洪預警計劃，從而保證施工的穩(wěn)定性；第三點，明挖隧道施工過程中，基坑支護環(huán)節(jié)需要水土保持措施，這樣能夠減少出現(xiàn)水土流失的情況。施工過程中，要對開挖的基槽進行驗收，并保證基坑底部以及施工場地經(jīng)過了硬化處理，能夠避免因為雨水沖刷造成基坑邊坡失穩(wěn)的情況。另外，為了保證深基坑支護水土保持的效果，可以借助信息技術(shù)，對施工區(qū)域進行全面的監(jiān)測，實時了解水土保持的情況。

4 結(jié)語

綜上所述，城市明挖隧道中深基坑支護施工技術(shù)的應用，直接決定了項目的施工質(zhì)量，只有對施工要點進行控制，才能保證施工的有效性。同時，嚴格控制深基坑支護技術(shù)，還能夠保證隧道工程結(jié)構(gòu)的安全，減少出現(xiàn)施工事故，進一步推動我國相關(guān)工程建設(shè)與行業(yè)的發(fā)展。