李成勛

【摘要】本文結(jié)合南京梅子洲過(guò)江通道接線（J2-J5區(qū)域）地下基坑工程案例，分析在克服“工期短、跨度大、難度高”因素下，采取分段流水并結(jié)合基坑支撐支護(hù)開(kāi)挖施工，提出可行的施工措施，確?；拥氖┕ぐ踩院托б嫘?。

【關(guān)鍵詞】基坑降水；基坑開(kāi)挖；支護(hù)施工

引言

過(guò)江隧道作為一種跨越江河、聯(lián)系兩岸的主要結(jié)構(gòu)物，承擔(dān)著重要的交通功能。相比橋梁來(lái)說(shuō)，過(guò)江隧道具有不影響通航、拆遷少、安全性高等特點(diǎn)。在國(guó)內(nèi)與江河相關(guān)的大型城市，如上海、香港、武漢、南京等均修建了大量過(guò)江隧道，為滿足城市的交通聯(lián)系發(fā)揮著重要的作用。本文詳細(xì)探討了各城市過(guò)江隧道的功能等級(jí)、施工方法、技術(shù)特點(diǎn)，為其類似工程供鑒。

1、施工技術(shù)應(yīng)用

過(guò)江隧道過(guò)江段施工風(fēng)險(xiǎn)大，要對(duì)開(kāi)挖面的穩(wěn)定泥漿、添加材料的泄漏或噴涌，隧道上浮問(wèn)題和管片變形等技術(shù)問(wèn)題進(jìn)行分析，為確保安全施工提供技術(shù)保障，所以過(guò)江隧道的施工方法選擇非常重要。一般而言對(duì)于過(guò)江部分采用盾構(gòu)法施工，一般覆土厚度1-2倍管徑。采用專業(yè)廠家生產(chǎn)的盾構(gòu)設(shè)備進(jìn)行隧道掘進(jìn)，對(duì)巖層擾動(dòng)小，施工技術(shù)成熟，風(fēng)險(xiǎn)可控。如上海長(zhǎng)江隧道、南京長(zhǎng)江隧道、武漢長(zhǎng)江隧道均采用此類施工方法。此外可以采用沉管法進(jìn)行施工。通過(guò)臨時(shí)圍堰采用躉船進(jìn)行安裝，受水流、沖刷等因素制約，施工難度大，一般覆土1-2m即可。如上海外環(huán)隧道采用此類方法修建。而對(duì)于傳統(tǒng)的鉆爆法施工，覆土高度較高，對(duì)巖層有擾動(dòng)，風(fēng)險(xiǎn)較高。同時(shí)由于覆土深，不利于兩端接線。故過(guò)江隧道中很少采用。

2、工程概況

南京梅子洲過(guò)江通道接線J2-J5區(qū)域全長(zhǎng)1482米，整個(gè)隧道基坑共分為11個(gè)區(qū)域進(jìn)行基坑開(kāi)挖施工，每個(gè)區(qū)域又分為流水段進(jìn)行基坑開(kāi)挖施工，其總施工平面布置圖如下圖1所示：

3、施工方案及步驟

每個(gè)區(qū)域采用分段臺(tái)階式開(kāi)挖，先由挖掘機(jī)縱向開(kāi)挖第一層土方，縱向首個(gè)流水段開(kāi)挖完畢后，縱向開(kāi)槽按照15%比例修筑土方運(yùn)輸坡道，進(jìn)行首道鋼支撐安裝，之后挖機(jī)順序?qū)ο聦油练竭M(jìn)行挖除，采用運(yùn)輸車(chē)順運(yùn)輸坡道運(yùn)送出基坑。現(xiàn)以YK10+615-YK10+700段為例，具體說(shuō)明基坑開(kāi)挖步驟，具體開(kāi)挖步驟如下：（1）根據(jù)施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，首道混凝土支撐距離鋼支撐距離為4.5米，則首層土開(kāi)挖高度為5.0米。首層土臺(tái)階按照1：2進(jìn)行放坡，根據(jù)首層土開(kāi)挖高度和底部臺(tái)階施工長(zhǎng)度則，頂部縱向挖掘長(zhǎng)度為11米。（2）第一層土開(kāi)挖完畢，基地標(biāo)高開(kāi)挖至第一層鋼支撐底部0.5米后，挖掘機(jī)下至基坑地面開(kāi)始第二層土方土方運(yùn)輸坡道開(kāi)挖，坡道采用15%坡比，表面鋪設(shè)鋼板箱作為臨時(shí)便道。根據(jù)設(shè)置第二層土方開(kāi)挖高度為3.5米。第一層第一道鋼支撐之間的土方開(kāi)挖完畢后，挖掘機(jī)后退開(kāi)始安裝第二道鋼支撐?；舆M(jìn)行第二層土開(kāi)挖的同時(shí)，頂層土同步開(kāi)挖后退，形成基坑開(kāi)挖第二個(gè)臺(tái)階。（3）第二層土方開(kāi)挖完畢后，基地標(biāo)高開(kāi)挖至第二層鋼支撐底部0.5米后，繼續(xù)進(jìn)行開(kāi)槽修筑土方運(yùn)輸坡道，進(jìn)行第二層鋼支撐安裝。第二層鋼支撐安裝完畢后，挖掘機(jī)進(jìn)入基地進(jìn)行第三層土方開(kāi)挖。第三層土方從基坑中間向兩側(cè)開(kāi)挖，土方由運(yùn)輸坡道運(yùn)出基坑，自卸汽車(chē)外運(yùn)至棄土場(chǎng)。根據(jù)設(shè)置第三層土方開(kāi)挖高度為3.5米。第二層第一道鋼支撐之間的土方開(kāi)挖完畢后，挖掘機(jī)后退開(kāi)始安裝第二道鋼支撐?；舆M(jìn)行第三層土開(kāi)挖的同時(shí)，頂層土同步開(kāi)挖后退，形成基坑開(kāi)挖第三個(gè)臺(tái)階。（4）第三層土方開(kāi)挖完畢后，基地標(biāo)高開(kāi)挖至第三層鋼支撐底部0.5米后，繼續(xù)進(jìn)行開(kāi)槽修筑土方運(yùn)輸坡道，開(kāi)始進(jìn)行第三層鋼支撐安裝。第三層鋼支撐安裝完畢后，挖掘機(jī)進(jìn)入基地進(jìn)行第四層土方開(kāi)挖。根據(jù)設(shè)置第四層土方開(kāi)挖高度為3.0-3.6米。第三層第一道鋼支撐之間的土方開(kāi)挖完畢后，挖掘機(jī)后退開(kāi)始安裝第二道鋼支撐。基坑進(jìn)行第三層土開(kāi)挖的同時(shí)，頂層土同步開(kāi)挖后退，形成基坑開(kāi)挖第四個(gè)臺(tái)階。第四層土方為該段最底層土方，在進(jìn)行第四層土方開(kāi)挖時(shí)，開(kāi)挖底標(biāo)高控制在基地標(biāo)高以上0.3米，剩余0.3米由人工進(jìn)行挖除，長(zhǎng)臂挖掘機(jī)垂直挖出基坑。

4、基坑開(kāi)挖結(jié)合支撐施工的控制要點(diǎn)

（1）鋼筋混凝土冠梁、圍檁采用C30混凝土，鋼筋混凝土支撐采用C30補(bǔ)償收縮混凝土。（2）鋼筋采用HPB300（φ）、HRB400（Ф）級(jí)鋼，型鋼、鋼板采用Q235B。（3）焊條：HPB300級(jí)鋼筋焊條采用E43XX型，HRB400級(jí)鋼筋焊條采用E50XX型。（4）鋼筋連接器采用鋼筋等強(qiáng)度滾直螺紋連接器，采用一級(jí)鋼筋連接器。

開(kāi)挖原則如下：（1）基坑開(kāi)挖必須在降水井完成并正常運(yùn)營(yíng)，地下連續(xù)墻、圍護(hù)樁、立柱樁、抗拔樁、止水帷幕、地基加固達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后方可進(jìn)行。（2）基坑每一層開(kāi)挖時(shí)確保已經(jīng)將地下水水位降低至開(kāi)挖面下至少1米。（3）基坑開(kāi)挖按照“開(kāi)槽支撐、先撐后挖、分層開(kāi)挖、嚴(yán)禁超挖”的原則進(jìn)行開(kāi)挖。開(kāi)挖時(shí)注意“時(shí)空效應(yīng)”，即在第一、二道支撐的土層開(kāi)挖中，縱向每一小段開(kāi)挖寬度為9m，小段土方要在16小時(shí)內(nèi)完成。第三～五道支撐土層開(kāi)挖中，縱向每小段開(kāi)挖寬度一般為6m左右， 每層按照1：3.0放坡開(kāi)挖（視實(shí)際開(kāi)挖的地層穩(wěn)定性可做適當(dāng)調(diào)整）。小段土方開(kāi)挖要在8小時(shí)內(nèi)完成，隨即在8小時(shí)內(nèi)安裝好該段的鋼支撐，并施加預(yù)應(yīng)力，若是混凝土支撐，則需在小段土方開(kāi)挖完成后的48小時(shí)內(nèi)施工完成。（4）鋼管支撐開(kāi)挖至設(shè)計(jì)底標(biāo)高底時(shí)及時(shí)支撐（鋼支撐底部放在開(kāi)挖面上），砼支撐開(kāi)挖至設(shè)計(jì)頂標(biāo)高時(shí)，開(kāi)槽、施工墊層、綁鋼筋、立模板、澆筑混凝土支撐。盡量減少基坑無(wú)支撐區(qū)域及暴露時(shí)間，嚴(yán)禁超挖。（5）機(jī)械開(kāi)挖時(shí)，坑底應(yīng)保留300mm厚土層，由人工挖除整平。以便防止坑地土被擾動(dòng)。（6）必要時(shí)可通過(guò)深井降水加固基坑內(nèi)和坑底下的土體，提高坑內(nèi)土體抗力，從而減少坑底隆起和圍護(hù)結(jié)構(gòu)的變形量，防止坑外地表過(guò)量沉降，流程如下所示：施工準(zhǔn)備→鉆機(jī)、材料進(jìn)場(chǎng)、鉆機(jī)定位、埋設(shè)護(hù)筒→清孔→下井管 填礫、止水、封孔→洗井→下泵試抽→安裝真空泵→排水、氣管路及電纜→記錄。

5、結(jié)語(yǔ)

本工程施工過(guò)程中，工程部各工序技術(shù)負(fù)責(zé)人負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)工序的技術(shù)指導(dǎo)和監(jiān)督，并及時(shí)處理施工中遇到的技術(shù)問(wèn)題，及時(shí)反饋信息；并對(duì)施工進(jìn)度計(jì)劃、降水井運(yùn)營(yíng)、基坑監(jiān)測(cè)進(jìn)行管理。通過(guò)結(jié)合基坑的支撐施工而采取基坑分段開(kāi)挖的合理穿插與控制，有效地保證了基坑施工的安全性的經(jīng)驗(yàn)，可為同類工程提供參考借鑒。

參考文獻(xiàn)

[1]孔莉莉，朱剛.鬧市中心超深基坑開(kāi)挖施工技術(shù)與防護(hù)措施[J].建筑施，2012（11）：30-31.