城市明挖隧道深基坑支護施工技術分析

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行業施工的重點。許多施工企業逐漸向地下空間領域發展，開始探索地下空間領域建設方法與技術，深基坑支護技術便應運而生。在城市明挖隧道施工中，深基坑支護技術的效果決定了構筑物以及基坑自身的牢固性，所以要對支護技術加大重視，完善施工環節，降低出現基坑土體滑坡的概率，進一步確保工程的施工質量。

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，共設站19座，其中換乘站9座。TA02標共劃分為5個土建工區，中交三航局第三工程有限公司承擔土建四工區的施工任務，包含劉家庫車站和棲霞山車輛出入段線，土建四工區位于南京棲霞經濟技術開發區內，長江四橋上游側。劉家庫車站工程為雙層雙跨（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，但地質條件和周圍環境及地下管線特別復雜的工程，也稱為深基坑工藝。近年來，人們逐漸開始關注城市明挖隧道項目，并對其施工質量提出了較高要求，也使得越來越多的業內人士，開始注重城市明挖隧道的施工質量，加大了對工程施工的監督與控制。在實際施工環節中，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，保證支護的穩定性，才能為施工順利開展奠定基礎。明挖隧道深基坑與傳統的建筑施工項目相比，需要的施工場地較大，施工作業空間也會相應的縮小，這樣會給基坑支護增加難度。我國科學技術發展較為快速，施工技術也不斷創新，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量控制要點

3.1 圍護樁與高壓旋噴樁質量控制

明挖隧道施工環節中，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計與質量監測。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，避免對主體結構造成侵限。由于灌注樁作為圍護樁，相互之間并沒有咬合，基坑圍護結構無法形成有效的閉環，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，實現勻速噴漿，減少出現冒漿或串漿的情況。若在噴漿過程中發生了異常情況，要及時將鉆頭提出進行檢查，找到出現異常情況的原因，對其進行針對性的處理，排除故障后才能繼續施工。如果異常情況導致出現返漿現象，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定范圍內。

3.2 混凝土支撐與鋼支撐施工質量控制

首先，在進行樁間網噴支護施工時，具體的施工流程為土方開挖、人工清坡、掛鋼筋網、噴射混凝土、砂漿抹面等，需要重復循環以上流程，直到基坑底部。噴射混凝土配比設計要根據室內試驗結果與施工現場測試確定，確保混凝土的質量與施工要求一致。鋼筋網片掛設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，做到隨用隨伴，為了保證混凝土的質量，需要添加一定劑量的速凝劑，并且在完成攪拌后要在20min內使用完。混凝土噴射之前，要對相應的作業區域進行清理，去除表面的浮渣，按照一定的標準進行分區域施工。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，要進行噴水養護，養護周期在兩周左右，具體要根據實際情況確定[1]。

其次，在鋼支撐施工過程中，要根據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。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量。鋼支撐采用的是法蘭連接，分別制造了活動構件、固定構件以及中間構件等。為了保證鋼支撐的質量，所有的支撐都是由同一個工廠加工制作，并且會現場進行安裝與調整，減少施工現場出現誤差情況。鋼圍檁的位置為縱向連續的，如果放在拐角位置，需要檢查是否與周圍設施是等強連接。在完成鋼圍檁的安裝后，還需要對鋼支撐的穩定性進行檢測，撞擊鋼支架查看是否會產生松動的情況，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，需要根據現場施工的具體數據，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系，有后移的可能，為此需要采取相應的方法，減少出現后移的風險，一般與斜撐對應處的鋼圍檁，在圍檁背后設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置斜支座，確保支撐順利有效安裝。隨后再按照設計的要求施加預壓軸力，對支撐應力進行實時監測，使其能夠承受規定的壓力，從而保證基坑的穩定性。

3.3 降水防治措施控制

城市明挖隧道深基坑支護環節中，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，要根據鉆孔監測的結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，部分區域中的地下水會出現上漲的情況，從而影響基坑挖掘工作的進展。針對這一現象，需要對基坑開挖區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，方案經同意后方可組織施工。通常會使用攪拌樁止水帷幕技術，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，需要在基坑開挖區域安裝集水井設施，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，并與地面排水系統相連，不僅能夠保證基坑區域順利排水，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，提高對施工作業面的排水和降水的重視程度，在施工區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施進行檢查，保證排水設備的正常使用，對受施工影響的雨水管線，要加強防洪預警計劃，從而保證施工的穩定性；第三點，明挖隧道施工過程中，基坑支護環節需要水土保持措施，這樣能夠減少出現水土流失的情況。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過了硬化處理，能夠避免因為雨水沖刷造成基坑邊坡失穩的情況。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，對施工區域進行全面的監測，實時了解水土保持的情況。

4 結語

綜上所述，城市明挖隧道中深基坑支護施工技術的應用，直接決定了項目的施工質量，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，還能夠保證隧道工程結構的安全，減少出現施工事故，進一步推動我國相關工程建設與行業的發展。