山地城市暗挖隧道近距離下穿橋梁施工技術研究與應用分析

司文杰

（甘肅恒科交通工程監理有限公司，甘肅蘭州 730000）

0 前言

隨著地鐵建設的不斷發展，地鐵沿線的環境越來越復雜，山區地下隧道的建設日益增多，對橋梁的整體穩定性以及地下滲水穩定性的控制提出了更高的需求。特別是山區的城鎮，因受地下條件的影響，如果使用不當，將會對橋梁的結構產生不利的影響。因此，根據山區城市的特殊情況，深入探討了隧道工程的技術措施，具有重大的實際意義。

1 工程背景

該工程地處山區，靠近地下隧洞，拱頂為直墻橫斷面，隧道全長168.95m，凈寬7.56m，毛寬12.32m，采取深埋淺掘的方法。隧道呈東西向，下跨水平垂直壁矩型截面，主洞埋深約16.23m，平頂直墻上有8.56m 厚，拱頂直墻上有6.89m 的土層。隧道下跨的近程橋型見圖1。

圖1 山地城市暗挖隧道近距離下穿橋梁位置圖示

采用全剖面開挖，以中風化白云巖為主要巖層，IV 至V 級，喀斯特發育程度介于中至強之間，承載能力大于240.00kPa，地下水較發育。

2 山地城市暗挖隧道近距離下穿橋梁施工方案

2.1 地上施工方案

（1）由于基坑開挖面距橋墩基底的距離很短，因此，在施工階段，采用階梯法，并采用長管式WSS 灌漿工藝。在階梯法開挖施工方案中，I 采用灌漿式小管道，II 為環形式，Ⅲ為懸掛式，Ⅳ為環形式，V 為懸網式，剩余部分為二次襯砌及基坑的回填法。利用長管道WSS 灌漿技術對基坑進行了預注漿處理，確保了灌漿材料的單軸向壓縮和滲流性能達到1.20MPa 以上、110.00cm/s 以上，而壓力測試值在0.50MPa以上或1.00MPa以下[1]。

（2）在注漿前期，采用RPD-130C 鉆機，長度3.50m、寬2.20m、高5.40m，在橋墩周圍設置泥漿灌漿孔，鉆孔間距與直徑為0.80m、擴散半徑0.60m、水泥用量120.00kg/m、孔隙率為0.20%、填充系數為0.70、損失系數為1.05。

（3）在注漿孔設置完成后，采用長管式WSS灌漿技術，將水泥漿注入橋墩周邊，既能有效地增強樁基周邊土體和樁基底部土壤，又能減少開挖施工對土體的影響，從而為樁基端部的提高提供支撐[2]。在地面注漿后，根據其靈活的配置來完善其本身的安全功能，并做好歷史曲線記錄工作；針對各種原因，如：自動故障、高精度的監控、遠距離監控等，選擇適當的控制裝置。舉例來說，可編程控制器的液力同步上舉自動控制系統對提升設備進行控制。在選定起重設備及相關的操縱機構后，以8米以上的樁基礎豎向變形為參考，將鋼板襯墊放置在固定盆托架下方。

（4）為使支座、梁體的復位效果良好，必須預先拆掉盆式支座與墩柱之間的連接，再將盆式制作、箱梁置于設計部位。在具體安裝作業中，先在承臺上部安裝鋼筋，澆注混凝土，然后沿橋墩下端承臺東側和西側分別進行臨時支撐，一般采用直徑800.00mm、長10.00mm 的鋼管作為臨時支架，管道內已經澆筑了混凝土。在完成臨時支承后，將橋面固定支座下的墊板螺栓適當松弛，然后打開千斤頂，將橋面的頂升高度提高到5.00mm。在不存在沉降高度±0.00mm的情況下，對臨時支架進行調整。

（5）調整完畢后，將千斤頂關閉，完成臨時支架架設，臨時支架上的橋面重量占總重量的70.00%～90.00%。再對鋼墊板進行平整處理，以促進鋼墊板與鋼墊板的焊接成為一體。然后，重新啟動千斤頂，對箱梁進行吊裝作業。在箱梁的頂升作業中，必須采用具有一定厚度的鋼墊板來填充盆式支架，并將其填滿后再將其下落至預定位置。請注意，如果下倒箱梁的高度超過了以前的2.00mm，就必須對其下面的鋼板進行再次調整，確定沒有問題后，才能拆卸臨時支架和下墊板地腳螺栓。

2.2 地下施工方案

鑒于地下隧洞臨時仰拱為一種雙組合式工字鋼，其施工過程中除了使用高強度螺釘旋緊作業對其進行50.00kN 預應力以外，還必須從上導洞開始，進行下人工樁的深挖，以限制導洞邊壁向一側橫向方向偏斜的目標[3]。結合地下開挖工程實際，可以采用四個樁基同時開挖，每次只能在一個承臺區域內設置一個樁，然后在樁的底部預埋泥漿管，目的是在基坑開挖24小時后，對地基進行灌漿加固。

為了防止隧道下跨橋梁時，樁基外側土體的穩定性失衡，技術人員可以從樁基和周邊土體的摩擦力入手，加強施工后期的樁基水平支護。即在土方開挖完畢后，立即將臨時鋼支架置于邊樁的橫向位移位置，使其兩端都置于邊樁后，以減輕樁身的承載力。在中間板達到設計強度后，臨時鋼支架拆除。

3 山地城市暗挖隧道近距離下穿橋梁施工技術應用要點

3.1 開挖技術要點

在施工過程中，施工技術人員必須遵循“先左后右”的施工次序，以充分保證鄰近的橋體穩定，二者交匯點為左線的二次襯砌施工完畢。根據本案例分析，其工程巖體的材料并不均勻，各項性質存在差異，由于施工機械、裂隙力學等多種原因，加之施工場地地質條件復雜，必須采用緩慢的冷掘方式來解除應力。首先在工作臺上鉆孔，隨后以“人工+破碎錘”的修整方式實現有序操作，保障下穿過程橋梁的穩定與安全性。

3.2 支護技術要點

在施工初期，技術工人要進行大型頂板的預支，以此可避免鉆設孔洞過程中地表變形等問題。支護作業實施期間，技術人員可應用DTM352 型全站儀，準確放出鉆孔和橋梁的部位。隨后再次檢測橋梁位置，保障放線的誤差≤5mm。然后將木頭樁子搬到地上，挖出30cm到40cm的深坑，沿著樁體撒上白灰，防止后期遭到機械的破壞。

應指出，技術工人在一次與二次襯砌周期同時進行的樁基礎數目，一般都需在2 根及以下，且技術人員需強化檢測橋梁的傾斜程度、樁基沉降數值、洞內拱頂的沉降和水平收斂度等內容，以精準的監測結果來實現精準程序控制，提升工程的施工質量。

4 結語

綜上所述，在實施下穿橋梁施工期間，如果發現隧道拱頂與樁基礎底部的距離越來越近，則整體施工作業所受到的影響也會越來越大。且只有在施工期間重視各項施工細節，做好各項施工的技術質量保障措施，才能夠在根本上提升整個工程的施工技術水平，以此來保障山地城市隧道施工的安全性。