城市明挖隧道深基坑支护施工技术分析

王伟韬

（中交三航局第三工程有限公司，江苏 南京210000）

0 引言

在我国城市化快速推进的背景下，土地资源逐渐变少，提高土地资源利用率成了建设行业施工的重点。许多施工企业逐渐向地下空间领域发展，开始探索地下空间领域建设方法与技术，深基坑支护技术便应运而生。在城市明挖隧道施工中，深基坑支护技术的效果决定了构筑物以及基坑自身的牢固性，所以要对支护技术加大重视，完善施工环节，降低出现基坑土体滑坡的概率，进一步确保工程的施工质量。

1 工程背景

南京地铁6号线工程，全线长约32.358km，均为地下线，共设站19座，其中换乘站9座。TA02标共划分为5个土建工区，中交三航局第三工程有限公司承担土建四工区的施工任务，包含刘家库车站和栖霞山车辆出入段线，土建四工区位于南京栖霞经济技术开发区内，长江四桥上游侧。刘家库车站工程为双层双跨（三跨）岛式车站，车站外包长387.8m，标准段宽度为19.7m，有效站台长120m，站台宽度为11m，基坑开挖深度约15.3～21m，附属包括2座出入口、3座风亭、3座消防疏散口。

2 城市明挖隧道施工难点

通常将开挖深度在5m以及5m以上的称之为深基坑工程，或深度未超过5m，但地质条件和周围环境及地下管线特别复杂的工程，也称为深基坑工艺。近年来，人们逐渐开始关注城市明挖隧道项目，并对其施工质量提出了较高要求，也使得越来越多的业内人士，开始注重城市明挖隧道的施工质量，加大了对工程施工的监督与控制。在实际施工环节中，由于城市明挖隧道的特殊性，容易受到不同因素的影响，不仅会延迟施工进度，也会对施工质量带来不良影响。有一些明挖隧道项目的施工地点周围有已建成的较大建筑物，这无疑为施工增加了难度，需要做好深基坑加固支护，保证支护的稳定性，才能为施工顺利开展奠定基础。明挖隧道深基坑与传统的建筑施工项目相比，需要的施工场地较大，施工作业空间也会相应的缩小，这样会给基坑支护增加难度。我国科学技术发展较为快速，施工技术也不断创新，需要施工人员有与时俱进的思想观念，提高对施工安全与质量的重视程度，才能保证深基坑支护施工顺利开展。

3 城市明挖隧道深基坑支护施工质量控制要点

3.1 围护桩与高压旋喷桩质量控制

明挖隧道施工环节中，深基坑支护的重点是围护桩与高压旋喷桩，需要做好施工组织设计与质量监测。该工程车站采用灌注桩作围护桩，在受力上，围护桩与支撑形成了基坑外壁主要支护体系，故围护桩的桩径、基坑下嵌入深度都要进行严格的计算确认。施工时要控制桩位及桩身的垂直度，避免对主体结构造成侵限。由于灌注桩作为围护桩，相互之间并没有咬合，基坑围护结构无法形成有效的闭环，因此采用高压旋喷桩进行桩间止水。旋喷桩在进行浆液配比时按照配合比设计要求，合理地制定浆液水的比例。通常浆液配置，需要使用相应的工具，要对工具做好标记，确保浆液配比的准确性。在搅拌灰浆时要进行过滤，提高灰浆的质量，在实际使用中还需要不断进行搅动，防止水泥沉淀，影响施工效果。同时，喷浆过程中要严格控制喷浆提升速度，使其压力在一定范围内，实现匀速喷浆，减少出现冒浆或串浆的情况。若在喷浆过程中发生了异常情况，要及时将钻头提出进行检查，找到出现异常情况的原因，对其进行针对性的处理，排除故障后才能继续施工。如果异常情况导致出现返浆现象，不可将钻头提出，而是需要用水泥浆灌注孔洞，直到正常返浆才能提起钻头。另外，引孔钻孔施工时，要注意桩机的水平性，防止因为机械振动频率较大，影响钻孔的垂直度。为了顺利安放注浆管，需要选择比浆管直径大的钻头，而在穿越砂层时，则可采用浓泥浆护壁成孔或下套管护壁的方式，保证孔洞的垂直度在规定范围内。

3.2 混凝土支撑与钢支撑施工质量控制

首先，在进行桩间网喷支护施工时，具体的施工流程为土方开挖、人工清坡、挂钢筋网、喷射混凝土、砂浆抹面等，需要重复循环以上流程，直到基坑底部。喷射混凝土配比设计要根据室内试验结果与施工现场测试确定，确保混凝土的质量与施工要求一致。钢筋网片挂设施工中要保证焊接的牢固性，各个桩体之间的距离要一致，并且喷射的混凝土也要符合标准强度。一般情况下，如果喷射混凝土的强度为C20，搅拌时间控制在1min内，做到随用随伴，为了保证混凝土的质量，需要添加一定剂量的速凝剂，并且在完成搅拌后要在20min内使用完。混凝土喷射之前，要对相应的作业区域进行清理，去除表面的浮渣，按照一定的标准进行分区域施工。喷射时要按照从下到上的方法，能够保证喷射的均匀性与平整性。在完成喷射两小时后，要进行喷水养护，养护周期在两周左右，具体要根据实际情况确定[1]。

其次，在钢支撑施工过程中，要根据隧道施工实际施工情况进行安装。安装过程中要保证安装的牢固性，才能提高基坑支护的安全性。钢支撑安装的速度与牢固性，直接影响基坑的安全。在钢支撑定位确认过程中，应该在基坑开挖至钢支撑下0.5m处进行测量放线，检测误差值，将其控制在3cm内。此次隧道施工中，选择厚度16mm的钢管制作钢支撑，能够最大程度地保证施工的质量。钢支撑采用的是法兰连接，分别制造了活动构件、固定构件以及中间构件等。为了保证钢支撑的质量，所有的支撑都是由同一个工厂加工制作，并且会现场进行安装与调整，减少施工现场出现误差情况。钢围檩的位置为纵向连续的，如果放在拐角位置，需要检查是否与周围设施是等强连接。在完成钢围檩的安装后，还需要对钢支撑的稳定性进行检测，撞击钢支架查看是否会产生松动的情况，对其进行检修与固定。如果填嵌部位围檩与背后的基坑墙面之间存在缝隙，则需要使用强度为C30的混凝土填嵌。在实际施工过程中，广泛应用的安装方式有两种，分别为直撑安装与斜撑安装：前者在应用时，需要根据现场施工的具体数据，确定支撑安装的架长，提前将其安装完成，然后检查无误后，才能进行吊装；而后者在应用过程中，由于钢围檩存在斜交关系，有后移的可能，为此需要采取相应的方法，减少出现后移的风险，一般与斜撑对应处的钢围檩，在围檩背后设置三角形抗剪蹬贴合在桩间，钢支撑与围檩连接处按照角度设置斜支座，确保支撑顺利有效安装。随后再按照设计的要求施加预压轴力，对支撑应力进行实时监测，使其能够承受规定的压力，从而保证基坑的稳定性。

3.3 降水防治措施控制

城市明挖隧道深基坑支护环节中，需要加强防水的重视程度，才能保证支护的安全性。第一点，在对深基坑地下水防治处理时，要根据钻孔监测的结果分析地下水的情况，提前做好准备。在基坑开挖后，由于施工因素或自然因素的影响，部分区域中的地下水会出现上涨的情况，从而影响基坑挖掘工作的进展。针对这一现象，需要对基坑开挖区域中的土层进行了解，掌握填土层的厚度以及渗透性能，制定专项施工方案，方案经同意后方可组织施工。通常会使用搅拌桩止水帷幕技术，这样不仅能防止地下水位上升，还能保证基坑支护的安全性。另外，还可以根据具体的施工情况选择湿喷混凝土方法或集水井方法等。该方案在实施过程中，需要在基坑开挖区域安装集水井设施，将周围的地下水进行汇集，使其流向集水井，再使用水泵将其抽出，降低地下水影响基坑的概率，确保施工的安全性；第二点，对基坑进行排水处理时，主要通过地面排水与地下排水两种方法。地面排水需要在基坑与地面连接处挖排水沟，并与地面排水系统相连，不仅能够保证基坑区域顺利排水，并且还能降低雨水渗入基坑的概率。同时，还要考虑雨季排水的方式，提高对施工作业面的排水和降水的重视程度，在施工区域周围安装适量的排水沟，使其能及时疏散地表水，防止地表积水流入基坑中，维护人员也要定期对排水设施进行检查，保证排水设备的正常使用，对受施工影响的雨水管线，要加强防洪预警计划，从而保证施工的稳定性；第三点，明挖隧道施工过程中，基坑支护环节需要水土保持措施，这样能够减少出现水土流失的情况。施工过程中，要对开挖的基槽进行验收，并保证基坑底部以及施工场地经过了硬化处理，能够避免因为雨水冲刷造成基坑边坡失稳的情况。另外，为了保证深基坑支护水土保持的效果，可以借助信息技术，对施工区域进行全面的监测，实时了解水土保持的情况。

4 结语

综上所述，城市明挖隧道中深基坑支护施工技术的应用，直接决定了项目的施工质量，只有对施工要点进行控制，才能保证施工的有效性。同时，严格控制深基坑支护技术，还能够保证隧道工程结构的安全，减少出现施工事故，进一步推动我国相关工程建设与行业的发展。