某下穿隧道施工对既有有轨电车及周边设施安全保护思路探索

袁健逸

【摘要】在某工程下穿隧道施工過程中需要穿越既有有轨电车，并且周边设施相对较多，为了保证施工安全要对下穿隧道施工方案进行全面分析。一般情况下，下穿隧道施工会对有轨电车路基产生极大影响，为了保证下穿隧道施工有序进行，降低在施工过程中对既有有轨电车和周边设施产生的负面影响，需要深入分析周边环境以及相应的保护措施，并且要对各项施工技术要点进行全面把握，提高施工效率和施工水平。除此之外，要利用科学合理的安全保障体系，提高下穿隧道施工过程中路基的安全水平。

【关键词】隧道施工;有轨电车;周边设施;安全保护;策略分析

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2022.05.045

引言：

在下穿隧道施工过程中，保证路基的稳定性以及周边设施的安全至关重要。为了对某下穿隧道施工的安全性进行科学把握，需要对周边环境进行全面分析，同时要对周边设施安全保护要求进行分析。在施工过程中，需要了解下穿隧道施工的具体情况，并制定科学合理的安全防护措施，提高既有有轨电车和周边设施的安全保护水平。同时要根据施工要求对各项施工技术要点进行全面把握，利用不同控制措施对施工过程中产生的变形、位移等问题进行严格控制，以保证施工安全。

1、周边环境分析与保护措施

在此施工中，下穿隧道在高新西区西芯大道与天河路交叉口，纵向下穿天河路蓉2号线既有有轨电车轨道。下穿隧道出城方向基坑围护桩边与轨道接触网立柱水平距离为10.5m，天河路路口与西芯大道交汇部位还在进行顶管施工作业。

当前天河路下穿2号线周边道路存在不同程度的开裂、沉降等问题，还有一些局部存在相对严重的沉陷问题，开裂沉降会直接影响施工过程中的安全性。根据当前周边环境情况和建筑物安全保障要求，在此次施工过程中需采取以下安全保证措施：（1）在基坑降水开挖前必须要布设沉降与倾斜观测点，在施工过程中要对周围建筑物进行全程动态化监控量测。根据测量结果对相应的安全保护措施进行合理调整，从而有效保证既有有轨电车和周围设施的安全性。（2）在施工前还要对既有有轨电车及周边道路的裂缝进行全面探测，对裂缝的发展现状进行拍照留档，组织相应机构进行调查认证。（3）必须对基坑土方开挖方案进行科学制定。在基坑土方开挖过程中，需要对相应的开挖顺序、开挖方法等进行严格管理，确保其开挖施工与设计要求相一致，并且在开挖过程中要分层开挖、防止超挖欠挖，以保证基坑土方开挖的质量和安全性。（4）在具体施工作业中，要由专业人员对周边构筑物、既有线路、地表裂缝等进行巡视，加强道路沉降监测工作。如果沉降量达到建筑物沉降的允许值，及时停工，并利用跟踪注浆技术对有轨电车基础进行加固处理。此外，在基坑开挖过程中，如果地面实测位移也达到了预警值，应立即停止施工，并采取有效措施对基础进行加固。（5）重视内部支撑体系施工质量管理工作。在下穿隧道施工过程中，及时进行锚喷封闭桩间土，并且要架设钢支撑体系及时施加预应力，尽可能降低在隧道下穿施工过程中围护结构变形的可能性，提高施工安全性[1]。

2、施工技术要点

2.1围护桩施工

在确定围护桩施工流程后（图1），需要按照相应的施工顺序进行施工。在基坑开挖过程中，其施工地层为卵石地层，为了保证桩基土体的稳定性和牢固性，可以利用跳桩式作业进行施工，也就是按照跳1打1的原则完成施工作业（图2）。

在桩位测定且合格后要及时埋设护筒，可以利用厚度为10mm的钢板制作钢护筒，内径比桩径大20cm左右，长度为3m。钢护筒的焊缝必须密实，防止出现漏水和孔洞问题。钢护筒在浇筑混凝土完成后要立即拔除，可以重复使用。

在围护桩施工过程中，旋挖钻机就位后，要及时对钻杆垂直度进行调整，然后再进行钻孔作业。在钻孔时要对每一次进深进行合理控制，可以利用放慢旋挖速度的方式保证施工的稳定性。在提斗时要保证速度均匀缓慢，操作人员要对钻杆垂直度进行观察。利用深度计数器对钻孔深度进行合理控制。

泥浆制作也是围护桩施工过程中的重要环节，在泥浆拌制过程中，要合理控制加入清水、膨润土的质量，泥浆比重控制在1.05～1.2左右，泥浆黏度控制在18～24S左右。在施工过程中需要根据地层实际情况对护壁液浓度进行合理控制。

在钻进开始前，要对钻盘中心、钻机平台和装备等进行全面检查，保证装备偏差在允许范围内。在钻孔施工中需做好钻孔记录，并且要对孔内地质情况进行科学描述，填写孔桩地质情况表。对桩内挖出的土体进行处理时，要及时利用装载机进行清理，运输到指定地点进行堆放。要防止土体压力过大导致孔壁坍塌。钻孔深度达到设计标高后，要根据相应的方法对孔径、垂直度进行检测，检测合格后及时开展灌注作业。

在围护桩施工过程中还要重视钢筋设计加工，需要根据施工设计方案完成钢筋焊接作业，要保证主筋分布均匀。在对一些有监测点等预埋件的钢筋笼进行加工时，要将其一半焊接在主筋上，防止在吊装和混凝土灌注过程中出现跑位问题。钢筋笼的具体吊装方法为一次性吊装入孔，将钢筋笼放入孔时，要对准孔位保持垂直，遵循轻放慢放入孔原则，防止左右旋转。在吊放钢筋笼时遇到阻碍要停止下放，并对导致阻碍的具体原因进行查明处理。禁止在钢筋笼吊放过程中高提猛落和强制下入。在钢筋笼吊装时要保持平稳状态，对准桩孔后再缓慢放下，以防止磕碰井壁，在整个吊装过程中要由专人进行指挥，以提高钢筋笼安装质量[2]。

2.2基坑降排水施工

基坑降排水施工是确保下穿隧道施工安全的重要环节，降水井施工流程如图3。在此施工过程中，地质条件主要包括杂填土、素填土、细砂、卵石等。现场基坑深度达到12.8m，基坑主体主要处于卵石层的孔隙潜水层内。根据我国建筑与市政工程地下水控制技术要求，需要对基坑降排水技术方法进行科学选择。此次施工中使用管井井点降水方案降低地下水位。在具体施工过程中，需要在基坑周边和坑内布设管井，管井统一将地下水抽出，同时要防止地下水流入基坑，以满足基坑施工对降水的具体要求。在施工前，施工人员和管理人员必须要对相关技术操作规范和要点进行全面掌握，尤其是要对施工关键节点进行详细的技术交底，使施工人员对此次降排水施工过程中的技术要点有明确认识。在降水过程中，为了保证开挖质量，及时将地下水降到开挖面以下，需要注重洗井质量管理工作，洗完一口井后要及时投入一口，尽可能提前抽水。使用的降水设备主要为潜水泵，在施工前要对设备进行有效的调试工作，防止在降水运行阶段降水设备出现故障。在施工现场要备足抽水泵，抽水泵的数量要比井的数量多5台，以便在施工过程中抽水泵出现问题能够及时更换。9AD4D60A-5422-4593-85AF-B82A4E2257F3

降水作业要保证与开挖施工密切配合，要以土方开挖顺序、开挖进度为基础，对降水进行数量进行科学调整。在降水运行阶段还要保证电源安全可靠，如果遇到电网停电问题，需要提前2h通知现场施工人员，及时采取有效措施，保证降水效果。在降水作业中要由专人进行指挥，并且要确保抽水系统设备和相关材料以及专用电源充足可靠。要加强降水设备维护和保养工作，一旦设备出现故障，要迅速找出故障原因并及时排除。如果故障问题相对严重，所需维修时间较长，要及时更换备用设备，以提高降水效率和质量。对每一个井点的流量水位、设备运转情况等进行全程动态监测，要根据水量和水位的变化情况、实际施工要求及时对降水措施进行调整[3]。

2.3土方开挖施工

土方开挖前，需要在基坑外设置挡水墙以及地面排水沟，防止在基坑开挖过程中地表水混入基坑内，导致基坑施工受到影响。在基坑开挖过程中要重视基坑内降水和排水工作。在土方开挖时要遵循竖向分层、纵向分段、对称开挖、平面分塊、放坡开挖原则，严禁超挖欠挖，保证土方开挖的效率和质量。一般在土方开挖中是以机械开挖为主，人工配合进行修边和清理作业，要防止在开挖中破坏桩身结构。在挖掘机作业时要由专人进行指挥，防止碰撞支撑体系和临时支柱，导致支撑系统的稳定性被破坏，并且要严格按照相应施工要求对每次开挖的厚度进行控制，及时架设钢支撑体系。根据施工设计要求施加预应力，确保基坑开挖的安全性。在基坑开挖施工中还要加强支撑轴力监测工作，根据具体的监测数据及时处理，保证支撑体系的稳定性和牢固性。

2.4桩间网喷施工

在桩间网喷施工过程中，需要从以下方面出发进行分析：

1）挂网施工作业。在此次施工中钢筋网片的网格间距为150mm×150mm，在施工过程中需要对钢筋进行科学加工。钢筋进场后需要完成调整作业，并根据所需长度进行下料。对钢筋网片进行加工时，需要将其加工成1600×2000mm的钢筋网片。节点处利用电焊进行焊接，保证网片绑扎牢固，防止出现变形松脱问题。在挂网过程中，通常设置网筋与坡壁土体之间存在一定间隙，上下搭接可以利用绑扎方式进行，搭接长度要保持在300mm以上。在植筋孔开孔时，要根据施工设计要求，保证开孔位置、孔深和孔轴方向的合理性。植筋孔钻好后要将钢筋插入到孔内，并根据施工设计图纸规定的配合比完成水泥砂浆拌制工作，及时将其灌注到钻孔内注浆。在砂浆凝固前要防止敲击、碰撞和拉拔钢筋。2）喷射混凝土施工。在喷射混凝土施工过程中主要利用湿喷机完成施工作业。人工初喷3cm～5cm厚的C25混凝土后要挂钢筋网，并且要对其施工质量进行检查，合格后再进行复喷，一直到设计厚度。喷射作业需要按照从上到下的原则进行，喷嘴要与基坑面垂直并做小圆周运动，喷枪与受喷面的距离为0.6m～1m左右，工作风压要控制在0.4MPa～5MPa，以保证喷射层表面平整光滑。在喷射面终凝2h后要进行喷水养护作业。养护时间根据具体施工温度确定，每一段喷射区间底部要预留30cm不喷射，方便在下层开挖后进行钢筋网连接作业。

此次施工中要保证钢筋网搭接质量，确保严格按照设计规范要求进行安装。在喷射混凝土施工过程中，必须要根据喷层厚度参考标准，确保混凝土层厚度达到标准要求，并且要利用喷射混凝土盖住钢筋网。

2.5钢支撑体系施工

钢支撑体系施工是此次施工过程中的重要施工环节之一。在钢支撑体系施工中，需要在基坑设置一道钢支撑和两道锚索。第1道钢支撑要架设在冠梁上，第1道锚索主要是在冠梁顶下4.1m部位，第2道锚索在冠梁底下7.6m部位。在施工中利用钢管进行施工，直接使用直撑方式，每一根钢支撑两端要设置活动端头和固定端头。活动端头的主要目的是施加预应力。在钢支撑体系安装施工过程中，需要在基坑周边场地完成钢管支撑分段拼装，并利用汽车吊进行安装，具体的施工要点包括以下方面：（1）钢管预拼装。在预拼装过程中，需要根据测量的基坑宽度完成拼装，拼装后的钢支撑要进行拉线检查，确保其顺直度符合要求，并且要利用钢卷尺对长度进行测量。检查钢支撑管接头连接是否紧密，以防止支撑管出现破损变形等问题。（2）吊装前准备作业。在吊装前需要对钢支撑进行全面检查，合格后可以利用红油漆在支撑上编号，并检查支撑安装所需要的吊装设备、焊接设备和施加预应力轴力组合的千斤顶等设备是否完好有效。特别是作业所需千斤顶，必须经过标定合格后才能够使用，保证支撑安装作业能够顺利安全进行。等到土方开挖到钢支撑500～800mm位置时，可以进行支撑安装作业。在钢支撑安装过程中禁止交叉作业。（3）在钢支撑安装过程中，可以利用汽车吊进行安装。完成钢支撑检查作业并合格后，在地面拼装好整体钢支撑体系并对其进行吊装。要将其吊放在托架上，人工配合进行调整。吊车吊钩不松开，一直等到预应力施加加固完成后，才能松开吊钩完成安装作业。这种施工方法主要是在第1道钢支撑体系安装中进行应用。此外，钢支撑检查合格后，按照编号吊入基坑内，利用挖机配合人工进行就位，完成现场拼装后，利用吊车吊装放到托架上，之后按照常规程序操作。这一种方法除了第1道钢支撑施工外都可以进行应用。

结语：

总而言之，在下穿隧道施工过程中，为了保证施工安全需要对既有有轨电车和周边设施环境进行深入分析，并利用科学合理的安全保障措施对既有有轨电车和周边设施进行安全保护，除此之外，在施工过程中需要从技术要点出发对整个施工环节进行严格控制，防止在施工过程中出现问题而影响施工安全性。同时要利用可靠的技术管理降低下穿隧道在施工过程中对既有有轨电车和周边设施安全产生的负面影响。

参考文献：

[1]宾胜林，赵伟.地下交叉工程下穿有轨电车路基的影响分析[J].河北工业科技，2018，35（5）：7-8.

[2]马伟东.轨道交通盾构区间下穿有轨电车路基沉降控制研究与实践[J].中国市政工程，2017（5）：4-5.

[3]黄巍.上海松江现代有轨电车示范线路基加固处理方案探讨[J].地下工程与隧道，2016（4）：5-6.9AD4D60A-5422-4593-85AF-B82A4E2257F3