深基坑明挖隧道施工关键技术研究

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摘要：针对某深基坑明挖隧道工程，首先提出工程施工方案，涉及施工顺序、施工方法（地连墙施工方法、基坑降水施工方法、基坑开挖施工方法和防水工程施工方法）、设备选型等，在此基础上深入分析关键施工技术，包括围护结构施工、基坑开挖施工和主体结构施工，以供同行参考。

关键词：深基坑；明挖隧道；施工关键技术

现阶段，深基坑明挖隧道项目越来越多，该工程项目因为比较特殊且大多数工程的地质条件都比较复杂，所以对施工技术提出了较高要求。在实际工作中，有必要根据类似项目施工经验，结合工程具体情况和设计要求，制定施工方案，以确保工程质量。

1工程概况

某隧道全长约2.74km，按照“并行→叠层→分离”的方案进行设置。该隧道明挖段基坑面积相对较大，深度和宽度分别达32.3m，24.7m，基坑围护结构为地连墙，其厚度分为1.2m,1.0m,0.8m和0.6m四种；对于幅宽为5.5m的，按照标准的一字形设置，对于幅度超过或不足5.5m的，则按照非标准的一字形设置，也可采用宽度不一致的L字形，其深度为21.0~40.5m；地连墙接头主要采用工字钢并设置防绕流铁皮，避免混凝土发生绕流。隧道主体结构分为两种形式，即明挖暗埋与明挖敞开，主要由底板、侧墙、中墙、中板和顶板构成。该隧道工程所在地区的地质条件较为复杂，大部分都处在饱和软土地层中，基坑的围护结构施工必须从以下几种地层中穿过：人工填土层、深厚砂层、块石层、淤泥砂砾层、黏土砂砾层、淤泥粉砂层。除此之外，该工程所在地区的气候条件也较复杂，时常出现灾害性天气，如高温、强降雨和台风等，这些因素都会给施工造成很大影响，确定施工关键技术对保证施工顺利完成和工程质量都有重要意义，必须引起相关人员的重视。

2施工方案

2.1施工顺序。该隧道施工主要按照以下顺序进行：（1）施工前做好准备工作；（2）在多点对地连墙的施工进行平行组织；（3）基坑开挖，纵向遵循分仓分段原则，同时竖向分层，从上到下，并在开挖前做好支护；（4）封底；（5）各仓根据立体多层次、先主体结构后附属结构和平面多工序等基本原则组织主体结构施工[1]。2.2施工方法。2.2.1地连墙。先利用液压抓斗成槽，然后采用机械设备吊装钢筋笼，使其平稳入槽，最后采用导管法进行混凝土灌注。2.2.2基坑降水。基坑降水技术包括抽灌结合、降压疏干与按需降水。基坑内的降水方式主要为管井疏干降水，在基坑底部周围设置集水坑与边沟，将水抽出到基坑以外的边沟，在沉淀池中经过沉淀处理后进入市政排水系统中[2]。2.2.3基坑开挖。对于深度小于12m的基坑，可借助小型挖机喂料，然后采用长臂挖机施工；对于深度超过12m的基坑，采用小型挖机转运喂料，然后利用可伸缩式抓斗完成土方开挖施工。2.2.4防水工程。防水工程材料以复合式防水卷材为主，防水卷材的长边利用爬焊机焊接，短边利用热风焊枪焊接。完成焊接后进行气密性试验，确定焊缝质量；在安装止水带的过程中，需设置好钢筋固定卡，以确保线形顺直且始终居中。止水带间采用铆钉连接，并注入玻璃胶；搭接宽度应在10cm以上，同时采用满焊的方法。2.3设备选型。根据类似工程施工经验，同时咨询相关专家，充分考虑该工程实际情况，确定该工程施工设备类型如下：（1）成槽机采用型号为SG-60的液压抓斗，其工效为每天1.5个槽段，主要用于地连墙成槽；（2）吊车主要采用QUY260t和QUY180t2种型号，用于钢筋笼抬吊；（3）长臂挖机选用EX230-18m型，工效为每台每天600m3，主要用于基坑深度超过12m时的土方开挖施工；（4）伸缩臂抓斗的臂长为25m，抓斗容积为1m3，其工效为每台每天425m3，主要用于基坑深度小于12m时的土方开挖施工；（5）采用2台10t龙门吊，主要用于吊放主体结构材料；主体结构的施工按照分仓分段原则进行，在每个仓都采用龙门吊对材料实施吊放，以提高运输效率[3]。

3施工工艺

3.1围护结构。围护结构主要采用跳段的方法施工，先利用液压抓斗成槽，岩层部分可在液压抓斗的基础上辅以冲击钻钻进。钢筋笼在加工场加工成型后，利用两台吊车进行吊放，将钢筋笼水平运移到槽位上方后垂直下放入槽。混凝土灌注施工主要利用起重机进行。（1）钢筋笼吊装施工施工用钢筋笼统一在制作平台进行整体加工，钢筋笼上的接头需使用工字钢[4]。（2）混凝土灌注施工灌注施工方法为导管法，先吊放浇筑架，然后连接导管，一般情况下各槽段需设置不少于2根导管。在混凝土浇筑过程中需设置充气球胆，将其作为隔水栓，施工用混凝土主要利用罐车进行运输，运输到场后将其运送至导管漏斗中。混凝土浇筑必须保持连续，实际上升速度严格按照2~4m/h进行控制，若浇筑时中途停顿，则停顿时间不能超出0.5h。所有导管的浇筑都应同步进行，使混凝土液面保持在水平的状态下不断上升，将实际高差严格控制在300mm以内，保证施工质量。3.2基坑开挖。基坑开挖施工需严格遵循以下基本原则进行：纵向分仓分段，竖向分层，从上到下，中间拉槽，先支后挖。在开挖的过程中须做好分段、分层，并保持对称和平衡，在开挖的同时做好支撑。另外，在基坑开挖施工中还应根据实际情况做好井点降水工作，以免产生积水对正常施工造成影响[5]。（1）基坑降水以开挖施工进度为依据，降低施工区域内地下水位，一般要比基坑的底板低1.0m以上，然后检查下伏承压水实际水头是否符合安全性要求。在降水开始前，应先做好降水试验，查看止水、降水等情况能否达到要求，若无法达到要求，应立即对降水方案进行调整。通过降水试验发现问题时，应立即总结，并探讨有针对性的改进措施，编制相应的指导书，为之后的基坑开挖施工提供可靠参考[6]。（2）开挖施工在基坑中的降水作业开始后，按照纵向分段、竖向分层和从上到下的基本原则开始基坑开挖施工，先利用小型挖机与长臂挖机开挖12m以内土方，然后利用小型挖机与伸缩臂抓斗开挖其余土方。3.3主体结构施工。将基坑开挖到设计要求的深度并将其底部整平后，立即开始桩头防水，并及时对垫层进行封底，按照设计和施工要求铺设保护层及防水层，然后按照标准的程序进行流水施工。主体结构的侧墙主要使用大块钢模与三角支架进行施工；主体结构的中、顶板主要利用满堂脚手架、钢模倒角模板与塑料板底模进行施工[7]。在主体结构施工过程中，应通过适当设置定位卡具来严格控制钢筋间的距离，并设置垫块保证钢筋的保护层厚度达到要求。在安装模板前应将其表面打磨干净，并均匀涂刷一层脱模剂。混凝土浇筑施工应分层进行，并将浇筑好的混凝土振捣至密实状态；在混凝土达到终凝前，应对施工缝部位的混凝土进行凿毛并覆盖一层土工布，及时洒水养护[8]。

4结语

综上，通过对某深基坑明挖隧道工程施工关键技术的优化并严格执行，该工程施工得以顺利完成，每项作业正常实施，还能实现对不同工序的平行交叉施工，在一定程度上缩短了工期，可为类似的隧道工程建设施工提供参考，以不断提高该类隧道工程项目的施工技术水平。

参考文献：

[1]赵海峰，张绪平.深基坑明挖隧道施工关键技术分析[J].四川水泥，2020（8）：142，144.

[2]黄溜洋，金城.城市明挖隧道施工方法研究[J].科技风，2018（11）：88.

[3]陶涛.明挖法隧道施工深基坑支撑的优化方案[J].黑龙江交通科技，2018（1）：137，139.

[4]李向阳.铁路临边明挖隧道深基坑支护施工技术的选择与应用[J].中国标准化，2016（20）：186，188.

[5]郭彦兵.复杂环境条件下深基坑长隧道快速施工技术研究[J].施工技术，2016（S1）：456-459.

[6]杨荣斌，季玉国.大型过江盾构隧道施工监理措施[J].建设监理，2015（11）：70-72，79.

[7]戴兵，范志强，马洪涛.深基坑明挖隧道施工技术[J].铁路技术创新，2012（3）：73-75.

[8]柴晓兵.城市地铁深基坑明挖车站及区间小净距重叠隧道施工技术[J].建筑技术开发，2011（9）：78-83，110.

作者:毛勇 滕琴 单位:上饶市320国道尚义桥综合养护中心