城市车行下穿隧道基坑支护施工技术研究
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摘 要 随着我国社会经济和科学技术的快速发展，各地城市建设如火如荼，城市面貌日新月异。在城市建设中打造城市立体交通是改善城市交通状况的主要方式，各类型城市下穿隧道更是立体交通的重要组成部分。而在下穿隧道工程的设计与施工中，基坑支护是尤为关键的环节，基于此，本文对城市车行下穿隧道基坑支护施工技术进行研究。
关键词 下穿隧道；基层支护；施工技术
在下穿隧道工程的设计与施工中，基坑支护环节必须进行重点控制。本文结合南充市西华路至石油西路下穿隧道工程对基坑支护施工技术进行研究，主要从支护桩、止水桩、基坑降排水、基坑开挖和支撑这五个方面内容进行研究。
1 工程概况
西华路至石油西路下穿隧道位于南充市顺庆区西华路一段与马市铺路交接处，地貌属嘉陵江冲积扇的Ⅱ级阶地向浅丘过渡地带，地形起伏较平缓，呈西高东低之势。下穿隧道地处嘉陵江右岸与桓子河左岸之间，东侧与嘉陵江主河道直线距离约2.6km，西侧与桓子河相距约2.1km，工程场地地面高程为296.7～301.44m，地表径流、排泄及补给条件相对好，总体水文地质条件简单。在该工程的基层支护施工中主要采用100cm钻孔灌注桩@150cm+双排80cm@55cm高压旋喷止水桩+609mm×16钢支撑的支护结构。
2 基坑支护
2.1 支护桩施工
本工程支护桩施工采用钢护筒+泥浆护壁旋挖成孔施工。钻孔过程中，必须对钻杆的垂直度进行严格控制，采取慢速旋转钻头，一次性钻进成孔，由于钻进对周边地层扰动较大，相邻桩的钻孔，采取跳孔方式，在桩中距2.5D范围以内的其他任何桩的砼灌注完成后24小时后才能开始，以避免扰动正在凝固的邻桩砼。
钻孔过程中随时检查成孔质量、孔壁的稳定性，钢护筒及时跟进。钻孔过程中认真做好钻孔记录，对过程地质变化，地下水情况进行详细记录，对不同岩质抽取渣样进行分析，出现与设计不符时及时与设计、地勘单位联系[1]。
2.2 高压旋喷止水桩施工
在支护桩外围设计双排80cm@55cm高压旋喷止水桩。高压旋喷止水桩设计采用三重管旋喷桩，三重管旋喷桩水泥浆液水灰比取1.0，水泥掺量为35%，28天无侧限抗压强度标准值qu≥0.8MPa，渗透系数不超过10-7cm/s。浆液拌制系统由灰浆拌制设备、灰浆储存设备、灰浆输送设备组成。钻孔前应调试空压机、泥浆泵，使设备运转正常。
钻机施工前，应首先在地面进行试喷，在钻孔机械试运转正常后，开始引孔钻进。引孔至设计深度后，拔出岩芯管，并换上喷射注浆管，插入预定深度。在插管过程中，为防止泥沙堵塞喷嘴，要边射水边插管，高压水喷嘴要用塑料布包裹，以防泥土进入管内。
当喷射注浆管插入设计深度后，接通泥浆泵，然后由下向上旋喷，同时将泥浆清理排出。喷射时，先应达到预定的喷射压力、喷浆后再逐渐提升旋喷管，以防扭断旋喷管。为保证桩底端的质量，喷嘴下沉到设计深度时，在原位置旋转10秒钟左右，待孔口冒浆正常后再旋喷提升。在旋喷提升过程中，可根据不同的土层，调整旋喷参数。旋喷提升到设计桩顶标高时停止旋喷，提升钻头出孔口，清洗注浆泵及输送管道，然后将钻机移位。
2.3 基坑内外降排水
基坑降水分为坑内降水和坑外排水。坑内降水采用降水井抽排，管井安装后，及时抽水洗井。洗井4小时后，流出清水，即可连续抽水（根据出水量而定）。降水过程中，若监测发现基坑外水位明显降低，影响到周边建筑管线安全时应立即采取回灌措施。坑外排水采用截水沟，开挖集水井，利用水泵抽排或直流进市政管网。
2.4 基坑开挖
本下穿隧道基坑遵循“分层分段、随挖随支护”的原则，采用大型挖掘机自中部向两端开挖，从上到下分3层开挖。基于开挖施工场地狭窄，在按分层开挖前，先在U型槽和暗埋段靠中樁位置放坡开挖一条宽8m、深2m的沟槽，以利于挖掘机械和汽车在场地内开挖运土作业，并方便第一层钢支撑的支护作业。待上级支护工程完工后方可进行下一级开挖。
2.5 钢管支撑安装
根据土方开挖进度，提前备好支撑钢管和配件，将支撑按设计长度进行试拼装，每段土方开挖完成后，立即安装支撑并施加预应力，做到先撑后挖、随挖随撑的支护原则。
（1）钢围檩施工。根据钢支撑中心点确定钢围檩支撑位置，根据钢围檩支撑位置确定钢牛腿顶面标高，将钢牛腿用膨胀螺栓固定在桩上，为确保钢支撑和钢围檩的安全，膨胀螺栓必须打入混凝土围护桩结构内16cm以上，然后用汽车吊将钢围檩吊装到钢牛腿顶面，人工配合安装到位。
（2）钢支撑安装。钢支撑分为直支撑和斜支撑两种，安装方法相同。钢围檩安装完成后，及时安装Z型钢板托架，用皮尺量出钢支撑中心点之间的实际长度，根据实际长度下料和拼装钢支撑。每根钢支撑一端为固定端，另一端为活动端。钢支撑预先在地面上用机械配合人工预拼到相应拼接长度，每根总长度比围护结构净距小10～30cm为宜，每个连接处用高强螺栓相邻交错串眼接拼，螺栓外露不得少于二牙[2]。钢支撑吊装至Z型钢板托架上后，不要急于松开吊钩，固定端先挂于基坑一侧托架上，另一端通过调整活动端长度后，再安放于托架上，并采用塞铁塞紧。若钢支撑需安装轴力计，配合监测单位做好轴力计的安装。
（3）预加预应力。将两台液压千斤顶放入活动端顶压位置，并注意保持千斤顶行走一致。预应力施加到位后在活动端中锲紧垫块，并固定牢固，持续2～5分钟后方可回油松开千斤顶，解开起吊钢丝绳，完成该根支撑的安装。支撑施加预应力时应考虑到操作时的应力损失，故施加预应力值应比设计轴力增加15%，并对预应力值做好记录备查。
（4）轴力复加。轴力复加以环境监测数据检查为主，以人工检查为辅。复加位置应主要针对正在施加预应力的支撑之上的一道支撑及暴露时间过长的支撑，根据监测数据，支撑轴力低于预应力值的支撑应复加预应力，复加应力的值应控制在预加应力值的115%之内。
3 结束语
综上所述，在下穿隧道工程的基坑支护施工中，要根据勘察结果制定科学合理的基坑支护施工方案，在施工过程的各个环节中，要严格遵守相关规定标准，并且要加大对施工材料以及施工设备的管理力度，确保施工的顺利开展。
参考文献
[1] 喻旻天.城轨共线段下穿隧道基坑支护设计[J].科学技术创新，2015，（20）：243-244.
[2] 黄晓东.基坑支护及开挖施工技术管理[J].中外建筑，2016，（4）：124-126.
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