城市地下綜合管廊施工中基坑支護技術探討

趙瑞

中國葛洲壩集團第一工程有限公司 湖北宜昌 443000

相關部門應轉變傳統思想，將重點放在城市地下綜合管廊施工中基坑支護技術管理上，在考量安全問題的同時，還要注意質量要求。在實際施工中，應對國內外先進設備及手段進行靈活運用，以提升城市地下綜合管廊施工中基坑支護技術管理總體水平?；诖?，闡述了城市地下綜合管廊的含義及其建設的意義，分析了深基坑支護技術，結合實際案例，并詳細研究了城市地下綜合管廊施工中的基坑支護技術。

1 城市地下綜合管廊及建設意義

1.1 城市地下綜合管廊含義

綜合管廊是建于城市地下用于容納2類及以上城市工程管線的構筑物及附屬設施，它將電力、通信、燃氣、供熱及給排水等各種工程管線集于地下隧道空間。綜合管廊中有投料口系統和進風排風井系統、監控系統和通風系統等。在地下對空間隧道進行建設，集通信和給水、燃氣和雨水、污水和電力于一體，并對專門的檢修口和吊裝口及監控系統進行配備，實行統一的建設管理。通過這樣的方式能夠有效地避免人們的交通和生活受到管線鋪設和維修的影響，并且能夠有效節約空間[1]。

對于地下綜合管廊，在功能性方面可將其分為干線綜合管廊、支線綜合管廊、干支線混合綜合管廊和纜線綜合管廊。干線綜合管廊主要是設置在路中央對原站到支線進行綜合的管道，其管徑比較大，所起到的作用也較大，結構呈現為圓形或多格箱形，通常情況下截面積比較大，附屬設施比較齊全，構造也很復雜。支線綜合管廊主要是指干線管廊沿著道路或其他沿線的用戶進行連接的綜合管廊，其主要起著與用戶之間連接的作用，通常都是設置在人行道下，其斷面呈矩形，通常主要應用單格結構或多格箱形結構。

1.2 城市地下綜合管廊建設意義

1.2.1 有利于延長市政管線使用壽命

因為城市地下管線（市政管線）直接接觸土壤，以致土壤中的微生物會威脅到城市地下管線，進而市政管線的使用壽命會縮短?；诖?，通過建設城市地下綜合管廊可以避免以上缺陷，并為順利開展城市市政管線的維護工作提供有效保障。城市地下綜合管廊的合理建設為不同專業管線單位維護城市市政管線提供了很多便利，并幫助不同專業管線單位加速處理市政管線在使用中遇見的問題，對市政管線使用壽命的延長具有重要意義[2]。

1.2.2 有利于全面使用地下空間

根據城市地下管線埋設實情能夠發現，管線埋設在傳統管線埋設方式背景下錯綜復雜，以致浪費了城市地下空間資源。面對此種情景，科學、有效地建設城市地下綜合管廊，能更加合理地設置不同專業管線埋設，還能提供城市發展不同管線埋設所需空間，避免了城市空間的浪費問題，為集中管理提供更多便利，對地下空間的全面運用具有重要意義。所以現代城市在發展期間須注重建設城市地下綜合管廊。

1.2.3 有利于保證城市的運營安全

傳統的城市管線一般使用直埋的施工方式，這就使管道很容易受到環境因素的影響，導致故障發生。使用了綜合管廊之后，可以讓管道存在專門的位置，隔絕了外部環境的影響；不同的管道在綜合管廊中，既節約了城市的空間，還讓日常的修理維護工作都能夠在管廊中進行，不對街道表面造成破壞。管廊具有很強的抗災能力，在故障發生時也能夠避免故障范圍擴大。

2 深基坑支護施工技術

最近幾年，高層建筑的迅速發展促進了深基坑支護施工技術的發展。對于深基坑支護的設計和施工來講，中國已經有許多這方面的工程經驗，同時許多新的支撐技術和施工技術也相繼脫穎而出。但由于目前城市土地緊張，許多基坑邊距建筑物較短，給施工帶來了困難，給周圍環境帶來了很大的影響，也大幅增加了基坑支護的造價。

此外，以往的深基坑支護施工技術已不能滿足當前的需要，不能與深基坑開挖與支護的實際情況相符，給基坑施工帶來一些不必要的安全隱患，造成巨大的經濟損失和對人民安全構成威脅。因此，相關施工人員應重視深基坑支護施工技術的創新與發展[3]。

3 城市地下綜合管廊施工中基坑支護技術案例分析

3.1 項目概況

項目名稱：杭州市錢江世紀城亞運村片區市政基礎設施工程（一期）—民祥路（平瀾路—環路）項目。

基坑概況：民祥路綜合管廊設計范圍樁號（MXK0+736.85～MXK2+227.373），全長1438.288m。管廊分為三艙構造：綜合艙、高壓電力艙、燃氣艙（圖1），斷面尺寸為橫向寬7.8m×高3.4m。該工程管廊均采用明挖暗埋法施工，基坑開挖深度為4～15m。基坑圍護結構一般采用SMW工法樁或鉆孔灌注樁、三軸攪拌樁止水帷幕；基坑全線坑底采用三軸水泥攪拌樁加固。擬建場地位于杭州市蕭山區，沿線場地地勢較為平坦，場區上部為粉砂性土地層?；影踩燃墸阂恢寥?。基坑重要性系數γ0=1.1或1.0，見圖1。

圖1 管廊三艙構造示意

3.2 水泥土攪拌樁施工技術

該項目基坑圍護結構水泥土攪拌樁包括SMW工法樁、三軸攪拌樁止水帷幕（鉆孔樁圍護段）及三軸攪拌樁地基處理、坑底加固等。

3.2.1 SMW工法樁、三軸攪拌樁止水帷幕

SMW工法樁、三軸攪拌樁止水帷幕（鉆孔樁）均采用850@600mm三軸水泥土攪拌樁，設計采用P·O42.5級普通硅酸鹽水泥，設計摻入量20%，水灰比控制在1.5～2.0（一般取1.8）。水泥和原狀土須均勻拌合，下沉及提升均為噴漿攪拌。SMW工法樁采用700×300×13×24H型鋼密插或插一跳一，型鋼在攪拌樁施工完成后的30min內插入。

施工中投入電腦智能控制三軸攪拌設備（配步履式樁架）進場作業，并配備制漿設備和起重設備，每個作業面不少于1臺。圍護結構三軸攪拌樁采用“套接一孔法”工藝，間隔重復套鉆，樁身采用“二噴二攪”工藝。施工中加強將對攪拌樁的垂直度、搭接厚度、標底標高、樁身的連續性和均勻性，并且對樁身水泥的摻入比進行嚴格的控制（水泥摻量不小于20%，水灰比控制在0.5～0.6），以及對攪拌沉入量、提升量及提升速度等參數進行控制（噴漿壓力不大于0.8MPa，鉆進下沉速度不大于1.0m/min、提升速度不大于1.0m/min），確保圍護墻體連續性和均勻堅實（圖2）。

圖2 三軸攪拌樁施工工藝示意

3.2.2 三軸攪拌樁地基處理及坑底加固

地基處理設計為850三軸水泥攪拌樁，按裙邊+抽條方式對基底土層進行加固處理；主要技術參數與圍護樁基本一致。

三軸水泥攪拌樁坑上部分采用低摻量回摻（8%）。地基處理三軸攪拌樁采用標準連續方式套打搭接施工；施工控制措施參照工法樁；經抽樣監測確認加固范圍及加固強度達到設計要求后才能進行基坑開挖。

3.3 鉆孔樁施工技術

本工程管廊基坑部分區段鄰近規劃地鐵站，基坑設計采用鉆孔灌注樁+三軸攪拌樁止水帷幕的圍護方式。鉆孔樁采用1000@1200mm，樁長29m,C35水下混凝土。樁底以41-2粉質粘土層作為樁基持力層。

圍護鉆孔樁投入SR180R旋挖樁機按旋挖工藝成孔，間隔跳打作業?，F場設移動式鋼制箱體泥漿池、3PN泥漿泵供漿，棄渣安排專用自卸汽車隨挖隨運，配備起重機配合吊放鋼筋籠，下放導管灌注水下商品混凝土成樁。成孔作業應一次不間斷地完成，為防止塌孔，在淤泥層中減慢鉆進速度，并適當加大泥漿比重；成孔時泥漿驗收指標：相對密度l.15～1.25、粘度18～20S、含砂率4%～6%；孔底沉渣厚度不大于10cm。水下混凝土灌注時快節奏連續施工，初灌量滿足埋管要求，并避免出現鋼筋籠上浮、斷樁等事故[4]。

3.4 基坑降水、排水施工技術

該工程管廊基坑設計采用坑內疏干井降水結合明溝排水措施。

3.4.1 基坑降水

根據勘察報告及基坑開挖深度，抗承壓水穩定系數大于1.1。為穩定基坑，降水措施采用在基坑內設置自流疏干井：沿基坑內大致中間偏南位置布設，縱向間距均為12m，每口深井降水范圍150～200m2，深度為基坑底以下6m。

深井孔徑650，井身采用273×4鋼管，管外側設置中粗濾料作為濾水層，上部為粘土護孔，底部為中粗砂反濾層；管井內安置3m3/h潛水泵抽水?；娱_挖前20d須進行坑內井點降水?；娱_挖時，水位保持在開挖面以下0.5m?；咏邓陂g加強對周邊建筑、管線變形的監測和地下水位觀測。

3.4.2 基坑排水

在坑內和坑外周圍地面上分別設置排水溝和集水井。排水溝尺寸400mm×400mm，間隔30m左右設置集水井及沉淀池。坑中集水應及時抽排[5-6]。

3.5 內支撐施工技術

根據不同的開挖深度和圍護結構形式，在管廊基坑內設置1～3道內支撐。

第1道支撐采用800mm×800mm鋼筋混凝土支撐+1200mm ×800mm鋼筋混凝土樁頂冠梁，支撐水平間距4～7m；采用C30鋼筋混凝土結構，按常規工藝在現場立?，F澆成型。待混凝土強度達到設計要求后，方可進行下層土方開挖。

第2、3道支撐采用鋼支撐（609×16鋼管+雙拼H400mm× 400mm×13mm×21mm型鋼圍檁），支撐水平間距約3m。每開挖1單元后，立即采用人工配合起重機吊裝鋼管支撐及圍檁就位，并同時施加預應力，以減小基坑變形[7-11]。

4 結語

最近幾年中國相關行業取得前所未有的發展景象，特別是建設工程，已成為我國國民經濟建設不容小覷的產業，其作用不可估量。關于建設工程施工中存在的瓶頸，須抓好全面分析工作，特別是城市地下綜合管廊施工中基坑支護技術管理工作，應將其作為重點內容進行深入研究。