城市明挖隧道深基坑支護施工的關鍵技術

蘇秋旭

（廣東省基礎工程集團有限公司，廣東 廣州 510000）

明挖隧道工程項目的建設，能夠從完善城市交通道路網絡的角度，有效促進城市的經濟發展。隨著我國建筑行業不斷發展，明挖隧道工程的技術水平不斷提高，使得隧道工程的開挖基坑深度不斷增加。基于工程實例對城市明挖隧道深基坑支護施工的關鍵技術進行分析，能夠為隧道工程的施工建設提供一定的技術優化和思路創新。

1 城市隧道施工的難點

1.1 基坑周邊建筑物和環境

隧道工程施工很容易對周邊環境和建筑物產生影響，而城市隧道工程周邊環境普遍存在較多的建筑物，且以復雜的地質環境和地下電力設備、通信線路情況為主。在這種情況下進行隧道工程施工，很容易影響既有城市建設。部分隧道工程在施工中還需要對道路交通進行臨時管制，部分工程會因存在比較重要的建筑物而產生一定風險，同時約束隧道工程的作業空間，從而增加深基坑支護施工的難度。

1.2 基坑作業深度增加

隨著建筑行業的發展，高層建筑已經成為城市現代化的主要標志。為保證高層建筑質量與功能滿足業主要求，需要增加基坑作業的深度，保障建筑基坑的穩定性。在這一前提下，不僅基坑開挖的工作量增加，還會使得基坑施工接觸地下水，影響基坑施工質量。再加上地形地勢以及氣候條件的影響，都容易導致被迫停止施工，造成基坑積水，影響支護結構穩定性和質量。

2 城市明挖隧道深基坑支護施工關鍵技術分析

明挖隧道工程對于促進城市建設發展具有重要的作用。以保障城市明挖隧道工程施工質量為主要目標，在進行深基坑支護施工的過程中，需要重視各種關鍵技術的應用，充分發揮關鍵技術在保障工程項目施工質量中的重要作用。以廣東省廣州市番禺區濱河路工程為例，對城市明挖隧道深基坑支護施工中的關鍵技術進行分析。

2.1 基面處理

廣東省廣州市番禺區濱河路工程中的金光西大道至金光東大道段是典型的城市明挖隧道工程，整體線位沿新造水道呈東西走向。匝道隧道全長670m，其中，暗埋段長520m， 敞開段長150m。隧道共分22 個節段，節段長30～40m。隧道施工采用明挖法，最大基坑深度達到25m。隧道節段基坑采用Φ1.4m@1.6m 鉆孔灌注樁+內支撐+Φ0.7m@0.55m 三軸攪拌樁作為圍護結構，支護樁上設置1.4m×1m 的冠梁，與混凝土支撐連成一個整體（如圖1）。

圖1 基坑支護平面圖

支護樁第1 道支撐為鋼筋混凝土支撐，尺寸為0.6m×0.8m，支撐間距8m，第2～5 道支撐為鋼支撐，鋼支撐間距4m，支撐豎向間距均為4m（如圖2）。

圖2 匝道隧道第1 節段基坑支護剖面圖

在原有施工方案中，第1 道鋼筋混凝土支撐完工后，需待支撐強度達到設計要求，方可向基坑下方開挖4m，隨后安裝4m 位置處的鋼支撐。鋼支撐安裝完成后，需繼續向基坑底開挖4m，再安裝4m 位置處鋼支撐，重復此工序，直到挖至基坑底標高。項目B 匝道節段位置入巖較早，當施工深度挖至8m 時會進入巖層，基坑巖層厚度約為17m。基于這一情況，由于施工階段入巖較早，原有施工方案與現場實際施工情況之間存在沖突，該工程對實際施工工序進行了適當調整（如圖3）。在處理工程基面前，施工至第3 道支撐時，為了滿足施工機械作業面的要求，現場須挖8m 深度才能安裝4m 位置處的鋼支撐，安裝完鋼支撐，繼續往基坑底開挖4m，即鋼支撐距開挖面8m 的距離，再安裝4m 位置處的鋼支撐，重復此工序，直到挖至基坑底標高。

明確工程實際施工情況后，結合工程施工經驗發現，進行隧道深基坑支護施工時，需要重視基面處理問題。基面處理至開挖達到工程基底深度要求后，進行防水施工前，需要做好施工準備工作。一般基0 面處理需要注意兩方面問題：一是作業人員在施工中需要重視隧道各個部分基面的平整處理工作。對于地下連續墻、頂板基面等部分存在的鼓包和不平整問題，需要及時應用水泥砂漿進行填平處理，在必要時還可以通過鋪設土工織物來保護基面。在進行基面平整處理的過程中，需要及時排空和消除基面水流。二是以預防基坑施工裂縫為主要目標，在基面處理過程中，需要做好收水裂縫的壓實和閉合處理，對混凝土基面突出物進行根部鑿除后，應用聚氨酯密封膠填補鑿除空缺部分。如果頂板混凝土已經出現裂縫，則需要基于裂縫寬度，選擇合適的方法進行處理。例如，裂縫寬度超過0.3mm 的情況下，可以采用涂刷聚氨酯膜防水加強層的方法對頂板混凝土裂縫進行修復。

圖3 調整后的工序圖

2.2 防水板粘貼固定

（1）做好隧道工程深基坑的防水處理，能夠降低水流侵蝕作用對隧道工程質量和穩定性的影響。在實際施工時，需要重視防水板的粘貼固定工作，保證基坑施工的防水效果。其中，單面自粘式防水板在隧道拱部防水層的建設中有著較為廣泛的應用，雙面自粘式防水板則主要應用于隧道的邊墻和底板防水。

（2）在防水板粘貼固定的過程中，主要應用機械固定法來滿足施工要求。為保證隧道工程防水處理效果，固定防水板的釘長需要超過3.0cm，并將釘間距控制在50cm 之內，防水板固定的墊片直徑需要超過2.0cm。

（3）隧道底板部分的防水板施工，需要事先在墊層下方鋪設約15cm 左右厚的混凝土，在對混凝土進行平整處理的基礎上，在墊層上方鋪設底板防水板，最后鋪設約0.5cm 厚的混凝土墊層。

（4）隧道側墻部分的防水板施工，一般需要事先在隧道基坑維護結構和襯砌之間鋪設找平層，找平層的材料以C20、10cm 厚的細石混凝土為宜，在找平層鋪設完畢后，再進行雙面自粘式防水板鋪設。

（5）隧道拱頂部分防水板施工，一般需要結合現場實際情況對基面進行處理后，及時鋪設單面自粘式防水板，還需要在防水板上層鋪設約2.0cm 厚的聚合物防水砂漿，以對防水板起到保護作用，提高基坑的防水效果。

2.3 結構混凝土自防水施工

對于隧道深基坑施工中的混凝土澆筑和防水，需要重視混凝土制備和澆筑養護兩方面內容。

（1）混凝土制備。需要事先進行混凝土試樣配比，在制作3 組以上不同配合比的混凝土試樣后，通過試驗分析更適合實際隧道施工情況的混凝土配合比。結合工程案例，考慮到溫度變化可能會導致混凝土結構出現裂縫，混凝土試樣的配比需要保證水膠比在0.44 以下，且保證配合后的混凝土坍落度在120mm 左右，從而有效降低出現裂縫的概率。為了保證后續混凝土澆筑和養護的質量效果，在配合混凝土材料的過程中，還可摻入約25%的粉煤灰、高效減水劑和膨脹防水劑來保證混凝土的澆筑施工質量。

（2）混凝土澆筑施工和養護。需要重點關注溫度變化對混凝土結構的影響，通過加強溫度控制和提高混凝土密實度來減少裂縫的出現，提高基坑混凝土澆筑施工質量。在實際澆筑混凝土的過程中如果出現臨時中斷的情況，需控制恢復澆筑的時間在1h 之內。在對混凝土進行養護的過程中，一般以灑水潤濕和表面覆蓋保濕的方法為主，考慮到隧道深基坑支護施工中應用的混凝土體積規模較大，混凝土的養護需要超過14d。而在考慮明挖隧道工程實際施工要求后，在混凝土澆筑和養護的過程中需要加強質量管理和控制。本工程在進行質量管理的過程中，一方面，通過第三方對基坑的施工質量進行監測。例如，在第三方監測項目中，對地面沉降觀測點的布置提出了明確的要求。在實際施工中，沿基坑周邊和鄰近建筑物布點20 個，并在基坑開工前設點進行初始測量，將各個觀測點的頻率控制在3～4d 觀測一次，如果在實際施工中遇到突變或大暴雨季節，應適當提高觀測點的觀測頻率；在開挖卸載階段，觀測間隔時間應不超過3d，其余情況下可延至5d；工程要求在所有基坑施工任務完成后，全面檢查施工情況，對于檢查中發現的質量未達標的部分，需要及時采取補救措施。另一方面，通過建立更為完善的現場施工組織機構和質量管理體系，加強對整個混凝土施工環節的質量監控和管理。

2.4 電力及綜合通信管網施工安裝

電力及綜合通信管網施工是明挖隧道工程施工中需要重點關注的內容之一。在明挖隧道工程深基坑支護施工的過程中，作業人員需要嚴格依據施工方案中的規劃內容，在實際施工中避免破壞既有地下管網。具體而言，在進行電力及綜合通信管網施工安裝的過程中，需要檢查電力和各類綜合通信管網的安全程度，依據施工方案設置具體的管線安裝位置，而在安裝的過程中，需要充分考慮既有城市管網的維護和環境因素，在施工的同時注重采取安全措施，加強整個安裝過程的安全管理。同時，需要保證管網線路內部和外部連接緊密，通過技術檢驗的方法來保證各類管網的安裝質量。除此之外，要在管網線路中安裝漏電保護裝置，進一步提高線路安裝過程的安全性。

3 結語

綜上所述，保證深基坑支護施工關鍵技術在城市明挖隧道工程中的應用效果，對保障隧道工程的施工質量具有重要作用。在越來越多城市朝著現代化發展的趨勢下，城市隧道工程的建設數量不斷增多。為了更好地保障隧道工程的施工質量，需要在進行深基坑支護施工的過程中，做好基面處理、防水板粘貼固定、結構混凝土自防水施工及電力、綜合通信管網的安裝工作。