明挖隧道深基坑支护施工及结构稳定性-基坑支护论文-工程论文

明挖隧道深基坑支护施工及结构稳定性-基坑支护论文-工程论文

——文章均为WORD文档，下载后可直接编辑使用亦可打印——关键词：明挖隧道；深基坑支护；钢支撑；降水；监测

引言

随着厦门城市建成区的扩大和成熟，重建现有的道路面临越来越多的难题，向地下要空间，成为一条清晰的思路，随着厦门地铁1、2线投入运营及第二西通道全线贯通，对疏导厦门岛内外交通起到了重要的作用。明挖隧道施工已经成为城市道路一个较为普遍的设计理念，而深基坑支护稳定性直接影响了密集的建筑物及基坑本身的安全。

1城市明挖隧道基坑围护施工难点分析

结合厦门市芦澳路（马青路-翁角路）公路工程的施工条件及其施工开展情况，对其施工中存在的突出难点总结如下。1）明洞基坑西侧为芦坑社居民居住区，距基坑东侧14m为钟温10号高压电塔基坑，北侧为既有马青路高架桥，高架桥墩距基坑边最近距离约23m，周边有燃气管线、给水管道、各类光缆等。2）该基坑最深有24m，场地内地下水主要为潜水，大气降水补给，雨季水量较大，旱季水量较小，结合地质情况，地下水位较高。土质为回填垃圾土，第四系残积砂质黏性土层。

2城市明挖隧道基坑支护质量控制要点

由于福建省厦门临海地区复杂的地质条件增加了深基坑支护工程的难度。该项目其含沙量较大，透水性较强，遇水存在软化的现象[1]，支护方式不当就很容易造成基坑的塌方，为了提高支护强度，该项目

采用围护桩+高压旋喷桩施工组合模式，提高了围护强度，并用旋喷桩咬合，形成止水帷幕，对基坑稳定及止水发挥较大的效果。基坑内采用一道砼支撑+钢支撑支护（钢支撑5m深一道，水平3m一道），基坑内外采用井点降水。

2.1围护桩+高压旋喷桩质量控

在进行上述公路工程的明挖隧道深基坑支护施工中，对围护桩+高压旋喷桩施工的质量控制，应从以下3点入手。1）为了提高与围护桩之间的咬合性，高压旋喷桩桩位必须严格控制。2）浆液水灰比、浆液比重、每米桩体掺入水泥重量等参数均以现场试桩情况为准。运灰小车及搅拌桶都做了明显的标记，以确保浆液配比的正确性。灰浆搅拌应该均匀，并进行过滤。在喷浆过程中浆液应该连续搅动，防止水泥沉淀。3）严格控制喷浆提升速度，喷浆过程应连续均匀，如果喷浆过程中出压力骤然上升或下降，大量冒浆、串浆等异常情况时[2]，应该及时提钻出地表排除故障后，复喷接桩时应加深0.4m重复喷射接桩，防止出现断桩。4）由于地下孔隙等原因造成返浆不正常，漏浆时，应该停止提升，用水泥浆灌注，直至返浆正常后才能提升。5）

引孔钻孔施工时应该及时调整桩机水平，防止因机械振动或地面湿陷造成钻孔垂直度偏差过大。为了保证顺利安放注浆管，引孔直径采用Φ150mm成孔，岩芯管长不小于2.0m。穿过砂层时，采用浓泥浆护壁成孔，必要时可以下套管护壁，以防垮孔。

2.2砼支撑+钢支撑施工

根据上述工程基坑开挖的支护施工设计方案，其中，横向开挖分为2~4层开挖，每次土方开挖深度控制在2m，并在开挖后8h内完成桩间网喷支护施工，待开挖至支撑下方0.5m时，及时架设钢支撑；基坑纵向共分为5段11断面。首先，在桩间网喷支护施工中，其具体工艺流程为土方开挖（2.0m以内）→人工清坡（含土方清理、桩体的清理）→挂钢筋网→喷射混凝土→砂浆抹面→土方开挖。以上工序循环进行直至基坑底部。其中，在对喷射混凝土配合比设计中，应该通过室内试验和现场试验进行合理选定，并确保其符合施工图纸要求。钢筋网片挂设施工采用钢筋网片，并确保其焊接牢靠；桩间设置L=2m竖向间距1m的Φ20mm钢筋土钉，并设置Φ14mm拉筋与土钉焊接固定网片，竖向间距1.5m，完成后喷射8cm厚C20早强喷射混

凝土。喷射混凝土的强度为C20，混凝土拌制采用强制式搅拌机，搅拌时间不得少于1min，宜随拌随用；对不掺速凝剂的干混合料存放时间不超过2h，而掺有速凝剂时的存放时间不超过20min。混凝土喷射前对喷射面进行检查，清除开挖面浮渣和堆积物；喷射作业应分段、分片，由下而上按照分层喷射方式进行；对终凝1h后再喷射的作业情况，应该先用风、水清洗喷层表面；喷射混凝土的回弹率边墙不应该超过15％；混凝土喷射施工中，喷头宜与受喷面垂直，其间距以0.8m~1.0m为宜，喷头应该连续、缓慢地进行横向环型移动，喷层厚度应均匀；混凝土喷射后的表面应湿润光泽，无干斑、滑移及流淌现象；喷射混凝土终凝2h后，进行喷水养护，养护时间不得少于14d。其次，在钢支撑施工中，根据开挖施工段的划分进行相应的钢支撑安装施工，一般在开挖至每道钢支撑下0.5m处安装钢支撑。在钢支撑施工中，支撑施加的是否及时、牢固，直接影响了基坑的安全，在施加设计应力后根据对支撑梁的监控，如与设计存在偏差时，及时联系设计单位，对支撑应力值进行调整。图1为钢支撑安装施工的工艺流程示意图。在钢支撑定位确认过程中，应该在基坑开挖至钢支撑下0.5m处进行测量放线，测量放线的高差应不得大于3cm。钢支撑制作是采用Φ609mm钢管（t=16mm）加工而成，并分活动端、固定端和中间节，全部采用法兰连接；为了保证支撑的精度、质量，所有支撑都在工厂加工制作，现场安装、调整。钢围檩采用双拼I63a工字钢焊接而成，钢围檩靠桩侧采用700mm（高）×200mm（宽）×20mm （厚）钢缀板，并与L=34cm植入桩身内的6C28钢筋进行牢固焊接，

靠基坑内侧设置480mm（高）×150mm（宽）×16mm（厚）钢顶缀板；钢围檩随支撑架设顺序逐段吊装，人工配合吊车或挖机将钢围檩安放于钢支架上；钢围檩应纵向连续，连续长度不小于30m，钢围檩在拐角位置应该保证等强连接，其现场拼装点位置应该设置在支撑点附近，不超过围檩净跨度的1/3；对钢围檩分段预制长度不应小于支撑间距的2倍。钢围檩安装完成后，检查钢支架是否因撞击而松动，并用钢楔块将支架与钢围檩间隙焊实，如钢围檩与围护桩间有空隙，中间采用强度C30的混凝土填嵌。钢连系梁采用32c槽钢焊接而成，钢系梁施工前应该对其标高进行测量放样；架设时对32c槽钢之间可采用840mm（长）×280mm（宽）×10mm（厚）间距800mm钢板进行加强。钢支撑安装包括直撑安装和斜撑安装2个部分，在直撑安装前，根据现场的实际架设长度，将标准管节先在地面进行预拼接，并检查支撑的平整度，其两端中心连线的偏差度控制在20mm以内，并采取整体一次性吊装到位；斜撑安装受斜撑与钢围檩呈斜交关系，可能使钢围檩存在后移，可以按设计角度，在斜撑对应处的钢围檩上设置三角形抗剪蹬，确保钢管支撑与受力面成垂直关系，然后进行支撑安装作业。支撑临时固定后，立即开始按设计要求进行施加预压轴力；在施压时，将2台100t液压千斤顶吊放入活络头顶压位置，2台液压千斤顶安放位置必须对称平行。砼支撑与钢支撑安装施工后，应该对其支撑应力进行监测，以确保其在基坑稳定支撑中发挥作用。