新建城市地下管廊下穿既有管廊施工技术研究

尹川

摘要：新建城市地下综合管廊下穿既有地下管廊具有施工空间狭窄、施工变形控制要求高、施工风险大等特点，本文以保山市景区大道综合管廊的下穿施工为例，对新建管廊下穿既有管廊的基坑开挖支护方案及要点进行分析论证，可为今后类似工程施工提供参考。

关键词：综合管廊;下穿施工;基坑;支护方案

Abstract： The new underground underground comprehensive pipeline corridor underneath the existing underground pipeline corridor has the characteristics of narrow construction space， high construction deformation control requirements and large construction risk. This article takes the underpass construction of the comprehensive pipeline corridor of Baoshan Scenic Area Avenue as an example. The foundation pit excavation and supporting scheme and main points under the existing tunnel are analyzed and demonstrated， which can provide a reference for similar projects in the future.

Key words： comprehensive pipe corridor;underpass construction;foundation pit;supporting scheme

1  工程概况

1.1 工程背景

保山中心城市景区大道综合管廊工程，位于保山市隆阳区，为三舱设置，断面尺寸B×H=11.2m×4.5m，总长7.6公里，属于现浇钢筋混凝土结构。景区大道管廊中段（共100m）为下穿保岫东路综合管廊，保岫东路综合管廊已建成并投入使用，景区大道管廊与保岫东路管廊为正交立交口（见图1所示），保岫东路管廊在上，景区大道管廊在下，保岫路管廊底板与景区大道管廊顶板高差为921mm，两管廊为独立设置，互不相连。保岫路地下三舱管廊布置在道路北半幅绿化带下方约3.5m处，管廊断面B×H=6.1m×3m，管廊已经投入使用，已容纳电力管线、通信管线、给水管线、再生水管线、燃气管线、污水管线。因保岫东路管廊内给水、强弱电、燃气、污水等已在运行，无法实施破除，因此景区大道管廊下穿时，需对保岫路管廊进行整体支撑保护，以确保保岫路管廊各仓功能正常运行。

1.2 工程地质条件

本项目管廊下穿保岫东路综合管廊，挖深12m，按工程重要性等级（二级工程）、地基等级（二级地基）、场地等级（二级场地），综合划分岩土工程勘察等级为乙级。沿线岩土层主要为第四系耕植土（Q4pd）、杂填土、素填土、黏土、粉土、砾砂、泥炭质土、粉质黏土、黏土等。

2  基坑开挖及支护方案

2.1 总体施工方案

根据现场标高测量，结合设计施工图，该段基坑开挖深度约为12m。根据计算分析结果，该段采用钢筋混凝土桩进行支护，长度为24m长的钻孔灌注桩，间距1.5m，内支撑结构：直径为609mm的可调钢管，两道设置，横向间距4m。正交叉口保岫东路管廊底板范围以上土方采用放坡+锚杆+砼面支护;保岫路管廊支撑结构：灌注桩+横梁+格构柱，如图1所示，基坑的主要支护参数见表1所示。

2.2 主要施工方法

2.2.1 支护桩定位与换填

道路下3m处有约1.5m厚原道路换填的毛石，在灌注桩施工前需先破除现有路面结构层和清除桩位毛石并换填粘土至路面，方可進行旋挖桩施工。进行基坑支护桩轴线定位，然后进行毛石清除开挖及换填，换填完成后进行二次桩位轴线及桩位定位，准备支护桩施工。

2.2.2 基坑顶排水布置及施工

基坑为现有沥青道路上施工，因此基坑顶四周需采用截水措施以排除地表水，基坑坑顶截水措施采用围挡下设置高30cm砖砌挡水墙。

2.2.3 支护桩施工

基坑支护深度12m，采用钢筋混凝土桩支护，桩径800mm，桩距1.5m，桩长24m，桩身混凝土采用C30混凝土，主接头采用直螺纹套筒连接。坡面采用挂网+喷面支护，钢筋网片借助于加强筋与膨胀螺栓焊接成一个整体。

2.2.4 第一层土方开挖及支撑施工

支护桩施工完成并养护到期后即可进行冠梁和支撑施工，冠梁及第一道支撑施工前，需进行第一层土方开挖后方可进行，同时为便于后续几层土方的开挖，本工程开挖顺序为从穿路段中部向路边开挖，按管廊主体分段进行开挖。

2.2.5 第二层土方开挖支撑施工

第二道支撑与第一道支撑垂直高差为4m，结合已挖第一层土方厚度，为便于第二道支撑安装，本层需挖出土方厚度为3.0m。本层土方开挖，采用360型挖机置于基坑顶，120型挖机置于基坑内进行配合开挖，本道支撑安装做法同第一道，支撑预加轴力值为1200kN。

2.2.6 第三层土方开挖

完成第二层土方开挖和第二道支撑施工后，即进行第三层土方开挖，第三层土方开挖厚度为3.073m，第三层土方开挖完成后，原保岫路管廊两侧土方已挖至横梁底标高。

2.2.7 横梁施工

横梁位采用全人工进行掏土开挖，为确保施工进度，施工测量定位横梁位置及标高后，采取管廊南北两侧同时进行开挖。掏土过程中沿洞口进深每1m采用木方制定方框对洞口两侧土体做简易支撑，横梁钢筋采取槽外组装绑扎成型，然后整体安装就位。混凝土浇筑时，混凝土仅从横梁的一侧进行布料，直至混凝土流穿保岫路管廊至另一侧将整条横梁槽灌满。

2.2.8 第四层土方开挖

第三层土方开挖完成后，还需继续开挖4.771m厚土层，因此将此部分土层分为两层进行开挖，该部分土方开挖时，保岫路管廊正下方土体作为支撑土，暂不开挖，因此第三层、第四层土方开挖时，为确保该部分土体稳定，需对该部分土体南北两面进行锚杆+网喷支护施工。

2.2.9 格构柱施工

格构柱采用在场外钢构加工厂加工制作，格构柱间对接焊接时接头应错开，保证同一截面的角钢接头不超过50%，相邻角钢错开位置不小于50cm。格构柱分为两段设置，格构柱中部设置顶力不小于500kN的千斤顶，对管廊预加顶力。为确保格构柱稳定及便于施工，格构柱做整体组装，千斤顶位置调整置于格构柱顶，格构柱与基础预埋板、千斤顶均采用焊接连接方式，格构柱安装完成后，使用千斤顶施加顶力，使顶力作用于管廊底板，产生支撑力。

3  基坑施工过程控制

3.1 施工方案调整

当基坑工程的土方开挖至保岫东路管廊底后，原保岫东路管廊沉降缝距新建管廊基坑边与原方案测定偏差较大：原定位东西侧沉降缝距基坑边均为6m左右，现土方开挖后实际测定东侧沉降缝距基坑边为3m，西侧沉降缝距基坑边为7m，加上该高程处地下水较丰富，该高程及以下土质为粉砂土，无法按原定方案施工顺序进行横梁施工，需对原方案横梁施工方法进行修改及调整，同时对横梁施工工艺进行修改调整。

3.1.1 横梁位土方开挖

原设计横梁截面尺寸为900×1000mm，鉴于该处土质为粉砂及地下水丰富等情况，同时为满足人工挖土操作空间及横梁钢筋、模板、混凝土施工，将横梁尺寸扩大为1000×1800mm。原保岫路管廊宽度为6100mm，横梁位采用全人工进行掏土开挖，采取管廊南北两侧同时进行开挖，每个开挖面一组人，每组人每进尺推进0.5m，待观察洞体两侧土体稳定及观测原管廊处于稳定后方可继续开挖。掏土过程中沿洞口每进深500mm采用14#槽钢制定方框与15mm厚层板组合对洞口两侧土体做简易支撑，槽钢之间采用12#螺栓连接。

3.1.2 横梁下土体预加固

考虑到横梁施工完成后后续基坑土体施工时，在横梁正下方将形成无支护的临坡面，容易出现基坑边土体垮塌，为有效控制该部分土体，横梁位土体开挖完成后，沿横梁方向打入1200mm长，直径为￠48×3.5的钢管，并注入水泥浆，并预留200mm锚入横梁内。

3.1.3 横梁施工

横梁采取原槽浇筑，横梁位土体开挖完成后即进行钢筋安装。横梁浇筑前，提前将振捣棒延伸布置进管廊底横梁内，混凝土从两端喇叭口布料。钢筋安装前在原有管廊底部设置4根PPR导气注浆管，为确保横梁混凝土充满密实，横梁上口采用模板全封闭，仅在横梁两端口设置浇灌的喇叭口。横梁混凝土采用微膨胀混凝土，混凝土浇筑时，混凝土从横梁的兩侧喇叭口进行布料，混凝土应灌满喇叭口，从而产生压力使横梁内混凝土充分填实。

3.2 施工降水

以原管廊边分别向南北外移10m，在基坑边设置集水坑。同时在横梁掏挖前，在基坑两边分别开挖深度为1800mm，宽度为1000mm的土槽，以便人工掏挖横梁土体时外运土方，同时兼做排水沟，将核心土部分地下水分别向南北两侧汇排，排至集水坑内抽排。

4  结语

在城市综合管廊的下穿施工过程中，如何在尽量减少对原地层扰动的情况下，实现既有管廊的托换是施工能否取得成功的关键，本项目所采用的的方案较好地结合了原始地层条件，施工过程对地层变形的控制良好，在后续的施工过程中，该方案被证明在技术上是可靠的，且具有良好的可施工性和经济性。

参考文献：

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