山地城市暗挖隧道近距离下穿桥梁施工技术研究与应用分析

司文杰

（甘肃恒科交通工程监理有限公司，甘肃兰州 730000）

0 前言

随着地铁建设的不断发展，地铁沿线的环境越来越复杂，山区地下隧道的建设日益增多，对桥梁的整体稳定性以及地下渗水稳定性的控制提出了更高的需求。特别是山区的城镇，因受地下条件的影响，如果使用不当，将会对桥梁的结构产生不利的影响。因此，根据山区城市的特殊情况，深入探讨了隧道工程的技术措施，具有重大的实际意义。

1 工程背景

该工程地处山区，靠近地下隧洞，拱顶为直墙横断面，隧道全长168.95m，净宽7.56m，毛宽12.32m，采取深埋浅掘的方法。隧道呈东西向，下跨水平垂直壁矩型截面，主洞埋深约16.23m，平顶直墙上有8.56m 厚，拱顶直墙上有6.89m 的土层。隧道下跨的近程桥型见图1。

图1 山地城市暗挖隧道近距离下穿桥梁位置图示

采用全剖面开挖，以中风化白云岩为主要岩层，IV 至V 级，喀斯特发育程度介于中至强之间，承载能力大于240.00kPa，地下水较发育。

2 山地城市暗挖隧道近距离下穿桥梁施工方案

2.1 地上施工方案

（1）由于基坑开挖面距桥墩基底的距离很短，因此，在施工阶段，采用阶梯法，并采用长管式WSS 灌浆工艺。在阶梯法开挖施工方案中，I 采用灌浆式小管道，II 为环形式，Ⅲ为悬挂式，Ⅳ为环形式，V 为悬网式，剩余部分为二次衬砌及基坑的回填法。利用长管道WSS 灌浆技术对基坑进行了预注浆处理，确保了灌浆材料的单轴向压缩和渗流性能达到1.20MPa 以上、110.00cm/s 以上，而压力测试值在0.50MPa以上或1.00MPa以下[1]。

（2）在注浆前期，采用RPD-130C 钻机，长度3.50m、宽2.20m、高5.40m，在桥墩周围设置泥浆灌浆孔，钻孔间距与直径为0.80m、扩散半径0.60m、水泥用量120.00kg/m、孔隙率为0.20%、填充系数为0.70、损失系数为1.05。

（3）在注浆孔设置完成后，采用长管式WSS灌浆技术，将水泥浆注入桥墩周边，既能有效地增强桩基周边土体和桩基底部土壤，又能减少开挖施工对土体的影响，从而为桩基端部的提高提供支撑[2]。在地面注浆后，根据其灵活的配置来完善其本身的安全功能，并做好历史曲线记录工作；针对各种原因，如：自动故障、高精度的监控、远距离监控等，选择适当的控制装置。举例来说，可编程控制器的液力同步上举自动控制系统对提升设备进行控制。在选定起重设备及相关的操纵机构后，以8米以上的桩基础竖向变形为参考，将钢板衬垫放置在固定盆托架下方。

（4）为使支座、梁体的复位效果良好，必须预先拆掉盆式支座与墩柱之间的连接，再将盆式制作、箱梁置于设计部位。在具体安装作业中，先在承台上部安装钢筋，浇注混凝土，然后沿桥墩下端承台东侧和西侧分别进行临时支撑，一般采用直径800.00mm、长10.00mm 的钢管作为临时支架，管道内已经浇筑了混凝土。在完成临时支承后，将桥面固定支座下的垫板螺栓适当松弛，然后打开千斤顶，将桥面的顶升高度提高到5.00mm。在不存在沉降高度±0.00mm的情况下，对临时支架进行调整。

（5）调整完毕后，将千斤顶关闭，完成临时支架架设，临时支架上的桥面重量占总重量的70.00%～90.00%。再对钢垫板进行平整处理，以促进钢垫板与钢垫板的焊接成为一体。然后，重新启动千斤顶，对箱梁进行吊装作业。在箱梁的顶升作业中，必须采用具有一定厚度的钢垫板来填充盆式支架，并将其填满后再将其下落至预定位置。请注意，如果下倒箱梁的高度超过了以前的2.00mm，就必须对其下面的钢板进行再次调整，确定没有问题后，才能拆卸临时支架和下垫板地脚螺栓。

2.2 地下施工方案

鉴于地下隧洞临时仰拱为一种双组合式工字钢，其施工过程中除了使用高强度螺钉旋紧作业对其进行50.00kN 预应力以外，还必须从上导洞开始，进行下人工桩的深挖，以限制导洞边壁向一侧横向方向偏斜的目标[3]。结合地下开挖工程实际，可以采用四个桩基同时开挖，每次只能在一个承台区域内设置一个桩，然后在桩的底部预埋泥浆管，目的是在基坑开挖24小时后，对地基进行灌浆加固。

为了防止隧道下跨桥梁时，桩基外侧土体的稳定性失衡，技术人员可以从桩基和周边土体的摩擦力入手，加强施工后期的桩基水平支护。即在土方开挖完毕后，立即将临时钢支架置于边桩的横向位移位置，使其两端都置于边桩后，以减轻桩身的承载力。在中间板达到设计强度后，临时钢支架拆除。

3 山地城市暗挖隧道近距离下穿桥梁施工技术应用要点

3.1 开挖技术要点

在施工过程中，施工技术人员必须遵循“先左后右”的施工次序，以充分保证邻近的桥体稳定，二者交汇点为左线的二次衬砌施工完毕。根据本案例分析，其工程岩体的材料并不均匀，各项性质存在差异，由于施工机械、裂隙力学等多种原因，加之施工场地地质条件复杂，必须采用缓慢的冷掘方式来解除应力。首先在工作台上钻孔，随后以“人工+破碎锤”的修整方式实现有序操作，保障下穿过程桥梁的稳定与安全性。

3.2 支护技术要点

在施工初期，技术工人要进行大型顶板的预支，以此可避免钻设孔洞过程中地表变形等问题。支护作业实施期间，技术人员可应用DTM352 型全站仪，准确放出钻孔和桥梁的部位。随后再次检测桥梁位置，保障放线的误差≤5mm。然后将木头桩子搬到地上，挖出30cm到40cm的深坑，沿着桩体撒上白灰，防止后期遭到机械的破坏。

应指出，技术工人在一次与二次衬砌周期同时进行的桩基础数目，一般都需在2 根及以下，且技术人员需强化检测桥梁的倾斜程度、桩基沉降数值、洞内拱顶的沉降和水平收敛度等内容，以精准的监测结果来实现精准程序控制，提升工程的施工质量。

4 结语

综上所述，在实施下穿桥梁施工期间，如果发现隧道拱顶与桩基础底部的距离越来越近，则整体施工作业所受到的影响也会越来越大。且只有在施工期间重视各项施工细节，做好各项施工的技术质量保障措施，才能够在根本上提升整个工程的施工技术水平，以此来保障山地城市隧道施工的安全性。