1、    縱向倒邊蓋挖半逆作工法在明挖穿河隧道中的應用    熊松 林志軍摘 要：本文以文一路地下通道工程明挖隧道過紫金港河為研究對象，在面臨周邊環境復雜、河道汛期全斷面保通的雙重難題下，提出了縱向倒邊蓋挖半逆作法施工工法，并對該工法下穿河道的設計思路、受力體系、關鍵技術進行了深入探討，為類似下穿河道工程提供了經驗。關鍵詞：明挖隧道 下穿河道 蓋挖半逆作明挖隧道下穿河道施工過程中，為避免水系對施工的不利影響，創造干地施工條件，需修建圍堰進行導流，除考慮工程進度及造價因素外，隧道開挖須與圍堰導流密切配合，減小周邊環境影響。本文以文一路地下通道工程明挖穿紫金港

2、河為對象，在面臨周邊環境復雜、河道汛期須全斷面保通的雙重難題下，提出了改進的下穿河道開挖工法縱向倒邊蓋挖半逆作工法，現場施工實踐證明，該方法安全可靠。1.工程概況1.1周邊環境文一路工程西明挖段位于杭州市文一西路與紫荊文路交叉口西側，東西向布置，長約230m。工程分兩期實施，一期為盾構始發段隧道，二期為下穿紫金港河段隧道，其河岸段基坑開挖深度為14.515.3m，下穿段部分基坑開挖深度10.410.8m（河床底以下），基坑寬度32.836.5m，本文僅對下穿部分蓋挖段進行探討。現狀紫金港河河寬21.429.6m，河底標高-0.5m，非汛期十年一遇水位2.82m，基坑周邊地坪標高約為+4.0m。

3、基坑周邊建構筑物林立、管線豐富，其中西南角省公安監管總隊二層商鋪及北側110kv電力管為本工程重點保護對象。1.2工程及水文地質本工程隧道開挖及圍護樁范圍內的土層劃分從上至下以填土、淤泥及淤泥質粘土、淤泥質粉質粘土及粘土為主。基坑底一般位于2淤泥質粉質粘土，地基土承載能力較差，滲透系數小。場地地下水類型主要為孔隙潛水和松散孔隙承壓水。沿線場地潛水主要賦存于淺（中）部土層中，穩定水位埋深為地面下1.34.6m。承壓水主要分布于下部的細粉砂及粉砂中，含水層厚度較小，與本工程建設影響不大。2.總體設計思路本工程初步設計方案為施工縱向圍堰，采取河道倒邊、基坑明挖順作方式完成該段隧道結構施工，由于該圍堰

4、方式需在兩個汛期占用河道，不滿足河道部門提出的“非汛期（10月中旬至次年4月中旬）保證10m過水斷面，汛期恢復全斷面過流能力”的河道保通要求，原施工縱向圍堰、結構倒邊順作方式施工周期較長，無法滿足。2.1主要技術難點（1）河道為防洪排澇河道，水體保護要求高，施工中須嚴格落實河道要求。（2）工程開挖地層以淤泥及淤泥質粘土為主，物理力學性質差，基坑變形控制難度較大。（3）周邊建構筑物林立，管線豐富。建構筑物以學校、公建為主，基礎形式不明，管線以電力、燃氣及大直徑雨、污水管為主，變形控制要求嚴格。（4）施工工序復雜，施工期需同步考慮拆復建橋梁施工，并充分利用圍堰進行橋梁樁基施工。2.2初步方案本工程

5、下穿紫金港河段隧道結構頂板頂標高為-2.1m-1.3m，與現狀河床（底標高-0.5m）距離較近，結合該實際情況，我單位提出采用縱向倒邊蓋挖半逆作工法進行施工，即依靠2個非汛期分別實施東、西兩個半幅的結構頂板，采用縱向圍堰保證10m寬的過流斷面。而后，在第2個汛期進行蓋挖半逆作施工，在滿足河道全斷面過流能力的前提下，借用結構頂板作為水平支撐，借助其水平剛度和抗壓強度保證基坑的穩定，而后分層分段開挖土方，并依次澆筑隧道底板及側墻結構。3.圍護結構設計3.1圍護結構設計鑒于本工程周邊環境復雜，河中段隧道基坑圍護結構與河岸段一致，采用800厚地下連續墻，墻深根據計算采用31.5m，坑底土質較差，采用高

6、壓旋噴樁進行被動區裙邊+抽條加固，加固寬度、深度均為3m。3.2水平支撐設計河中段基坑水平支撐體系由兩道支撐組成：第一道水平支撐利用主體結構的頂板，以平衡作用在圍護結構上的水土壓力。板結構水平剛度大，可以有效控制基坑變形和地面沉降；第二道支撐采用800直徑鋼管支撐，可有效減少支撐道數，加快土方開挖及結構回筑的速度。3.3豎向支撐設計河中段基坑豎向支撐體系由隧道結構頂板、臨時立柱和地連墻三部分組成。頂板將上部水體豎向荷載及自重傳遞給臨時立柱及地連墻。對于臨時立柱，其承擔了上部傳來的頂板自重及水體豎向荷載，可采用型鋼方案及鉆孔灌注樁方案兩種形式。由于鉆孔灌注樁方案剛度較大，能有效加大臨時立柱的平面

7、間距，利于頂板下方土方開挖，本工程最終采用該形式，臨時立柱采用與立柱樁相同規格的1000鉆孔灌注樁，根據承載力計算及頂板的抗沖切計算，鉆孔樁立柱間距按9×9m布置，頂板內對應設置格柵式暗梁，增加整體穩定性。4.關鍵技術縱向倒邊蓋挖半逆作工法在下穿河道中的應用，需著重注意和解決以下關鍵技術。4.1頂、底板節點設計河中段地連墻作為豎向受力體系的一部分，通過預留鋼筋接駁器，實現了與結構頂板的剛接，通過與臨時立柱協同受力，承擔了上部頂板自重及水體豎向荷載，由此可減少2排臨時立柱。采用逆作法施工的結構，通過立柱和圍護樁實現的豎向支撐體系，立柱與圍護樁之間可能產生差異沉降。兩者之間的差異沉降量過

8、大，將會導致梁、板承受過大彎矩而開裂，再加上水平荷載作用，使梁板處于異常的壓彎狀態下，則有可能造成垮塌事故。為避免發生此類事故，擬將結構整體加強，河中段隧道底板與地連墻也采用上述構造連接，具體做法詳見圖4。4.2立柱節點設計河中段立柱由于采用鉆孔灌注樁形式，與結構的頂、底板的銜接是另一個關鍵問題，對于頂板，立柱與其銜接形式與抗拔樁類似，無殊。對于底板，采用鉆孔灌注樁立柱，由于底板鋼筋不能穿越、止水鋼板難以施工，經綜合考慮，立柱位置底板采用后澆做法，底板澆筑過程中，立柱位置預留一1.5×1.5m底板開孔，待隧道主體結構全部完成后，鑿除砼立柱并用c40微膨脹砼封閉該開孔。4.3關鍵節點防

9、水設計縱向倒邊蓋挖半逆作下穿河道隧道須主要解決以下兩個防水問題，其余部分與明挖結構相同。（1）基坑外側過流通道與基坑銜接防水基坑外側由圍堰引流而來的河流，與基坑冠梁首先接觸，為加強冠梁自身防水、避免河道沖刷引起冠梁外側土方掏蝕造成結構受力問題，冠梁外側增設3m寬趾墻，與冠梁一同施工。（2）冠梁加強防水過河段隧道頂板與冠梁采用倒角銜接，頂板上涂刷2mm厚單組分聚氨酯防水涂料，采用50厚c25細石混凝土進行保護；冠梁與地連墻銜接位置，采用遇水膨脹止水膠結合預埋式注漿管兩道防水；隧道結構與地連墻界面上，采用水泥滲透結晶防水涂料，詳見圖6。5.結論本文以文一路地下通道工程下穿現狀河道的工程實例為對象，

10、提出縱向倒邊蓋挖逆作法施工方案，結合現場實際，可得出以下結論：（1）該方法對傳統縱向倒邊明挖順作法進行了改進，最大限度地減小了對河道及周邊建構筑物的影響，適用于河道及周邊建構筑物保護要求較高的明挖隧道；（2）該方法安全性好，采用兩個枯水期施工結構頂板，對工期有一定影響。通過加大立柱間距、減少支撐數量，加快了基坑出土速度，能夠挽回一部分工期；（3）施工實踐證明了該方法是可行的，為同類工程的設計提供了一定參考。參考文獻：1梁兆平.渡槽蓋挖法在明挖隧道下穿河道施工中的應用j.施工技術，2014， 7（5）：66-69.2林湘.縱向倒邊蓋挖逆作法地鐵車站設計探討j.鐵道標準設計，58（5）：123-127.3蘇潔，張頂立，高自友，等.肖從苗.蓋挖逆作法施工地鐵車站結構變形及其控制j.中國鐵道科學，31（1）：59-65.4呂寶偉.蓋挖逆作法豎向支撐系統設計關鍵技術j.石家莊鐵道大學學報：自然科學版，2013（s2）：183-187.5張建新，劉雙菊，周嘉賓.逆作基坑開挖卸載對工程結構的影響分析j.巖土力學，2010，31（s2）：2