钱江隧道江北盐官段明挖暗埋段施工分析

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摘要：钱江通道及接线工程，全长43.981km，其中钱江隧道工程长4.45km，（桩号K11+400～K15+850），江北段位于著名的观潮胜地海宁盐官镇上游约2.5km，。钱江隧道的建成将沟通钱塘江南北两岸，对加强钱塘江南北两岸各重要城市的相互联系和经济往来具有十分重要的意义。钱江隧道的超深基坑施工、降水、内部大方量结构施工都与以往工程有所区别，本工程能对日后类似工程有着指导意义。

关键词：深基坑；软土；开挖

中图分类号： TV551 文献标识码： A

1．工程地质条件

1．1地形、地貌

本次施工范围属于冲积海平原区。本区分布于钱塘江北岸陆域区，地形开阔平坦，地面标高一般为-2.04～9.81m，现以农田为主，微地貌有一定起伏。根据调查江北沿线沟渠及地形在近代无明显改造，地面勘察过程中未发现明显暗塘暗浜。

1．2地基土的构成与特征

本次施工范围的结构主要位于①素填土层、③1淤泥质粉质粘土层、④2淤泥质粉质粘土、⑤3粘质粉土、⑤4粉质粘土等。

1．3地下水

拟建隧道场地地下水按其含水层水理特征，分部埋藏条件可分为第四系松散岩类孔隙潜水和孔隙承压水，深部基岩裂隙水，因基岩裂隙水埋深大，水量缺乏，对本工程影响不大，与隧道工程关系密切的主要为孔隙潜水和孔隙承压水。

2．总体施工方案

钱江隧道项目主体结构采用明挖顺筑法进行施工，其围护均采用刚度大、强度高、抗渗性能好的地下连续墙，并与后期制作的结构内衬墙一起共同形成永久结构的外墙。

为减少后期沉降和开挖过程中墙顶隆沉，在地下墙内预埋墙底注浆管，待混凝土浇灌后进行压浆，防止地下墙下沉。

2．1基坑加固、基坑防水和基坑降水

江北工作井基坑底部采用旋喷抽条加固封底，暗埋段采用抽条及裙边加固结合。基坑防水采用“以封为主，减压降水为辅，封降结合”的原则。基坑降水以坑内井点降水为主，较深的部位采用坑内与坑外降水相结合，降水前做抽水试验，保证降水效果。

2．2基坑开挖和支撑安装

基坑开挖采用流水作业，严格按照时空效应理论，掌握好“分层、分段、分块、对称、限时”五个要点，遵循“竖向分层、纵向分区分段、先两侧后中间、抽槽支撑，先支后挖”的原则，严格按照基坑施工规范要求施工。

2．3主体结构浇筑、支撑拆除和防水施工

在基坑分段开挖完成后，及时进行底板垫层的施工，铺设底板防水层，绑扎、焊接底板钢筋，立设模板，泵送商品混凝土灌筑底板，插入式振捣器捣固，人工抹面找平，撒水或覆盖养生。底板混凝土达到设计强度后，拆除底板模板，人工配合吊机分块拆除钢管支撑。在顶板混凝土达到设计强度后，人工施做顶板防水层和防水保护层。

2．4覆土回填

顶板防水层施做完成检查合格后及时进行覆土回填。

3.地下连续墙施工采用的工法

地下连续墙施工采用上海隧道工程股份有限公司编制的国家级工法：“地下连续墙液压抓斗工法”。

江北工作井基坑深度为26.55m，属深基坑，④2层淤泥质粉质粘土具流变特性，孔壁易坍塌，工程性能差。工程地址离钱塘江较近，地下水位较高，基本与地面平齐，地下水源补给相当充分。

考虑上述种种原因，实际连续墙工法施工中应根据现场水文地质情况调整、增加配套降水、止水施工措施，确保地下连续墙及后续工序的顺利施工。

4．基坑加固、基坑防水和基坑降水

4．1高压旋喷桩地基加固

加固范围

所在位置 加固范围 加固深度

工作井 基坑内抽条加固 底板以下4米

工作井与暗埋段接口 阴角加固 地面下2米~底板下4米

JB21~JB11 裙边加固 底板以下4米

JB21~JB11 抽条加固 底板以下3米

根据设计要求，在江北工作井、JB21~JN11基坑底部进行高压旋喷桩加固，桩径Ф1000。

4．2降水井点施工

降水目的

根据本工程基坑开挖及基础底板结构施工要求，降水的目的为：

1、疏干开挖范围内土体中的地下水，方便挖掘机和工人在坑内施工作业；

2、降低坑内土体含水量，提高坑内土体强度，减少坑底隆起和围护结构的变形量，防止坑外地表过量沉降。

3、提高边坡稳定性，防止土层纵向滑坡。

4、及时降低下部承压含水层的承压水水位，防止基坑底部突涌的发生，确保施工时基坑底板的稳定性。

5.基坑开挖与支撑

5．1基坑开挖原则

1、尽可能缩短无支撑的暴露时间，下部土体开挖时采用盆式开挖方式，钢支撑及时安装，以有效控制围护结构变形和坑外地面沉降，用“时空效应”理论指导开挖基坑。

2、基坑开挖的基本原则：土方开挖分层、分段、分块、对称、平衡、留土护壁，限时完成开挖与支撑。分段、分层开挖。

3、现场实际展开的土方开挖流程，应符合结构施工单位施工要求的原则。

4、施工流程展开、段的划分、支撑施工，坚持限时开挖与支撑，且保证挖土工作的作业连续，快速开挖、快速支撑、快速封底的原则。

5．2基坑开挖流程

江北开挖分两阶段进行，第一阶段先开挖工作井，第二阶段开挖暗埋段及敞开段基坑。

各阶段，围护结构分段施工完毕，立即施工顶圈梁，依设计要求，围护结构须达到一定强度后方可开挖。开挖流程由南向北开挖，并依支撑布置各结构段分层，开挖程序以段为单位，由浅到深逐层开挖，在开挖流程中每挖一段及时施工钢支撑，钢支撑及时依设计要求施加预应力，紧接着挖下一层。一段挖完再挖紧后一段，逐段逐层开挖，且始终是沿纵坡方向连续不断开挖，因此在基坑开挖过程中必须保证每节纵坡比始终保持1：3，以保证纵坡的稳定。

基坑开挖至基底后，立即实施C20早强砼浇筑。其中工作井垫层厚度30cm，暗埋段、敞开段垫层厚度20cm。

基坑开挖过程中，监测数据如有异常，将认真分析原因，积极采取有效措施予以解决。

6．结构施工工序

江北工作井和岸边段的结构施工采用顺挖顺作法进行施工。由于结构施工与基坑开挖和各道支撑的施工紧密相连，同时依照各个分段来介绍施工工序。

6．1暗埋段施工工序

(1)施工围护结构、钻孔桩格构柱，浇筑冠梁，待结构达到设计强度后掏槽开挖，浇筑第一道钢筋混凝土支撑。

(2)继续开挖到第二道支撑处，架设第二道钢支撑。以此类推，直至完成所有支撑。

(3)继续开挖到基坑底部，浇筑素混凝土垫层。

(4)浇筑结构底板、侧墙及腋板，待混凝土到达强度后拆除第五道支撑。

(5)继续施工结构侧墙，混凝土强度达到设计强度后架设临时钢支撑，拆除第四道钢支撑。

(6)施工结构中板，混凝土强度达到强度后拆除相应钢支撑。

(7)完成剩余主体结构，待混凝土达到设计强度要求拆除第二道钢支撑和临时钢支撑，回填土至第一道支撑底部。

(8)拆除第一道支撑及立柱桩，回填土至设计地面。

6．2工作井施工工序

(1)钻孔灌注桩、地下连续墙、地基加固及井点降水施工，基坑开挖前20天开始降低基坑地下水位，掏槽开挖，浇筑冠梁。

(2)待冠梁强度达到设计要求后，开挖土体至第一道混凝土支撑底面，浇筑第一道围檩、钢筋混凝土支撑。

(3)待第一道混凝土支撑强度达到设计要求后，开挖土体至第二道支撑位置，浇筑第二道围檩、混凝土支撑包括围檩上部的内衬墙。以此类推完成所有支撑、围檩、内衬墙。

(4)开挖土体至基坑底部，施工混凝土垫层，浇筑混凝土底板及侧墙结构到第六道钢支撑位置，待混凝土强度达到要求后拆除钢支撑。

(5)依次向上施工结构中隔墙及各层中板至第四、三、二、一道围檩处，当混凝土强度满足要求时一次拆除各道围檩及支撑，最后施工到结构顶板，完成结构主体的施工。

7．结语

钱江隧道现以通过了竣工预验收通车在即，进过各方的努力拼搏，将钱江隧道的各方面都朝着精益化的方向迈进了一大步。愿本工程的经验可以为国内类似工程提供帮助与指导。

参考文献

（1）黄成光 公路隧道施工 . 北京人民交通出版社，2001

（2）孙文昊 现代隧道技术 2011