城市地下工程施工技術(shù)探討

林育芳 （福建創(chuàng)盛建設(shè)有限公司，福建 福州 350000）

0 前言

城市地下工程的建設(shè)不僅提升了城市空間的利用率，而且可以推動城市的發(fā)展是，值得推廣。但地下工程施工難度較大、種類繁多，這就需要施工單位有較高的施工技術(shù)，可以根據(jù)城市地下不同的施工環(huán)境科學(xué)選擇施工技術(shù)。基于此，建筑企業(yè)必須深入研究地下工程施工技術(shù)，及時掌握新技術(shù)，更好地推動城市發(fā)展。

1 城市地下工程常見施工技術(shù)

城市地下工程常見的施工技術(shù)之一便是淺埋暗挖法，其主要針對地基較為軟弱的情況。暗挖法的基本支護(hù)結(jié)構(gòu)為剛性復(fù)合襯砌，并將地下洞室選擇在軟土地層與地表附近。施工費用較低、靈活性高是暗挖法的顯著優(yōu)勢。值得注意的是，將暗挖法應(yīng)用于城市地下工程建設(shè)中，雖然不需要采用過于專業(yè)的設(shè)備，但是暗挖法的風(fēng)險管理阿難度較大，因此，并非所有的城市地下工程施工都可采用淺埋暗挖法。一般情況下，暗挖法在無水等施工環(huán)境下應(yīng)用較多。

明挖法與邊坡支護(hù)施工是城市地下工程施工技術(shù)的重要內(nèi)容。如果城市地下地面較為平坦，可以優(yōu)先考慮明挖法。采用明挖法的施工步驟為：①工程開挖需遵循分層、分段的原則，開挖深度需按照基坑機(jī)構(gòu)的施工方案選擇；②基坑開挖后，及時開展防水作業(yè)主體結(jié)構(gòu)施工；③查看施工過程是否存在問題，無問題后開始基坑回填。在基坑明挖法的施工工序中，最為關(guān)鍵的便是邊坡支護(hù)施工。混凝土灌注樁支柱、型鋼支護(hù)等是邊坡支護(hù)的常見方法。由于基坑明挖法具有簡單、便捷、安全等特點，其被廣泛地應(yīng)用于城市地下隧道式工程的初期開挖。但是，基坑明挖法對城市地下周邊環(huán)境會產(chǎn)生較大的影響，稍有不慎會破壞周邊土質(zhì)等結(jié)構(gòu)。

在城市地下工程的施工技術(shù)中，部分工程需使用逆作法施工。范圍較廣、深度較大、環(huán)境復(fù)雜的地下工程常常會使用逆作法。如果基坑深度超過100m，或者操作空間較小、工期短，部分施工單位會優(yōu)先考慮逆作法。

盾構(gòu)法的應(yīng)用離不開盾構(gòu)機(jī)。首先，使用盾構(gòu)機(jī)開挖隧道，并全面檢測與評估周邊的圍巖，通過一定的防護(hù)措施盡可能地避免坍塌現(xiàn)象。圍巖的防護(hù)措施可以通過盾構(gòu)機(jī)管片拼接的結(jié)構(gòu)，形成初砌，提高周邊圍巖的穩(wěn)定性[1]。由于盾構(gòu)法主要是通過盾構(gòu)施工，因此施工工程的機(jī)械化程度較高，可節(jié)約一定的人力成本。與此同時，施工盾構(gòu)機(jī)施工對城市地面的影響較小，盾構(gòu)法適用于地層含水量較多的建筑工程。

管幕法的基礎(chǔ)是單管，各個單管憑借鎖扣連接，形成管排。之后，由專業(yè)人員在鎖扣中間位置注漿處理，使管排成為較為完整的建筑結(jié)構(gòu)。通過以上施工步驟施工，可以有效減少施工噪音，不會對周邊環(huán)境與城市居民產(chǎn)生較大的影響。同時，采用管幕法施工，其開挖面積較小，不會對城市路面交通與地下水造成影響。在施工過程中，一般不會對地基等加固處理，但已被使用的鋼管不可再次利用，使項目的成本增加。

2 城市地下工程施工技術(shù)的應(yīng)用

以某城市的地下人防工程為例。該工程位于城市中心地段，地面為南北向城市主干道，道路工程在地下室頂板上方2.5m左右位置。地下建筑面積約為7920m2，層高4.96m。此外，道路改造面積約為9870m2。一般情況下，地下人防工程一般用于商業(yè)經(jīng)營等，使用年限為70年。

該城市地下人防工程總長度約190m，采用混凝土建筑結(jié)構(gòu)與600mm無梁樓板。地下室板厚650mm左右，剪力墻厚度約為350mm。本工程的主體施工工期僅為5個月。施工設(shè)計方案要求，后澆帶封閉不僅需要兩側(cè)混凝土工齡為60d，而且需在低于兩側(cè)混凝土澆筑溫度低時進(jìn)行。之后，在兩側(cè)采用一定的支撐設(shè)施。本工程的施工難點在于工期較短，后澆帶工程可能難以完成。其次，頂板施工危險性相對較大。同時，因該人防工程位于城市主干道，模板的支撐設(shè)計難度較大，通過一般的支撐結(jié)構(gòu)難以有效保障施工安全。

因此本工程可以采用提前的封蓋后澆帶。針對特殊的支撐結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)，可利用磚墻、面板等，形成強(qiáng)度較大的支撐結(jié)構(gòu)。在封蓋后澆帶時，其配筋、厚度應(yīng)按有關(guān)要求進(jìn)行，并且需對泵管等設(shè)施進(jìn)行預(yù)埋。在蓋板強(qiáng)度達(dá)到有關(guān)要求后，采取支撐措施，如圖1所示。

圖1 預(yù)制蓋板與澆筑示意圖

常見的城市人防工程的設(shè)計，人防工程結(jié)構(gòu)必須具備一定的延性。如遇特殊情況，常規(guī)武器的傷害較大，并且作用時間短。如果人防工程結(jié)構(gòu)的延性不足，其抗荷載能力較差，難以有效分散不同方向的力。此外，在人防結(jié)構(gòu)設(shè)計中，可采用“強(qiáng)剪弱彎”的結(jié)構(gòu)設(shè)計，全面考慮城市人防工程的構(gòu)件受力情況。部分受彎構(gòu)架需采用雙面配筋的方式，提高構(gòu)件強(qiáng)度。

在施工過程中，施工人員需全面測量施工點，建立科學(xué)的測量控制體系。導(dǎo)墻施工后應(yīng)采取一定的支護(hù)措施，并進(jìn)行回填處理[2]?；炷琉B(yǎng)護(hù)環(huán)節(jié)，盾構(gòu)機(jī)等大型設(shè)備應(yīng)在導(dǎo)墻較遠(yuǎn)位置施工，盡可能地避免導(dǎo)墻產(chǎn)生裂縫。槽段開挖必須嚴(yán)格遵守施工工序，開挖前調(diào)整相關(guān)設(shè)備，并對檢測系統(tǒng)及時調(diào)整，確保開挖設(shè)備與檢測系統(tǒng)的準(zhǔn)確性。開挖階段，有關(guān)人員必須密切關(guān)注監(jiān)測系統(tǒng)，并及時記錄重要數(shù)據(jù)，如果產(chǎn)生較大偏差，應(yīng)及時糾正。

城市地下工程的澆筑工作必須確?；炷恋馁|(zhì)量?；炷恋倪\輸時間切忌過長，運輸與完成澆筑的時間一般不超過1h?；炷猎跐仓^程中需采取必要的措施，盡可能防止混凝土出現(xiàn)分層離析的現(xiàn)象。在澆筑前，需對設(shè)計要求進(jìn)行確認(rèn)，判斷混凝土質(zhì)量等其它參數(shù)是否符合施工要求，并做好垃圾清除工作。工程澆筑的模板以及預(yù)埋件必須符合施工要求。倘若混凝土的澆筑高度過高，需采用串筒等工具，并在澆筑前填充水泥漿。澆筑后，可采取有關(guān)措施使混凝土的硬化速度加快，從而減少混凝土開裂現(xiàn)象。

在對人防工程布置鋼筋時，可根據(jù)實際情況科學(xué)增加墻體水平構(gòu)造筋。同時，適當(dāng)減少普通鋼筋的間距可以提高混凝土的的延性。在布置鋼筋的過程中，可以通過雙面筋對鋼筋的間距進(jìn)行確定，使雙面筋與鋼筋網(wǎng)保持垂直關(guān)系。在布置底板鋼筋時，其保護(hù)層應(yīng)將鋼筋墊起，這一過程需采用相同配比的水泥砂漿墊塊。

在開挖基坑時間，施工單位同樣需做好監(jiān)控工作，并安排專業(yè)人員監(jiān)控基坑周邊情況，一旦發(fā)現(xiàn)特殊情況，需立即停止作業(yè)，探查原因。并設(shè)置沉降觀察點，通過測量判斷基坑開挖是否對周邊的環(huán)境、地質(zhì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響，并及時記錄檢測數(shù)據(jù)。

3 結(jié)語

綜上所述，城市地下工程施工較為復(fù)雜，需根據(jù)地下工程實際情況合理選擇施工技術(shù)。在施工過程中，針對鋼筋布置、混凝土澆筑等細(xì)節(jié)，需進(jìn)一步完善施工流程與技術(shù)管理，一旦發(fā)現(xiàn)問題需立即停止施工，并查明原因。除此之外，我國應(yīng)加大對城市地下工程施工技術(shù)的研究力度，不斷完善現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，為城市的長遠(yuǎn)發(fā)展提供支持。

[1]饒平平，徐明，邵兆通，王翔宇，王喜春.BIM技術(shù)在“城市地下工程施工技術(shù)”課程教學(xué)中的應(yīng)用[J].土木建筑工程信息技術(shù)，2016（03）.

[2]趙小燕.城市軌道交通地下工程施工技術(shù)探討[J].北方交通，2015（09）.