某下穿隧道施工對(duì)既有有軌電車及周邊設(shè)施安全保護(hù)思路探索

袁健逸

【摘要】在某工程下穿隧道施工過(guò)程中需要穿越既有有軌電車，并且周邊設(shè)施相對(duì)較多，為了保證施工安全要對(duì)下穿隧道施工方案進(jìn)行全面分析。一般情況下，下穿隧道施工會(huì)對(duì)有軌電車路基產(chǎn)生極大影響，為了保證下穿隧道施工有序進(jìn)行，降低在施工過(guò)程中對(duì)既有有軌電車和周邊設(shè)施產(chǎn)生的負(fù)面影響，需要深入分析周邊環(huán)境以及相應(yīng)的保護(hù)措施，并且要對(duì)各項(xiàng)施工技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行全面把握，提高施工效率和施工水平。除此之外，要利用科學(xué)合理的安全保障體系，提高下穿隧道施工過(guò)程中路基的安全水平。

【關(guān)鍵詞】隧道施工;有軌電車;周邊設(shè)施;安全保護(hù);策略分析

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2022.05.045

引言：

在下穿隧道施工過(guò)程中，保證路基的穩(wěn)定性以及周邊設(shè)施的安全至關(guān)重要。為了對(duì)某下穿隧道施工的安全性進(jìn)行科學(xué)把握，需要對(duì)周邊環(huán)境進(jìn)行全面分析，同時(shí)要對(duì)周邊設(shè)施安全保護(hù)要求進(jìn)行分析。在施工過(guò)程中，需要了解下穿隧道施工的具體情況，并制定科學(xué)合理的安全防護(hù)措施，提高既有有軌電車和周邊設(shè)施的安全保護(hù)水平。同時(shí)要根據(jù)施工要求對(duì)各項(xiàng)施工技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行全面把握，利用不同控制措施對(duì)施工過(guò)程中產(chǎn)生的變形、位移等問(wèn)題進(jìn)行嚴(yán)格控制，以保證施工安全。

1、周邊環(huán)境分析與保護(hù)措施

在此施工中，下穿隧道在高新西區(qū)西芯大道與天河路交叉口，縱向下穿天河路蓉2號(hào)線既有有軌電車軌道。下穿隧道出城方向基坑圍護(hù)樁邊與軌道接觸網(wǎng)立柱水平距離為10.5m，天河路路口與西芯大道交匯部位還在進(jìn)行頂管施工作業(yè)。

當(dāng)前天河路下穿2號(hào)線周邊道路存在不同程度的開(kāi)裂、沉降等問(wèn)題，還有一些局部存在相對(duì)嚴(yán)重的沉陷問(wèn)題，開(kāi)裂沉降會(huì)直接影響施工過(guò)程中的安全性。根據(jù)當(dāng)前周邊環(huán)境情況和建筑物安全保障要求，在此次施工過(guò)程中需采取以下安全保證措施：（1）在基坑降水開(kāi)挖前必須要布設(shè)沉降與傾斜觀測(cè)點(diǎn)，在施工過(guò)程中要對(duì)周圍建筑物進(jìn)行全程動(dòng)態(tài)化監(jiān)控量測(cè)。根據(jù)測(cè)量結(jié)果對(duì)相應(yīng)的安全保護(hù)措施進(jìn)行合理調(diào)整，從而有效保證既有有軌電車和周圍設(shè)施的安全性。（2）在施工前還要對(duì)既有有軌電車及周邊道路的裂縫進(jìn)行全面探測(cè)，對(duì)裂縫的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行拍照留檔，組織相應(yīng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行調(diào)查認(rèn)證。（3）必須對(duì)基坑土方開(kāi)挖方案進(jìn)行科學(xué)制定。在基坑土方開(kāi)挖過(guò)程中，需要對(duì)相應(yīng)的開(kāi)挖順序、開(kāi)挖方法等進(jìn)行嚴(yán)格管理，確保其開(kāi)挖施工與設(shè)計(jì)要求相一致，并且在開(kāi)挖過(guò)程中要分層開(kāi)挖、防止超挖欠挖，以保證基坑土方開(kāi)挖的質(zhì)量和安全性。（4）在具體施工作業(yè)中，要由專業(yè)人員對(duì)周邊構(gòu)筑物、既有線路、地表裂縫等進(jìn)行巡視，加強(qiáng)道路沉降監(jiān)測(cè)工作。如果沉降量達(dá)到建筑物沉降的允許值，及時(shí)停工，并利用跟蹤注漿技術(shù)對(duì)有軌電車基礎(chǔ)進(jìn)行加固處理。此外，在基坑開(kāi)挖過(guò)程中，如果地面實(shí)測(cè)位移也達(dá)到了預(yù)警值，應(yīng)立即停止施工，并采取有效措施對(duì)基礎(chǔ)進(jìn)行加固。（5）重視內(nèi)部支撐體系施工質(zhì)量管理工作。在下穿隧道施工過(guò)程中，及時(shí)進(jìn)行錨噴封閉樁間土，并且要架設(shè)鋼支撐體系及時(shí)施加預(yù)應(yīng)力，盡可能降低在隧道下穿施工過(guò)程中圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形的可能性，提高施工安全性[1]。

2、施工技術(shù)要點(diǎn)

2.1圍護(hù)樁施工

在確定圍護(hù)樁施工流程后（圖1），需要按照相應(yīng)的施工順序進(jìn)行施工。在基坑開(kāi)挖過(guò)程中，其施工地層為卵石地層，為了保證樁基土體的穩(wěn)定性和牢固性，可以利用跳樁式作業(yè)進(jìn)行施工，也就是按照跳1打1的原則完成施工作業(yè)（圖2）。

在樁位測(cè)定且合格后要及時(shí)埋設(shè)護(hù)筒，可以利用厚度為10mm的鋼板制作鋼護(hù)筒，內(nèi)徑比樁徑大20cm左右，長(zhǎng)度為3m。鋼護(hù)筒的焊縫必須密實(shí)，防止出現(xiàn)漏水和孔洞問(wèn)題。鋼護(hù)筒在澆筑混凝土完成后要立即拔除，可以重復(fù)使用。

在圍護(hù)樁施工過(guò)程中，旋挖鉆機(jī)就位后，要及時(shí)對(duì)鉆桿垂直度進(jìn)行調(diào)整，然后再進(jìn)行鉆孔作業(yè)。在鉆孔時(shí)要對(duì)每一次進(jìn)深進(jìn)行合理控制，可以利用放慢旋挖速度的方式保證施工的穩(wěn)定性。在提斗時(shí)要保證速度均勻緩慢，操作人員要對(duì)鉆桿垂直度進(jìn)行觀察。利用深度計(jì)數(shù)器對(duì)鉆孔深度進(jìn)行合理控制。

泥漿制作也是圍護(hù)樁施工過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)，在泥漿拌制過(guò)程中，要合理控制加入清水、膨潤(rùn)土的質(zhì)量，泥漿比重控制在1.05～1.2左右，泥漿黏度控制在18～24S左右。在施工過(guò)程中需要根據(jù)地層實(shí)際情況對(duì)護(hù)壁液濃度進(jìn)行合理控制。

在鉆進(jìn)開(kāi)始前，要對(duì)鉆盤中心、鉆機(jī)平臺(tái)和裝備等進(jìn)行全面檢查，保證裝備偏差在允許范圍內(nèi)。在鉆孔施工中需做好鉆孔記錄，并且要對(duì)孔內(nèi)地質(zhì)情況進(jìn)行科學(xué)描述，填寫孔樁地質(zhì)情況表。對(duì)樁內(nèi)挖出的土體進(jìn)行處理時(shí)，要及時(shí)利用裝載機(jī)進(jìn)行清理，運(yùn)輸?shù)街付ǖ攸c(diǎn)進(jìn)行堆放。要防止土體壓力過(guò)大導(dǎo)致孔壁坍塌。鉆孔深度達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，要根據(jù)相應(yīng)的方法對(duì)孔徑、垂直度進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)合格后及時(shí)開(kāi)展灌注作業(yè)。

在圍護(hù)樁施工過(guò)程中還要重視鋼筋設(shè)計(jì)加工，需要根據(jù)施工設(shè)計(jì)方案完成鋼筋焊接作業(yè)，要保證主筋分布均勻。在對(duì)一些有監(jiān)測(cè)點(diǎn)等預(yù)埋件的鋼筋籠進(jìn)行加工時(shí)，要將其一半焊接在主筋上，防止在吊裝和混凝土灌注過(guò)程中出現(xiàn)跑位問(wèn)題。鋼筋籠的具體吊裝方法為一次性吊裝入孔，將鋼筋籠放入孔時(shí)，要對(duì)準(zhǔn)孔位保持垂直，遵循輕放慢放入孔原則，防止左右旋轉(zhuǎn)。在吊放鋼筋籠時(shí)遇到阻礙要停止下放，并對(duì)導(dǎo)致阻礙的具體原因進(jìn)行查明處理。禁止在鋼筋籠吊放過(guò)程中高提猛落和強(qiáng)制下入。在鋼筋籠吊裝時(shí)要保持平穩(wěn)狀態(tài)，對(duì)準(zhǔn)樁孔后再緩慢放下，以防止磕碰井壁，在整個(gè)吊裝過(guò)程中要由專人進(jìn)行指揮，以提高鋼筋籠安裝質(zhì)量[2]。

2.2基坑降排水施工

基坑降排水施工是確保下穿隧道施工安全的重要環(huán)節(jié)，降水井施工流程如圖3。在此施工過(guò)程中，地質(zhì)條件主要包括雜填土、素填土、細(xì)砂、卵石等?，F(xiàn)場(chǎng)基坑深度達(dá)到12.8m，基坑主體主要處于卵石層的孔隙潛水層內(nèi)。根據(jù)我國(guó)建筑與市政工程地下水控制技術(shù)要求，需要對(duì)基坑降排水技術(shù)方法進(jìn)行科學(xué)選擇。此次施工中使用管井井點(diǎn)降水方案降低地下水位。在具體施工過(guò)程中，需要在基坑周邊和坑內(nèi)布設(shè)管井，管井統(tǒng)一將地下水抽出，同時(shí)要防止地下水流入基坑，以滿足基坑施工對(duì)降水的具體要求。在施工前，施工人員和管理人員必須要對(duì)相關(guān)技術(shù)操作規(guī)范和要點(diǎn)進(jìn)行全面掌握，尤其是要對(duì)施工關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)的技術(shù)交底，使施工人員對(duì)此次降排水施工過(guò)程中的技術(shù)要點(diǎn)有明確認(rèn)識(shí)。在降水過(guò)程中，為了保證開(kāi)挖質(zhì)量，及時(shí)將地下水降到開(kāi)挖面以下，需要注重洗井質(zhì)量管理工作，洗完一口井后要及時(shí)投入一口，盡可能提前抽水。使用的降水設(shè)備主要為潛水泵，在施工前要對(duì)設(shè)備進(jìn)行有效的調(diào)試工作，防止在降水運(yùn)行階段降水設(shè)備出現(xiàn)故障。在施工現(xiàn)場(chǎng)要備足抽水泵，抽水泵的數(shù)量要比井的數(shù)量多5臺(tái)，以便在施工過(guò)程中抽水泵出現(xiàn)問(wèn)題能夠及時(shí)更換。9AD4D60A-5422-4593-85AF-B82A4E2257F3

降水作業(yè)要保證與開(kāi)挖施工密切配合，要以土方開(kāi)挖順序、開(kāi)挖進(jìn)度為基礎(chǔ)，對(duì)降水進(jìn)行數(shù)量進(jìn)行科學(xué)調(diào)整。在降水運(yùn)行階段還要保證電源安全可靠，如果遇到電網(wǎng)停電問(wèn)題，需要提前2h通知現(xiàn)場(chǎng)施工人員，及時(shí)采取有效措施，保證降水效果。在降水作業(yè)中要由專人進(jìn)行指揮，并且要確保抽水系統(tǒng)設(shè)備和相關(guān)材料以及專用電源充足可靠。要加強(qiáng)降水設(shè)備維護(hù)和保養(yǎng)工作，一旦設(shè)備出現(xiàn)故障，要迅速找出故障原因并及時(shí)排除。如果故障問(wèn)題相對(duì)嚴(yán)重，所需維修時(shí)間較長(zhǎng)，要及時(shí)更換備用設(shè)備，以提高降水效率和質(zhì)量。對(duì)每一個(gè)井點(diǎn)的流量水位、設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)情況等進(jìn)行全程動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，要根據(jù)水量和水位的變化情況、實(shí)際施工要求及時(shí)對(duì)降水措施進(jìn)行調(diào)整[3]。

2.3土方開(kāi)挖施工

土方開(kāi)挖前，需要在基坑外設(shè)置擋水墻以及地面排水溝，防止在基坑開(kāi)挖過(guò)程中地表水混入基坑內(nèi)，導(dǎo)致基坑施工受到影響。在基坑開(kāi)挖過(guò)程中要重視基坑內(nèi)降水和排水工作。在土方開(kāi)挖時(shí)要遵循豎向分層、縱向分段、對(duì)稱開(kāi)挖、平面分塊、放坡開(kāi)挖原則，嚴(yán)禁超挖欠挖，保證土方開(kāi)挖的效率和質(zhì)量。一般在土方開(kāi)挖中是以機(jī)械開(kāi)挖為主，人工配合進(jìn)行修邊和清理作業(yè)，要防止在開(kāi)挖中破壞樁身結(jié)構(gòu)。在挖掘機(jī)作業(yè)時(shí)要由專人進(jìn)行指揮，防止碰撞支撐體系和臨時(shí)支柱，導(dǎo)致支撐系統(tǒng)的穩(wěn)定性被破壞，并且要嚴(yán)格按照相應(yīng)施工要求對(duì)每次開(kāi)挖的厚度進(jìn)行控制，及時(shí)架設(shè)鋼支撐體系。根據(jù)施工設(shè)計(jì)要求施加預(yù)應(yīng)力，確保基坑開(kāi)挖的安全性。在基坑開(kāi)挖施工中還要加強(qiáng)支撐軸力監(jiān)測(cè)工作，根據(jù)具體的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及時(shí)處理，保證支撐體系的穩(wěn)定性和牢固性。

2.4樁間網(wǎng)噴施工

在樁間網(wǎng)噴施工過(guò)程中，需要從以下方面出發(fā)進(jìn)行分析：

1）掛網(wǎng)施工作業(yè)。在此次施工中鋼筋網(wǎng)片的網(wǎng)格間距為150mm×150mm，在施工過(guò)程中需要對(duì)鋼筋進(jìn)行科學(xué)加工。鋼筋進(jìn)場(chǎng)后需要完成調(diào)整作業(yè)，并根據(jù)所需長(zhǎng)度進(jìn)行下料。對(duì)鋼筋網(wǎng)片進(jìn)行加工時(shí)，需要將其加工成1600×2000mm的鋼筋網(wǎng)片。節(jié)點(diǎn)處利用電焊進(jìn)行焊接，保證網(wǎng)片綁扎牢固，防止出現(xiàn)變形松脫問(wèn)題。在掛網(wǎng)過(guò)程中，通常設(shè)置網(wǎng)筋與坡壁土體之間存在一定間隙，上下搭接可以利用綁扎方式進(jìn)行，搭接長(zhǎng)度要保持在300mm以上。在植筋孔開(kāi)孔時(shí)，要根據(jù)施工設(shè)計(jì)要求，保證開(kāi)孔位置、孔深和孔軸方向的合理性。植筋孔鉆好后要將鋼筋插入到孔內(nèi)，并根據(jù)施工設(shè)計(jì)圖紙規(guī)定的配合比完成水泥砂漿拌制工作，及時(shí)將其灌注到鉆孔內(nèi)注漿。在砂漿凝固前要防止敲擊、碰撞和拉拔鋼筋。2）噴射混凝土施工。在噴射混凝土施工過(guò)程中主要利用濕噴機(jī)完成施工作業(yè)。人工初噴3cm～5cm厚的C25混凝土后要掛鋼筋網(wǎng)，并且要對(duì)其施工質(zhì)量進(jìn)行檢查，合格后再進(jìn)行復(fù)噴，一直到設(shè)計(jì)厚度。噴射作業(yè)需要按照從上到下的原則進(jìn)行，噴嘴要與基坑面垂直并做小圓周運(yùn)動(dòng)，噴槍與受噴面的距離為0.6m～1m左右，工作風(fēng)壓要控制在0.4MPa～5MPa，以保證噴射層表面平整光滑。在噴射面終凝2h后要進(jìn)行噴水養(yǎng)護(hù)作業(yè)。養(yǎng)護(hù)時(shí)間根據(jù)具體施工溫度確定，每一段噴射區(qū)間底部要預(yù)留30cm不噴射，方便在下層開(kāi)挖后進(jìn)行鋼筋網(wǎng)連接作業(yè)。

此次施工中要保證鋼筋網(wǎng)搭接質(zhì)量，確保嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)規(guī)范要求進(jìn)行安裝。在噴射混凝土施工過(guò)程中，必須要根據(jù)噴層厚度參考標(biāo)準(zhǔn)，確保混凝土層厚度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，并且要利用噴射混凝土蓋住鋼筋網(wǎng)。

2.5鋼支撐體系施工

鋼支撐體系施工是此次施工過(guò)程中的重要施工環(huán)節(jié)之一。在鋼支撐體系施工中，需要在基坑設(shè)置一道鋼支撐和兩道錨索。第1道鋼支撐要架設(shè)在冠梁上，第1道錨索主要是在冠梁頂下4.1m部位，第2道錨索在冠梁底下7.6m部位。在施工中利用鋼管進(jìn)行施工，直接使用直撐方式，每一根鋼支撐兩端要設(shè)置活動(dòng)端頭和固定端頭?；顒?dòng)端頭的主要目的是施加預(yù)應(yīng)力。在鋼支撐體系安裝施工過(guò)程中，需要在基坑周邊場(chǎng)地完成鋼管支撐分段拼裝，并利用汽車吊進(jìn)行安裝，具體的施工要點(diǎn)包括以下方面：（1）鋼管預(yù)拼裝。在預(yù)拼裝過(guò)程中，需要根據(jù)測(cè)量的基坑寬度完成拼裝，拼裝后的鋼支撐要進(jìn)行拉線檢查，確保其順直度符合要求，并且要利用鋼卷尺對(duì)長(zhǎng)度進(jìn)行測(cè)量。檢查鋼支撐管接頭連接是否緊密，以防止支撐管出現(xiàn)破損變形等問(wèn)題。（2）吊裝前準(zhǔn)備作業(yè)。在吊裝前需要對(duì)鋼支撐進(jìn)行全面檢查，合格后可以利用紅油漆在支撐上編號(hào)，并檢查支撐安裝所需要的吊裝設(shè)備、焊接設(shè)備和施加預(yù)應(yīng)力軸力組合的千斤頂?shù)仍O(shè)備是否完好有效。特別是作業(yè)所需千斤頂，必須經(jīng)過(guò)標(biāo)定合格后才能夠使用，保證支撐安裝作業(yè)能夠順利安全進(jìn)行。等到土方開(kāi)挖到鋼支撐500～800mm位置時(shí)，可以進(jìn)行支撐安裝作業(yè)。在鋼支撐安裝過(guò)程中禁止交叉作業(yè)。（3）在鋼支撐安裝過(guò)程中，可以利用汽車吊進(jìn)行安裝。完成鋼支撐檢查作業(yè)并合格后，在地面拼裝好整體鋼支撐體系并對(duì)其進(jìn)行吊裝。要將其吊放在托架上，人工配合進(jìn)行調(diào)整。吊車吊鉤不松開(kāi)，一直等到預(yù)應(yīng)力施加加固完成后，才能松開(kāi)吊鉤完成安裝作業(yè)。這種施工方法主要是在第1道鋼支撐體系安裝中進(jìn)行應(yīng)用。此外，鋼支撐檢查合格后，按照編號(hào)吊入基坑內(nèi)，利用挖機(jī)配合人工進(jìn)行就位，完成現(xiàn)場(chǎng)拼裝后，利用吊車吊裝放到托架上，之后按照常規(guī)程序操作。這一種方法除了第1道鋼支撐施工外都可以進(jìn)行應(yīng)用。

結(jié)語(yǔ)：

總而言之，在下穿隧道施工過(guò)程中，為了保證施工安全需要對(duì)既有有軌電車和周邊設(shè)施環(huán)境進(jìn)行深入分析，并利用科學(xué)合理的安全保障措施對(duì)既有有軌電車和周邊設(shè)施進(jìn)行安全保護(hù)，除此之外，在施工過(guò)程中需要從技術(shù)要點(diǎn)出發(fā)對(duì)整個(gè)施工環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格控制，防止在施工過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題而影響施工安全性。同時(shí)要利用可靠的技術(shù)管理降低下穿隧道在施工過(guò)程中對(duì)既有有軌電車和周邊設(shè)施安全產(chǎn)生的負(fù)面影響。

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