摘要：穿越城市交通道路的地下通道，由于暗挖施工可保证修建过程中不中断交通，所以它成为修建城市地下过街通道首选施工方法。一般房屋建筑工程的地下通道埋深较浅，在某些城市又处于软弱土层和地下水位较高的地质水文条件下，必须采用科学合理可行的施工技术，以确保暗挖通道的施工安全和施工质量。本文就将对应用浅埋暗挖法成功修建地下过街通道的实例进行分析介绍。
关键词：地下通道；暗挖法；施工技术
1、工程概况
该地下通道工程位于我市中心区。通道走向沿东西方向布置，连接某大厦一、二期工程的地下负三、负四层车库。地下通道结构为双层单跨钢筋砼框架结构，全长37.546m，其中暗挖段长18m，埋深约4.19m。
2、暗挖施工方法
2.1.暗挖段两侧地面深孔袖阀管注浆施工
为保证暗挖段施工的顺利进行，在明挖段三轴搅拌桩及钻孔桩施工期间同步对暗挖段南北两侧进行地面深孔袖阀管注浆施工，对暗挖段进行止水，以配合后期暗挖全断面注浆施工。
（1）袖阀管注浆施工工艺流程
袖阀管施工工艺流程见图1所示。
图1 袖阀管注浆施工工艺流程图
（2）设计参数
采用袖阀管注浆对地下通道暗挖段两侧进行止水，地质钻机钻头直径φ95mm，钻杆直径φ89mm；孔间距500mm，孔深为自地面以下18m，注浆范围在暗挖段初期支护顶以上2m至底以下2m范围；两排孔位呈梅花形布设，加固范围为暗挖段初期支护外2m-4m范围。注浆孔
共计108根，有效加固深度14.1m。如个别孔位因现场条件限制不能施工，则应调整位置，错开，但必须保证钻孔数量和质量。施工设计参数：浆液扩散半径为0.5m；注浆范围为暗挖通道拱顶以上2m至初期支护底2m；注浆孔间距为0.5m；注浆孔排距0.5m（局部可视现场情况调整）；袖阀管规格φ50mm，t=3mm。
2.2.注浆工艺
（1）测量定位：利用现场基准点用全站仪按设计要求间距进行布孔。
（2）成孔：采用常规地质合金钻头成孔；成孔直径95毫米。对于钻孔位置上有较厚杂填石层存在的现象时，应采用水钻钻头成孔。
（3）清孔：在已完成的钻孔中用膨润土配置的浓泥浆进行清孔，排除粗颗粒渣土。
（4）下袖阀管：钻孔中下入已制作好的袖阀管。
（5）下套壳料：套壳料的水∶水泥∶膨润土比为3∶1∶1，从孔底往上灌注套壳料至孔口。
（6）管线连接：在套壳料达到一定龄期后（约24h），在袖阀管内下入注浆器，注浆器的中间约20cm长开槽孔，在其上下各带有止浆塞，将注浆压力管与袖阀管内的注浆器进行连接。
（7）制浆：采用MC注浆材料-水玻璃双液注浆（含缓凝剂）,水泥浆浓度1∶1,体积比1∶1,。
（8）开环注浆：将注浆器下至需要注浆的孔段，启动注浆泵，压送清水，在此过程中压力逐步提高，直到冲开橡胶袖阀及所对应位置的套壳，压力回落后，泵水泥浆液，一直注浆到设计所规定的压力并稳定为止；在此过程中可视需要或设计规定进行间歇注浆，直到符合设计要求为止。
（9）连续开环注浆：根据设计要求，上下移动注浆管，在需要注浆的各部位依照上述做法逐步开环注浆，直到完成所有孔段的注浆。
（10）做好注浆过程中各项记录：开环位置、注浆时间、注浆压力、水泥用量、水灰比、注浆过程出现的特殊情况等。
（11）注浆达到设计要求后，清洗管路及袖阀管，拆除注浆管，进行下一孔的注浆。
3、管棚施工
用Φ108钻头低速低压开孔，成孔2～3m，下入Φ108的管棚钢管，检查钻孔方向无误后，换91钻头，钻机转速升至正常转速。钻进中以Φ108的管棚钢管作套管跟管钻进，钻至设计孔深。钻孔过程中要始终注意钻杆角度的变化，并保证钻机不移位。每钻进3～4m用仪器复核钻孔的角度是否正确，以确保钻孔方向。钻进过程前在套拱的格栅钢架上安装定位管，定位管采用2m长的φ127的套管，完成一个孔位后钻机在下一孔就位，继续施作下一根管棚，整个隧道断面上方全部施作完成后再注浆填充管体，即形成管棚支护体系。
1）套拱施工
在管棚钻进起始端架设4榀格栅钢架，总宽度为2.0m，测量定位后用φ25@500连接筋焊接牢固，沿格栅的外侧钢筋按照中心间距400mm焊接30根φ127，δ=4mm的导向钢管，后在首排定向钢管上方密排钢筋，在钢筋上方布设30根导向钢管，两排钢管成梅花形布置，管口两端用φ16，L=90mm钢筋焊接固定好。立模浇注C20混凝土。
2）搭设工作平台
根据施工特点和现场条件，钻机操作平台采用一层土平台，根据钻机高度采用小挖掘机配合调整平台高度，如现场土体被扰动，则应采取夯实土体并采用工字钢、方木等铺设在机械下方以保证机械的稳定。
3）钻机吊装就位与调试
根据现场条件采用25吨汽车吊将钻机吊至基坑，并移位至工作面，钻机在工作台上应保持水平稳定，并调整其与管棚钢管在同一平面和同一轴线后，调整钻机坡度与水平夹角为1°。
4）管棚钻进施工
根据本工程地质情况，采用非开挖技术一次性导向跟管钻进法施工。施工前对通道内管棚进行编号，奇数为有孔钢花管，偶数为无孔钢管，为防止塌孔情况的发生，采用间隔钻进的方法施工，如先施工奇数号管棚，再施工偶数号管棚。
利用导向管定位钻机，使钻进钢管与导向管对中，导向钻进。钻进前，将孔口密封装置套在第一根管棚钢花管上。要求将浸油盘根加入4～6圈，在盘根前后应加垫10mm～15mm厚的胶板并将盘根压兰用螺栓拧好压紧。密封盒安装好后，将钢花管顶入孔口管内，如一切正常，方可开钻。在钻进中，如密封处漏水，应随时调整压兰的压紧度。钻进前须先开泵，待泥浆流通正常后，方可钻进。钻进时，泵压应控制在0.6MPa～1.0MPa，最大不超过2.0MPa，转速30r/min～60r/min（砂层取其低值，黏性土取其高值，最高≤100r/min ），泵量为10L/min～30L/min为宜，保持中小水量、中低压力、匀速中速钻进。为防止水土流失，控制沉降，应采用孔内保压措施。通过回水阀门严格控制回水量，始终保持回水量小于或等于进水量。每根管必须顺直，钻进中，每次接管先钻进、后进行套管丝扣连接及接缝焊接（即先钻后焊）。接管以及焊接过程中，均注意不得将异物遗留或掉入打设管内。接长钢管应满足受力要求，相邻钢管的接头应前后错开。同一横断面内的接头数不大于50%，相邻钢管接头至少错开1 m。
5）管棚注浆施工
注浆材料根据设计要求采用1∶0.5水泥水玻璃双液浆液，水泥采用P.O42.5普通硅酸盐水泥。采用注浆泵后退式注浆，注浆时，采取低压力、中流量注入，注浆压力初始压力0.5～1.0MPa，终止压力1.5～2.0MPa。
注浆前应进行现场注浆试验，根据实际情况调整注浆参数。注浆过程中压力逐步上升，流量逐渐减少，当压力升至注浆终压时，继续压注10min，结束注浆。注浆结束标准及效果检查：第一，单孔注浆结束标准：每段注浆都正常进行，注浆终压达到设计终压，注浆量达到设计注浆量的80%；或虽未达到设计终压，但注浆量已达到设计注浆量，即可结束本孔注浆。第二，全段结束标准：设计的所有注浆孔均达到结束标准，无漏注现象。第三，达不到结束标准，应补充或重新注浆直到满足要求为止。
4、通道开挖方法
（1）土方开挖顺序
通道开挖采用CRD法分层、分块开挖，将开挖断面分为上、中、下三层每层分三块共九洞室进行施工。先开挖上、中层中洞，后分别开挖上、中层侧洞，再开挖下层中洞及侧洞。每洞室采用环形开挖预留核心土，人工开挖。通道纵向开挖严格限制一次性开挖进尺为0.5m，相邻施工错台相差3～5m，上下施工台阶长度亦相差3～5m。
（2）格栅钢架、钢筋网施工
开挖轮廓经尺寸检查满足设计要求，初喷后，即开始架立格栅钢架，依据断面中线及标高，准确就位。
根据设计情况并结合施工现场安装方便并能满足受力要求的原则，对拱架加工尺寸进行优化设计，实际放大尺寸可根据量测结果进行调整。
由于分多步开挖，格栅钢架架立时注意控制连接板精度。每片格栅钢架间采用螺栓连接，要求保证螺栓连接质量。格栅钢架之间采用12根φ25纵向连接筋连接，连接筋纵向搭接长度满足规范要求，同时保证焊接质量。格栅钢架定位后，安装型钢支撑，型钢支撑采用工20b型钢，和满铺双层φ6.5@150×150钢筋网片，钢筋网与格栅钢架密贴，铺设平顺，用绑丝与格栅钢架绑扎牢固。
（3）喷射砼施工
通道初支采用喷射砼，喷砼强度为C25，采用潮喷砼施工工艺。
1）潮喷砼
潮喷砼就是按照配合比，在拌和前用适量的水把砂、石原材料湿润，然后加入水泥、速凝剂、防水剂用强制式搅拌机拌和（搅拌时间不少于3min），把拌和料送入喷射机料斗，喷射机活塞将拌和料送入混合室，与压缩空气混合后进入喷射管，在喷嘴处通入水，再次混合后的料束从喷嘴射到受喷面。
2）潮喷方法
①喷射机安装好后，先通风、清洁管道内杂物。同时用高压水吹扫受喷面，清除受喷面上的杂物。
②喷射时应先通风，然后再加入拌和料，上料时要保证供料连续均匀，喷射前先在一边加水调试，待喷射砼正常后再移入喷射面喷射。
③喷射砼的喷射路线应自上而下，呈“S”形运动；喷射时，喷头作连续不断的圆周运动，并形成螺旋状前进，后一圈压前一圈三分之一。
④喷射机要求风压为0.3～0.5Mpa，喷头距受喷面的距离控制在1.5～2.5m时较好。
⑤喷头与受喷面保持垂直，如遇受喷面被钢筋网片、格栅覆盖时，可将喷头稍微偏斜10°～20°。
⑥喷射砼应分层喷射，每层喷射厚度拱部为5～6cm,边墙为7～10cm。后一层喷射在前一层砼终凝后进行，若终凝后1h以上再次喷射砼时，受喷面应用风、水清洗。
7.暗挖段初支背后回填注浆
初支施工完成后,对初支背后土体应及时采用压水泥浆液进行回填注浆，以补充开挖过程中对周边土体产生的间隙，以保证初支背后密实。
初支背后注浆管采用Ф42普通焊接钢管，管长约为0.7m。注浆管沿拱顶布置，每断面不少于3根，纵向间距3～5m，必要时也可在仰拱下布管，一般采用预埋方式布管；根据实际情况布设在位移变化较大处或渗漏水处，也可针对性的对某位置用风钻钻进成孔布管注浆。
5、结语
本文通过工程案例介绍的高层建筑之间穿越城市交通道路的地下通道暗挖技术，对通道开挖一定范围的两侧和顶部的土体进行超前预加固和多种形式的支护，并采取有效的降水和止水措施，以及对掌子面整体土体开挖前用胶凝浆液进行预加固。实践证明，此技术在暗挖过程中是安全可靠的，施工方便，施工设备较简单，取材容易，安全可靠性强，可适用于一般房屋建筑工程在软弱地质条件下且埋深较浅的地下通道的暗挖施工。
