浅谈暗挖法在城市地下工程中的应用

王海兵

摘要：早期城市地下人防工程以明挖法、盖挖逆作法等施工工艺为主，严重干扰道路交通、破坏环境、影响周边居民，外加大面积的场地占用给投资商及业主带来巨大的资金投入。本文中的民众街、民庆街地下人防工程改用暗挖法施工，轻松解决了这些问题，保证了施工质量。

关键词：暗挖法  地下人防工程  施工方案

1 问题的提出

随着我国建设基础设施的增多以及地下工程的建设，城市中心地表建筑物、道路等建筑设施多而复杂，早期地下工程施工多使用明挖法、盖挖逆作法等工艺为主，严重干扰道路交通、破坏环境、影响周边居民，外加大面积的场地占用给投资商及业主带来巨大的资金投入。诸多外部干扰因素使得明挖法、盖挖逆作法等工艺无法在城市中心地下工程建设中顺利实施，但将暗挖施工工艺引入城市地下工程中就轻松解决了以上提出的问题。

2 概况

民众街、民庆街地下人防工程位置坐落于哈尔滨市道里主城区，由民众街、民庆街成L形组成。位于街道马路正下方，民庆街西起点位于新阳路，东至民众街，往北拐北至通达街路口，为地下两层，主要功能为商业和停车库。总面积为33532.66m2。总造价2.6亿元，总工期为13个月，计划2013年11月开工。施工采用管棚保护下多导洞暗挖施工负一层、洞桩法施工负二层。项目位置见图1。

地下结构为柱板式+纵横向剪力墙结构，纵向柱距8.1m，停车位为边跨，跨距为5.0m。中间纵向通行车道跨距为6.9m。车库部分边墙厚0.5m，底板厚0.65m，顶板厚0.6m，中板含后期抹面层厚0.4m。现浇自密实防水钢筋砼，柱为钢管砼，直径0.5m，设有柱帽和柱基础，覆土厚度为3.4m。商场部分柱网8.1mx8.1m，边墙厚0.45m，底板厚0.6m，顶板厚0.55m，中板含后期抹面层厚0.4m。现浇自密实防水钢筋砼，柱为钢管砼，直径0.5m，设有柱帽和柱基础，与基础底红线斜交，与地面马路平行，覆土厚2.4m。

3 总体施工方案

3.1 根据现场情况、哈尔滨市城市施工等要求，综合考虑，本工程负一层采用管棚支护下暗挖施工、负二层采用洞桩法施工。具体施工顺序如下：竖井开挖→横通道开挖→打管棚→负一层导洞开挖支护→施作挖孔桩下负二层形成柱子基础结构及柱子→施作顶板、中板、侧墙→开挖负二层、施作底板、下接侧墙→施作口部、连接所有主体结构以及隔墙、配套房间→底板填充砂、底板中板抹面主体施工完毕。

其中竖井部分

①选择竖井位置并开挖竖井，竖井尺寸根据现场情况决定。②竖井施工工艺流程图（图2）。③竖井施工简图（图3）。④直径108mm管棚超前支护。在竖井内，作为管棚施工的工作面，采用水平定向钻机成孔，打入直径108mm壁厚6mm的钢管，钢管中心间距400mm，每节管为3m分段焊接，根据现场管线或原地下建筑物基础埋设情况确定单根管长度。

3.2 导洞初支施工。初支采用工字钢I20，每根工字钢两端头均设有连接板，连接板尺寸为230*220*15。民众街车库及商场每榀间距采用60cm，民庆街考虑相邻建筑物及管线的影响间距调整为50cm。工字钢与工字钢之间设置φ22连接钢筋、φ8钢筋网片。φ22连接钢筋单根长0.8m竖向工字钢间按1m间距布设、水平工字钢顶板按0.6m间距、中板仰拱间距按1.2m间距布设。φ8钢筋网片间距200mm于竖向及顶板工字钢双向设置。钢筋网片民众街单层双向布设，民庆街双层双向设置。喷射砼采用C25，永久支护面喷射厚度25cm，临时支护面厚度10cm，考虑到民庆街预防沉降对管线产生不利影响，民庆街的临时中板也按25cm处理。所有沿侧墙导洞考虑主体砼向负二层下接的安全因素，每根竖向工字钢脚均打入2根1.5mφ22锚杆锁脚。

施工时根据实际情况开横通道或纵通道时设立马头门，马头门以3榀工字钢初支为一组，喷射砼必须满喷以确保安全。

考虑到初支顶面平整度及施工难度，防水采用帷幕注浆填实及局部渗漏补防措施处理。

3.3 主体砼部分

3.3.1 结构要求。二衬结构为钢筋混凝土结构，钢筋详见配筋图，混凝土标号为C35（钢管柱砼C30），侧墙、顶板、底板均为P8抗渗砼，保护层厚度：顶板板底25mm，板顶40mm;底板板底40mm，板顶25mm;中板25mm;侧墙土中50mm，室内25mm;所有受拉钢筋锚固长度为34d，受压钢筋锚固长度为24d，焊接接头采用单面焊10d，接头错位40d。

3.3.2 施工步序。本工程负一层采用管棚支护下暗挖施工、负二层采用洞桩法施工。主体砼施工结合初期支护施工工艺进行。施工顺序为：挖孔桩内底板砼→桩内钢管柱→顶板砼→侧墙负一层砼→连接侧墙及顶板砼→开挖中导洞→连接导洞间顶板砼→整体浇注导洞间中板砼→开挖负二层土方→连接柱间底板砼→侧墙下接逆作并及时连接柱间底板砼。

3.3.3 主要施工技术要求

①底板及柱砼施工

a柱子加工在工厂加工，运到现场经检验合格后使用。b柱子分为2截运到洞内，用扒杆吊装。c对位后采用坡口焊连接。

②钢管柱安装

a考虑到钢管桩就位及平整度的控制，钢管柱底座采用75cm×75cm×1cm钢板。b为防止钢板位移，钢板下焊接“L”形φ25钢筋4根作支腿。c打完垫层后要测量人员要及时跟进，准确定位柱中心位置及柱底标高。在砼初凝前安放好钢板，施工人员用水平尺找平，同时在垫层四角预埋缆风绳拉环。d根据测量人员交付的柱中心点，施工人员在钢板上画圆标出钢管柱的位置，并在柱子圆周线外侧焊3个钢筋头以作钢管柱就位时卡位用。e钢管柱就位后四周应拉上缆风绳，以便控制钢管柱垂直度及安全保障。f钢筋按设计要求甩筋预埋，同时每根柱子基础四周预埋注浆管（或后期做静压桩处理）以提高基底承载力。g灌注混凝土：底板及下半截钢管柱采用抗渗等级P8的C35标号砼。h砼浇筑完毕强度达到80%以上开始进行基础处理以满足地基承载力的要求。

③顶板砼施工

用工字钢纵向跨过挖孔桩，搭在两侧的土堆上作为排架基础，并用钢筋连接或工字钢中间加木撑防止倾覆。

工字钢上搭设钢管排架，上设顶托，下设底托。排架上铺木板方便工人操作，利用2侧临时支撑焊接钢管或钢筋用来支撑钢筋笼。

钢筋笼检验绑扎合格后，按设计标高制安模板。每10m预留φ42注浆孔或考虑商业部分营业的因素根据实际情况将注浆孔留在两端头。

顶板底板每隔10m预留砼浇筑孔，浇筑泵管要单独搭设支架，以免泵送时晃动支架带动模板。顶板采用泵送顶升法灌注C35抗渗P8免振捣自密实混凝土。

砼浇筑时为保证砼密实饱满，在端头堵头板的顶端要预留1-3公分高的观察槽口，当槽口满溢时证明砼已经灌满，考虑后期砼收缩以及顶板顶面的平整度因素，砼收缩趋平稳后再进行后期注浆保证砼与顶部初支结合密贴。

参考文献：

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[2]吴涛，谢金容，杨延军主编.人民防空地下室建筑设计[M].中国计划出版社，2006.

[3]田贵应.地下人防工程结构设计的特点分析[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2015（02）.