浅谈人挖桩成孔在暗挖隧道竖井初衬施工中的应用

李 博

（北京电力工程有限公司 100070）

0 引言

浅埋暗挖法是在距离地表较近的地下进行各种类型地下洞室暗挖施工的一种方法，施工过程中，需在竖井上方搭设龙门架作为土方吊运设备，先施工竖井初衬，竖井挖至设计标高深度后，采用破除马头门的方式进行隧道初衬施工，施工竖井后期多作为永久检查井。其施工方法灵活多变，可以应对相对复杂的施工环境。在在隧道路由固定，竖井上方近地距离有不可迁改的构筑物时，则需要采用特殊方法完成竖井初衬作业。本文以某电力隧道工程为例，论述一下因竖井上方有近地高压线无法支设龙门架，在竖井中间使用人工挖孔桩成孔，利用竖井下方已完工隧道作为出土路线进行竖井初衬施工的方法。

1 工程概况

某电力隧道竖井为Ø5.2m 圆形竖井，采用逆作法施工，竖井深度12m。初衬结构为“喷射混凝土+网架结构+钢筋网” 支护，初衬、二衬厚度均为250mm。隧道尺寸为2m×2.3m 标准断面。竖井上方7m 处有10k 高压线，经前期协调，确定高压线无法迁改，为保证距高压线满足4m 安全距离，龙门架高度不足3m，无法支设。受此影响此竖井无法施工，邻侧隧道已施工至竖井边。

竖井施工主要穿越土层为：粉质粉土素填土①层，房渣土①1 层,细砂③1 层，圆砾③层，细砂③1 层、卵石④层、重粉质粘土④1 层。

根据其余竖井开挖情况，在隧道下半部有地下水，因此井底考虑使用集水坑进行排水。

2 施工方法

考虑到竖井上方受高压线影响，无法使用龙门架、吊车等设备，首先排除从竖井上方出土方法。因竖井一侧隧道已施工至竖井边，可借此作为出土路线将土方运至临近施工竖井完成土方外运，施工步骤如下：

第一步：竖井一侧隧道初衬继续施工，将隧道初衬结构穿过竖井后至另一侧变形缝处暂停，封闭掌子面。

第二步：在竖井中心位置采用人工挖孔桩方法自上而下成孔至隧道初衬顶部，并破开洞底的隧道拱顶结构。

第三步：进行竖井初衬施工，土方由0.8m 孔洞倒入底部隧道内，装车后经隧道由临近施工竖井外运。

第四步：竖井初衬施工至隧道初衬位置时，破除已完成隧道初衬，直接将钢格栅进行焊接并割除多余部分，焊接部位使用帮焊钢筋加固处理。

第五步：竖井初衬施工至底。清理现场。

施工方法如下图所示：

3 隧道初衬穿越竖井

为形成完整的出土通道，同时为确保后期竖井施工时的安全，将已施工至竖井边的隧道继续开挖，直至穿越竖井，在另一侧变形缝位置停止施工，并在掌子面上安装钢格栅、钢筋网片进行封闭处理，确保掌子面的稳定。

隧道初衬下穿竖井时，依据设计图纸中标明的里程，与竖井初衬相连的钢格栅安装时均需使用全站仪精准定位，确保后期竖井初衬施工时每榀钢格栅均可与隧道初衬有效连接。由于竖井结构形式为圆形，此处隧道初衬钢格栅采取三榀密排布置。同时隧道、竖井初衬的纵向连接筋均由间距1m 内外双层布置加密至0.5m。

4 人工挖孔桩成孔

底部出土通道已经形成，还需打通地面至底部的连接通道，最终形成完整的出土路线。经对比决定，采用人工挖孔桩成孔的方法施工连接通道。此方法优势有以下几点，一是占用井上空间小，可以充分满足与上方高压线的安全距离；二是形成的孔洞护壁有一定的强度，既能确保竖井施工时护壁可承受施工荷载，也可根据开挖深度对护壁进行随时破除；三是自身施工工艺相对简单，施工时间短，还可在人工挖孔桩成孔完成时直接对下方隧道初衬拱顶进行破除。

人工挖孔桩位置选在竖井中心处，将孔洞对竖井初衬施工的影响降到最小。人挖桩成孔内径0.8m，护壁采用C25 自拌混凝土浇筑，厚150mm，孔洞护壁配筋为φ8 钢筋。施工时选用卷扬机吊运土方，挖土次序先中间后周边。模板高度一般为1 米，用松木板或钢模板拼装成90°弧长，组装而成。钢筋安装完成，模板做临时固定后，即可进行护壁混凝土浇注。施工时配备相应的照明、通风等措施。自地面向下成孔，最终将护壁孔洞落至隧道初衬顶部。为提高人工挖护壁在隧道上方的自稳性，每节护壁施工时，均环向均布安装3 根加强锚杆，锚杆为Φ20 螺纹钢筋，长度1m。

成孔后，竖井初衬施工时，在孔口覆盖钢筋篦子防止坠落，篦子由φ 20@150*150 加工而成，直径1.2m。

5 竖井初衬施工

竖井初衬土方施工借助人挖桩孔洞作为出土孔，将挖出土方倒入下方隧道内，直接装入电动三轮车运至临近施工竖井，自龙门吊外运至土仓。施工过程中，人工挖孔桩护壁随挖随破，孔口篦子保持始终覆盖，并派专人看护。

将人工挖孔桩成孔时所用的卷扬机安装在竖井临边位置，钢格栅、钢筋网片等材料由卷扬机吊运至井下作业面。

以标准施工工艺进行竖井初衬施工，施工至隧道拱顶处时，竖井钢格栅需2榀密排设置。继续向下施工，与隧道拱顶、侧墙相接时，将连接点隧道初衬破除混凝土结构露出钢格栅主筋，竖井钢格栅与隧道钢格栅各自主筋焊接连接，并设帮焊钢筋加固处理。

在连接点均焊接牢固后，逐层将竖井范围内的隧道初衬全部破除。直至完成竖井初衬施工。

6 结论

浅埋暗挖法施工自身具备结构形式多变，施工方法灵活的特点，使其相对于其他施工方法更能应付复杂的环境。本文论述了因施工现场条件限制无法搭设龙门架，改变思路采用人工挖孔桩成孔，自上而下进行出土作业，最终顺利完成竖井初衬结构的施工方法。为后续类似工程提供借鉴。