陕西华山路桥集团有限公司 陕西省西安市 710016
摘要：电力改造综合项目中，隧道明挖施工作为一种常见的施工方法被广泛应用。本文以西安东北部330kV架空线路落地迁改电缆工程为例，对电力隧道工程土建部分沟槽明挖、钢板桩支护、灌注桩+旋喷止水帷幕支护等施工技术进行了详细的阐述分析，供大家参考借鉴。
关键词：电力改造；综合项目；隧道施工；研究；分析
1、工程概况
西安东北部330kV架空线路落地迁改电缆工程位于西安市北三环、广运谭大道以及杏渭路，本工程涉及国际港务区、浐灞生态区、未央区及经开区7条330kV架空线路、3座330kV变电站，拟落地改迁线位为北三环（草滩六路-杏渭路）、杏渭路（北三环-上乾村）、广运谭（欧亚大道-北三环），新建电力电缆隧道约21.69km。杏渭路段拟建330kV电缆隧道线位沿道路布设，本单位承建杏渭路北段（起点桩号K3+020），终点接上乾村北侧拟建330kV补偿站，隧道采用单箱双舱断面形式，各舱室净尺寸为3.0m*3.0m（宽*高），采用明挖法施工，长度约为2.5km。
2、电力改造综合项目隧道施工技术
2.1施工方案概述
潘骞路以北长约2.4km采用放坡开挖+土钉支护方案，放坡采用两级坡，下部边坡坡高5m，坡比1：0.75，上部边坡开挖至地面，两级坡之间设置1m宽平台，坡面根据沿线地质条件打设一至四道土钉保证边坡稳定性，土钉长度采用6m～12m，基坑开挖底宽为8.8m，坡顶开口线宽度为22.35m～29.4m。
靠近现状330KV塔基段20m长度范围内局部采用钢板桩+内支撑结合放坡支护方案。地面以下1.5m深度范围内采用放坡开挖，坡比为1：0.75。下部采用拉森钢板桩+内支撑支护形式采用IV型拉森钢板桩，桩长12m，设置一道φ609*16钢管撑，水平间距6m。桩项设置lm宽平台。
秦汉大道南侧173m范围内基坑深度大于11.5m且小于15.0m，采用C30钢筋混凝土钻孔灌注桩φl.0m@l.5m，桩长16m～19m，设置二道φ 609*16钢管撑，水平间距6m，竖向间距2.0m～3.5m，上部放坡高度 2m，坡比为1：0.75。
2.2土钉墙支护施工
（1）基坑开挖
土方开挖前编写详细的土方开挖方案，并取得建设单位认可后方可实施。基坑开挖前应查明场地范围内的地下管线情况，并采取合适的迁改和保护措施，以确保施工期间地下管线的安全和正常使用。
2.3钢板桩+内支撑支护段开挖
基坑开挖应配合内支撑结构施工分层、适时进行：开挖应自上而下分段分层进行，严禁超挖、无序大开挖作业。每层开挖深度不超过1.5～2.0m；每层开挖后及时施做支撑。土方施工可采用机械开挖，但应采取措施防止碰撞内支撑、支护桩。应人工先将支护桩周边土挖出后，再用机械挖土。做好挖土机械、车辆退道布置，做好挖土顺序安排，机械设备须顺着一边走，不许来回碾压，以免碰撞内支撑。在施工过程中，应安排专人进行检查观测，发生异常情况应立即停止挖土，及时查清原因并采取相应措施后方能维续挖土。应做好机械上下基坑坡道的支护。
2.4放坡+土钉支护段开挖
基坑开挖应配合围护结构施工分层、适时进行；开挖应自上而下分段分层进行，严禁超挖、无序大开挖作业。每层开挖深度不超过1.5～2.0m；每层开挖后及时施做挂网混凝土防护。土方开挖至待施工土钉标高以下0.5m处停止开挖，进行土钉施工。机械开挖后，应辅以人工修整坡面，抹面平整度的允许偏差为±20mm；在坡面喷射混凝土之前，应清除坡面浮土。距离坑底300mm土方应人工开挖，分片挖土至坑底设计标高后，应及时施工垫层；垫层应在见底后12h内浇筑完成。施工过程中应及时施做支护结构，尽量缩短基坑无支撑暴露时间，并制定有在暴雨和其他特殊条件下不能及时支护的应急方案和措施。在距基坑较远处设置临时土方堆场并开辟专用通道，挖出的土方应及时清运，严禁将土方随意堆于基坑四周，坡顶设计荷载为20kPa。土方开挖过程中应做好坑周边的排水、疏水和截水工作，防止地面水渗入基坑周边土体中。基坑内地下水控制采用集水明排和疏干井降水。基坑坡顶及四周应安装护栏，设置警示标志，施工人员上下基坑处应设置固定爬梯；根据现场周边环境要求适当考虑车辆清洗及防尘降噪措施。
2.5土钉及喷射混凝土面层施工
2.5.1土钉施工
土钉墙施工工序为：土方开挖-边坡修整-土钉成孔-土钉制作及安放-孔内注浆-补浆-面层钢筋网铺设-设置排水孔-面层喷射混凝土-洒水养护。
（1）土方开挖：土方开挖应分层分段进行，并与土钉施工紧密配合，超挖深度不得大于0.5m。上层土钉注浆体及混凝土面层强度达到100%后方可进行下一工况的开挖。每层土钉及喷射砼需养护24h后方可开挖下层土方，每层开挖深度应位于土钉下300～500mm，每段长度20～30m，而后及时修坡和施做支护。
（2）边坡修整：基坑开挖后应预留不小于80mm坡面土，辅以人工修整坡面，在坡面喷射混凝土围护前应清除坡面虚土。在既有管线附近开挖应注意保护管线。
（3）土钉成孔：土钉采用人工洛阳铲成孔，孔径120mm，人工洛阳铲无法成孔时采用机械成孔。根据现场地层情况选用适宜的成孔设备及施工工艺。钻孔后进行清孔检查，对孔中出现的局部渗水塌孔或掉落松土立即进行压浆处理，并及时安设土钉钢筋并注浆。
（4）土钉钢花管制作及打钉：钢花管采用φ48*3.25钢管，锚杆末端1.0m以内每隔300mm开两φ8mm孔，梅花型布孔，然后在上面各焊接50mm长φ16mm钢筋，焊接长度不小于20mm，构成孔前倒刺及保护块。
（5）打钉：采用冲击锤或土钉机将钢花管按设计角度及位置对正，将钢花管击打入土中到设计长度。土钉施工质量应通过现场拉拔试验进行检测。
（6）注浆：采用搅拌机造浆，应严格控制水灰比为W/C=0.5；采用重力注浆工艺，注浆前孔内应保持通畅、无残留物，注浆管端部距孔底宜为20～30cm，注浆量满足设计要求。
（7）挂网及锚头安装：钢筋网片用插入土中的钢筋固定，与坡面间隙3～4cm，不应小于3cm，搭接时上下左右一根对一根搭接绑扎，搭接长度应大于30cm，并不少于两点点焊。钢筋网片借助于井字架与土钉外端的弯勾焊接成一个整体。
（8）喷射混凝土：喷射混凝土顺序可根据地层情况“先锚后喷”，土质条件不好时采取“先喷后锚”，喷射作业时，空压机风量不宜小于9m3/min，气压0.2～0.5MPa，喷头水压不应小于0.15 MPa，喷射距离控制在0.6～1.0m，通过外加速凝剂控制混凝土初凝和终凝时间在5～10 min，喷射厚度大于等于100mm。面板采用C20喷射混凝土，并根据坑壁渗水情况适当设置排水孔。
（9）养护：冬季施工应采取薄膜覆盖保湿，土工布保温养护。
2.5.2喷射混凝土面层施工
钢筋网随土钉分层施工，逐层设置。焊接连接可采用单面焊，焊缝长度不应小于10倍钢筋直径。面层喷射混凝土强度等级为C20，配合比应通过试验确定。干法喷射时，水泥与砂石的质量比宜为1：4～1：45，水灰比宜为0.4～0.45，砂率宜为0.4～0.5，粗骨料的粒径不宜大于8mm，适当采用外加剂来调节需要的早强时间。分两层喷射，土方开挖修坡后喷射底砼，厚度30mm，面层砼及加强钢筋焊接，在钢筋网绑、焊接完成后进行。喷射混凝土时，喷头与受喷面应保持垂直，距离保持在0.8m～l 5m。作业面的喷射顺序为自下而上，从开挖层底部向上施喷。
2.6钢板桩及钢支撑施工
钢板桩打桩工艺可根据场地条件、施工设备及施工经验选用振动沉桩或静力压桩。钢板桩成桩采用屏风式打入法，采用小锁扣扣锁死，逐块打设，且每块之间的锁扣要求锁好。为保证钢板桩沉桩的垂直度及施打板桩墙面的平整度，在钢板桩打入时应设置打桩围檩支架，倾斜度不大于2%，发现异常应及时处理。钢筋三脚托架与钢板桩呈45度焊接，焊接高度不小于8mm；坑内土体开挖应与内支撑设置协调进行，土体分层开挖，每层开挖至支撑设计标高以下0.5m处，再架设内支撑，直至开挖至基底。
钢支撑的稳定性是整个基坑稳定的重要因素之-，钢支撑的架设必须准确到位，并严格按设计图要求施加预应力。支撑钢管的连接采用法兰盘连接。支撑围檩采用双拼HW400X400型钢围檩，所有焊缝均采用连续满焊。开挖至支撑底500mm时，安装支撑钢管。另外，在钢支撑从架设到拆除的整个施工过程中，对钢支撑的监测应严格要求，确保支撑的稳定。钢围檩的制作、安装必须保证其稳定、强度、变形的要求。
2.7钻孔灌注桩支护施工
秦汉大道南侧173m范围内基坑深度大于11.5m且小于15.0m，采用C30钢筋混凝土钻孔灌注桩1.0m@1.5m，桩长16m～19m，设置二道φ609* 16钢管撑，水平间距6m，竖向间距2.0m～3.5m，上部放坡高度2m，坡比为1：0.75。
3、结束语
电力改造综合项目隧道明挖施工中，基坑的支护是关键，必须全面考虑，制定出切实可行的施工措施。
参考文献：
[1] 城市明挖隧道复杂管线保护设计[J].王刚；闫一川；李航.科技风.2020年29期
[2] SMC工艺在湖底明挖隧道基坑工程中的应用研究[J].董庆.绿色环保建材.2020年12期