深港西部通道深圳侧接线工程隧道结构盖挖半逆作法设计与施工特点

 丁兴国

 [上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司，上海200092]

摘要：深港西部通道深圳侧接线工程是国内首条位于城市主干道的特大型现浇箱形隧道，是通过一线口岸深港过 境车辆的专用通道，设计行车速度80 km/h，按双向6车道高速公路标准建设。主线全长约4.48 km，其中下沉式道路为浅埋箱式隧道结构，长约3.08 km。针对“盖挖半逆作法”施工工艺在深港西部通道深圳侧接线工程实施过程中的成功经验，阐述本工程的设计和施工要点。

 关键词：下沉式道路；盖挖半逆作法；围护结构；基坑

 中图分类号：U455.4文章编号：1004-4655( 2016) 02-0070-02

1工程概述

 深港西部通道工程包括深圳湾大桥、深圳湾口岸和深圳侧接线工程（以下简称“接线工程”）。接线工程是通过一线口岸深港过境车辆的专用通道，设计行车速度80 km/h，按双向6车道高速公路标准建设。接线工程起于港湾大道，沿线经过大南山北麓、东滨路和后海湾，与工业大道、后海大道、科苑大道等相交，终点位于西部通道一线口岸出口，主线地下结构全长约3.14 km。路线走向示意图见图1。

  南油（工业）大道为一条横穿深港西部通道的城市次干道，该路段现有管线及规划管线密集。由于此路口为三路交叉，是南山地区的主要交通要道之一，交通非常繁忙，施工期间必须维持交通。为了施工期间维持南油大道路口的交通，穿越路口的2个暗埋段结构施工方法必须有别于大开挖整体浇筑混凝土的传统工艺，选用半幅路面翻交结合“盖挖半逆作法”施工方法，能在较短的时间内恢复交通，确保施工期间的安全。现状管线示意图见图2。

2盖挖半逆作法设计与施工特点

 本工程采用的“盖挖半逆作法”属逆作法的一种衍生和拓展，包括主体结构、围护结构、支撑体系等。深港西部通道为浅埋箱式隧道，主体结构为单箱三室的矩形箱室断面（见图3）；围护结构选用咖1 000 mm钻孔灌注咬合桩，咬合200 mm,咬合桩二序桩为钢筋混凝土桩，一序桩为素混凝土桩或（方箍）钢筋混凝土桩。施工现场实景图见图4。

2.1围护结构

 围护结构是基坑工程重要组成部分，主要考虑因素有工程地质条件、水的治理（因势利导、截排灌结合）、周边重点建筑、现有保留地下管线、红线范围内的有效空间利用情况、施工期间的交通组织、支护结构刚度与受力要求以及施工风险等，其中施工风险主要是：如外力的不确定性（随环境条件、施工方法和步骤等因素的变化而改变）；变形的不确定性（施工质量和现场管理水平、土的性质和地下水的变化、不良现象等因素）；土性的不确定性（土层的特性不是常数，在基坑的不同位置、不同施工阶段土性是变化的，地基土对支护结构的作用也随之变化）；一些偶然变化所引起的不确定性（土压力的意外变化、没有掌握的地下障碍物及周边环境的改变等）。

 本工程南油大道路口位于建成区，四海路以西至K2+278北侧、四海路（约K2+440附近）至后海大道路段构筑物较密集，红线宽度较小的路段，围护结构选用占地小、刚度大、施工灵活的钻孔灌注咬合桩方案，其施工工艺为全套筒法又称贝诺特法，实质上是冲抓斗跟管钻进法，与采用泥浆护壁的钻、冲击成孔及其他干作业法的大直径灌注桩的施工法相比，成孔成桩工艺方面有以下特点。

 1)噪声低，振动小，不使用泥浆，无泥浆污染环境的忧虑，施工现场整洁文明，很适合本工程在市区内施工。

 2)孔内取泥土，含水量较低，方便外运。

 3)成孔和成桩质量高。取土时因套管插入整个孔内，孔壁不会坍落；易于控制桩断面尺寸与形状；含水比例小，较容易处理孔底虚土，清底效果好；充盈系数小，节约混凝土。

 4)可挖掘小于套管内径1/2的石块。

 5)因用套管护壁，可靠近既有建筑物施工。

 6)避免采用泥浆护壁法的钻、冲击成孔时产生的泥膜和沉渣对灌注桩承载力削弱的影响。

 7)由于钢套管护壁的作用，避免钻、冲击成孔灌注桩可能发生的缩颈、断桩及混凝土离析等质量问题。

2.2盖挖半逆作法施工工艺

 本工程采用的“盖挖半逆作法”施工方法主要工序为先打设围护结构和支承箱顶板用的钢格构竖向柱，而后进行暗埋段顶板施工，铺设管线，最后恢复路面交通。此过程均采用半幅路面施工，另半幅路面维持地面交通的翻交施工法。待交叉口完全恢复交通后，从洞口两侧取土挖掘，边开挖边加支撑，至设计标高后，进行自下而上的施工浇筑次序，最终完成交叉口暗埋段的箱型结构施工。盖挖半逆作法施工流程示意图见图5。

设计与施工特点归纳如下。

 1)充分利用永久性结构顶板兼作路口通行的盖板基础和基坑的支撑作用，使路口地下管线和路面一次到位，大大缩短对交叉口交通的影响周期，取得社会与经济效益双丰收。

 2)盖挖的盖板体系采用临时排架墩桥式体系，该体系受力明确，施工便捷，不会对永久性结构产生不利影响，开挖施工过程中易于对沉降的观测与控制。

 3)顶板与侧墙的接头采用钢板定制接缝构造，并预留压浆孔，有效解决湿接缝混凝土浇筑质量难以控制的问题。

3结语

 深港西部通道深圳侧接线工程是国内首条位于城市主干道的特大型现浇箱形隧道，是一条典型的下沉式道路。作为浅埋箱式隧道结构，其位于南油大道交叉口采用“盖挖半逆作法”施工工艺，并结合半幅路面翻交，简化施工工序，减少废弃工程量，极大缩短对交通的影响。本工程至今已运营近9a，主体结构状态良好，混凝土湿接缝无渗水现象，社会与经济效益显著。