基於南京梅子洲過江隧道開挖工程分析
工程技術
作者：李成勳
【摘要】本文結合南京梅子洲過江通道接線（J2-J5區域）地下基坑工程案例，分析在克服“工期短、跨度大、難度高”因素下，采取分段流水並結合基坑支撐支護開挖施工，提出可行的施工措施，確保基坑的施工安全性和效益性。
【關鍵詞】基坑降水；基坑開挖；支護施工
引言
過江隧道作為一種跨越江河、聯係兩岸的主要結構物，承擔著重要的交通功能。相比橋梁來說，過江隧道具有不影響通航、拆遷少、安全性高等特點。在國內與江河相關的大型城市，如上海、香港、武漢、南京等均修建了大量過江隧道，為滿足城市的交通聯係發揮著重要的作用。本文詳細探討了各城市過江隧道的功能等級、施工方法、技術特點，為其類似工程供鑒。
1、施工技術應用
過江隧道過江段施工風險大，要對開挖麵的穩定泥漿、添加材料的泄漏或噴湧，隧道上浮問題和管片變形等技術問題進行分析，為確保安全施工提供技術保障，所以過江隧道的施工方法選擇非常重要。一般而言對於過江部分采用盾構法施工，一般覆土厚度1-2倍管徑。采用專業廠家生產的盾構設備進行隧道掘進，對岩層擾動小，施工技術成熟，風險可控。如上海長江隧道、南京長江隧道、武漢長江隧道均采用此類施工方法。此外可以采用沉管法進行施工。通過臨時圍堰采用躉船進行安裝，受水流、衝刷等因素製約，施工難度大，一般覆土1-2m即可。如上海外環隧道采用此類方法修建。而對於傳統的鑽爆法施工，覆土高度較高，對岩層有擾動，風險較高。同時由於覆土深，不利於兩端接線。故過江隧道中很少采用。
2、工程概況
南京梅子洲過江通道接線J2-J5區域全長1482米，整個隧道基坑共分為11個區域進行基坑開挖施工，每個區域又分為流水段進行基坑開挖施工，其總施工平麵布置圖：
3、施工方案及步驟
每個區域采用分段台階式開挖，先由挖掘機縱向開挖第一層土方，縱向首個流水段開挖完畢後，縱向開槽按照15%比例修築土方運輸坡道，進行首道鋼支撐安裝，之後挖機順序對下層土方進行挖除，采用運輸車順運輸坡道運送出基坑。現以YK10+615-YK10+700段為例，具體說明基坑開挖步驟，具體開挖步驟如下：（1）根據施工圖紙設計，首道混凝土支撐距離鋼支撐距離為4.5米，則首層土開挖高度為5.0米。首層土台階按照1：2進行放坡，根據首層土開挖高度和底部台階施工長度則，頂部縱向挖掘長度為11米。（2）第一層土開挖完畢，基地標高開挖至第一層鋼支撐底部0.5米後，挖掘機下至基坑地麵開始第二層土方土方運輸坡道開挖，坡道采用15%坡比，表麵鋪設鋼板箱作為臨時便道。根據設置第二層土方開挖高度為3.5米。第一層第一道鋼支撐之間的土方開挖完畢後，挖掘機後退開始安裝第二道鋼支撐。基坑進行第二層土開挖的同時，頂層土同步開挖後退，形成基坑開挖第二個台階。（3）第二層土方開挖完畢後，基地標高開挖至第二層鋼支撐底部0.5米後，繼續進行開槽修築土方運輸坡道，進行第二層鋼支撐安裝。第二層鋼支撐安裝完畢後，挖掘機進入基地進行第三層土方開挖。第三層土方從基坑中間向兩側開挖，土方由運輸坡道運出基坑，自卸汽車外運至棄土場。根據設置第三層土方開挖高度為3.5米。第二層第一道鋼支撐之間的土方開挖完畢後，挖掘機後退開始安裝第二道鋼支撐。基坑進行第三層土開挖的同時，頂層土同步開挖後退，形成基坑開挖第三個台階。（4）第三層土方開挖完畢後，基地標高開挖至第三層鋼支撐底部0.5米後，繼續進行開槽修築土方運輸坡道，開始進行第三層鋼支撐安裝。第三層鋼支撐安裝完畢後，挖掘機進入基地進行第四層土方開挖。根據設置第四層土方開挖高度為3.0-3.6米。第三層第一道鋼支撐之間的土方開挖完畢後，挖掘機後退開始安裝第二道鋼支撐。基坑進行第三層土開挖的同時，頂層土同步開挖後退，形成基坑開挖第四個台階。第四層土方為該段最底層土方，在進行第四層土方開挖時，開挖底標高控製在基地標高以上0.3米，剩餘0.3米由人工進行挖除，長臂挖掘機垂直挖出基坑。