深港西部通道深圳側(cè)接線工程隧道結(jié)構(gòu)蓋挖半逆作法設(shè)計與施工特點
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丁興國
[上海市政工程設(shè)計研究總院（集團）有限公司，上海200092]
摘要：深港西部通道深圳側(cè)接線工程是國內(nèi)首條位于城市主干道的特大型現(xiàn)澆箱形隧道，是通過一線口岸深港過 境車輛的專用通道，設(shè)計行車速度80 km/h，按雙向6車道高速公路標準建設(shè)。主線全長約4.48 km，其中下沉式道路為淺埋箱式隧道結(jié)構(gòu)，長約3.08 km。針對“蓋挖半逆作法”施工工藝在深港西部通道深圳側(cè)接線工程實施過程中的成功經(jīng)驗，闡述本工程的設(shè)計和施工要點。
關(guān)鍵詞：下沉式道路；蓋挖半逆作法；圍護結(jié)構(gòu)；基坑
中圖分類號：U455.4文章編號：1004-4655( 2016) 02-0070-02
1工程概述
深港西部通道工程包括深圳灣大橋、深圳灣口岸和深圳側(cè)接線工程（以下簡稱“接線工程”）。接線工程是通過一線口岸深港過境車輛的專用通道，設(shè)計行車速度80 km/h，按雙向6車道高速公路標準建設(shè)。接線工程起于港灣大道，沿線經(jīng)過大南山北麓、東濱路和后海灣，與工業(yè)大道、后海大道、科苑大道等相交，終點位于西部通道一線口岸出口，主線地下結(jié)構(gòu)全長約3.14 km。路線走向示意圖見圖1。
南油（工業(yè)）大道為一條橫穿深港西部通道的城市次干道，該路段現(xiàn)有管線及規(guī)劃管線密集。由于此路口為三路交叉，是南山地區(qū)的主要交通要道之一，交通非常繁忙，施工期間必須維持交通。為了施工期間維持南油大道路口的交通，穿越路口的2個暗埋段結(jié)構(gòu)施工方法必須有別于大開挖整體澆筑混凝土的傳統(tǒng)工藝，選用半幅路面翻交結(jié)合“蓋挖半逆作法”施工方法，能在較短的時間內(nèi)恢復(fù)交通，確保施工期間的安全�，F(xiàn)狀管線示意圖見圖2。
2蓋挖半逆作法設(shè)計與施工特點
本工程采用的“蓋挖半逆作法”屬逆作法的一種衍生和拓展，包括主體結(jié)構(gòu)、圍護結(jié)構(gòu)、支撐體系等。深港西部通道為淺埋箱式隧道，主體結(jié)構(gòu)為單箱三室的矩形箱室斷面（見圖3）；圍護結(jié)構(gòu)選用咖1 000 mm鉆孔灌注咬合樁，咬合200 mm,咬合樁二序樁為鋼筋混凝土樁，一序樁為素混凝土樁或（方箍）鋼筋混凝土樁。施工現(xiàn)場實景圖見圖4。
2.1圍護結(jié)構(gòu)
圍護結(jié)構(gòu)是基坑工程重要組成部分，主要考慮因素有工程地質(zhì)條件、水的治理（因勢利導(dǎo)、截排灌結(jié)合）、周邊重點建筑、現(xiàn)有保留地下管線、紅線范圍內(nèi)的有效空間利用情況、施工期間的交通組織、支護結(jié)構(gòu)剛度與受力要求以及施工風險等，其中施工風險主要是：如外力的不確定性（隨環(huán)境條件、施工方法和步驟等因素的變化而改變）；變形的不確定性（施工質(zhì)量和現(xiàn)場管理水平、土的性質(zhì)和地下水的變化、不良現(xiàn)象等因素）；土性的不確定性（土層的特性不是常數(shù)，在基坑的不同位置、不同施工階段土性是變化的，地基土對支護結(jié)構(gòu)的作用也隨之變化）；一些偶然變化所引起的不確定性（土壓力的意外變化、沒有掌握的地下障礙物及周邊環(huán)境的改變等）。
本工程南油大道路口位于建成區(qū)，四海路以西至K2+278北側(cè)、四海路（約K2+440附近）至后海大道路段構(gòu)筑物較密集，紅線寬度較小的路段，圍護結(jié)構(gòu)選用占地小、剛度大、施工靈活的鉆孔灌注咬合樁方案，其施工工藝為全套筒法又稱貝諾特法，實質(zhì)上是沖抓斗跟管鉆進法，與采用泥漿護壁的鉆、沖擊成孔及其他干作業(yè)法的大直徑灌注樁的施工法相比，成孔成樁工藝方面有以下特點。
1)噪聲低，振動小，不使用泥漿，無泥漿污染環(huán)境的憂慮，施工現(xiàn)場整潔文明，很適合本工程在市區(qū)內(nèi)施工。
2)孔內(nèi)取泥土，含水量較低，方便外運。
3)成孔和成樁質(zhì)量高。取土時因套管插入整個孔內(nèi)，孔壁不會坍落；易于控制樁斷面尺寸與形狀；含水比例小，較容易處理孔底虛土，清底效果好；充盈系數(shù)小，節(jié)約混凝土。
4)可挖掘小于套管內(nèi)徑1/2的石塊。
5)因用套管護壁，可靠近既有建筑物施工。
6)避免采用泥漿護壁法的鉆、沖擊成孔時產(chǎn)生的泥膜和沉渣對灌注樁承載力削弱的影響。
7)由于鋼套管護壁的作用，避免鉆、沖擊成孔灌注樁可能發(fā)生的縮頸、斷樁及混凝土離析等質(zhì)量問題。
2.2蓋挖半逆作法施工工藝
本工程采用的“蓋挖半逆作法”施工方法主要工序為先打設(shè)圍護結(jié)構(gòu)和支承箱頂板用的鋼格構(gòu)豎向柱，而后進行暗埋段頂板施工，鋪設(shè)管線，最后恢復(fù)路面交通。此過程均采用半幅路面施工，另半幅路面維持地面交通的翻交施工法。待交叉口完全恢復(fù)交通后，從洞口兩側(cè)取土挖掘，邊開挖邊加支撐，至設(shè)計標高后，進行自下而上的施工澆筑次序，最終完成交叉口暗埋段的箱型結(jié)構(gòu)施工。蓋挖半逆作法施工流程示意圖見圖5。
設(shè)計與施工特點歸納如下。
1)充分利用永久性結(jié)構(gòu)頂板兼作路口通行的蓋板基礎(chǔ)和基坑的支撐作用，使路口地下管線和路面一次到位，大大縮短對交叉口交通的影響周期，取得社會與經(jīng)濟效益雙豐收。
2)蓋挖的蓋板體系采用臨時排架墩橋式體系，該體系受力明確，施工便捷，不會對永久性結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不利影響，開挖施工過程中易于對沉降的觀測與控制。
3)頂板與側(cè)墻的接頭采用鋼板定制接縫構(gòu)造，并預(yù)留壓漿孔，有效解決濕接縫混凝土澆筑質(zhì)量難以控制的問題。
3結(jié)語
深港西部通道深圳側(cè)接線工程是國內(nèi)首條位于城市主干道的特大型現(xiàn)澆箱形隧道，是一條典型的下沉式道路。作為淺埋箱式隧道結(jié)構(gòu)，其位于南油大道交叉口采用“蓋挖半逆作法”施工工藝，并結(jié)合半幅路面翻交，簡化施工工序，減少廢棄工程量，極大縮短對交通的影響。本工程至今已運營近9a，主體結(jié)構(gòu)狀態(tài)良好，混凝土濕接縫無滲水現(xiàn)象，社會與經(jīng)濟效益顯著。
