连载丨综合管廊与地铁同步施工设计及研究（1）

1 工程概况

乌鲁木齐机场综合管廊由西向东，依次在AK0+220~AK0+370（150 m）、AK0+560～AK0+700（140 m），下穿或紧邻4号、3号出入口和4号、3号物业出入口，开挖深度12~13 m，依据地铁设计图纸4号、3号出入口和4号、3号物业出入口，基坑采用明挖直壁开挖，用围护灌注桩+钢支柱完成基坑支撑，基础采取609，壁厚16 mm钢支撑；1号出入口位于车站南侧，出入口长约60.5 m，标准段宽度7.7 m，标准段深度约10.4 m；3号出入口位于车站北侧，出入口长约108 m，标准段宽度7.7 m，标准段深度约11.4 m；4号出入口位于车站北侧，出入口长约107.42 m，标准段宽度7.7 m，标准段深度约11.4 m；3、4号出入口与东进场路综合管廊合建，综合管廊宽8 400 mm，净高2 700 mm。

场地地层在勘探深度范围内自上而下分别为地表土、粉土、圆砾。现自上而下描述如下，如图1所示。

图1 地质纵断面示意

（1）地表土（耕土、杂填土）：耕土主要分布在原农田区域，以粉土为主，厚度一般为0.3~1.0 m，表层含较多植物根茎，含有少量有机物，松散~稍密。杂填土广泛分布在整个场地，回填成分包含建筑垃圾、生活垃圾、采沙厂弃料、工业废弃物，碎石土，粉土等。

（2）粉土：表面灰黄色~棕黄色，一般埋藏深度为0.5 m，厚度为1.2~3.8 m，干~稍湿，稍密~中密，干强度低，韧性低，摇震反应中等，无光泽反应，局部地段课件沙夹层。根据室内土试验结果，土层为稍密~中密状态，为中等压缩性土，具湿陷性。

（3）圆砾：在本场区稳定土层内，除采砂坑外，埋深约0.4~1.8 m，且厚度超过60 m，良好的自然地面支撑层或下卧层，局部地段有卵石、青灰色、磨圆性好，层配良好，通常粒径0.5~4.0 cm，也有可见较大粒径约8~12 cm。坑壁取出大粒径时，仍能保持粒径凹面形状，圆砾中密~密实状态，人工开凿较困难，局部有砂岩透境体或夹层，中密~密实状态。

2 同步施工影响分析

地铁3、4号出入口位于管廊AK0+220~AK0+370（150 m）、AK0+560~AK0+700（140 m）上方，主体结构交叉部位需要管廊施工完成后方可施工地铁底板。主要存在以下影响：（1）管廊施工完成后影响地铁施工工期，加大成本；（2）管廊开挖后基坑支护影响地铁作业空间；（3）地铁主体结构施工基坑支护影响管廊主体结构及破坏顶层防水等。

3 共板施工流程

管廊总长度为1.94 km，根据设计要求每20~35 m为一个作业流水段以变形缝位置为节点跳仓法施工，综合管廊标准宽度8.4 m净空2.7 m，地铁3、4号出入口与管廊交叉段宽度7.7 m，分别位于综合管廊各一流水段顶板之上；当综合管廊与地铁出入口工期相近且综合管廊顶板标高与地铁底板标高相同时采用共结构形式施工，按照“先下在上”的施工原则，形成顶置式共结构即综合管廊顶板与地铁底板形成共板，如图2所示。

图2 综合管廊与地铁共板位置示意

4 基坑开挖及支护

4.1 钻孔灌注桩围护结构

该管廊施工方法采用大开挖，根据现场的地层实际勘察，深度区域内绩效管理体系依次：地表土、粉土、圆砾；如果采取放坡施工，在动力影响下容易导致土体破坏，施工过程中如果施工不良，非常易产生下沉、坍塌等问题；长时间暴露易产生边坡损坏，严重时会导致坍塌。经研究分析，基坑采用明挖直壁开挖，采用围护桩+钢支撑进行基坑支护。本工程围护桩，采用800 mm@1 600 mm的钻孔灌注桩，桩顶设置钢筋混凝土冠梁（b×h=0.8 m×0.8 m），其中172根用于综合管廊与地铁3、4号出入口交叉处。

4.2 基坑开挖及支护

4.2.1  开挖

综合管廊设计下穿3、4号出入口，与出入口结构共板，管廊处的基坑比出入口底板深3.2 m，采用1∶1放坡开挖+挂网喷浆支护形式。交叉口基坑采用两层支撑，第一层支撑部分采用混凝土支撑，第二层为609钢支撑，基坑开挖深度约12.3 m，纵向开挖方式如图3所示。

图3 管廊与出入口交叉口纵向开挖示意

4.2.2 支护

（1）钢支撑施工。当土方开挖面至钢支撑及混凝土撑下1 000 mm时，应暂停向下挖掘作业，做好围檩的施工，因钢支撑在综合管廊与地铁交叉处和墙体呈一定夹角的斜交，存在平行于钢围檩长度方向的分力，可能使钢围檩存在后移，因此为了确保基坑安全须在钢围檩内安装剪力强块，在围护桩内安装剪力强墩，以保证钢支撑和端承面呈直角关系，之后再进行支护安装。

（2）桩间网喷。本基坑围护结构采用150 mm厚8@150 mm×150 mm C25喷射混凝土，各层土方开挖，应控制好分层高度，每开挖2 m左右，必须停止开挖，及时挂网喷浆，做好侧壁封闭后再继续向下开挖，基坑分层、分段的土方开挖后，用人工清理桩间的土方，凿除部分侵限桩身混凝土，初喷5 cm混凝土后，挂钢筋网再复喷混凝土至设计厚度，挂网喷射混凝土方法如图4所示。

图4 桩间挂网喷射混凝土施工示意