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摘要：通过将封闭空间的倒挂井壁逆作法工艺拓展至非封闭开挖空间的沟槽支护，相比较于传统的明开放坡、桩支护、地下连续墙等施工方法，使沟槽开挖支护难度降低，提高了施工效率，也节约了成本。城市中心区明开沟槽采用倒挂井壁支护形式，采取直槽开挖支护，施工占地少，可满足明开沟槽对工期、安全、质量、环保等较高要求。本文阐述了明开沟槽采用倒挂井壁支护的施工工艺及施工要点，可供明开沟槽支护工程参考借鉴。
关键词：城市中心区域；明开沟槽；倒挂井壁
Abstract：By using the reverse engineering of the wall of enclosed space to expand into the grooves of a non-enclosed excavation，it's more than traditional open-slope，piles of support，underground continuous wall，and the way to reduce the difficulty of the excavation，and increase the efficiency of the construction and the cost of the construction.The open trench in the central area of the city adopts the supporting form of inverted well wall，and the excavation support of the straight trough is adopted，and the construction area is small，which can meet the higher requirements for the construction period，safety，quality and environmental protection of the open groove.This article describes the construction techniques and construction points of the wall of the wall，and it can be used as a reference for the excavation of the grooves.
Key words：central zone of city；ming open groove；inversion of borehole wall
引言
近年来随着我国城市建设的不断发展和提升，城市中心区明开沟槽施工条件越来越复杂的，各种现况市政管线密集，施工空间越来越狭窄，对施工环境要求越来越高，由此对明开沟槽的开挖支护提出更高的要求。倒挂井壁法是基坑的一个竖井开挖方法，由于其成熟的技术，灵活的过程，低成本、高效率已广泛应用于城市地铁、热力等项目[1]。
1 工艺原理
倒挂井壁支护结构，就是挖一层土石方后紧接着对井壁土石方进行支护，支护作业由地面开始往下逐层进行，最后形成整体式钢筋混凝土薄壁支护结构体系，再以支护结构作为结构施工时的外模，自下而上施工内部结构。由于井壁支护工作采取自上而下的施工顺序，因此必须在地面先构筑钢筋混凝土锁口圈梁，从圈梁向下引出悬挂下层井壁支护结构的钢筋，如此逐层向下引出而形成的井壁支护结构就称作“倒挂井壁”[2]。
本文通过将封闭空间的倒挂井壁逆作法工艺拓展至非封闭开挖空间的沟槽支护，其基本原理同竖井封闭倒挂井壁工艺，采用直槽开挖支护，封闭式冠梁、分层开挖、分层采用钢格栅支护、喷射混凝土、内外网片安装、锁脚锚杆防沉降等。明开沟槽采用倒挂井壁支护可调整路由，支护型式多变，当其穿越不断行现况道路时，还可充分配合钢便桥搭设工艺，通过地下管线悬吊保护等工艺，有效提高沟槽支护结构及周边建（构）筑物结构安全、质量，缩短施工工期，具有重要的现实意义。
2 沟槽倒挂井壁结构
沟槽倒挂井壁结构体系（见图1）主要包括整体式冠梁、冠梁对撑、水平井壁格栅、临时支撑体系、底板等组成[3]。
图1倒挂井壁结构
Fig.1Invert The Wall Structure
3 施工工艺流程及关键技术点
明开沟槽倒挂井壁施工工艺流程见图2，其区别于竖井倒挂井壁工艺[2]主要关键技术点主要为整体式冠梁及对撑施工、沟槽开挖及支护方法、临时支撑安装及拆除及沟槽封底方式。
图2施工工艺流程
Fig.2Construction Process
3.1整体式冠梁及对撑施工
（1）冠梁沿沟槽的外轮廓线施工，为一体浇筑成型的钢筋混凝土结构。
（2）冠梁每间隔一段适当距离跨设一道钢筋混凝土对撑，钢筋混凝土对撑与冠梁一体浇筑成型，施工过程中如遇沟槽宽度、方向变化，须在变化两端设置对撑。
（3）冠梁根据组织安排可分段施工，但每段冠梁必须封闭成环。
3.2沟槽土方开挖及支护施工
按照沟槽顺行方向，采用前后交错、左右交错的循环开挖台阶法进行沟槽开挖，随时开挖随时支护，前后台阶高度差不超过2榀格栅，左右台阶高度差不超过1榀格栅。
图3开挖及支护顺序
Fig.3Excavation And Support Order
3.3临时支撑设置及拆除
临时支撑随挖随支，竖向距离不超过2米，水平间距不超过2倍槽宽，水平对撑两端与格栅预埋件焊接固定。封底施工完毕后，在满足受力安全前提下，可根据结构功能需要分段拆除临时支撑。
3.4沟槽封底施工
为保证井壁结构环向封闭，沟槽侧壁完成后需采用钢筋绑扎或格栅封底并浇筑商品混凝土。
4监控量测
4.1监控量测项目及测点布置
倒挂井壁沟槽支护暂未具体验收标准，施工时参考JGJ120-2012《建筑基坑支护技术规程》及CJJ200-2014《城市供热管网暗挖工程技术规程》，确保沟槽开挖支护工程建设安全的关键是全过程监控量测。
4.2监测结果
随着开挖深度的不断增加，周边地表及圈梁的变形也在不断增加，相比较而言，监测点越靠近基坑，其累计变形量越大[4]。由图4可知，沟槽段前后10米段全部开挖完成历时10天，沟槽开挖最大沉降集中在冠梁附近地表处，开始开挖2天内沉降值约-6mm，当临时支撑、锁脚锚管安装完成后，沉降区域稳定，在临近沟槽开挖过程中，沉降逐渐增大-7.5mm。但沉降变形仍在毫米及范畴，满足相关规范要求。
图4地表沉降监测点实测沉降曲线
Fig.4Measured settlement curve of surface subsidence monitoring point
5 适用工况及注意事项
5.1适用工况
明开沟槽倒挂井壁支护工艺适用于4-8米深明开直槽施工，特别适用于以下主要工况：（a）顺行道路且需搭设钢便桥保证交通通行；（b）场地狭窄区域；（c）临近建（构）筑物，不具备大型机械进出的；（d）穿越密集管线区域或重要管线区域。
图5适用工况
Fig.5 Applicable working condition
5.2注意事项
（1）当采取钢便桥配合倒挂井壁工艺时，需考虑便桥体系与倒挂井壁结构受力转换，组合段需加强倒挂结构支撑，受力需单独进行验算，验算整体稳定性。
（2）倒挂结构施工必须保证无水施工，当水文地质条件较差时，可参考注浆规范，采取有效的注浆止水措施。
（3）当开挖过程中遇到地下管线一般采取悬吊保护措施。若地下管线与井壁格栅相撞，需通过异行格栅或门架格栅等型式与现况管线分离，即井壁受力与现况管道分离。
6结语
工程实践证明，该工艺充分利用倒挂井壁法的施工工艺特点，具有横向空间占用较小、空间利用率高、井壁支护路由多变的特点。该工艺能有效的解决城市繁华地区、狭窄空间下、复杂水文地质条件、地下管线密集区域、交通组织困难等复杂困难条件下施工问题，能有效的保护地下管线、及时恢复交通减少施工对周边环境影响等问题。该施工工艺简便合理、技术可靠、经济实用，施工效率高，能确保工期及施工质量，降低安全风险，可为同类工程提供借鉴和参考，具有推广价值。
参考文献
[1]宁巍伟.倒挂井壁法施工技术理论研究[J].城市建设理论研究电子版，2016，（21）（（21））：45-46
[2]徐岗财，杜红波，刘福生.地铁出入口基坑工程倒挂井壁支护结构多竖井分段施工[J].交通建设与管理，2014，06（12）：155-157
[3]许涛，刘强.倒挂井壁竖井在城市中心地下暗挖通道中的应用[J].施工技术，2013年6月，42（2013增刊）：389-392
[4]李文辉.地铁竖井施工引起地表沉降规律研究[J].建筑施工，2017，39（10）：1563-1565
论文作者:1潘国庆,2辛弘峰,3王莹,4刘艳超
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第3期
论文发表时间:2018/5/10
标签：井壁论文; 沟槽论文; 结构论文; 格栅论文; 管线论文; 竖井论文; 工艺论文; 《建筑学研究前沿》2018年第3期论文;