以往城市建设中，地下管线往往敷设在道路的浅层地下，在扩容、增容、维护时，需要不断开挖、破除路面，既花费大量资金，又容易对交通和市民生活造成影响。地下综合管廊加大了地下空间的综合开发利用，将电力、通信、燃气、供热、给排水等各种工程管线集于一体。既消除马路拉链、空中“蜘蛛网”、管线泄漏爆炸、路面塌陷等城市病，又保证城市地下管线安全运营的需要，便于发现隐患及维修维护，更有利于保障安全和提高防灾能力。在满足城市居民基本需求的情况下，大大提高城市综合承载力，体现集约化、绿色可持续的城市发展理念。综合管廊作为目前国内重点规划、加速推广的建设任务，其施工工艺的安全性、实用性、合理性是关键。施工时不可避免地下穿既有市政道路，传统施工方法不再适用。天府大道为成都市南北交通大动脉，为保证施工期间正常使用，传统明挖法难以实施。另外，综合管廊上方至天府大道路面覆土厚度较浅，盾构法施工安全风险较大，顶管法施工由于综合管廊截面较大顶进困难。通过综合对比分析研究，决定应用管幕法。通过在隧道轮廓外侧周围形成连续闭合的棚护结构，兼具止水帷幕功能，为建造大断面地下空间提供安全可靠的结构保护及隔水效果。同时施工过程中不影响地面交通，保证既有城市主干道的正常运行。本工程首次将管幕法应用于综合管廊工程，采用国内首创螺旋出土、跟管顶进的工艺，顶进总长度118m，为西南地区顶进长度之最。

兴隆86路综合管廊为截面尺寸11.85m (宽) ×4.7m (高) 的四舱矩形混凝土结构，设置雨污水舱、电力舱、电信舱及天然气舱等。综合管廊下穿天府大道总长118m，地下水位埋深2.1～10.2m，覆土深度7.2～9.3m，覆土多为杂填土，管幕横穿杂填土、强风化泥岩及中风化泥岩层。天府大道下穿纵断面如图1所示。

管幕以单根焊接锁扣装置的标准钢管施工为基础，多根子母扣钢管互锁扣接，在隧道轮廓外侧周围形成连续稳定的棚护结构，兼具止水帷幕功能，为建造大断面地下空间提供安全可靠的结构保护。并在锁口空隙处注浆以达到加固土体及止水的要求，钢管内填充微膨胀混凝土以提高管幕的强度及刚度。随后在钢管内部边顶进边出土，直至管幕全部顶进贯通闭合。通过减少对邻近土体的扰动并相应减少周围土体变形，以达到顶进时不影响地面活动，并保证上部路面交通正常运行及地下管线正常使用功能的目的。

1) 管幕设计管幕采用国内首创的螺旋出土跟管顶进工艺，沿综合管廊结构外轮廓线布设402无缝Q235钢管，钢管间采用角钢双角锁扣连接，锁扣外侧设置2根注浆小导管注浆加固，固结管幕周边岩土体，隧道轮廓外侧周围形成连续稳定的棚护结构，兼具止水帷幕功能。钢管顶进就位后钢管内填充C30微膨胀混凝土，提高管幕强度及刚度。暗挖隧道进出口设置纵向长度1m的管幕支撑门架，管幕两端均嵌固于门架中。管幕分别由东西两处工作坑向中部施作，两侧各施工61m管幕，中间搭接长度4m。东西两侧工作坑均设置1m厚钢筋混凝土后背挡土墙做千斤顶的接触面。为保证钢管不侵入衬砌结构界限，上排钢管、侧面钢管和管廊主体结构间的间距分别设置为66, 69cm。管幕支护如图2所示，双角钢锁扣管幕如图3所示。

2) 顶进设计在钢管中穿入带有LED光源的钻头及螺旋钻杆，安装至顶管机上并连接好，通过液压泵站旋转顶管机动力头，同时配以顶管机油缸将工作钢管徐徐顶入土体，随着螺旋钻杆的旋转带出土屑。钢管前端安装角度传感器，通过引出的信号线连接显示屏，实时监控顶进角度并通过一定的措施实现纠偏导向。顶进装置如图4所示。

具体工艺流程为:开挖管幕工作坑→浇筑后背挡土墙→管幕材料验收进场→制作管幕钢管→安装顶管机→钢管顶进施工→管幕封孔注浆→形成管幕→暗挖施工。

暗挖从既有市政道路两侧同时进行，在暗挖段两侧设置工作坑。工作坑开挖分2个阶段: (1) 第1阶段工作坑开挖及护壁施工到门洞顶层管幕中心线下1.5m位置处; (2) 第2阶段工作坑开挖及护壁施工到门洞侧墙最下层管幕中心线下1.5m位置处，基坑边坡按设计坡率放坡并进行边坡支护，工作坑内设置集水坑，工作坑顶部设置排水沟。

工作坑后背设置后背挡土墙 (见图5) ，为管幕顶进施工提供反力，管幕后背墙具体形式、规格尺寸通过不同岩层顶进所需荷载及现场施工条件确定。本项目采用C30钢筋混凝土后背挡土墙。

管幕钢管 (见图6) 采用402的Q235B无缝钢管，壁厚14mm，钢管两侧焊接80mm×80mm×10mm角铁锁扣。管幕钢管采用标准管及常规管，标准管两侧锁扣均为母锁扣，常规管锁扣一侧为公锁扣另一侧为母锁扣。钢管母扣顶部焊接42、壁厚4mm的注浆管，注浆管纵向间距2m处设置注浆孔。

工作坑内铺设70mm×120mm×20mm轨道钢做施工机架移动轨道，轨道标高误差≤5.000mm。采用200mm方钢做机架立柱，立柱纵向间用200mm×75mm槽钢做横撑，横撑与立柱采用焊接或螺栓连接。立柱横向间采用200mm方钢做横档，横档与立柱用夹槽固定，立柱顶端挂5t手拉葫芦拉住横档，用以调节横档高度，挂点采用16mm厚钢板切割而成，中心孔边缘≥20mm。在横档上放置顶管机，顶管机与横档不固定，只在顶管机大梁下沿采用约30mm厚钢板挡住。顶管机两侧搭设0.4m宽的作业平台，搭设材料采用30mm×200mm×4 000mm木板或预制防滑板，木板与横档间采用铁丝捆绑固定。平台高度1.2m范围做安全防护，采用14钢筋围护挂网，预留0.6m宽的作业人员上下口，上下口放置梯子。

按照设计位置测设每根管幕的中心位置和标高，用以控制设备和钢管的就位及施工过程中的检查和调整，保证钢管施工精度。根据预备施工管幕钢管的中线和标高进行设备就位和调整，设备标高和中线调整到位后进行固定。钢管顶进施工首先顶进标准管，顶管机尾部顶住预制靠背，靠背跟侧墙接触面需平整，不平整处用小钢板垫平。在楔形钻头内装入LED灯，把穿好螺旋钻杆的钢管吊装到顶管机上，在钢管母扣中安装传感器并用钢丝绳接出。一边旋转一边顶进，统计出土量，出土量控制在理论出土量的80%以内，一旦接近此值，则需直接顶进，防止管幕钢管前方土体坍落，确保顶进过程中油缸顶铁的有效传导，单根顶进到位后，先脱开钢管与机头，拉出10cm长螺旋钻杆并卸开，顶管机退到位，吊装下节钢管，单节钢管长12m，管幕钢管接头采用坡口焊接处理。并在钢管接头外侧焊接加强钢夹板，以保证接头处的强度。

标准管顶进完成后，调整顶管机设备位置，进行常规管顶进施工。常规管与标准管间通过公母锁扣相互嵌套衔接，施工时起导向作用，如果前根钢管有所偏向，后根钢管的锁扣焊接需稍微调整位置以抵消前根钢管的偏向。受地层影响轨迹发生变化，施工过程中需严格监测顶进轨迹，确保沿标准管或上根管的轨迹顶进。

管幕顶进完成后，钢管内充填微膨胀混凝土，混凝土需满足微膨胀性、无收缩、免振捣等特性。充填时将混凝土输送管伸入管幕底部，采用高压输送泵将混凝土压入管幕管道内，待充填压力急速增加时，慢拔输送管，边拔边充填，直到填满为止。通过注浆管对管幕钢管间的土体进行注浆加固，具有良好的防水效果，防止管幕内主体结构施工时发生渗漏泥水现象，管幕钢管内注浆采用水灰配合比为1∶0.8的素水泥浆，注浆由一端进行，注浆口设在一端，出浆口位于另一端，设在钢管顶部，当出浆口流出浆液后，关上阀门，然后加压至0.8MPa，注浆效果通过割开管头部位进行检验。预留足够的跟踪注浆孔，以便在管幕内主体结构施工过程中对局部渗漏点进行二次注浆。

管幕从东西两侧分别掘进打设，每侧掘进约61m，在天府大道中间搭接4m。

顶管机与钢管的角度保持水平，先采用水平尺粗调，然后用水准仪精确调平，每3m的误差控制在2mm内。每进尺0.6m记录探棒传回的角度，适当采取纠偏措施，每进尺6～12m在螺旋钻杆端头采用经纬仪测量灯光，计算高差。对比经纬仪测量数据与探棒数据，以经纬仪的测量数据为准，根据差值调整钻进角度，钢管的轨迹偏差控制在0.4%，尽量保持钢管轨迹的唯一性，即从入口到端头都呈缓慢上升趋势。管幕顶进施工过程中，当累计偏差不满足精度要求时，根据测量结果，用异形锁扣闭合累计偏差。

钢管顶进螺旋钻杆采用导向钻头，当顶进角度出现偏差时，停止旋转螺旋钻杆，调整导向钻头掌子面朝向直接顶进，实现钢管顶进的纠偏。

公锁扣上设计铲土板，清理锁扣间渣土，便于注浆填充锁扣中间，随时调整螺旋钻头伸出长度，调节出土量。螺旋钻头如果缩在管内，其出土形式是先入再出，在此情况下顶进，可有效减少出土量。螺旋钻头如果伸在管外 (10cm) ，其出土形式是入出同步，若地层结构松散，会导致管头上方不断有土体掉落形成空隙发生沉降。必要时采取不旋转直接顶进的方法控制出土量。建立沉降观测预警机制，增加观测频率，沉降观测≥2次/d，根据沉降观测结果，随时对导管进行注浆以填充地层，还可利用导管对沉降较大的区域进行定点注浆。

暗挖掘进时将横断面分3个洞室开挖，采用台阶法施工，两侧洞室分别从东西两侧向中间开挖，保留中间洞室核心土，在两侧洞室初期衬砌混凝土强度还未完全形成的情况下，能起支撑作用。暗挖初衬采用环形型钢为初衬支架，间距0.5m，钢架间采用22钢筋连接，并挂钢筋网片喷射混凝土。采用人工+小挖机相结合的方式进行暗挖掘进，边开挖边安装型钢钢架，并及时进行初期衬砌施工。待两侧洞室开挖贯通，初衬施工完毕后从中部开挖中间洞室，整个断面初衬成环>6m时立即进行此段二衬结构施工。暗挖设计如图7所示。

6.1 监控量测项目 (见表1)

6.2 洞室施工所有监测测点布置 (见图8)

6.3 地表沉降监测点

在既有道路上，沿管廊纵向每5m间距布设地表横向沉降断面，每个断面设5～8个测点，测点横向间距3～5m。每个暗挖通道在洞口处各布置1个断面，每个断面设5～8个测点，横向间距3～5m。

测试频率为开挖距量测断面前后0～2B (B为洞径) 时1～2次/d, 2～3B时1次/d, 3～5B时1次/周，>5B时1次/月。可根据施工条件和沉降情况增加或减少观测次数。

6.4量测结果判定

1) 预测最大位移不大于暗挖隧道周边允许相对位移 (Ⅴ级围岩，覆盖层厚度<20m) 的2/3，可认为初期支护基本稳定。

2) 当拱脚水平相对净空变化速度>10～20mm/d时，表明围岩处于急剧变形状态，需加强支护系统，当变化速度<0.2mm/d，可认为围岩基本稳定。

3) 根据回归后位移-时态曲线的形状判定，当围岩位移速度不断下降时表示围岩趋于稳定状态;当位移速度保持不变时表示位移不稳定;当位移速度不断上升时表示围岩进入危险状态。

1) 钢管焊接时钢管间采用水平尺调整对齐、贴紧，锁扣以母锁扣对齐为准，公锁扣适当加工，锁扣的焊接必须通长，焊缝饱满。

2) 按设计入孔角度顶进锁口钢管1m，复测入孔角度、锁口位置等技术参数，及时纠偏。顶进钢管旋转螺旋钻具出土过程中，应注意观察和测量排土量。管幕钢管顶进3m后，复核入孔、锁口等技术参数，必要时采用楔形导向钻头纠偏。

3) 使用经纬仪测量钻头光源中心，根据需要调整的倾角和方位角计算偏差值，过程中对地质、压力、速度、扭矩、时间、长度、偏转情况及纠偏措施等进行详细记录。

4) 下管管幕长度与设计长度误差≤200mm。

5) 钻头伸出长度不同，出土及对土体的扰动影响程度不同。如果地层很软较敏感，将钻头缩入管中进行入土顶进，可控制沉降。若地层自稳性好，可将钻头适当伸出防止隆起。

管幕+暗挖法在本项目实施后，在施工过程中对既有路面交通无任何影响，又保证既有城市道路的正常通行，消除马路拉链城市病，具有良好的社会效益。另外，经济效益明显提高，较传统明挖法，避免因断道施工产生的临时道路改道、管线迁改等措施费用，无需对既有道路交通进行疏解、维护、保养、恢复，取消了所有因断道施工引起的措施费用。相较顶管法，本项目原设计为顶管法，施工成本高，使用管幕+暗挖施工工艺后，成本降低率约43%。同时，工期显著缩短，可在两侧提供2个工作面同时进行施工，工期缩短约40%。施工过程中，变形及沉降监测正常，在预警值控制范围内，满足规范及设计要求。综上，本工艺整体优势如下。

1) 整体刚度强管幕钢管通过锁扣结构形成支护体，具有良好的连续性和封闭性，通过注浆等措施，使支护结构整体承载和抗折能力更高，在管幕形成的空间内保证施工安全。

2) 土体扰动小采用外管顶进，螺旋钻在钢管内保护出土，对地层土体扰动小，复杂地层可通过多种措施有效控制施工扰动变形。

3) 精度控制高管幕锁扣钢管可安装多种测量仪器，可直观测量钢管顶进轨迹，并可采取多种措施进行有效修正，测量精度达0.1%，施工控制精度达0.4%。

4) 周边影响小钢管管幕适用于下穿重要建 (构) 筑物，且可一次性施工100m以上长度。无需改迁管线，整体闭合后可实现不降水开挖，对地面交通无任何影响。

5) 施工周期短每台顶管机可完成钢管顶进40m/d，且管幕施工可从既有道路两侧同时进行，缩短施工周期、降低施工成本。