1 工程概况

　　四川大学华西天府医院项目(见图1)位于成都市天府新区核心区，紧邻地铁科学城站A2口，占地面积约17.5万m²，总建筑面积约26万m²，建设规模为1 200张床位的三级甲等综合医院，涵盖门诊医技楼、住院楼、科教行政楼、后勤楼及其他相关配套。本工程由兴隆145路及综合管廊南北向横穿，分东、西地块(见图2)。

　　因天府新区整体规划超前，本工程施工前已完成兴隆145路的综合管廊施工且已部分回填。基坑开挖前，综合管廊两侧均为回填土，管廊顶部高程约462.500m，管廊东侧地面高程约468.500m，管廊西侧地面高程约462.300m。

　　图1 项目平面  

　　医院项目东西地块紧邻综合管廊，按设计文件，两地块底板标高均低于综合管廊底部。按施工要求，东地块需开挖至456.900m高程后进行工程桩施工，西地块在大面开挖至459.400m高程后按1∶1放坡至基坑底部453.000m。管廊两侧施工高差剖面如图3所示。

　　图2 管廊位置原始地貌  

　　图3 管廊两侧施工高差剖面  

　　2 工程地质与水文地质条件

　　东侧有较厚填土区，主要为周边道路建设堆填。填土层结构疏松，孔隙较大，有较好渗透性，黏土属相对隔水层，含卵石粉质黏土具中等透水性，卵石层具强透水性，粉砂具中等透水性，粉土、砂质泥岩具弱渗透性。

　　3 开挖对管廊的影响

　　东地块开挖后基坑底部高程456.900m，低于综合管廊底板高程458.400m，极易引起综合管廊沉降，同时管廊两侧土体压力不均会造成管廊一定程度的变形及位移，因此施工过程中需对管廊采取必要的保护措施。

　　4 保护措施

　　4.1 对称卸土

　　管廊位置土方从原始地貌开挖至支护标高过程中，需对称开挖，确保两侧土方高差始终<2.5m，从而减小管廊两侧土压力不平衡对管廊产生的额外侧向压力，造成管廊发生过大变形。

　　4.2 管廊支护措施

　　4.2.1 支护概况

　　针对上述情况，对管廊西地块进行放坡网喷+土钉支护。管廊东地块考虑沉降及变形，若采用常规灌注桩支护存在以下问题:旋挖机施工距离管廊过近，扰动周围土体，可能造成管廊不均匀沉降;该区域土体为回填土，土质松软，塌孔现象严重，不易成桩，成本高且影响施工进度。综合考虑成本、进度、施工便捷等因素，将支护优化为高压旋喷桩及微型钢管桩联合支护形式，保证筏板开挖施工过程中管廊安全。管廊两侧支护设计剖面如图4所示。

　　4.2.2 联合支护原理

　　图4 管廊两侧支护设计剖面  

　　因该区域土体为软弱土，首先利用高压泵形成具有一定强度的圆柱固结体，即高压旋喷桩，从而加固地基。待土体加固完成后，在高压旋喷桩的中心施工微型钢管桩，增加支护结构的整体抗侧移刚度，从而防止管廊发生侧移和不均匀沉降。

　　4.2.3 联合支护参数

　　对管廊外侧回填土进行高压旋喷桩加固，旋喷桩直径0.6m，桩中心间距0.6m，呈等边三角形布置，桩长10m，布置3排，共232根。微型钢管桩中心间距0.6m，采用等边三角形布置共2排，单根钢管桩长度为10m，共布置156根。钢管桩桩顶采用钢筋混凝土梁进行连接，梁高500mm、宽700mm，梁与管廊间采用强度等级C30的素混凝土填充，厚度≥50cm，如图5所示。

　　图5 管廊东侧支护平面布置  

　　4.2.4 联合支护施工工艺

　　4.2.4. 1 高压旋喷桩施工工艺

　　1)工艺原理(见图6)利用高压泵将水泥浆液通过特制喷头高速喷入土体以切削土层，同时不断旋转提升使水泥浆液与土体充分搅拌混合凝固，形成圆柱固结体，即旋喷桩，强度一般可达0.5～8.0MPa，从而加固地基以满足相关要求。

　　2)工艺流程桩位测设→钻机钻孔→下喷射管→制备浆液→加压喷射→观察冒浆→充填回灌→清洗。

　　桩位测设时，根据图纸、坐标网点，准确测设孔位、地面高程，与设计偏差≤50mm。钻机钻孔时，钻机基础平稳牢固，同时保证机体水平、立轴垂直，每钻进5m测量1次，钻孔口径大于喷射管外径20～50mm，孔深超过起始喷射深度0.5～1.0m。下喷射管前，应测量喷射管长度，检查喷射管方向是否与喷嘴中心线一致，同时试喷。制备浆液时，搅拌机拌制浆液均匀、连续，保证注浆连续供应。加压喷射自下而上连续作业，待浆液正常返出孔口后开始提升。冒浆后，即旋喷过程中，部分土颗粒随浆液沿注浆管壁冒出地面，正常冒浆量需<20%注浆量。每孔完成后，应及时将输浆管插入浆面下1m处，输入原浆液进行充填灌浆。注浆完成1个孔后，应及时清洗灌浆泵和输浆管路，防止管路堵塞。

　　图6 高压旋喷桩工艺原理  

　　3)技术要求注浆应连续进行，若中途出现故障，复喷时需按要求进行搭接，以保证固结体的整体性。根据技术要求确定水泥用量后，若水泥量剩余，则应适当增加喷浆压力，或加大喷嘴直径，还可减慢提升速度。若水泥量不够，则反之。施工中需不断调整喷浆压力和旋转提升速度，保证上下桩径基本一致。旋喷管接近桩顶1.0m时，开始放慢速度提升至桩顶面高度，停止输送水泥浆。施工过程中，采取隔桩跳打的方式，根据不同土层适当调整喷浆压力和旋转提升速度，以防窜孔。

　　4.2.4. 2 微型钢管桩施工工艺

　　1)施工工艺按设计要求确定钢管桩的桩位中心线，即高压旋喷桩桩位中心线。使用钻机成孔时，成孔口径168mm，设计深度初步拟为10m，经现场工程师确认后方可终孔。成孔前需调整钻机平整度，使用仪器精确定出桩位，钻头中心对准定位点方可开钻。

　　将150mm、壁厚8mm的钢管采用丝扣进行连接。使用钻机将注浆管随钢管桩一同沉入孔内。

　　水泥浆按水灰比0.4～0.5进行制备，搅拌≥3min，搅拌均匀后开始注浆。若因设备故障或其他原因搅拌时间>30min，需废弃浆液。通过底部压力注浆法，钢管内外自下而上使用压浆工艺进行填充，注浆压力0.5～1.0MPa。

　　管桩桩顶采用钢筋混凝土梁进行连接，钢管桩施工完成后进行桩顶连梁施工。

　　2)注意事项控制注浆压力，避免压力过高而伤人。注浆结束后保持压力3min，待压力消散后拔掉注浆管，既有利于控制成型质量，又保证安全。

　　4.3 监测措施

　　为确保基坑开挖过程中管廊安全，在整个施工过程中对管廊进行水平位移及沉降监测。

　　1)水平位移监测设置14个水平位移观测点，其中ZQS9点水平位移最大，累计位移仅7.1mm，小于规范要求限值，现已趋于稳定，管廊现状安全。位移曲线如图7所示。

　　图7 ZQS9点位移曲线  

　　2)沉降观测在管廊位置共布置8个观测点，其中GL2点沉降最大，累计沉降仅3.3mm，现已趋于稳定。沉降曲线如图8所示。

　　图8 GL2点沉降曲线  

　　4.4 管廊成品保护措施

　　基坑开挖过程中，使兴隆145路管廊部分外露。由于管廊结构外侧为防水及砖墙保护层，砖墙直接在管廊结构上砌筑而成，厚度仅为单砖宽度，且砖墙与管廊结构无任何连接。在卸掉部分土压力后，砖墙外侧缺少支护，长期在外界环境影响下，易导致砖墙局部脱落甚至倒塌，管廊防水材料暴露进而被破坏，因此需加固管廊外露部分砖墙保护层。

　　管廊加固架如图9所示。综合管廊两侧设双层防护架，立杆纵横间距分别为1 500,600mm，横杆步距900mm，钢管外侧满挂密目网。当架体遇到管廊凸出综合出线口时，需采用架体进行回顶，立杆间距不变，排数视出线口凸出位置而定。架体底部采用30cm厚C15细石混凝土进行硬化，架体立杆底部设0.8m长的25钢筋，外露0.5m，伸入架体钢管。

　　图9 管廊加固架 

　　5 结语

　　通过以上保护措施，管廊在整个施工过程中安全可控，水平位移及沉降量均在正常范围内，在采取微型钢管桩+高压旋喷桩的联合支护形式下，不仅施工便捷，加快现场土方开挖和底板施工进度，同时达到预期保护效果，且降低施工成本。

　　四川大学华西天府医院项目紧邻深基坑既有管廓保护施工技术，综合考虑造价、工期、安全性等条件，确定微型钢管桩+高压旋喷桩的联合支护形式，并辅助相关措施。实践证明该方案可行，不但安全、可靠，且较经济合理。