關(guān)于京滬高鐵與無錫地鐵基坑開挖交錯施工的研究

李青美，李向光，萬婷婷

1中交一航局第二工程公司（266000） 2中交一航局城市交通工程有限公司（300457）3中交一航局（300457）

關(guān)于京滬高鐵與無錫地鐵基坑開挖交錯施工的研究

李青美1，李向光2，萬婷婷3

1中交一航局第二工程公司（266000） 2中交一航局城市交通工程有限公司（300457）3中交一航局（300457）

主要討論了京滬高鐵與無錫地鐵基坑開挖交錯施工的研究等問題，提出具體的開挖方案及實施細(xì)則，綜合考慮了安全、進(jìn)度、效益、效率等多方面因素，解決了深基坑開挖難度大，交錯施工影響工期，無法同時展開作業(yè)面施工等問題。

交錯施工；合理配置；工序；安全

1 工程概況

無錫東站位于京滬高鐵新無錫站站房下,垂直于京滬高鐵站場。車站有效站臺中心里程為:右DK25+218.585，車站的起點(diǎn)設(shè)計里程為:右DK24+984.735（右線端墻內(nèi)側(cè)），終點(diǎn)設(shè)計里程為:右DK25+594.585（右線端墻內(nèi)側(cè)）。車站外包全長611.250 m，外包寬度為20.700 m。本站北端為2號線近期終點(diǎn)。按照工程統(tǒng)籌，其中車站中段位于高鐵無錫車站下方的區(qū)段需要先期開工。

2 設(shè)計簡介

設(shè)計里程右DK25+120.735～右DK25+308.735區(qū)段主體圍護(hù)結(jié)構(gòu):車站主體為地下一層，采用單柱雙跨鋼筋混凝土箱形結(jié)構(gòu)(局部雙柱三跨)。車站主體中段位于無錫高鐵車站承臺影響范圍內(nèi)的區(qū)段圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用頂部放坡加鋼板樁明挖施工，沿基坑豎向設(shè)置一道拉錨。該區(qū)段左右兩側(cè)區(qū)段均采用兩級放坡開挖施工，坡度為1:1.5。為便于基坑開挖出土施工，在南、北兩端設(shè)置施工車輛進(jìn)出坡道，坡度為1:2，并與兩側(cè)放坡銜接。

3 車站基坑和京滬高鐵承臺臨近部位的交叉施工

車站基坑和京滬高鐵承臺臨近部位的交叉施工是本工程的難點(diǎn)。本工程的施工工期與京滬高鐵的施工工期相互交叉，施工位置為上下關(guān)系，在施工過程中相互影響較大。因此，在施工過程中必須針對無錫東站地下一層與高速鐵路承臺及柱子等相互施工影響較大部位制定專項施工方案。在施工前需要充分作好施工準(zhǔn)備，從而保證該部位的施工工期及施工質(zhì)量?；娱_挖立面圖見圖1。

采取如下措施，確保高鐵和地鐵施工質(zhì)量及工期:

1）統(tǒng)籌規(guī)劃施工工序、合理安排高鐵和地鐵施工的作業(yè)空間、優(yōu)化基坑開挖方案，以減小相互之間的施工影響。

2）派專人現(xiàn)場協(xié)調(diào)監(jiān)督交叉部位的施工，做到有問題立即現(xiàn)場解決或上報。

3）合理規(guī)劃該區(qū)段的施工排水，在該區(qū)的地鐵施工排水向兩側(cè)高鐵排水系統(tǒng)引排。

4）做好高鐵與地鐵交叉段的施工監(jiān)測，通過分析監(jiān)測數(shù)據(jù)來指導(dǎo)下一步的施工。

5）現(xiàn)場配備方木、沙袋、型鋼等應(yīng)急物資，遇到緊急情況立即啟動應(yīng)急預(yù)案。

4 車站基坑和京滬高鐵承臺施工流程

本工程施工程序按“抗拔樁、施工降水、攪拌樁、土方開挖（根據(jù)設(shè)計進(jìn)行土釘、噴射混凝土護(hù)坡）、拉森鋼板樁圍護(hù)、土方開挖”的施工方法進(jìn)行，結(jié)合工程特點(diǎn)和本單位的技術(shù)裝備、勞動力狀況,本工程施工采取以降水施工為先導(dǎo)，挖土方、土釘噴錨從上而下循環(huán)跟進(jìn)；使各主要分項工程在時間、空間上充分緊湊搭接，盡可能縮短基坑支護(hù)的施工工期。根據(jù)該區(qū)段存在高鐵灌注樁、落客平臺樁的施工特點(diǎn)，分兩大部分進(jìn)行該段結(jié)構(gòu)的施工。

1）高鐵承臺區(qū)域:①施工抗拔樁、高鐵灌注樁；②攪拌樁地基加固、基坑降水井施工；③在Z5～Z12區(qū)段整體土方開挖至標(biāo)高1.00的基礎(chǔ)上,基坑放坡開挖至絕對標(biāo)高-2.8 m處；④鋼板樁圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工，高鐵承臺施工；⑤開挖至設(shè)計底標(biāo)高，并及時封底施做墊層；⑥主體結(jié)構(gòu)施工；⑦主體結(jié)構(gòu)外包防水施工；⑧拔除鋼板樁，進(jìn)行基坑回填。

2）落客平臺區(qū)域:①施工抗拔樁、基坑內(nèi)落客平臺樁；②基坑降水、地基加固；③在Z5～Z12區(qū)段整體土方開挖至標(biāo)高1.10的基礎(chǔ)上，基坑放坡開挖至設(shè)計底標(biāo)高；④主體結(jié)構(gòu)及落客平臺柱施工；⑤外包防水；⑥基坑回填。

4.1 施工總體流程

根據(jù)本工程總施工部署安排里程右DK25+120.735～右DK25+308.735區(qū)段施工流程。

4.2 一階段施工

鑒于京滬高速鐵路正線及到發(fā)線施工圖先于輕軌主體結(jié)構(gòu)施工圖到位,同時高鐵施工方面面臨高度緊張的工期壓力，輕軌施工征遷工作尚無結(jié)果，積極推進(jìn)高架站Z8、Z9及其對應(yīng)到發(fā)線樁基的先期施工,有利于盡早實施站區(qū)范圍內(nèi)主體結(jié)構(gòu)工作基坑的先期開挖,在施工高架站Z8、Z9及其對應(yīng)到發(fā)線承臺和墩身的同時,同步實施輕軌主體結(jié)構(gòu)工作基坑的圍護(hù)施工和開挖,創(chuàng)造先期階段性施工主體結(jié)構(gòu)的條件。

為有序開展現(xiàn)場文明施工,保證地基加固施工的連續(xù)進(jìn)行，進(jìn)而確保主體結(jié)構(gòu)的早期完工，我項目部將加大征遷協(xié)調(diào)力度，積極爭取創(chuàng)造一切用地機(jī)會，配合推進(jìn)征遷工作的逐項落實。

現(xiàn)將輕軌主體結(jié)構(gòu)與高鐵下部結(jié)構(gòu)相互影響范圍內(nèi)的基坑開挖方案及工序流程介紹如下:

1）施工抗拔樁，圍閉在京滬高速鐵路征地范圍內(nèi)與輕軌主體結(jié)構(gòu)施工相關(guān)的區(qū)域，修建圍場便道、排水設(shè)施等，進(jìn)行封閉式施工，施工內(nèi)容主要包括:高速站Z8、Z8A、Z8B、Z8C、Z8D、Z9、Z9A、Z9B、Z9C、Z9D 墩灌注樁。

2）降低攪拌樁工作基坑至高程3.4 m，設(shè)置坑內(nèi)臨時排水系統(tǒng)。

3）按計劃實施裙邊攪拌樁加固和抽條攪拌樁加固施工，施工落客平臺鉆孔灌注樁。

4）結(jié)合高架站區(qū)深埋承臺的施工，先期開挖Z5～Z12范圍內(nèi)工作基坑至1.0 m（256 m×80 m）。

5）繼續(xù)開挖高鐵與輕軌主體結(jié)構(gòu)影響區(qū)域的一級工作基坑至坑底標(biāo)高-3.014，放坡1:1.5，找平并施工排水溝，實施網(wǎng)噴混凝土坡面防護(hù)施工。

6）施工L型鋼筋混凝土板，插打SKSP-Ⅲ拉森鋼板樁，安裝鋼圍檁，安裝集水井記性強(qiáng)制降水。

7）施工高鐵承臺，實施先期降水，開挖二級工作基坑至標(biāo)高-7.21，啟動基底排水系統(tǒng)。

8）施工高鐵承臺、墩柱，封閉降水井，澆筑主體結(jié)構(gòu)基坑底混凝土墊層，施工防水層，支立側(cè)模、綁扎鋼筋、支立內(nèi)模體系、綁扎頂板鋼筋、安裝止水帶、澆筑混凝土、施工落客平臺承臺并分層夯實回填。

9）采用移動模板體系逐段（9 m）澆筑主體圍護(hù)結(jié)構(gòu)，按設(shè)計要求及時施工防水層。

10）對稱、分層夯實回填二級工作基坑，拔出鋼板樁，灌漿或用其他可靠方法充填鋼板樁孔，破除、清運(yùn)一級工作基坑護(hù)坡網(wǎng)噴混凝土。

11）對稱、分層夯實回填工作基坑至要求標(biāo)高（廣場以外參原地面高程，廣場以內(nèi)按下沉式廣場設(shè)計回填至設(shè)計高程，施工落客平臺墩柱，站房平臺墩柱及站廳平臺。

4.3 二階段施工

1）對施工范圍進(jìn)行場地平整，在規(guī)劃位置進(jìn)行場地硬化，修建6 m寬圍場施工便道，施工便道高出地面約20 cm，在施工便道外側(cè)規(guī)范設(shè)置隔離圍擋，內(nèi)側(cè)設(shè)截水溝。

2）場地平整與施工便道施工的同時，進(jìn)行地鐵主體圍護(hù)結(jié)構(gòu)的裙邊攪拌樁基礎(chǔ)施工。

3）自開挖邊線按1:1.5放坡進(jìn)行基坑的第一級開挖,坑底標(biāo)高-1.374 m，開挖完畢后進(jìn)行坡面整修，經(jīng)驗收合格后按設(shè)計施工10 cm網(wǎng)噴混凝土護(hù)坡，坡腳設(shè)截水溝，同時對3.0 m平臺進(jìn)行網(wǎng)噴混凝土硬化。在設(shè)計位置設(shè)置集水井、監(jiān)測井，設(shè)置強(qiáng)制疏干真空井，實施強(qiáng)制降水。

4）按設(shè)計實施二級工作基坑開挖，坡度按1：1.5控制，開挖面底標(biāo)高按-7.474 m控制，開挖完畢后進(jìn)行人工修整，按程序?qū)嵤┚W(wǎng)噴混凝土護(hù)坡施工，坡腳處設(shè)置截水溝，對基底進(jìn)行平整、夯實，精確控制坑底高程，確保持續(xù)排水。

5）基底夯實整平完畢后進(jìn)行地鐵主體結(jié)構(gòu)混凝土墊層的施工，并封閉強(qiáng)制降水井。

6）待墊層混凝土強(qiáng)度達(dá)到施工要求后進(jìn)行主體結(jié)構(gòu)的模板安裝、鋼筋綁扎、預(yù)埋件安裝、混凝土澆筑。

7）主體圍護(hù)結(jié)構(gòu)混凝土達(dá)到拆模強(qiáng)度后進(jìn)行脫模,整體滑移主體結(jié)構(gòu)內(nèi)模架體系、外側(cè)模，進(jìn)下一階段施工。主體圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工完畢后及時進(jìn)行表面防水處理。

8）防水工程施工完畢后有計劃、分階段回收護(hù)坡土釘，破除、清運(yùn)護(hù)坡混凝土。

9）護(hù)坡混凝土清運(yùn)完畢后進(jìn)行基坑回填，保證兩邊同步、對稱、分層夯實回填，下沉式廣場以外恢復(fù)至原地面高程，下沉式廣場以內(nèi)回填高程按設(shè)計要求控制。

4.4 高鐵線下工程配合施工主要流程

1）施工站區(qū)到發(fā)線樁基、站房平臺樁基工程。

2）開挖站區(qū)工作基坑至標(biāo)高1.0 m，基坑寬度80 m。

3）開挖站區(qū)到發(fā)線承臺基坑，Z8、Z9基坑按1:1.5放坡，其他邊坡按1:1控制。

4）破除樁頭、對樁基進(jìn)行檢測、澆筑混凝土墊層、立模、綁扎鋼筋、澆筑高鐵承臺混凝土、分層夯實回填高鐵承臺工作基坑。

5）澆筑高鐵墩身、開挖站房承臺基坑，按1:1放坡、澆筑站房承臺混凝土。

6）分層夯實回填站房承臺工作基坑，澆筑站房立柱混凝土，支架法施工站區(qū)到發(fā)線預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁、站房平臺。

5 結(jié)語

本文主要討論了京滬高鐵與無錫地鐵基坑開挖交錯施工的研究等問題，提出具體的開挖方案及實施細(xì)則，綜合考慮了安全、進(jìn)度、效益、效率等多方面因素，解決了深基坑開挖難度大，交錯施工影響工期，無法同時展開作業(yè)面施工等問題，為京滬高鐵和無錫地鐵的如期完工做出了重要貢獻(xiàn)。

[1]劉建航,侯學(xué)淵.基坑工程手冊[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,1997.

[2]夏明耀,曾進(jìn)倫.地下工程設(shè)計施工手冊[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,1999.

[3]趙錫宏.高層建筑深基坑圍護(hù)工程實踐與分析[M].上海:同濟(jì)大學(xué)出版社,1996.

[4]唐業(yè)清.基坑工程事故分析于處理[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,1999.

[5]JGJ 120-99,中華人民共和國建設(shè)部.建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程[S].北京:建筑工業(yè)出版社,1999.