淺談青島地鐵雙山站基坑施工

成月娥

（中鐵三局集團第四工程有限公司，北京 102300）

1 工程概況

青島地鐵一期工程（3號線）西起市南區(qū)青島火車站，向東沿廣西路、太平路、文登路、香港路，至市政府拐入南京路向北，經(jīng)江西路、寧夏路、遼陽西路，后進入哈爾濱路、黑龍江路，向西沿京口路、振華路至終點青島鐵路北站。途徑市南區(qū)、市北區(qū)、四方區(qū)、李滄區(qū)，正線全長約25.1 km。

雙山站設(shè)置在青島市四方區(qū)，位于黑龍江路與合肥路的交叉路口黑龍江路西側(cè)，沿黑龍江路東北—西南走向，黑龍江路以東合肥路已建成，西側(cè)合肥路目前施工中，車站附近無高大建筑物。雙山站起點里程為K13+489.796，終點里程為K13+740.796，車站總長度為251 m。雙山站的結(jié)構(gòu)形式為2層2跨箱型框架結(jié)構(gòu)體系，基礎(chǔ)底板埋深15.82～17.46 m，車站頂板覆土南深北淺，最深處4.1m，最淺處2.52m。車站總長度為251m，有效站臺寬度為10 m，有效站臺長度120 m。包括車站主體結(jié)構(gòu)、4個出入口（其中2號出入口與萬科規(guī)劃小區(qū)接通、3號出入口預(yù)留）、兩個消防專用通道、兩個風(fēng)井及風(fēng)道。車站主體采用明挖法施工，支護結(jié)構(gòu)采用3種形式，分別為：鉆孔灌注樁+鋼管內(nèi)支撐體系；鉆孔灌注樁+錨索體系；吊腳樁。車站出入口結(jié)構(gòu)除4號出入口部分采用暗挖法施工外，其余部分均采用明挖法施工。圍護樁外側(cè)均采用高壓旋噴樁止水帷幕止水。

2 基坑開挖方法

2.1 車站基坑開挖步驟

雙山站基坑開挖為整體圍護樁結(jié)構(gòu)。頂層6.0 m以內(nèi)用長臂挖掘機開挖，開挖過程中坑內(nèi)用小型裝載機配合，將遠離挖機的土方推至挖機的工作范圍內(nèi)。6.0 m以下的土方用人力配合挖掘機挖裝，吊機提裝自卸車。白天開挖土方存于臨時堆土場，夜間開挖土方直接運至棄土場。小挖掘機的就位（進出工作面、調(diào)頭等）用吊車吊運。因坑內(nèi)的鋼管支撐間的水平凈距只有2.4 m，上下凈距約3.8～5.4 m，為確保挖掘機作業(yè)時不擠壓、不碰撞鋼支撐，作業(yè)時注意以下幾點：

（1）鋼支撐頂面以下1.0 m范圍內(nèi)挖掘機直接挖裝。機械作業(yè)時派人前后左右引導(dǎo)司機作業(yè)。這一高度挖掘機的左右履帶不平引起的左右擺動較小，不致于碰撞鋼支撐。

（2）以下部分先用人力在基坑一側(cè)挖一個4.5 m×3.0 m的工作坑，坑底離鋼支撐底面3.0～3.5 m，將挖掘機吊運至工作坑內(nèi)往另一頭開挖，此時機器在鋼支撐之下，不致引起碰撞，見圖1。

2.2 鋼管支撐施工

2.2.1 鋼管支撐布置

橫向支撐鋼管沿深度方向設(shè)置兩道，縱向間距約3 m。

2.2.2 鋼管支撐構(gòu)造

鋼支撐采用壁厚16 mm，直徑為609 mm的鋼管，根據(jù)支頂距離選合適的節(jié)段用螺栓連接法蘭盤拼接成要求的長度。

2.2.3 預(yù)加壓力

（1）預(yù)加頂力設(shè)備：用兩套電動油壓千斤頂，專用千斤頂頂力一致，始終能保持兩個千斤頂?shù)臉O限頂力一致，并控制在設(shè)計與頂力以內(nèi)，其原理見圖2。

圖2 預(yù)加頂力設(shè)備原理圖

（2）加力方法和預(yù)應(yīng)力的鎖定：鋼管撐的端部設(shè)有專門的頂力座，用兩臺千斤頂在兩側(cè)均勻施頂，當(dāng)頂力達到設(shè)計預(yù)頂力105%要求后，在鎖緊段安裝鎖緊片后卸下千斤頂。

2.2.4 垂直對頂鋼支撐安裝

（1）安裝型鋼底座。

（2）在地面拼接好支撐用吊車就位。

（3）將頂頭焊在型鋼底座上。

（4）施加預(yù)應(yīng)力。

（5）用鎖緊片鎖緊鋼支撐。

（6）支撐兩頭焊接。

（7）千斤頂卸載。

2.2.5 端頭斜撐安裝

其方法同上，只是在型鋼底座安裝好后頂點處焊制防滑擋塊，防止支撐受力側(cè)滑。

2.2.6 鋼支撐拆除

鋼支撐的拆除時間必須在砼強度達到設(shè)計要求后，先用兩個三角架將鋼支撐托起，用千斤頂頂緊支撐讓鎖緊片松動，然后拆除鎖緊片。

2.2.7 鋼支撐的施工安全措施

（1）在支撐表面粘貼電阻式應(yīng)變片，定期測量其軸力，根據(jù)測量結(jié)果判定安全性。

（2）加強支撐的端部焊接質(zhì)量，避免頂緊力喪失后下墜。（3）加強斜撐的防滑措施。

（4）跨度超過22 m的鋼支撐根據(jù)設(shè)計要求對支撐要進行加固，加固辦法在跨中部位下設(shè)鋼立柱支承，水平用型鋼將鋼支撐聯(lián)系，以增加支撐穩(wěn)定性。

（5）嚴(yán)禁施工作業(yè)時碰撞支撐。

2.3 基坑土方外運

2.3.1 土方運輸安排

2.3.1.1 棄土地點及棄土?xí)r間

車站土石方棄在業(yè)主指定存土場，平均運距約10 km。為了防止堵塞交通和影響市容，棄土只能在晚上11點至早上5點之間進行外運。

2.3.1.2 運輸車輛配備

雙山站車站土石方共計約96 017 m3，基坑開挖時間為6個月，考慮特殊情況影響每月按25天計算，平均每天有640.1 m3（96 017 m3/150 d）。運輸車輛運輸一趟來回時間約30 min，每臺車每晚可運12趟，用10臺15 t（8 m3）自卸汽車晚上運土，每晚可運輸土方10×12×8=960 m3>640.1 m3，能完成出土任務(wù)。

2.3.1.3 臨時堆土場設(shè)置

為保證特殊情況下連續(xù)施工，在場地內(nèi)設(shè)約1 200 m3（600 m2）臨時堆土場，可存儲3天開挖的土方。臨時堆土場配2臺裝載機和1臺推土機，用于清理場地及夜間裝土。

2.3.1.4 吊車吊斗

兩臺吊車各配3 m3（5 t）出土吊斗，每斗土方裝、運、卸時間為3 min，每天按凈裝土?xí)r間8 h計算，兩臺吊斗每天可起吊土方2×3×8×60/3=960 m3，能滿足出土要求，但由于工期緊，而且出現(xiàn)特殊情況時有可能影響進度，因此施工時配備4臺吊車用于出土，完全能滿足出土要求。

2.3.2 土方運輸要求

（1）為保證市內(nèi)清潔，防止車輛漏、掉泥土，要對運輸車斗按青島市散體物料運輸車的標(biāo)準(zhǔn)進行改造。①車斗斗門必須嚴(yán)密，防止漏掉；②將車箱壁加高0.5 m，裝土必須低于車箱高度；③對流狀泥土必須晾曬后裝運，不能將泥土、漿混裝；④車箱要覆蓋篷布。

（2）為保證車輛整潔，車輛出場前，必須經(jīng)高壓水沖洗，使車輛外觀干凈，車輪清潔，不污染路面。

（3）運輸車輛進出施工現(xiàn)場路口設(shè)專人防護，統(tǒng)一指揮，及時疏導(dǎo)行人及車輛。

（4）汽車市內(nèi)行駛，駕駛員必須集中精力，注意安全，嚴(yán)格遵守交通規(guī)則，嚴(yán)禁搶道超車，做文明司機。