臨近地鐵基坑圍護(hù)工程換撐技術(shù)研究

周仕禮+熊家振+許曉林

摘要：文章以近鐵城市廣場(chǎng)北區(qū)項(xiàng)目為例，介紹了臨近地鐵車站的圍護(hù)結(jié)構(gòu)技術(shù)，通過(guò)換撐技術(shù)的比選，著重介紹了一種新型換撐體系，通過(guò)采用換撐技術(shù)，較好地解決了換撐過(guò)程中結(jié)構(gòu)的安全性問(wèn)題，減少了對(duì)地鐵隧道的影響，并縮短了施工工期，值得推廣應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：基坑開(kāi)挖；地鐵隧道；圍護(hù)結(jié)構(gòu)；換撐體系

中圖分類號(hào)：TU753 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2014）16-0099-02

1 工程概況

近鐵城市廣場(chǎng)位于真北路、金沙江路路口，緊鄰中環(huán)線快速通道，同時(shí)擁有軌道交通13號(hào)線真北路站全部四個(gè)出入口。北區(qū)工程地下商場(chǎng)與地鐵車站連接為一體，設(shè)置三層整體地下室，主體結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)形式為樁筏基礎(chǔ)，工程深基坑設(shè)計(jì)等級(jí)為一級(jí)基坑，深度為16m，局部深度達(dá)到19.4m。

施工難點(diǎn)分析：軌道交通13號(hào)線作為上海市政府重大實(shí)事項(xiàng)目，計(jì)劃并且要確保2012年12月30日開(kāi)通營(yíng)運(yùn)，保證計(jì)劃如期落實(shí)；由于近鐵城市廣場(chǎng)項(xiàng)目南一區(qū)結(jié)構(gòu)完成實(shí)施金沙江路翻交施工，其中道路管線較多，施工周期長(zhǎng)，施工工期緊迫是較大的難點(diǎn)。

并且13號(hào)線已經(jīng)進(jìn)入試運(yùn)行階段，如何按照地鐵保護(hù)區(qū)域內(nèi)施工有效控制地鐵車站設(shè)施變形在允許范圍是施工的重點(diǎn)。

2 施工部署及施工順序

為施工方便，并減少土體開(kāi)挖對(duì)地鐵的影響，本工程分兩個(gè)區(qū)域進(jìn)行施工，先施工北二區(qū)，后施工北一區(qū)。

3 基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)

3.1 北一區(qū)基坑圍護(hù)體系

在與地鐵相連的東、西兩側(cè)采用800mm厚地下連續(xù)墻（與主體結(jié)構(gòu)兩墻合一），與地鐵地下連續(xù)墻支護(hù)結(jié)構(gòu)接合，形成封閉的支護(hù)結(jié)構(gòu)。在與北二區(qū)交界處為Ф1100@1300灌注樁排樁，三軸攪拌樁止水帷幕。靠近地鐵的一邊，設(shè)置寬6m、深5m的旋噴樁滿堂坑底加固，東端隧道盾構(gòu)入口則在基坑全范圍進(jìn)行坑底加固?；硬捎?道支撐，第一道為混凝土支撐，第二、三、四道支撐為鋼支撐。支撐形式為縱橫方向?qū)?，在東、西兩端臨近隧道與車站連接口加角撐，有利于控制整個(gè)基坑的變形。

由于北一區(qū)為3層地下室，其結(jié)構(gòu)與車站附屬結(jié)構(gòu)連為一體，為減少對(duì)已完工的地鐵車站的影響，在基坑內(nèi)增設(shè)1排地下連續(xù)墻使基坑分成二個(gè)區(qū)域，減小一次開(kāi)挖的面積。其地下連續(xù)墻接縫處采用高壓旋噴樁進(jìn)行止水處理。

原設(shè)計(jì)方案剖面圖建議方案剖面示意圖

3.2 北二區(qū)基坑圍護(hù)體系

圍護(hù)采用Φ1000nmm@1200mm灌注樁排樁，樁長(zhǎng)為33m。止水帷幕為三軸水泥土攪拌樁3Φ850mm@1200mm，整圓套打，樁長(zhǎng)24m，水泥摻量18%。支護(hù)墻與北一區(qū)支護(hù)墻對(duì)接接縫處均加設(shè)Φ800mm旋噴樁，每處為3根，長(zhǎng)度為24m?；釉O(shè)置3道混凝土支撐。

4 方案比選

4.1 優(yōu)點(diǎn)比選

（1）針對(duì)工期緊張，建議方案可以明顯節(jié)省工期；砼換撐構(gòu)件與前北二區(qū)的主體結(jié)構(gòu)同步施工完成，具有足夠的強(qiáng)度增長(zhǎng)期；（2）減少后拆除圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工工序，縮短施工時(shí)間；（3）簡(jiǎn)化支撐形式，減少基坑變形，并為開(kāi)槽支撐方法創(chuàng)造有利條件；對(duì)主體結(jié)構(gòu)影響小，以產(chǎn)生對(duì)樓板、底板水平方向受壓為主；（4）工程量相對(duì)橫向水平圍檁少20%。

4.2 方案實(shí)施

（1）施工步驟：首先進(jìn)行北二區(qū)結(jié)構(gòu)施工階段同步施工北一區(qū)的換撐豎向圍檁。

將北一區(qū)分東、西兩個(gè)施工段，東頭基坑施工至底板澆筑完成時(shí)，進(jìn)行西面基坑的土方開(kāi)挖施工，灌注樁樁基與基坑圍護(hù)及坑底加固各道工序均以東頭基坑優(yōu)先完成進(jìn)行安排施工。

北一區(qū)的基坑圍護(hù)連續(xù)墻、坑底土壤加固、第一道砼支撐與棧橋+深井降水同步施工，緊接基坑各層土方開(kāi)挖及第二、三、四道鋼支撐施工，最后結(jié)構(gòu)回筑地下室主體結(jié)構(gòu)；以及基坑與地鐵施工環(huán)境監(jiān)測(cè)監(jiān)控的同步落實(shí)實(shí)施。

（2）北二區(qū)結(jié)構(gòu)施工階段同步施工北一區(qū)的換撐豎向圍檁，首先應(yīng)該做好與結(jié)構(gòu)主體同步施工的翻樣，分別于地下室底板及樓板與梁柱構(gòu)件同步施工，協(xié)調(diào)主體結(jié)構(gòu)與圍護(hù)結(jié)構(gòu)砼強(qiáng)度等級(jí)，既要保證主體結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度等級(jí)要求，同時(shí)又要滿足圍護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求，以及主體結(jié)構(gòu)構(gòu)件不受圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)件干涉的影響，并考慮完工后方便拆除圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)件。

（3）北一區(qū)基坑工程實(shí)施。棧橋與第一道砼支撐施工，表土開(kāi)挖至第一道支撐梁底，同時(shí)拆除北一與北二基坑圍護(hù)樁冠梁圍檁砼，施工棧橋梁底胎膜并做好脫模隔離措施；綁扎支撐梁鋼筋及模板安裝，澆砼養(yǎng)護(hù)，東頭基坑與西面基坑的該道工序盡量以緊跟完成，以達(dá)到方便施工和快速施工的目的；該道工序施工的同時(shí)同步施工深井降水。

第二、三、四皮土方的開(kāi)挖施工與第二、三、四道鋼支撐施工，始終以開(kāi)槽支撐、先撐后挖方法施工，嚴(yán)格控制開(kāi)挖的深度標(biāo)高；挖土與鋼支撐施工平面流向始終東頭基坑由西往東，同時(shí)調(diào)整設(shè)計(jì)雙向支撐的上下位置為南北較短方向支撐在下皮，先隨挖土流向進(jìn)度逐步跟進(jìn)鋼支撐的施工并及時(shí)施加預(yù)應(yīng)力，緊跟施工角撐的施工，東西長(zhǎng)方向支撐則在隨后施工；第五皮土方開(kāi)挖為收底及落深坑土方，施工控制坑底300mm高度人工鏟土并分多次及時(shí)澆筑墊層砼以及時(shí)全封閉地基土層。由于第一道砼支撐設(shè)置14.5m寬棧橋，無(wú)疑對(duì)鋼支撐安裝帶來(lái)困難，故應(yīng)該在澆筑棧橋板時(shí)預(yù)留直徑100mm吊裝鋼繩穿繩孔，以方便鋼支撐及鋼圍檁的安裝。

土方開(kāi)挖與拆除北一與北二區(qū)之間的圍護(hù)灌注樁，首先將土方開(kāi)挖，達(dá)到一定工作面且方便鎬頭機(jī)拆除圍護(hù)灌注樁時(shí)及進(jìn)行圍護(hù)灌注樁的拆除施工，拆除的圍護(hù)灌注樁高度一般不低于土方開(kāi)挖面，但相對(duì)于鋼支撐穿越的位置必須拆除。

由于工期緊張的原因，與地鐵的連通口開(kāi)通與挖土施工同步進(jìn)行；該位置連通口需要拆除地鐵車站結(jié)構(gòu)地下連續(xù)墻，其墻體厚度分別為0.8m和1.0m，特別是水平風(fēng)閥井位置的防護(hù)顯得尤為重要，如果防護(hù)不嚴(yán)密，地鐵內(nèi)試運(yùn)行車輛隨時(shí)受到影響，一旦造成安全事故，則影響整個(gè)工程的進(jìn)展，本工程連通口需要拆除地下連續(xù)墻面積共計(jì)約840㎡，施工采用高于過(guò)梁高度水平開(kāi)槽，單幅連續(xù)墻墻體兩點(diǎn)短型鋼臨時(shí)支撐，順框架或暗柱豎向抽槽完成墻體拆除，然后澆筑過(guò)梁與連接止水口鋼筋砼，最后拆除中部殘余連續(xù)墻砼；基坑?xùn)|南角位置為軌道交通13號(hào)線的車站與隧道連接口是變形而漏水最敏感的部位，針對(duì)該區(qū)域范圍留置6.5m寬土體并用20根Φ1000nmm@1200mm灌注樁排樁，樁長(zhǎng)為33m進(jìn)行坑內(nèi)支護(hù)，土體進(jìn)行全斷面旋噴加固處理，施工土方開(kāi)挖與鋼支撐階段采用支撐第三道鋼支撐完成后，即將該位置局部風(fēng)道的墊層、底板快速施工完成，將坑內(nèi)灌注樁排樁樁定錨固形成整體，有利控制變形。

（4）施工采用快速組織的方式，晝夜不停施工，風(fēng)雨無(wú)阻施工。

5 結(jié)語(yǔ)

采用豎向圍檁的換撐技術(shù)，目的是為了有效縮短施工工期，簡(jiǎn)化施工工序，降低管理成本，縮短周轉(zhuǎn)材料、機(jī)械設(shè)備的投入時(shí)間，降低施工成本；如果采用與結(jié)構(gòu)框架柱合并使用并加斜撐加固措施，則可以更省原材料的消耗；當(dāng)采用型鋼立柱時(shí)，能重復(fù)利用型鋼材料，對(duì)綠色環(huán)保施工具有實(shí)際意義。同時(shí)確?；蛹班徑ㄖ?、地鐵的安全營(yíng)運(yùn)；營(yíng)造綠色、安全施工的環(huán)境；特別是在工期緊張的情況下，有效組織連通口地下連續(xù)墻開(kāi)通等特殊部位的同步施工，減少對(duì)地鐵的影響有著重要意義；通過(guò)監(jiān)測(cè)報(bào)告顯示，地鐵車站連續(xù)墻測(cè)斜孔變形數(shù)值1.2mm，其他各項(xiàng)變形值也均在允許范圍內(nèi)。

參考文獻(xiàn)

[1] 白二彪，童華煒.臨近地鐵線路地下連續(xù)墻設(shè)計(jì)與施工[J].低溫建筑技術(shù)，2013，（4）.

[2] 陳志軍.臨近地鐵邊深基坑開(kāi)挖的施工技術(shù)[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì)，2012，（5）.

作者簡(jiǎn)介：周仕禮（1982—），男，重慶人，中天路橋有限公司工程師，研究方向：路橋施工管理。endprint

摘要：文章以近鐵城市廣場(chǎng)北區(qū)項(xiàng)目為例，介紹了臨近地鐵車站的圍護(hù)結(jié)構(gòu)技術(shù)，通過(guò)換撐技術(shù)的比選，著重介紹了一種新型換撐體系，通過(guò)采用換撐技術(shù)，較好地解決了換撐過(guò)程中結(jié)構(gòu)的安全性問(wèn)題，減少了對(duì)地鐵隧道的影響，并縮短了施工工期，值得推廣應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：基坑開(kāi)挖；地鐵隧道；圍護(hù)結(jié)構(gòu)；換撐體系

中圖分類號(hào)：TU753 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2014）16-0099-02

1 工程概況

近鐵城市廣場(chǎng)位于真北路、金沙江路路口，緊鄰中環(huán)線快速通道，同時(shí)擁有軌道交通13號(hào)線真北路站全部四個(gè)出入口。北區(qū)工程地下商場(chǎng)與地鐵車站連接為一體，設(shè)置三層整體地下室，主體結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)形式為樁筏基礎(chǔ)，工程深基坑設(shè)計(jì)等級(jí)為一級(jí)基坑，深度為16m，局部深度達(dá)到19.4m。

施工難點(diǎn)分析：軌道交通13號(hào)線作為上海市政府重大實(shí)事項(xiàng)目，計(jì)劃并且要確保2012年12月30日開(kāi)通營(yíng)運(yùn)，保證計(jì)劃如期落實(shí)；由于近鐵城市廣場(chǎng)項(xiàng)目南一區(qū)結(jié)構(gòu)完成實(shí)施金沙江路翻交施工，其中道路管線較多，施工周期長(zhǎng)，施工工期緊迫是較大的難點(diǎn)。

并且13號(hào)線已經(jīng)進(jìn)入試運(yùn)行階段，如何按照地鐵保護(hù)區(qū)域內(nèi)施工有效控制地鐵車站設(shè)施變形在允許范圍是施工的重點(diǎn)。

2 施工部署及施工順序

為施工方便，并減少土體開(kāi)挖對(duì)地鐵的影響，本工程分兩個(gè)區(qū)域進(jìn)行施工，先施工北二區(qū)，后施工北一區(qū)。

3 基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)

3.1 北一區(qū)基坑圍護(hù)體系

在與地鐵相連的東、西兩側(cè)采用800mm厚地下連續(xù)墻（與主體結(jié)構(gòu)兩墻合一），與地鐵地下連續(xù)墻支護(hù)結(jié)構(gòu)接合，形成封閉的支護(hù)結(jié)構(gòu)。在與北二區(qū)交界處為Ф1100@1300灌注樁排樁，三軸攪拌樁止水帷幕?？拷罔F的一邊，設(shè)置寬6m、深5m的旋噴樁滿堂坑底加固，東端隧道盾構(gòu)入口則在基坑全范圍進(jìn)行坑底加固?；硬捎?道支撐，第一道為混凝土支撐，第二、三、四道支撐為鋼支撐。支撐形式為縱橫方向?qū)?，在東、西兩端臨近隧道與車站連接口加角撐，有利于控制整個(gè)基坑的變形。

由于北一區(qū)為3層地下室，其結(jié)構(gòu)與車站附屬結(jié)構(gòu)連為一體，為減少對(duì)已完工的地鐵車站的影響，在基坑內(nèi)增設(shè)1排地下連續(xù)墻使基坑分成二個(gè)區(qū)域，減小一次開(kāi)挖的面積。其地下連續(xù)墻接縫處采用高壓旋噴樁進(jìn)行止水處理。

原設(shè)計(jì)方案剖面圖建議方案剖面示意圖

3.2 北二區(qū)基坑圍護(hù)體系

圍護(hù)采用Φ1000nmm@1200mm灌注樁排樁，樁長(zhǎng)為33m。止水帷幕為三軸水泥土攪拌樁3Φ850mm@1200mm，整圓套打，樁長(zhǎng)24m，水泥摻量18%。支護(hù)墻與北一區(qū)支護(hù)墻對(duì)接接縫處均加設(shè)Φ800mm旋噴樁，每處為3根，長(zhǎng)度為24m?；釉O(shè)置3道混凝土支撐。

4 方案比選

4.1 優(yōu)點(diǎn)比選

（1）針對(duì)工期緊張，建議方案可以明顯節(jié)省工期；砼換撐構(gòu)件與前北二區(qū)的主體結(jié)構(gòu)同步施工完成，具有足夠的強(qiáng)度增長(zhǎng)期；（2）減少后拆除圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工工序，縮短施工時(shí)間；（3）簡(jiǎn)化支撐形式，減少基坑變形，并為開(kāi)槽支撐方法創(chuàng)造有利條件；對(duì)主體結(jié)構(gòu)影響小，以產(chǎn)生對(duì)樓板、底板水平方向受壓為主；（4）工程量相對(duì)橫向水平圍檁少20%。

4.2 方案實(shí)施

（1）施工步驟：首先進(jìn)行北二區(qū)結(jié)構(gòu)施工階段同步施工北一區(qū)的換撐豎向圍檁。

將北一區(qū)分東、西兩個(gè)施工段，東頭基坑施工至底板澆筑完成時(shí)，進(jìn)行西面基坑的土方開(kāi)挖施工，灌注樁樁基與基坑圍護(hù)及坑底加固各道工序均以東頭基坑優(yōu)先完成進(jìn)行安排施工。

北一區(qū)的基坑圍護(hù)連續(xù)墻、坑底土壤加固、第一道砼支撐與棧橋+深井降水同步施工，緊接基坑各層土方開(kāi)挖及第二、三、四道鋼支撐施工，最后結(jié)構(gòu)回筑地下室主體結(jié)構(gòu)；以及基坑與地鐵施工環(huán)境監(jiān)測(cè)監(jiān)控的同步落實(shí)實(shí)施。

（2）北二區(qū)結(jié)構(gòu)施工階段同步施工北一區(qū)的換撐豎向圍檁，首先應(yīng)該做好與結(jié)構(gòu)主體同步施工的翻樣，分別于地下室底板及樓板與梁柱構(gòu)件同步施工，協(xié)調(diào)主體結(jié)構(gòu)與圍護(hù)結(jié)構(gòu)砼強(qiáng)度等級(jí)，既要保證主體結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度等級(jí)要求，同時(shí)又要滿足圍護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求，以及主體結(jié)構(gòu)構(gòu)件不受圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)件干涉的影響，并考慮完工后方便拆除圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)件。

（3）北一區(qū)基坑工程實(shí)施。棧橋與第一道砼支撐施工，表土開(kāi)挖至第一道支撐梁底，同時(shí)拆除北一與北二基坑圍護(hù)樁冠梁圍檁砼，施工棧橋梁底胎膜并做好脫模隔離措施；綁扎支撐梁鋼筋及模板安裝，澆砼養(yǎng)護(hù)，東頭基坑與西面基坑的該道工序盡量以緊跟完成，以達(dá)到方便施工和快速施工的目的；該道工序施工的同時(shí)同步施工深井降水。

第二、三、四皮土方的開(kāi)挖施工與第二、三、四道鋼支撐施工，始終以開(kāi)槽支撐、先撐后挖方法施工，嚴(yán)格控制開(kāi)挖的深度標(biāo)高；挖土與鋼支撐施工平面流向始終東頭基坑由西往東，同時(shí)調(diào)整設(shè)計(jì)雙向支撐的上下位置為南北較短方向支撐在下皮，先隨挖土流向進(jìn)度逐步跟進(jìn)鋼支撐的施工并及時(shí)施加預(yù)應(yīng)力，緊跟施工角撐的施工，東西長(zhǎng)方向支撐則在隨后施工；第五皮土方開(kāi)挖為收底及落深坑土方，施工控制坑底300mm高度人工鏟土并分多次及時(shí)澆筑墊層砼以及時(shí)全封閉地基土層。由于第一道砼支撐設(shè)置14.5m寬棧橋，無(wú)疑對(duì)鋼支撐安裝帶來(lái)困難，故應(yīng)該在澆筑棧橋板時(shí)預(yù)留直徑100mm吊裝鋼繩穿繩孔，以方便鋼支撐及鋼圍檁的安裝。

土方開(kāi)挖與拆除北一與北二區(qū)之間的圍護(hù)灌注樁，首先將土方開(kāi)挖，達(dá)到一定工作面且方便鎬頭機(jī)拆除圍護(hù)灌注樁時(shí)及進(jìn)行圍護(hù)灌注樁的拆除施工，拆除的圍護(hù)灌注樁高度一般不低于土方開(kāi)挖面，但相對(duì)于鋼支撐穿越的位置必須拆除。

由于工期緊張的原因，與地鐵的連通口開(kāi)通與挖土施工同步進(jìn)行；該位置連通口需要拆除地鐵車站結(jié)構(gòu)地下連續(xù)墻，其墻體厚度分別為0.8m和1.0m，特別是水平風(fēng)閥井位置的防護(hù)顯得尤為重要，如果防護(hù)不嚴(yán)密，地鐵內(nèi)試運(yùn)行車輛隨時(shí)受到影響，一旦造成安全事故，則影響整個(gè)工程的進(jìn)展，本工程連通口需要拆除地下連續(xù)墻面積共計(jì)約840㎡，施工采用高于過(guò)梁高度水平開(kāi)槽，單幅連續(xù)墻墻體兩點(diǎn)短型鋼臨時(shí)支撐，順框架或暗柱豎向抽槽完成墻體拆除，然后澆筑過(guò)梁與連接止水口鋼筋砼，最后拆除中部殘余連續(xù)墻砼；基坑?xùn)|南角位置為軌道交通13號(hào)線的車站與隧道連接口是變形而漏水最敏感的部位，針對(duì)該區(qū)域范圍留置6.5m寬土體并用20根Φ1000nmm@1200mm灌注樁排樁，樁長(zhǎng)為33m進(jìn)行坑內(nèi)支護(hù)，土體進(jìn)行全斷面旋噴加固處理，施工土方開(kāi)挖與鋼支撐階段采用支撐第三道鋼支撐完成后，即將該位置局部風(fēng)道的墊層、底板快速施工完成，將坑內(nèi)灌注樁排樁樁定錨固形成整體，有利控制變形。

（4）施工采用快速組織的方式，晝夜不停施工，風(fēng)雨無(wú)阻施工。

5 結(jié)語(yǔ)

采用豎向圍檁的換撐技術(shù)，目的是為了有效縮短施工工期，簡(jiǎn)化施工工序，降低管理成本，縮短周轉(zhuǎn)材料、機(jī)械設(shè)備的投入時(shí)間，降低施工成本；如果采用與結(jié)構(gòu)框架柱合并使用并加斜撐加固措施，則可以更省原材料的消耗；當(dāng)采用型鋼立柱時(shí)，能重復(fù)利用型鋼材料，對(duì)綠色環(huán)保施工具有實(shí)際意義。同時(shí)確?；蛹班徑ㄖ⒌罔F的安全營(yíng)運(yùn)；營(yíng)造綠色、安全施工的環(huán)境；特別是在工期緊張的情況下，有效組織連通口地下連續(xù)墻開(kāi)通等特殊部位的同步施工，減少對(duì)地鐵的影響有著重要意義；通過(guò)監(jiān)測(cè)報(bào)告顯示，地鐵車站連續(xù)墻測(cè)斜孔變形數(shù)值1.2mm，其他各項(xiàng)變形值也均在允許范圍內(nèi)。

參考文獻(xiàn)

[1] 白二彪，童華煒.臨近地鐵線路地下連續(xù)墻設(shè)計(jì)與施工[J].低溫建筑技術(shù)，2013，（4）.

[2] 陳志軍.臨近地鐵邊深基坑開(kāi)挖的施工技術(shù)[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì)，2012，（5）.

作者簡(jiǎn)介：周仕禮（1982—），男，重慶人，中天路橋有限公司工程師，研究方向：路橋施工管理。endprint

摘要：文章以近鐵城市廣場(chǎng)北區(qū)項(xiàng)目為例，介紹了臨近地鐵車站的圍護(hù)結(jié)構(gòu)技術(shù)，通過(guò)換撐技術(shù)的比選，著重介紹了一種新型換撐體系，通過(guò)采用換撐技術(shù)，較好地解決了換撐過(guò)程中結(jié)構(gòu)的安全性問(wèn)題，減少了對(duì)地鐵隧道的影響，并縮短了施工工期，值得推廣應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：基坑開(kāi)挖；地鐵隧道；圍護(hù)結(jié)構(gòu)；換撐體系

中圖分類號(hào)：TU753 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2014）16-0099-02

1 工程概況

近鐵城市廣場(chǎng)位于真北路、金沙江路路口，緊鄰中環(huán)線快速通道，同時(shí)擁有軌道交通13號(hào)線真北路站全部四個(gè)出入口。北區(qū)工程地下商場(chǎng)與地鐵車站連接為一體，設(shè)置三層整體地下室，主體結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)形式為樁筏基礎(chǔ)，工程深基坑設(shè)計(jì)等級(jí)為一級(jí)基坑，深度為16m，局部深度達(dá)到19.4m。

施工難點(diǎn)分析：軌道交通13號(hào)線作為上海市政府重大實(shí)事項(xiàng)目，計(jì)劃并且要確保2012年12月30日開(kāi)通營(yíng)運(yùn)，保證計(jì)劃如期落實(shí)；由于近鐵城市廣場(chǎng)項(xiàng)目南一區(qū)結(jié)構(gòu)完成實(shí)施金沙江路翻交施工，其中道路管線較多，施工周期長(zhǎng)，施工工期緊迫是較大的難點(diǎn)。

并且13號(hào)線已經(jīng)進(jìn)入試運(yùn)行階段，如何按照地鐵保護(hù)區(qū)域內(nèi)施工有效控制地鐵車站設(shè)施變形在允許范圍是施工的重點(diǎn)。

2 施工部署及施工順序

為施工方便，并減少土體開(kāi)挖對(duì)地鐵的影響，本工程分兩個(gè)區(qū)域進(jìn)行施工，先施工北二區(qū)，后施工北一區(qū)。

3 基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)

3.1 北一區(qū)基坑圍護(hù)體系

在與地鐵相連的東、西兩側(cè)采用800mm厚地下連續(xù)墻（與主體結(jié)構(gòu)兩墻合一），與地鐵地下連續(xù)墻支護(hù)結(jié)構(gòu)接合，形成封閉的支護(hù)結(jié)構(gòu)。在與北二區(qū)交界處為Ф1100@1300灌注樁排樁，三軸攪拌樁止水帷幕?？拷罔F的一邊，設(shè)置寬6m、深5m的旋噴樁滿堂坑底加固，東端隧道盾構(gòu)入口則在基坑全范圍進(jìn)行坑底加固?；硬捎?道支撐，第一道為混凝土支撐，第二、三、四道支撐為鋼支撐。支撐形式為縱橫方向?qū)?，在東、西兩端臨近隧道與車站連接口加角撐，有利于控制整個(gè)基坑的變形。

由于北一區(qū)為3層地下室，其結(jié)構(gòu)與車站附屬結(jié)構(gòu)連為一體，為減少對(duì)已完工的地鐵車站的影響，在基坑內(nèi)增設(shè)1排地下連續(xù)墻使基坑分成二個(gè)區(qū)域，減小一次開(kāi)挖的面積。其地下連續(xù)墻接縫處采用高壓旋噴樁進(jìn)行止水處理。

原設(shè)計(jì)方案剖面圖建議方案剖面示意圖

3.2 北二區(qū)基坑圍護(hù)體系

圍護(hù)采用Φ1000nmm@1200mm灌注樁排樁，樁長(zhǎng)為33m。止水帷幕為三軸水泥土攪拌樁3Φ850mm@1200mm，整圓套打，樁長(zhǎng)24m，水泥摻量18%。支護(hù)墻與北一區(qū)支護(hù)墻對(duì)接接縫處均加設(shè)Φ800mm旋噴樁，每處為3根，長(zhǎng)度為24m?；釉O(shè)置3道混凝土支撐。

4 方案比選

4.1 優(yōu)點(diǎn)比選

（1）針對(duì)工期緊張，建議方案可以明顯節(jié)省工期；砼換撐構(gòu)件與前北二區(qū)的主體結(jié)構(gòu)同步施工完成，具有足夠的強(qiáng)度增長(zhǎng)期；（2）減少后拆除圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工工序，縮短施工時(shí)間；（3）簡(jiǎn)化支撐形式，減少基坑變形，并為開(kāi)槽支撐方法創(chuàng)造有利條件；對(duì)主體結(jié)構(gòu)影響小，以產(chǎn)生對(duì)樓板、底板水平方向受壓為主；（4）工程量相對(duì)橫向水平圍檁少20%。

4.2 方案實(shí)施

（1）施工步驟：首先進(jìn)行北二區(qū)結(jié)構(gòu)施工階段同步施工北一區(qū)的換撐豎向圍檁。

將北一區(qū)分東、西兩個(gè)施工段，東頭基坑施工至底板澆筑完成時(shí)，進(jìn)行西面基坑的土方開(kāi)挖施工，灌注樁樁基與基坑圍護(hù)及坑底加固各道工序均以東頭基坑優(yōu)先完成進(jìn)行安排施工。

北一區(qū)的基坑圍護(hù)連續(xù)墻、坑底土壤加固、第一道砼支撐與棧橋+深井降水同步施工，緊接基坑各層土方開(kāi)挖及第二、三、四道鋼支撐施工，最后結(jié)構(gòu)回筑地下室主體結(jié)構(gòu)；以及基坑與地鐵施工環(huán)境監(jiān)測(cè)監(jiān)控的同步落實(shí)實(shí)施。

（2）北二區(qū)結(jié)構(gòu)施工階段同步施工北一區(qū)的換撐豎向圍檁，首先應(yīng)該做好與結(jié)構(gòu)主體同步施工的翻樣，分別于地下室底板及樓板與梁柱構(gòu)件同步施工，協(xié)調(diào)主體結(jié)構(gòu)與圍護(hù)結(jié)構(gòu)砼強(qiáng)度等級(jí)，既要保證主體結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度等級(jí)要求，同時(shí)又要滿足圍護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求，以及主體結(jié)構(gòu)構(gòu)件不受圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)件干涉的影響，并考慮完工后方便拆除圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)件。

（3）北一區(qū)基坑工程實(shí)施。棧橋與第一道砼支撐施工，表土開(kāi)挖至第一道支撐梁底，同時(shí)拆除北一與北二基坑圍護(hù)樁冠梁圍檁砼，施工棧橋梁底胎膜并做好脫模隔離措施；綁扎支撐梁鋼筋及模板安裝，澆砼養(yǎng)護(hù)，東頭基坑與西面基坑的該道工序盡量以緊跟完成，以達(dá)到方便施工和快速施工的目的；該道工序施工的同時(shí)同步施工深井降水。

第二、三、四皮土方的開(kāi)挖施工與第二、三、四道鋼支撐施工，始終以開(kāi)槽支撐、先撐后挖方法施工，嚴(yán)格控制開(kāi)挖的深度標(biāo)高；挖土與鋼支撐施工平面流向始終東頭基坑由西往東，同時(shí)調(diào)整設(shè)計(jì)雙向支撐的上下位置為南北較短方向支撐在下皮，先隨挖土流向進(jìn)度逐步跟進(jìn)鋼支撐的施工并及時(shí)施加預(yù)應(yīng)力，緊跟施工角撐的施工，東西長(zhǎng)方向支撐則在隨后施工；第五皮土方開(kāi)挖為收底及落深坑土方，施工控制坑底300mm高度人工鏟土并分多次及時(shí)澆筑墊層砼以及時(shí)全封閉地基土層。由于第一道砼支撐設(shè)置14.5m寬棧橋，無(wú)疑對(duì)鋼支撐安裝帶來(lái)困難，故應(yīng)該在澆筑棧橋板時(shí)預(yù)留直徑100mm吊裝鋼繩穿繩孔，以方便鋼支撐及鋼圍檁的安裝。

土方開(kāi)挖與拆除北一與北二區(qū)之間的圍護(hù)灌注樁，首先將土方開(kāi)挖，達(dá)到一定工作面且方便鎬頭機(jī)拆除圍護(hù)灌注樁時(shí)及進(jìn)行圍護(hù)灌注樁的拆除施工，拆除的圍護(hù)灌注樁高度一般不低于土方開(kāi)挖面，但相對(duì)于鋼支撐穿越的位置必須拆除。

由于工期緊張的原因，與地鐵的連通口開(kāi)通與挖土施工同步進(jìn)行；該位置連通口需要拆除地鐵車站結(jié)構(gòu)地下連續(xù)墻，其墻體厚度分別為0.8m和1.0m，特別是水平風(fēng)閥井位置的防護(hù)顯得尤為重要，如果防護(hù)不嚴(yán)密，地鐵內(nèi)試運(yùn)行車輛隨時(shí)受到影響，一旦造成安全事故，則影響整個(gè)工程的進(jìn)展，本工程連通口需要拆除地下連續(xù)墻面積共計(jì)約840㎡，施工采用高于過(guò)梁高度水平開(kāi)槽，單幅連續(xù)墻墻體兩點(diǎn)短型鋼臨時(shí)支撐，順框架或暗柱豎向抽槽完成墻體拆除，然后澆筑過(guò)梁與連接止水口鋼筋砼，最后拆除中部殘余連續(xù)墻砼；基坑?xùn)|南角位置為軌道交通13號(hào)線的車站與隧道連接口是變形而漏水最敏感的部位，針對(duì)該區(qū)域范圍留置6.5m寬土體并用20根Φ1000nmm@1200mm灌注樁排樁，樁長(zhǎng)為33m進(jìn)行坑內(nèi)支護(hù)，土體進(jìn)行全斷面旋噴加固處理，施工土方開(kāi)挖與鋼支撐階段采用支撐第三道鋼支撐完成后，即將該位置局部風(fēng)道的墊層、底板快速施工完成，將坑內(nèi)灌注樁排樁樁定錨固形成整體，有利控制變形。

（4）施工采用快速組織的方式，晝夜不停施工，風(fēng)雨無(wú)阻施工。

5 結(jié)語(yǔ)

采用豎向圍檁的換撐技術(shù)，目的是為了有效縮短施工工期，簡(jiǎn)化施工工序，降低管理成本，縮短周轉(zhuǎn)材料、機(jī)械設(shè)備的投入時(shí)間，降低施工成本；如果采用與結(jié)構(gòu)框架柱合并使用并加斜撐加固措施，則可以更省原材料的消耗；當(dāng)采用型鋼立柱時(shí)，能重復(fù)利用型鋼材料，對(duì)綠色環(huán)保施工具有實(shí)際意義。同時(shí)確保基坑及鄰近建筑、地鐵的安全營(yíng)運(yùn)；營(yíng)造綠色、安全施工的環(huán)境；特別是在工期緊張的情況下，有效組織連通口地下連續(xù)墻開(kāi)通等特殊部位的同步施工，減少對(duì)地鐵的影響有著重要意義；通過(guò)監(jiān)測(cè)報(bào)告顯示，地鐵車站連續(xù)墻測(cè)斜孔變形數(shù)值1.2mm，其他各項(xiàng)變形值也均在允許范圍內(nèi)。

參考文獻(xiàn)

[1] 白二彪，童華煒.臨近地鐵線路地下連續(xù)墻設(shè)計(jì)與施工[J].低溫建筑技術(shù)，2013，（4）.

[2] 陳志軍.臨近地鐵邊深基坑開(kāi)挖的施工技術(shù)[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì)，2012，（5）.

作者簡(jiǎn)介：周仕禮（1982—），男，重慶人，中天路橋有限公司工程師，研究方向：路橋施工管理。endprint