緊鄰高架、超深、大跨、異型深基坑施工技術(shù)總結(jié)

郭永剛

中鐵十四局集團有限公司

緊鄰高架、超深、大跨、異型深基坑施工技術(shù)總結(jié)

郭永剛

中鐵十四局集團有限公司

本文結(jié)合無錫地鐵2號線靖海公園站基坑工程，介紹深基坑軟土地區(qū)復雜地質(zhì)條件下地鐵緊鄰高架施工的關(guān)鍵技術(shù)及施工措施。通過調(diào)整地連墻施工工序、加設(shè)隔離樁、控制開挖工序、加強監(jiān)控量測、跟蹤補強注漿、加強降水管理等關(guān)鍵技術(shù)措施，將基坑開挖施工對高架橋墩基礎(chǔ)的影響降到最低，并可能出現(xiàn)的風險提出一系列預案措施。

地鐵車站；緊鄰高架橋；深基坑

1 前言

隨著城市地下空間的進一步開發(fā)，越來越多的深基坑需在鬧市中心的復雜環(huán)境中施工。這些基坑常處于密集的既有建(構(gòu))筑物、高架道路、地下管線、地鐵區(qū)間隧道附近，其技術(shù)復雜性遠甚于永久性的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)或上部結(jié)構(gòu)，若處理不慎，會造成巨大的經(jīng)濟損失和不良的社會影響。

2 工程概況

靖海公園站位于上馬墩路與江海東路交界處，2號線車站沿上馬墩路縱向（東-西）布置，與設(shè)于沿江海東路布置的3號線形成“T”型換乘，車站位于城市主干道下，覆土3m。其中2號線車站為地下二層結(jié)構(gòu)，位于上馬墩路，橫穿江海高架；3號線車站為地下三層結(jié)構(gòu)，平行于江海東路，緊鄰江海高架施工，三角區(qū)為地下二層結(jié)構(gòu)，為商業(yè)開發(fā)區(qū)，聯(lián)絡(luò)線為地下二層向地下三層的過渡段。

圖1 靖海公園站基坑平面布置圖

3 工程地質(zhì)情況

基坑范圍內(nèi)從上至下地層分別為：①1雜填土、③1粘土、③3粉土夾粉質(zhì)粘土、④1粉砂、⑥1粘土、⑥2粉質(zhì)粘土、⑦1粉質(zhì)粘土、⑦2粉土、⑦3粉質(zhì)粘土、⑧1粉質(zhì)粘土、⑧2a粉質(zhì)粘土夾粉土、⑧3粉質(zhì)粘土、⑧4a粉質(zhì)粘土夾粉土、⑧4粉土、⑧5粉質(zhì)粘土、⑧6a粉質(zhì)粘土夾粉土、⑨1粘土、⑨2a粉土夾粉質(zhì)粘土、⑨2粉砂、⑩2粉質(zhì)粘土。3號線車站結(jié)構(gòu)底板主要座落⑥2層上，連續(xù)墻底主要落在⑧3、⑧4a層上。

4 關(guān)鍵技術(shù)問題

江海東路上有雙向分離式江海高架，橋下凈高7.4m～8.1m，與3號線部分車站結(jié)構(gòu)平行，高架樁基承臺距離3號線部分基坑邊最近距離約為4.6m，橋樁底標高約為-52.0m，而地連墻墻趾標高約為-37.2。

高架橋是車站基坑施工期間的重點保護對象。保護要求為橋臺沉降變化速率不超過±2mm，累計沉降量不超過±10mm。而引起周邊建構(gòu)筑物沉降的根源主要是基坑施工引起的土體變形，主要要素包括臨近高架連續(xù)墻圍護施工期間的槽段穩(wěn)定性控制，深基坑降水方案設(shè)計，深基坑開挖工藝與流程、支撐體系穩(wěn)定性控制、基坑縱坡穩(wěn)定性控制等重點環(huán)節(jié)必須充分考慮，因此，環(huán)境保護的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是控制基坑變形。

5 應對技術(shù)措施

5.1 優(yōu)化地連墻分幅，控制地連墻施工質(zhì)量

首先在施工3號線鄰近高架橋橋墩部分地連墻時，優(yōu)化地連墻分幅，由每幅6m調(diào)整為每幅4m；同時調(diào)整幅寬，地連墻接頭處避開橋墩中心線位置。

施工過程中采用優(yōu)質(zhì)泥漿、鋼筋籠整體吊裝等措施減少槽壁坍塌，縮短槽段暴露時間，影響樁基沉降及傾斜。整體調(diào)整施工順序，跳幅施工，將正對橋墩處的幅段最后施工，避免在地連墻施工過程中塌孔，由此直接帶來的土體變形。

5.2 基坑與高架橋之間增設(shè)隔離樁

為保證基坑發(fā)生變形時，高架橋樁基承受的剪切應力不超過設(shè)計值，防止出現(xiàn)樁基斷裂。在正對高架橋變形縫位置的橋墩處，基坑與橋墩之間設(shè)置一排鉆孔灌注樁，上方使用冠梁進行連接，以達到將高架橋墩與基坑之間的土體局部分離，減少變形對高架橋的影響的目的。

5.3 嚴格控制開挖工序

基坑開挖安全合理、科學開挖和支撐是關(guān)鍵，必須嚴格堅持先撐后挖土的原則，施工過程中，及時施做板梁結(jié)構(gòu)或架設(shè)支撐，形成結(jié)構(gòu)支撐體系，減少無板（撐）暴露時間，防止基坑變形累加，必要時加設(shè)臨時支撐；在基坑開挖過程中嚴格按照“分層、分區(qū)、分塊、分段”方式進行開挖，注意留土護壁。

5.4 加強監(jiān)控量測

在實行第三方監(jiān)測的同時，加強項目自身監(jiān)控量測工作，規(guī)范量測數(shù)據(jù)的頻率和數(shù)據(jù)處理程序，指導施工方案和措施；做好建筑物的監(jiān)測，建立完善的數(shù)據(jù)分析、反饋渠道，設(shè)置變形警戒值、報警值，如果變形加大，及時根據(jù)建筑物的變形情況調(diào)整施工或?qū)ㄖ锊扇〖庸檀胧?/p>

5.5 跟蹤補償注漿技術(shù)，確保高架橋安全

采用跟蹤補償注漿技術(shù)，確保高架橋安全。采用袖閥管注漿技術(shù)根據(jù)對高架橋的監(jiān)測情況進行注漿加固，實行過程施工，過程恢復。注漿加固土層時，監(jiān)控量測全過程跟蹤，根據(jù)量測結(jié)果反饋調(diào)整注漿壓力及注漿量。施工前可以根據(jù)高架橋現(xiàn)狀調(diào)查評估結(jié)果，對存在的問題進行整治，包括裂縫治理、糾傾、加固等，確保高架橋使用安全并最大限度地減少對建筑物正常使用的影響。

6 成果

目前3號線開挖及結(jié)構(gòu)施工已結(jié)束，根據(jù)監(jiān)測結(jié)果顯示，高架橋橋墩最大差異變形值為-3.49mm，低于控制值±10mm。顯示基坑施工幾乎未對高架產(chǎn)生影響，基坑圍護結(jié)構(gòu)的側(cè)向位移也在控制范圍之內(nèi)?；油耆幱诎踩目煽貭顟B(tài)，有效地保護了周邊復雜的環(huán)境，本工程的成功實施，可為國內(nèi)今后類似工程的設(shè)計和施工提供借鑒和參考。

7 結(jié)束語

監(jiān)測結(jié)果表明，在3號線基坑施工過程中，高架橋橋墩沉降為3.49mm，顯示基坑施工幾乎未對高架產(chǎn)生影響，基坑完全處于安全的可控狀態(tài)，有效地保護了周邊復雜的環(huán)境，本工程的成功實施，可為國內(nèi)今后類似工程的設(shè)計和施工提供借鑒和參考。

[1]武雅俊.淺談地下工程施工技術(shù)要求和方法[J].山西建筑,2010(8).

[2]丁勇春,王建華,李耀良,等.地鐵車站基坑下穿高架施工關(guān)鍵技術(shù)[J].建筑技術(shù),2011(12).