快速施工技術(shù)在地鐵保護區(qū)超深基坑施工中的應(yīng)用

楊晨

摘 要：在地鐵沿線建造超高層建筑有著極大的經(jīng)濟利益，但對建筑深基坑施工安全、地鐵運營安全也是一大考驗。結(jié)合提籃橋街道HK324-01號地塊深基坑施工工程，對基坑的設(shè)計措施、施工措施、管理措施進行了分析及研究，確?？焖偈┕?，以減少對地鐵運營的影響，也為今后類似情況提供借鑒與參考。

關(guān)鍵詞：快速施工;超深基坑;分區(qū)開挖;地鐵保護

1 前言

近年來，基坑的開挖規(guī)模和深度越來越大，20m以上的超深基坑在同類型工程中越來越普遍。同時，有些基坑緊挨用地紅線，甚至緊靠軌道交通線路。使得大城市中的基坑工程出現(xiàn)“大、緊、深”的特點，這一系列的特點使得深基坑開挖成為一個難點，給工程技術(shù)人員帶來了諸多挑戰(zhàn)。本文以上海市“提籃橋街道HK324-01號地塊”工程項目為例，詳細介紹了緊鄰地鐵管片區(qū)間的大型深基坑如何做到快速施工，效地減少了對地鐵區(qū)間段的影響，從而確保地鐵運行安全。為以后實施類似工程積累了經(jīng)驗。

2 工程概況及工程地質(zhì)條件

2.1 工程概況

提籃橋街道HK324-01地塊由上海實森置業(yè)有限公司投資開發(fā)新建。本項目地塊用地面積23037.2m2，場地東西長137m，南北長約170m。

工程坐落于上海市虹口區(qū)，西至丹徒路，南至東大名路，東至公平路，北至東長治路。本工程大致可以分為四部分，由1棟辦公塔樓（地上37層），地上3層（局部4層）主題商業(yè)中心裙樓、地上3層音樂劇劇院、地上2層聶耳舊居及地下5層（局部地下2層）地下室組成。地塊相鄰白金灣廣場，位于金融及商業(yè)中心核心地段。

場地北側(cè)東長治路下有正在運營的軌道交通12號線隧道區(qū)間段，本項目地下室邊線距離軌道交通隧道最近僅9.27m。隧道埋深約為9m。

本工程場地地下水類型有淺部土層中的潛水、中部土層（第⑦層）和深部土層（第⑨層）中的承壓水。本工程地下室五層，基坑普遍開挖深度約為25～27m，局部深坑最深達33.7m，故淺部的潛水和第⑦層承壓水均與本工程建設(shè)密切相關(guān)。

3 完成深基坑快速施工的難點

（1）本工程基坑緊鄰地鐵12號線管片區(qū)間，同時開挖面積大，深度深，其中塔樓核心筒落深坑深度達-33.70m。一旦基坑開挖，將連續(xù)作業(yè)不停歇，直至基礎(chǔ)大底板完成，從而確保深基坑的穩(wěn)定，進而妥善地保護好了12號線地鐵管片區(qū)間段的正常運營。對此絕對是本工程的重點與難點。

（2）由于上?！斑M博會”停工近20天，這20天工期在土方開挖階段，從而嚴重影響了深基坑的施工工期，進而影響了2019年春節(jié)前完成A區(qū)大底板的節(jié)點目標。故為完成這一目標，也將成為此工程的重點及難點。

（3）本基坑開挖面積大，深度深，時間長，地質(zhì)條件復(fù)雜?；娱_挖時在動水壓力作用下易產(chǎn)生流砂、管涌、塌方等現(xiàn)象，基坑開挖到一定深度后易出現(xiàn)坑底隆起回彈，影響基坑安全。所以快速施工的同時一定要實時確?；拥姆€(wěn)定。

4 完成深基坑快速施工的技術(shù)要點

4.1 設(shè)計措施

（1）由于基坑緊鄰地鐵12號線，故綜合考慮對本次開挖基坑進行分坑設(shè)計，本次基坑共分為A區(qū)、B區(qū)、C1區(qū)、C2區(qū)共4個基坑。開挖總面積18948m2。中C區(qū)坑內(nèi)滿堂加固和抽條加固作為壩體來針對北側(cè)地鐵線進行保護?；硬捎玫貕χёo形式，且切斷⑦層承壓水，外側(cè)地墻均設(shè)止水帷幕。基坑內(nèi)設(shè)置三軸攪拌樁作為裙邊加固，三重管高壓旋噴樁及RJP作為深坑加固。

（2）支撐均為南北向?qū)危酥涡问侥軌蚋行нM行分區(qū)流水開挖，以縮短圍護墻無支撐暴露時間，縮小時間效應(yīng)的影響，以確保盡快形成南北對撐，保證地鐵12號線區(qū)間段沉降及管徑收斂穩(wěn)定，同時也能加快深基坑大底板施工時間。A區(qū)基坑豎向共設(shè)置6道混凝土支撐，B區(qū)基坑豎向共設(shè)置5道混凝土支撐，C區(qū)設(shè)置4道支撐（首道混凝土支撐，其余3道均為鋼支撐伺服系統(tǒng)）。同時混凝土支撐的強度由設(shè)計強度C35提高至C50，以減少支撐混凝土養(yǎng)護時間，提早進行下皮土方開挖。

4.2 施工措施

（1）人員組織

每道支撐施工前，首先測算現(xiàn)場施工工程量，根據(jù)工作量來計算勞動力，鋼筋按1噸/天/人，模板按20m2/天/人，支撐砼按60m3/小時，鑿樁按3根/天/人來計算，將配置鋼筋工80人、木工60人、混凝土工20人，鑿樁工10人、電焊工2人，輔助工40人，合計212人;大底板搶工期間，鋼筋按1.5噸/天/人，防水按200m2/天/人，底板砼按100m3/小時，鑿樁按3根/天/人來計算，將配置鋼筋工300人、鑿樁工50人、電焊工20人、混凝土40人、防水工30人、輔助工60人，合計500人（各分三班，每班8小時，保證24小時連續(xù)作業(yè)）。

（2）機械配備

搶工期間配置足夠的機械設(shè)備，首先測算現(xiàn)場土方工作量，并根據(jù)申通公司要求，按5000m3/天計算，并根據(jù)分區(qū)分塊流水作業(yè)，開挖一層采用2臺350挖機外加3臺220挖機，同時現(xiàn)場備用一臺大挖機，每臺大挖機配2臺小挖機;開挖二、三層采用同數(shù)量的長臂挖機;開挖三層以下采用履帶式抓斗挖機5備1，每臺抓斗挖機配2臺小挖機。機械操作人員須三班制。

（3）材料組織

1）主材控制：

確?！斑M博會”前用于第二、第三道支撐施工的鋼筋一次性全部進場，避免鋼筋缺料;保證“進博會”前用于第二、第三道支撐的混凝土量供應(yīng)充足，避免支撐施工期間混凝土供應(yīng)不足;其他施工材料必須保證足備供應(yīng)，確?！斑M博會”之前現(xiàn)場施工的持續(xù)性;“進博會”后的用于支撐及大底板施工的鋼筋及混凝土必須保證材料供應(yīng)滿足要求，原大底板施工采用的原有的防水層1：4厚SBS高聚物改性瀝青防水卷材，更改為防水層1：1.2厚高分子預(yù)鋪反粘反粘自粘膠膜防水卷材，這樣可進行濕作業(yè)施工，并消減一道保護層，從而加速施工時間，加快施工進度。

2）場地控制：

A區(qū)第二批土開挖前，B區(qū)（約9450m2）、C區(qū)（約1800m2）工作作為重要材料加工場及堆場和蓄車、蓄土場地，原基礎(chǔ)公司B區(qū)泥漿池（長*寬*深=50m*15m*2.8m）作為臨時土方周轉(zhuǎn)場地（可集土方約2100m3）。大于基坑深度一倍區(qū)域按堆土2.5m高算可堆土方約6300m3。合計蓄土約8400m3。

（4）技術(shù)措施

1）分區(qū)流水作業(yè)：

基坑開挖充分運用“時空效應(yīng)、分層、分塊、留土護壁、對稱、限時開挖支撐”，除首皮土方退挖外，其余各層土方均采用分區(qū)分塊盆式流水開挖，即先進行盆中土方開挖，緊跟盆中支撐安設(shè)。后再進行盆邊按支撐的布置形狀分區(qū)開挖，當(dāng)一個區(qū)段的土方挖至規(guī)定標高后，緊接著立即安設(shè)支撐，分區(qū)土方開挖使部分的空間幾何尺寸和圍護無支撐的暴露時間明顯縮短，從而達到快速施工的目的，進而縮短了對地鐵12號線區(qū)間段的影響時間。

2）棧橋改良：

原設(shè)計棧橋兩邊設(shè)置15cm高、20cm寬的的混凝土擋水坎，后與設(shè)計協(xié)調(diào)修改為60cm高、20cm寬的混凝土擋墻，等土方開挖完成后加設(shè)60cm高的定型化圍擋。此修改的目的主要為了確保臨邊的安全，避免由于挖機在開挖過程中大臂碰到圍欄片產(chǎn)生高墜現(xiàn)場，從而影響了開挖的進程。故在棧橋上設(shè)置混凝土擋墻，也是深基坑快速施工的一種有效措施。

3）自卸式溜管：

為滿足現(xiàn)場基坑內(nèi)20000m3左右的底板砼澆筑，本工程在澆筑大底板時采自卸式溜管系統(tǒng)。此系統(tǒng)由卸料臺、料斗、法蘭盤、無縫鋼管、抱箍、槽鋼固定座、輪軸、鋼滑槽、鋼拉索等組成。此設(shè)備能大大加快了混凝土的澆筑作業(yè)時間，減少了大體積混凝土中冷縫的產(chǎn)生以及混凝土的離析，并且有效地解決了汽車泵占用施工道路的工作面問題，大大提高了交通組織的流水性。從而達到了深基坑快速施工的效果。

（5）管理措施

1）在關(guān)系安全質(zhì)量的深基坑開挖（含渣土裝運）施工過程中，積極協(xié)調(diào)各參建單位，會同區(qū)建管辦、區(qū)重大辦、區(qū)環(huán)保局、虹口區(qū)城管機動中隊、北外灘街道、居委會、北外灘派出所等單位聯(lián)合召開會議，擬定將此工程辦理為搶險工程，同時與周邊敏感建筑物居民（祥光里小區(qū)）委員會簽署了《夜間施工諒解協(xié)議》，通過專家評審后，可避免“12345”市民投訴熱線中針對此工地的投訴引起政府停工，以實現(xiàn)24小時連續(xù)施工。

2）同時我司針對夜間施工，在基坑周邊、塔吊等位置安裝足夠的照明設(shè)備，保證夜間施工有良好的照明條件。

3）管理人員配備夜班，具備足額的管理人員對夜間施工進行管理。

5 實施效果

雖在地鐵沿線復(fù)雜的地理環(huán)境下，建造5層地下室存在很大的風(fēng)險。但利用上述方法有效策劃及合理的施工組織，以及過程中對基坑不斷地進行分析總結(jié)，因而此基坑從2019年9月28日開挖開始，以“十天一撐”的速度完成每一皮土，并從2019年1月25日中午12：00開始，歷經(jīng)43小時，圓滿完成了A區(qū)塔樓區(qū)域18333m3的大體積混凝土澆搗。雖由于“進博會”停工20天的工期影響，但確保了春節(jié)前完成A區(qū)大底板施工這個節(jié)點目標。為后續(xù)各項工作的開展打下堅實基礎(chǔ)。并為今后的臨地鐵側(cè)深基坑快速施工提供了良好的借鑒。

參考文獻

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