無錫地鐵雪浪坪站主體結(jié)構(gòu)深基坑開挖施工關(guān)鍵技術(shù)

陳修景

【摘 要】無錫地鐵雪浪坪站，主體結(jié)構(gòu)深基坑開挖施工，嚴格管理，采用了完善的土方開挖、鋼支撐技術(shù)方案，進行信息化施工，該深基坑開挖施工關(guān)鍵技術(shù)可供類似工程參考。

【關(guān)鍵詞】地鐵；深基坑；開挖；關(guān)鍵技術(shù)；信息化

雪浪坪站主體結(jié)構(gòu)深基坑因地制宜，采用了完善的施工技術(shù)方案，進行信息化施工，嚴格管理，還采用了鋼支撐軸力自動補償新技術(shù)，保證了工程施工目標的順利完成。

一、工程概況

無錫地鐵雪浪坪站為無錫地鐵1號線南延線工程第一座車站，為地下二層島式站，車站外包尺寸全長約197米，端頭和標準段寬約25.0m和19.7m。

車站西側(cè)為既有線車場，東側(cè)為居民小區(qū)與空地。該車站地質(zhì)情況為：主要特殊性土為填土和軟弱土；淺部相對軟弱黏性土主要為（5）1層粉質(zhì)黏土和（5）3層粉質(zhì)黏土。在勘察深度內(nèi)場地地下水類型主要為松散巖類孔隙水，包括：全新統(tǒng)潛水層（二）、全新統(tǒng)微承壓水（三）1、上更新統(tǒng)承壓水（三）2。

車站底板埋深約15.91m，主體圍護結(jié)構(gòu)以800mm厚的地下連續(xù)墻+內(nèi)支撐，共計78幅，深度為27.8m左右。雪浪坪站主體基坑采用三道鋼支撐（端頭采用四道支撐）進行開挖臨時支護，第一道采用700*900的混凝土支撐；第二、三道、（四道端頭井）采用Φ609，t=16mm鋼管水平支撐。

雪浪坪車站主體基坑安全等級為一級，基坑變形控制等級按區(qū)域劃分，其中6-25軸為一級，1-6軸為二級。

二、車站主體結(jié)構(gòu)基坑開挖施工關(guān)鍵技術(shù)

（一）基坑開挖

1、土方開挖分區(qū)

參照交通組織情況以及施工縫、誘導(dǎo)縫位置，將主體結(jié)構(gòu)共劃分成九個施工區(qū)域，采用明挖法施工。

2、土方開挖方法

（1）在土方開挖前20天進行預(yù)降水。車站主體共布置降水井23口，標準段布置17口，北端頭布置2口，南端頭布置2口，為加強水位觀測，在南、北端頭各布置1口水位觀測兼?zhèn)溆镁?；基坑周圍還設(shè)置了完善的排水系統(tǒng)，防止地表水流入坑內(nèi)。

（2）基坑開挖前，應(yīng)審查基坑開挖條件的落實，審查挖土機械到位情況及人員組織，檢查挖土機、翻斗車等是否滿足要求，充分準備好排除基坑積水的排水設(shè)備，并簽發(fā)基坑開挖令。

（3）土方開挖應(yīng)按規(guī)定的施工步驟進行，嚴禁超挖。降水工作必須與土方開挖施工密切配合。挖土前進行充足的降水，確保水位降到當前挖土層底以下1米。開挖過程中，定時檢查井點設(shè)備運行情況及井點降水深度。

（4）在設(shè)計坑底標高以上300mm的土方必須采用人工開挖，防止人為活動和自然因素造成的擾動。對局部超挖處在澆注墊層砼時填充。本層土方開挖必須在最短的時間內(nèi)完成，并在1天內(nèi)完成墊層砼的澆注。

（5）開挖時由專業(yè)單位須及時封堵地下連續(xù)墻接縫或墻體內(nèi)出現(xiàn)的水土流失，嚴防小股流水、流砂沖破地下連續(xù)墻中存在的充填泥土的孔洞而導(dǎo)致大量涌砂和基底失穩(wěn)。

（6）降水施工緊密配合挖土工序，尤其是承壓水必須根據(jù)挖土的深度，嚴格控制水頭壓力，確保基底的絕對穩(wěn)定。在坡頂及每層邊坡的坡腳處設(shè)排水溝和集水井，及時用水泵抽水。

（7）基坑開挖時，遵循開槽支撐、先撐后挖、豎向分層、縱向分段、對稱均勻開挖、嚴禁超挖的原則，每段開挖長度3-6m，每層開挖深度不大于3m，嚴禁大鍋底開挖。

（8）當開挖至基底以上0.3m時，進行基坑驗收，并改用人工開挖至基底，及時封底，盡量減少對基底土的擾動。并做好坑底排水，防止積水。

（9）及時施工混凝土墊層、隨挖隨澆，在見底后24h內(nèi)澆筑完成。

（10）土方開挖期間，挖土機械不碰撞圍護結(jié)構(gòu)、支撐。在挖土施工中，棄土的堆放應(yīng)考慮基坑的穩(wěn)定，基坑周圍及支撐禁止堆放重物或停放重型機械，坑邊20m范圍內(nèi)地面荷載應(yīng)控制在20kPa以內(nèi)。

（二）鋼支撐施工技術(shù)

開挖前準備齊合格的鋼支撐、支撐配件及預(yù)加應(yīng)力的設(shè)備與支撐軸力量測組件等所需的器材和設(shè)備，嚴防需要安裝支撐時，因缺少支撐條件而延擱支撐時間。當支撐工作面出來后，按照設(shè)計安裝水平位置和標高，用吊車架設(shè)鋼支撐，并及時按設(shè)計要求施加預(yù)應(yīng)力，本道支撐每次要求在8小時內(nèi)安裝完畢。

鋼支撐因受其物理性能影響。對熱脹冷縮反映較敏感，實際施工時，預(yù)應(yīng)力在設(shè)計規(guī)定要求的基礎(chǔ)上提高了3%～5%；鋼支撐施加預(yù)應(yīng)力后，為保證預(yù)應(yīng)力不損耗，需根據(jù)軸力的實際監(jiān)測情況及時施加軸力，有效地控制圍護結(jié)構(gòu)向基坑的位移。鋼支撐的拆除，應(yīng)在相應(yīng)部位的砼達到設(shè)計強度后，方可拆除，拆除前需辦理好拆除令。

（三）信息化施工技術(shù)

進行信息化施工是保證基坑開挖過程中穩(wěn)定的關(guān)鍵。開挖過程中，隨時掌握基坑監(jiān)測信息動態(tài)變化。及時調(diào)整施工進度，或采取必要的加固措施。

在基坑整個開挖施工中，要緊跟每層開挖支撐的進展，對地連墻變形和地層移動以及周邊環(huán)境（包括建筑物、管線等）進行監(jiān)測，及時根據(jù)各項監(jiān)測項目在各工序的變形量及變形速率的警戒數(shù)值進行控制，用于指導(dǎo)挖土的施工作業(yè)。

在鋼支撐的安裝和預(yù)應(yīng)力的施加過程中，要求加強支撐軸力、地連墻變形量的觀測，記錄支撐軸力的損失情況，指導(dǎo)預(yù)應(yīng)力的復(fù)加等施工作業(yè)。

支護結(jié)構(gòu)或基坑周邊環(huán)境出現(xiàn)報警情況或其他險情時，立即停止開挖，必須根據(jù)數(shù)值變化大小、變化速率，綜合考慮各種因素，及時判斷，及時報警，以確?；邮┕ぜ爸鼙榄h(huán)境的安全。危險消除后，方可繼續(xù)開挖。

（四）新技術(shù)的使用：鋼支撐軸力自動補償系統(tǒng)應(yīng)用

在支撐施工過程中，該工程使用了自動軸力補償系統(tǒng)對基坑穩(wěn)定性進行監(jiān)控，基坑支撐軸力自動控制系統(tǒng)是機電液一體化控制與監(jiān)控系統(tǒng)，對支撐軸力進行全天候不間斷監(jiān)測與采集，系統(tǒng)根據(jù)傳感器所測得的支撐軸力作為反饋，實時動態(tài)調(diào)控支撐軸力，形成力閉環(huán)伺服系統(tǒng)，達到有效控制和減少建筑深基坑施工引起的基坑變形，確保地鐵建設(shè)、管線、建筑物的安全。

三、結(jié)束語

無錫地鐵雪浪坪主體結(jié)構(gòu)深基坑開挖施工，通過嚴格信息化施工管理，保證了施工過程的安全順利進行，已于2016年9月順利完成，該深基坑開挖施工關(guān)鍵技術(shù)可供類似工程參考。

筆者的體會如下：1、因地制宜，編制專項施工方案是前提和基礎(chǔ)；2、進行信息化施工是關(guān)鍵；3、加強管理，嚴格落實開挖令和拆撐令等管理措施；4、鋼支撐自動軸力補償系統(tǒng)的應(yīng)用是一項較為可靠的新技術(shù)。

【參考文獻】

[1] 劉國彬、王衛(wèi)東，基坑工程手冊，中國建筑工業(yè)出版社，2009-11-1，第23章 基坑土方施工，第29章 基坑檢測與信息化施工。

[2] 陳桂珍.建筑工程深基坑支護施工技術(shù)研究[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2013（9）：52。