中心城區(qū)復(fù)雜環(huán)境條件下大型地鐵地下停車(chē)場(chǎng)“順作法+蓋挖逆作法”施工技術(shù)

（中鐵十一局集團(tuán)第六工程有限公司，湖北 襄陽(yáng) 441003）

0 引言

隨著城市的不斷發(fā)展，地下空間的開(kāi)發(fā)使用日益增多，中心城區(qū)的地下空間開(kāi)發(fā)尤為突出，中心城區(qū)復(fù)雜環(huán)境下地下空間的“順做法+蓋挖逆作法”施工工法正在逐步用于基坑支護(hù)和地下空間開(kāi)發(fā)的施工中。由于一般的地下結(jié)構(gòu)的支護(hù)采用圍護(hù)結(jié)構(gòu)加錨索型，或者圍護(hù)結(jié)構(gòu)加內(nèi)支撐型，支撐結(jié)構(gòu)在主體結(jié)構(gòu)完成后全部拆除。普通的預(yù)應(yīng)力錨索常常不可回收，僅僅在廣東、北京地區(qū)一年就有數(shù)千噸的鋼絞線留在地下，不僅造成極大的材料浪費(fèi)，而且留下的鋼絞線還成為后續(xù)工程施工的地下障礙物，造成嚴(yán)重的地下污染；斜打入基坑外的錨索，往往伸出紅線范圍，侵犯臨近建筑的地下空間；普通的基坑支撐采用臨時(shí)鋼支撐或者混凝土支撐，在基坑施工完成后全部拆除，鋼支撐在使用幾次后需報(bào)廢處理、混凝土支撐只能使用一次，造成了極大的材料浪費(fèi)。

1 工程概況

本項(xiàng)技術(shù)內(nèi)容依托的工程為廈門(mén)市軌道交通3 號(hào)線五緣灣停車(chē)場(chǎng)，該項(xiàng)目位于廈門(mén)中心城區(qū)，為全地下一層框架結(jié)構(gòu)，基坑南北向?qū)挾?65 米，東西向長(zhǎng)度約452.8 米，基坑深度12.4m-17.2m，工程總用地面積7.3 公頃，工程總造價(jià)6.9 億元。是典型的環(huán)境、工藝均十分復(fù)雜深大地下結(jié)構(gòu)工程，主體結(jié)構(gòu)施做過(guò)程中不設(shè)中間臨時(shí)支撐，整體采用“順作法+蓋挖逆作法”的施工方法，在如此大跨度結(jié)構(gòu)中采用此工藝極為罕見(jiàn)，且成套的借鑒資料較少，施工難度巨大。

2 施工難點(diǎn)

施工重難點(diǎn)主要體現(xiàn)在深基坑、降排水、物流組織等方面。

項(xiàng)目為大型深基坑工程，開(kāi)挖深度最深為17.2m，基坑突涌、邊坡失穩(wěn)、坑口防護(hù)、垂直運(yùn)輸?shù)确矫姘踩[患多。

項(xiàng)目處于廈門(mén)市，全市雨季時(shí)間長(zhǎng)、臺(tái)風(fēng)氣候多、降水量大，且本工程施工場(chǎng)地內(nèi)水位較高，對(duì)基坑內(nèi)排水要求極高，深基坑降排水直接影響到基坑邊坡的穩(wěn)定、周邊建筑物和市政道路的安全和周邊管線的穩(wěn)定。

工程為全地下結(jié)構(gòu)，施工可用場(chǎng)地少，周邊全為市政道路，交通擁堵繁忙，場(chǎng)區(qū)物流組織困難，二次土方開(kāi)挖及外運(yùn)在上部主體完成后實(shí)施，施工難度大。

3 施工方案

3.1 “順作法+蓋挖逆作法”應(yīng)用原理

圍護(hù)結(jié)構(gòu)支撐系統(tǒng)前期由圍護(hù)樁（地連墻）、預(yù)留反壓土組成，后期由圍護(hù)樁（地連墻）、冠梁、主體結(jié)構(gòu)梁板組成，充分調(diào)用工程地質(zhì)體的潛在自穩(wěn)能力和主體結(jié)構(gòu)梁板的強(qiáng)度，提高支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定與安全。圍護(hù)結(jié)構(gòu)示意參見(jiàn)圖1和圖2。

圖1 第一階段：圍護(hù)樁（地連墻）、預(yù)留反壓土作為基坑支護(hù)

圖2 第二階段：圍護(hù)樁（地連墻）、冠梁、主體結(jié)構(gòu)梁板作為基坑支護(hù)

3.2 “順作法+蓋挖逆作法”施工工藝

“順作法+蓋挖逆作法”由圍護(hù)樁（地連墻）、旋噴樁、鋼管柱、臺(tái)階土釘墻、中心主體結(jié)構(gòu)、邊跨主體結(jié)構(gòu)組成。前期施工圍護(hù)樁（地連墻）和鋼管柱，在基坑土方開(kāi)挖期間將基坑周邊按照1：1 放坡臺(tái)階狀開(kāi)挖，并施工土釘墻。基坑中心主體結(jié)構(gòu)施工完成后，在臺(tái)階土釘墻上部搭設(shè)滿堂架施工基坑周邊梁板，梁板強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，蓋挖基坑周邊預(yù)留反壓土，順作周邊基礎(chǔ)、側(cè)墻和結(jié)構(gòu)柱。

圖3 “順作法+蓋挖逆作法”施工工序圖

3.3 作業(yè)程序

施工φ1.2m 圍護(hù)樁和φ0.8m 旋噴樁要咬合止水，部分區(qū)域?yàn)閠=1.0m 的地連墻，重點(diǎn)控制圍護(hù)樁嵌入基礎(chǔ)底板以下10m，保證樁位的位置準(zhǔn)確，防止侵入主體結(jié)構(gòu)。

鋼管柱作為邊跨主體結(jié)構(gòu)前期的支撐柱，后期外包鋼筋混凝土作為主體結(jié)構(gòu)柱，永臨結(jié)合。鋼管柱φ0.6m，t=15.8mm，鋼管柱插入下部工程樁2.5m，通過(guò)專用工裝定位，確保平面位置和高程的準(zhǔn)確。

臺(tái)階土釘墻前期作為基坑邊坡的防護(hù)，后期作為邊跨滿堂架的基礎(chǔ)。臺(tái)階按照1：1 放坡，單步臺(tái)階1.2m*1.2m，內(nèi)置φ10@150*150 的鋼筋網(wǎng)片，澆筑（噴射）C20 混泥土厚200mm；土釘采用C22@1200*1200，單根長(zhǎng)6m，注漿飽滿。

中心主體結(jié)構(gòu)按照?qǐng)D紙施工，將邊跨梁板按照跨距1/3 處留置施工縫，在施工縫或后澆帶處的支撐架在后期對(duì)接施工完成后再拆除。要求基礎(chǔ)底板施工縫超過(guò)頂板施工縫，方便后期施工。

中心主體結(jié)構(gòu)完成后，在臺(tái)階土釘墻上部搭設(shè)滿堂架，施工邊跨梁板。滿堂架采用承插盤(pán)扣式支撐架，按照高支模施工方案搭設(shè)。要求增加水平、豎向剪刀撐，采用φ48 鋼管連接，將架體加固成超靜定結(jié)構(gòu)，臺(tái)階下部將架體與鋼管柱之間抱柱連接，并在高支模方案基礎(chǔ)上增加抱柱數(shù)量。

邊跨主體結(jié)構(gòu)按照?qǐng)D紙施工，重點(diǎn)在于主體結(jié)構(gòu)的梁錨入冠梁中，在邊跨主體與中心主體結(jié)構(gòu)接縫施工后，需要在強(qiáng)度達(dá)到后張拉預(yù)應(yīng)力，強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后拆除下部架體。

架體拆除后開(kāi)挖預(yù)留反壓土，分層開(kāi)挖，在圍護(hù)樁內(nèi)側(cè)管網(wǎng)噴錨，作為防水基面。開(kāi)挖時(shí)做好通風(fēng)和照明。特別注意鋼管柱、主體結(jié)構(gòu)梁的成品保護(hù)。

預(yù)留反壓土開(kāi)挖完成后，施工基礎(chǔ)底板和側(cè)墻。重點(diǎn)控制底板防水與側(cè)墻防水的接縫防水，在側(cè)墻逆做時(shí)組好每個(gè)接縫處防水細(xì)部做法。

3.4 質(zhì)量控制

3.4.1 土釘墻施工質(zhì)量

由于土釘墻不止用于前期的基坑預(yù)留反壓土的防護(hù)，還用于后期邊跨主體結(jié)構(gòu)滿堂支架的基礎(chǔ)，質(zhì)量要求高。要求土方開(kāi)挖時(shí)采用人工修整，防止機(jī)械開(kāi)挖中破壞原狀土；土釘施工中要求孔徑、孔深嚴(yán)格按照?qǐng)D紙施工；土釘加工需在加工場(chǎng)完成后運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)，嚴(yán)禁現(xiàn)場(chǎng)切斷和加工；注漿采用二次注漿法，確?？椎雷{飽滿。臺(tái)階土釘墻滿布鋼筋網(wǎng)片，搭接150mm；沿土釘方向采用2 根C22 鋼筋連接加固，土釘端頭焊接鋼筋頭作為擋頭，增加鋼筋網(wǎng)片與土釘?shù)倪B接。土釘墻采用澆筑C20 混凝土，厚200mm，使用小直徑（φ=25mm）振搗棒振密實(shí)。采用土工布覆蓋，灑水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)7 天。

3.4.2 鋼管柱施工質(zhì)量

鋼管柱作為永臨結(jié)合的支撐柱，對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量和安全至關(guān)重要。鋼管柱為單柱單樁結(jié)構(gòu)，保證底部工程樁嵌入微風(fēng)化花崗巖1.0m，底部采用二次注漿法，降低沉渣影響。鋼管柱需錨入工程樁2.5m，作為主要的抗扭和抗水平剪力作用，需精確控制。鋼管柱的平面位置影響到前期的支撐和后期能否包在鋼筋混凝土柱內(nèi)，定位及其重要，采用專門(mén)的工裝定位。為提高鋼管柱的承載能力，需在鋼管柱內(nèi)澆筑混凝土。為防止工程樁泥漿的影響采用鋼管柱內(nèi)部混凝土與底部工程樁混凝土連續(xù)澆筑，做好不同混凝土強(qiáng)度的界面分界。

4 結(jié)束語(yǔ)

采用“順作法+蓋挖逆作法”施工地下停車(chē)場(chǎng)，基坑的支護(hù)由圍護(hù)結(jié)構(gòu)、預(yù)留反壓土和主體結(jié)構(gòu)梁板組成，不存在臨時(shí)支撐和額外的加固構(gòu)件，減少了材料使用量，節(jié)約資源。節(jié)約成本效益顯著，減少了環(huán)境污染。減少了材料使用和一次性、臨時(shí)性的投入，杜絕了占用基坑外的地下空間，防止給后續(xù)工程周邊地下空間開(kāi)發(fā)利用造成影響，符合綠色環(huán)保的施工概念。施工的具體方法為常規(guī)工藝，只是在施工的順序做了調(diào)整，施工質(zhì)量易于控制，無(wú)需特殊的工機(jī)具和工藝，通過(guò)現(xiàn)有的人力資源、設(shè)備、材料和技術(shù)即可完成。