北京地鐵 16 號線豐臺站深基坑監(jiān)理要點

李子剛（北京賽瑞斯國際工程咨詢有限公司， 北京 100070）

0 引 言

北京地鐵 16 號線豐臺站，鄰近既有線 10 號線車站，與國鐵豐臺站一體化共構(gòu)施工，施工區(qū)域為不良地質(zhì)條件。為保護(hù)鄰近既有地鐵線的運(yùn)行安全，針對不良地質(zhì)條件，采用較為復(fù)雜的圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式和施工方法。該站基坑采用地下連續(xù)墻＋鉆孔灌注樁（隔離樁＋錨索＋鋼筋混凝土與鋼內(nèi)支撐）的圍護(hù)體系，地下連續(xù)墻施工采用較為先進(jìn)的雙輪銑槽機(jī)，圍護(hù)樁采用全護(hù)筒＋孔施工技術(shù)。該工程施工工期短，投入勞動資源大，參與單位、人員、重型設(shè)備眾多，施工組織、協(xié)調(diào)難度大。

1 工程概況

豐臺站綜合交通樞紐工程整個占地面積約為 18 萬 m2。10 號線南北走向，位于地下 2 層；16 號線東西走向，位于地下 3 層。兩條地鐵線在豐臺火車站交叉，形成換乘。

本站位于國鐵站房下方，為地下 2 層 2 跨框架箱涵結(jié)構(gòu)；基坑寬 31 m，長約 406 m，深約 32 m；包含 1 個換乘廳（基坑寬×長×深約為 75 m×81 m×24 m)、2 個風(fēng)亭。車站總建筑面積約為 4.6 萬 m2。地鐵基坑采用地下連續(xù)墻加混凝土支撐體系。車站范圍內(nèi)地下水位高于結(jié)構(gòu)底板，采用坑內(nèi)降水施工。

工程地質(zhì)及水文地質(zhì)情況，如表 1 所示。

表 1 各土層巖性及分布特征表

2 工程的重難點

（1）基坑深、風(fēng)險大?；由疃燃s為 32 m，臨近既有 10 號線，考慮到地鐵運(yùn)營、國鐵基坑地鐵基坑開挖、國鐵站房基礎(chǔ)施作、區(qū)間盾構(gòu)下穿的綜合影響，依據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》《建筑深基坑工程施工安全技術(shù)規(guī)范》《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》等，經(jīng)專家論證、安全評估、專項審查，確定風(fēng)險等級為一級。

（2）緊鄰運(yùn)營線路。建設(shè)的車站基坑緊鄰 10 號線車站與隧道，10 號線位于基坑?xùn)|端東側(cè)，10 號線區(qū)間隧道外側(cè)與基坑?xùn)|側(cè)間距約 8 m～18 m。

（3）技術(shù)復(fù)雜，施工難度大。建設(shè)的車站基坑分兩級：一級基坑深度約為 12 m，采用 1∶1 放坡施工；二級基坑深度約為 20 m?；孜挥诼训[石層，地下 2 層和地下3 層采用地下連續(xù)墻加混凝土支撐（及鋼支撐）體系；地下1 層范圍內(nèi)采用雙排圍護(hù)＋錨索的支護(hù)形式。車站主體基坑采用地下連續(xù)墻＋ 3 道鋼筋混凝土內(nèi)支撐＋2 道鋼支撐（鋼支撐，2 根為 1 組，即“雙拼”形式）＋1 道鋼倒撐的圍護(hù)體系。豐臺站保護(hù)區(qū)基坑采用鉆孔灌注樁＋1 道混凝土內(nèi)支撐＋1 道鋼支撐的圍護(hù)體系?；?xùn)|側(cè)（16 號線盾構(gòu)區(qū)間位置）采用三重管高壓旋噴樁進(jìn)行加固。

（4）基坑需降水施工?；由罴s 32 m，車站范圍穩(wěn)定水位標(biāo)高為 22.74 m。車站范圍內(nèi)地下水位高于結(jié)構(gòu)底板，基坑采用地下連續(xù)墻止水＋坑內(nèi)降水施工。

（5）與國鐵站房一體化施工。

（6）重型設(shè)備多。工程采用龍門吊 1 部，塔吊 2 部，400 t、300 t 履帶吊各 1 部，200 t 以下汽車吊 20 余部。多個流水段同時施工。

（7）工期緊。地鐵地下施工是國鐵站房施工的緊前工序，工期緊；在保證安全、質(zhì)量的前提下，采取了大幅度增加勞動資源，包括現(xiàn)代施工機(jī)械、施工人員和材料等；是極限工期條件下的勞動密集型施工，施工組織難度大。

（8）協(xié)調(diào)難度大。參建方眾多，有政府、部委、職能部門，以及設(shè)計、建設(shè)、施工、監(jiān)理等單位，涉及產(chǎn)權(quán)單位、土地權(quán)屬、界面劃分、利益分劈、資金壓力、多個單位交叉施工、工期緊、場地狹小、道路擁擠，毗鄰居民小區(qū)、矛盾沖突等問題，嚴(yán)重制約著工程實施。

3 基坑施工監(jiān)理控制要點

3.1 事前監(jiān)理控制要點

3.1.1 施工專業(yè)分包資質(zhì)審查

由于基坑深、跨度大、鄰近既有線施工，基坑施工難度大、風(fēng)險高、持續(xù)時間長。項目監(jiān)理部對施工專業(yè)分包單位資質(zhì)進(jìn)行了嚴(yán)格審查，對生產(chǎn)企業(yè)的規(guī)模、技術(shù)實力、人員資格和類似工程業(yè)績進(jìn)行了詳細(xì)考察，以確保優(yōu)選一家符合現(xiàn)場實際施工要求的專業(yè)隊伍。

3.1.2 專項方案與技術(shù)交底審查

對涉及基坑開挖等超危大工程，依據(jù)《危險性較大的分部分項工程安全管理規(guī)定》（住建部令第 37 號）、《北京市房屋建筑和市政基礎(chǔ)設(shè)施工程危險性較大的分部分項工程安全管理實施細(xì)則》（京建法 [2019]11 號）的規(guī)定，監(jiān)理部要求施工單位及時編制《豐臺站基坑開挖與支護(hù)施工方案》《臨近 10 號線基坑開挖與支護(hù)專項方案》《鋼筋籠吊裝施工方案》《雙輪銑施工方案》《旋挖樁（全護(hù)筒）施工方案》等專項施工方案。嚴(yán)格履行報審程序，及時組織專家論證，并根據(jù)專家意見和各參建方要求進(jìn)行補(bǔ)充與完善；督促施工單位編制具有針對性的安全技術(shù)交底，并及時向現(xiàn)場管理及施工人員進(jìn)行書面交底，確?，F(xiàn)場管理人員和作業(yè)人員熟知各種風(fēng)險和控制要點。

3.1.3 基坑施工專項監(jiān)理細(xì)則編制

針對基坑施工的重難點，監(jiān)理部組織專業(yè)監(jiān)理工程師及時收集設(shè)計、施工、地質(zhì)和周邊環(huán)境資料，編制專項監(jiān)理實施細(xì)則，并做好培訓(xùn)和宣貫工作，做到監(jiān)理人員預(yù)先熟悉和掌握，并嚴(yán)格按照細(xì)則實施。

3.1.4 施工前條件核查要點

根據(jù)《北京市城市軌道交通建設(shè)工程關(guān)鍵節(jié)點施工前條件核查管理辦法》（京建法 [2018]1 號）的附件 6-14 《有管線區(qū)域鉆孔、成槽等動土作業(yè)（降水、圍護(hù)結(jié)構(gòu)等）施工前核查內(nèi)容》，應(yīng)按 B 類進(jìn)行條件核查，而考慮到本工程特點，決定升級調(diào)整至 A 類進(jìn)行核查。監(jiān)理部依據(jù)條件核查標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格把控安全質(zhì)量風(fēng)險，做好事前預(yù)控。

3.1.5 不同坐標(biāo)與高程系統(tǒng)聯(lián)測轉(zhuǎn)換控制

該工程與國鐵站房共建，由不同設(shè)計院參與設(shè)計，沿襲和采用各自坐標(biāo)及高程系統(tǒng)，因而出現(xiàn) 2 套坐標(biāo)與高程系統(tǒng)：京石客專第一施工坐標(biāo)系和北京獨(dú)立坐標(biāo)系；1985 年國家高程基準(zhǔn)高程值＋0.416 m＝北京市高程系統(tǒng)高程值。

3.2 事中監(jiān)理控制要點

3.2.1 基坑降水

通過對勘察資料、結(jié)構(gòu)施工順序、現(xiàn)場施工場地條件等多方面因素的分析，車站施工采用地下連續(xù)墻截水帷幕及坑內(nèi)疏干井降水、車站主體采用基坑外截水及基坑內(nèi)疏干的方法將地下水位降至底板底以下 1.0 m。降水井成井工藝采用鉆機(jī)成井。

控制降水井的合理布置和成井質(zhì)量是保證降水效果的一個重要環(huán)節(jié)。從整體布局上考慮，需要避讓格構(gòu)柱、鋼管柱等，并適當(dāng)調(diào)整位置，最終布置車站疏干井共 59 口。車站疏干井在一級基坑內(nèi)部進(jìn)行施工。

3.2.2 加強(qiáng) 10 號線的風(fēng)險隔離措施

為減少地鐵豐臺站施工對運(yùn)營線路的影響，車站主體鄰近既有線基坑采用地下連續(xù)墻＋鉆孔灌注樁（隔離樁）＋3 道錨索＋5 道鋼筋混凝土內(nèi)支撐＋1 道鋼倒撐的圍護(hù)體系?；訃o(hù)體系本身安全可靠。其中本部位連續(xù)墻采用雙輪銑施工，隔離樁采用全護(hù)筒旋挖施工。嚴(yán)格限制施工超載，不得超過設(shè)計荷載。嚴(yán)格加強(qiáng)基坑及 10 號線隧道監(jiān)測。施工過程中加強(qiáng)對基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)及鄰近地面、市政道路的沉降監(jiān)測，根據(jù)監(jiān)測情況增加鋼支撐預(yù)加軸力控制基坑變形，并實行信息化施工。

3.2.3 土方開挖

基坑工程開挖方法、支撐和拆撐順序與設(shè)計工況相一致，做到先撐后挖、隨挖隨撐、及時支撐、整體分片、縱向分段、豎向分層、對稱、平衡、限時，禁止超挖。充分考慮土層、 圍護(hù)墻、支撐體系三者的時空效應(yīng)，嚴(yán)格控制每一步工序開挖支撐施工的時間、空間參數(shù)，控制基坑位移。

考慮到鋼支撐安裝后土方開挖及運(yùn)輸機(jī)械的通道，從每層開挖面的中部預(yù)先拉槽，槽底與上一層鋼支撐底部凈距控制在 6 m 以內(nèi)，兩側(cè)必須保證 2 m～3 m 寬的平臺作為護(hù)墻土體?；油练介_挖與內(nèi)支撐緊密配合，土方開挖后及時架設(shè)鋼支撐及施加軸力。

3.2.4 鋼支撐安裝

安裝鋼支撐，其重點是對施加鋼支撐軸力進(jìn)行旁站監(jiān)督，并定期檢查軸力監(jiān)測情況，如發(fā)現(xiàn)鋼支撐軸力損失，需及時補(bǔ)償。

3.2.5 鄰近 10 號線區(qū)間影響監(jiān)測

既有 10 號線豐臺站先后受到站房基坑開挖、16 號線豐臺站一級基坑開挖、國鐵與 10 號線換乘廳開挖及條形基礎(chǔ)和行包通道基坑開挖的多重影響，多處監(jiān)測斷面監(jiān)測點呈現(xiàn)上浮狀態(tài)，之后監(jiān)測數(shù)據(jù)穩(wěn)定。為此，需充分應(yīng)用信息化手段對監(jiān)控量測進(jìn)行管控，做到及時收集數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)，以便指導(dǎo)施工。

3.2.6 安全風(fēng)險專項控制

基坑工程的重要安全風(fēng)險點：一是對基坑開挖滲涌水的風(fēng)險防控，二是對支撐結(jié)構(gòu)變形失穩(wěn)的風(fēng)險防控，三是對基坑及既有線上浮的變形控制，四是對 10 號線運(yùn)營安全的風(fēng)險控制，五是對起重吊裝的風(fēng)險防控。

（1）在重大風(fēng)險點實施中的過程監(jiān)控和信息反饋。在重大風(fēng)險點的施工過程中，針對工程特點及時調(diào)整方案措施，按照標(biāo)準(zhǔn)制定相應(yīng)的預(yù)警值和警戒值，通過監(jiān)控量測數(shù)據(jù)嚴(yán)格指導(dǎo)施工。達(dá)到警戒值時，施工單位必須按程序逐級上報，并立即準(zhǔn)備緊急預(yù)案的啟動。

（2）建立風(fēng)險點動態(tài)管理檔案。風(fēng)險點動態(tài)管理檔案的主要內(nèi)容：重大風(fēng)險點預(yù)防評估方案和應(yīng)急預(yù)案的編制情況，包括不同施工階段重大風(fēng)險點識別、專項方案、應(yīng)急預(yù)案、執(zhí)行程序、組織機(jī)構(gòu)、物資設(shè)備情況和相關(guān)方聯(lián)系方式等；方案的審批記錄；風(fēng)險點實施前的準(zhǔn)備情況記錄；風(fēng)險點實施過程記錄表；督促收集風(fēng)險點規(guī)避結(jié)束后的經(jīng)驗教訓(xùn)總結(jié)。

3.2.7 施工進(jìn)度控制

由于工期短，車站劃分流水段后，采取從車站兩端向中間開挖的方式。在保證安全的前提下，采取拉槽、下掏的方法，最大限度地減少垂直出土，以實現(xiàn)高效出土。

審核施工單位提交的進(jìn)度計劃，對流水段劃分進(jìn)行認(rèn)真分析研究（車站全長為 406 m，每個流水段約 20 m，劃分 20 個流水段）。

監(jiān)督施工資源的配置和投入。要求施工人員按專業(yè)類別劃分多個作業(yè)班組，實行 24 h 不間斷作業(yè)；多個流水段同時施工，每層結(jié)構(gòu)均形成流水；采用龍門吊 1 部，塔吊2 部，400 t、300 t 履帶吊各 1 部、200 t 以下汽車吊 20 余部，相互配合運(yùn)輸車輛，形成地下、地上立體運(yùn)輸體系。

在進(jìn)度實施過程中，需周密部署籌劃、科學(xué)組織，及時對比糾偏，確保工期目標(biāo)的實現(xiàn)。

4 效果評價與經(jīng)驗教訓(xùn)

4.1 效果評價

通過努力，尤其在極限工期條件下完成如此大體量工程，未出現(xiàn)任何安全、質(zhì)量事故。主體結(jié)構(gòu)提前完成預(yù)定工期目標(biāo)，順利移交。成績受到各方的肯定，業(yè)主為此發(fā)來表揚(yáng)信。

在整個施工過程中，對基坑變形的控制，尤其對鄰近既有地鐵線的監(jiān)控達(dá)到穩(wěn)定，其監(jiān)測數(shù)據(jù)都在允許范圍內(nèi)。施工組織合理，協(xié)調(diào)有力，安全、質(zhì)量管控到位，未出現(xiàn)安全質(zhì)量事故。

4.2 經(jīng)驗教訓(xùn)

4.2.1 鋼支撐預(yù)加軸向壓力后泄壓頻繁

由于鋼支撐預(yù)加軸向壓力后的泄壓頻繁，時常出現(xiàn)預(yù)警、復(fù)加預(yù)應(yīng)力的情況，工作量巨大。主要原因：基坑臨時立柱在引孔和澆筑過程中發(fā)生平移和偏轉(zhuǎn)，鋼支撐在安裝時要穿越、避讓臨時立柱，但鋼圍檁廠家預(yù)制了排列編號，焊接位置被嚴(yán)格固定，導(dǎo)致鋼支撐軸線不在鋼圍檁加強(qiáng)板中心；鋼圍檁與地下連續(xù)墻不密貼，填充混凝土振搗不密實；隨著氣溫、開挖工況的變化，未及時實行軸力監(jiān)測、預(yù)應(yīng)力損失復(fù)加等措施。今后在條件允許情況下，應(yīng)采用軸力伺服系統(tǒng)和深基坑智慧建造技術(shù)。

4.2.2 鋼筋籠難以就位

主要原因：槽壁平整度、垂直度偏差大、沉渣厚度大；成槽后，下道工序未及時跟進(jìn)，槽壁變形、縮孔；在鋼筋籠下放過程中定位塊或墊塊剮蹭砂卵石槽壁，導(dǎo)致塌孔；已澆筑完成的相鄰槽段端部接頭封堵不嚴(yán)，漏漿現(xiàn)象凸出，槽段接頭清槽不干凈，下籠前沒有進(jìn)場超聲檢測，卡住鋼筋籠。

4.2.3 協(xié)調(diào)管理

（1）業(yè)主之間的協(xié)調(diào)。該工程實行國鐵站房與地鐵一體化共構(gòu)，有兩大業(yè)主，即國鐵建設(shè)單位與地鐵建設(shè)單位，其規(guī)劃紅線范圍內(nèi)“你中有我，我中有你”。監(jiān)理單位通過召開協(xié)調(diào)會，及時表明觀點，提出有利于開展工程建設(shè)的原則。尤其對于基層無權(quán)、無力解決的問題，要及時向集團(tuán)公司、業(yè)主等上報，并適時提出解決方案、提交意向書，并留好資料。

（2）與外部單位的協(xié)調(diào)。施工前期和施工過程中及時主動與安監(jiān)、質(zhì)監(jiān)、環(huán)保、交警、城管、市政、街道等單位充分協(xié)調(diào)與溝通，提前對工程實施中可能存在的問題進(jìn)行綜合考慮，避免工程實施過程中受阻而被迫暫停施工，或者被動地協(xié)調(diào)各類問題而影響工程進(jìn)度。

（3）與施工單位的協(xié)調(diào)。參與施工的單位眾多，尤其國鐵系統(tǒng)施工單位處于優(yōu)勢地位，在工期制定、施工工籌、場地、道路交叉使用等傾斜自身利益，由此產(chǎn)生大量的矛盾沖突。監(jiān)理在協(xié)調(diào)此類問題時，應(yīng)主要抓住利益共同點。施工單位在投入大量機(jī)械、勞動力和物資以后，對施工組織、指揮與管理還略顯粗放。對于加速施工造成的成本增加，及時召開協(xié)調(diào)會，提出意向，及時記錄、保留原始數(shù)據(jù)資料，及時向建設(shè)單位報告并供審核結(jié)果，以公平公正、積極協(xié)調(diào)的工作方式推動工程的順利開展。

（4）與設(shè)計單位的協(xié)調(diào)。參與設(shè)計的單位有多家，標(biāo)準(zhǔn)不一，如鐵路行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)高于國家標(biāo)準(zhǔn)，使得地鐵施工局部節(jié)點工程、接口移交驗收因標(biāo)準(zhǔn)問題而產(chǎn)生矛盾。礙于部門規(guī)章、企業(yè)制度、業(yè)主授權(quán)等因素，工程變更的審批流程冗長繁雜、條件苛刻，工程實際發(fā)生的一些變更問題難以及時得到解決。施工中，有些圖紙不夠詳盡，施工主體不夠清晰，資金分配不夠明確，諸如此類，不一而足。針對以上問題，監(jiān)理應(yīng)及時收集證據(jù)，適時組織相關(guān)方召開協(xié)調(diào)會，督促施工單位及時提出意向，并注重所提意向的時效性，為下一步實現(xiàn)變更做好程序、資料的準(zhǔn)備，有效保證工程施工的正常進(jìn)行。

（5）監(jiān)理單位內(nèi)部的協(xié)調(diào)。對于安全、質(zhì)量、工期等目標(biāo)，監(jiān)理單位應(yīng)適時召開內(nèi)部會、動員會，統(tǒng)一思想，步調(diào)一致，即便在工期緊的情況下也要保證質(zhì)量安全等突出問題的及時解決。為此，要事前預(yù)控，并主動加強(qiáng)事中過程的管控，真正落實服務(wù)思想；要增加有經(jīng)驗的監(jiān)理人員，加大巡檢頻次和力度；要早發(fā)現(xiàn)、早解決，避免出現(xiàn)返工，影響工程進(jìn)度、質(zhì)量和安全。此外，在項目實施中還應(yīng)清晰把握全局、厘清頭緒，果斷處理問題，有效協(xié)調(diào)矛盾，贏得管理的主動權(quán)。

5 結(jié) 語

交通建筑未來的發(fā)展方向是發(fā)展地下空間、集約土地，不同交通方式一體化、交通換乘一體化，一般多有涉及鄰近既有線，與國鐵樞紐站共構(gòu)一體化施工。本文針對上述特點，從中力尋可借鑒的、有針對性的監(jiān)理控制方法，為今后類似工程提供參考。