地鐵上覆蓋商業(yè)用房深基坑開(kāi)挖支護(hù)工程監(jiān)理

朱效鋒

浙江泛華工程咨詢(xún)有限公司 浙江 杭州 310005

1 項(xiàng)目背景

本工程位于杭州市下城區(qū)62號(hào)地塊，東靠東新路，南至應(yīng)加河，西至規(guī)劃二號(hào)線(xiàn)，北至打鐵關(guān)三弄，地塊內(nèi)建有地鐵一號(hào)線(xiàn)與五號(hào)線(xiàn)打鐵關(guān)站，本工程地上建筑面積為128807m2，為四個(gè)樓棟，其中最高建筑高度為97.5m本工程地下建筑面積53210m2，地下均為3層，筏板底標(biāo)高:車(chē)庫(kù)及主樓區(qū)域-15.31m，坑中坑區(qū)域-18.76m。本地塊地下室規(guī)劃紅線(xiàn)最窄處僅為1.9m，用地較為緊張，施工難度大。

2 地質(zhì)概況

(1)填土:雜色、濕松散、以生活與建筑垃圾為主，厚度為0.5-4.5m,全場(chǎng)分布。

(2)素填土:灰色，濕松散，層厚0.4-1.5m，局部分布。

(3)粉質(zhì)黏土:灰、飽和可塑、層厚0.8-3.4m，全場(chǎng)分布。

(4)砂土:灰黃色、濕稍密飽和層厚0.6-2.2m，全場(chǎng)分布。

(5)淤泥質(zhì)土:灰色飽和流塑，高靈敏度，含有機(jī)質(zhì)，強(qiáng)度中等無(wú)搖振反應(yīng)層厚3.1-26.1m，全場(chǎng)大分布。

(6)粘土:灰黃色,飽和可塑，無(wú)搖振反應(yīng)飽和可塑全場(chǎng)大部分布，層面埋深22.9-41.6m。

(7)粉質(zhì)及粉砂質(zhì)黏土:灰綠及灰黃色，飽和可塑，強(qiáng)度中等，全場(chǎng)大部分分布，層面埋深29.6m-45.8m。

(8)砂礫:灰及灰黃色，恨濕中密。含卵礫石約25-45%,礫石粒徑為2-4cm，最大可達(dá)15cm；其余以細(xì)砂中砂及粗砂充填為主層面埋深為42.6m-53.4m，全場(chǎng)分布。

(9)中風(fēng)化安山玢巖:青灰色，灰色，單軸飽和抗壓強(qiáng)度平均值為52.3MPa,標(biāo)準(zhǔn)值為41.6MPa。屬硬質(zhì)巖，層面埋深54.1-56.2m全場(chǎng)分布，本層未揭穿。

3 工作重點(diǎn)難點(diǎn)及重大危險(xiǎn)源

(1) 本工程位于地鐵保護(hù)區(qū)內(nèi)，對(duì)基坑圍護(hù)施工，地下連續(xù)墻及基坑開(kāi)挖等作業(yè)要求極高，基坑變形控制在毫米級(jí)，一旦變形超過(guò)控制指標(biāo)，將影響地鐵安全運(yùn)營(yíng)。

(2) 地鐵1號(hào)線(xiàn)將本工程基坑分為南北獨(dú)立又在變形控制上有一定聯(lián)系的兩個(gè)基坑，場(chǎng)地狹小，不利于機(jī)械分布與工序穿插施工。

(3) 場(chǎng)地緊靠地鐵站B口，人流量大，南側(cè)為應(yīng)加河，水補(bǔ)給量大。

(4) 本工程基坑深度15米設(shè)置三道混凝土支撐，且在地鐵兩側(cè)要求分坑開(kāi)挖，土方開(kāi)挖與換撐難度大。

(5) 本工程位于杭州市中心對(duì)于文明施工與環(huán)境保護(hù)要求較高。

(6) 本工程為地鐵上蓋物業(yè)TOD項(xiàng)目，且基坑內(nèi)地鐵一號(hào)線(xiàn)已運(yùn)行。施工過(guò)程中的基坑檢測(cè)數(shù)據(jù)要求精度高且檢測(cè)頻次高。

4 基坑開(kāi)挖支護(hù)設(shè)計(jì)方案

本工程按照深基坑專(zhuān)項(xiàng)施工方案分六個(gè)區(qū)塊開(kāi)挖(S1、S2、S3、N1、N2、N3)。分兩個(gè)階段施工S1、N1對(duì)稱(chēng)開(kāi)挖；S2、N2對(duì)稱(chēng)開(kāi)挖。待S1、N1、S2、N2地下室整體澆筑完成后，再對(duì)稱(chēng)開(kāi)挖S3、N3以避免基坑開(kāi)挖對(duì)地鐵運(yùn)行影響過(guò)大?；又顾∧徊捎?50@600三軸水泥攪拌樁，被動(dòng)加固區(qū)采用800mm與1000mm的地下連續(xù)墻，以及鋼砼、冠梁、支撐圍梁、連梁、格構(gòu)柱等，新舊連續(xù)墻鏈接采用MJS高壓旋噴樁。

5 施工程序

施工工程樁→施工水泥土攪拌樁/墻→施工地下連續(xù)墻、鉆孔灌注樁→設(shè)坑外坡面及地表砼面層→設(shè)好排水明溝及集水井→圍護(hù)體達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，開(kāi)挖土體至施工壓頂梁、支撐梁施工工作面→施工第一道支撐梁→挖土至第二道支撐梁→施工第二道支撐梁底→挖土至第三道支撐梁→施工第三道支撐梁底→開(kāi)挖至地下室底板底標(biāo)高→人工邊修土邊設(shè)板墊層，并設(shè)好坑底集中排水→挖地槽至承臺(tái)底標(biāo)高，并立即設(shè)好墊層及磚胎?！O(shè)好二次圍護(hù)措施，挖坑中坑土體至設(shè)計(jì)標(biāo)高，并立即設(shè)好墊層→底板換撐→拆除支撐梁→向上作業(yè)。

6 深基坑開(kāi)挖支護(hù)工程監(jiān)理要點(diǎn)

由地鐵運(yùn)營(yíng)單位組織的地鐵專(zhuān)項(xiàng)保護(hù)施工方案及由施工單位組織的專(zhuān)項(xiàng)施工方案經(jīng)專(zhuān)家論證通過(guò)后，經(jīng)總監(jiān)審核通過(guò)后，現(xiàn)場(chǎng)安排三軸水泥攪拌樁進(jìn)行止水帷幕作業(yè)。待攪拌樁完成80%以后開(kāi)始地下連續(xù)墻施工。在此時(shí)間監(jiān)理主要工作為；1、水泥攪拌樁的水泥用量監(jiān)控，2、三軸的升降速率及噴漿壓力是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求。下沉速度要小于0.8m/min，上升速度控制在1m/min以下。

1） 由于連續(xù)墻與地下室剪力墻二合一施工。監(jiān)理管控的內(nèi)容有以下幾條；1、復(fù)核導(dǎo)墻測(cè)量坐標(biāo)，導(dǎo)墻的放樣必須準(zhǔn)確無(wú)誤。2、控制導(dǎo)墻內(nèi)外墻及頂面的平整度，3、導(dǎo)墻混凝土自然養(yǎng)護(hù)達(dá)到70%以上強(qiáng)度時(shí)方可成槽作業(yè)。4、檢查施工單位泥漿的各種性能指標(biāo)確保成槽泥漿質(zhì)量，5、嚴(yán)格按照施工方案的單元槽施工順序施工。6、時(shí)刻關(guān)注成槽的垂值度，及時(shí)糾正垂直偏差。7、督促施工方及時(shí)清運(yùn)成槽挖出的土方及泥漿。

圖1 基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)示意圖

2）鋼筋籠制作與吊裝 。1、所有的鋼筋籠都應(yīng)在統(tǒng)長(zhǎng)的底模整幅加工成型；2、全部采用電焊焊接，不得采用鐵絲綁扎；3、對(duì)照深化圖紙檢查鋼筋焊接的橫平豎直、間距、成型尺寸正確無(wú)誤。檢查鋼筋籠縱向抗彎桁架及斜拉桿，吊點(diǎn)位置確保鋼筋籠吊裝的安全。鋼筋籠吊裝前應(yīng)由專(zhuān)監(jiān)與施工技術(shù)員進(jìn)行專(zhuān)項(xiàng)檢查必須通過(guò)”三檢”并填寫(xiě)隱蔽工程驗(yàn)收?qǐng)?bào)告單專(zhuān)項(xiàng)驗(yàn)收合格后才允許吊裝。4、吊裝前應(yīng)用超聲波檢測(cè)所成槽的寬度與垂直度。5、吊裝時(shí)應(yīng)全過(guò)程旁站確保吊裝安全。

3）墻體混凝土澆筑 。1、控制埋管的深度保持在2.0-4.0m，混凝土面高差控制在0.5m以下，墻頂面砼面高于設(shè)計(jì)標(biāo)高1.0-1.5m，整幅砼澆筑時(shí)應(yīng)連續(xù)澆筑，2、在頂拔反力箱時(shí)，要嚴(yán)格按照澆筑記錄計(jì)算接頭管允許頂拔的高度，嚴(yán)禁早拔，多拔。墻底注漿壓力0.1-0.4MPa,每幅水泥用量為6000Kg,墻底注漿量控制滿(mǎn)足以下一個(gè)條件時(shí)才可以停止注漿，注漿量控制在1T/延長(zhǎng)米；壓力達(dá)到1.2-1.4MPa；槳量比較大，壓力也不大，但有明顯冒漿時(shí)。

7 基坑開(kāi)挖過(guò)程監(jiān)理控制要點(diǎn)

1）本工程是在地鐵站兩旁開(kāi)挖深基坑，所以要把地鐵保護(hù)放在第一位，保證地鐵正常安全運(yùn)行是監(jiān)理工作的重中之重?；娱_(kāi)挖要嚴(yán)格按照專(zhuān)家論證修改審核后的方案執(zhí)行。開(kāi)挖時(shí)同一個(gè)坑內(nèi)土坡高差要少于2m、坡度1：1以?xún)?nèi)，防止坑內(nèi)土體滑坡。設(shè)備挖土不方便之處應(yīng)進(jìn)行人工修坡清土。要求施工單位做到分層開(kāi)挖、嚴(yán)禁超挖，做到”五邊施工”即邊挖、邊鑿、邊鋪、邊澆、邊砌，保證基坑土體不長(zhǎng)期裸露。開(kāi)挖時(shí)采用自邊角向中間開(kāi)挖，優(yōu)先施工有支撐梁棧橋及加固區(qū)范圍，N1、S1；N2、S2；N3、S3進(jìn)行對(duì)稱(chēng)開(kāi)挖，由于南側(cè)開(kāi)挖區(qū)面積小北區(qū)大，開(kāi)挖時(shí)先進(jìn)行南邊開(kāi)挖，再開(kāi)挖北側(cè)，南北高差保持在1-2m的區(qū)間，使南北側(cè)的應(yīng)力釋放基本保持平衡，減少地鐵運(yùn)行區(qū)的位移。

2）由于場(chǎng)地狹窄，土方運(yùn)輸車(chē)輛及施工機(jī)械須在第一道支撐梁上行走，按分坑施工，所以嚴(yán)格控制了車(chē)輛行走路線(xiàn)，使支撐豎向荷載控制在了30KPa以下。由于本工程采用逆施工法開(kāi)挖，考慮到基坑圍護(hù)與地鐵運(yùn)行安全，要求其施工單位支撐梁的結(jié)構(gòu)件強(qiáng)度達(dá)到80%以上才進(jìn)行下道工序開(kāi)挖。

3）開(kāi)挖過(guò)程中聘請(qǐng)了三個(gè)檢測(cè)單位分別對(duì)地鐵、基坑位移進(jìn)行監(jiān)測(cè)。本工程基坑各個(gè)區(qū)塊開(kāi)挖深度約 15m，基坑破壞后果嚴(yán)重，本工程基坑安全等級(jí)為一級(jí)[1]。基坑監(jiān)測(cè)單位共委托3家，監(jiān)理每天都對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)位移偏大靠近報(bào)警值，總監(jiān)立即組織專(zhuān)題分析會(huì)并聯(lián)系設(shè)計(jì)單位提出處理方案，由施工單位立即采取措施，同時(shí)加密監(jiān)測(cè)頻率，進(jìn)行動(dòng)態(tài)化、信息化管理模式。本項(xiàng)目軌道交通結(jié)構(gòu)安全狀況偏安全的定為Ⅱ級(jí)，地鐵1號(hào)線(xiàn)打鐵關(guān)站~西湖文化廣場(chǎng)站盾構(gòu)法區(qū)間隧道水平位移控制值8mm、豎向位移控制值10mm、相對(duì)收斂8mm、變形相對(duì)曲率1/2500。已建成地鐵1號(hào)線(xiàn)打鐵關(guān)站~西湖文化廣場(chǎng)站明挖法區(qū)間隧道、明挖車(chē)站水平位移控制值10mm、豎向位移控制值10mm、車(chē)站與附屬結(jié)構(gòu)交接處差異沉降8mm[2]。設(shè)計(jì)、評(píng)估單位明確該階段各項(xiàng)變形指標(biāo)控制值為工程建設(shè)周期變形控制總值的30%。

工程出現(xiàn)緊急情況或監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)超過(guò)預(yù)警值時(shí)，應(yīng)采取如下的應(yīng)急預(yù)案措施，配合相關(guān)部門(mén)實(shí)施工程應(yīng)急預(yù)案：

(1) 立即按照相關(guān)程序向主管部門(mén)和施工單位、、第三方監(jiān)測(cè)單位及業(yè)主代表報(bào)告現(xiàn)場(chǎng)情況；

(2) 組建應(yīng)急監(jiān)測(cè)工作小組；

(3) 增加監(jiān)測(cè)人員和監(jiān)測(cè)儀器設(shè)備；

(4) 增加監(jiān)測(cè)對(duì)象或項(xiàng)目、監(jiān)測(cè)點(diǎn)和監(jiān)測(cè)頻率；

(5) 做好與緊急情況或監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)超過(guò)預(yù)警值時(shí)工程場(chǎng)地現(xiàn)狀的各種文字、影像記錄；

(6) 協(xié)助相關(guān)部門(mén)處置緊急情況，并對(duì)工程應(yīng)急處置工作提出建議。

4）由于本工程處于鬧市區(qū)商品混凝土運(yùn)輸比較麻煩，在每次澆筑前，監(jiān)理都督促施工單位做好混凝土用量的計(jì)劃防止出現(xiàn)混凝土澆筑間隔時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。

8 地下結(jié)構(gòu)施工及支撐梁拆除

本工程共設(shè)計(jì)三道支撐，第一道支撐頂標(biāo)高-1.400（車(chē)庫(kù)頂板標(biāo)高-1.2m~-1.6m，主樓區(qū)域-0.5m），第二道以及第三道支撐與樓板位于同一標(biāo)高位置上，換撐時(shí)需要首先將舊支撐拆除，然后才能在相同的位置上再施工樓板，詳見(jiàn)圖2。

圖2 撐梁拆除示意圖

1）換撐拆撐工作也是保證深基坑開(kāi)挖的一道關(guān)鍵工序，期間要防止拆撐長(zhǎng)時(shí)間擱置，不進(jìn)行結(jié)構(gòu)施工，全部已建結(jié)構(gòu)及傳力帶混凝土強(qiáng)度經(jīng)第三方監(jiān)測(cè)單位檢測(cè)達(dá)到80%以上時(shí)，且開(kāi)挖工作面進(jìn)行書(shū)面移交后，方開(kāi)始下一道工序施工。支撐拆除采用靜力切割法，切割后督促施工單位及時(shí)運(yùn)離施工區(qū)域再破拆，禁止施工單位在現(xiàn)場(chǎng)用搗機(jī)破拆。

2）拆換撐要求監(jiān)測(cè)單位加密監(jiān)測(cè)時(shí)間，以保證基坑位移變形值在報(bào)警值以?xún)?nèi)。澆筑基礎(chǔ)底板混凝土?xí)r，應(yīng)同時(shí)施工與底板同厚素砼換撐帶，施工傳力帶前應(yīng)將圍護(hù)樁上的泥皮清理干凈。

3）拆除過(guò)程中嚴(yán)禁過(guò)量堆載(堆載應(yīng)小于20 kPa)，同時(shí)監(jiān)測(cè)單位應(yīng)加強(qiáng)對(duì)圍護(hù)體周邊的監(jiān)測(cè)。

信息化管理：

由于本工程的特殊性，在管理過(guò)程中將精心組織、合理管控，并力爭(zhēng)做到信息化管理。

(1) 進(jìn)場(chǎng)材料系統(tǒng)的管理

建立材料信息數(shù)據(jù)庫(kù)，掌握材料進(jìn)料、庫(kù)存、施工情況，對(duì)材料的批次、試驗(yàn)等數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，掌握對(duì)供應(yīng)商供料信息，確保材料的質(zhì)量。

(2) 監(jiān)理資料管理

根據(jù)管控情況，運(yùn)用電腦及時(shí)進(jìn)行資料的填寫(xiě)、整理與統(tǒng)計(jì)，保證監(jiān)理資料的及時(shí)性與準(zhǔn)確性。

(3) 信息化管控

為了保證地鐵以及臨近建（構(gòu)）筑物的安全和使用功能，在管控過(guò)程中，要求實(shí)施全過(guò)程的、動(dòng)態(tài)的施工監(jiān)測(cè)，以使整個(gè)過(guò)程處于監(jiān)控之中。掌握施工對(duì)周?chē)h(huán)境的影響，以有效地指導(dǎo)施工，及時(shí)調(diào)整施工措施，確保已建成地鐵明挖區(qū)間以及站臺(tái)以及周邊建（構(gòu)）筑物的絕對(duì)安全。

(4) 監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)信息化管理

基坑開(kāi)挖過(guò)程中必須進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理， 加強(qiáng)監(jiān)測(cè)工作，及時(shí)獲取基坑開(kāi)挖過(guò)程中支護(hù)結(jié)構(gòu)和周?chē)馏w的受力與變形信息，以求事先掌握基坑開(kāi)挖的影響情況，為地下室順利施工提供指導(dǎo)，進(jìn)行”信息化”施工，主要監(jiān)測(cè)內(nèi)容為基坑坑側(cè)土體深層 位移、地下水位變化、周邊道路和管線(xiàn)沉降以及裂縫觀察、基坑周邊土體沉降與位移等。

4）由業(yè)主單位牽頭，創(chuàng)建1個(gè)由施工方、監(jiān)理方、第三方監(jiān)測(cè)、地鐵監(jiān)測(cè)主要人員共同參與的微信群，做到信息實(shí)時(shí)共享，出現(xiàn)問(wèn)題立即處理。

9 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)監(jiān)理高效、細(xì)致、全程管控措施，為地鐵兩側(cè)深基坑的開(kāi)挖圍護(hù)順利施工提供了保障。軌道交通地鐵站上覆蓋項(xiàng)目深挖地下室工程越來(lái)越多，基坑安全責(zé)任重大，杭州地鐵地鐵施工曾經(jīng)出現(xiàn)事故給我們監(jiān)理人員敲響警鐘，要求我們監(jiān)理人員了解并掌握施工環(huán)節(jié)各節(jié)點(diǎn)的重點(diǎn)難點(diǎn)，預(yù)控各環(huán)節(jié)易發(fā)生的質(zhì)量、安全問(wèn)題。