王冀煒

上海南苑房地產(chǎn)有限公司 上海 200120

1 概述

伴隨著城市地鐵交通線路的日漸增多，地鐵保護區(qū)的范圍也隨之?dāng)U大，在保護區(qū)范圍內(nèi)的施工項目，尤其是深基坑工程如何做到確保軌道交通安全的前提下完成自身項目，已然是擺在我們面前的首要考慮的問題，本文結(jié)合浦東某地塊項目，對鄰近地鐵隧道的深基坑施工措施進行分析[1]。

2 工程概況

背景工程位于浦星公路懿行路，西側(cè)緊鄰上海軌道交通8號線為一幢地上5層，地下2層的商業(yè)中心，基坑面積10900m2，開挖深度10.4m，局部深坑落深1.35m～2.85m，基坑平行隧道長約100m，對應(yīng)位置隧道底埋深約15.8m(南)～20.5m(北)，隧道外邊線距離本項目基坑邊線最近14.2m?；影踩燃墳槎?，環(huán)境保護等級西側(cè)臨地鐵側(cè)為一級，其余側(cè)為二級。

圖1 基坑位置分布圖

圖2 基坑和地鐵隧道關(guān)系圖

2.1 工程地質(zhì)條件

本工程基坑開挖深度范圍內(nèi)涉及的地基土有：①層雜填土、②層粉質(zhì)黏土、③層淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土、③夾層黏質(zhì)粉土、④層淤泥質(zhì)黏土、⑤1層淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土、⑤2-1層砂質(zhì)粉土⑤2-2層粉質(zhì)黏土、⑤2-3層粉砂、⑤3-1層粉質(zhì)黏土、⑤3-2層粉質(zhì)黏土與黏質(zhì)粉土互層。場地為古河道分布區(qū)，缺失⑥層土，其中⑤2-1層、⑤2-3層為微承壓水含水層，大面積基坑開挖存在其中⑤2-1層微承壓水突涌可能，局部落深處開挖存在⑤2-3層為微承壓水突涌可能。

2.2 難點分析

難點一：根據(jù)申通地鐵集團針對本項目的《軌道交通安全保護區(qū)域作業(yè)方案技術(shù)審查意見》要求：地鐵結(jié)構(gòu)的沉降（或隆起）變化量計量小于10mm，水平直徑收斂變化量累積小于10mm。難點二：和本項目同時在建的濟陽路高架和蘆勝河分別緊靠本項目的西側(cè)和南側(cè)，針對河道的開挖，本項目基坑必須在此之前完成回筑，加之運行中的地鐵8號線，因此形成了非常復(fù)雜的工況環(huán)境。難點三：基坑一旦開挖必須在短時間內(nèi)完成回筑，才能最大可能地減少對地鐵的影響[2]。

3 施工技術(shù)措施

3.1 隧道監(jiān)測和基坑監(jiān)測

在工程鄰近開工前進入隧道，進行隧道原始狀況及監(jiān)測數(shù)據(jù)確認，以及受本項目基坑影響的隧道平行距離范圍內(nèi)的管片情況排摸。同時做好自身基坑的監(jiān)測工作，在滿足監(jiān)測規(guī)范的基礎(chǔ)上增加監(jiān)測點位，例如在AB坑之間的中隔墻上增加至每兩幅設(shè)置一處測斜點位和頂部水平垂直位移點位，在靠近地鐵側(cè)的地下連續(xù)墻都每幅都進行監(jiān)測。此外，坑外水位觀測兼回灌井加密至每20m一口。每天將隧道沉降、收斂監(jiān)測數(shù)據(jù)和基坑自身的監(jiān)測數(shù)據(jù)進行綜合分析，為基坑各階段的施工安全提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持。

圖3 隧道內(nèi)沉降監(jiān)測點

圖4 基坑監(jiān)測點位布置圖

3.2 圍護樁基階段措施

（1）基坑圍護結(jié)構(gòu)選擇

為確保減少基坑開挖對地鐵隧道的影響，本項目基坑分A、B-1和B-2共3個區(qū)施工，先開挖施工A區(qū)，待地下室結(jié)構(gòu)回筑至±0.00后，再施工B-1區(qū)，等B-1區(qū)負一層板完成后，再開挖B-2區(qū)。考慮到基坑范圍內(nèi)⑤2-1層微承壓水層和⑤2-3層為微承壓水層的影響，且該兩層土距離較近僅為2～3m，同時參考本項目一路之隔的士韻家園小區(qū)基坑開挖時圍護結(jié)構(gòu)滲漏水嚴(yán)重的情況后，決定將止水帷幕插入到33m處（進入⑤3-1層不小于3m），同時采用雙輪銑攪拌墻工法（CSM）確保止水效果。另外A區(qū)采用Φ900鉆孔灌注樁（有效長度22m），鄰近地鐵側(cè)B-1和B-2區(qū)采用800mm厚地下連續(xù)墻（有效長度23m），靠近地鐵側(cè)坑內(nèi)還采用Φ850三軸攪拌樁裙邊滿堂加固，寬度不小于8m。A區(qū)首道支撐和第二道支撐均為混凝土支撐，B-1區(qū)和B-2區(qū)首道支撐為混凝土支撐，第二、第三道為帶伺服系統(tǒng)的鋼支撐?？紤]到重車對自身基坑和地鐵隧道的不利影響故結(jié)合第一道混凝土支撐設(shè)置混凝土棧橋。

根據(jù)第一道支撐梁施工進度，穿插施工降水井，共布置43口疏干井，21口減壓井（兼觀測井）。約每200㎡布置一口深井，滿足基坑降水和減壓效果。待第一道支撐梁形成一定強度后方可對基坑進行降水，且根據(jù)基坑開挖深度按需降水，水位保持在開挖面以下1m以內(nèi)。降水期間加強水位監(jiān)測工作，以及通過觀察坑外水位以驗證止水帷幕的整體防滲漏情況。

（2）工藝參數(shù)確認

鄰地鐵側(cè)坑內(nèi)及槽壁加固的三軸攪拌樁施工參數(shù)，按地鐵部門要求達到以下標(biāo)準(zhǔn)：下沉速度≤0.5m/min；提升速度≤1.0m/min；水灰比=1.2。三軸攪拌樁按要求需先在現(xiàn)場非原位進行不少于3組 工藝性試驗，以調(diào)整并確定各項對土體影響最小的施工參數(shù)，試樁參數(shù)見下表：

表1

在三組試樁施工前在對應(yīng)位置進行了三組土體測斜初始值取值，等成樁24小時后進行第二次測斜取值，經(jīng)監(jiān)測數(shù)據(jù)分析，發(fā)現(xiàn)第一組試樁對周邊土體影響較大，第二、第三組影響較小，滿足地鐵保護要求，經(jīng)成本、施工速度、土體影響綜合考慮后，選擇試樁三方案。詳見監(jiān)測報表。

圖5

3.3 土方開挖及回筑階段保護措施

A區(qū)基坑采用盆式開挖順序施工，值得注意的是西側(cè)既靠近地鐵側(cè)，預(yù)留20m寬土方帶最后挖，且從其中間開始向南北同時進行施做，以確保對地鐵影響做到最小，A區(qū)第二層土方開挖及混凝土支撐在15天內(nèi)完成，將混凝土強度由原來的C30提高的C40，以確保支撐盡快形成強度。

A區(qū)第三層土方開挖及底板施工：根據(jù)圖紙中底板的分塊劃分，結(jié)合實際施工情況經(jīng)征得設(shè)計確認取消了溫度后澆帶，以跳倉法工藝施工，混凝土摻入適量高效特種膨脹纖維抗裂劑，形成補償收縮混凝土。從而達到了節(jié)省時間和減掉后澆帶內(nèi)型鋼支撐工序的目的。分塊開挖順序結(jié)合匯報申通地鐵集團方案的要求，從第三層土方開挖至底板澆筑完成用時不到一個月時間，減少了坑底暴露時間，滿足了“時空效應(yīng)”的規(guī)律，確保了基坑安全，開挖順序見下圖：

圖6

待底板混凝土強度達到要求后方可拆除第二道支撐，支撐拆除施工中為保證基坑安全，支撐拆除應(yīng)對圍護支撐進行分區(qū)分塊拆除，角撐、對撐拆除應(yīng)按由小到大順序拆除。在支撐拆除過程中，支護結(jié)構(gòu)受力發(fā)生變化，支撐拆除程序應(yīng)考慮支撐拆除后對整個支護結(jié)構(gòu)不產(chǎn)生過大的受力突變，同時考慮到對基坑安全和周邊環(huán)境的影響，本工程混凝土支撐采用繩鋸靜力切割。

由于B區(qū)相對于A區(qū)更靠近地鐵側(cè)，B區(qū)開挖必須在A區(qū)出±0.0，且基坑（槽）回填完成后進行，先開挖B-1區(qū)，待B-1區(qū)中樓板換撐完成后再開挖B-2區(qū)。B區(qū)土方采取分層、分塊、抽條、均衡、對稱開挖，按先撐后挖的原則開挖。支撐處土方分塊開挖采用臨時放坡開挖，臨時放坡坡度為1∶1.15，單根鋼支撐的開挖支撐時間嚴(yán)格控制樁8小時內(nèi)，以控制圍護結(jié)構(gòu)的位移和坑底回彈。待開挖至底標(biāo)高后及時澆筑混凝土墊層，墊層混凝土澆筑至圍護地墻邊，且快速形成底板?；娱_挖及回筑期間車輛行走路線應(yīng)在棧橋或A區(qū)已完成的頂板區(qū)域，嚴(yán)禁在B區(qū)基坑和地鐵隧道之間范圍內(nèi)行走。B區(qū)基坑第2、3道支撐為帶油壓泵軸壓自動伺服系統(tǒng)的鋼管撐；結(jié)合現(xiàn)場實際監(jiān)測數(shù)據(jù)及設(shè)計指導(dǎo)值，油壓泵（帶回鎖功能），以始終保持軸力并控制圍護結(jié)構(gòu)變形，保證周邊環(huán)境安全。

圖7

4 結(jié)束語

隨著施工方案的有效落實和各項技術(shù)措施的執(zhí)行到位，本項目施工期間的基坑變形以及地鐵隧道內(nèi)的沉降和收斂都得到有效控制，各項變形值也在合理范圍之內(nèi)。因此，不管從地鐵安全保護、經(jīng)濟效益及周邊環(huán)境影響方面考慮，還是從實際工程施工角度出發(fā)，上述相關(guān)的技術(shù)措施對今后地鐵保護區(qū)內(nèi)的類似基坑工程有著較好地借鑒作用。