陳 峰

(嘉民管理咨詢(上海)有限公司，上海 200021)

近年隨著城市交通規(guī)劃的需要，城市軌道交通建設得到高速的發(fā)展。軌道交通的建設首先面臨的是城市內地鐵車站深基坑工程的開挖，在基坑工程施工過程中，由于城市內地質情況的不同以及緊鄰周邊建筑物，基坑開挖對地層產生擾動影響，可能會引起地表或附近構筑物沉陷和變形，危及基坑安全且失事后果嚴重，社會影響較大。因此，在地鐵深基坑開挖過程中，要特別注意其施工安全性。在這過程中，一種合理支護方式的選擇對基坑圍護相當重要。

本文通過對北京地鐵常營車站基坑樁錨支護體系的設計及施工工藝進行介紹，為以后類似施工提供工程借鑒。

1 工程概況

北京地鐵6號線常營站位于朝陽北路與雙橋東路十字路口之間，沿朝陽北路東西方向布置。為地下雙層三柱四跨混凝土結構，站長為394 m，標準寬度為36.7 m。車站頂板埋深約3.8 m，底板埋深約18.6 m，端頭井段最大開挖深度約為20.7 m。車站基坑支護采用樁錨支護體系。

車站地質情況主要如下:①1層粉土填土、①層雜填土、③層粉土層、③1層粉土層、④層粉質粘土、④2層粉土層、④3層粉細沙、⑤1層中粗砂、⑤2層粉細砂、⑥層粉質粘土、⑥1層粘土層、⑥2層粉土層、⑦2層粉細層。

擬建場地內賦存4層地下水，基坑開挖影響范圍內地下水類型分別為上層滯水(一)、潛水(二)。上層滯水(一)水頭標高一般在8 m～9 m之間，潛水(二)水頭標高一般在9 m～14 m之間，含水層分別為④3層粉細砂及⑤1層中粗砂和⑤2層粉細砂。

2 支護方案

常營站支護形式采取鉆孔灌注樁+錨索支護。圍護樁采用φ800@1200 mm鉆孔灌注樁。錨索設置為4道，第一道錨索為3樁2錨，桿體配筋為3根1860級1×17-15.2鋼絞線;第二、四道錨索為一樁一錨，桿體配筋4根1860級1×17-15.2鋼絞線;第三道一樁一錨，桿體配筋為5根1860級鋼絞線。端頭井局部擴大部位采用樁錨支撐體系和陰角處加設鋼管支撐(φ609，t=16 mm)，樁間網噴C20混凝土。樁頂做鋼筋混凝土冠梁。冠梁頂設置240 mm磚砌擋土墻，墻后土回填壓實(見圖1，圖2)。

圖1 車站支護結構平面圖

圖2 車站支護結構斷面圖

由于存在地下水，在基坑四周開挖線以外設置環(huán)形降水井，要求將水位降至底板下500 mm。

3 樁錨聯(lián)合支護施工步驟

基坑土方開挖及支護工程是一項系統(tǒng)性很強的分部工程，且屬于危險性較大分部分項工程，施工之前需要根據其地質條件、周邊環(huán)境、基坑深度等實際條件，編制詳盡的涉及施工方案的選擇、環(huán)保、監(jiān)測、質量、安全等專項安全施工方案，經審批且專家論證通過后，方可施工。

地下工程中，水是涉及其安全性的重要一點，故本工程在開挖一周前已完成降水、排水措施的設計及布置，并開始預降水，保證后續(xù)工作順利進行。

樁錨聯(lián)合支護施工工藝具體為:測放基坑上口邊線→布設降水管井并預降水→上部放坡開挖至護坡排樁樁頂標高部位并做坡面土釘噴護→測放并施工基坑周邊支護樁→施工冠梁連接支護樁→結合降水分層開挖土方并施工預應力錨索并做好基坑監(jiān)測→根據監(jiān)測結果調整施工進度直至基坑開挖和支護結構完成→持續(xù)監(jiān)測、降水維持水位降深以滿足要求。支護體系施工的關鍵是要與土方開挖相結合，施工順序及工序銜接要恰當，嚴禁土方開挖施工超挖現(xiàn)象發(fā)生。

本工程具體施工步驟如下:

1)降水井成井施工及預降水。

降水井采用反循環(huán)工藝成井，降水井的布置、井深、管徑、水管的選擇嚴格按照設計圖紙要求。本工程中降水井采用無砂水泥管，外包兩層濾網，管徑400 mm，濾料選擇時應重點關注其粒徑及含泥量。成井后應及時洗井，保證單井出水量，對井深進行測量保證符合設計要求。土方開挖之前需提前1周進行預降水，保證土方開挖時，水位在開挖面以下，同時安排專人每天對水位進行觀測，及時發(fā)現(xiàn)水位變化。

2)圍護樁和冠梁施工。

本工程采用鋼筋混凝土灌注樁作為圍護樁，圍護樁采用樁徑φ800，間距1200 mm沿基坑周邊布設，樁身強度C30。施工采用旋挖鉆機成孔，水下混凝土灌注，施工完成后對圍護樁樁身完整性進行檢測，優(yōu)良率達100%。冠梁高800 mm，寬800 mm，混凝土強度等級與樁身強度相同。

3)錨索施工。

a.鉆孔:錨索鉆孔施工采用潛孔沖擊式鉆機。錨索鉆孔主要內容有:設備就位、施工放線、鉆進、檢測、注漿、掃孔和終孔驗收等。

b.錨索制作:預應力錨索是用鋼絲纏繞組成的直徑15.2 mm鋼絞線，下料長度按孔深+鋼圍檁+鋼墊板+千斤頂工作長度+0.30 m，每股長度偏差控制在50 mm以內，采用冷切割下料。在錨固段范圍內對每孔三束以上的錨索每隔1.0 m設一個架線環(huán)或中支架，自由段鋼絞線外包塑料波紋管。在錨索端頭套上導向帽。

c.錨索安裝:錨索安裝前，需核對錨索編號與孔號是否一致，并用高壓風清孔。安裝時在保持鉆機原有鉆孔角度不變的情況下，確保鉆桿放入錨索的角度與鉆孔角度保持一致，鉆桿鉆進放送要均勻，以保證不相互交疊和防止張拉時受力不均勻。入孔就位后，應檢查錨束是否扭曲、彎曲，并保證自由段波紋管不受損傷。

d.錨固注漿:錨索安設完畢，對錨孔及鋼絞線驗收合格后進行注漿。注漿采用42.5號普通硅酸鹽水泥配制水泥漿，水灰比控制在0.4 ～0.45，注漿壓力控制在 0.6 MPa～0.8 MPa并穩(wěn)壓注漿5 min，拔出注漿管，注漿充盈依實際情況確定，大于理論計算量。施工包括水泥漿制備和注漿兩道關鍵工序。水泥漿制作時，漿體攪拌時間不小于2 min，制備好在儲漿桶中的漿體應不停地攪拌，防止沉淀。利用鉆桿作為注漿管，注漿采用從孔底到孔中返漿式注漿，錨固段內注漿一次連續(xù)完成。錨固段注漿必須按設計壓力控制進行注漿，對自由段必須能夠保證錨孔周邊的巖體穩(wěn)定為前堤，防止過量注漿。

e.錨索的張拉:張拉錨索前需對張拉設備進行標定。錨索張拉采用整體分級張拉的程序，每級穩(wěn)定時間2 min～3 min;為了提高錨索各鋼絞線受力的均勻度，先采用預張拉設計張拉力的10%～20%，穩(wěn)定一定時間后，放張然后再進行張拉。本工程各層錨索預應力自上向下分別為210 kN，350 kN，500 kN，470 kN。

f.封孔注漿:經過補償張拉后，立即進行封孔注漿。注漿管從預留孔插入，直至管口進到錨固段頂面約500 mm。孔中的空氣經由設在定位止?jié){環(huán)處的排氣管排出。

4)土方開挖。

土方開挖應分層分步開挖，不得超挖，嚴格按方案進行施工。通常出現(xiàn)基坑險情如地面沉降過大、基坑水平位移過大等導致地面開裂甚至坍塌等事故，其主要原因往往是土方超挖，沒有與錨索施工協(xié)調配合進行。另外還需注意挖方時不應碰撞或損傷支護結構和降水設施，坡頂2 m內不應堆置土方或其他機械材料等重物。

5)加強施工監(jiān)測。

基坑自土方開挖開始至主體結構全部完工全過程中，需要對基坑進行監(jiān)測，以確?；蛹爸苓吔ㄖ锏陌踩?。主要監(jiān)測內容如下:地下水位變化、地表沉降、樁頂位移、錨索錨固力變化、樁體測斜等。監(jiān)測數(shù)據需定時提交技術人員，以及時指導施工，確保工程安全。

4 結語

1)本工程在整個地鐵車站基坑樁錨支護及主體結構施工過程中，通過合理的控制施工進程，嚴格按照施工方案施工，經變形觀測，基坑邊坡穩(wěn)定，基坑水平位移及垂直沉降實際累計變形量均未達預警值，未對周圍環(huán)境造成影響;

2)雖本工程周邊地表環(huán)境及地質、水文環(huán)境情況較為復雜，處于交通中心地段，但通過樁錨支護方案的設計和有效的施工技術措施，合理安排施工，使得地鐵工程順利進行，亦為以后同類基坑邊坡支護設計、施工積累了經驗。

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