【摘要】朝陽廣場站位于南寧市興寧區(qū)城市商業(yè)中心，周邊高層建筑林立，施工圍擋內(nèi)場地狹窄，是南寧市軌道交通1、2號線同期實施的換乘車站，并預留7號線的換乘通道，是南寧市軌道交通線網(wǎng)唯一的3線換乘車站。本站為地下四層雙島疊式車站，基坑平均開挖深度32.8m?；觾?nèi)土方26.5萬m3；且基坑底部平均厚度10m均為泥巖，圍護結(jié)構(gòu)采用1.2m厚地下連續(xù)墻和四道鋼筋混凝土+兩道鋼管撐的內(nèi)支撐體系；基坑內(nèi)土方的開挖效率將是制約車站的工期和成本的關(guān)鍵因素，因此選擇合理的開挖方法是本站確保工期的關(guān)鍵。

【關(guān)鍵詞】朝陽廣場站；深基坑；開挖效率

隨著城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的進程，城市軌道交通建設(shè)是城市地下空間的開發(fā)利用，是一座城市綜合實力的象征，因此國內(nèi)很多大中城市都掀起了軌道交通建設(shè)的熱潮。隨著地鐵網(wǎng)絡(luò)的擴展，地下車站需開挖的基坑是越來越深，在設(shè)法解決了地下水和邊坡穩(wěn)定問題之后，還要解決選用什么方法，什么機械，如何組織土方開挖的問題，目前國內(nèi)軌道交通車站設(shè)計大部分都采用明挖順作法，在明挖順作法中土方開挖較普遍的是采用后退式臺階法，本站因為深度深，且設(shè)置有四道鋼筋混凝土支撐梁，后退式臺階法開挖臺階過多，且不能有效解決混凝土支撐梁的等強問題，設(shè)備閑置率大，將對工期和成本帶來不可估量的損失，因此選擇合理的開挖方法是本站確保工期的關(guān)鍵。

1、工程概況

1.1基坑設(shè)計概況

朝陽廣場站總長321.7m，標準段寬24.9m，北端盾構(gòu)井長15.5m、寬29.8m；南端盾構(gòu)井長15.5m、寬30.4m，基坑平均開挖深度32.8m，基坑土方約26.5萬m3，設(shè)六道內(nèi)支撐。其中第一、二道為鋼筋混凝土米字撐；第三道撐車站北端為鋼筋混凝土米字撐、南端為鋼筋混凝土對撐；第四道撐為鋼筋混凝土對撐；第五道及第六道撐為雙拼φ600鋼管撐；盾構(gòu)端部采用鋼筋混凝土斜撐加角撐的方式?；觾?nèi)沿車站縱向設(shè)置兩排抗拔樁、一排臨時中立柱。各道支撐、圍檁、連系梁及臨時立柱的截面參數(shù)詳見表1-1所示。

1.2工程地質(zhì)情況

本站點地處邕江低階地亞區(qū)，上覆第四系土層自上而下分別為：第一層：填土層，主要以城市雜填土和素填土為主，層厚1.3～7.0m；第二層，粘土層，主要以粘土和粉質(zhì)粘土為主，層厚1.1～13.4m；第三層：粉土層，黃褐色，灰色，稍密，層厚0～7.6m；第四層：砂層，含粉細砂和粗砂，層厚0～7m；第五層：圓礫層，局部密實，飽和，以礫石為主，少部分為卵石，最大粒徑一般在50～70mm；層厚0～13.8m；第六層：泥巖層，主要成分為泥巖，粉砂質(zhì)泥巖，為極軟巖，巖體基本質(zhì)量等級V級，基坑內(nèi)層厚2.7～14.8m。

1.3水文地質(zhì)情況

站址范圍內(nèi)有兩層地下水：根據(jù)場區(qū)地下水賦存條件、含水介質(zhì)及水力特征分析，本站區(qū)內(nèi)地下水主要分為兩種類型：一類為上層滯水，第二類為松散巖類孔隙水。

⑴第一層地下水主要賦存于素填土①2中，屬上層滯水，該層地下水水量貧乏，主要由大氣降雨及生活廢水補給，水位埋深與填土層的厚度有關(guān)，無統(tǒng)一水位。

⑵第二層地下水主要賦存于圓礫層中，屬孔隙水，水量豐富，具承壓性，承壓水頭在5.00～10.00m，與邕江河水有水力聯(lián)系，與沿線的朝陽溪無直接的水力聯(lián)系。初見水位標高在59.66～70.48m之間，多出現(xiàn)在粉土的底部或砂土層的頂部；穩(wěn)定水位標高在60.16～68.32m。

1.4氣象條件

南寧市陽光充足，雨量充沛，霜少無雪，氣候溫和，夏長冬短，主要氣候特點是炎熱潮濕。年均降雨量達1304.2mm，極端降雨量1640.5mm（1964年），平均相對濕度為79%，相對而言，一般是夏季潮濕，而冬季稍顯干燥，干濕季節(jié)分明，夏天比冬天長得多，炎熱時間較長。春秋兩季氣候溫和，集中的雨季是在夏天，每年降雨汛期為4～10月，占全年降雨量的85%，11月至下年3月為枯水季節(jié)，占全年降雨量的15%。

2、基坑開挖前技術(shù)措施

2.1基坑降水和排水

⑴基坑范圍內(nèi)存在較厚的圓礫層，圓礫層富含孔隙水，且具有承壓性，與邕江河水有水力聯(lián)系，根據(jù)地勘報告參數(shù)，圓礫層的滲透系數(shù)達到85m/d。基坑施工采取以坑內(nèi)管井疏干降水為主，排水溝集水明排為輔的降、排水體系。

⑵降水方案：根據(jù)工程、水文地質(zhì)以及圍護結(jié)構(gòu)設(shè)計的具體情況，采取坑內(nèi)管井疏干降水的方案。管井沿車站基坑縱向兩排錯開布置，間距約15m。降水井的布置可根據(jù)現(xiàn)場實際情況適當調(diào)整。

⑶排水方案：根據(jù)南寧市區(qū)的氣象條件可知，全年降雨汛期較長，基坑施工期間應(yīng)注意地面和基坑內(nèi)的引排水，避免沖刷基坑內(nèi)臨時邊坡、浸泡基坑、軟化基底?；娱_挖過程中，基坑四周地面設(shè)截水溝，基坑邊設(shè)擋水坎，截排地表水，防止地表水進入明挖基坑；截水溝外不小于2m寬地面采用100mm厚C15混凝土鋪砌，防止地表水滲入基坑；特別是不得在基坑周邊設(shè)置如廁所、沖涼房等易漏水設(shè)施；基坑開挖過程中，基坑內(nèi)設(shè)排水明溝及集水井，基坑明溝設(shè)于基坑四周坡腳處，排水溝溝底應(yīng)比基坑底低約0.5m，排水溝每隔10m左右設(shè)一集水井，集水井井底應(yīng)比排水溝底低約1.0m，集水井井壁用濾水管等透水材料，井內(nèi)集水用水泵排至地面市政雨、污水系統(tǒng)中；雨季施工必須加強排水措施，及時排水，確保工程安全和設(shè)備的正常運用，做到大雨后能立即復工。

2.2施工監(jiān)測要求

本站基坑安全等級為一級?；庸こ虘?yīng)以環(huán)境保護和動態(tài)設(shè)計與信息化施工為目的，開展相應(yīng)的基坑支護監(jiān)測工作。深基坑施工監(jiān)測的目的主要是保證基坑支護結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定和安全、保護周圍環(huán)境。由于本站地理位置復雜，地質(zhì)條件差，施工過程中，應(yīng)建立嚴格的監(jiān)測網(wǎng)，對施工全過程進行監(jiān)測。關(guān)鍵位置、工況應(yīng)加密測點布置，加大監(jiān)測頻率，及時做好監(jiān)測結(jié)果的綜合分析和風險預測，并將結(jié)果提供給業(yè)主、施工單位、監(jiān)理單位、設(shè)計單位，根據(jù)監(jiān)測反饋信息、地層巖性的變化及施工條件，及時調(diào)整設(shè)計和施工，以確?；印⒅車ㄖ凸芫€的安全。

基坑監(jiān)測以獲得定量數(shù)據(jù)的專門儀器測量或?qū)Ｓ脺y試元件監(jiān)測為主，以現(xiàn)場目測檢查為輔。觀測點的布置應(yīng)能滿足監(jiān)測要求，基坑開挖影響的范圍隨開挖深度的增加而增大，一般從基坑邊緣向外2～4倍開挖深度范圍內(nèi)的建（構(gòu)）筑物均為監(jiān)測對象，鄰近重要建（構(gòu)）筑物應(yīng)列入監(jiān)測范圍內(nèi)。各監(jiān)測項目在基坑施工影響前應(yīng)測得穩(wěn)定的初始值，且不應(yīng)少于兩次。

2.3圍護結(jié)構(gòu)止水效果評價

冠梁以下土方開挖前，需根據(jù)連續(xù)墻的檢測結(jié)果、降水效果及檢查井的水位下降情況驗證地下連續(xù)墻的止水效果，驗證方法采用檢測、監(jiān)測、觀察綜合分析，以聲波透射法檢測連續(xù)墻的墻體質(zhì)量，監(jiān)測坑內(nèi)外水位觀測井的水位情況，下挖過程中先周邊拉槽觀察連續(xù)墻表面的干燥程度。如果水位抽降不下，應(yīng)找出區(qū)域進行墻背止水注漿后重新抽降水，坑內(nèi)水位明顯下降后才能進行土方開挖?；酉峦谶^程中，隨時觀察連續(xù)墻墻面干燥情況，發(fā)現(xiàn)滲水需及時處理后方可下挖。

3、總體施工方案

本工程基坑土方開挖過程中充分利用時空效應(yīng)原理掌握好開挖與支撐的關(guān)系，掌握好“分層、分步、對稱、平衡、限時”五個要點，遵循“豎向分層、縱向分段、橫向分塊，先撐后挖、快速封底施做底板”的原則進行基坑土方開挖。

朝陽廣場站長321.7m，標準段寬度24.9m，基坑開挖深度平均32.8米，兩端盾構(gòu)接收井均為盾構(gòu)吊出。因北寧街路口設(shè)置的朝陽廣場東西兩側(cè)商業(yè)圈的地面人行通道將車站分成了南北兩個施工區(qū)域，本站設(shè)計為4道鋼筋混凝土撐和2道鋼管支撐，因鋼筋混凝土撐等強時間過長，按常規(guī)的后退式臺階法開挖工效較低，所以本站擬采用豎向分層，縱向長臺階分段，坑內(nèi)挖掘機水平挖、轉(zhuǎn)土，側(cè)面輪式抓斗垂直提升出土的水平分層前進式臺階法進行土方開挖和混凝土支撐梁的施工。分層高度以混凝土撐底部地模為參考標準，分段長度以混凝土撐滿足設(shè)計強度為依據(jù)。本站開挖深度大，為確保盾構(gòu)吊出的節(jié)點時間，擬計劃從兩端頭向中間分兩個工作面同時進行開挖，為確保盾構(gòu)吊出的節(jié)點工期，前期開挖以南北兩個盾構(gòu)井挖土為主，標準段開挖為輔的施工組織順序，以確保盾構(gòu)接收井快速到底。每個工作面用3臺普通小型挖機坑內(nèi)挖、轉(zhuǎn)土，每工作面在基坑一側(cè)用一臺輪式抓斗提升出土，地面運輸采用自卸車運至指定渣場。

3.1冠梁以上土方開挖方案

冠梁及第一道混凝土支撐以上土方開挖（開挖深度2m～3.4m）從兩端往中間采用PC320以上反鏟挖掘機直接后退式開挖，自卸汽車裝土外運。土方放坡坡比為1：0.5，土方開挖后立即平整開挖表面，及時施做冠梁及第一道混凝土支撐。冠梁及第一道撐以上土方開挖示意圖見圖3.1-1所示。

3.2基坑內(nèi)土方開挖方案

本站冠梁以下第一層土方優(yōu)先采用長臂挖掘機挖運大量土方，局部少量土方采用人工配合挖機找平，施作支撐梁地模。第二層及以下土方均采用輪式抓斗垂直提升，坑內(nèi)每個工作面采用2～3臺挖機挖、轉(zhuǎn)土。為確保盾構(gòu)井快速到底，先將輪式抓斗置于端頭，優(yōu)先施作盾構(gòu)井斜撐，然后再將輪式抓斗置于車站東側(cè)便道，坑內(nèi)挖機從端頭水平分層前進式開挖。放坡根據(jù)不同土層采用不同的坡度比，其中素填土層、粘土層、泥巖層采用坡比為1：0.5，粉土層、砂層、圓礫層采用坡比為1：1。不同的坡比之間設(shè)置4m寬度的平臺。為防止基坑超挖，機械開挖至接近設(shè)計坑底標高時應(yīng)預留20cm厚土層，采用人工進行開挖和修整?；觾?nèi)土方開挖縱剖面示意圖見3.2-1所示。

4、泥巖層開挖方法

本站基坑內(nèi)泥巖約8.3萬m3，青灰色，呈半成巖狀，層厚2.7～14.8m，天然狀態(tài)下單軸抗壓強度為0.61～4.36MPa。常規(guī)挖機挖斗挖不動，需先采用單鉤挖機松土后再用常規(guī)挖機進行開挖。

5、開挖效率分析

本站配備的輪式抓斗斗容量1.2m3，根據(jù)現(xiàn)場實測，35m基坑深度1斗平均需要3分鐘，每小時可完成20斗，1個臺班按10小時計算，考慮85%的有效施工時間，1臺抓斗每臺班可完成1.2*20*10*0.85=204m3，每臺抓斗每天按兩個臺班施工，每天可完成272*2=408m3。

朝陽廣場站基坑開挖時間為2013年12月6日～2014年12月21日，合計381天，平均每天開挖量為265000÷381=696m3；滿足業(yè)主合同工期要求。

6、施工體會

（1）抓斗是一種能與各種起重機配套，通過外接電源及自帶的電機、減速機、制動器等組成的卷揚裝置來實現(xiàn)裝卸各種貨物的動力抓斗。使用高度低；挖掘力好；抓斗可以根據(jù)需要在任何位置開閉。

（2）電動輪式抓斗采用的是輪胎走行式，現(xiàn)場移動靈活，能快速就位，且采用的是電能帶動，噪音小，成本比燃油低，環(huán)?？煽浚m合城市施工需求。

結(jié)語：

近年來，隨著我國地鐵建設(shè)的發(fā)展，越來越多的城市修建地鐵，而地鐵深基坑工程具有開挖難度大，工期長，費用高及對周圍環(huán)境影響大等問題，它已經(jīng)成為城市建設(shè)中一個亟待攻克的難題，而城市為了節(jié)約土地，地鐵車站的基坑是越來越深，選擇合理的基坑土方開挖方法已經(jīng)成了制約工期和成本的關(guān)鍵因素。

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