溫文竹

[摘要]以新建廣州市軌道交通十一號(hào)線中山八站緊鄰既有地鐵站深基坑工程為例，在對(duì)工程的地質(zhì)情況和水文條件分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合既有五號(hào)線換乘站安全運(yùn)營(yíng)要求，采用經(jīng)濟(jì)合理與技術(shù)可行的施工方案，通過(guò)土體加固，雙輪銑與液壓抓斗配合成槽，基坑降水，液壓劈裂和靜力爆破等工法在深基坑工程施工中的應(yīng)用，即保證新建工程能夠按計(jì)劃實(shí)施，又確保既有地鐵站的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

[關(guān)鍵詞]深基坑;既有結(jié)構(gòu);雙輪銑;液壓劈裂;靜力爆破

文章編號(hào)：2095-4085（2019）03-0119-02

1引言

近年來(lái)，各大城市逐漸加大對(duì)城市軌道交通工程的建設(shè)投資，地下空間的利用率逐年提高，新建地鐵換乘站比例迅速增加，臨近既有建構(gòu)筑物的深基坑施工不可避免，既要保證深基坑工程施工安全，又不能對(duì)既有運(yùn)營(yíng)地鐵站產(chǎn)生不良影響，是臨近既有線施工的控制重點(diǎn)。根據(jù)新建廣州市軌道交通十一號(hào)線中山八站深基坑工程施工實(shí)例，對(duì)深基坑工程近接既有地鐵站施工技術(shù)進(jìn)行研究。

2工程概況

廣州市軌道交通十一號(hào)線中山八站是地下五層車(chē)站，車(chē)站全長(zhǎng)345m，主體結(jié)構(gòu)明挖段長(zhǎng)170m，寬29m，站臺(tái)中心底板埋深36m，與既有運(yùn)營(yíng)五號(hào)線車(chē)站組成換乘站，兩站間圍護(hù)結(jié)構(gòu)距離0.3m～1.1m，以地下連續(xù)墻+混凝土支撐+鋼支撐作為圍護(hù)支撐體系，根據(jù)地質(zhì)補(bǔ)勘資料顯示，基底以上10m～18m范圍內(nèi)為巖層，地下連續(xù)設(shè)計(jì)墻深43m，入巖12m～20m不等。該站的平面圖如圖1所示。

3水文地質(zhì)情況

3.1地形地貌

基坑位于珠江三角洲沖積平原，地勢(shì)較為平坦。車(chē)站范圍內(nèi)第四系覆蓋層較為發(fā)育，厚度較大，主要為海陸交互相沉積和沖洪積的淤泥，砂土及粘性土層，下臥巖層為白堊系泥質(zhì)粉砂巖。

3.2場(chǎng)地水文

基坑所在區(qū)域?yàn)橹榻饔颍叵滤饕撬缮r類(lèi)孔隙水和層狀基巖裂隙水，依靠大氣降水和孔隙水補(bǔ)給。西側(cè)緊鄰荔灣湖，周?chē)递^為發(fā)育。場(chǎng)內(nèi)水位埋深為1.6m～2.0m，標(biāo)高為5.75m～5.96m，地下水位的變化幅度一般為2.5m～3.0m。

4工程重難點(diǎn)

（1）既有五號(hào)線中山八站位于廣州市荔灣區(qū)，屬于老城區(qū)，靠近公交站場(chǎng)（同步拆遷），汽車(chē)站和童裝批發(fā)市場(chǎng)，人流密集，交通繁忙，工程施工安排不能對(duì)地面交通和既有線路的運(yùn)營(yíng)產(chǎn)生不良影響，施工前必須要做好交通疏解方案。

（2）新建車(chē)站基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)與既有車(chē)站地連墻間距從0.3m～1.1m不等，圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工和土方開(kāi)挖都會(huì)對(duì)既有車(chē)站產(chǎn)生一定的影響，存在極大的安全隱患，且施工時(shí)的噪音和震動(dòng)污染對(duì)車(chē)站工作人員和地鐵乘客均有不良影響，因此，施工前必須做好專(zhuān)項(xiàng)施工方案，采取有效措施確保施工安全，運(yùn)營(yíng)安全和居民生活環(huán)境舒適。

（3）圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工時(shí)，既有結(jié)構(gòu)受土層擾動(dòng)影響，易出現(xiàn)結(jié)構(gòu)變形，開(kāi)裂，滲（漏）水等問(wèn)題，因此需要在開(kāi)工前做好應(yīng)急搶險(xiǎn)方案，并在現(xiàn)場(chǎng)充分準(zhǔn)備應(yīng)急搶險(xiǎn)物資和設(shè)備，設(shè)專(zhuān)人巡查。

（4）由于市區(qū)內(nèi)禁止常規(guī)爆破作業(yè)，且基坑周?chē)h(huán)境復(fù)雜，又靠近正在運(yùn)營(yíng)的地鐵線路，只能選用低噪音、地震動(dòng)的工藝進(jìn)行石方開(kāi)挖，對(duì)工期進(jìn)度有一定的影響。

5總體方案

（1）基本原則是先圍擋，后施工，先支護(hù)，后開(kāi)挖，先主體，后附屬，相鄰施工互相配合，施工中堅(jiān)持文明，環(huán)保理念，渣土外運(yùn)安排在夜間進(jìn)行，施工現(xiàn)場(chǎng)全部實(shí)行封閉式管理，進(jìn)出場(chǎng)的渣土車(chē)全部要先清洗干凈。.

（2）地下連續(xù)墻采用液壓抓斗成槽機(jī)和雙輪銑相互配合的工藝，內(nèi)支撐采用砼支撐、鋼支撐相結(jié)合的方式，降水井，地基加固，格構(gòu)柱等工程盡量與連續(xù)墻同步施工，以達(dá)到節(jié)約工期的目的。

（3）基坑土方開(kāi)挖工作遵循“豎向分層，橫向分段，平衡對(duì)稱(chēng)，先撐后挖，隨撐隨挖，限時(shí)完成”的原則施工，由車(chē)站東端向西端共分為六個(gè)階段，分段長(zhǎng)度為28.7m的一段，25m的五段。

（4）基坑開(kāi)挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高，經(jīng)施工，設(shè)計(jì)，監(jiān)理共同對(duì)地質(zhì)情況，地基承載力進(jìn)行確認(rèn)，然后按照設(shè)計(jì)要求施工混凝土墊層，抗拔樁和主體結(jié)構(gòu)。

6主要施工步驟

6.1坑槽加固

新建工程深基坑地連墻與既有地連墻平均間距約0.7m，且該處主要是淤泥，淤泥質(zhì)粉細(xì)砂，槽壁土層較薄易垮塌，地下連續(xù)墻施工前，在靠既有五號(hào)線車(chē)站一側(cè)長(zhǎng)約85.1m新舊連續(xù)墻間土體范圍內(nèi)采用φ0.6@0.45m水泥攪拌樁進(jìn)行槽壁加固，平均樁長(zhǎng)15m，達(dá)到維持槽壁土體穩(wěn)定和保護(hù)既有車(chē)站安全的目的。

6.2地連墻施工

（1）成槽設(shè)備選擇液壓抓斗成槽在土層中的成槽效率高且價(jià)格相對(duì)便宜，但遇到中風(fēng)化及微風(fēng)化巖層時(shí)，就必須輔以旋挖鉆或沖擊鉆，施工時(shí)產(chǎn)生較為嚴(yán)重的噪音和震動(dòng)污染，且工期進(jìn)度較慢。雙輪銑成槽雖然單價(jià)高，但在巖層中的施工速度，成槽質(zhì)量，噪音和震動(dòng)控制均有較為優(yōu)秀的表現(xiàn)。綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，既要降低施工成本，又要滿足工期及既有5號(hào)線運(yùn)營(yíng)要求，選用金泰SC50液壓抓斗成槽與徐工XTC80雙輪銑相結(jié)合的施工工藝，即先由液壓抓斗成槽機(jī)首先施工，待施工到全風(fēng)化巖層后，及時(shí)更換為雙輪銑成槽。

（2）導(dǎo)墻施工導(dǎo)墻平面位置隨著地連墻的走向布置，槽口寬度需比地連墻厚度寬4～6mm，導(dǎo)墻混凝土澆筑完成拆模后，及時(shí)施作水平橫撐，防止導(dǎo)墻受土體測(cè)壓而出現(xiàn)位移。

（3）成槽控制依據(jù)設(shè)計(jì)要求將地連墻分幅施工，局部受地下管線和轉(zhuǎn)角影響部位，分幅長(zhǎng)度可做適當(dāng)調(diào)整，I、I期交錯(cuò)布置，成槽過(guò)程中要對(duì)垂直度進(jìn)行仔細(xì)監(jiān)測(cè)，出現(xiàn)偏差及時(shí)糾正。成槽后，對(duì)槽深、槽寬及垂直度進(jìn)行檢查，必須符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，嚴(yán)格控制施工質(zhì)量。

（4）護(hù)壁泥漿護(hù)璧泥漿的主要原材料是膨潤(rùn)土，純堿，CMC（一種添加劑），配制好的泥漿經(jīng)過(guò)24h儲(chǔ)存充分溶脹后用于槽內(nèi)護(hù)壁，并根據(jù)工程實(shí)時(shí)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)調(diào)整泥漿的具體指標(biāo)，包括泥漿比重，粘度，含砂率，pH值，以滿足護(hù)壁要求，采用泥漿分離循環(huán)系統(tǒng)達(dá)到重復(fù)利用的目的。

（5）刷璧清洗與清底采用定制的刷壁器對(duì)地連墻接縫位置進(jìn)行清理，保證相鄰兩幅連續(xù)墻緊密接觸無(wú)夾層，同時(shí)要確保在水下混凝土灌注前槽底沉渣厚度不超過(guò)0.1m。

（6）鋼筋籠吊裝因本工程鋼筋籠重量超過(guò)30t，需要單獨(dú)編制專(zhuān)項(xiàng)施工方案經(jīng)過(guò)專(zhuān)家論證后實(shí)施，以確?，F(xiàn)場(chǎng)施工安全。

（7）水下混凝土灌注混凝土坍落度控制在200±20mm范圍以?xún)?nèi)，通常采用兩根導(dǎo)管同時(shí)灌注，導(dǎo)管距離地連墻接頭位置不得超過(guò)1.5m，兩導(dǎo)管之間的距離不得超過(guò)3m，且在混凝土灌注過(guò)程中，兩導(dǎo)管處混凝土頂面高差不得超過(guò)0.5m導(dǎo)管埋深在2m～6m范圍內(nèi)。

6.3接縫止水

（1）地下連續(xù)墻接頭采用工字鋼，現(xiàn)場(chǎng)加工制作，工字鋼焊接在鋼筋籠兩側(cè)。先將工字鋼靠土體側(cè)凹口以泡沫綁扎填充，在鋼筋籠吊裝到位后，迅速用提前準(zhǔn)備的土袋將超挖部分回填密實(shí)，防止水下混凝土灌注時(shí)，流入相鄰槽段內(nèi)，影響后期的成槽施工。

（2）既有五號(hào)線地連墻和新建車(chē)站地連墻的接縫處為滲漏水的薄弱處，沿接縫處布置3根相互咬合的φ0.6@0.4m雙管高壓旋噴樁，能有效防止地下水通過(guò)墻間縫隙滲入車(chē)站內(nèi)。

6.4基坑開(kāi)挖

（1）基坑開(kāi)挖過(guò)程中，嚴(yán)格按照方案確定的分段長(zhǎng)度、分層高度開(kāi)挖，做到隨挖隨撐。當(dāng)基坑支撐為鋼筋混凝土支撐時(shí)，在下層土方開(kāi)挖前，必須先對(duì)支撐混凝土強(qiáng)度進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè)，達(dá)到設(shè)計(jì)要求后再繼續(xù)開(kāi)挖。當(dāng)基坑支撐為鋼管支撐時(shí)，必須在施加預(yù)應(yīng)力之后，方可開(kāi)挖下一區(qū)段。

（2）當(dāng)開(kāi)挖至巖層時(shí)，采用液壓劈裂和靜力爆破相結(jié)合的方法，減少對(duì)既有運(yùn)營(yíng)地鐵線路的噪音及振動(dòng)影響。

（3）基坑開(kāi)挖前，要采取管井降水的方法降低地下水，具體降水深度根據(jù)專(zhuān)項(xiàng)施工方案確定，但必須保證土層水分梳干20d以上才能開(kāi)挖，且開(kāi)挖過(guò)程要采取集水明排的方法排除坑內(nèi)積水，保持基坑干燥。7運(yùn)營(yíng)地鐵5號(hào)線保護(hù)和監(jiān)測(cè)

基坑施工過(guò)程中必須高度重視監(jiān)控量測(cè)工作，不僅要對(duì)基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)位移，土體位移，地下水位等進(jìn)行監(jiān)測(cè)，而且要采用自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)運(yùn)營(yíng)地鐵5號(hào)線進(jìn)行監(jiān)測(cè)，充分發(fā)生監(jiān)控量測(cè)對(duì)施工的指導(dǎo)作用。

8結(jié)論

通過(guò)對(duì)廣州市軌道交通十一號(hào)線中山八站深基坑靠近運(yùn)營(yíng)五號(hào)線車(chē)站的施工實(shí)踐，可得到以下結(jié)論。

（1）在城市地下工程施工時(shí)，對(duì)施工噪音和震動(dòng)有較嚴(yán)格的規(guī)定，當(dāng)?shù)剡B墻成槽時(shí)同時(shí)遇到土層和巖層時(shí)，采用“抓銑”相結(jié)合的施工工藝，更能更好的控制噪音和震動(dòng)污染，有效提高施工效率。

（2）地下連續(xù)墻施工時(shí)，合理的利用土體加固技術(shù)，配合“抓銑”工藝，能有效控制地表沉降，減小對(duì)既有運(yùn)營(yíng)車(chē)站結(jié)構(gòu)變形的影響。

（3）當(dāng)巖層開(kāi)挖時(shí)，采用液壓劈裂和靜力爆破相結(jié)合的技術(shù)，在降低震動(dòng)和噪音污染的同時(shí)，亦能有效的提高巖層開(kāi)挖的施工效率，保證工期進(jìn)度。

參考文獻(xiàn)：

[1]羅反蘇，潘岸柳，羅努銀，等.上軟下硬的復(fù)雜地層中地下連續(xù)墻成槽施工技術(shù)[J]建筑施工，2018，40（6）：827-829.

[2]王澤東，嵌入式塑性攪拌樁的地下連續(xù)墻槽壁加固技術(shù)研究[J].鐵道建筑技術(shù)，2016，（08）：46-49.[3]邵光輝，孫建成，王進(jìn)利.雙輪銑削深攪拌防滲墻施工技術(shù)應(yīng)用探討[J].山東水利，2018，（04）：3，5.

[4]李磊磊，李彥強(qiáng)，地鐵車(chē)站地下連續(xù)墻雙輪銑成槽施工技術(shù)[J]低碳世界，2018，（11）：239-240.

[5]施有志，柴建峰，趙花麗，等.地鐵深基坑開(kāi)挖對(duì)鄰近建筑物影響分析[J].防災(zāi)減災(zāi)工程學(xué)報(bào)，2018，38（6）：927-935.

[6]鄭立志，范東振，謝申舉.泉域地區(qū)地鐵車(chē)站超深基坑管井降水設(shè)計(jì)及施工[J].建筑技術(shù)，2018，49（11）：1143-1145.

[7]張志鋮，路慶保、某地鐵車(chē)站深基坑工程施工對(duì)基坑本體及周邊環(huán)境影響探討[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì)，2018，（21）：9-12.

[8]楊坤.液壓劈裂技術(shù)在地鐵基坑石方開(kāi)挖中的應(yīng)用[J].施工技術(shù)，2018，47（S1）：162-164.