劉桂超
(中鐵十七局集團有限公司,江蘇 蘇州 412000)
蘇州市軌道交通5 號線竹輝路站位于新市路與人民路交叉路口,沿新市路東西向布設(shè),是5 號線與4 號線的換乘車站。車站為地下三層島式車站,車站長度302m,標準段結(jié)構(gòu)寬23.1m。車站采用半蓋挖順做法施工,局部采用半蓋挖逆作法,基坑采用地下連續(xù)墻圍護結(jié)構(gòu)。共設(shè)3 個出入口、2 組風(fēng)亭??偨ㄖ娣e19416.5m2。車站分A、B、C 三個基坑,分步開挖,其中B、C 坑先行開挖,A 坑后挖?;又误w系第一、三、四道為混凝土支撐,第二、五、六道為Ф609mm 鋼支撐,其中第五道鋼支撐為Ф609mm 雙拼。
竹輝路站B 坑在基坑開挖過程中,開挖至第四道砼支撐以下時,基坑監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示基坑開挖面附近監(jiān)測點地墻測斜變形、地表沉降和建筑物沉降顯著增大。以測斜點CX11、建筑物沉降監(jiān)測點JZ34 為例,在第五道雙拼Ф609 鋼支撐安裝期間,基坑變形監(jiān)測數(shù)據(jù)如下圖所示:
基坑變形監(jiān)測數(shù)據(jù)統(tǒng)計圖
基于基坑變形的檢測數(shù)據(jù)并結(jié)合周邊環(huán)境及現(xiàn)場實際施工情況,初步分析得出,竹輝路站B 坑在第五道鋼支撐施工期間基坑變形顯著增大的主要原因有:
1) 基坑局部蓋挖,且混凝土支撐下設(shè)臨時立柱,開挖作業(yè)時空間狹小,導(dǎo)致開挖時間過長;
2) 受基坑上部鋪蓋影響,鋪蓋下方鋼支撐安裝困難,支撐架設(shè)時間比明挖段增長
3) 第五道鋼支撐為Ф609 雙拼,安裝難度大,安裝時間大幅增加
結(jié)合上述原因,為進一步控制基坑變形,在后續(xù)實際施工中采取了以下措施:
1) 第五、六道609 鋼支撐軸力均復(fù)加至極限承載力臨界值270t,最大限度抵消被動土壓力帶來的測斜變形;
2) 未安裝的鋼支撐除取土點外全部進行支撐數(shù)量加密,由原設(shè)計的每倉2 根,加至每倉3 根;
3) 安排兩班作業(yè)人員輪班作業(yè),以加快收底進度,盡快施工底板;
4) 調(diào)整縮短結(jié)構(gòu)段劃分長度,由原設(shè)計的四塊板帶調(diào)整為五段施工,縮短施工時間,盡快封底。
竹輝路站B 坑在采取以上措施后,基坑變形得到了有效控制。
基于B 坑的施工經(jīng)驗,結(jié)合A 坑實際的施工條件,對A坑的支撐體系做出優(yōu)化。由于竹輝路站先挖B、C 坑后挖A坑,導(dǎo)致A、B、C 坑封堵墻側(cè)無背土反壓力,故A 坑封堵墻兩側(cè)大部分斜撐無法安裝。為減小A 坑開挖過程中的風(fēng)險,對A 坑鋼支撐做出合理的調(diào)整。
原設(shè)計支撐平面布置平面圖
1) 取消A 坑第二道609 鋼支撐;
2) 第五道609 直撐雙拼調(diào)整為帶自動伺服系統(tǒng)的800直撐單拼;
3) 第六道609 直撐調(diào)整為帶自動伺服系統(tǒng)的800 直撐;
4) 西側(cè)端頭井位置的16 根609 斜撐調(diào)整為10 根800直撐外加南側(cè)6 根609 斜撐,東側(cè)20 根609 斜撐調(diào)整為12根800 直撐外加南側(cè)4 根609 斜撐;斜撐在直撐的下方,支撐安裝時先挖斜撐位置,安裝好斜撐后回填,再安裝直撐。
監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示,A 坑在開挖過程中,基坑變形較B 坑同期均穩(wěn)定、可控。以測斜監(jiān)測點CX07、建筑物沉降監(jiān)測點JZ21 為例,在安裝第五道鋼支撐時,基坑變形監(jiān)測數(shù)據(jù)如下圖所示:
優(yōu)化后支撐平面布置平面圖
基坑變形監(jiān)測數(shù)據(jù)統(tǒng)計圖
基坑開挖過程中具有極大的安全風(fēng)險,支撐體系的設(shè)計合理與否直接決定基坑施工的安全,合理的優(yōu)化基坑支撐體系可以極大地降低風(fēng)險,提高施工質(zhì)量。支撐施工過程中要充分考慮“時空效應(yīng)”,支撐安裝進度要與土方開挖進度相匹配。施工過程中要根據(jù)基坑變形監(jiān)測數(shù)據(jù)反饋的基坑變形情況,及時調(diào)整支撐軸力,加強基坑變形監(jiān)測,確保施工安全。