袁 博

（中鐵南方投資集團有限公司，廣東 深圳 518000）

1 工程概況

1.1 工程概述

廈門軌道交通2號線高林停車場出入場線設(shè)計為兩條并行區(qū)間隧道，位于高林站—濕地公園站正線區(qū)間內(nèi)側(cè)，四線盾構(gòu)隧道并行約300m后，采用明挖法跨越高林站—濕地公園站區(qū)間左線隧道進入高林停車場。出入場線設(shè)計長度約490m,采用盾構(gòu)法施工并行段約300m，采用明挖法施工上跨段月190m。出入場線上跨區(qū)間正線隧道平面示意圖如圖1所示。

圖1 出入場線上跨區(qū)間正線隧道平面示意圖

高林停車場出入線明挖區(qū)間上跨高林站—濕地公園站正線區(qū)間左線長度約90m。區(qū)間正線先于上跨段明挖區(qū)間施工，為防止明挖區(qū)間施工對正線盾構(gòu)區(qū)間影響，需將對正線有影響的圍護結(jié)構(gòu)先期施工完成后，方可盾構(gòu)掘進。待盾構(gòu)掘進完成后，將正線盾構(gòu)區(qū)間管片內(nèi)堆載2/3砂袋進行加載后方可進行基坑開挖。

本工點范圍內(nèi)自上而下地層主要是填土、粉質(zhì)黏土、殘積砂質(zhì)黏性土、全風化花崗巖、散體狀強風化花崗巖、碎裂狀強風化花崗巖、中風化花崗巖、微風化花崗巖。明挖區(qū)間底板持力層主要位于殘積砂質(zhì)黏性土、全風化花崗巖和散體狀強風化花崗巖中。

地下水主要有第四系孔隙水、基巖裂隙水。第四系孔隙潛水主要賦存于黏性土層中，以孔隙潛水為主。人工填土層中局部存在上層滯水，地下水位埋深0.5～5.3m，均位于設(shè)計底板以上?；娱_挖施工時，采用井點降水與明排相結(jié)合，并在圍護樁間設(shè)置截水帷幕。

明挖區(qū)間施工前，周邊低矮建筑部分拆除，現(xiàn)存在1棟4層民房住宅與1棟2層簡易棚房距基坑較近?；舆吘壙拷ㄖr物采用變形控制嚴格的鉆孔灌注樁+錨索（內(nèi)支撐）的支護體系，圍護結(jié)構(gòu)陰角增設(shè)咬合旋噴樁進行土體加固，局部采用袖閥管注漿加固。

1.2 明挖結(jié)構(gòu)上跨盾構(gòu)區(qū)間的風險分析

高林停車場出入線明挖區(qū)間在80m范圍內(nèi)上跨高濕區(qū)間左線，上跨段基坑底標高為正線盾構(gòu)管片頂部，即基坑開挖時揭露盾構(gòu)管片。主要風險有以下幾個方面：（1）盾構(gòu)管片上浮對已完工的盾構(gòu)隧道造成破壞性影響，考慮到正線盾構(gòu)管片作為高濕區(qū)間永久性結(jié)構(gòu)，一旦在明挖結(jié)構(gòu)施工中造成管片上浮，將對盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)和線性造成不可逆的破壞。（2）上跨段基坑底標高為正線盾構(gòu)管片頂部，開挖過程中要破除盾構(gòu)管片背后的同步注漿及二次注漿材料，對盾構(gòu)隧道的防水結(jié)構(gòu)造成較為嚴重的影響。（3）基坑底部隆起對基坑穩(wěn)定性造成很大的影響，在基坑周邊依然存在大量民用建筑的情況下，基坑安全面臨的風險極高。

2 施工過程論述

2.1 施工方案編制審批和執(zhí)行情況

根據(jù)設(shè)計單位的計算書，設(shè)計經(jīng)過計算，在采取設(shè)計措施后可確保受影響盾構(gòu)管片在明挖基坑開挖減少管片覆土過程中管片上浮、水平位移、收斂變形等均在規(guī)范許可范圍內(nèi)。

出入線區(qū)間明挖基坑開挖前編制了基坑開挖及降水安全專項施工方案，并進行了專家評審；同時針對該區(qū)域的正線管片情況，又單獨編制正線管片保護安全專項方案，并進行了專家評審。針對明挖區(qū)間上跨盾構(gòu)隧道施工主要有以下幾點要求：

（1）地下水位控制?；娱_挖時嚴格控制地下水位，通過地面降水井將地下水位控制在管片底以下1.0m。地下水位不滿足要求時禁止揭露管片，并保持3.0m的管片覆土。

（2）管片內(nèi)監(jiān)測?；娱_挖過程中在上跨段正線管片內(nèi)布設(shè)洞內(nèi)監(jiān)測點，主要進行管片內(nèi)部收斂及沉降觀測。

（3）開挖作業(yè)。上跨高濕區(qū)間左線部分采用分段分小塊開挖、快速施工底板的施工方法，與設(shè)計對接綜合底板各工序施工時間，擬將上跨段明挖區(qū)間主體結(jié)構(gòu)底板分段，每段長度為5m。根據(jù)設(shè)計計算書，在基坑開挖深度距盾構(gòu)管片頂部以上3m時，對正線盾構(gòu)管片無影響?；娱_挖順序：分層開挖至管片頂部3m→加載對應(yīng)下方段及下一段管片→對應(yīng)分段底板施工完成（5d）→依次開挖下一段。開挖過程中嚴格按照分層、分段開挖要求施工。對明挖段盾構(gòu)上跨正線部分，正線管片3m以上土方采用PC220挖機進行開挖，管片以上0.5～3m部分采用PC120挖機進行開挖，基坑底以上0.5m部分采用人工開挖。

（4）盾構(gòu)管片加載。在基坑開挖前在盾構(gòu)管片內(nèi)堆載沙袋壓重，堆載高度為洞身2/3高，在局部監(jiān)測點位置可適當調(diào)整堆載高度。

（5）管片的加固和防水保護。出入線與正線交叉段及相鄰30m范圍內(nèi)對正線管片進行加固，在管片內(nèi)部用8根[20a槽鋼將管片縱向連接，加強管片連接整體性和穩(wěn)定性。正線管片上方土方開挖過程中，對原管片外注漿層進行保護，使其對管片仍有防水效果，管片頂以上50cm部分土方采用人工開挖，開挖過程中對漏出的管片及管片注漿層進行清理及保護。對露出的正線管片清理干凈后，采用水泥基滲透結(jié)晶防水涂料涂刷，或者采用防水噴涂進行防水處理，同時施作防水保護層，使其起到加強管片防水功效的作用。

2.2 施工方案的調(diào)整

由于該工程位于城中村棚戶區(qū)，明挖段拆遷工作嚴重滯后，又需在正線貫通后方可施工。建設(shè)單位已制定了全線軌通的節(jié)點目標，設(shè)計單位和原方案制定的管片內(nèi)沙袋加載保護措施將影響鋪軌施工，要求方案進行調(diào)整。

調(diào)整思路參考：該工程相鄰車站高林站位于高林停車場出入線小里程方向150m處，高林站車站主體結(jié)構(gòu)施工采用“先隧后站”法施工。高林站車站范圍內(nèi)盾構(gòu)區(qū)間貫通后進行高林站基坑開挖，基坑開挖過程中需要將站內(nèi)盾構(gòu)管片揭露和挖除，且高林站地質(zhì)與明挖區(qū)間地質(zhì)相近，施工參數(shù)可以借鑒。

基坑開挖和管片挖除已全部完成，基坑開挖過程中施工單位對站內(nèi)盾構(gòu)管片在整個基坑開挖過程中各個工況進行了施工監(jiān)測，其中監(jiān)測項目有地下水位、管片收斂、管片的水平位移、管片的豎向位移以及管片揭露后在雨天的上浮情況。

高林站在基坑降水至正線管片底部以下，管片內(nèi)部采用拉緊裝置拉緊效果可以滿足管片之間不發(fā)生松弛而導致引起滲漏?；娱_挖至管片頂部過程中管片內(nèi)部監(jiān)測結(jié)果均未超過規(guī)范要求，且在揭露管片后在管片頂部進行監(jiān)測。

高林站與明挖區(qū)間地質(zhì)相近，在采取以上措施后可保證明挖基坑開挖過程對高濕區(qū)間正線管片的影響在可控范圍之內(nèi)。

建設(shè)單位總體安排要求優(yōu)先保證軌通節(jié)點，同時要求鋪軌單位預留對應(yīng)段落道床不澆筑砼，采用枕木臨時通過，用調(diào)線調(diào)坡，消除管片上浮對線路的影響。

針對不壓載的施工方案調(diào)整，項目部制定了提前準備了水袋壓載的應(yīng)急措施可在管片上浮時有效控制管片上浮的風險，并在出現(xiàn)上浮情況下12h內(nèi)完成水袋壓載，控制了管片上浮現(xiàn)象，后經(jīng)專家同意對方案進行了調(diào)整。

2.3 管片上浮事件的發(fā)生

2018年11月17日出入線明挖段第一段5m基坑開挖到底，第二段浮土（2m～3m）管片頂部土方卸載20m，基坑見底期間10h管片內(nèi)部監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示管片上浮28.5mm（3個點最大值），累計值37mm，超過控制值30mm。

針對管片上浮情況，項目部立即啟動了應(yīng)急處置措施，采用水袋進行壓載，先壓載基坑開挖對應(yīng)范圍，壓載長度50m，搭接未開挖卸載土方兩側(cè)各10m。具體措施為：（1）加強度管片內(nèi)部的監(jiān)測，基坑開挖時按6次/d，對管片的水平及豎向位移進行監(jiān)測；（2）對上跨段左側(cè)坡頂上5m范圍原擋土墻和圍墻進行拆除，減少坡頂?shù)亩演d；（3）按照施工方案對基坑土方進行分段、分層開挖，待底板施工完成后在進行下一段的土方開挖，防止一次開挖對正線管片頂部卸載長度過大；（4）對管片內(nèi)部拉緊鎖定進行加固,對管片內(nèi)部的拉緊鎖定槽鋼增加橫向支撐。（5）按照應(yīng)急預案對管片進行壓載，完成施工方案中管片保護措施；（6）對第一段前后30m基坑土方進行平整，減小土方對管片造成偏壓；（7）加快明挖段第一段底板施工，將管片內(nèi)臨時壓載轉(zhuǎn)換為管片頂設(shè)計結(jié)構(gòu)壓載。

2018年11月18日3:00開始壓載，11:30監(jiān)測數(shù)據(jù)基本穩(wěn)定，17:30全部壓載完成。11月26日第四段底板澆筑完成，已將管片內(nèi)臨時壓載轉(zhuǎn)換為管片頂設(shè)計結(jié)構(gòu)壓載，洞內(nèi)管片目前基本穩(wěn)定。

3 結(jié)束語

該工程明挖基坑開挖過程中未對正線管片采用壓載措施，基坑開挖見底后，正線管片頂部無覆土，管片頂部土方卸載，導致管片內(nèi)力釋放，造成管片局部段落上浮變形，加之該段基坑開挖見底后出現(xiàn)降雨，加劇了管片的上浮。對此，原高林站“先隧后站”施工，在盾構(gòu)隧道拆除的過程中管片未發(fā)生上浮，為明挖段結(jié)構(gòu)施工提供了一定的施工經(jīng)驗。但由于“先隧后站”法施工，盾構(gòu)隧道外側(cè)1m范圍內(nèi)，有明挖基坑施工的圍護樁+混凝土支撐（鋼支撐）采取的支護方式，從一定程度對盾構(gòu)隧道周邊荷載形成了“卸載”作用，所以受力情況又不能完全等同對待。在施工過程中一直進行有效的監(jiān)控量測，發(fā)生異常后立即啟動應(yīng)急預案，上浮得到了快速、有效的控制，未造成不良后果，并今后的施工提出了借鑒，積累了寶貴經(jīng)驗。