劉文勝 梁文新 黃華祥

中建五局土木工程有限公司

1 引言

基坑工程支護通常采用放坡開挖、圍護墻深層攪拌水泥土、高壓旋噴樁、槽鋼鋼板樁、鉆孔灌注樁、地下連續(xù)墻、土釘墻、SMW工法（勁性水泥土攪拌樁法）等方法，而深基坑工程支護及開挖則通常采用鉆孔灌注樁、地下連續(xù)墻、多級臺階式放坡開挖方法。在城市建設(shè)工程施工中，如若采用多級臺階式放坡開挖施工方法勢必會存在：工程施工占地范圍廣導致建筑物拆遷費用增高、土方開挖和外棄數(shù)量大造成工程施工費用增高、開挖后邊坡坡面面積大容易遭受雨水沖刷造成基坑邊坡失穩(wěn)甚至產(chǎn)生塌方事故、水土流失嚴重對周邊環(huán)境造成嚴重污染；采用地下連續(xù)墻施工方法勢必會增加工程造價且施工要求專用設(shè)備等諸多問題。

2 工程概況

降橋站是南寧市軌道交通5號線一期工程從南到北的第16個站，車站附屬B號出入口臨近學校學生宿舍樓，坐落于偏壓地質(zhì)山坡懸坎壁上且有110kV 架空高壓輸電線路、DN400mm～DN600mm呈直線且上下或左右彎折形狀的給水管道凌駕和橫跨于施工現(xiàn)場上方。為此，工程施工中，尤其是在偏壓地質(zhì)、地下管線和架空高壓線路受阻環(huán)境下，采用鉆孔灌注樁排樁+樁板墻+樁間噴錨+三級內(nèi)支撐組合支護及開挖施工方法，能克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的諸多問題。

3 施工方法

3.1 施工工藝流程

施工準備→管線原位防護→圍護樁施工→冠梁及擋墻施工→坑外擋水排水施工→土石方開挖→圍護樁樁間樁板墻施工→圍護樁樁間噴錨施工→腰梁及支撐梁施工→附屬主體結(jié)構(gòu)底板施工→施工監(jiān)測→結(jié)束。

3.2 施工要點

3.2.1 施工準備

工程施工前，須對車站附屬B 號出入口施工區(qū)域內(nèi)的地下管線進行探明和對學校學生宿舍樓結(jié)構(gòu)進行查勘和安全性鑒定。

3.2.2 管線原位防護

（1）對于凌駕附屬B號出入口上方的110kV架空高壓輸電線路，采用就地設(shè)置安全距離限高限寬水平防護裝置，并在水平防護裝置上安裝封頂網(wǎng)、LED燈帶和“上方高壓、禁止靠近”警示標識牌；對于橫跨附屬B 號出入口上方的DN400mm～DN600mm 給水管道，采用工字鋼作為懸吊梁、懸空兩端圍護樁頂冠梁及擋墻支撐、懸空中部鋼絲繩懸吊方法進行管線原位防護。

（2）既能在架空高壓輸電線路和在給水管道懸空下方區(qū)域能安全順利地完成附屬B號出入口施工，又能縮短施工工期、減少施工工作量、降低施工成本，不干擾片區(qū)居民或商家正常生活，又能節(jié)省土地資源、防止植被破壞及土地流失污染周邊環(huán)境。

3.2.3 圍護樁施工

（1）待110kV架空高壓輸電線路完成原位防護后，按工程施工圖設(shè)計放樣和施工圍護樁，圍護樁樁長為5.50m～23.90m。在山坡懸坎壁且高出附屬B 號出入口頂面地段的圍護樁按Φ1000@1200mm 或Φ1200@1500mm 永久性結(jié)構(gòu)鉆孔灌注樁進行施工，其混凝土為C35 水下混凝土；其余地段的圍護樁按Φ800@1100mm 或Φ1000@1200mm 鉆孔灌注樁進行施工，其混凝土為C30 水下混凝土進行施工；因受給水管道所處位置影響而未施工的圍護樁，經(jīng)設(shè)計變更同意后，待基坑土方開挖作業(yè)時，同步進行圍護樁樁間樁板墻施工。

（2）當圍護樁混凝土強度達到設(shè)計強度70%且不低于15MPa 時，對圍護樁按檢測數(shù)量不少于總樁數(shù)數(shù)量20%且不少于10根的頻率進行樁身完整性檢測。附屬B號出入口圍護樁經(jīng)現(xiàn)場檢測樁身完整性均為Ⅰ類樁，符合設(shè)計要求。

3.2.4 冠梁及擋墻施工

在圍護樁頂面上施作尺寸為1000mm×500mm∕1200mm×500mm 永久性結(jié)構(gòu)冠梁和800mm×800mm 冠梁。當冠梁混凝土強度達到5MPa 時，在其頂面施作永久性混凝土擋墻和擋墻，擋墻頂面均高出學校宿舍樓地面和原地面300mm。永久性結(jié)構(gòu)冠梁和擋墻混凝土強度等級為C35，其余部分冠梁和擋墻混凝土強度等級為C30。

3.2.5 坑外擋水排水施工

擋墻施工完畢，在其墻背進行沙礫土分層回填并夯實，每層壓實度達93%以上，在沙礫土層頂面進行地面混凝土硬化；在擋墻與混凝土地面之間設(shè)置寬度300mm、深度200mm 的“凹”型擋水溝，在學校建筑物靠近附屬B號出入口側(cè)設(shè)置寬度500mm、深度300mm的“U”型排水溝，將地面雨水集中匯流入沉淀池內(nèi)，經(jīng)三級沉淀凈化后排入市政污水管網(wǎng)或回收用于灑水降塵。

3.2.6 土石方開挖

（1）高出附屬B號出入口頂面地段土石方開挖。待附屬B號出入口基坑開挖條件驗收通過后，即可開挖冠梁底部至第一道混凝土支撐腰梁（兼附屬B號出入口頂板壓頂梁）6.0m范圍的土石方，開挖采用機械分層開挖方式，每層開挖深度為1.0m，共分6層進行開挖。

（2）附屬B號出入口地段基坑土石方開挖。待附屬B號出入口基坑開挖條件驗收通過后，即可進行基坑土石方開挖。開挖時，須縱橫向放坡分段、分層、分區(qū)、對稱開挖，不得超挖，每層開挖深度為1.0m，嚴禁大鍋底開挖；在第一層土石方開挖時，每一段的開挖長度為12.0m，在各道支撐處土石方開挖時，每小段開挖長度為6.0m，支撐中心與土石方開挖面距離為500mm；土石方開挖至基底以上300mm 時停止開挖，須進行基底承載力檢測和基底驗槽，驗收合格后改用人工開挖至基底并及時進行厚度為100mmC15混凝土墊層封底，盡量減少對基底土的擾動。

3.2.7 圍護樁樁間樁板墻施工

因受給水管道所處位置影響而未施工的圍護樁，經(jīng)設(shè)計變更為樁板墻；在第一層土石方開挖時，就開始施工圍護樁間樁板墻直到基坑底。施工時，首先破除圍護樁外側(cè)100mm 至混凝土界面，人工開挖清除圍護樁間樁板墻位置處的土層，開挖深度為250mm；在樁板墻左右側(cè)圍護樁上沿高度方向從冠梁底部至基坑底分別鉆孔植入相同等距HRB40014mm 熱軋帶肋鋼筋，作為樁板墻橫向受力鋼筋，采用HRB40012mm 熱軋帶肋鋼筋作為樁板墻豎向鋼筋，安裝綁扎鋼筋，安裝模板，采用與圍護樁混凝土相同等級C35∕C30混凝土澆筑成型樁板墻，拆模后采用土工布潤濕養(yǎng)護樁板墻混凝土7天。

3.2.8 圍護樁樁間噴錨施工

（1）土石方每開挖1.0m，人工開挖清除圍護樁間深度為100mm 土石層，破除圍護樁與噴錨層相交100mm 保護層至混凝土界面，扳出一端已焊接在圍護樁鋼筋籠上HRB40012mm 熱軋帶肋鋼筋與鋼筋網(wǎng)片上鋼筋焊接連接，焊縫長度為120mm（10d，d 為鋼筋直徑），在鋼筋網(wǎng)片表面施作噴錨層至基坑底，其混凝土強度等級為C20噴射混凝土，在高出附屬B號出入口頂面地段噴錨層混凝土強度等級為C35 噴射混凝土，噴錨層厚度均不小于100mm。

（2）人工開挖清除圍護樁間土石層后，使用空氣鉆在樁間土石層表面斜向上鉆取深度500mmΦ60mm泄水孔洞，安裝前端裹有土工無紡布長度500mmΦ50mmPVC泄水管。泄水管安裝后在噴錨層上呈2200mm×1500mm交錯布設(shè)，其尾端須外露出噴錨層50mm 入土450mm，其土石層前端高于外露尾端呈5%坡度。噴射時，使用錐形木楔堵塞泄水管外露管口，防止混凝土噴射入泄水管內(nèi)。

（3）鋼筋網(wǎng)片采用HPB300φ8.0mm 熱軋光圓鋼筋加工焊接成單層雙向網(wǎng)格尺寸為150mm 網(wǎng)片。安裝時，在初噴一層混凝土后進行鋼筋網(wǎng)鋪掛，直撐布置處采用單掛點，斜撐布置處和高出附屬B 號出入口頂面地段采用雙掛點，鋼筋網(wǎng)片間搭接采用綁扎連接，搭接長度不小于200mm（30d，d為鋼筋直徑）且不小于1個網(wǎng)格長邊尺寸。

（4）噴射混凝土采用濕噴工藝、分兩層噴射作業(yè)，噴射作業(yè)區(qū)的氣溫不低于5℃，第一層噴射混凝土終凝且鋪掛完鋼筋網(wǎng)片后再進行第二層混凝土噴，第二層噴射混凝土須全部覆蓋鋼筋網(wǎng)片，噴錨層混凝土終凝后須灑水養(yǎng)護7d。噴射混凝土混合料須隨拌隨噴，噴射混凝土回彈物不得重新用作噴射混凝土材料。

（5）噴錨層外觀質(zhì)量：經(jīng)施工現(xiàn)場實測實量檢測，附屬B 號出入口地段噴錨層表面平整密實，無鋼筋凸出，個別突入主體結(jié)構(gòu)為70mm；高出附屬B號出入口頂面地段噴錨層作為永久外露面，表面平整密實，平整度均小于10mm，垂直度均小于5mm，符合施工技術(shù)規(guī)范規(guī)定要求。

3.2.9 腰梁及支撐梁施工

在高出附屬B號出入口頂面地段冠梁底部向下6.0m位置處施作第一道混凝土支撐腰梁（兼附屬B號出入口頂板壓頂梁）和第一道混凝土支撐梁，再往下3.0m或6.0m位置處施作第二道鋼支撐或混凝土支撐梁和第二道混凝土腰梁，鋼支撐采用Φ609mmt=16。第一道支撐腰梁和混凝土支撐梁采用C35 混凝土，第二道支撐腰梁和混凝土支撐梁采用C30混凝土。

3.2.10 附屬主體結(jié)構(gòu)底板施工

待墊層混凝土強度達到設(shè)計規(guī)定要求時，在其表面上鋪設(shè)規(guī)格為P1.2∕1.5 40 預(yù)鋪式（非瀝青基）高分子自粘膠膜防水卷材；在防水卷材表面上施作厚度為100mmC20 細石防水混凝土保護層。待保護層防水混凝土強度達到設(shè)計規(guī)定要求時，安裝鋼筋和澆筑厚度為700mmC35P8高性能混凝土結(jié)構(gòu)底板。底板混凝土終凝后采用土工布潤濕養(yǎng)護樁板墻混凝土14天。待底板混凝土強度達到設(shè)計規(guī)定要求時，按工程施工圖設(shè)計進行附屬B號出入口主體結(jié)構(gòu)施工。

3.2.11 施工監(jiān)測

由于距離附屬B 號出入口基坑較近且建設(shè)年代較長、基礎(chǔ)較淺的4層學校宿舍樓，在基坑開挖時容易出現(xiàn)不均勻沉降、傾斜及裂縫等情況；由于附屬B 出入口基坑開挖深度為13.5m，其基坑監(jiān)測等級按一級進行施工監(jiān)控。

（1）基坑工程施工監(jiān)測內(nèi)容。包括為日常巡視、周邊地下管線沉降變形監(jiān)測、基坑周邊地表沉降監(jiān)測、地下水位監(jiān)測、樁體深層水平位移（測斜）監(jiān)測、樁頂豎向位移、圍護樁頂水平位移監(jiān)測、支撐軸力監(jiān)測、臨時立柱位移、周邊建（構(gòu)）筑物變形（沉降、傾斜、裂縫）及土體深層水平位移。

（2）監(jiān)測項目和測點數(shù)量。附屬B 號出入口基坑監(jiān)測項目和測點數(shù)量：周邊地下管線沉降數(shù)量16點、基坑周邊地表沉降數(shù)量22點、地下水位數(shù)量3點、樁體深層水平位移數(shù)量14點、樁頂沉降數(shù)量14點、樁頂水平位移數(shù)量14點、支撐軸力數(shù)量6點、周邊建（構(gòu)）筑物沉降數(shù)量12點、周邊建（構(gòu)）筑物傾斜數(shù)量7點、土體深層水平位移數(shù)量2點及周邊建（構(gòu)）筑物裂縫監(jiān)測和臨時立柱沉降等。

（3）監(jiān)測方法。地下管線沉降監(jiān)測、臨時立柱沉降采用天寶DiNi03電子水準儀配合銦剛尺進行測量；地表沉降、樁頂沉降監(jiān)測、建（構(gòu)）筑物沉降監(jiān)測采用天寶DiNi03電子水準儀配合因瓦條碼水準尺進行測量；地下水位監(jiān)測采用鋼尺水位計進行監(jiān)測；樁體深層水平位移監(jiān)測采用江蘇海巖生產(chǎn)的CX-921H 型智能測斜儀進行測量；樁頂水平位移監(jiān)測，根據(jù)降橋站附屬結(jié)構(gòu)現(xiàn)場條件建立獨立坐標系，選擇徠卡TS30全站儀使用坐標法進行監(jiān)測；支撐軸力監(jiān)測采用頻率儀讀取各元器件的頻率進行監(jiān)測；建（構(gòu)）筑物傾斜監(jiān)測采用差異沉降法進行監(jiān)測；建（構(gòu)）筑物裂縫監(jiān)測采用游標卡尺對裂縫進行觀測；土體深層水平位移監(jiān)測方法及技術(shù)要求同樁體深層水平位移。

（4）監(jiān)測頻次。自附屬B號出入口基坑開挖開始監(jiān)測持續(xù)至主體結(jié)構(gòu)上方回填土施工完成為止，監(jiān)測頻次詳見表1 監(jiān)測頻率表。

表1 監(jiān)測頻率表

（5）監(jiān)測預(yù)警值。根據(jù)設(shè)計單位提出的監(jiān)控量測控制指標，將施工過程中監(jiān)測點的預(yù)警狀態(tài)按嚴重程度由小到大分為三級：黃色監(jiān)測預(yù)警、橙色監(jiān)測預(yù)警和紅色監(jiān)測預(yù)警。

（6）監(jiān)測數(shù)據(jù)及時預(yù)警。每天對監(jiān)測數(shù)據(jù)及時進行綜合整理分析，當監(jiān)測數(shù)據(jù)發(fā)生異常時，應(yīng)立即進行復測，并追查原因；當監(jiān)測數(shù)據(jù)達到控制值的70%時，須及時通知現(xiàn)場施工負責人，上報監(jiān)理、建設(shè)單位等相關(guān)單位，并提出預(yù)警。

4 應(yīng)用效果

本車站附屬B 號出入口深基坑工程支護及開挖，通過采用鉆孔灌注樁排樁+樁板墻+樁間噴錨+三級內(nèi)支撐組合支護及開挖施工方法，克服了采用多級臺階式放坡開挖方法、地下連續(xù)墻施工方法存在的諸多問題，對臨邊建筑物沒有造成沉降、開裂、傾斜工程事故，也沒有增加新裂縫數(shù)量，原有裂縫寬度、長度沒有發(fā)生明顯變化，具有節(jié)省土地資源、防止植被破壞、土地流失污染、施工工藝簡單容易操作、施工安全可靠性高的有益效果。

5 結(jié)束語

城市地鐵工程屬于國家民生基礎(chǔ)設(shè)施工程，其建設(shè)期間既要保證工程安全施工的同時，又要保證工程施工不對臨邊原有建筑物的正常使用產(chǎn)生影響，又要防止水土流失對周邊環(huán)境造成嚴重污染。在工程建設(shè)中，我們需要不斷地總結(jié)施工經(jīng)驗、改進施工工藝，以達到最優(yōu)安全控制技術(shù)措施，為城市綠色環(huán)保建設(shè)多做些貢獻。