林廷松

（杭州市建設工程質(zhì)量安全監(jiān)督總站，浙江 杭州 310000）

0 引言

軌道交通的深基坑工程往往處于城市中心地帶，周邊環(huán)境復雜，施工過程中對周邊環(huán)境的控制要求非常嚴格，深基坑開挖施工中對變形的控制要求也越來越高。杭州城北地區(qū)軟土的工程特性對深基坑支護結構的穩(wěn)定性及變形控制非常不利，該片區(qū)域內(nèi)多個工程出現(xiàn)大變形等工程險情，引起的房屋傾斜、開裂等現(xiàn)場，對周邊環(huán)境造成嚴重影響。

本文介紹該地區(qū)一個典型的軟土基坑，因前期風險管控不利、設計控制措施少，造成大變形及周邊房屋沉降等險情，在杭州市建設工程質(zhì)量安全監(jiān)督總站（以下簡稱“總站”）介入后推動相應有效措施的增加、加強現(xiàn)場風險管理措施落實，由于該工程險情處理及時，未造成破壞性的后果，但處理過程中的經(jīng)驗教訓值得吸取。

圖1 地鐵 4 號線華中路站總平面示意

1 工程概況

杭州地鐵 4 號線二期 SG4-2-2 標段華中路站位于下城區(qū)興業(yè)街與華中路交叉口，沿興業(yè)街東西向設置。本站標準段為地下 2 層島式車站，換乘段為地下 3 層島式車站。車站外包總長度 480 m，標準段外包寬度19.5～22.7 m（見圖 1），車站基坑分為東基坑（113 m）、中基坑（300 m）、西基坑（67 m）3 個小基坑，先開挖西區(qū)基坑以滿足盾構始發(fā)條件?；訃o結構都采用厚 800 mm 地下連續(xù)墻，且都設置 5 道支撐（第 1 道為混凝土支撐，其余為鋼支撐），均為半蓋挖法施工。

車站北側為怡康護理院（6 層）、楊家春曉南苑小區(qū)（10 層）及其裙房（1 層）、金通汽修廠 ，南側為新徽商大廈（5 層）、景洲公寓（11 層）及其裙房（1 層）、巨地商務酒店（5 層）。周邊主要建筑物情況如表 1 所示。

表1 車站周邊主要建筑情況匯總

2 施工準備期的風險管理

按照 GB 50652-2011《城市軌道交通地下工程建設風險管理規(guī)范》、《危險性較大的分部分項工程安全管理規(guī)定》（住建部 37 號令）及相關的地方性文件的要求，要求各責任主體對華中路站存在的各類風險進行分析判定，施工單位按照風險內(nèi)容落實管控措施，并上報總站審核。以西區(qū)基坑為例，根據(jù)本工程所處的場地條件、地質(zhì)情況分析，主要的風險有以下兩點。

1）臨近既有建筑物、地下管線設施保護。興業(yè)街道路紅線寬度為 32 m，車站基坑外包寬度 22.7 m，如圖 2 所示道路剩余寬度作為管線改遷及道路通行使用，各管線距離基坑近（最小凈距 2 m），紅線外均為既有建筑物（最小凈距 6.62 m），存在管線破裂、房屋傾斜的風險，因此對基坑變形控制要求高。

2）特殊地質(zhì)條件施工。華中路站西區(qū)基坑內(nèi)以 4-1、4-2、6-1、6-2 淤泥質(zhì)土為主，基坑底部軟土仍有約 14～15 m 厚，圍護結構的主體參數(shù)如表 2 所示，由于軟土的高靈敏性，加上圍護周邊動載影響，變形控制難度大［1］。

圖2 場地平面圖

表2 西、東基坑圍護結構概況匯總表

根據(jù)以上風險，做出以下幾項重要的管控要求。

1）建筑物及管線保護在于事前調(diào)查、申報審查并制定合理的施工保護措施。施工單位在開挖條件驗收前完成管線、閥門井的摸排，現(xiàn)場管位做明顯標識，制定管線保護方案并且同相關產(chǎn)權單位簽訂三方保護協(xié)議。房屋在前期調(diào)查明確了基礎形式并委托專業(yè)機構進行安全鑒定。

2）深基坑開挖方案需施工范圍組織專家評審，通過后方可實施。并加強現(xiàn)場施工管理人員的開挖方案及風險培訓，提高風險管控意識。

3）基坑開挖施工期主要側重在圍護結構的施工質(zhì)量、開挖過程中的變形控制手段以及應急物資的儲備及演練情況。

4）加強監(jiān)理對于現(xiàn)場的督查力度，施工前檢查施工單位風險防范措施，并旁站到位，定期向建設單位及總站上報施工過程影像資料。

針對上述要求，施工單位編制圍護結構評估報告、圍護墻的缺陷及處置記錄表經(jīng)各方確認無誤，聲測報告、混凝土試壓強度報告等最終確定圍護施工質(zhì)量滿足開挖要求；基坑開挖方案及應急預案報審流程滿足要求，相應的變形控制措施及現(xiàn)場落實情況一致；應急物資準備充分。經(jīng)復查，華中路站各項開挖前的準備工作均已完成，具備開挖條件。

3 施工期風險管控

華中路站在具備基坑開挖條件后，閉合相應的整改意見后，準許開挖。在基坑開挖過程中以監(jiān)理單位每周向總站匯報開挖情況，總站監(jiān)督科室以日常巡查為主，在巡查過程中發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)大變形及房屋沉降的險情，立即要求停工并組織分析相應的搶險措施，最終基坑順利開挖完成。

3.1 施工期風險巡查

在日常巡檢中發(fā)現(xiàn)華中路站西區(qū)基坑圍護墻的測斜變形及房屋沉降最大數(shù)據(jù)已超過 100 mm，遠超報警值，經(jīng)過現(xiàn)場巡查并結合相關的監(jiān)測數(shù)據(jù)分析，變形的主要原因是淤泥質(zhì)軟土層深厚（土樣見圖 3a）且設計圍護墻體剛度較弱，加上采用半蓋挖法施工導致基坑無支撐暴露時間過長（現(xiàn)場鋼支撐架設及土方開挖情況見圖 3 b、圖 3 c），此類風險在前期已有預測，但各責任主體對于軟土基坑開挖的風險預估不足，施工現(xiàn)場風險管控不到位，但圍護墻施工質(zhì)量較好避免風險進一步加劇?？紤]到本項目繼續(xù)施工存在重大的安全隱患，立即下達停工令，并要求建設單位按以下思路進行落實。

1）根據(jù)軟土基坑中變形控制的經(jīng)驗，設計單位根據(jù)目前工況復核并優(yōu)化支撐體系，主要以增強支撐體系強度為主［2］。

圖3 現(xiàn)場施工照片

2）進一步落實《關于進一步規(guī)范軌道交通工程風險分級防控及隱患排查治理雙重預防機制工作的通知》（杭建監(jiān)總〔2019〕34 號）等文件要求。

3）施工單位根據(jù)前期施工過程及監(jiān)測數(shù)據(jù)編制《基坑安全評估方案》，進行專家評審。

3.2 后續(xù)風險管控措施

項目停工后，建設單位立即組織各責任主體判定目前華中路站西區(qū)基坑的安全狀態(tài)，并安排設計單位、施工單位按照總站的整改思路落實，具體落實情況如下。

1）各方主體召開華中路站基坑安全控制專題會，會上明確鋼支撐由φ609 mm 增強為φ800 mm，并增加軸力自動補償系統(tǒng)；設計單位對支撐架設及軸力的要求進行細化。

2）按照《關于進一步規(guī)范軌道交通工程風險分級防控及隱患排查治理雙重預防機制工作的通知》（杭建監(jiān)總〔2019〕34 號）及相關法規(guī)規(guī)范要求進行管控，建設單位牽頭組織原因分析及后續(xù)開挖安全管控會，落實應急措施及應急演練，實行領導帶班管理制度，相關落實資料各方審核后上報。

3）施工單位組織西區(qū)基坑開挖的安全評估專家評審會，方案中明確了：①設計及施工方案調(diào)整后西基坑后續(xù)開挖安全可控；②后續(xù)挖土步續(xù)（細化到每日）及鋼支撐架設的具體要求；③清底完成后增加墊層強度（增設鋼筋網(wǎng)片及墊層厚度）；④開挖的應急預案及應急物資儲備要求。

4）由地鐵集團向交警申請對基坑周邊路段的黃牌貨車禁行，得到交警部門同意。

3.3 風險管控成果

建設單位提交復工申請報告后，總站對華中路站各整改項及風險管控措施落實情況進行復查，各項措施完善情況滿足復工要求。

目前西區(qū)基坑已開挖完成，選取了 2 個特征測斜點對基坑施工過程中的圍護結構深層水平位移實時監(jiān)測數(shù)據(jù)進行分析，2 個測斜點為 ZQT 3、ZQT 6（見圖 4）。兩點地質(zhì)情況及工況相同，僅 ZQT 5 點所在斷面在第四、第五道鋼支撐上增加軸力自動補償系統(tǒng)并增強風險管控手段。基于測斜數(shù)據(jù)，結合每道支撐的安裝時段，支撐所在位置圍護結構的水平位移，繪制位移曲線（見圖 5）。前期開挖的基坑變形存在一定突變現(xiàn)象［見圖 5（a）］，基坑處于不穩(wěn)定狀態(tài)，而在后續(xù)一系列應對措施增加后，變形曲線較為平順［見圖 5（b）］，最大變形量減少了 30 %。在嚴格按照管控措施后，最終順利封底。

圖4 華中路基坑 ZQT3、ZQT6 測斜點

圖5 華中路基坑 ZQT3、ZQT6 測斜曲線

4 后續(xù)基坑安全管控成效

華中路站東、西基坑地質(zhì)條件類似，開挖深度也相同，也同為半蓋挖施工，存在大變形風險，在常規(guī)的管控方式外，經(jīng)過推動設計變更、專項方案編制及評審、協(xié)調(diào)土方外運等增加風險管控力度。施工單位對于風險管控的意識明顯增強，邀請專家分析東區(qū)存在的風險并完善開挖步續(xù)、支撐架設方法、伺服系統(tǒng)運行等，并編制專項方案指導施工，技術準備充分；設計單位對東區(qū)基坑圍護結構重新核算，在二、三道鋼支撐的軸力自動補償系統(tǒng)的基礎上將第四、五道φ609 mm 鋼支撐改為φ800 mm 鋼支撐。

圖6 華中路基坑 ZQT21 測斜曲線

本文選取了東區(qū)基坑的 ZQT21 點來驗證后續(xù)的風險管控效果，同樣按照支撐所在位置圍護結構的水平位移，繪制位移曲線（見圖 6）?；诱w的開挖過程變形平穩(wěn)，且變形量遠小于西區(qū)基坑，風險管控效果明顯。

5 結語

目前杭州地鐵的軟土基坑普遍出現(xiàn)變形大、基坑安全風險高的情況。華中路站為其中特點比較明顯的基坑，其軟土層特別深厚、施工條件復雜、施工時間跨度長等一系列不利因素，通過總站介入后提高風險管控力度，順利完成結構回筑，并且對周邊環(huán)境影響較小。通過工程類比分析法得出，在后續(xù)軟土基坑的管控中，重點關注前期設計加強圍護結構剛度（如設置2道混凝土支撐、加強圍護墻剛度），在周邊環(huán)境較差的條件下增加鋼支撐軸力補償系統(tǒng)措施［3］，以及對圍護結構的施工全過程的質(zhì)量把控，并且加強施工期的各責任主體風險管控參與程度，加強施工單位對于風險管控的意識。