姚少玉

（中鐵十九局集團(tuán)軌道交通工程有限公司，北京 101300）

0 引言

地鐵車站附屬結(jié)構(gòu)基本設(shè)計(jì)在道路兩側(cè)，道路兩側(cè)也是眾多管線敷設(shè)范圍，管線敷設(shè)方式、走向、埋深、材質(zhì)等均對地鐵附屬結(jié)構(gòu)施工產(chǎn)生影響。周圍環(huán)境允許、少數(shù)量、單一種類的管線可以進(jìn)行臨時改遷、微調(diào)整樁間距等措施解決，但對于管線種類多、數(shù)量多、埋深不一、走向復(fù)雜等情況，是基坑邊形成10 m左右的距離無法進(jìn)行圍護(hù)樁施工，使基坑一側(cè)無法形成內(nèi)支撐支護(hù)結(jié)構(gòu)，又不具備放坡開挖和暗挖施工條件，明挖施工過程中存在較高的安全風(fēng)險。

西安地鐵一號線二期工程上林路站附屬結(jié)構(gòu)一、二號出入口位于西咸大道南側(cè)，基坑上方涉及各種管線，并且數(shù)量多、埋深不一，最深埋深達(dá)6 m，管線影響一號出入口基坑?xùn)|側(cè)10.9 m無法施工圍護(hù)樁，影響二號出入口基坑西側(cè)9.6 m 無法施工圍護(hù)樁，基坑所處地層均為砂層。

施工期間為了節(jié)約施工工期、減少建設(shè)成本，采用逆作鋼格柵噴射混凝土+注漿小導(dǎo)管加固支護(hù)措施、內(nèi)支撐等相結(jié)合的施工方案，按期保質(zhì)保量順利完成了西安地鐵一號線二期上林路站在全砂層中大間距無支護(hù)樁的施工，為地鐵車站附屬結(jié)構(gòu)管線多無法臨時改遷而影響總工期取得了可借鑒的成功經(jīng)驗(yàn)[1]。

1 工程概況

西安地鐵一號線二期工程上林路站附屬結(jié)構(gòu)出入口采用明挖法施工，基坑寬7.2 m，深約10 m，基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)為Φ800 圍護(hù)樁+Φ609 內(nèi)支撐，地面2 m 以下均為中砂，地下水均在基坑基底1 m 以下。

（1）附屬結(jié)構(gòu)一號出入口上方為15 根10 kV 電纜、12 根110 kV 電纜、一處DN300 自來水管、一處DN250 自來水管、一處綜合通信、一處DN1000 熱力、一處DN600 污水管線、一處DN800雨水管線，基坑開挖過程中存在9 處大小不一的混凝土塊。

（2）二號出入口上方為DN1700 污水管線、DN2400 雨水管線、DN600 天然氣管線、DN300 自來水管線、DN250 天然氣管線、兩處綜合通信管線、17 根10 kV 電纜、3 處廢棄熱力管線，一處DN600 污水管線、一處DN800 雨水管線。一號出入口管線影響樁間距大于2 m 的6 處，最大樁間距達(dá)10.7 m，二號出入口管線影響樁間距大于2 m 的9 處，最大樁間距9.6 m。

2 總體施工方案

2.1 前期工作

現(xiàn)場圍擋完成后圍護(hù)樁施工前，對圍護(hù)樁施工范圍內(nèi)管線進(jìn)行排查。采取儀器探測、人工開挖探溝、產(chǎn)權(quán)單位現(xiàn)場確認(rèn)等方式，確定施工范圍內(nèi)管線鋪設(shè)情況，繪制新的管線布置圖。根據(jù)管線實(shí)際鋪設(shè)情況，調(diào)整圍護(hù)樁樁間距，進(jìn)行圍護(hù)樁施工。冠梁施工時根據(jù)管線與冠梁標(biāo)高位置對冠梁標(biāo)進(jìn)行下調(diào)或上調(diào)，冠梁施工避開管線，使冠梁形成閉合的整體。土方開挖時先進(jìn)行無管線位置土方開挖及管線部位上部土方人工開挖，對管線懸吊保護(hù)，對弱電、電纜進(jìn)行柔性材料懸吊保護(hù)，對帶壓管線、雨污水管線采用剛性材料進(jìn)行懸吊保護(hù)[2]。

2.2 風(fēng)壓注水泥漿加固地層

根據(jù)最新管線圖完成可施工的圍護(hù)樁施工，開挖冠梁底以上無支撐土方，樁頭破除進(jìn)行冠梁施工，冠梁施工時，在調(diào)整過樁位樁間距大于2 m 處，提前預(yù)埋豎向向下Φ22 mm 鋼筋，便于后續(xù)鋼格柵施工豎向連接筋連接。冠梁及擋土墻強(qiáng)度達(dá)到條件后，從冠梁底開始土方開挖時，為了防止大間距土體坍塌，大間距位置每次土方開挖深度不大于50 cm，開挖前先進(jìn)行注漿土體加固。地層加固采用1∶1 水泥漿進(jìn)行預(yù)加固，注漿小導(dǎo)管采用Φ42 mm、長4 m 的無縫鋼管，具體細(xì)部做法同暗挖隧道小導(dǎo)管，布設(shè)間距豎向500 mm，橫向500 mm，梅花形布設(shè)。因?yàn)榈罔F出入口基坑空間狹小、管線眾多，無法采用機(jī)械施工，本工程采用人工借助風(fēng)壓進(jìn)行搭設(shè)，風(fēng)壓控制在0.3 MPa，先采用4 m長Φ5 mm 鍍鋅鋼管接到空壓機(jī)風(fēng)管上進(jìn)行開孔，開孔過程中地層中的沙子會隨鍍鋅管反吹回來，施工人員應(yīng)做好防護(hù)，開完孔后將Φ42 mm 小導(dǎo)管采用風(fēng)鎬沿已開好的孔送入，管口一圈進(jìn)行夯實(shí)。

注漿小導(dǎo)管按要求一排搭設(shè)完成后，準(zhǔn)備下一階段注漿工作，水泥漿用攪拌機(jī)按照1∶1 進(jìn)行攪拌，注漿過程采用瞬間風(fēng)壓送入形成擴(kuò)散柱狀。用一個儲壓罐（煤氣罐改裝），設(shè)置進(jìn)風(fēng)口、泄壓口、漿液裝入口、送漿口，四口均安裝閥門。首先打開泄壓口、漿液裝入口將水泥漿裝入儲壓罐2/3 容積（0.25 m3），關(guān)閉以上兩口，打開進(jìn)風(fēng)口閥門，使儲壓罐沖壓，壓力達(dá)到0.8 MPa 時打開送漿口閥門，5 s 后關(guān)閉送漿口同時打開泄壓口。漿液在壓力下將會瞬間壓入到小導(dǎo)管內(nèi)并擴(kuò)散，形成直徑15 cm 柱狀，使砂層起到固結(jié)，大間距部位砂體臨時穩(wěn)定，進(jìn)行鋼格柵安裝加固。

2.3 鋼格柵噴射混凝土加固

鋼格柵采用Φ25 mm 鋼筋，構(gòu)造筋采用Φ25 mm 鋼筋，加工形式同暗挖隧道，鋼格柵采用分段加工，現(xiàn)場焊接連接，鋼格柵安裝間距50 cm，鋼格柵兩端與在圍護(hù)樁上植入Φ25 mm 的鋼筋進(jìn)行焊接固定；豎向連接筋采用Φ22 mm 鋼筋，間距50 cm，豎向連接鋼筋需在冠梁施工時提前在冠梁中預(yù)埋，管線影響位置無法預(yù)埋時，可以在施工過程中植筋，格柵內(nèi)外側(cè)均設(shè)置Φ6.5 mm 鋼筋網(wǎng)片；噴混混凝土采用C25 混凝土，噴射厚度40 cm。基坑每一層開挖深度不得大于50 cm，鋼格柵安裝時與之前預(yù)注漿的小導(dǎo)管焊接固定，噴混混凝土到達(dá)75%強(qiáng)度后方可進(jìn)行下一層開挖[3]。

2.4 內(nèi)支撐加固

基坑第一道鋼支撐受管線影響無法進(jìn)行架設(shè)，將第一道鋼支撐下調(diào)至管線底部位置，鋼圍檁兩端延伸至大間距外第二根圍護(hù)樁位置，第二道鋼支撐位置保持不變，兩道鋼支撐設(shè)置的防墜落鋼絲繩需固定到冠梁上，兩道鋼圍檁三角托架均需在鋼格柵安裝過程提前根據(jù)標(biāo)高進(jìn)行預(yù)埋，鋼支撐軸力需根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況預(yù)加30%即可，開挖至基底后，首先施工此范圍內(nèi)底板結(jié)構(gòu)，底板以上側(cè)墻施工至少1.5 m 高，確保后期換撐提供條件。第二道鋼支撐拆除前，需在已完成結(jié)構(gòu)側(cè)墻上進(jìn)行臨時支撐，方可拆除第二道支撐。

3 開挖過程引起的沉降變形

在圍護(hù)樁施工前，根據(jù)圍護(hù)樁布置圖在大間距兩側(cè)圍護(hù)樁上加設(shè)測斜管，在大間距鋼格柵噴混混凝土面上設(shè)置位移監(jiān)測點(diǎn)，豎向、橫向每2 m 設(shè)置一個，開挖4 m 以內(nèi)每天監(jiān)測一次，開挖4～6 m，每天監(jiān)測兩次，6～10 m，每天監(jiān)測三次。

基坑開挖過程中對地表沉降、樁體位移、大間距側(cè)壁面位移等進(jìn)行監(jiān)測，引起的變形均未出現(xiàn)報警現(xiàn)象，對周圍環(huán)境及管線無較大影響，基坑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。明挖基坑逆做格柵噴混混凝土支護(hù)施工方案，確保了在眾多管線部位地鐵車站出入口的正常安全順利施工，避免管線改遷的難度、暗挖施工的管線安全風(fēng)險，節(jié)約了建設(shè)成本，確?？傮w施工工期。上林車站一號出入口豎向位移歷時曲線、上林車站二號出入口豎向位移歷時曲線如圖1、圖2 所示。

圖1 上林車站一號出入口豎向位移歷時曲線

圖2 上林車站二號出入口豎向位移歷時曲線

4 結(jié)語

綜上所述，通過西安地鐵一號線二期工程上林路站一、二號出入口管線位置樁間大間距支護(hù)結(jié)構(gòu)的施工，為今后地鐵出入口應(yīng)用于管線眾多，不具備改遷條件的工程提供了一定的參考依據(jù)。體現(xiàn)出地鐵明挖基坑管線部位采取鋼格柵噴射混凝土支護(hù)施工技術(shù)的合理性和科學(xué)性，表明了地鐵基坑在管線眾多的條件下采用鋼格柵噴射混凝土支護(hù)的優(yōu)越性。［1］佀偉.地鐵車站深基坑變形特性及其對即有管線的影響規(guī)律研究［D］.西安：西安科技大學(xué)，2020.