唐疆波,李文強

（ 中鐵十五局集團有限公司,上海 200040）

0 引言

城市軌道交通市域（郊）鐵路工程為采用軌道結構進行承重和導向的車輛運輸系統(tǒng)，是城市公共交通的骨干，具有節(jié)能、省地、運量大、全天候、無污染（或少污染）又安全等特點，屬綠色環(huán)保交通體系，如今在各大城市中，城市軌道交通市域（郊）鐵路工程逐漸成為人們?nèi)粘３鲂兄凶顬楸憷慕煌ǚ绞絒1-2]。高效快速的城市軌道交通市域（郊）鐵路建設工程在城市化進程中顯得尤為重要，因此施工成為工程最為重要的核心內(nèi)容。雖然我國城市軌道市域（郊）鐵路在不斷發(fā)展，但是目前施工中仍然存在不足，如在面臨復雜地下施工環(huán)境時應對突發(fā)事故的預案不足，對施工技術研究不夠深入，以及施工過程中數(shù)據(jù)測量的準確性有待提升，管理人員的素質(zhì)不高等[3]。

為了保證城市軌道交通市域（郊）鐵路工程在建成后能夠安全有效地運行，滿足人們的出行要求，在城市軌道交通市域（郊）鐵路工程的施工過程中需要更多地關注技術方面的研究，重視施工重難點，并根據(jù)實際情況研究重難點的對應措施，保證施工安全性。該文從實際工程出發(fā)，分析了該工程的特點，敘述了施工中遇到的重難點項目，從實際和理論兩方面進行研究，剖析了其相對的對策和解決的措施，使施工實踐中的重難點能夠及時得到處置，保證工程的安全性，有效減少施工周期。

1 工程特點分析

該文研究的工程實例為上海市某站沿線工程。沿線地層根據(jù)時代成因共劃分為9 個主要工程地質(zhì)土層，淤泥質(zhì)軟土層分布比較厚，河網(wǎng)縱橫，明浜橫布，地下管線眾多，含砂層結構松散易發(fā)生流砂、涌土、潛蝕現(xiàn)象，填土層厚不均，地質(zhì)條件復雜，并且橫跨四個路口，加上南北端路口直接影響六個路口的交通疏解。同時該工程主體和附屬基坑主要工法和輔助工法涉及多項，還包括運用建筑業(yè)十項新技術多項，地下連續(xù)墻、鉆孔灌注樁、三軸攪拌樁、二重管高壓旋噴樁、RJP高壓旋噴樁、降水井、鋼支撐、混凝土支撐、土方開挖、內(nèi)部結構施工工序轉換復雜，工藝要求高，部位空間控制面大，其輻射的工程技術相當復雜，且該工程單體總長1 285.6 m，總建筑面積為78 110 m2（不含地面建筑面積）。工程地質(zhì)條件復雜、工程周邊環(huán)境復雜、工程建設規(guī)模大、工程技術復雜、工程協(xié)調(diào)量大以及安全風險高等特點。

2 工程重難點分析及應對措施

2.1 超深地下連續(xù)墻

2.1.1 分析

該工程地下連續(xù)墻最大深度48.15 m，施工深度范圍內(nèi)含淤泥質(zhì)黏土等地層，土質(zhì)流塑，含水量高、孔隙比大、強度低及壓縮性高，工程性質(zhì)差。所以在成槽過程中容易導致泥漿護壁失效，造成縮孔、塌槽等嚴重后果。同時該工程涉及盛橋港、北橫涇河道區(qū)域超深地下連續(xù)墻施工，因為舊河道土層工程性質(zhì)差，所以在成槽過程中易出現(xiàn)槽段偏斜、坍塌等嚴重后果。

在超深地連墻施工過程中，出于接頭箱拔除的可操作性考慮，接頭箱無法放置與地連墻等深，在實際澆筑過程中，這種石料加接頭箱的體系難以抵抗混凝土澆筑過程中的側向壓力，地連墻底部擠脹力容易使地連墻底部發(fā)生偏移，產(chǎn)生擾流[4]。

2.1.2 應對措施

根據(jù)對超深地下連續(xù)墻的施工條件及技術的深入研究得出了以下六條應對措施：

（1）重車行走施工便道。由于地下連續(xù)墻施工選用的機械對場地承載力要求比較高，選用重車行走施工便道。

（2）成槽施工。在成槽施工中，可以利用液壓抓斗成槽機的顯示儀來檢測垂直度，并根據(jù)需要進行調(diào)整，以確保達到設計要求的垂直度。同時，需要合理安排每個槽段的挖槽順序，以保持抓斗兩側的阻力均衡。挖槽時應做好施工記錄，發(fā)生問題，及時分析原因，妥善處理。

（3）導墻拐角部位處理。在進行成槽施工時，使用液壓抓斗成槽機械進行垂直度跟蹤觀測，以確保成槽的垂直度符合設計要求。同時，在挖掘每個槽段時，合理安排挖槽的順序，以保持抓斗兩側的阻力均衡。特別是在地下墻拐角處，需要根據(jù)挖槽機械的端面形狀，在導墻拐角處延伸出一定距離（約20~30 cm），以確保成槽斷面不會出現(xiàn)不足的情況。

（4）沉渣處理。使用黑旋風250 型除砂機進行除砂作業(yè)，控制除砂時間在4~6 h 內(nèi)。當泥漿含砂率降至4%以下時，停止除砂操作，讓泥漿靜置2 h。在沉渣過程中，持續(xù)觀測泥漿液面，并及時補充泥漿，以確保泥漿對地下水的壓力差，從而減少可能發(fā)生塌方的風險。

（5）槽壁穩(wěn)定性控制及針對性措施。槽段內(nèi)泥漿液面應高出地下水位1.5 m 左右，如局部高差不足時，可采取增大泥漿比重的措施，或者采取降水的措施。泥漿選用環(huán)保型泥漿，攪拌嚴格按照操作規(guī)程和配合比要求進行；采用超聲波測試槽壁穩(wěn)定性及沉渣厚度，確保沉渣厚度在20 cm 以內(nèi)。圖1 所示為超聲波測試槽壁穩(wěn)定性及沉渣厚度的施工場景。沉渣處理過程中跟蹤觀測泥漿液面。施工過程中減少外部施工荷載對槽壁穩(wěn)定性的影響。為了滿足成槽后續(xù)施工的要求，需要對地下連續(xù)墻的內(nèi)外側進行槽壁加固措施，這樣可以確保槽壁在長時間的使用中保持穩(wěn)定，減少塌方的風險。

圖1 超聲波測試槽壁穩(wěn)定性施工圖

（6）剛性鋼板接頭的安裝和鋼筋籠的吊放。當連接剛性鋼板接頭時，有一些關鍵注意事項，以確保連接平臺的正確安裝，避免豎向錯臺，這可能會影響鋼筋籠的位置。在水平方向上，可以采用擋板來固定連接平臺，擋板上可以設置拉直線，以確保水平方向的對齊。此外，在焊接鋼板接頭時，需要在上部進行拉直線控制，以確保整體平順性。對于超深地下連續(xù)墻的鋼筋籠，通常會選擇整體制作的方式。

簡而言之，連接剛性鋼板接頭時，需要防止豎向錯臺，采用擋板和拉直線來保持水平方向的正確對齊，而在焊接鋼板接頭時，也需要注意整體平滑性。對于超深地下連續(xù)墻的鋼筋籠，通常整體制作更為合適。圖2 展現(xiàn)了深地下連續(xù)墻鋼筋籠的吊裝。

圖2 鋼筋籠吊裝施工圖

2.2 深層降水施工

2.2.1 分析

該工程的結構主要位于人工填土、粉質(zhì)黏土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土、淤泥質(zhì)黏土、粉質(zhì)黏土砂質(zhì)粉土、砂質(zhì)黏土中，車站坑底主要位于粉質(zhì)黏土中。由于以上主要地層透水性較差，降水困難，所以淤泥層的地下水未得到有效疏干，淤泥未固結，土體的強度及自穩(wěn)性較差。

2.2.2 應對措施

為確保深層降水工程的順利進行，必須在堅守設計圖紙的基礎上，著重保障坑外承壓水觀測井和備用減壓井的施工質(zhì)量，以確保觀測數(shù)據(jù)的可信性和備用減壓井的有效性。對于坑外觀測井，必須及時監(jiān)測水位并嚴格記錄數(shù)據(jù)，以及時了解坑內(nèi)降水對坑外水位的影響[5]。

此外，在深層降水工程中，還需要密切關注第三方監(jiān)測單位提供的周邊環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)。如果監(jiān)測數(shù)據(jù)達到警戒值，必須立即啟動應急預案。同時，根據(jù)詳細的勘察報告，合理確定坑外承壓水觀測井的位置，考慮周圍地層信息，正確安置濾料并確保黏土密封性良好，以免濾料層封堵不嚴導致串水，影響基坑外承壓水頭觀測數(shù)據(jù)的準確性。

在進行降水工作時，必須按照分層降水、及時降水、按需降水的原則進行操作，并與土方施工協(xié)調(diào)配合。在每一次土方挖掘之前，必須提前做好降水準備工作，將水位降至開挖深度的0.5 m 以下，以確保土方挖掘可以在干燥條件下進行。深層降水的施工過程可以在圖3中看到。

圖3 深層降水施工圖

2.3 深基坑開挖及支護

2.3.1 分析

該工程的中心里程處基坑開挖深度為20.52 m，開挖范圍內(nèi)為淤泥質(zhì)黏土、粉土等軟弱地層，土體的強度及自穩(wěn)性較差。深基坑施工時在水土壓力作用下，容易破壞基坑周邊環(huán)境、基坑支護體系和土體滲透性，造成基坑變形。同時該工程部分基坑為四道混凝土支撐體系，開挖總方量約為835 000 m3，施工周期較長，不利于基坑變形控制。在基坑開挖過程中，如何確保圍護結構穩(wěn)定、基坑開挖安全是該工程施工的重點。

2.3.2 應對措施

（1）深基坑開挖施工應對措施。施工時將主體基坑劃分為兩期，在一期基坑主體內(nèi)部結構施工完成達到設計強度，并回填覆土后方可進行二期基坑施工，圖4 即為基坑填埋的施工圖?；娱_挖前，施工單位應嚴格按照設計與相關規(guī)范，充分利用“時空效應”以提高工程施工質(zhì)量，確保周邊環(huán)境的安全，制定科學合理的基坑開挖專項施工方案，并經(jīng)專項審批。

圖4 基坑回填施工圖

在進行基坑施工時，需要考慮時空效應，因此需要遵循一系列關鍵原則和措施，以確保工程的順利進行和安全性，需要考慮分層開挖、分段施工、對稱處理、限時開挖、先撐后挖、限時支撐、嚴禁超挖、掏槽施工、周圍作業(yè)限制、滲漏處理等的處理。這些原則和措施將有助于確?；邮┕さ陌踩院晚樌M行，以滿足時空效應的要求。

（2）深基坑支護施工應對措施。在施工過程中，支撐結構的施工和拆除順序應與支護結構的設計工況保持一致，以確保工程的穩(wěn)定性和安全性，具體包括開挖停止點、支撐結構施工、支護結構設計工況和拆除順序。

綜上所述，支撐結構的施工和拆除必須與支護結構的設計工況相一致，同時需要在開挖到支撐設計標高時停止開挖，并及時進行支撐結構的施工和預應力施加，以確?；庸こ痰陌踩头€(wěn)定。

2.4 周邊環(huán)境保護

2.4.1 分析

該工程的周邊17.1~32.6 m 范圍存在大量的公司、廠房等商務樓。施工過程中需要確保周邊建筑的安全。施工過程中噪音、污水、泥漿若對周邊環(huán)境造成污染，將造成較大的社會影響。因此，施工過程中要加強對周邊環(huán)境、人文的保護是該工程的重點。

2.4.2 應對措施

為保護周邊環(huán)境、人文，施工前應根據(jù)滬建交聯(lián)[2008]511 號文和滬建交[2012]645 號文規(guī)定制定詳細而系統(tǒng)的保護應對措施，同時應委托具備專業(yè)資質(zhì)的檢測單位，根據(jù)《城市軌道交通工程周邊環(huán)境調(diào)查指南》對車站周邊2 倍基坑開挖深度范圍內(nèi)的建筑情況進行調(diào)研記錄，并制定相應的控制標準，在進行擬建工程的施工前，需要進行詳細的調(diào)查和分析，以確保施工過程中對周邊環(huán)境和被檢測房屋的影響最小化，并提供優(yōu)化施工方案的建議。關鍵要點如下：

（1）相對位置關系調(diào)查：對擬建工程與被檢測房屋之間的相對位置關系進行調(diào)查。

（2）施工方案分析：分析擬建工程的施工方案，包括施工方法、工程進度計劃等。

（3）被檢測房屋結構薄弱環(huán)節(jié)分析：對被檢測房屋的結構進行詳細分析，識別可能存在的薄弱環(huán)節(jié)，以確定施工中的關注點。

（4）保護措施的提出：在施工期間需要采取保護措施，以減少對被檢測房屋結構的影響。

（5）周邊環(huán)境調(diào)查：對施工周邊環(huán)境進行詳細調(diào)查，以確定施工的影響范圍。

（6）安全技術措施和應急預案：針對影響范圍內(nèi)的建筑物，制定相應的安全技術措施和應急預案，以應對可能的風險和緊急情況。

（7）房屋監(jiān)測：房屋檢測單位應根據(jù)監(jiān)測方案對施工影響范圍內(nèi)的房屋進行跟蹤監(jiān)測，并及時提交監(jiān)測數(shù)據(jù)。

（8）報警和應急措施：當監(jiān)測數(shù)據(jù)達到報警值時，應及時報警，并采取必要的應急措施，通知相關單位，并研究解決方案。

（9）施工工藝調(diào)整：根據(jù)監(jiān)測情況，及時調(diào)整施工工藝，采取跟蹤補償注漿等措施，以強化對被檢測房屋的保護。

這些步驟和措施將有助于確保擬建工程的施工過程中對周邊環(huán)境和房屋結構的保護，以及在發(fā)生問題時能夠及時采取應急措施[6-7]。

3 結論

城市軌道市域（郊）鐵路工程作為現(xiàn)在人們出行的重要組成部分，而施工過程作為最為核心的部分，對于整體的工程質(zhì)量和施工周期都有著決定性的影響，因此需要重視施工重難點項目，提高工程安全性和縮短工期，讓城市市域（郊）鐵路工程軌道項目能夠真正地為人民服務[8-10]。通過對該工程的施工結果研究，得出如下結論：

（1）該工程具有工程地質(zhì)條件復雜、工程周邊環(huán)境復雜、工程建設規(guī)模大、工程技術復雜、工程協(xié)調(diào)量大以及安全風險高等特點。

（2）在超深地連墻施工過程中，要注重重車行走施工便道、成槽施工、導墻拐角部位處理、沉渣處理、槽壁穩(wěn)定性控制及針對性措施、剛性鋼板接頭的安裝和鋼筋籠的吊放。

（3）對于深層降水施工，要及時了解水位數(shù)據(jù)，做好數(shù)據(jù)測量的真實性，做好降水工作。

（4）深基坑開挖及支護時，充分利用“時空效應”以提高工程施工質(zhì)量，施工根據(jù)“土方開挖步序圖”要求，做好深基坑支護施工。

（5）加強對周邊環(huán)境和人文的保護，根據(jù)標準和指南制定相應的控制標準，必須按照設計要求，保護周邊環(huán)境安全。

在項目建設中，對于施工中所遇到的重難點進行分析和研究，能夠幫助在施工中更有效地解決所遇到的突發(fā)情況，保證工程的安全性，為我國軌道市域（郊）鐵路工程施工提供技術理論和工程實踐經(jīng)驗意義。