南京站北站房深基坑樁撐支護施工

陸振宏

摘要：針對南京站增建北站房中大深基坑工程中的難點與特點，綜合采用了分層基坑圍護設計、基坑開挖的施工技術

關鍵詞：南京站北站房;深基坑;樁撐支護

1 工程概況

南京站北站房工程位于既有南京鐵路旅客站房北側，北靠小紅山。建筑場地長189m，寬39m，主體工程為2層，局部3層，并設地下一層作為出站廳，總建筑面積19948m2。

地下出站廳為地下一層，基坑面積約為2731m2，總延米長約209m，基礎底板頂標高為8.65～9.35m，底板厚0.3m，基礎承臺頂標高為7.85～9.35m，承臺厚1.0～4.5m，考慮墊層厚0.1m，基坑開挖深度為6.55～11.45m。地鐵1號線出入口通道為地下一層，基坑面積約為900 m2，總延米長約143m，底板頂標高3.4～12.85m，底板厚0.6m，基礎承臺頂標高3.35～11.00m，承臺厚1.3m，考慮墊層厚0.1m，基坑開挖深度為3.35～13.55m。

地下出站廳基坑西側臨地鐵1號線隧道區間，北側臨站前廣場，南側臨接出站地道，周邊環境較為復雜，能占用空間少。地鐵1號線出入口通道基坑南側臨站臺，東側連通地鐵1號線站廳。綜合基坑開挖深度和周邊環境，本基坑安全等級為一級。基坑工程特點與難點

（1）工期緊：南京站北站房要求在2014年8月份青奧會之前投入使用，而且按照施工安排開工時間較晚，2013年9月開工，但是合同工期要求地下結構施工需要在2013年12月底前完成，以保證站房結構及裝潢時間。施工工期極為緊張。

（2）難度大：本標段周邊環境復雜，各個施工作業單位眾多，施工且與相鄰的交通廣場，地下停車場，地鐵等交錯施工，施工場地和邊界條件復雜形成了較大的難度

（3）鄰近股道基坑穩定監測與控制是重點：保證基坑穩定是基坑順利施工及周邊環境安全的關鍵。地下出站廳及地鐵1號線4、5號出入口施工緊鄰滬寧城際5道，且4道及13站臺需要正常運營，加強基坑施工過程的周邊建筑監測與保護，合理控制開挖深度，防止因超挖、支撐架設不及時等情況導致地面沉降是施工重點。

2.基坑支護結構

基坑設計分為地下出站廳基坑及地鐵1號線4號出入口，地鐵一號線5號出入口通道基坑兩大部分。根據工程地質和水文地質特性本工程采用地下出站廳及地鐵1號線4號出入口基坑支護采用樁撐支護方案，拉森鋼板樁支護配合：樁頂放坡1m，下部采用?1000@1200鉆孔灌注排樁圍護，樁身混凝土C30，樁頂設1200mm×1000mm的鋼筋混凝土冠梁，混凝土C30。在冠梁層設置一道水平斜支撐結構，支撐中心標高14.00m，角度45°，支撐長度為8.5m，水平斜支撐主桿件采用?609×10mm鋼管，連接桿件采用?500×10mm鋼管，局部位置加設立柱，立柱采用?1000鉆孔灌注樁結合?500×10mm鋼管構成。在冠梁與支撐連接的位置預埋鋼墊板，支撐與鋼墊板焊接連接。

地鐵1號線5號出入口基坑采用樁撐支護方案：樁頂放坡1m，下部采用?800@1000鉆孔灌注排樁圍護，樁身混凝土C30，樁頂設1000mm×800mm的鋼筋混凝土冠梁，混凝土C30，局部在距樁頂-5.4m處設置一道鋼腰梁，腰梁采用雙拼HW400×400×13×21mmH型鋼。在冠梁層設置一道?609×10mm鋼管對撐結構，支撐中心標高14.10m，支撐長度8.5～16.95m，在局部腰梁設置第二道?609×10mm鋼管對撐結構，支撐中心標高9.10m，支撐長度為10.30m。在施工冠梁時，在冠梁與支撐連接的位置預埋鋼墊板，支撐與鋼墊板焊接連接。鋼腰梁與支撐采用鋼墊板焊接連接，并在底部間隔設置型鋼托架。鉆孔灌注樁共計259根，鋼板樁共計25根。

現簡單計算寇、腰梁配筋：

2.1冠、腰梁配筋計算

⑴冠梁計算

按照多跨連續梁計算，跨距4～6.5m，均布荷載標準值44.0～133.7 kN/m，連續梁計算截面b*h=1000mm*800mm。

計算得連續梁截面最大彎矩設計值0M=1.25γ0*101*q*l2=1.25*1.1*101*132.6*6.52=770.3 kN*m，最大剪力設計值=1.25γ0*0V12*q*l=1.25*1.1*12*132.6*6.5=592.6kN。

①正截面強度計算

maxM=770.3KN·m

αs=*106/（fc*h*b02）=770.3*106/（14.3*800*9502）=0.075 maxM

γs=0.5（1+sα21?）=0.96

As=/（γs *fy*b0）=770.3×106/（0.96×360×950）=2346.2 maxM2mm

ρmin ×A=max（0.2%，）×1000×800=1600mm2 ytff/*45

實際配筋：實取7Φ25有 As=3436 2mm

②斜截面強度計算

/whb=950/800=1.19<4，

V=592.6kN<00.25ccfbhβ=0.25×14.3×800×950=2717kN

0.7=0.7×1.43×800×950=760.8kN>V=592.6kN 0bhft

不需計算配箍筋，需滿足，min0.24svtsvsvyvAfbsfρρ=≥==0.127%

取Φ10@200四肢箍，滿足要求。

⑵腰梁計算

按照多跨連續梁計算，跨距4m，均布荷載標準值520.1kN/m。

連續連續梁截面最大彎矩設計值0M=1.25γ0*101*q*l2=1.25*1.1*101*520.1*42=1144.2 kN*m。

采用兩根雙拼HW400×400×13×21型鋼，雙拼型鋼能抵抗最大彎距Mmax1=2×1.05×3300000×205=1420.6KN*m.

圍檁采用雙拼HW400×400×13×21型鋼可滿足設計要求。其它計算省略：

3、基坑監測

（1）支護設計監測控制要求為設計預警值，接近或達到預警值時立即發出書面報告。

（2）止水結構出現裂隙、漏水，水頭壓力較小時采用“堵漏王”堵漏配合濾管引流，外側;止水結構出現水壓力很大的涌水時應組織力量搶險注漿。

（3）基坑內出現管涌或者超深開挖（如電梯井）發生塌方，可局部采用輕型井點降水形成帷幕。

（4）如果基坑底部或周圍土體出現可能導致剪切破壞的跡象或其他可能影響安全的征兆（如少量流沙、涌土、隆起、陷落等）均應及時采取應急措施，及時處理，排除工程事故隱患。除此以外，相關單位應加強巡視和目測，如發現下面跡象之一都應采取應急措施：a建筑物的砌體部分出現寬度大于2mm的變形裂縫;b附近地面出現寬度大于10mm的裂縫。確保鐵路、地鐵運營安全。

4.深基坑開挖方案

（1）土方開挖到各層鋼管支撐底部時，及時施作鋼管支撐并施加軸力;其它土層的土方開挖到各層鋼管支撐底部時，及時施作鋼管支撐。

（2）基坑開挖過程中采取嚴禁超挖，基坑縱向放坡不得大于安全坡度，對暴露時間較長或可能受暴雨沖刷的縱坡采用鋼絲網水泥噴漿等坡面保護措施，嚴防縱向滑坡。

（3）機械開挖的同時輔以人工配合，特別是基底以上30cm的土層采用人工開挖，以減少超挖、保持坑底土體的原狀結構。

（4）圍護結構監測在基坑開挖過程中，要緊跟支撐的進展，對圍護結構變形和地層移動進行監測，根據監測資料及圍護結構變形警標，及時采取措施改進，控制變形。

5.總結：在南京站北站房超大基坑工程施工中，通過大量地前期總體策劃及大量技術創新，制定了相應的施工措施與關鍵技術方案，并在實施過程中隨工程的進展不斷優化調整，保證了在2013年12月份順利完成基坑土方開挖，基坑變形各項監測數據均在控制范圍內，達到了預定的各項效果與工期目標，為上部結構施工奠定了堅實的基礎，確保了工程整體進度的實現。