市中心區域臨地鐵地下連續墻施工保證措施

馮子龍 鮑曉旭 張旺

摘要：地下連續墻施工時需要的大型機械對周邊環境造成較大影響，在市中心區域顯得尤為突出。為確保地下連續墻在內環內施工的安全性，降低對周邊環境的影響，文章對土體穩定性、施工流水及機械設備的調整、施工周期的縮短、總工期的控制解決市區中心地下連續墻臨近地鐵、軟土深基坑且無法連續作業的施工問題進行了研究。

關鍵詞：地下連續墻;市中心區域;深基坑;臨地鐵;土體穩定性 文獻標識碼：A

中圖分類號：U231 文章編號：1009-2374（2016）04-0102-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.04.051

1 項目概況

上海市內環內某商辦項目，總建筑面積208283m2，地下3層建筑面積73938m2，基坑開挖面積26779m2，基坑周長811m。該項目為市中心項目，其地下連續墻東側距離居民小區僅15.8m，該小區為1998年建筑，由1棟7層2棟6層住宅樓組成，西側及南側緊靠主干道僅7.0m，北側距地鐵12號線僅10.6m;周邊管線密集（含信息、上話、上水、雨水、燃氣、電力、移動等管線），工程精度要求極高，地鐵側地下連續墻頂部變形、坑外地面沉降、地下水位等日變形允許值僅1mm，地鐵隧道水平、垂直位移要求日變化允許值不得超過0.5mm，累計不得超過5mm，居民側建筑物位移日變化量不得超過2mm，累計不得超過20mm。

2 主要問題解析

2.1 地下連續墻本體問題

2.1.1 地下連續墻標準槽段長度6m，采用圓形鎖口管進行接頭。居民側地下連續墻厚度1.2m，有效樁長36.2m。臨近主干道側地下連續墻厚度1.0m，有效樁長34.2m，共計255副。其鋼筋籠由內側橫向縱向鋼筋采用直徑32mmHRB400鋼筋，外側橫向縱向鋼筋采用28mmHRB400鋼筋，鋼筋間距為100mm，并采用直徑32mmHRB400鋼筋作為鋼桁架。鋼筋籠自身重量約22.22噸。其起重裝置為QUY200履帶吊，自身重200噸。土體為彈塑性，當集中荷載過大時，對周邊產生的影響也隨之增大。

2.1.2 地下連續墻成槽寬度大，開挖深度36.2m，若將土體簡化成彈塑性桿件，其撓度與跨度正相關，因此土體將產生水平向及豎向位移，對周邊建筑物造成影響。

2.2 周邊環境影響

該工程地處市中心且緊靠居民，本工程降噪要求較高，因此無法進行不間斷施工，即夜間必須停止施工，這成為工程進度及周邊環境安全的阻礙。

3 荷載分析

3.1 外部荷載分析

基坑周邊土體荷載可簡化為土體自重應力與豎向集中力的組合（見圖1）。

土中的水并非處于靜止不變的狀態，而是運動著的。當成槽機進行槽內土方掏除后，土體內水位隨槽內水位進行變化，土體中水的流動形成水流重力差，產生微量沖擊應力，造成土體內部發生水平位移。

3.2 地下連續墻內部荷載

如圖1所示，內部重型機械隨流水不斷移動，隨之而產生的震動也將造成地下連續墻槽壁土體塌落，進而對周邊環境造成影響。當履帶吊移動時，也會產生沖擊力，對槽壁造成影響。

4 保證措施及優化方案

4.1 增強施工道路的安全性

由于地下連續墻鋼筋籠重量過大，且需要移動式吊裝裝置進行吊裝，故選用QUY200履帶式起重裝置進行吊裝，該履帶吊自重200t，履帶軸間距7.2m，履帶寬度1.2m。為減少施工機械對槽壁及周邊居民及管線的影響，本項目采用鋼筋混凝土結構路面。該路面采用厚度30cm、寬12m的C30混凝土，直徑18mm的HRB400鋼筋雙層雙向布置。

4.1.1 機械荷載：為保證路面安全性，將該路面板按照最不利狀況進行力學簡化（如圖2）。

將履帶吊吊物時總重量為222.22噸，G=2222.2kN（按照最不利取值g=10N/g），則簡化后單位面積內履帶中心點剪力P如下：

因此取P=115.74kN，則：

4.1.2 應力驗算：由《建筑混凝土結構設計》表A-15、A-17查得C30混凝土抗壓強度設計值a，HRB400鋼筋抗拉強度設計值，彈性模量。經《混凝土結構設計規范》6.2.6條查得取0.8，取1（布置圖見圖3）。

根據《混凝土結構設計規范》6.2.10-1進行正截面受彎承載力驗算：

因此，該路面有足夠的抗彎曲能力抵抗彎曲變形。

4.2 調整施工流水

為保證地下連續墻成墻質量，鋼筋籠應在清槽換漿合格后立即吊裝。鋼筋籠應平穩入槽就位，如遇障礙應重新吊起，修好槽壁后再就位，不得采用沖擊、壓沉等方法強行入槽。鋼筋籠就位后應在4小時內澆筑混凝土，超過4小時而未能澆筑混凝土，應把鋼筋籠吊起，沖洗干凈后再重新入槽。本項目對施工流水做出調整，每日早6點開始成槽機成槽，每幅鋼筋籠加工鋼筋工焊工總和不少于40人，保證成槽刷壁完成即可吊裝鋼筋籠。加速施工，成槽機抓斗增大，采用4m長斗，增加成槽速度，保證每日22∶00前完成本幅地下連續墻施工。將鎖口管上拔調整至夜間，采用液壓千斤頂緩慢頂升，進而保證施工速度。

4.3 增加施工機械縮短影響時長

4.3.1 縮短總的施工工期，最大程度減少影響;該項目采用4臺QUY200履帶吊，避免因主吊副吊的調整造成的時間浪費，每臺履帶吊都可以作為主吊進行吊裝，并且避免了因履帶轉向而引起的土側向壓力。

4.3.2 采用2臺成槽機及4個鋼筋加工廠，保證每日至少2幅的成墻速度，進而縮短總的施工時長，減少總影響。

5 結語

通過對施工現場周邊情況的收集及對可能造成周邊變形的因素進行了深入分析研究，本項目增強了施工道路，對施工道路進行了安全性驗算，增加設備機械，調整施工流水，以減少對周邊土體的擾動。本工程通過以上調整，既保證了施工期間的安全性，又能很好地控制噪聲及周邊變形對周邊環境的影響，為市中心敏感地段后續地下連續墻施工提供了指導性參考。

參考文獻

[1] 孫訓芳.材料力學（第五版）[M].北京：高等教育出版社，2009.

[2] 高大釗.土質學與土力學（第四版）[M].北京：人民交通出版社，2009.

[3] 公路橋涵設計通用規范（JTG-D60-2004）[S].北京：人民交通出版社，2004.

[4] 顧祥林.建筑混凝土結構設計[M].上海：同濟大學出版社，2011.

[5] 混凝土結構設計規范（GB 50010-2010）[S].北京：中國建筑工業出版社，2010.

[6] 地下連續墻施工規程（DG/TJ08-2073-2010）[S].上海：同濟大學出版社，2010.

（責任編輯：黃銀芳）