緊鄰高架、超深、大跨、異型深基坑施工技術總結

郭永剛

中鐵十四局集團有限公司

緊鄰高架、超深、大跨、異型深基坑施工技術總結

郭永剛

中鐵十四局集團有限公司

本文結合無錫地鐵2號線靖海公園站基坑工程，介紹深基坑軟土地區復雜地質條件下地鐵緊鄰高架施工的關鍵技術及施工措施。通過調整地連墻施工工序、加設隔離樁、控制開挖工序、加強監控量測、跟蹤補強注漿、加強降水管理等關鍵技術措施，將基坑開挖施工對高架橋墩基礎的影響降到最低，并可能出現的風險提出一系列預案措施。

地鐵車站；緊鄰高架橋；深基坑

1 前言

隨著城市地下空間的進一步開發，越來越多的深基坑需在鬧市中心的復雜環境中施工。這些基坑常處于密集的既有建(構)筑物、高架道路、地下管線、地鐵區間隧道附近，其技術復雜性遠甚于永久性的基礎結構或上部結構，若處理不慎，會造成巨大的經濟損失和不良的社會影響。

2 工程概況

靖海公園站位于上馬墩路與江海東路交界處，2號線車站沿上馬墩路縱向（東-西）布置，與設于沿江海東路布置的3號線形成“T”型換乘，車站位于城市主干道下，覆土3m。其中2號線車站為地下二層結構，位于上馬墩路，橫穿江海高架；3號線車站為地下三層結構，平行于江海東路，緊鄰江海高架施工，三角區為地下二層結構，為商業開發區，聯絡線為地下二層向地下三層的過渡段。

圖1 靖海公園站基坑平面布置圖

3 工程地質情況

基坑范圍內從上至下地層分別為：①1雜填土、③1粘土、③3粉土夾粉質粘土、④1粉砂、⑥1粘土、⑥2粉質粘土、⑦1粉質粘土、⑦2粉土、⑦3粉質粘土、⑧1粉質粘土、⑧2a粉質粘土夾粉土、⑧3粉質粘土、⑧4a粉質粘土夾粉土、⑧4粉土、⑧5粉質粘土、⑧6a粉質粘土夾粉土、⑨1粘土、⑨2a粉土夾粉質粘土、⑨2粉砂、⑩2粉質粘土。3號線車站結構底板主要座落⑥2層上，連續墻底主要落在⑧3、⑧4a層上。

4 關鍵技術問題

江海東路上有雙向分離式江海高架，橋下凈高7.4m～8.1m，與3號線部分車站結構平行，高架樁基承臺距離3號線部分基坑邊最近距離約為4.6m，橋樁底標高約為-52.0m，而地連墻墻趾標高約為-37.2。

高架橋是車站基坑施工期間的重點保護對象。保護要求為橋臺沉降變化速率不超過±2mm，累計沉降量不超過±10mm。而引起周邊建構筑物沉降的根源主要是基坑施工引起的土體變形，主要要素包括臨近高架連續墻圍護施工期間的槽段穩定性控制，深基坑降水方案設計，深基坑開挖工藝與流程、支撐體系穩定性控制、基坑縱坡穩定性控制等重點環節必須充分考慮，因此，環境保護的關鍵環節是控制基坑變形。

5 應對技術措施

5.1 優化地連墻分幅，控制地連墻施工質量

首先在施工3號線鄰近高架橋橋墩部分地連墻時，優化地連墻分幅，由每幅6m調整為每幅4m；同時調整幅寬，地連墻接頭處避開橋墩中心線位置。

施工過程中采用優質泥漿、鋼筋籠整體吊裝等措施減少槽壁坍塌，縮短槽段暴露時間，影響樁基沉降及傾斜。整體調整施工順序，跳幅施工，將正對橋墩處的幅段最后施工，避免在地連墻施工過程中塌孔，由此直接帶來的土體變形。

5.2 基坑與高架橋之間增設隔離樁

為保證基坑發生變形時，高架橋樁基承受的剪切應力不超過設計值，防止出現樁基斷裂。在正對高架橋變形縫位置的橋墩處，基坑與橋墩之間設置一排鉆孔灌注樁，上方使用冠梁進行連接，以達到將高架橋墩與基坑之間的土體局部分離，減少變形對高架橋的影響的目的。

5.3 嚴格控制開挖工序

基坑開挖安全合理、科學開挖和支撐是關鍵，必須嚴格堅持先撐后挖土的原則，施工過程中，及時施做板梁結構或架設支撐，形成結構支撐體系，減少無板（撐）暴露時間，防止基坑變形累加，必要時加設臨時支撐；在基坑開挖過程中嚴格按照“分層、分區、分塊、分段”方式進行開挖，注意留土護壁。

5.4 加強監控量測

在實行第三方監測的同時，加強項目自身監控量測工作，規范量測數據的頻率和數據處理程序，指導施工方案和措施；做好建筑物的監測，建立完善的數據分析、反饋渠道，設置變形警戒值、報警值，如果變形加大，及時根據建筑物的變形情況調整施工或對建筑物采取加固措施。

5.5 跟蹤補償注漿技術，確保高架橋安全

采用跟蹤補償注漿技術，確保高架橋安全。采用袖閥管注漿技術根據對高架橋的監測情況進行注漿加固，實行過程施工，過程恢復。注漿加固土層時，監控量測全過程跟蹤，根據量測結果反饋調整注漿壓力及注漿量。施工前可以根據高架橋現狀調查評估結果，對存在的問題進行整治，包括裂縫治理、糾傾、加固等，確保高架橋使用安全并最大限度地減少對建筑物正常使用的影響。

6 成果

目前3號線開挖及結構施工已結束，根據監測結果顯示，高架橋橋墩最大差異變形值為-3.49mm，低于控制值±10mm。顯示基坑施工幾乎未對高架產生影響，基坑圍護結構的側向位移也在控制范圍之內。基坑完全處于安全的可控狀態，有效地保護了周邊復雜的環境，本工程的成功實施，可為國內今后類似工程的設計和施工提供借鑒和參考。

7 結束語

監測結果表明，在3號線基坑施工過程中，高架橋橋墩沉降為3.49mm，顯示基坑施工幾乎未對高架產生影響，基坑完全處于安全的可控狀態，有效地保護了周邊復雜的環境，本工程的成功實施，可為國內今后類似工程的設計和施工提供借鑒和參考。

[1]武雅俊.淺談地下工程施工技術要求和方法[J].山西建筑,2010(8).

[2]丁勇春,王建華,李耀良,等.地鐵車站基坑下穿高架施工關鍵技術[J].建筑技術,2011(12).