無錫地鐵雪浪坪站主體結構深基坑開挖施工關鍵技術

陳修景

【摘 要】無錫地鐵雪浪坪站，主體結構深基坑開挖施工，嚴格管理，采用了完善的土方開挖、鋼支撐技術方案，進行信息化施工，該深基坑開挖施工關鍵技術可供類似工程參考。

【關鍵詞】地鐵；深基坑；開挖；關鍵技術；信息化

雪浪坪站主體結構深基坑因地制宜，采用了完善的施工技術方案，進行信息化施工，嚴格管理，還采用了鋼支撐軸力自動補償新技術，保證了工程施工目標的順利完成。

一、工程概況

無錫地鐵雪浪坪站為無錫地鐵1號線南延線工程第一座車站，為地下二層島式站，車站外包尺寸全長約197米，端頭和標準段寬約25.0m和19.7m。

車站西側為既有線車場，東側為居民小區與空地。該車站地質情況為：主要特殊性土為填土和軟弱土；淺部相對軟弱黏性土主要為（5）1層粉質黏土和（5）3層粉質黏土。在勘察深度內場地地下水類型主要為松散巖類孔隙水，包括：全新統潛水層（二）、全新統微承壓水（三）1、上更新統承壓水（三）2。

車站底板埋深約15.91m，主體圍護結構以800mm厚的地下連續墻+內支撐，共計78幅，深度為27.8m左右。雪浪坪站主體基坑采用三道鋼支撐（端頭采用四道支撐）進行開挖臨時支護，第一道采用700*900的混凝土支撐；第二、三道、（四道端頭井）采用Φ609，t=16mm鋼管水平支撐。

雪浪坪車站主體基坑安全等級為一級，基坑變形控制等級按區域劃分，其中6-25軸為一級，1-6軸為二級。

二、車站主體結構基坑開挖施工關鍵技術

（一）基坑開挖

1、土方開挖分區

參照交通組織情況以及施工縫、誘導縫位置，將主體結構共劃分成九個施工區域，采用明挖法施工。

2、土方開挖方法

（1）在土方開挖前20天進行預降水。車站主體共布置降水井23口，標準段布置17口，北端頭布置2口，南端頭布置2口，為加強水位觀測，在南、北端頭各布置1口水位觀測兼備用井；基坑周圍還設置了完善的排水系統，防止地表水流入坑內。

（2）基坑開挖前，應審查基坑開挖條件的落實，審查挖土機械到位情況及人員組織，檢查挖土機、翻斗車等是否滿足要求，充分準備好排除基坑積水的排水設備，并簽發基坑開挖令。

（3）土方開挖應按規定的施工步驟進行，嚴禁超挖。降水工作必須與土方開挖施工密切配合。挖土前進行充足的降水，確保水位降到當前挖土層底以下1米。開挖過程中，定時檢查井點設備運行情況及井點降水深度。

（4）在設計坑底標高以上300mm的土方必須采用人工開挖，防止人為活動和自然因素造成的擾動。對局部超挖處在澆注墊層砼時填充。本層土方開挖必須在最短的時間內完成，并在1天內完成墊層砼的澆注。

（5）開挖時由專業單位須及時封堵地下連續墻接縫或墻體內出現的水土流失，嚴防小股流水、流砂沖破地下連續墻中存在的充填泥土的孔洞而導致大量涌砂和基底失穩。

（6）降水施工緊密配合挖土工序，尤其是承壓水必須根據挖土的深度，嚴格控制水頭壓力，確?；椎慕^對穩定。在坡頂及每層邊坡的坡腳處設排水溝和集水井，及時用水泵抽水。

（7）基坑開挖時，遵循開槽支撐、先撐后挖、豎向分層、縱向分段、對稱均勻開挖、嚴禁超挖的原則，每段開挖長度3-6m，每層開挖深度不大于3m，嚴禁大鍋底開挖。

（8）當開挖至基底以上0.3m時，進行基坑驗收，并改用人工開挖至基底，及時封底，盡量減少對基底土的擾動。并做好坑底排水，防止積水。

（9）及時施工混凝土墊層、隨挖隨澆，在見底后24h內澆筑完成。

（10）土方開挖期間，挖土機械不碰撞圍護結構、支撐。在挖土施工中，棄土的堆放應考慮基坑的穩定，基坑周圍及支撐禁止堆放重物或停放重型機械，坑邊20m范圍內地面荷載應控制在20kPa以內。

（二）鋼支撐施工技術

開挖前準備齊合格的鋼支撐、支撐配件及預加應力的設備與支撐軸力量測組件等所需的器材和設備，嚴防需要安裝支撐時，因缺少支撐條件而延擱支撐時間。當支撐工作面出來后，按照設計安裝水平位置和標高，用吊車架設鋼支撐，并及時按設計要求施加預應力，本道支撐每次要求在8小時內安裝完畢。

鋼支撐因受其物理性能影響。對熱脹冷縮反映較敏感，實際施工時，預應力在設計規定要求的基礎上提高了3%～5%；鋼支撐施加預應力后，為保證預應力不損耗，需根據軸力的實際監測情況及時施加軸力，有效地控制圍護結構向基坑的位移。鋼支撐的拆除，應在相應部位的砼達到設計強度后，方可拆除，拆除前需辦理好拆除令。

（三）信息化施工技術

進行信息化施工是保證基坑開挖過程中穩定的關鍵。開挖過程中，隨時掌握基坑監測信息動態變化。及時調整施工進度，或采取必要的加固措施。

在基坑整個開挖施工中，要緊跟每層開挖支撐的進展，對地連墻變形和地層移動以及周邊環境（包括建筑物、管線等）進行監測，及時根據各項監測項目在各工序的變形量及變形速率的警戒數值進行控制，用于指導挖土的施工作業。

在鋼支撐的安裝和預應力的施加過程中，要求加強支撐軸力、地連墻變形量的觀測，記錄支撐軸力的損失情況，指導預應力的復加等施工作業。

支護結構或基坑周邊環境出現報警情況或其他險情時，立即停止開挖，必須根據數值變化大小、變化速率，綜合考慮各種因素，及時判斷，及時報警，以確?；邮┕ぜ爸鼙榄h境的安全。危險消除后，方可繼續開挖。

（四）新技術的使用：鋼支撐軸力自動補償系統應用

在支撐施工過程中，該工程使用了自動軸力補償系統對基坑穩定性進行監控，基坑支撐軸力自動控制系統是機電液一體化控制與監控系統，對支撐軸力進行全天候不間斷監測與采集，系統根據傳感器所測得的支撐軸力作為反饋，實時動態調控支撐軸力，形成力閉環伺服系統，達到有效控制和減少建筑深基坑施工引起的基坑變形，確保地鐵建設、管線、建筑物的安全。

三、結束語

無錫地鐵雪浪坪主體結構深基坑開挖施工，通過嚴格信息化施工管理，保證了施工過程的安全順利進行，已于2016年9月順利完成，該深基坑開挖施工關鍵技術可供類似工程參考。

筆者的體會如下：1、因地制宜，編制專項施工方案是前提和基礎；2、進行信息化施工是關鍵；3、加強管理，嚴格落實開挖令和拆撐令等管理措施；4、鋼支撐自動軸力補償系統的應用是一項較為可靠的新技術。

【參考文獻】

[1] 劉國彬、王衛東，基坑工程手冊，中國建筑工業出版社，2009-11-1，第23章 基坑土方施工，第29章 基坑檢測與信息化施工。

[2] 陳桂珍.建筑工程深基坑支護施工技術研究[J].科技創新導報，2013（9）：52。