地鐵車站與相鄰建筑基坑一體化施工技術

趙興波

上海建工一建集團有限公司 上海 200120

在地鐵交車站與相鄰建筑基坑一體化施工[1-3]，對于加快相鄰分區施工速度，控制整個地下結構進度意義重大。戴志杰等[4]通過上海軌交1號線上海南站站的施工，總結了上海軟土地基單基坑開挖和相鄰基坑同期施工的經驗。周照青[5]從設計到施工各方面的配合措施的角度，闡述了實現復雜的地下結構與軌交車站的一體化施工技術。邸國恩[6]從設計的角度提出了軌交車站商業綜合開發項目基坑支護結構設計方法和關鍵技術對策。

本文從施工工藝的角度，詳細闡述了在建軌交地下車站與相鄰建筑基坑同時施工和同步施工技術，取得了良好的工程實施效果，總結了軌交車站與相鄰建筑基坑一體化施工[7-9]的經驗。

1 工程概況

上海大中里項目緊鄰軌交13號線南京西路站，自B2層地下室開始，車站與大中里項目相互連通。在大中里結構施工期間，13號線南京西路站將投入運營。從建筑功能角度來說，與車站相鄰的大中里項目應完成至滿足軌交方要求的地下結構進度。從基坑變形控制角度來說，應當先施工大中里相應分區基坑，待地下室回筑到一定階段后再行施工鄰近車站分區。但因車站施工節點要求，在1-a區、2-a區地塊（圖1）基坑開挖前，車站兩側端頭井已經施工，并進入車站二期結構施工；另一方面，根據項目進度估算，在大中里項目后續基坑分區開挖時，車站基坑可能處于底板養護完成后的回筑作業階段。在上述情況下，若考慮待車站地下結構完成后再進行大中里主塔樓基坑1-a區、2-a區的開挖，勢必會大大影響工程的進度。

圖1 基坑分區

車站基坑支撐共5道，其中第1～4道鋼筋混凝土支撐與1-a區或2-a區的支撐標高基本一致，基本通長布置。最后一道支撐與1-a區或2-a區的底板形成傳力體系。最后一道支撐根據開挖要求設計為鋼筋混凝土支撐或鋼支撐（圖2、圖3）。

圖2 車站與1-a區基坑剖面示意

圖3 車站與2-a區基坑剖面示意

2 一體化施工技術

2.1 同時施工工藝

根據深大基坑工程相鄰分區的交叉作業，先施工區為順作明挖的情況，采用在建地鐵車站與相鄰建筑基坑同時施工技術，其工藝流程為：在建地鐵車站底板完成后，由上而下依次開挖相鄰基坑各層土方并施工支撐體系，相鄰基坑每道支撐體系施工時都需與車站基坑未拆支撐或回筑結構形成可靠的水平傳力體系，車站基坑的支撐拆除、地下室回筑與相鄰基坑的支撐施工相互協調，直至完成整個地下結構施工。本工藝應用于1-a區基坑與相鄰車站北段的建造施工中，具體施工工流程如下：

1）工況1：地鐵車站基坑開挖至坑底并完成底板養護，相鄰基坑分區樁基、加固、圍護結構、管道保護等開挖準備工作就緒（圖4）。

圖4 地鐵車站基坑底板養護，相鄰基坑準備開挖

2）工況2：相鄰基坑分區第1層土方開挖，完成首道支撐施工，同步拆除車站基坑最下一道支撐。此時，車站基坑與相鄰基坑分區首道支撐形成完整的傳力體系。

3）工況3：車站基坑回筑地下室最底層結構，相鄰基坑分區同步向下開挖土方并完成第2道支撐。此時，車站基坑與相鄰基坑分區的第2道支撐形成完整的傳力體系。

4）工況4：拆除車站基坑相應支撐，繼續向上回筑車站地下結構。

5）工況5：當回筑結構形成剛度后，相鄰基坑分區向下開挖土方并施工支撐。此時，車站基坑回筑結構與相鄰基坑分區支撐形成完整的傳力體系。

6）工況6：重復工況2～5，完成車站基坑地下結構回筑和相鄰基坑分區底板。此時，拆撐范圍上下均形成了可靠的水平傳力體系。車站基坑首道支撐在地下結構完成后暫時保留以確保在后續相鄰分區拆撐階段的支護剛度。若相鄰分區逆作施工，至此工況，整個地下結構完成施工。

7）工況7：相鄰基坑分區在底板養護完成后，進行地下室結構順作施工，填充車站與地下室外墻孔隙。在回筑至頂層時，拆除2個區域的首道支撐和臨時設施，進行結構補缺，完成整個地下結構（圖5）。

圖5 相鄰基坑分區地下結構完成

2.2 同步施工工藝

緊鄰地鐵車站的基坑分區與在建地鐵車站基坑的同步施工工藝流程為：在設計階段將2個基坑一體化設計，確保每道支撐在立面、平面上形成整體作為可靠的水平傳力體系；2個基坑在開挖階段按照統一規劃的挖土分塊及挖土方式，同步向下開挖，隨挖隨拆分期墻并將兩側支撐連接為整體；在地下室回筑階段，2個基坑同步拆撐并施工相應位置的地下室結構，兩側地下室回筑進程基本保持一致。值得指出的是，當兩側共建基坑挖深相差不大時，宜采取相同的支撐道數，每道支撐的標高應一致；當兩側共建基坑挖深相差較大導致支撐道數不一致時，較淺基坑開挖范圍內兩側各道支撐的標高應一致，較深區域宜在較淺基坑的底板位置布置1道支撐與墊層或底板形成可靠的傳力體系。

以車站基坑中間段2與相鄰基坑2-a分區的同步施工為例，該工藝典型施工流程如下：

1）工況1：2個分區均完成支撐優化設計、樁基、加固、圍護結構、管道保護等開挖準備工作（圖6）。

圖6 開挖準備工作

2）工況2：首層土方開挖，施工首道支撐。車站基坑與相鄰基坑分區首道支撐形成完整的傳力體系（圖7）。

3）工況3：第2層土方開挖，施工第2道支撐，隨挖土分層逐層、逐段拆除分期墻，將2個分區的支撐連為整體。

4）工況4：重復工況3，直至相鄰基坑分區底板墊層完成后，施工車站基坑最后一道支撐并向下開挖土方。此時，同步澆筑相鄰分區鄰近車站基坑一側底板，并保留車站最后一道支撐與底板之間的分期墻，以加強最后一道支撐的水平剛度（圖8）。

圖7 開挖首層土方，施工首道支撐

圖8 相鄰基坑分區墊層及局部底板完成

5）工況5：車站基坑開挖至坑底并施工底板，同步施工相鄰分區底板。

6）工況6：依次拆撐并同步回筑兩側地下結構（圖9）。

圖9 依次拆除支撐，地下結構回筑

7）工況7：拆除首道支撐和臨時設施，回筑完成整個地下室結構（圖10）。

圖10 回筑完成整個地下室結構

2.3 協調管理要點

地鐵車站基坑與相鄰基坑分區在共建過程中可能涉及到多家建設、監理、設計、施工等單位及政府監督部門的協調，施工信息的有效溝通是確保施工順利實施的關鍵。

1）通過四方協議，約定各自的權利和義務，明確各自的施工范圍和工序搭接順序，為后續施工溝通提供管理和約束依據。

2）制訂共建施工管理的組織框架與會議制度，建立協調例會制度，原則上一周至少一次，由參建各方項目負責人出席，對現場發生的情況做總結匯報，對于存在的問題提出整改與改進措施。

3）技術管理制度：建立現場施工技術協調小組，統一協調降水、監測、挖土等方案的管理工作，包括確定方案編制主體及輔助單位、最終方案的匯總單位、方案評審計劃、監測范圍劃分及監測數據匯報、挖土區域劃分等。

4）施工現場管理制度：明確共建基坑的施工現場管理范圍劃分后，確立各個管理區域內的參建方責任，確保不留空白。各區之間既有統一協調管理，又有各自的分項管理任務，主導和配合的角色按需輪換，以滿足工程管理需要，從而推進工程的有序開展。

3 結語

對在建地鐵車站與相鄰建筑基坑分區采取一體化施工技術，合理安排2個區域的施工工藝、勞動力及資源配置計劃，并建立行之有效的現場管理機制，確保建筑工程的里程碑式節點工期的實現和車站工程結構的順利完工，贏得了社會各界的高度好評。其中，2-a區與相鄰車站基坑同步施工，為T2塔樓核心筒模架裝備的安裝爭取了45 d的安裝時間，創造了主體結構快速施工條件。本工程取得的顯著成果，可為類似工程提供借鑒和參考。