深基坑多管線部分施工技術(shù)

錢傳運(yùn)

(中鐵上海局市政工程有限公司，上海 200331)

1 工程概況

上海軌道交通11號(hào)線浦三路站位于上海東南部的浦東新區(qū)御橋路下，橫跨浦三路，車站呈東西走向，起點(diǎn)里程為SCK48+187.314，終點(diǎn)里程為 SCK48+495.714。

施工范圍內(nèi)地下管線較多，浦三路的管線主要采取臨時(shí)搬遷措施進(jìn)行保護(hù)，待站體結(jié)構(gòu)施工完成后回搬遷到車站頂板;御橋路北側(cè)管線采取臨時(shí)搬遷，南側(cè)管線采取原位保護(hù);現(xiàn)影響2號(hào)出入口的管線，為原御橋路東西向管線。

2號(hào)出入口實(shí)際在開(kāi)挖過(guò)程中需要處理的管線依次有污水管φ300/4.3 塑、電話 12 孔/1.2、上水 φ300/1.2 鐵、煤氣 φ200/0.6塑、電纜2 根/1.8、電纜1 根/1.0、信息 12 孔/1.0、電纜 2 根/1.2。

2 基坑圍護(hù)設(shè)計(jì)

浦三路站2號(hào)出入口底板埋深在9.3 m以上，最深處達(dá)到11.3 m，屬于深基坑施工，存在較大的安全風(fēng)險(xiǎn)，根據(jù)地質(zhì)勘探資料顯示，在開(kāi)挖面下4 m～6 m范圍內(nèi)存在淤泥層，承載能力較差。2號(hào)出入口地下埋有多條管線，施工時(shí)必須注意對(duì)管線的保護(hù)。因此整個(gè)出入口圍護(hù)采用型鋼水泥土攪拌墻，在管線密布處采用鉆孔灌注樁+高壓旋噴樁進(jìn)行圍護(hù)。對(duì)管線進(jìn)行專項(xiàng)的保護(hù)，確保施工時(shí)管線的安全，以免影響周邊居民的生活安全。

3 基坑圍護(hù)施工

3.1 型鋼水泥攪拌墻施工

開(kāi)挖基坑圍護(hù)采用φ850 SMW功法攪拌樁，內(nèi)插H700×300×13×24型鋼。

型鋼攪拌樁在施工過(guò)程中應(yīng)該注重以下問(wèn)題:

1)攪拌機(jī)在進(jìn)行攪拌前要對(duì)樁身的垂直度進(jìn)行調(diào)整，保證每次成樁時(shí)攪拌機(jī)的垂直度都符合規(guī)范的要求。2)攪拌機(jī)的攪拌頭下沉的速度要保持在每種不同土質(zhì)中勻速下降，攪拌的速度可由電機(jī)上的電流表控制，一般在0.8 m/min，工作電流不大于10 A。3)攪拌機(jī)在到達(dá)設(shè)計(jì)高度后，開(kāi)啟灰漿泵，開(kāi)始邊噴漿邊攪拌，在攪拌工程中保持?jǐn)嚢桀^勻速上提，直至提出地面完成一次攪拌過(guò)程。4)內(nèi)插型鋼在定位時(shí)要同時(shí)保證型鋼的垂直度和型鋼位置的準(zhǔn)確，型鋼要在水泥土攪拌完成后立即進(jìn)行插入，時(shí)間延誤可能導(dǎo)致水泥土的強(qiáng)度變道，使型鋼插入時(shí)的位置偏移或者無(wú)法插入指定位置。5)使用三軸攪拌機(jī)進(jìn)行水泥土攪拌，一次成三根樁，插入兩根型鋼，第二次攪拌時(shí)對(duì)剩余的樁進(jìn)行套打，攪拌機(jī)的定位要準(zhǔn)確。6)在頂板封頂，強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)范要求后，對(duì)型鋼進(jìn)行拔出，回灌水泥。由于起重機(jī)噸位、體積等原因，要事先考慮起重機(jī)的工作范圍，預(yù)留出相應(yīng)的操作區(qū)域。

3.2 鉆孔灌注樁施工

在管線密布的區(qū)域旁采用鉆孔樁，預(yù)留出管線位置，用高壓旋噴樁作為止水帷幕。

鉆孔灌注樁采用常規(guī)的施工:1)樁口周圍地平硬化;2)樁位放樣;3)鉆進(jìn)成孔;4)鉆孔到位后，檢驗(yàn)各項(xiàng)指標(biāo);5)下放鋼筋籠;6)下放導(dǎo)管，進(jìn)行二次清孔，達(dá)到灌注要求時(shí)，安裝注漿管;7)灌注混凝土，混凝土灌注完畢后拔出導(dǎo)管。

施工過(guò)程中均不得對(duì)樁底、樁側(cè)土層擾動(dòng)，相鄰兩孔不得同時(shí)鉆孔，同時(shí)進(jìn)行混凝土澆筑，鉆孔樁施工以跳打?yàn)樵瓌t，跳打間距不小于4D(D為樁徑)。

注意對(duì)鉆孔樁成樁后的保護(hù)，在混凝土強(qiáng)度未達(dá)到80%時(shí)，不得對(duì)其樁身混凝土進(jìn)行擾動(dòng)，不得進(jìn)行開(kāi)挖，樁養(yǎng)護(hù)期間，嚴(yán)禁汽車、吊機(jī)、樁基等大型機(jī)械碾壓機(jī)位。

3.3 圈梁施工

2號(hào)出入口圈梁為1 100×800，鉆孔樁樁頭利用空壓機(jī)人工鑿除，鑿除后樁頂標(biāo)高處的混凝土應(yīng)清潔，并達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度，達(dá)不到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的須鑿到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的混凝土面為止，且鑿除后墻頂應(yīng)平整。

3.4 基坑開(kāi)挖

基坑開(kāi)挖采用明挖法開(kāi)挖施工，并嚴(yán)格按照“時(shí)空效應(yīng)”理論，本著“分層、分塊、對(duì)稱、平衡、限時(shí)”的原則，并遵循“開(kāi)槽支撐、隨撐隨挖、嚴(yán)禁超挖”的原則，以控制基坑周圍地層移動(dòng)，保護(hù)基坑及周圍環(huán)境的安全。開(kāi)挖第一層表層土后，開(kāi)挖第二層土，每小段開(kāi)挖長(zhǎng)度不超過(guò)12 m;在每個(gè)開(kāi)挖段每個(gè)開(kāi)挖層中，分成小段開(kāi)挖，第三開(kāi)挖中每小段開(kāi)挖長(zhǎng)度不超過(guò)6 m，小段土方要在16 h內(nèi)挖完，隨即在8 h以內(nèi)，安裝好該小段的支撐;第四層開(kāi)挖中，每小段開(kāi)挖長(zhǎng)度一般不超過(guò)3 m，小段土方要在8 h內(nèi)挖完，隨即在8 h以內(nèi)，安裝好該小段的支撐，并施加預(yù)應(yīng)力。

4 管線保護(hù)

4.1 管線專項(xiàng)保護(hù)

管線保護(hù)為2號(hào)出入口施工難點(diǎn)所在，詳細(xì)管線布置見(jiàn)圖1。

所以在圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工前，應(yīng)先對(duì)各種可能存在管線位置進(jìn)行小挖機(jī)結(jié)合人工破除，先找到全部管線所在位置。對(duì)廢棄管線進(jìn)行破除，對(duì)施工中的管線進(jìn)行保護(hù)。根據(jù)各管線埋深和結(jié)構(gòu)情況進(jìn)行專項(xiàng)保護(hù)，具體保護(hù)措施如下:

1)污水管采用臨時(shí)廢除基坑范圍內(nèi)管線，增設(shè)臨時(shí)污水井及污水泵，使污水排放正常運(yùn)行。2)電話、電信管、煤氣管及電纜臨時(shí)保護(hù)施工，采用在圈梁上預(yù)先做支撐管線的鋼筋混凝土支墩，用H型鋼束梁作為受力梁懸吊保護(hù)管線。3)橫穿基坑φ300上水管保護(hù)，根據(jù)設(shè)計(jì)圍護(hù)圖紙，可將上水管道坐落在混凝土支撐梁上，支撐混凝土梁澆筑完成后，在支撐梁上砌筑磚垛、磚墻保護(hù)管線。

圖1 2號(hào)出入口管線平面布置圖

4.2 管線應(yīng)急預(yù)案

對(duì)管線保護(hù)進(jìn)行相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案:

1)關(guān)閉管線控制閥門(開(kāi)關(guān));2)立即聯(lián)系管線產(chǎn)權(quán)單位并與其共同進(jìn)行原因分析，決定應(yīng)急處理措施，并據(jù)此進(jìn)行應(yīng)急處理;3)對(duì)局部變形過(guò)大但不影響環(huán)境的管線進(jìn)行修補(bǔ);4)對(duì)大范圍過(guò)大變形的地下管線采用地表注漿加固處理，注漿時(shí)控制注漿壓力和注漿量并嚴(yán)密監(jiān)控管線的位移量，防止壓力過(guò)大擠破地下管線或引起不均勻抬升;5)開(kāi)挖并暴露管線，對(duì)其進(jìn)行懸吊等方式加以保護(hù)(必要時(shí));6)其他針對(duì)性的管線保護(hù)處理措施;7)根據(jù)監(jiān)測(cè)情況及時(shí)調(diào)整支撐參數(shù)及基坑開(kāi)挖方案。

4.3 管線處回填

出入口結(jié)構(gòu)頂板達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，恢復(fù)管線底部填土，人工配合小型機(jī)械夯填土至管線底，不易夯實(shí)部位以砂礫換填，保證管線坐落于穩(wěn)固的基礎(chǔ)上。管線穩(wěn)固后，拆除懸吊的鋼梁及支墩，人工夯填土方至原地面平整。

5 施工效果

浦三路站2號(hào)出入口地下近10根管線在施工過(guò)程中未受到破壞，基坑的沉降及變形在可控范圍內(nèi)。確保了出入口的施工質(zhì)量及周邊居民的生活安全，為今后在多管線區(qū)域的深基坑施工技術(shù)取得了數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)。