中心城區復雜環境條件下大型地鐵地下停車場“順作法+蓋挖逆作法”施工技術

（中鐵十一局集團第六工程有限公司，湖北 襄陽 441003）

0 引言

隨著城市的不斷發展，地下空間的開發使用日益增多，中心城區的地下空間開發尤為突出，中心城區復雜環境下地下空間的“順做法+蓋挖逆作法”施工工法正在逐步用于基坑支護和地下空間開發的施工中。由于一般的地下結構的支護采用圍護結構加錨索型，或者圍護結構加內支撐型，支撐結構在主體結構完成后全部拆除。普通的預應力錨索常常不可回收，僅僅在廣東、北京地區一年就有數千噸的鋼絞線留在地下，不僅造成極大的材料浪費，而且留下的鋼絞線還成為后續工程施工的地下障礙物，造成嚴重的地下污染；斜打入基坑外的錨索，往往伸出紅線范圍，侵犯臨近建筑的地下空間；普通的基坑支撐采用臨時鋼支撐或者混凝土支撐，在基坑施工完成后全部拆除，鋼支撐在使用幾次后需報廢處理、混凝土支撐只能使用一次，造成了極大的材料浪費。

1 工程概況

本項技術內容依托的工程為廈門市軌道交通3 號線五緣灣停車場，該項目位于廈門中心城區，為全地下一層框架結構，基坑南北向寬度165 米，東西向長度約452.8 米，基坑深度12.4m-17.2m，工程總用地面積7.3 公頃，工程總造價6.9 億元。是典型的環境、工藝均十分復雜深大地下結構工程，主體結構施做過程中不設中間臨時支撐，整體采用“順作法+蓋挖逆作法”的施工方法，在如此大跨度結構中采用此工藝極為罕見，且成套的借鑒資料較少，施工難度巨大。

2 施工難點

施工重難點主要體現在深基坑、降排水、物流組織等方面。

項目為大型深基坑工程，開挖深度最深為17.2m，基坑突涌、邊坡失穩、坑口防護、垂直運輸等方面安全隱患多。

項目處于廈門市，全市雨季時間長、臺風氣候多、降水量大，且本工程施工場地內水位較高，對基坑內排水要求極高，深基坑降排水直接影響到基坑邊坡的穩定、周邊建筑物和市政道路的安全和周邊管線的穩定。

工程為全地下結構，施工可用場地少，周邊全為市政道路，交通擁堵繁忙，場區物流組織困難，二次土方開挖及外運在上部主體完成后實施，施工難度大。

3 施工方案

3.1 “順作法+蓋挖逆作法”應用原理

圍護結構支撐系統前期由圍護樁（地連墻）、預留反壓土組成，后期由圍護樁（地連墻）、冠梁、主體結構梁板組成，充分調用工程地質體的潛在自穩能力和主體結構梁板的強度，提高支護結構的穩定與安全。圍護結構示意參見圖1和圖2。

圖1 第一階段：圍護樁（地連墻）、預留反壓土作為基坑支護

圖2 第二階段：圍護樁（地連墻）、冠梁、主體結構梁板作為基坑支護

3.2 “順作法+蓋挖逆作法”施工工藝

“順作法+蓋挖逆作法”由圍護樁（地連墻）、旋噴樁、鋼管柱、臺階土釘墻、中心主體結構、邊跨主體結構組成。前期施工圍護樁（地連墻）和鋼管柱，在基坑土方開挖期間將基坑周邊按照1：1 放坡臺階狀開挖，并施工土釘墻。基坑中心主體結構施工完成后，在臺階土釘墻上部搭設滿堂架施工基坑周邊梁板，梁板強度達到設計強度后，蓋挖基坑周邊預留反壓土，順作周邊基礎、側墻和結構柱。

圖3 “順作法+蓋挖逆作法”施工工序圖

3.3 作業程序

施工φ1.2m 圍護樁和φ0.8m 旋噴樁要咬合止水，部分區域為t=1.0m 的地連墻，重點控制圍護樁嵌入基礎底板以下10m，保證樁位的位置準確，防止侵入主體結構。

鋼管柱作為邊跨主體結構前期的支撐柱，后期外包鋼筋混凝土作為主體結構柱，永臨結合。鋼管柱φ0.6m，t=15.8mm，鋼管柱插入下部工程樁2.5m，通過專用工裝定位，確保平面位置和高程的準確。

臺階土釘墻前期作為基坑邊坡的防護，后期作為邊跨滿堂架的基礎。臺階按照1：1 放坡，單步臺階1.2m*1.2m，內置φ10@150*150 的鋼筋網片，澆筑（噴射）C20 混泥土厚200mm；土釘采用C22@1200*1200，單根長6m，注漿飽滿。

中心主體結構按照圖紙施工，將邊跨梁板按照跨距1/3 處留置施工縫，在施工縫或后澆帶處的支撐架在后期對接施工完成后再拆除。要求基礎底板施工縫超過頂板施工縫，方便后期施工。

中心主體結構完成后，在臺階土釘墻上部搭設滿堂架，施工邊跨梁板。滿堂架采用承插盤扣式支撐架，按照高支模施工方案搭設。要求增加水平、豎向剪刀撐，采用φ48 鋼管連接，將架體加固成超靜定結構，臺階下部將架體與鋼管柱之間抱柱連接，并在高支模方案基礎上增加抱柱數量。

邊跨主體結構按照圖紙施工，重點在于主體結構的梁錨入冠梁中，在邊跨主體與中心主體結構接縫施工后，需要在強度達到后張拉預應力，強度達到設計要求后拆除下部架體。

架體拆除后開挖預留反壓土，分層開挖，在圍護樁內側管網噴錨，作為防水基面。開挖時做好通風和照明。特別注意鋼管柱、主體結構梁的成品保護。

預留反壓土開挖完成后，施工基礎底板和側墻。重點控制底板防水與側墻防水的接縫防水，在側墻逆做時組好每個接縫處防水細部做法。

3.4 質量控制

3.4.1 土釘墻施工質量

由于土釘墻不止用于前期的基坑預留反壓土的防護，還用于后期邊跨主體結構滿堂支架的基礎，質量要求高。要求土方開挖時采用人工修整，防止機械開挖中破壞原狀土；土釘施工中要求孔徑、孔深嚴格按照圖紙施工；土釘加工需在加工場完成后運至現場，嚴禁現場切斷和加工；注漿采用二次注漿法，確保孔道注漿飽滿。臺階土釘墻滿布鋼筋網片，搭接150mm；沿土釘方向采用2 根C22 鋼筋連接加固，土釘端頭焊接鋼筋頭作為擋頭，增加鋼筋網片與土釘的連接。土釘墻采用澆筑C20 混凝土，厚200mm，使用小直徑（φ=25mm）振搗棒振密實。采用土工布覆蓋，灑水養護，養護7 天。

3.4.2 鋼管柱施工質量

鋼管柱作為永臨結合的支撐柱，對整個結構的施工質量和安全至關重要。鋼管柱為單柱單樁結構，保證底部工程樁嵌入微風化花崗巖1.0m，底部采用二次注漿法，降低沉渣影響。鋼管柱需錨入工程樁2.5m，作為主要的抗扭和抗水平剪力作用，需精確控制。鋼管柱的平面位置影響到前期的支撐和后期能否包在鋼筋混凝土柱內，定位及其重要，采用專門的工裝定位。為提高鋼管柱的承載能力，需在鋼管柱內澆筑混凝土。為防止工程樁泥漿的影響采用鋼管柱內部混凝土與底部工程樁混凝土連續澆筑，做好不同混凝土強度的界面分界。

4 結束語

采用“順作法+蓋挖逆作法”施工地下停車場，基坑的支護由圍護結構、預留反壓土和主體結構梁板組成，不存在臨時支撐和額外的加固構件，減少了材料使用量，節約資源。節約成本效益顯著，減少了環境污染。減少了材料使用和一次性、臨時性的投入，杜絕了占用基坑外的地下空間，防止給后續工程周邊地下空間開發利用造成影響，符合綠色環保的施工概念。施工的具體方法為常規工藝，只是在施工的順序做了調整，施工質量易于控制，無需特殊的工機具和工藝，通過現有的人力資源、設備、材料和技術即可完成。