交通主干道下地鐵蓋挖順作法施工質(zhì)量及沉降控制探究

戴軍

一、工程概況

河莊站位于河景路與河莊大道十字路口，車站沿河景路東西向布置，車站規(guī)模535.16m×21.7m，設(shè)3組風(fēng)亭、8個(gè)出入口。蓋板長(zhǎng)30.7m，寬21.7m，厚度800mm，混凝土強(qiáng)度等級(jí)C35P8，圍護(hù)結(jié)構(gòu)體系由10幅800mm厚45.173m長(zhǎng)地連墻、18根直徑1100mm長(zhǎng)37.5m立柱樁、φ850@600三軸攪拌樁抽條+裙邊加固、φ800@600高壓旋噴樁加固構(gòu)成。蓋板下為3道內(nèi)支撐，其中第1道為1000mm×900mmC30混凝土支撐，第2、3道采用800（t=16mm）鋼支撐單拼。受交通疏解影響，蓋板分兩期施工，局部降板供管線回遷使用。地下連續(xù)墻底位于⑧2粉質(zhì)粘土層，立柱樁底位于4圓礫層。

河莊站蓋板周邊臨近建筑物為蕭山農(nóng)商銀行河莊支行，江東錦繡名座小區(qū)，景悅花苑小區(qū)，河莊街道辦事處。

二、蓋挖順作法施工

河莊站蓋板依據(jù)拉森鋼板樁與交通疏解情況分兩期實(shí)施，一期圍擋施工河莊大道東側(cè)蓋板，待蓋板施工完成，管線回遷、道路恢復(fù)后，二期圍擋施工河莊大道西側(cè)蓋板。

1.圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工

蓋板區(qū)管線改遷完成后，進(jìn)行地下連續(xù)墻施工，然后分別施工拉森Ⅳ型鋼板樁、立柱樁、三軸攪拌樁抽條+裙邊加固、旋噴樁加固、降水井。各工序完成后，在蓋板區(qū)開(kāi)挖前二十天采用井點(diǎn)降水對(duì)基坑進(jìn)行預(yù)降水、疏干，以加固坑內(nèi)土體，再進(jìn)行土方開(kāi)挖。隨著土方開(kāi)挖及時(shí)架設(shè)鋼圍檁及第一道鋼支撐，架設(shè)完成后繼續(xù)開(kāi)挖至蓋板底墊層標(biāo)高30cm后人工清底，進(jìn)行蓋板施工。局部掏挖施工臨時(shí)縱梁。

2.蓋板施工

（1）首先開(kāi)挖至第一道支撐下50cm，施工鋼圍檁及臨時(shí)鋼支撐；然后開(kāi)挖至蓋板底墊層標(biāo)高30cm后人工清底，局部掏挖施工臨時(shí)縱梁。

（2）蓋板與地下連續(xù)墻簡(jiǎn)支，蓋板施工前需鑿除400mm地下連續(xù)墻并植筋，拉拔試驗(yàn)通過(guò)后，將蓋板鋼筋與植筋部位整體焊接連接，施工蓋板。

（3）蓋板達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度后，進(jìn)行防水及管線回遷施工，隨后回填降板處土體至未降板頂板標(biāo)高處齊平后，拆除鋼圍檁及臨時(shí)鋼支撐，最后對(duì)剩余部位回填并進(jìn)行道路恢復(fù)。

3.土方開(kāi)挖

蓋板下土方水平開(kāi)挖由蓋板兩側(cè)同時(shí)向中間開(kāi)挖，并根據(jù)支撐平面位置分段，每段長(zhǎng)度為6～8m。垂直開(kāi)挖遵循“豎向分層，縱向分段”原則由下至上分層分段，由小型挖機(jī)配合長(zhǎng)臂挖機(jī)進(jìn)行開(kāi)挖倒土，最終垂直運(yùn)輸至地面，裝車運(yùn)送至棄土場(chǎng)。

4.內(nèi)支撐施工

（1）蓋板下第1道支撐為700mm×1200mm砼腰梁、900mm×1000mm砼支撐、600mm×1000mm砼連系梁、600mm×1000mm砼八字撐組合支撐形式。砼腰梁與地連墻接觸面需進(jìn)行鑿毛處理，將C18@400雙排鋼筋植入既有連續(xù)墻內(nèi)500mm，拉拔試驗(yàn)通過(guò)后方可進(jìn)行腰梁砼支撐施工，待強(qiáng)度達(dá)到規(guī)范要求后進(jìn)行后續(xù)土方開(kāi)挖。

（2）第2、3道采用 800（t=16mm）鋼支撐單拼，第一道混凝土支撐以下每層支撐及支撐至基底之間分別設(shè)置[20槽鋼與格構(gòu)柱焊接形成剪刀撐。所有鋼構(gòu)件連接均為滿焊，鋼連梁連接鋼綴板與鋼支撐之間留適當(dāng)間距，以便塞入木楔，鋼楔等夾緊鋼管；剪刀撐與臨時(shí)立柱通過(guò)綴條焊接在一起。蓋板下施工空間受限，鋼支撐架設(shè)采用小型挖機(jī)配合手拉葫蘆進(jìn)行架設(shè)。

5.主體結(jié)構(gòu)施工

主體側(cè)墻施工采用大鋼模+三角背撐施工，中板及框架柱施工采用滿堂承插盤扣腳手架。主體結(jié)構(gòu)混凝土施工采用地泵進(jìn)行澆筑，澆筑過(guò)程中采用插入式振搗器人工振搗，分層澆筑，每層厚度不超過(guò)30cm，澆筑完成后及時(shí)對(duì)混凝土表面進(jìn)行無(wú)紡布覆蓋，灑水養(yǎng)護(hù)，待達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%后拆除支架。

三、施工監(jiān)測(cè)控制

蓋挖順作法施工期間，以開(kāi)挖范圍周邊地表、建構(gòu)筑物、地下管線沉降、基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形情況作為監(jiān)測(cè)對(duì)象，以基坑開(kāi)挖作為監(jiān)測(cè)工作的重點(diǎn)階段。

1.監(jiān)測(cè)范圍

根據(jù)《城市軌道交通工程監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》（GB50911-2013）及基坑設(shè)計(jì)深度、斷面尺寸、施工工法、支護(hù)結(jié)構(gòu)形式、地質(zhì)條件、周邊環(huán)境條件，綜合確定工程影響分區(qū)。

2.監(jiān)測(cè)等級(jí)

根據(jù)《城市軌道交通工程監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》（GB50911-2013），基坑工程自身風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)、周邊環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)和地質(zhì)復(fù)雜程度劃分。

3.監(jiān)測(cè)項(xiàng)目

蓋板區(qū)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目主要包括：

（1）地表沉降：地表沉降剖面點(diǎn)由內(nèi)向外先密后疏布置，監(jiān)測(cè)點(diǎn)與圍護(hù)外邊線間距為1m、3m、5m，設(shè)置6組18個(gè)地表沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)。

（2）立柱沉降：立柱沉降點(diǎn)采用鉆孔埋設(shè)于立柱樁頂端支撐上，設(shè)置7個(gè)立柱沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)。

（3）墻體測(cè)斜：墻體測(cè)斜與墻體沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)共用，埋設(shè)于圍護(hù)墻頂冠梁上，設(shè)置6個(gè)墻體測(cè)斜測(cè)點(diǎn)。

（4）砼支撐軸力：采用鋼筋計(jì)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，設(shè)置3個(gè)斷面，每個(gè)斷面布設(shè)4個(gè)傳感器。

（5）鋼支撐軸力：采用軸力計(jì)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，設(shè)置3個(gè)斷面，布設(shè)于支撐端頭。

4.監(jiān)測(cè)頻率

檢測(cè)頻率具體如表1所示。

表1 監(jiān)測(cè)頻率一覽表

四、質(zhì)量安全控制措施

（1）蓋板影響區(qū)域建筑物密集，結(jié)合周邊地表沉降監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，坑外降水6m，采用控制性降水；

（2）重視加強(qiáng)蓋板區(qū)域監(jiān)測(cè)，隨著開(kāi)挖進(jìn)度，增加立柱沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)；

（3）對(duì)經(jīng)過(guò)蓋板的車輛進(jìn)行限速限載，與交警溝通在交叉路口設(shè)置繞行線路標(biāo)識(shí)標(biāo)牌，避免車輛在蓋板區(qū)域集中停留；

（4）主體結(jié)構(gòu)、支撐拆除分段進(jìn)行，保證受力均衡，整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定：同時(shí)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙要求控制好鋼支撐與連系梁、鋼支撐與抱箍、剪刀撐焊接質(zhì)量；

（5）蓋板與側(cè)墻、砼腰梁與測(cè)量間形成的水平施工縫處預(yù)埋注漿管，主體結(jié)構(gòu)施工完成后進(jìn)行注漿堵漏；

（6）保證應(yīng)急物資數(shù)量，必須物資靠近施工作業(yè)面存放；

（7）土方開(kāi)挖時(shí)對(duì)地下連續(xù)墻掏槽探縫，如發(fā)現(xiàn)滲水點(diǎn)及時(shí)處理，減少基坑滲漏水風(fēng)險(xiǎn)。

（8）組織專家論證會(huì)，交流學(xué)習(xí)同類型蓋挖施工經(jīng)驗(yàn)，對(duì)施工方案進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化，總結(jié)歸納可行性建議。

五、結(jié)語(yǔ)

本文通過(guò)對(duì)杭州地鐵8號(hào)線河莊站蓋挖順作法施工過(guò)程中質(zhì)量安全控制措施和監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的分析，得出以下結(jié)論：

（1）土方開(kāi)挖過(guò)程中，砼支撐澆筑、鋼支撐架設(shè)之前的時(shí)間，地表沉降速率持續(xù)增大，砼支撐澆筑、鋼支撐軸力施加后，地表沉降速率逐漸減小，可見(jiàn)無(wú)支撐暴露時(shí)間長(zhǎng)短直接影響地表沉降數(shù)值的增長(zhǎng)。

（2）坑外控制性降水，道路繞行、車輛限速限載，主體完成后注漿等措施實(shí)施后，地表沉降速率日變化得到了一定控制。截止主體結(jié)構(gòu)施工完成，地表沉降始終控制在日變量1.7mm/天，累計(jì)值14mm以內(nèi)，未發(fā)生沉降監(jiān)測(cè)預(yù)警。

（3）合理選擇圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)支撐形式，縮短基坑無(wú)支撐暴露時(shí)間，采取控制性降水、限速限載、注漿加固等措施可有效控制地表沉降，有助于基坑開(kāi)挖安全進(jìn)行。