復雜山地城市核心區停車樓深基坑施工關鍵技術

王 川

(中鐵二十二局集團第五工程有限公司，重慶 400711)

1 工程概況

北碚解放路停車樓項目位于北碚區解放路街心花園對面，新建停車樓南鄰既有房屋，北鄰解放路道路，東側緊鄰地鐵出口。解放路停車樓共包含機械停車樓兩幢(A幢、B幢)，其中A幢地下2層，地上14層，B幢地下2層，地上9層；占地面積約3 200m2，總建筑面積約1.7萬m2，規劃停車位不小于450個，主要建設內容為地上多層機械式停車樓、車庫連接道及出入口、管理用房及附屬配套設施等。本工程采用海綿城市、綠色建筑和裝配式建筑技術。圖1為本工程與周邊建筑關系示意。

圖1 本工程與周邊建筑關系示意圖

2 施工重難點及危險工程分析

2.1 施工重點工程

本次工程項目的西南方向都鄰近建筑物，而且與地鐵出口之間的距離相對較近，而且工程在施工過程中基坑的開挖深度達到10.1m～19.1m，深基坑整體的跨度大約處在19m～79m的范圍內，基坑工程周邊與市政道路、軌道交通及居民區相鄰，因此，工程施工的重點就是深基坑開挖施工。與此同時，在基坑開挖之前必須要聘請專業第三方檢測單位，嚴格按照施工設計對于基坑進行布點監測，及時采集監測數據，在基坑開挖施工過程中也要做好日常監督工作，同時實現監測數據的及時上傳，這樣才能保障整個工程施工的安全性。

2.2 難點工程

本次工程施工過程中涉及到了擋土墻、錨桿、錨索、抗滑樁以及樁間錨噴等多種支護形式，工程在實際施工過程中應有的施工工藝非常復雜，而且也會涉及到多項施工交叉作業過程，因此各施工工序之間會存在較大干擾。在現場施工過程中必須要做好施工現場的組織工作，針對各施工環節進行嚴格監督，以此來保障基坑支護符合圖紙設計要求，這樣才能為主體工程建設構建牢固的支護體系。

2.3 危險工程分析

由于在基坑開挖施工過程中主要采取了抗滑樁來作為支護主體，而且在施工過程中樁基實際開挖深度達到17.8m～28.8m左右，因此在施工過程中具有較高的危險性，在開挖施工過程中必須要嚴格按照施工設計和相關規范要求采取跳槽開挖的方式，而且在整個開挖施工過程中必須要在孔樁周邊做好相應防護工作，要真正實現及時開挖和混凝土及時澆筑，整個施工作業過程要符合深基坑作業的是規范要求。

由于本次工程的基坑開挖深度處于10.1m～19.1m的范圍內，因此屬于深基坑工程，在作業之前首先必須要組織管理人員和施工作業人員對施工方案及施工圖紙進行詳細了解，深基坑在開挖使用過程中要采取分層作業方式，每完成一層開挖施工需要建立相應的支護體系，整個開挖過程中要盡量避免出現過度開挖而導致周邊建筑或基坑出現失穩現象。

3 軌道交通安全保護區施工作業基本要求

解放路停車樓基坑最大深度約19.1m，最小深度10.9m，基坑最大長度80.6m，最大寬度60m。基坑施工前為保證周圍既有建筑物穩定、安全，基坑邊坡采用樁板(樁錨)擋墻、錨桿擋墻、重力式擋墻進行支護。

由于基坑施工與地鐵站距離相對較近，為了充分保障地鐵站運行安全和工程項目的順利建設，該方案在確定過程中咨詢了相關專業設計結構，同時針對基坑圍護方案設計提出以下要求。

(1)數據監測 由于重慶軌道交通6號線目前已經分別于2012年和2014年投入運營，因此本項目基坑施工過程中嚴格按照重慶軌道交通6號線保護等級要求來實施嚴密組織，建設單位在施工過程中一旦發現以下狀況要及時進行報警，并采取相應措施來保障地鐵運行安全[1]。

①在本項目的基坑施工過程中一旦出現地鐵整體結構位移、 隆起速率或沉降量達到0.5mm/d的情況下。

②深基坑與地鐵交通臨近一側圍護結構在出現1.0mm/d位移的情況下。

③與日監測設計指標或者工程整體變形量相比較，實際檢測值超過其1/2h的情況下。

④深基坑施工中出現其他對軌道交通會產生影響情形。

(2)構建牢固支護體系 本次工程施工中A，B兩幢大樓地上部分分別為14層和兩層，地下部分均為2層。基坑最大開挖深度達到19.1m，最小深度達到10.9m。基坑長寬分別為80.6m，60m。基坑邊緣位置與地鐵地下出入口之間的垂直距離僅僅為3m，與地面附屬建筑之間的間距大約為12m；基坑西、南兩側都分布著建筑物，與建筑物之間的距離平均達到6m，因此要建立牢固基坑開挖支護體系。

(3)分區施工 由于本次工程整體施工范圍較大，為了將工程施工過程中基坑底部的隆起對地鐵的影響控制在最小程度，在深基坑施工過程中主要采取的是分區施工方式。作為工程建設單位，在實際施工過程中必須要對深基坑分區施工過程中的結合部位施工先后順序問題給與充分考慮[2]。為了保障工程建設的安全性，根據施工計劃，不允許在同一施工時間段內出現緊鄰基坑的開挖施工，同時建設單位要與重慶地鐵6號線管理方做好協調溝通工作。圖2為分區劃分平面示意圖。

圖2 分區劃分平面示意圖

(4)基坑圍護結構 本工程基坑支護主要采用抗滑樁，樁基開挖深度約17.8m～28.8m，施工危險性較高，施工時按照規范要求進行跳槽開挖，開挖過程中做好孔樁周圍防護，及時開挖及時澆筑混凝土，嚴格按照操作規程進行施工作業。深基坑開挖施工過程中要盡可能避免造成周邊構筑物失穩問題。

(5)支撐體系 基坑邊坡采用樁板(樁錨)擋墻、錨桿擋墻、重力式擋墻進行支護。抗滑樁截面為矩形，共64根，均為人工挖孔樁，分A，B，C，D、E五種樁型，采用3徘錨索加固，后排樁嵌入基底標高以下中風化巖不小于5m，共17根；D型樁為樁錨體系，樁截面尺寸2.0m×1.5m，樁間距4m，嵌入中風化基巖不小于8m，共9根；E型樁為樁錨體系，截面尺寸為2.5m×2m，樁間距約4.0m，嵌入中風化基巖不小于8m，共9根。

(6)地基加固 由于本次工程基坑施工深度達到10m～19m，屬于深基坑作業，具有較大施工風險，因此基坑地基要進行加固施工來保障地基內部被動土體具備較強抗力，也能對基坑施工施工過程中維護結構在水平方向上產生的位移進行有效控制。開挖施工之前首先需要采取抽檢的方式對加固土體進行檢驗，之后才能進行開挖和支撐施工[3]。針對基坑深度不同的連接位置要對其位移進行嚴格控制，并對施工安全性進行充分考慮。可以充分借助三軸基加固的方式對臨近地鐵結構的位置進行加固，避免深基坑施工對地鐵結構造成負面影響。且在臨近地鐵工程位置進行施工的過程中必須保障水泥的摻和量處在20%以上，加固一側要保障其抗壓強度超過1.5MPa。

(7)施工降水的問題 作為本次工程的建設單位必須要對工程施工場地的承壓水基本狀況進行清晰掌握，如果在工程施工過程中必須進行降壓需要相應設置承壓井，但要保障承壓井與地鐵站6號線隧道保持50m以上的距離，同時要在基坑設置水位觀測孔，通過這種方式對基坑開發過程中的水位進行及時觀測，在施工過程中如果必要的情況下要及時進行回灌水，這樣才能有效避免因過量降壓而對周邊建筑環境安全性產生影響。在當前的建筑施工過程中環境保護屬于一項非常艱巨的任務，而且降壓會對環境產生較大影響，因此建設單位應該充分結合自身的施工經驗，嚴格遵照“適時、適量、有控制”的基本原則來完成承壓式的降壓工作。

(8)施工順序和開挖支撐問題 應該嚴格按照“時空效應”的相關理論指導來有序進行開挖支撐，按照“分層、分塊、對稱、限時”的基本要求來完成開挖支撐。首先將基坑中間部位以及土體保護等級較低的進行挖除，要保障施工過程中及時形成對稱支撐，在實際施工過程中通常應該保障臨近重慶地鐵6號線的一側在施工中期土地的預留寬度要處在單層開挖深度的3倍以上，而且該區域要最后進行開挖，針對單塊留坡土體在實際施工中要將其開挖支撐施工時間嚴格控制在16h以內，并對開挖施工過程中的圍護結構產生的位移進行嚴格控制。進行最后一層土體開挖的過程中要保障開挖速度快，墊層形成速度快，鋼筋綁扎快，底板形成快等，這樣才能對坑底隆起等問題進行有效控制[4]。

(9)由于該建筑物周邊臨近市政交通道路、軌道交通和居民建筑，而且重慶地鐵6號線屬于市政重點公共設施，在施工過程中必須要保障其功能的完整性和工程主體的安全性。本次工程的深基坑開挖施工與地鐵出入口等相關附屬設施存在密切聯系，因此建筑單位在進場施工之前首先要與地鐵6號線管理部門重點針對結構連接、產權隸屬、接入、管理等相關問題進行友好協商，并達成書面協議。而且要充分保障本次工程施工過程不能夠對地鐵站的正常運營及附屬建筑物正常使用造成影響。一旦在工程施工過程中出現了周邊建筑或者是地鐵結構產生過大變形以及結構損傷的情況，建設單位必須要嚴格按照重慶地鐵6號線管理方要求以及新情況對地鐵6號線結構進行加固處理，以此來保障地鐵的安全運營。

(10)由于本次工程中的土方開挖量非常大，因此在基坑開挖施工過程中需要進一步增加人力和設備的投入，在此基礎上保障出土量達到日均4 000m3以上。

(11)現場施工信息化指揮 如果在基坑開挖事故過程中一旦發現鄰近地鐵結構產生異常變形狀況，施工單位必須要及時采取可靠的維護措施才能夠繼續進行后續施工，以此來充分保障地鐵運營的安全性。

(12)工程在投產使用之后一旦發現因存在地上建筑而導致地鐵結構產生變形過大或者是整體結構間出現損傷現象，建筑單位必須要及時向當地地鐵主管部門匯報新情況，都是提出對地鐵結構進行重新加固處理，以此來保障地鐵運營安全。

(13)現場管理及安全意愿強化 作為建筑單位必須要針對本次基坑開挖施工過程中可能存在的各種特殊情況進行充分考慮，并在此基礎之上建立起有效的應對處理預案和各類突發事件的處置措施，尤其是要對維護結構在施工過程中可能出現的位移和滲漏水控制給予高度關注，同時也要對施工建設單位對隧道在施工過程中可能出現的振陷問題給予及時提醒，進一步強化建設單位和施工單位之間的信息傳遞，實現現場施工管理的強化。

(14)地鐵工程本身屬于市政的大型公共設施，地鐵運營的安全性及其功能實現必須要得到充分保障。由于本次工程施工與地鐵相關附屬設施存在密切聯系，因此建設單位在建設過程中必須要與地鐵管理部門直接進行對接，在此基礎上針對工程接入、管理界面、產權歸屬、結構關系以及后期工程運營等各方面適宜進行協定。在車站投產使用之后，要充分保障工程施工不能對地鐵車站的相關附屬設施正常施工和安全產生任何影響。

(15)另外本次基坑開發施工首先必須要經過重慶地鐵6號線相關主管部門以及重慶地鐵有限公司監護人的反復復核之后才能進場施工。在施工之前要嚴格落實各項監護手續以及相關的監護措施，對地下管線進行徹底清查，以此來充分保障地鐵結構與地鐵管線的運營安全。

4 施工效果分析

由于該建筑物周邊臨近市政交通道路、軌道交通和居民建筑，而且重慶地鐵6號線屬于市政重點公共設施，在施工過程中必須要保障其功能的完整性和工程主體的安全性。本次工程的深基坑開挖施工與地鐵出入口等相關附屬設施存在密切聯系，因此建筑單位在進場施工之前首先要與地鐵6號線管理部門重點針對結構連接、產權隸屬、接入、管理等相關問題進行友好協商，并達成書面協議。而且要充分保障本次工程施工過程不能夠對地鐵站的正常運營及附屬建筑物的正常使用造成影響。一旦在工程施工過程中出現了周邊建筑或者是地鐵結構產生過大變形以及結構損傷的情況，建設單位必須要嚴格按照重慶地鐵6號線管理方要求以及新情況對地鐵6號線結構進行加固處理，以此來保障地鐵的安全運營[5]。

5 結 語

軌道交通安全保護區深基坑施工本身具有較大施工風險，且本次工程施工的與軌道交通項目建設存在緊密關聯，因此，在實際施工過程中通過使用分區施工、抗滑樁等技術為工程施工提供技術保障，同時也要實現施工、設計實現緊密配合，在工程施工中一旦涉及到軌道交通保護區的情況下必須要嚴格按照施工流程辦理施工許可證。