摘 要 叙述上海轨道 交通 8号线ⅠＣ标工程的周围环境、施工方案、施工技术,尤其对基坑的围护形式、开挖过程作较详细介绍。在地质条件差,周边环境复杂的情况下,采用了多种施工技术,通过信息化管理,充分利用时空效应,使800ｍ长的ⅠＣ标工程取得了较好的施工效果。
关键词 基坑施工 围护结构 环境保护 施工监测
1 工程概况 开鲁路站折返段(Ｄ1～Ｄ
1
3)结构长298ｍ,基坑开挖深度为14ｍ、宽11～16ｍ。出入段包括暗埋段(Ｒ1～Ｒ
1
3)和敞开段(01～0
7),暗埋段结构长22ｍ,基坑开挖深度为7～14ｍ、宽10～14ｍ;敞开段结构长180ｍ,基坑开挖深度为0～7ｍ,宽10ｍ。
围护形式有地下连续墙、ＳＭＷ工法、钻孔桩和搅拌桩,见图1。
2 工程特点
2.1 地质条件差
8号线ⅠＣ标位于中原路上,中原路下原为河浜,浜底深3.8ｍ,浜填土成分复杂,性质极差;基坑开挖深度为14ｍ,此范围内土层由②3层砂质粉土、③层淤泥质粉质粘土与④层淤泥质粘土层组成,②3层砂质粉土较松散、渗透性较好,在地下水渗流作用下易产生流沙、管涌现象;④层淤泥质粘土属高灵敏度、高塑性软土,易产生触变、流变。
2.2 周围环境复杂
工程周围是大片居民小区,施工用地红线紧贴居民的公房,而居民住宅多为多层砖混结构,基础形式为条形基础。基坑施工若变形过大,将直接 影响 周围居民的生命和财产安全。2.3 线路长、工期紧
800ｍ长的折返段和出入段为首先进行铺轨的标段,为满足铺轨要求,必须在10个月内完成施工。
开鲁路和中原路、殷行路和中原路的交叉口,交通繁忙、管线复杂,在施工全过程中,始终要保持中原路、殷行路、开鲁路交通的通畅,为此,根据现场施工环境条件和管线搬迁情况,殷行路和开鲁路在结构施工过程中必须经过2次道路翻交,因而工期十分紧。
3 施工方案优化
(2)Ｄ1段中间设有污水泵房,为顺作施工。因26ｍ深的ＳＭＷ围护结构加上满堂加固,对17ｍ的开挖深度是不够的,为控制基坑变形,保护周边环境,先开挖至14ｍ,施工Ｄ1段底板,待Ｄ1段底板达到一定强度后,再开挖至17ｍ,进行污水泵房施工。
(3)为缩短工期、节约成本,改变先拆除管线,后施工围护结构的施工顺序,而是将围护结构外放1ｍ,先进行主体工程围护施工,在开挖过程中,再将埋深7.5ｍ的ＤＮ1500污水管(位于中原路东侧,与400ｍ长的线路水平位置重叠)进行清管,从而节省了开挖、回填、地基处理等施工步骤。
4 施工技术
4.1围护结构施工 为了管线搬迁和道路翻交,共设4堵封堵墙,其施工应穿插进行,施工中存在的冷缝处采取补搅素桩方案。为保证补桩效果,素桩与围护桩搭接厚度约10ｃｍ。 在隔水帷幕施工3～5ｄ后,进行内侧灌注桩的施工。 600钻孔灌注桩深9～14ｍ,间距700ｍｍ。钻孔灌注桩施工成孔时,钻机定位应准确、水平、稳固,钻机回转盘中心与桩中心的偏差<20ｍｍ。在成孔的过程中,钻机塔架头部滑轮组、回转器和钻杆应始终保持在同一铅垂线上;注入孔口的泥浆比重≤1.15,漏斗粘度控制在18～22ｓ;排出孔口的泥浆比重≤1.3,漏斗粘度控制在20～26ｓ。
4.2 地基加固和井点降水
(1)采用双轴搅拌桩对基坑底进行加固,因东侧基坑内在8～9ｍ处有1根ＤＮ1500污水管,搅拌桩无法施工,改为旋喷桩加固。
(2) 根据基坑开挖及基础底板结构施工的要求,采用轻型井点和深井管井点疏干,经基坑底板稳定性验算,共设置5口降压井。
4.3 基坑开挖
4.3.1 开挖方案
根据管线搬迁、道路的翻交、场地条件、施工工艺、施工进度等情况,将800ｍ长的工程全线划分为7个区域施工,开挖方案见表3。
图2为盖挖法顶板下土方开挖示意图。
4.3.2 施工顺序
(1)先施工五区(暗埋段Ｒ4～Ｒ
8)ＳＭＷ,并在Ｒ4北端和Ｒ8南端各设1堵ＳＭＷ封堵墙,然后进行基坑开挖、结构施工;
(2)开鲁路第一阶段管线搬迁后,施工七区(敞开段)钻孔桩加隔水帷幕、四区(暗埋段Ｒ9～Ｒ
1
3、折返段Ｄ1～Ｄ
5)的ＳＭＷ、二区(Ｄ
8)和一区(折返段Ｄ9～Ｄ
1
3)的地下连续墙,进行地基加固(包括搅拌桩和旋喷桩),并在Ｄ5南端、Ｄ8北端、Ｄ13南端各设1堵ＳＭＷ封堵墙;
(3)围护完成后,先施工Ｄ8的顶板,再开挖四区(暗埋段Ｒ8～Ｒ13和折返段Ｄ1～Ｄ
5)和一区(折返段Ｄ9～Ｄ
1)基坑、结构施工;
(4)Ｒ4和Ｄ8顶板完成后进行第二阶段管线,最后施工三区(暗埋段Ｒ1～Ｒ
3)的ＳＭＷ和六区(Ｄ6～Ｄ
7)的地下连续墙,进行基坑开挖、结构施工。
4.3.3基坑开挖注意事项
(1) 为防止基坑因开挖放坡坡度过陡而产生纵向滑坡,故基坑综合放坡坡度应控制在不陡于1∶3,较深部位需设中间平台;
(2)开挖深度在12ｍ左右时,应分4层放坡开挖;每一层平坡上布置一台液压挖掘机,接力将基坑底的泥土传送至地面装车运走;
(3)应根据基坑的开挖深度和围护的方式,设置2～4道钢支撑( 580和 60
9);在施工便道上停放50ｔ履带吊,配合支撑的吊放;
(4) 基坑开挖时要做到:平面分层、竖向分段,先撑后挖、随挖随撑、快速开挖、快速支撑、快速封底。
4.4 结构施工
(1)结构施工前要做好材料、设备和劳动力等各方面的准备工作;
(2)基坑挖到设计标高后,一般要求在5天内完成底板浇捣工作;
(3)底板施工完成后,割除深井降水管,作为结构施工期间临时泄水孔;
(4)浇捣内衬墙前,要对地下墙和接缝进行堵漏、凿毛、清洗处理,在侧墙与ＳＭＷ桩体间用油毛毡隔离。当渗漏量较大时,可注浆或引流处理渗水。堵漏材料要满足具有延伸率大且能抵抗设计水压,又和混凝土基面有较好粘结力要求,堵漏施工要简单可行,但要精心操作;
(5)顶板施工严格控制混凝土级配,加强混凝土施工管理,保证混凝土标号和抗渗指标符合设计要求,加强养护;做好诱导缝或施工缝;
(6)有条件的情况下,及早回填覆土。图
3、
4、5分别为敞开段、暗埋段、折返段的横断面示意图。
5 施工监测 在基坑开挖过程中,监测到地下连续墙墙体最大位移为-19.5ｍｍ,ＳＭＷ围护墙体最大位移为-17.6ｍｍ,建筑物最大倾斜率为2.3‰。
6 结束语
上海轨道 交通 8号线ⅠＣ标于2004-06-24开工,在施工中采取了合理的技术措施,经过1年的努力,完成了土建施工,达到了施工期间对周围环境 影响 较小、施工速度快、工期短、造价低的目的,取得了良好的 社会 效益和 经济 效益。
