紧邻高架、超深、大跨、异型深基坑施工技术总结

郭永刚

中铁十四局集团有限公司

紧邻高架、超深、大跨、异型深基坑施工技术总结

郭永刚

中铁十四局集团有限公司

本文结合无锡地铁2号线靖海公园站基坑工程，介绍深基坑软土地区复杂地质条件下地铁紧邻高架施工的关键技术及施工措施。通过调整地连墙施工工序、加设隔离桩、控制开挖工序、加强监控量测、跟踪补强注浆、加强降水管理等关键技术措施，将基坑开挖施工对高架桥墩基础的影响降到最低，并可能出现的风险提出一系列预案措施。

地铁车站；紧邻高架桥；深基坑

1 前言

随着城市地下空间的进一步开发，越来越多的深基坑需在闹市中心的复杂环境中施工。这些基坑常处于密集的既有建(构)筑物、高架道路、地下管线、地铁区间隧道附近，其技术复杂性远甚于永久性的基础结构或上部结构，若处理不慎，会造成巨大的经济损失和不良的社会影响。

2 工程概况

靖海公园站位于上马墩路与江海东路交界处，2号线车站沿上马墩路纵向（东-西）布置，与设于沿江海东路布置的3号线形成“T”型换乘，车站位于城市主干道下，覆土3m。其中2号线车站为地下二层结构，位于上马墩路，横穿江海高架；3号线车站为地下三层结构，平行于江海东路，紧邻江海高架施工，三角区为地下二层结构，为商业开发区，联络线为地下二层向地下三层的过渡段。

图1 靖海公园站基坑平面布置图

3 工程地质情况

基坑范围内从上至下地层分别为：①1杂填土、③1粘土、③3粉土夹粉质粘土、④1粉砂、⑥1粘土、⑥2粉质粘土、⑦1粉质粘土、⑦2粉土、⑦3粉质粘土、⑧1粉质粘土、⑧2a粉质粘土夹粉土、⑧3粉质粘土、⑧4a粉质粘土夹粉土、⑧4粉土、⑧5粉质粘土、⑧6a粉质粘土夹粉土、⑨1粘土、⑨2a粉土夹粉质粘土、⑨2粉砂、⑩2粉质粘土。3号线车站结构底板主要座落⑥2层上，连续墙底主要落在⑧3、⑧4a层上。

4 关键技术问题

江海东路上有双向分离式江海高架，桥下净高7.4m～8.1m，与3号线部分车站结构平行，高架桩基承台距离3号线部分基坑边最近距离约为4.6m，桥桩底标高约为-52.0m，而地连墙墙趾标高约为-37.2。

高架桥是车站基坑施工期间的重点保护对象。保护要求为桥台沉降变化速率不超过±2mm，累计沉降量不超过±10mm。而引起周边建构筑物沉降的根源主要是基坑施工引起的土体变形，主要要素包括临近高架连续墙围护施工期间的槽段稳定性控制，深基坑降水方案设计，深基坑开挖工艺与流程、支撑体系稳定性控制、基坑纵坡稳定性控制等重点环节必须充分考虑，因此，环境保护的关键环节是控制基坑变形。

5 应对技术措施

5.1 优化地连墙分幅，控制地连墙施工质量

首先在施工3号线邻近高架桥桥墩部分地连墙时，优化地连墙分幅，由每幅6m调整为每幅4m；同时调整幅宽，地连墙接头处避开桥墩中心线位置。

施工过程中采用优质泥浆、钢筋笼整体吊装等措施减少槽壁坍塌，缩短槽段暴露时间，影响桩基沉降及倾斜。整体调整施工顺序，跳幅施工，将正对桥墩处的幅段最后施工，避免在地连墙施工过程中塌孔，由此直接带来的土体变形。

5.2 基坑与高架桥之间增设隔离桩

为保证基坑发生变形时，高架桥桩基承受的剪切应力不超过设计值，防止出现桩基断裂。在正对高架桥变形缝位置的桥墩处，基坑与桥墩之间设置一排钻孔灌注桩，上方使用冠梁进行连接，以达到将高架桥墩与基坑之间的土体局部分离，减少变形对高架桥的影响的目的。

5.3 严格控制开挖工序

基坑开挖安全合理、科学开挖和支撑是关键，必须严格坚持先撑后挖土的原则，施工过程中，及时施做板梁结构或架设支撑，形成结构支撑体系，减少无板（撑）暴露时间，防止基坑变形累加，必要时加设临时支撑；在基坑开挖过程中严格按照“分层、分区、分块、分段”方式进行开挖，注意留土护壁。

5.4 加强监控量测

在实行第三方监测的同时，加强项目自身监控量测工作，规范量测数据的频率和数据处理程序，指导施工方案和措施；做好建筑物的监测，建立完善的数据分析、反馈渠道，设置变形警戒值、报警值，如果变形加大，及时根据建筑物的变形情况调整施工或对建筑物采取加固措施。

5.5 跟踪补偿注浆技术，确保高架桥安全

采用跟踪补偿注浆技术，确保高架桥安全。采用袖阀管注浆技术根据对高架桥的监测情况进行注浆加固，实行过程施工，过程恢复。注浆加固土层时，监控量测全过程跟踪，根据量测结果反馈调整注浆压力及注浆量。施工前可以根据高架桥现状调查评估结果，对存在的问题进行整治，包括裂缝治理、纠倾、加固等，确保高架桥使用安全并最大限度地减少对建筑物正常使用的影响。

6 成果

目前3号线开挖及结构施工已结束，根据监测结果显示，高架桥桥墩最大差异变形值为-3.49mm，低于控制值±10mm。显示基坑施工几乎未对高架产生影响，基坑围护结构的侧向位移也在控制范围之内。基坑完全处于安全的可控状态，有效地保护了周边复杂的环境，本工程的成功实施，可为国内今后类似工程的设计和施工提供借鉴和参考。

7 结束语

监测结果表明，在3号线基坑施工过程中，高架桥桥墩沉降为3.49mm，显示基坑施工几乎未对高架产生影响，基坑完全处于安全的可控状态，有效地保护了周边复杂的环境，本工程的成功实施，可为国内今后类似工程的设计和施工提供借鉴和参考。

[1]武雅俊.浅谈地下工程施工技术要求和方法[J].山西建筑,2010(8).

[2]丁勇春,王建华,李耀良,等.地铁车站基坑下穿高架施工关键技术[J].建筑技术,2011(12).