中交一公局厦门工程有限公司 福建 361000
摘要：在临近地铁隧道的情况下，基坑的施工不但要保证基坑本身的安全，同时也不能影响临近叠加地铁隧道的结构安全及正常运营。因此，在这种环境条件下，确保新建基坑施工质量和施工进度的同时，还要控制好由于基坑施工引起的周围地层扰动，保护临近叠加隧道的安全。本文针对复杂地质条件下临近地铁隧道的环境，结合工程实例介绍了所采用的基坑支护技术，以期对类似工程的施工有一定指导作用。
关键词：基坑支护；隧道；复杂环境；软弱地层
１工程概况
轨道交通车站附属结构联络通道是连接车站主体及折返线的通道，上方有大涌渠横跨联络通道。一般情况下，计方案为采用大管棚+超前小导管劈裂注浆的暗挖法施工，但是如果联络通道位于淤泥层和粉砂层地层中，且无法摸清大涌渠箱沉降缝的具体位置，就需要采用相对安全的明挖法施工。假设在联络通道下方有两条已经施工好的隧道与联络通道呈品字形排布，已施工好的隧道初衬顶面离通道底板底面高度约1.2~2.4M，而初衬的超前小导管部分已进入联络通道基坑范围内，这样极大的限制了支护体系的嵌固深度。同时由于联络通道位于淤泥层和粉砂层，两侧土层对支护结构的土压力较大。如果本联络通道工程仍使用以往的灌注桩，则不单工期长，对通道下方的隧道扰动也比较大，而且嵌固深度不够，极大限制了灌注桩受力性能好优势的发挥。而基坑距离离公路不到８ｍ，对路面沉降控制要求较高，这样也限制了直接放坡支护。为减少基坑侧向土压力，在基坑两边采用粉喷桩加固基坑两边土体，并加密钢支撑来减小南北两边对钢板桩的影响，增加整个支护体系的安全系数，因此采用钢板桩＋钢支撑做基坑支护结构。
２基坑支护技术
基坑支护采取钢板桩+钢支撑作为支护体系结构，基坑两侧9.5M范围内的土采用600ｍｍ*450mm粉喷桩加固土体，在地面以下素填土层采用放坡开挖的方法进行开挖，见图１。以水泥为固化剂，利用深层搅拌机械对原状软土进行强制搅拌，与原位软土层组合成复合地基，提高基坑支护体系的止水效果，以减少土体侧向土压力。利用钢板桩挤土效应小、对周边环境影响小特点，并控制钢板桩的打入深度，可有效的保护周边环境及临近的地下隧道结构。
图 １ 中间联络隧道围护结构断面（单位：ｍｍ）
2.1钢板桩施工工序
钢板桩施工工艺流程：钢板桩位置的定位放线→安装导梁→施打钢板桩→拆除导架→做钢支撑→挖土→结构施工→回填石屑→拆除钢支撑→拔除钢板桩。
（１）施工准备。对用到的施工钢板桩整理、分类、编号，修正有变形钢板桩，更换或修正锁口损坏的钢板桩。打入钢板桩前，用黄油涂锁口，为防止挤入泥土，应封闭桩尖处凹槽底扣，用全站仪按照平面设计位置对桩位精确放样。
（２）施工导向桩，导向桩为钢管桩，其位置用全站仪放出，采用50t的振动锤打入，纵向2m一根。完工后在上面焊接槽钢，用作打入时钢板桩控制高程和导向标志。
（３）施工钢板桩，按照设置的导向装置用打桩机先打入角桩，打入时，对其垂直度进行密切观察，一旦不符合要求就要拔出重打。打入定位角桩后，依次打入单桩。为方便测量人员对单桩的垂直度和平面位置进行观察，打桩机停靠位置应距离桩位4m左右，采用侧向施工。提升振动锤，开启液压夹口，把钢板桩拉至振动锤下，桩尖离地面30cm后停止提升，把桩移到桩位上。
（４）为防止锁口损坏，人工将钢板桩缓慢插入锁口，振动锤缓慢下降，在钢板桩和振动锤自重作用下让钢板桩下沉。试开振动锤30s左右，停止振动，利用惯性将钢板桩再打入一段距离，然后开启振动锤打桩下降，控制好振动锤的下降速度，并保持桩身的垂直度，以使锁口能顺利的咬合，提高钢板桩的止水能力。
（５）钢板桩打至距设计标高约40cm时，关闭振动锤，振动锤因惯性继续振动一定时间，刚好使钢板桩打至设计标高。松开液压夹口，一次次打设其余的钢板桩，直至打设完毕。
（６）施工完结构后，拆除内支撑时，先回填土方到支撑底面，再用乙炔割开钢支撑与围檩连接的部位，用履带车吊出钢支撑；最后用乙炔割开围檩与钢板桩之间的连接，并用履带车依次吊出。之后再回填土到上一道钢支撑底面，继续上面工序，如此交替进行直至回填完毕。
（７）拔除钢板桩与插入相反。在下游先选出较易拔除的一根钢板桩，用液压钳先对拔桩锤振动几分钟，再向上慢慢拔，如拔起困难，反复插拔几次再拔钢板桩，再依次进行其余钢板桩拔除。
2.2施工注意事项
（１）为了保证沉桩轴线位置的正确和桩的垂直度，控制桩的打入进度，防止钢板桩的屈曲、变形和提高桩的贯入能力，需要设置一定刚度的导架。导架采用50cm钢管桩和围檩12#槽钢等组成，全站仪控制和调整导梁的位置。导梁的位置应尽量垂直，并不能与钢板桩碰撞。
（２）打钢板桩时，对桩身垂直度应派专人观察，严格控制，如垂直度不能满足要求，应拔出重打。桩身垂直度不超过1%，桩底高程误差小于10cm，平面位移不得超过15cm。为保持锁口咬合密实，钢板桩打设应连续均匀，发现不连锁现象必须重新打设。拼接钢板桩焊头不得在钢支撑的同一断面上，且相邻钢板桩的接头错开不得小于2m。同一个基坑支护只得采用同一锁口的钢板桩，不得混用。打桩时，不得锤击过猛，避免损坏桩头，影响拔桩。用粉喷桩加固土体，可减少基坑水平位移，使位移控制在允许范围。
（３）考虑到通道下方隧道离通道很近，工程采用动力较小桩机，以防施工过程中打穿隧道的初衬，震裂隧道，造成隧道漏水。
（４）严禁超开挖，施工过程一定要遵循“先支撑，后开挖”的原则。对于最下方一道支撑，开挖出一道支撑的工作面就要做一道支撑，严禁开挖出一整个基坑面再一次性做钢支撑。
３结语
施工一个90m钢板桩基坑支护，合计用1.5d施工完。从土方开挖后来看，完成情况非常好，垂直度基本控制在1%，最大水平位移为1.4cm＜1.5cm，而且基本无锁扣不好的地方，顺利通过监理及业主验收。采用钢板桩施工灵活，可根据实际情况调整嵌固深度，在不破坏初衬的情况下插深钢板桩，增加围护桩的嵌固深度，提高基坑稳定，可确保施工安全；还可以根据下面隧道初衬的小导管的施工情况，减少钢板桩的打入深度，降低对下面隧道结构的影响，具有工期短、施工无污染、噪音污染少及对周边建筑扰动小的优点，极大满足了联络通道要求工期紧、对周边环境影响小的要求，加快了施工进度，节约了大量的征地。
参考文献
[1]董旭东，李子龙．浅谈钢板桩围堰的施工技术［Ｊ］．黑龙江科技信息，2012（02）
[2]陈新年，深基坑基底加固的变形设计理论【博士学位论文〕上海同济大学，2003
[3]黄生根，张希浩，曹辉地基处理与基坑支护工程修订本武汉中国地质大学出版社，2003
[4]沈伟跃，赵锡宏基坑土层局部加固对减少支护结构位移的效果分析勘察科学技术，1996
论文作者:林维浩,陈智山
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第16期
论文发表时间:2017/11/14
标签：钢板论文; 基坑论文; 隧道论文; 通道论文; 结构论文; 位移论文; 位置论文; 《建筑学研究前沿》2017年第16期论文;