摘要：本文介绍了机场联络线1标1#风井深基坑开挖的施工方法，周边环境复杂，基坑西侧为沪杭高铁，东侧为杨新竖河，南侧临近微波塔及其配套设施，四周存在大量已拆迁房屋遗留的浅基础，因西侧邻近沪杭高铁路基段，保护等级为1级，采用多坑开挖方法，围护结构采用1.5m、1.2m厚的地下连续墙等。
关键词：深基坑 复杂环境 开挖 应用
1.工程概况
1#风井基坑工程位于七宝站与华泾站区间，小里程接明挖入地段，大里程接盾构段，为盾构始发井兼中间风井，起讫里程为DK6+490.1～DK6+645.5，总长为155.4m。
1#风井基坑工程四周环境复杂，基坑西侧为沪杭高铁，距沪杭高铁路基坡脚的最近距离约为10.6m，距高铁线路中线距离约20m，基坑东侧为杨新竖河，距离为11.4m。场地南侧临近微波塔及其配套设施，与基坑距离约35.6m。场地四周存在大量已拆迁房屋遗留的浅基础。邻近沪杭高铁路基段，周边保护要求较高，围护结构采用1.5m、1.2m厚的地下连续墙+内支撑支护型式，围护深度40m～56m，开挖深度16.662m～25.533m，沿基坑深度方向采用钢筋混凝土支撑+钢支撑进行支护,并采取分坑措施共分5段。
2.施工难点
（1）周边环境保护
该项目工程环境保护等级为1级，工程场区周边的沪杭高铁坡脚离基坑边仅10.6m，在承压含水层减压降水影响范围之内，是工程建设期间的重点保护对象。
（2）水文地质条件
根据勘察报告，1#风井开挖涉及到的地层中不涉及到微承压水和承压水层，基底位于⑤1层，⑤1和基底下⑥1层渗透系数较低，为一道天然隔水层，为基坑开挖提供了安全保障；围护涉及到的土层中⑦1和⑦2层为承压水层，承压水层厚度大于35m，层顶最浅埋深约30m，这一承压水层组具有涌水量大，降水影响范围广的特点，地连墙无法进行隔断。
（3）基坑减压降水渗流类型
1#风井最大开挖深度25.5m，地下连续墙深56m，插入比为1.17，不考虑基底隔水N-jet情况下，其减压降水渗流类型属于悬挂式止水帷幕（坑内降水井深度小于帷幕深度）加强隔渗效果。施工基坑N-jet全封闭止水后，坑内降水时理论上无地下水补给，此时基坑内外水头差较大，对地下连续墙止水性能提出很高要求，因此要严格把控地下连续墙的施工质量。
（4）开挖作业面狭小，施工工序交叉，开挖作业安全风险高。
1#风井5号坑里程为DK6+615~DK6+645，长30m，宽25m，最大深度25.5m，
砼支撑一、二、四、六道，钢支撑三、五、七道，先采用表层土采用长臂挖机开挖施工，坑内小挖机翻土，钢支撑采用50吨吊机安装。开挖作业、支撑吊装、安装、基坑内排水等相关工序同步作业空间立体交叉作业，施工安全风险大，组织施工需精细化、风险提前预警管理。
3.施工方案
3.1开挖方案选定
1#风井接盾构段为盾构始发井兼中间风井，需为2标段盾构拼装提供场地等相关工期要求及施工筹划，1#风井基坑工程主体分为1期和2期进行分阶段施工，具体分区如下：
1期：1、3、5号基坑
2期：2、4号基坑
3．2 开挖方案实施
3.2.1围护结构施工
为了保护沪杭高铁，西侧铁路先行试做隔离桩。1#基坑西侧距围护结构外侧3m位置打设一排φ1m间距1.2m的钻孔桩做隔离，桩长与地连墙同长。钻孔桩顶部采用系梁与地连墙的顶冠梁连接，系梁水平间距为6m。
围护结构先施工槽壁加固及导墙，然后依次施工地下连续墙、RJP墙缝止水、隔离桩的冠梁和地下连续墙的冠梁及连续梁、N-jet封底加固、钻孔灌注桩、旋喷桩地基加固（如图1所示）。
.png)
图1
地下连续墙采用选用2台SG70成槽机成槽；泥浆采用NV-1钠土泥浆进行护壁；钢筋笼采用一台500T履带吊机和两台350T履带吊机整体起吊；1200mm/1500mm厚地下连续墙接头采用十字钢板。
地基加固采用二重管旋喷桩、N-jet工法桩、三轴搅拌桩以及RJP工法止水桩。
钻孔灌注桩采用泥浆护壁灌注桩，成孔采用回转钻。
基坑内采用深井降水（压）降水体系，辅以排水明沟、集水井排水体系。
3.2.2基坑明挖顺作施工
根据上述依次进行钻孔隔离桩、三轴槽壁加固、地下连续墙、地基加固、抗拔桩及立柱桩、降水井的施工，并按需降水至设计标高后进行开挖，以5号坑开挖为例。
基坑土方主要采用机械开挖，辅以人工开挖；支撑体系采用φ800钢管，支撑和砼支撑，地面钢支撑吊装采用50T履带吊机起吊安装。
.png)
开挖土体至第一道混凝土支撑底部，浇筑第一道混凝土支撑，待第一道混凝土支撑达到设计强度后，开挖土体至第二道钢支撑底部，架设第二道钢支撑并施加预应力。
基坑从上向下依次分层开挖，随挖随撑随降水，向下开挖至基底；其中第一、二、四、六道支撑为混凝土支撑，第三、五、七道支撑为钢支撑。
依次向下开挖土体并及时架设或浇筑支撑，直至基坑底部。
施工弃土排放办法执行上海市关于渣土排放的相关规定，在建设单位帮助下，并向相关部门办理弃土手续、弃土场地的申请和土方运输的有关手续，弃土堆放指定地点。
为了防止土方运输车辆污染道路，在施工区出入口设置洗车台，运土车辆出去时，将车辆轮胎冲洗干净，防止带泥上路。冲洗车辆的废水，经二次沉淀净化后，排入市政排水管网中。
施工接地网、素砼垫层、防水层及底板，待底板达到设计强度后，拆除第七道钢支撑，依次向上回筑结构侧墙。
施工侧墙至第六道支撑（与腰梁连通）；待混凝土强度达到规定强度后，拆除第六道撑（保留腰梁)。
施工侧墙至第五道支撑；待混凝土强度达到规定强度后，拆除第五道撑。
施工侧墙至第四道支撑（与腰梁连通）；待混凝土强度达到规定强度后，拆除第四道撑（保留腰梁)。
施工侧墙至第三道支撑；待混凝土强度达到规定强度后，拆除第三道撑。
施工侧墙至第二道支撑（与腰梁连通）；待混凝土强度达到规定强度后，拆除第二道撑（保留腰梁)。
施工侧墙至第一道支撑；待混凝土强度达到规定强度后，拆除第一道撑和格构柱并施工顶板腰梁。
按要求拆除余下支撑和分坑采用的封堵墙，并及时施工主体结构衔接部分并按要求回填，并压实。然后开始盾构吊装、组装并始发，始发完成后施工主体结构的内部结构和五号基坑的顶、中板。
模板以胶合板木模为主，模板排架采用扣件式满堂钢管脚手架，钢筋现场加工制安，混凝土采用商品混凝土，混凝土浇筑以泵送为主，充分保证混凝土的塌落度的控制。大体积混凝土浇筑采用“一个坡度、薄层浇筑、循序推进、一次到顶”的施工工艺。
3.2.3开挖监测
环境保护与施工监测：基坑变形控制保护等级为1级，深基坑施工时应加强监测与监控工作。为了控制围护结构、周围建筑物、构筑物及地下管线的变位、沉降和预报施工中出现的异常情况，并正确指导施工，在施工过程中建立严格的监测网络，实现信息化施工。
（1）认识各种因素对地表和土体变形的影响，以便有针对性地改进施工工艺和施工参数，减小地表和土体变形，保证工程安全；
（2）预测施工引起地表和土体变形，根据地表变形发展趋势和周围建（构）筑物、地下管线沉降情况，决定是否需要采取保护措施，并为确定经济、合理的保护措施提供依据；确保地表构筑物及地下管线的安全，特别是确保铁路的行车安全；
（3）检查施工引起的地表沉降和建（构）筑是否超过允许范围，并在发生环境事故时提供依据；
（4）为研究地层、地下水、地表和土体变形的关系积累数据，为研究地表沉降与土体变形的分析预测方法等积累资料，并为改进设计和调整施工参数提供依据；
（5）通过监测数据的分析处理，掌握施工过程中周边土体稳定性的变化规律，调整或优化施工参数，控制地表的下沉，确保铁路安全和建筑物的正常使用；
（6）了解施工过程中，既有沪杭高铁的动态变形情况，及时掌握铁路的变形趋势，防止工程破坏事故的发生，保证既有铁路安全和正常运营。
.png)
4 施工控制措施
（1）加强岩土、基坑咨询，对基坑及岩土勘察进一步复核，预判存在的风险；
（2）设计上已采取针对性的措施进行设计，比如围护降水一体化设计，基坑全封闭止水施工，坑内降水，坑外设置回灌井等备用措施。
（3）选用上海地区最专业的连续墙，降水，加固施工队伍，正式施工前做好各项工艺试验。
（4）加强地下连续墙施工质量的控制，尤其是做好接头质量的控制，严格按照工艺试验做好接头RJP止水桩质量。
（5）加强应急体系建设，强化应急能力，配足应急物资，设备等，比如降水应急电源，应急水源，灌浆人员与设备，灌浆剂等等。
（6）加强各施工工艺控制，尤其是加强地下连续墙施工质量控制，防止墙体质量缺陷；加强N-jet及RJP工艺控制，确保隔水质量；加强降水专业化设计与施工，确保少降水，按需降水，不降水，随挖降水；加强开挖及结构施工组织，如混凝土支撑施工前，先采用钢支撑进行临时支撑。
（7）加强应急体系建设，强化应急能力，配足应急物资，设备等，比如降水应急电源，应急水源，灌浆人员与设备，灌浆剂等等。
（8）开挖作业、支撑吊装、安装、基坑内排水等相关工序同步作业空间立体交叉作业，施工安全风险大，我部加强组织管理，结合BIM信息技术及营业线安全内控系统精细化管理、风险提前预警，从而确保施工安全。
5 结束语
本方案经专家多次论证评审并根据专家意见进行修正确定，深基坑开挖过程中应加强对结构本身和周围环境进行监测，并与高铁监测进行联动。从而达到高铁路基累计沉降量2mm以内的目标，确保高铁行车安全。同时，组织我部技术人员加强施工过程中原始数据的记录，为以后同类型深基坑施工提供技术数据支持，积累施工经验从而指导同类型工程施工。
论文作者:吴如海
论文发表刊物:《基层建设》2019年第32期
论文发表时间:2020/4/14
标签：基坑论文; 混凝土论文; 强度论文; 地下论文; 地表论文; 作业论文; 高铁论文; 《基层建设》2019年第32期论文;