上海市隧道工程轨道交通设计研究院
摘要：本文主要以轨道交通12号线龙漕路站为背景，对车站主体结构以及工程难点及针对性措施做了简要分析。
关键词：轨道交通12号线；施工技术
1 工程概况
1.1 工程概述
轨道交通12号线龙漕路站建址位于龙漕路龙吴路交叉口西侧，沿龙漕路布置，呈东西走向。车站主体与南侧附属结构均下穿3号线高架区间。本车站建成后将与已建成运营的3号线实现换乘。
1.2 设计概况
1）车站主体结构
车站主体内部设一堵封堵墙，将基坑分为东、西两个区。
●围护结构：采用800mm地下墙，西区标准段墙深29m，端头井墙深32m，东区墙深38.5m（下穿轻轨段除外）。下穿轻轨段围护采用Φ1000mm钻孔桩+MJS止水帷幕，桩深36m，止水帷幕深38.5m。
●支撑体系：沿基坑深度方向标准段共设置四道支撑，端头井设置五道支撑，其中第一道为砼支撑，其余均为钢支撑；
●地基加固：两端头井采用旋喷桩裙边及抽条加固，加固深度为坑底以下3m；下穿轻轨段采用MJS工法桩加固，加固深度为中、底板以下3m；
●基坑保护等级：下穿轻轨段一级基坑；其余二级基坑。
2）南侧附属结构
●围护结构：F1~F3基坑为Φ1000mm钻孔灌注桩，桩长23m，止水帷幕为搅拌桩，桩长20.5m（下穿轻轨段为MJS工法桩，桩长22m）；
●支撑体系：沿基坑深度方向设置三道支撑，其中第一道为砼支撑，其余为钢支撑；
●地基加固：F1~F3基坑（下穿轻轨段除外）采用旋喷桩裙边及抽条加固，加固深度为坑底以下3m~4.5m；下穿轻轨段采用MJS工法桩加固，加固深度为坑底以下3m~4.5m；
基坑保护等级：F1~F3基坑为一级基坑；F4基坑为二级基坑。
2 工程难点及针对性措施
2.1 施工难点分析
工程实施区域位于市中心区，车站主体及南侧附属结构均下穿3号线高架，高架净空只有5m，且原3号线桩基距离基坑围护仅1.2m左右，环境保护等级要求极高。再加上车站建址范围内土质情况较差，⑤2层承压水层埋深较浅，且下部没有明显的隔水层，车站范围内长时间、大范围、大降深地降承压水，不可避免地会对3号线产生影响。
考虑到3号线施工期间仍将正常运营，施工中若产生桩基沉降超标(两相邻承台立柱差异沉降不得大于0.25‰L（L为相邻两跨的距离），即7.5mm)，将严重威胁3号线安全运营。
因此车站施工期间将从围护形式、支撑体系、承压水治理、基坑开挖、结构制作、沉降监测、应急措施等各方面采取措施，确保3号线的运营安全。主要针对性措施
3号线高架是本工程周边建筑保护的重中之重，为此我们将充分贯彻“先隔离，后成桩，全逆作，强加固，墙加深，可顶升”的保护原则，对3号线高架实施针对性的保护措施。保护措施如下：
1）桩基托换
由于车站主体及南侧附属结构基坑均下穿3号线高架，共涉及2跨高架区间3个桥墩，桥墩承台下桩基础与围护距离仅有1.2m，车站在围护施工、降水、加固和基坑开挖过程中都可能会对 3号线高架下桩基础产生影响。因此采取桩基托换的形式来控制轻轨的沉降，即通过施工新的可靠的桩基础和承台来托换原有的桩基础。
根据现场实际情况，附属结构南侧的桥墩与3号线龙漕路车站结构相连，该桥墩下部为扩大承台，附属结构基坑围护紧贴承台，已无桩基托换位置，因此只对主体结构两侧承台下的桩基础进行托换。
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桩基托换将原3号线高架承台4.8m*4.8m*2m加大为8.4m*5.8m*2.5m，并在后作承台区域施做托换桩，托换桩采用6根钻孔灌注桩，桩径为600mm，桩长50m。受制于高架净空5m的影响，托换桩采用每节3m，分节焊接施工，严格控制各工序施工时间，并配备桩底注浆措施，减小成孔过程中对3号线的影响。2）MJS隔离桩车站下穿轻轨段采用钻孔桩围护，并在原3号线承台旁施做托换桩。由于钻孔桩、托换桩施工位置与3号线原桩基的距离仅1.2m左右，结合土质情况有20m以上在砂性、粉性土中，成桩过程中极易发生坍孔、缩颈等现象，引起桩周土体位移，从而导致原PHC桩基桩侧摩阻力损失，严重威胁3号线的安全运营。
先做MJS工法桩后做钻孔桩，可以解决成孔过程中一旦发生坍孔、缩颈等现象对3号线桩基的影响。但由于MJS工法桩施工位置有限，MJS工法桩施工桩径最小为1.2m，如果施工过程中控制不慎就容易侵界，成桩过程中一侧土体硬，一侧土体软，将影响钻孔桩成桩的垂直度。
为此我们考虑了两种方案来解决这一问题：
（1）MJS隔离桩+止水帷幕
根据施工现场条件，在主体围护与3号线原桩基之间由于距离有限，施做25度扇形摆喷，间距800mm，深度为39m。
结合MJS隔离桩统筹考虑，加大MJS止水帷幕的喷射角度，即保证止水帷幕的宽度，也解决了钻孔桩桩间土的处理。拟在主体、南侧附属结构围护与原轻轨桩基间扇形隔离桩位置，止水帷幕采用360度全圆摆喷，深度不变。采用上述方案，3号线原承台保护措施的施工顺序为：MJS隔离桩——托换桩——钻孔桩围护——MJS止水帷幕——扩大承台。
（2）内侧MJS工法桩内成围护桩+外侧止水帷幕
钻孔桩及MJS工法桩桩位排布方式有两种：
①钻孔桩位置180度MJS工法桩双向对喷，对喷区域内成钻孔桩，为保护3号线高架原桩基，围护桩外止水帷幕仍采用单排MJS工法桩向围护方向180°摆喷；
②钻孔桩位置处采用360度MJS全圆摆喷，摆喷区域内成钻孔桩。
此种方案也能解决钻孔桩坍孔对轻轨桩基产生影响。但考虑到钻孔桩与MJS工法桩为两种工序，施工方面的相关协调包括施工时间的衔接，相互影响的范围，加固体强度达到的时间以及成桩所能承受的加固体最大强度等都需要通过试验来的得到。
如采用此种方案我们将对钻孔桩、内排MJS工法桩桩位重新排布，选择最合理的位置既避免两种工序相互影响，又要保证加固体内能成孔且周边加固体不坍方。
鉴于上述两种方案的优、缺点及不确定性，对于如何解决钻孔灌注桩成孔过程中一旦坍孔、缩颈引起土体位移的问题，对上述两种方案进行试验，根据试验结果来判断哪种方案更可行。
（1）试验目的
●实测⑤2层水头标高，确定主体及附属结构的承压水降深。
●通过试验，合理设计降压井结构形式，确定降压井数量，对井群设计作进一步优化，以取得最好的降水效果。
●明确⑤3-2层的隔水效果，确定⑤2与⑦2是否有水力联系。如果⑤2与⑦2层之间存在比较强的水力联系。
●选取不同围护设计深度的工况模拟分析降水对周边环境的影响，对围护设计深度提出优化建议，确保基坑安全。
（2）试验结论经计算，试验场区内第⑤2层承压水水位平均埋深为3.90m。通过计算主体基坑最大降深为15m，
●不同井结构的单位涌水量有所差别，引起的降深效果也有所差别。
●在滤管长为10m、15m、20m中，10m滤管（非完整井）单位出水量引起同距离处的降深要比15m和20m滤管的大。
●降压井的井深设计应综合考虑底板深度和围护结构深度，建议滤管长度10m左右。
●考虑基坑开挖深度及井损因素，端头井区域降压井井深32m；标准段区域降压井井深30m。
③验证各土层之间的水力联系
3 结束语
通常情况下，在桩基沉降引起轨道沉降前期，地铁运营公司可以通过调坡来控制轨道沉降，最大可调高40mm。因此在轨道沉降一定范围之内，可以通过运营公司调坡来保证轨道的沉降要求。倘若高架桩基沉降超过调坡所能控制的范围，将考虑采取对高架梁的顶升，维持原有的轨道坡度来保证3号线正常运行。
通过以上保护措施的实施,整个轻轨在地铁施工期间运行正常,轻轨的地基沉降远低于国家规定。
论文作者:吴有龙
论文发表刊物:《防护工程》2017年第5期
论文发表时间:2017/7/8
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