地铁车站与相邻建筑基坑一体化施工技术

赵兴波

上海建工一建集团有限公司 上海 200120

在地铁交车站与相邻建筑基坑一体化施工[1-3]，对于加快相邻分区施工速度，控制整个地下结构进度意义重大。戴志杰等[4]通过上海轨交1号线上海南站站的施工，总结了上海软土地基单基坑开挖和相邻基坑同期施工的经验。周照青[5]从设计到施工各方面的配合措施的角度，阐述了实现复杂的地下结构与轨交车站的一体化施工技术。邸国恩[6]从设计的角度提出了轨交车站商业综合开发项目基坑支护结构设计方法和关键技术对策。

本文从施工工艺的角度，详细阐述了在建轨交地下车站与相邻建筑基坑同时施工和同步施工技术，取得了良好的工程实施效果，总结了轨交车站与相邻建筑基坑一体化施工[7-9]的经验。

1 工程概况

上海大中里项目紧邻轨交13号线南京西路站，自B2层地下室开始，车站与大中里项目相互连通。在大中里结构施工期间，13号线南京西路站将投入运营。从建筑功能角度来说，与车站相邻的大中里项目应完成至满足轨交方要求的地下结构进度。从基坑变形控制角度来说，应当先施工大中里相应分区基坑，待地下室回筑到一定阶段后再行施工邻近车站分区。但因车站施工节点要求，在1-a区、2-a区地块（图1）基坑开挖前，车站两侧端头井已经施工，并进入车站二期结构施工；另一方面，根据项目进度估算，在大中里项目后续基坑分区开挖时，车站基坑可能处于底板养护完成后的回筑作业阶段。在上述情况下，若考虑待车站地下结构完成后再进行大中里主塔楼基坑1-a区、2-a区的开挖，势必会大大影响工程的进度。

图1 基坑分区

车站基坑支撑共5道，其中第1～4道钢筋混凝土支撑与1-a区或2-a区的支撑标高基本一致，基本通长布置。最后一道支撑与1-a区或2-a区的底板形成传力体系。最后一道支撑根据开挖要求设计为钢筋混凝土支撑或钢支撑（图2、图3）。

图2 车站与1-a区基坑剖面示意

图3 车站与2-a区基坑剖面示意

2 一体化施工技术

2.1 同时施工工艺

根据深大基坑工程相邻分区的交叉作业，先施工区为顺作明挖的情况，采用在建地铁车站与相邻建筑基坑同时施工技术，其工艺流程为：在建地铁车站底板完成后，由上而下依次开挖相邻基坑各层土方并施工支撑体系，相邻基坑每道支撑体系施工时都需与车站基坑未拆支撑或回筑结构形成可靠的水平传力体系，车站基坑的支撑拆除、地下室回筑与相邻基坑的支撑施工相互协调，直至完成整个地下结构施工。本工艺应用于1-a区基坑与相邻车站北段的建造施工中，具体施工工流程如下：

1）工况1：地铁车站基坑开挖至坑底并完成底板养护，相邻基坑分区桩基、加固、围护结构、管道保护等开挖准备工作就绪（图4）。

图4 地铁车站基坑底板养护，相邻基坑准备开挖

2）工况2：相邻基坑分区第1层土方开挖，完成首道支撑施工，同步拆除车站基坑最下一道支撑。此时，车站基坑与相邻基坑分区首道支撑形成完整的传力体系。

3）工况3：车站基坑回筑地下室最底层结构，相邻基坑分区同步向下开挖土方并完成第2道支撑。此时，车站基坑与相邻基坑分区的第2道支撑形成完整的传力体系。

4）工况4：拆除车站基坑相应支撑，继续向上回筑车站地下结构。

5）工况5：当回筑结构形成刚度后，相邻基坑分区向下开挖土方并施工支撑。此时，车站基坑回筑结构与相邻基坑分区支撑形成完整的传力体系。

6）工况6：重复工况2～5，完成车站基坑地下结构回筑和相邻基坑分区底板。此时，拆撑范围上下均形成了可靠的水平传力体系。车站基坑首道支撑在地下结构完成后暂时保留以确保在后续相邻分区拆撑阶段的支护刚度。若相邻分区逆作施工，至此工况，整个地下结构完成施工。

7）工况7：相邻基坑分区在底板养护完成后，进行地下室结构顺作施工，填充车站与地下室外墙孔隙。在回筑至顶层时，拆除2个区域的首道支撑和临时设施，进行结构补缺，完成整个地下结构（图5）。

图5 相邻基坑分区地下结构完成

2.2 同步施工工艺

紧邻地铁车站的基坑分区与在建地铁车站基坑的同步施工工艺流程为：在设计阶段将2个基坑一体化设计，确保每道支撑在立面、平面上形成整体作为可靠的水平传力体系；2个基坑在开挖阶段按照统一规划的挖土分块及挖土方式，同步向下开挖，随挖随拆分期墙并将两侧支撑连接为整体；在地下室回筑阶段，2个基坑同步拆撑并施工相应位置的地下室结构，两侧地下室回筑进程基本保持一致。值得指出的是，当两侧共建基坑挖深相差不大时，宜采取相同的支撑道数，每道支撑的标高应一致；当两侧共建基坑挖深相差较大导致支撑道数不一致时，较浅基坑开挖范围内两侧各道支撑的标高应一致，较深区域宜在较浅基坑的底板位置布置1道支撑与垫层或底板形成可靠的传力体系。

以车站基坑中间段2与相邻基坑2-a分区的同步施工为例，该工艺典型施工流程如下：

1）工况1：2个分区均完成支撑优化设计、桩基、加固、围护结构、管道保护等开挖准备工作（图6）。

图6 开挖准备工作

2）工况2：首层土方开挖，施工首道支撑。车站基坑与相邻基坑分区首道支撑形成完整的传力体系（图7）。

3）工况3：第2层土方开挖，施工第2道支撑，随挖土分层逐层、逐段拆除分期墙，将2个分区的支撑连为整体。

4）工况4：重复工况3，直至相邻基坑分区底板垫层完成后，施工车站基坑最后一道支撑并向下开挖土方。此时，同步浇筑相邻分区邻近车站基坑一侧底板，并保留车站最后一道支撑与底板之间的分期墙，以加强最后一道支撑的水平刚度（图8）。

图7 开挖首层土方，施工首道支撑

图8 相邻基坑分区垫层及局部底板完成

5）工况5：车站基坑开挖至坑底并施工底板，同步施工相邻分区底板。

6）工况6：依次拆撑并同步回筑两侧地下结构（图9）。

图9 依次拆除支撑，地下结构回筑

7）工况7：拆除首道支撑和临时设施，回筑完成整个地下室结构（图10）。

图10 回筑完成整个地下室结构

2.3 协调管理要点

地铁车站基坑与相邻基坑分区在共建过程中可能涉及到多家建设、监理、设计、施工等单位及政府监督部门的协调，施工信息的有效沟通是确保施工顺利实施的关键。

1）通过四方协议，约定各自的权利和义务，明确各自的施工范围和工序搭接顺序，为后续施工沟通提供管理和约束依据。

2）制订共建施工管理的组织框架与会议制度，建立协调例会制度，原则上一周至少一次，由参建各方项目负责人出席，对现场发生的情况做总结汇报，对于存在的问题提出整改与改进措施。

3）技术管理制度：建立现场施工技术协调小组，统一协调降水、监测、挖土等方案的管理工作，包括确定方案编制主体及辅助单位、最终方案的汇总单位、方案评审计划、监测范围划分及监测数据汇报、挖土区域划分等。

4）施工现场管理制度：明确共建基坑的施工现场管理范围划分后，确立各个管理区域内的参建方责任，确保不留空白。各区之间既有统一协调管理，又有各自的分项管理任务，主导和配合的角色按需轮换，以满足工程管理需要，从而推进工程的有序开展。

3 结语

对在建地铁车站与相邻建筑基坑分区采取一体化施工技术，合理安排2个区域的施工工艺、劳动力及资源配置计划，并建立行之有效的现场管理机制，确保建筑工程的里程碑式节点工期的实现和车站工程结构的顺利完工，赢得了社会各界的高度好评。其中，2-a区与相邻车站基坑同步施工，为T2塔楼核心筒模架装备的安装争取了45 d的安装时间，创造了主体结构快速施工条件。本工程取得的显著成果，可为类似工程提供借鉴和参考。