交通主干道下地铁盖挖顺作法施工质量及沉降控制探究

戴军

一、工程概况

河庄站位于河景路与河庄大道十字路口，车站沿河景路东西向布置，车站规模535.16m×21.7m，设3组风亭、8个出入口。盖板长30.7m，宽21.7m，厚度800mm，混凝土强度等级C35P8，围护结构体系由10幅800mm厚45.173m长地连墙、18根直径1100mm长37.5m立柱桩、φ850@600三轴搅拌桩抽条+裙边加固、φ800@600高压旋喷桩加固构成。盖板下为3道内支撑，其中第1道为1000mm×900mmC30混凝土支撑，第2、3道采用800（t=16mm）钢支撑单拼。受交通疏解影响，盖板分两期施工，局部降板供管线回迁使用。地下连续墙底位于⑧2粉质粘土层，立柱桩底位于4圆砾层。

河庄站盖板周边临近建筑物为萧山农商银行河庄支行，江东锦绣名座小区，景悦花苑小区，河庄街道办事处。

二、盖挖顺作法施工

河庄站盖板依据拉森钢板桩与交通疏解情况分两期实施，一期围挡施工河庄大道东侧盖板，待盖板施工完成，管线回迁、道路恢复后，二期围挡施工河庄大道西侧盖板。

1.围护结构施工

盖板区管线改迁完成后，进行地下连续墙施工，然后分别施工拉森Ⅳ型钢板桩、立柱桩、三轴搅拌桩抽条+裙边加固、旋喷桩加固、降水井。各工序完成后，在盖板区开挖前二十天采用井点降水对基坑进行预降水、疏干，以加固坑内土体，再进行土方开挖。随着土方开挖及时架设钢围檩及第一道钢支撑，架设完成后继续开挖至盖板底垫层标高30cm后人工清底，进行盖板施工。局部掏挖施工临时纵梁。

2.盖板施工

（1）首先开挖至第一道支撑下50cm，施工钢围檩及临时钢支撑；然后开挖至盖板底垫层标高30cm后人工清底，局部掏挖施工临时纵梁。

（2）盖板与地下连续墙简支，盖板施工前需凿除400mm地下连续墙并植筋，拉拔试验通过后，将盖板钢筋与植筋部位整体焊接连接，施工盖板。

（3）盖板达到规定强度后，进行防水及管线回迁施工，随后回填降板处土体至未降板顶板标高处齐平后，拆除钢围檩及临时钢支撑，最后对剩余部位回填并进行道路恢复。

3.土方开挖

盖板下土方水平开挖由盖板两侧同时向中间开挖，并根据支撑平面位置分段，每段长度为6～8m。垂直开挖遵循“竖向分层，纵向分段”原则由下至上分层分段，由小型挖机配合长臂挖机进行开挖倒土，最终垂直运输至地面，装车运送至弃土场。

4.内支撑施工

（1）盖板下第1道支撑为700mm×1200mm砼腰梁、900mm×1000mm砼支撑、600mm×1000mm砼连系梁、600mm×1000mm砼八字撑组合支撑形式。砼腰梁与地连墙接触面需进行凿毛处理，将C18@400双排钢筋植入既有连续墙内500mm，拉拔试验通过后方可进行腰梁砼支撑施工，待强度达到规范要求后进行后续土方开挖。

（2）第2、3道采用 800（t=16mm）钢支撑单拼，第一道混凝土支撑以下每层支撑及支撑至基底之间分别设置[20槽钢与格构柱焊接形成剪刀撑。所有钢构件连接均为满焊，钢连梁连接钢缀板与钢支撑之间留适当间距，以便塞入木楔，钢楔等夹紧钢管；剪刀撑与临时立柱通过缀条焊接在一起。盖板下施工空间受限，钢支撑架设采用小型挖机配合手拉葫芦进行架设。

5.主体结构施工

主体侧墙施工采用大钢模+三角背撑施工，中板及框架柱施工采用满堂承插盘扣脚手架。主体结构混凝土施工采用地泵进行浇筑，浇筑过程中采用插入式振捣器人工振捣，分层浇筑，每层厚度不超过30cm，浇筑完成后及时对混凝土表面进行无纺布覆盖，洒水养护，待达到设计强度的75%后拆除支架。

三、施工监测控制

盖挖顺作法施工期间，以开挖范围周边地表、建构筑物、地下管线沉降、基坑围护结构变形情况作为监测对象，以基坑开挖作为监测工作的重点阶段。

1.监测范围

根据《城市轨道交通工程监测技术规范》（GB50911-2013）及基坑设计深度、断面尺寸、施工工法、支护结构形式、地质条件、周边环境条件，综合确定工程影响分区。

2.监测等级

根据《城市轨道交通工程监测技术规范》（GB50911-2013），基坑工程自身风险等级、周边环境风险等级和地质复杂程度划分。

3.监测项目

盖板区监测项目主要包括：

（1）地表沉降：地表沉降剖面点由内向外先密后疏布置，监测点与围护外边线间距为1m、3m、5m，设置6组18个地表沉降监测点。

（2）立柱沉降：立柱沉降点采用钻孔埋设于立柱桩顶端支撑上，设置7个立柱沉降监测点。

（3）墙体测斜：墙体测斜与墙体沉降监测点共用，埋设于围护墙顶冠梁上，设置6个墙体测斜测点。

（4）砼支撑轴力：采用钢筋计进行监测，设置3个断面，每个断面布设4个传感器。

（5）钢支撑轴力：采用轴力计进行监测，设置3个断面，布设于支撑端头。

4.监测频率

检测频率具体如表1所示。

表1 监测频率一览表

四、质量安全控制措施

（1）盖板影响区域建筑物密集，结合周边地表沉降监测数据，坑外降水6m，采用控制性降水；

（2）重视加强盖板区域监测，随着开挖进度，增加立柱沉降监测点；

（3）对经过盖板的车辆进行限速限载，与交警沟通在交叉路口设置绕行线路标识标牌，避免车辆在盖板区域集中停留；

（4）主体结构、支撑拆除分段进行，保证受力均衡，整体结构稳定：同时严格按照设计图纸要求控制好钢支撑与连系梁、钢支撑与抱箍、剪刀撑焊接质量；

（5）盖板与侧墙、砼腰梁与测量间形成的水平施工缝处预埋注浆管，主体结构施工完成后进行注浆堵漏；

（6）保证应急物资数量，必须物资靠近施工作业面存放；

（7）土方开挖时对地下连续墙掏槽探缝，如发现渗水点及时处理，减少基坑渗漏水风险。

（8）组织专家论证会，交流学习同类型盖挖施工经验，对施工方案进行设计优化，总结归纳可行性建议。

五、结语

本文通过对杭州地铁8号线河庄站盖挖顺作法施工过程中质量安全控制措施和监测数据的分析，得出以下结论：

（1）土方开挖过程中，砼支撑浇筑、钢支撑架设之前的时间，地表沉降速率持续增大，砼支撑浇筑、钢支撑轴力施加后，地表沉降速率逐渐减小，可见无支撑暴露时间长短直接影响地表沉降数值的增长。

（2）坑外控制性降水，道路绕行、车辆限速限载，主体完成后注浆等措施实施后，地表沉降速率日变化得到了一定控制。截止主体结构施工完成，地表沉降始终控制在日变量1.7mm/天，累计值14mm以内，未发生沉降监测预警。

（3）合理选择围护结构内支撑形式，缩短基坑无支撑暴露时间，采取控制性降水、限速限载、注浆加固等措施可有效控制地表沉降，有助于基坑开挖安全进行。