邻近地铁超大圆形支撑深基坑施工技术

2021-10-14周华俊贾元龙卢志强

建筑施工 2021年6期

周华俊贾元龙卢志强

江苏省苏中建设集团股份有限公司江苏南通 226600

1 工程背景

1.1 工程概况

阳明花园广场二期二阶段工程东侧为轨交6号线航津路地铁站站台，距离基坑最近处47.5 m，距离地铁管理用房12.2 m。北侧紧邻秋霞路，南侧靠近冬融路，西邻一阶段住宅，周边与主道路距离小，道路下有众多的市政管线，周边环境特别复杂。基坑安全等级为二级，局部一级。

1.2 基坑规模

本工程地下2层，深度10.5～12.6 m，基坑施工时分2个区域，1区开挖面积33 138 m2，2区开挖面积17 813 m2。围护周长1 131 m，南北方向长282 m，东西方向宽190 m。1区采用圆环支撑，外环直径180 m，内环直径160 m。

1.3 地质情况

拟建场地位于长江三角洲入海口东南前缘，地貌为滨海平原类型。拟建场地基本为空地，场地内中部有一大块地方被开挖后回填，该区域的填土较厚，达3.5～7.4 m，自然标高一般在3.64～5.07 m之间[1-5]。场地地势整体较为平坦，局部略有起伏。前期由于施工基础工程桩，整个场地均卸土至3.30 m标高左右。

基坑开挖范围内的土层分为①杂填土、②褐黄-灰黄色粉质黏土、③灰色淤泥质粉质黏土与黏质粉土互层，基底以下对基坑及围护结构有影响的地基土层主要为③层、④灰色淤泥质黏土、⑤1灰色黏土、⑤3灰色粉质黏土夹砂质粉土、⑥暗绿-草黄色黏土及⑦草黄色砂质粉土夹黏性土。

1.4 围护体系

基坑开挖1区采用φ850～φ950 mm灌注桩＋三轴搅拌桩（水泥掺量20%）＋2道水平环形支撑，坑边采用双轴搅拌桩暗墩加固，围护桩长插入比为1∶1.27～1∶1.46。一区内邻近地铁处小坑设置φ950 mm灌注桩隔墙。基坑开挖2区采用φ850～φ950 mm灌注桩＋三轴搅拌桩（水泥掺量20%）＋2道水平对撑支撑＋栈桥（限载50 t，材料堆放区限载1.5 t），坑中坑采用双轴搅拌桩坑边加固，坑内高压旋喷桩加固，集水井坑内采用压密注浆封底，围护桩长插入比为1∶1.22～1∶1.25。1区和2区均采用真空降水。基坑围护情况如图1～图3所示。

图1 第1道水平支撑平面

图2 第2道水平支撑平面

图3 近地铁处灌注桩隔墙

2 支护方案及关键技术

2.1 支护设计方案

1）整体基坑设计采用灌注桩＋三轴止水帷幕＋坑边暗墩加固＋2道混凝土环形支撑，受力薄弱或重点保护区域在第2道水平支撑上采用加强板带、增加连系梁、加大灌注桩直径、立柱桩加密等方式进行加强，汽车坡道设置钢支撑进行换撑，后浇带位置设置工字钢传力带，出土口处设置栈桥。

2）邻近地铁处小坑设置φ950 mm灌注桩隔墙，小坑内采用2道钢支撑进行换撑，待小孔内混凝土支撑与外围环形支撑连通并达到强度后拆除钢支撑。

2.2 大小坑施工处理方案

1）土方开挖分区。整体采用岛式开挖法，按“分层、分区、分块、分段、分时”的原则，利用“时空效应”，组织开挖。整体分3层开挖，上面2层土分为8个区域，对称均匀开挖。第1对称块为A区和A’区，第2对称块为B区和B’区，第3对称块为C区和C’区，第4对称块为D区和D’区。地铁保护区域30 m暂不开挖（图4）。第1道混凝土环形支撑完成后，先组织小坑内土方开挖。安装第1道、第2道钢支撑，大坑内区域暂不开挖。

图4 土方开挖分区

2）第2层土方开挖及环形支撑形成。小坑底板浇筑完成后，挖除大坑内土方，施工第2道环形支撑，由西向东施工。小坑底板浇筑完成，混凝土达到设计强度后，挖除30 m保护区内土方，挖至第2道混凝土环形支撑下方，割除障碍隔墙，施工第2道混凝土环形支撑。第2道环形支撑完成达到强度后，拆除小坑内第1道钢支撑。

3）第3层土方开挖，大坑底板开挖及底板形成。大坑区域开挖至坑底，根据后浇带分段开挖。远离小坑区域先施工，近小坑区域后施工。

4）底板分为24个区域（图5），每个区域面积平均为1 500 m2，每4～5个区域同时施工，先开挖距离小坑30 m范围外土方，后开挖靠近小坑30 m内土方。具体施工流水为：1区、2区、4区、20区、23区（先施工薄弱区域）→5区、8区、12区、16区、17区→6区、10区、18区、7区、3区→19区、9区、22区、24区→15区、14区、11区、13区、21区。