地铁隧道上方下沉式广场深基坑施工的探讨

地铁隧道上方下沉式广场深基坑施工的探讨

刘强

中铁一局集团城市轨道交通工程有限公司湖北武汉430000

摘要：随着社会的发展，人们对交通方式有了多种多样的选择，与此同时，人们对交通方式的要求也随之升高，其中地铁隧道的施工就是其中一方面。本文就上海南京路下沉式广场为例，对地铁隧道上方下沉式广场深基坑的施工进行探讨。

关键词：下沉式广场；浅埋；基坑；地铁隧道；变形控制

0前言

上海南京路下沉广场基坑施工主要是在地铁隧道的上方开展,由于其特殊的地理位置,底板下的地铁1号线,2号线穿过,特别是1号线隧道埋置很浅,因此施工存在很大难度。通过一系列的施工技术,解决了坑基开挖卸载后引起铁隧道上浮而造成的变形问题,并成功地完成了下沉式广场的浅埋基坑建设工作。

1工程概况

刚建造的南京道下沉式广场处在南京西路和西藏交叉口，位于城市中心，建筑面积高达8000平方米，与南京路地下步行地街、地铁1号线、地铁2号线、M8线出入口相连，建成后可解决地铁1号线、2号线、M8线三号线的进出站问题，与南京路、西藏路的客流进行交汇，形成区域性交通中心。

下沉式广场基坑大部分为地铁1号线和地铁2号线地铁隧道的上方，地铁1号线、2号线上下行线总共4条并且在下沉式广场的底板中心区域呈“井”字穿梭。其中，地铁2号线隧道埋设相对较深，隧道顶部绝对标高-11.162m，下沉式广场底板的绝对底标高为-0.623m，与1号隧道相比相差3m左右。

2施工难点

2.1下沉式广场地理位置特殊

正如前面提到的,地铁1号、2号线4条隧道在下沉广场底部呈“井”字形状穿越,特别是埋设较浅的1号线，其隧道顶部距底板仅3m左右,几乎整个底板的施工都是在隧道顶部进行的。因此,地铁1号线和地铁2号线运营区间隧道上方大面积卸载后,控制隧道的变形是这个项目的难点,特别是对1号线隧道的保护和监测,是整个项目施工的重点。

2.2运营地铁隧道变形控制要求高

为保障地铁能够顺利的通行，在施工过程中就应按照以下变形控制指标对正在使用的地铁隧道进行维护：

（1）两轨道的横向高差小于或等于2毫米，纵向偏差和高低差最大值小于或等于4毫米。

（2）地铁结构最终绝对沉降和水平位移量小于或等于5毫米，地铁结构日沉降量和水平位移量小于或等于0.5毫米，曲率半径的变形曲线是大于或等于15000米，结构相对弯曲小于或等于1／2500，隧道收敛每天变化量小于或等于2毫米，结构最终收敛值小于或等于10毫米

（3）报警值：监测值超过日指标或地铁结构总变形控制量的1/2时，立即报警。

2.3施工时间紧，限制条件严格

根据经营部以及设计的要求，下沉式广场在地铁1号线的隧道上方进行施工时必须要分块施工，每一个施工块必须在地铁1号线地铁监护的日期范围内进行施工。与此同时，分块底板的挖土、截桩、钢筋绑扎、模板、混凝土浇筑等几个过程，应更加密切、一次完成，并且还要在当日运营结束至次日运营开始的8时内结束所有工作。

2.4分块底板间施工缝防水要求高

由于下沉式广场面积非常大，光1号线上方底板就划分成的隧道30个施工块，从而形成了大量的施工缝。必须加强施工缝防水处理，如果处理不当，会造成楼板渗漏

3关键技术措施

通过对工程难点的深入探析,不难看到,在施工期间,地铁隧道的的抗浮是项目建设过程中的重中之重。尤其是地铁1号线,其埋设深度浅,自然地下只有约7米的距离,下沉式广场虽然只有3米的挖掘深,但是基坑距1号线只有3米的距离,开挖卸载面积非常大。如此大面积的卸载后,会对浅埋1号线隧道的安全造成很大的影响,所以有必要严格控制1号线隧道的结构变形与上浮变形。地铁隧道作为一个相对灵活的结构,如果控制不当,使其发生较大的上浮,将会发生隧道相邻管片出现差异变形的现象,然后就会破坏段接缝的防水措施,导致隧道出现渗水渗漏现象,严重的话甚至会影响地铁的正常运营。

经过反复论证，隧道施工控制可采用钻孔灌注桩抗拔桩、地基加固、通底板结构限时完成以及结构完成后及时回压等措施来解决。在使用过程中，隧道的施工可以使用足够的钻孔灌注桩和下沉式广场地板一体化实施。

3.1钻孔灌注桩作为抗拔桩

因为1号线隧道的抗浮桩距离隧道外边只有500毫米,因此,关于抗拔桩的定位放线和成孔时桩身的垂直放置等问题是十分重要的。控制控制桩身定位桩的垂直度线,把进洞里是非常重要的。对隧道边线及隧道两侧抗拔桩桩位放样采用极坐标法全站仪放测,测量完成后,除了要求监理单位审查以外,还需要为地铁监测部门进行现场确认。控制桩身垂直度时要注意不要超过1/300,使用经纬仪对桩机垂直度和钢筋笼垂直度进行校正,并严格控制。

为了避免出现隧道两侧抗拔桩成桩期间塌孔，危及列车的运行安全，单桩建造时间严格控制在12小时之内，并且还要严格控制泥浆密度和粘度，适度增加泥浆密度。采用膨润土和保护，在护壁泥混合2%的重晶石来稳定孔壁

3.2底板分块施工

隧道上方的开挖工作以及结构施工都安排在夜间列车停止运行到次日上午8点之间完成。这就需要每一个进程紧密连接，避免出现时间浪费，为下一个工作程序争取时间。施工前的准备工作必须到位，要求现场有足够的劳动配置；机械设备进行维修保养，确保正常使用；钢筋、混凝土、回压材料等物品必须提前到位。技术也应采取一定的措施，如：使用旧的九夹板代替，底板下100毫米混凝土垫层，50%钢筋接驳器连接调整为全部采用钢筋接驳器连接，节约钢材的生产时间；并与混凝土搅拌站保持联系，并根据施工进度及时安排混凝土到现场，钢筋绑扎完成后就必须浇筑混凝土来加快施工的进程。

3.3施工监测

为了确保地铁运营隧道的安全，根据有关规定和技术要求，项目部请了第三方专业监测单位对地铁隧道，特别是地铁1号线隧道的变形情况进行了监测，使用自动化仪器进行检测。监测内容主要有：隧道沉降变形监测、隧道断面变形监测、隧道自动沉降监测。

根据第一阶段基坑施工期间的实际情况可见，在进行项目开挖时，下行线与上行线的变化趋势基本相同，但变形量比上行线要小，这是因为下行线离施工区比较远。开挖隧道隆起约为0.72毫米。隧道上方分块开挖时隧道上方分块开挖时，自动监测系统以1次/500的频率及时、准确地向施工现场传递项目施工数据，实现对地铁隧道结构的安全远程实时监控

根据第二阶段基坑施工期间的实际情况可见,整个开挖过程隆起约为1.15毫米。在实际的施工中可以看到,在基坑隧道上方分小块开挖时,隧道的隆起量非常小,每开挖一小块隆起约0.3毫米。隆起的最大值随着坑基开挖位置的变化而变化,避免基坑施工中连续隆起现象,导致出现较大的沉降差异。监测数据表明分小块限时开挖、浇底板、压重的方法效果良好，并有效地降低了在施工过程中不良影响引发的隧道变形状况。

4结束语

由于施工方案的合理安排，施工进度正常，基坑支护、加固效果良好，及时对基坑开挖后的底板浇捣和压重，为了避免在施工过程中基坑开挖暴露时间过长而引起的持续变形状况，有效控制了运营中地铁隧道结构的变形，达到了在施工的同时保护地铁隧道结构、维护地铁正常运营的目的。

参考文献

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