江凌（中铁二局股份有限公司福州分公司）
关键词：深基坑基坑支护H型钢HtypesteelinsoftsoildeepfoundationpitapplicationLingJiangChinaRailwayErjuCo;Ltd.FuzhouBranchAbstractExistingoperationsdeepfoundationpitrailwaystationreconstructionofsoftsoilarea，excavationusingtheoriginaldesignsolutionsforφ1000mmofboredpiles，setupadoublerowoflateralmixingpilesealφ700mm，bothsidesofthepitsetφ609pileringbeampipeintheboreholepositioncrossbars，stationtransformationvenueforsmall,heavy,tightcharacteristics,theoriginalexcavationpileusingoptimization-basedforce350×350×12×19mmH-beam,900×12mmsteelplateinsertedbetweentwopiles,purlinatintervalsof5.0msetacrossbrace,crossbraceusingφ609×14mmsteeltubesupportingtheprogram.Optimizationshortentheconstructiontime,toensuretheconstructionqualitypaperprogramcontentandtheoreticalcalculationdescribedindetail,forthefutureconstructionofsimilarprojectscanplayareference.Keywordsdeeppitexcavationsh-beam1
工程简介既有福州站仅为6股道的中小型车站，随着新建铁路温福线、向莆线及京福线引入福州站，需要对福州枢纽及路网生产力布局进行调整，对福州站及其相关段所进行改扩建，主要包括将福州站现有6股道扩建成14股道，改造无站台柱雨棚，新建北广场高架候车室，新建动车存车场、供电段，改建客车整备所、车辆段、客运段洗衣厂。
站西路立交中桥位于福州站西侧咽喉区，福州站改扩建后规模相应扩大，结合地方市政道路规划情况，站西路立交中桥按城市I级干道标准重建，下穿铁路立交段全长190m（K0+552.5～K0+742.5），结构型式为（6+2-9.5+6）m框架。立交桥下穿福州站场，北通新店，与在建的机场二期辅道相接，南连福州市区，地势平坦，公路之外地面上房屋密布。改造后立交桥范围有12股道铁路，南北侧各1条平行铁路的公路。
2工程地质概况该段地面标高5.0～6.0m，基底标高-3.0m，基坑深度8.1～9.0m，查地质钻探试验资料得各土层参数如下：①、素填土：该层由地面以下至1.85标高（厚3.15m～4.15m），粘聚力C=38.7kPa，内磨擦角φ=11.70，容重r=17.4kN/m3；②、流塑淤泥：该层由1.85至-3.45标高（厚5.3m），粘聚力C=10.3kPa，内磨擦角φ=3.180，容重r=16.3kN/m3；③、粉质粘土：该层由-3.45至-8.45标高（厚5.0m）粘聚力C=42.2kPa，内磨擦角φ=13.30，容重r=20.2kN/m3；④、中砂：该层由-8.45至-10.2标高（厚1.75m）粘聚力C=0kPa，内磨擦角φ=30.00容重r=17.0kN/m3，如图1工程地质概况图所示。从以上地质资料可看出第二层土为典型的沿海地区软土层，内磨擦角小、粘聚力低，不利于基坑边坡的稳定性。
图1工程地质概况3原基坑支护设计原设计基坑支护采用φ100cm的钻孔桩，桩间距120cm布置，桩长22m，桩外侧两桩间采用一排φ700mm双头搅拌桩止水，间距50cm布置，桩长12m，桩顶设置高1m、宽1.2m圈梁，基坑两侧在圈梁位置设置φ609的钢管横撑，如图2钻孔桩基坑支护大样图所示。
图2钻孔桩基坑支护大样图4H型钢支护方案由于受征地迁改及股道运营影响，施工工期要求短，无钻孔桩的施工工期和凝固期，而四周地势相对较为平坦且距建筑物较远，故项目部在经过对比分析后决定改用H型钢支护方案，具体方案如下，如图3H型钢支护方案大样图所示：①、首先将原地面卸载至4.0m标高处，坡顶设3.0m宽平台，边坡采用1：1坡率，由此基坑检算深度按7.0m计算；②、基坑支护主受力桩采用350×350×12×19mm的H型钢，间距1.0m布置，桩长为12.0m；于两桩之间插入厚度12mm、宽度900mm、长度8000mm的钢板，钢板底面标高位于-4.0m标高处（深入基底1.0m）；H型钢顶面以下1.0m处内侧设一道围檩，围檩采用同型号的双拼H型钢；③、随着开挖的进行，在围檩处每隔5.0m设一道横撑，横撑采用φ609×14mm的钢管，横撑正中间设一立柱，立柱采用同型号H型钢。
图3H型录钢支护方案大样图5H型钢支护方案检算由于H型钢间距为1.0m，故计算时取1.0m宽度作检算，如图4受力模型图所示。
6两种方案工期及经济性对比分析站西路立交中桥下穿铁路段基坑长190米、宽42米，基坑周长489延长米。原设计主要工程量有φ100cm钻孔桩共408根/8976延长米、φ700mm双头搅拌桩807根/9684延长米、圈梁489延长米、φ609的钢管横撑1870延长米。H型钢方案主要工程量有卸载挖土方5196立方米、回填渗水土5196立方米、H型钢支护489延长米、φ609的钢管横撑2084延长米。
（1）、施工工期对比：①、钻孔桩方案：受股道运营及现场征地迁改影响，实际情况只可配备8台钻孔桩机同步施工，按每台桩机2天完成1根桩的进度，需要102天，圈梁施工工期7天，圈梁施工完后5天方可安排先挖除3m深度内土方，待圈梁混凝土凝固期达到20天后再挖除其余基坑土方，剩余4m深度挖基工期10天，总工期为102+7+10=119天。
②、H型钢方案：现场一台50T履带吊配一套震动锤平均每天H型钢+内插钢板支护可施工约15周延米，基坑489延米长施工工期为33天，基坑挖土（含横撑施工）工期为20天，总计工期为55天。
经对比可知H型钢方案的施工工期较钻孔桩方案的施工工期大为减少，满足了施工现场工期要求。
（2）、造价对比（按项目部施工成本核算）：①、钻孔桩方案：钻孔桩：8976×1250=11220000元=1122万元φ700mm双头搅拌桩：9684×66=639144元=63.9144万元圈梁：489×520=254280元=25.428万元钢管横撑：1870×600=1122000元=112.2万元总计：1122+63.9144+25.428+112.2=1323.5424万元②、H型钢方案：挖土方：5196×7.5=38970元=3.897万元土方外弃：5196×18=93528元=9.3528万元回填渗水土：5196×5=25980元=2.598万元渗水土借方：5196×65=337740元=33.774万元H型钢支护：489×4000=1956000元=195.6万元钢管横撑：2084×600=1250400元=125.04万元总计：3.897+9.3528+2.598+195.6+125.04=370.2618万元从两种方案计算所得总价指标看H型钢方案指标仅为钻孔桩方案指标的0.28倍，大大节约了施工成本。
7H型钢支护方案效果检查为保证基坑开挖过程安全，能实时监测基坑变形，基坑开挖前在四周围檩上布设了10个观测点（如下图9观测点布置图所示），对基坑开挖至一半深度、全基坑深度以及承台施工后进行位移观测。每次观测如发现某点位移值大于基坑开挖深度的1%则应停止施工进行加固[2]，观测结果如下图所示。
基坑开挖深度为7m，其深度的1%为70mm。经观测承台施工完成后各点位移平均值为52mm、最大位移值为66mm，均小于允许位移值70mm。
8结束语站西路立交中桥将原设计深基坑钻孔桩+双头搅拌桩止水支护优化为H型钢+内插钢板支护，满足了工期要求且降低了施工成本。
本文详细介绍了H型钢支护方案、理论检算，可供同类软土地区铁路、公路、市政、房建等工程的深基坑支护参考使用。
参考文献：[1]、赵明华.土力学与基础工程[M].武汉理工大学出版社，2009.[2]、JGJ120-99，建筑基坑支护技术规程[S].北京：中国建筑工业出版社，1999.[3]、李庆华.材料力学[M].西南交通大学出版社，1990.作者简介：江凌，男，1978年6月出生，土木工程专业，大学本科，工程师，2000年毕业于西南交通大学土木工程系土木工程专业，毕业后主要从事现场施工和技术管理。
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