地铁基坑工程盖挖逆做法关键施工技术的探究

地铁基坑工程盖挖逆做法关键施工技术的探究

项中华

项中华

杭州地铁集团有限责任公司310020

摘要：在高灵敏度、低渗透性、饱和、软流塑的软弱地层中采用盖挖逆作法修筑大型地铁车站，对于确保工程精度、防水质量等难度较大。本文结合实例对地铁基坑工程盖挖逆作法施工工艺及关键技术问题进行探讨，可供参考。

关键词：盖挖逆做法；地铁基坑；施工工艺

一、盖挖逆做法优缺点

1.施工优势分析：（1）围护结构变形量小，对邻近建筑的影响小。（2）临时支撑少不必另外架设开挖工作平台与内撑，大幅度削减了支撑和工作平台等人型临时设施。（3）主要施工作业均位于地下，对地面和地下环境的影响很小。（4)在稳定的支撑体系下作业，安全风险较低。

2.缺点及弱点：（1）结构施工缝较难处理，施工缝防水要求高，混凝土浇筑不密实，处理不当易形成渗漏。（2）逆做法支撑位置受地下室层高的限制，无法调整高度。如遇较人层高的地下室，有时需另设临时水平支撑或加人围护体系的安全设计。（3）由于挖土是在顶部封闭状态下进行，出土和下料难度增大。（4）封闭的环境使得火灾、洪灾等灾害的施救难度加大。（5）工序转换多，造成初支结构材料浪费较大、工序耗时较长。

二、盖挖逆做法施工工艺

施工准备→围护结构施工(注:预留通道、作业而、竖井等)→施做军用梁板路而→土方开挖至顶板底标高→施工顶板结构→站厅板上立柱、侧墙处部分土方开挖→上侧墙防水层→站厅板上立柱、侧墙及部分中板施工→站厅板及以下立柱、侧墙、部分底板、底纵梁施工→站厅板上剩余土方开挖→开挖站台层剩余土方→接地网施工、底板防水层→垫层施工→剩余底板结构施工、顶板防水层→顶板保护层混凝土→拆除临时路面→顶板回填、恢复路面。

三、应用实例分析

1.工程基本情况

（1）工程概况

杭州地铁二号线3标包含一站一区间，明挖段长22.1m.暗挖段长147m采用暗挖逆做法施工主体结构)及站区间(盾构)。

A站位于庆春东路与解放路交叉路口正下方，呈南北走向。车站为双层双跨12m，属于留式站台车站，标准段宽度为20.7m。采用明挖和逆做法工法施工。主体总长169.1m，设三个出入口、两处风亭、一部直升电梯、一个疏散通道。

B站点位于庆春东路与解放路交叉路口处，车站跨交叉路口设置。主体位于庆春东路正下方，呈南北走向。庆春东路为杭州市的交通要道之一，道路红线宽30m，人流车流均较人，交通十分繁忙。解放东路道路红线宽40m，地面交通十分繁忙。

（2)水文地质情况

车站明挖段处于钱塘江庆春隧道附近，水位标高约40.00，湖底岩性0—4.5m，主要为淤泥混砂类土。湖水水位一年有两次突升，一次出现在7月末至8月初的主汛期;另一次在9月初因钱塘江涨潮，此时达到最高水位;9月下旬至翌年4月末，水位最低。地下水位在勘察期间水位埋深5.50—12.08m.因地上水位变化的影响，地下水位年变幅约2m。其中的中间一段，水域面积约0.5km。经查地下水与湖水垂向不连通，但湖水有侧向渗漏。

2.施工情况

该车站采用明挖段为暗挖段的施工竖井，2012年12月15日开始逆做法工法施工，2013

年8月31日完成了施工。过程中严格采用上述工法施工，边桩施工仅用一个月工期，为支护施工奠定了基础。

4站点主要关键技术的研究和实践

4.1围护结构地下连续墙防止不均匀沉降主要技术措施

车站主体结构基坑均采用防水混凝土地下连续墙作为围护结构，它即作为施工期间的基坑挡土止水围护结构，又与内衬墙结合而成复合墙作为永久结构的侧墙使用。连续墙幅宽0.8m，幅长6m左右，深度35—39m。

为克服连续墙墙体不均匀沉降对主体结构的整体质量产生不良影响，采取了下列措施：首先，在设计阶段调整连续墙墙深，使其墙趾穿越深层孔隙承压含水层粉细砂层及粗砂混卵砾石层而进入强风化泥质粉砂岩—泥岩层利于0.5m，从而使墙趾坐落于稳定可靠的基岩持力层上。第二，为提高墙底地基承载力，减小墙体的不均匀沉降，在连续墙的钢筋笼内预留两根φ30压浆管，待墙体混凝土灌筑完毕且达到设计强度30％左右后，即向墙趾压注1：2水泥砂浆。实践证明这种技术措施是行之有效的。压注的水泥砂浆填充了墙趾的空隙并对墙趾沉积层进行有效的加固补强，从而减少了不均匀沉降发生的可能性。第三，为提高连续墙整体刚度，在连续墙墙顶设置了一道0.8mx1.0m的现浇钢筋混凝土圈梁，将连续墙连接为统—整体。第四，在连续墙施工阶段各工序严格按照设计及操作规程进行，并特别强调在清槽阶段的施工质量，确保泥浆比重及沉渣厚度符合标准后方可转入下道工序施工。首先采用撩抓法清底，而后采用导管吸泥浆法循环清底。清底后槽底泥浆比重小于1．25，沉渣厚度不大于100mm。清槽结束后，用侧锤测量成槽深度，而后再次用平测锤测量成槽深度，两次的差值即为沉渣厚度。再由监理检验槽深和泥浆比重，具备相应资质的单位采用超声波探测仪检测槽壁垂直度，各项指标均满足规范要求后进人下道工序施工。

通过上述各项技术措施，确保了地下墙整体施工质量，有效控制了墙体的不均匀沉降，经实测墙体的不均匀沉降值最大4mm左右。

图1挖土线路图

4．2车站中间桩柱主要施工工艺

本工程施工区域主要为淤泥质粘土，故钢管柱的安装采用湿作业先插法。其主要施工艺流程为：钻孔灌注桩钻进成孔--整体吊放钻孔灌注桩钢筋笼及钢套管—首次灌注桩基混凝土至预定位置—桩基表层混凝土钻除—抽排钢套管内泥浆—桩底压注水泥浆一在钢套管内安装自动定位器—吊放安装钢管柱，并完成其上下端定位—灌注桩基杯口混凝土至设计位置—灌注钢管柱内混凝土至设计位置—上节钢套管回收同时钢管柱周围环形回填干砂。

中间柱施工中另一个关键问题是如何确保中间桩柱的混凝土灌筑质量。中间柱基础钻孔灌注桩普通水下混凝土采用导管法灌筑。比较规范规定的泵送顶升浇灌法、立式手工浇捣法及高位抛落无振捣法等三种灌注方法，结合本工程钢管柱的结构特点选择高位抛落无振捣法灌注柱内混凝土。为克服该法实施过程中的混凝土压覆气泡而形成核心混凝土不密实的缺点，采用高能振捣棒插入柱内混凝土全程振捣。

五、结论及成效分析

采用逆做法在交通疏解困难地段施工地铁车站，能有效减少对商场商铺、交通、地下管线的影响。该工法适用性广，适用在各种地质条件和周围环境下作业。变形小、沉降可控、施工效率高、施工工艺简化，确保了周边建筑物安全，且加快了施工进度。从而节省了资金的投入，减少了工期。该工法在杭州地铁二号线站点的技术应用，得到了业主、监理及社会的一致认可与表扬。通过对本工程逆做法的成功应用，积累了一定的施工经验，为以后同类地质条件车站施工的使用提供了借鉴。加快了基坑围护的施工进度，保障了周边的土体及建筑物移定降低施工对地而交通及周边环境影响的经济效益。施工过程中积累了不少经验，总结出了一套经济可行、技术先进、的施工方案、方法及工艺。在地铁车站主体结构中采用逆做法，使施工技术方而有了创新，达到了同行业的先进水平。

参考文献

1赵善同,陈志良.地下连续墙在杭州地铁车站深基坑支护中的应用[J].铁道标准设计,2009,(09):94-97.

2施仲衡.地下铁道设计与施工[M].西安:陕西科学技术出版社,2002.