张波

江阴霞客市政工程有限公司 江苏江阴 214407

城市地铁车站施工具有着大以及深的特征，并且挖深通常在15-20m范围中，车站旁边的建筑物、道路以及管线分布较多，为了确保地铁车、附近建筑物、地下管线的安全，不仅仅要求基坑支护结构有着一定的强度，同时必须对变形要求较为严格，在淤泥质软土地区深基坑施工过程中，变形控制一般有着决定性功能，在这之中现场实测数据分析研究对于工程建设有着指导作用，同时受到了人们的关注。

杭州属典型的软土地区，广泛分布厚层状软土，水系发达，河流众多，具有“地下水位高，土层含水率高，压缩性高，强度低，灵敏度高，透水性低”等特点，对于地铁车站深基坑开挖，怎么控制变形尤为重要。在基坑挖土过程中为了避免前功尽弃、劳民伤财以及保证车站施工的安全，必须在过程中采取一系列的措施加以控制。下面结合本人施工的杭州地铁3号线笕丁路站主体结构加以阐述。

1 工程概况

1.1 工程概述

笕丁路站为地下两层双柱三跨箱型框架结构。车站主体标准段宽度21.7m，盾构井段宽度为25.8m。车站小里程端提供盾构接收条件、大里程端提供盾构始发条件。车站主体结构覆土一般段为3m，主体结构采用明挖顺筑法施工。结构采用外包全防水，围护桩与内衬墙之间设置防水隔离层。本站设2组风亭、4个出入口。

平面示意图如图1，车站设计概况见表1所示。

图1 笕丁路站平面示意图

表1 笕丁路站设计概况表

1.2 工程地质、水文地质

（1）工程地质。本车站处共有8个地层（19个亚层）分布，从上到下依次为①1杂填土、①2素填土、②11黏质粉土、②1黏土、②2粉质黏土、②11黏质粉土、④1淤泥质黏土、④2淤泥质粉质黏土、⑥1淤泥质黏土夹粉土、⑥3淤泥质黏土夹粉土、⑧2粉质黏土、⑨2粉质黏土、⑨33砾砂、⑨34圆砾、（17）1含砾粉质黏土、（17）1角砾混粉质黏土、（22）a-1全风化玻屑晶凝灰岩、（22）a-2强风化玻屑晶凝灰岩、（22）a-3中等风化玻屑晶凝灰岩。

（2）水文地质。本标段场地附近地表水系发育，河流纵横交错。主要地表水体为大农港河，属运河水系支流。水位变化小，比降小、流动慢。地下水类型主要可分为松散岩类孔隙潜水（以下简称潜水）及基岩裂隙水[1]。

2 软土地铁车站施工变形控制措施

2.1 加固必要性分析

对地铁车站来说，一般埋深在15-18m，软基主要由淤泥、淤泥质土及淤泥质粉细砂等为构成，地铁结构作为地基承载力和变形控制要求总体较高，特别是车站主体，由于地铁车站深基坑周边大多数既有建筑物、道路桥梁、地下管线，稍有不少就会造成巨大的财产损失沉降偏大就会导致行车的安全，要求对其进行严格控制。

软土路基加固措施分析。加固施工技术。水泥土搅拌法作为应用在加固软土较为常见的方法，其主要是应用石灰、水泥等材料作为固化剂，可以通过特制的搅拌机械一边进行钻进一边想软土中喷射浆液或者是雾状粉体，可以在地基的深处把软土和固化剂进行搅拌，应用固化剂同软土之间出现相关物理-化学反应，促使软土硬结变为稳定性强、整体性高以及强度高的桩体，此方法可以应用在对淤泥以及淤泥质土等地基中，具有着施工速度快、积压水平好、施工噪音小、对附近环境影响较小等诸多优势，可以通过选择合适的搅拌机械设备，促使水泥搅拌桩加固处理深度达到30m。

水泥土搅拌法按掺入固化剂的状态可分为湿法（深层搅拌法）和干法（粉体喷射搅拌法），由于粉体喷搅法不再向地基中注入附加水分，反而能充分吸收周围软土中的水分，因此所形成的粉喷桩初期强度高、对含水量高的软土加固效果尤为显著。高压喷射注浆法这一地基处理方法的工作原理，是利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻入至土层预定深度，以20-40MPa的压力把浆液或水从水平方向的喷嘴中喷射出来，形成喷射流，以此切割破坏土体，并使水泥浆与部分土拌和均匀，形成水泥土加固体。此方法较为适合应用在淤泥以及淤泥质土中，地基中有着较多的大粒径块石，诸多植物根茎或者是一些比较高的有机质之时，可以依据现场实验来确定适用性，对于地下水流速较大，喷射浆液不能在注浆套管附近进行凝固中则不能应用[2]。

高压旋喷桩具有处理深度大（可达30m以上）、适用范围广、加固效果好、施工操作简便等优点；但因高压喷射注浆压力大、水泥用量较多，因此，造价相对较高；另外，在施工过程中产生的废弃泥浆也较多，施工场地不易保持整洁。

对于静压桩基础而言，不少工程技术人员往往容易把静压桩施工终压力和桩的极限承载力混为一谈，其实二者时有很大区别的，弄清楚他们之间的关系，对设计、施工都有很重要的指导意义。在静压桩施工完成后，对于不同的土体来说，都需要结合各个孔隙水压力不断的消散，在此操作上结合土层的固结强度来不断的恢复，在从前期的准备工作到后期的时间上，从上部到下部都是一个不可逆转的趋势，先以土体的固结强度为主，以各个不同的桩来完善充满，同时还要更多时间使得完善和控制好整体的极限承载力。由此可见，两者数值上不一定相等，主要与桩长、桩周土及桩端土的性质有关，但两者也有一定的联系。在此还要结合静压桩基础技术规程来完善编制组，通过大量桩基资料的统计分析，提出一个桩的极限承载力与终压力之间的经验，结合静压桩来实现竖向极限承载力的标准，对于静压桩的压力值来说，实现效应系数.对于一些比较合理的桩长一些，土质好一些，土体恢复系数可取上限值：反之取下限值。有一条经验估算公式，这条经验公式有下列两个用途：一是如果己知静压桩施工的终压力、桩入土深度及桩周土质情况，则可以粗估静压桩的极限承载力。在终压力上控制桩长，完善效应系数，则估算桩的极限承载力：二是己知单桩竖向极限承载力、桩长和土质情况，可选择压桩时的终压力值[3]。

2.2 开挖控制重要性

（1）周围严格限制堆土等地面超载，严禁超过设计荷载；为此在施工布置时，基坑施工便道范围内均采用20cm厚c30混凝土根据路基情况布置单层或双层钢筋网硬化，同时设备移动时应尽量在运输便道上，可以适当隔离振动荷载作用。

（2）遵循“时空效应”，控制好开挖步距，按照“分段分层、对称开挖”的原则进行施工。基坑开挖以支撑竖向间距作为分层厚度，分层的原则是每道钢支撑设计标高下50cm，砼支撑下10cm；上下两层土方水平距离控制在两个格构柱范围之内，不宜过长；每层土方放坡根据土质情况，宜在1:1.5-1:3之间；

2.3 支撑架设及时性

（1）第一道及第三道支撑为砼支撑，在基坑土方开挖前均需满足达到设计强度的85%，并经监理、业主、质监总站的验收合格，方可进行土方开挖作业。所以在砼支撑施工时，做好资源调配，劳动力的投入，合理的组织施工能保证基坑开挖的顺利进行。第三道砼支撑施工时，由于基坑开挖深度已达到7-8m,钢筋安装、模板安装及砼浇筑的施工时间，不宜过长，分段施工，结合土方开挖的原则，控制在两个格构柱的距离为宜。另外及时增设了临时钢支撑，根据现场控制的数据分析，临时支撑大大有利于车站基坑的变形[4]。

（2）严格按照“分段分层、随挖随撑”的原则进行控制钢支撑的施工。

①钢支撑原材料管理：钢支撑进场前，应对钢管尺寸、外观进行检查组织验收，同时应对钢支撑接头焊缝、壁厚等关键项目进行全面检验；钢支撑的活络头、钢楔子必须规范，现场的钢支撑码放不应超过3层，并做好滑落及警戒措施。

②钢支撑质量管控要求：地连墙施工预埋钢板塞焊钢筋数量严格按照设计图纸施工，锚板与钢板洞之间的空隙必须填焊密实。钢支撑接头数量不宜过多；定期检查法兰接头钢支撑接头螺栓；所有钢支撑的端头应与预埋钢板平贴顶紧，不得出现单边或单点受力状态，若有缝隙，采用高强灌浆料进行填充；轴力计应安装在钢支撑固定端，端头钢板应加厚，以防止钢板受力后变形，影响到监测数据；根据监测数据，对消失大的钢支撑及时复加轴力。

对于钢板凿除的作业人员要做好交底工作，避免因凿除时间过长，影响架设钢支撑[5]。

2.4 基坑降水的必要性

（1）基坑降水目的。

①降水主要是对坑内的潜水层进行疏干，将基坑水位控制在坑底以下1m，降低坑内土体含水量，方便挖掘机和工人在坑内施工作业，有利于坑内土体的边坡稳定，防止坑内土体滑坡。

②防止基坑底部发生隆起，确保施工时基坑底板的稳定性。

③尽量减少由于降水引起的地表及周边环境的沉降。

（2）基坑降水整体思路。

①对潜水层进行疏干，降低开挖范围内土体含水量，方便坑内施工作业；加固基坑内和坑底下的土体，提高坑内土体抗力，从而减少坑底隆起和围护结构的变形量，防止坑外地表过量沉降。有利边坡稳定，防止纵向滑坡。

②正式开挖之前，应对进行抽水试验，验证降水方案，同时检验围护结构止水效果，必要时调整降水方案。

③若部分土层降水效果达不到设计要求，则通过增加降水井数量、增大水泵功率、坑内明沟排水、坑内外同时降水等措施。

④雨季等特殊季节施工时，必须保证降水不间断且开挖面无大面积水，确保基坑安全稳定。

⑤正式施工前应该进行抽水试验，检验降水方案的科学合理性，必要时调整降水井的数量和结构。

（3）基坑降水。

①每天专人进行定时对所有降水井进行抽水，并做好记录；

②雨季施工时。

2.5 及时施做垫层及底板

每一层土体开挖中，采用水准仪控制坑底标高，并在桩上做好标记。在基坑底标高以上200-300mm的土方必须采用人工开挖；开挖保护层时，集中劳动力和配套设备，开挖一片，铺设一片垫层，防止人类活动和自然因素造成的扰动。钢筋混凝土底板要求在土方开挖完成7d内完成混凝土浇注。

2.6 雨季施工

坑底要设集水坑，及时排除坑内积水。开挖过程中车站方向钢支撑系梁下开挖通长的排水沟，使雨水能较好地汇集一处，便于更好地排水。开挖时及时封堵围护结构接缝内出现的水土流失，严防小股流水、流砂冲破围护结构接缝中存在的充填泥土的孔洞，而导致大量涌砂和基底失稳。

3 结语

笕丁路站主体结构施工中，在坚持以上几项基坑变形控制措施的情况下，主体结构封顶后，车站20个测斜点控制在4-7CM之内，在软土开挖施工中控制情况相对较好，希望能给大家一点关于软基地铁车站结构施工一点点的施工经验。在今后施工的道路上，不停地攀登学习。让我们相信“不积跬步，无以至千里；不积小流，无以成江河”[6]。