沪杭客专海宁西站深基坑施工处理技术探讨

2011-01-06魏建军朱中华章梦骁

科技传播 2011年15期

关键词：西站海宁土方

魏建军，胡缨，朱中华，章梦骁

1.浙江华尔达装饰工程有限公司，浙江杭州 311200

2.杭州文茂置业有限公司，浙江杭州 311215

3.浙江省一建建设集团有限公司，浙江杭州 310013

沪杭客专海宁西站深基坑施工处理技术探讨

魏建军1，胡缨2，朱中华3，章梦骁3

1.浙江华尔达装饰工程有限公司，浙江杭州 311200

2.杭州文茂置业有限公司，浙江杭州 311215

3.浙江省一建建设集团有限公司，浙江杭州 310013

基坑支护体系主要是为了确保基坑周边环境和地下结构施工的安全，对基坑周边环境和基坑侧壁采用加固、档和保护措施，对基坑的稳定起着重要的作用，是基坑施工技术的重要组成部分。本文结合工程实例，对深基坑施工处理技术进行了分析探讨。

客专；海宁西站；基坑支护；施工技术

0 引言

新建沪杭客运专线海宁西站，中心里程为DK131+630，车场设计规模为2站台面4线。客运用房建筑面积4 933 m2，工程2009年11月28开工，上海路局沪杭公司要求我项目部6月底必须竣工，因此施工工期非常紧张，细化到每个分部分项的时间十分有限。沪杭客专全线10.1通车，海宁西站作为其中一部分是为国庆献礼工程，意义十分重大，工程的进度及质量不容有失。

1 深基坑施工技术分析

海宁西站站房场地中部有一河道穿过，河宽8.00m～12.50m，河深0.5m～2.30m，施工前已用粉质粘土及A、B料回填河道，场地已顺利平整，平整后相对标高-0.50m。回填河道整体位于地下室消防水池、水泵房结构部分，工程浅基础（-3.10m以上）为素填土及粉质粘土；深基坑在勘察深度范围内，场地内地下水主要为孔隙潜水，整个基底坐落在淤泥质土层上，渗透系数很小，地下降水困难。深基坑的最大开挖深度是-8.00m，周边浅基础需要开挖至-3.10m即可，而且铁路轨道基础的A、B料分层回填已完成至标高2.00m，最高与最低点相差10m。沪杭高铁的轨道路基的要求非常高，如果出现因站房深基坑（深基坑长宽各位20m长）开挖而使的轨道路基出现坍塌的情况，坍塌情况一出现将使高铁零沉降的目标失去意义。

最安全合理的开挖方式是一层一层开挖，以阶梯状的开挖方法分层放坡，但这样做将使得深基坑施工工期变的十分漫长，消防水池剪力墙施工完成后还要回填大量土方，既不经济也不合理，因此项目部决定采用目前在围堰、防护堤等运用十分成熟的钢板桩施工工艺，来开挖深基坑。

钢板桩是带有锁口的一种型钢，其截面有直板形、槽形及Z形等，有各种大小尺寸及联锁形式。常见的有拉尔森式，拉克万纳式等。其优点为：强度高，容易打入坚硬土层；可在深水中施工，必要时加斜支撑成为一个围笼。防水性能好；能按需要组成各种外形的围堰，并可多次重复使用。

首先考虑轨道基础的影响，因A、B料回填的基础不能挖除或降低标高，而上图F轴位置有四排高压旋喷桩和4个承台的预应力管桩，通过咨询了专家，并计算后，得出结论，在F轴一侧利用路基阀板和桩基来共同承担轨道路基的土压力；加上深基坑处原为天然河道，现截断河流回填土方，考虑到地下水对施工的影响，采用有防水性能好的联锁钢板桩。最后形成一个土方开挖思路，A-F轴范围内整体卸土至浅基础需开挖的标高-3.10m，在深基坑钢板桩外侧2m范围卸土至-4.00，后打钢板桩，每根钢板桩长度9m，入土深度-13.00m。工程的消防水池开挖深度-7.60，水沟（宽1m）处需开挖至-8.60m，而外侧水泵房则只需开挖-6.00m，此处相差2.60m，且空间位置不允许放坡，针对此问题，我们决定在中间高低差位置处再打入一排钢板桩，最后加上下两道钢管支撑，形成一个围笼。

方案形成后，开始施工，施放钢板桩的定位轴线，并用白灰撒明线。钢板桩就位使用专用桩机基，吊装机械锯齿形咬口固定稳妥钢板桩，吊起桩后对准白灰轴线标记，插入桩位，调整桩机液压臂角度使桩身保持垂直。打桩初期，采用低速打入，以防遇到地面坚硬障碍物造成钢板桩倾斜或偏移，必须时刻注意桩身的垂直度，出现倾斜或偏移就会使得桩与桩不能互锁，土方开挖施工时发现一个钢板桩倾斜而没有互锁，地下水在此处渗透，影响防水工作，因此桩身的垂直度是影响围笼整体稳定性的关键因素之一。打桩时如遇硬土层，适当加大打桩力，穿过硬土层后降低打桩力，在次过程中，也要随时注意垂直度的变化。当桩顶位置高出浅基础（-4.00m）约0.5m左右时，即可停止打桩，此高度作为钢板桩刚性支护制作施工的预留高度，同时也可以防止雨水等进入基坑。钢板桩按顺时针或逆时针方向沿白灰轴线标记逐一打入施工，桩与桩之间要注意相互咬合。

钢板桩打入完成，上层围檩焊接完毕，加斜支撑成为一个围笼，中间用钢管支撑。待整体稳定后土方开挖，开挖时，最重要的事情是观测钢板桩，观测钢板桩有无移动，在露土钢板桩四周上口及下端位置用红色油漆画点，在深基坑外围选定观测点，利用全站仪观测钢板桩的位移情况，并列表统计，监测频率一天至少一次，并注意观察基坑土体的变化，发现渗水现象及时进行堵漏，并积极排水降水。如发现钢板桩露土部分的下端，有明显的位移出现，需要在下端增设支撑，以保证基坑支护的整体稳定性，开挖过程中，土方要随挖随运，钢板桩周围5m范围内不得堆土。

混凝土底板及剪力墙翻边（中间钢管支撑以下位置）施工完成后，在钢板桩和剪力墙之间回填土方，土方上面用混凝土浇筑加固，降低钢板桩内外两侧的土方高差，混凝土整体加固土方增强了内侧土方承受土压力的能力。因之前出现过内外高差过大而且内侧土方受压能力不足，使钢板桩拔除后造成已施工完成的钢筋混凝土底板被外侧土方主动土压力拱起的案例。在此处必须计算高低差的土方主动及被动土压力的压力值，不能影响混凝土底板面。支撑系统拆除后，方可进行钢板桩的拔除工作，拔桩时，需要专人监控，不能出现对混凝土墙面造成碰撞的情况出现，拔出的钢板桩及时移除，不能堆砌在混凝土地下室周边。