张发金，邴兆慧

(中交隧道工程局有限公司，北京 100024)

1 引 言

随着人口城市化的发展，地铁成为人们生活中不可或缺的重要交通工具，越来越多的地铁车站建于闹市区为人们的生活带来便利。但随之而来的是地铁车站深基坑工程施工环境越来越复杂，施工风险不断的提高，其安全问题受到了广泛的关注。特别是老旧建筑物多采用浅基础，基坑开挖引起的地表沉降及土体位移对其影响十分巨大。故基坑施工需采取有效的措施控制开挖卸荷引起周边土体的变形，避免周边建筑物发生破坏[1]。

因此，基坑施工对于周边环境的影响，大量学者对此进行研究。吴利江[2]通过对莞惠城际大朗车站深基坑工程分析，认为基坑开挖全过程中，周边建筑物沉降持续增加，建筑物邻近基坑一侧大于远离基坑一侧；张国庆[3]通过北京一深基坑项目对周边建筑物沉降监测结果分析得出周边建筑物的沉降随着基坑开挖深度的增加而增加，当开挖到一定深度时，桩基础变形不会像浅基础一样继续增大，而是达到相对稳定的状态；孙超[4]认为基坑开挖时，临近浅基础建筑物的沉降值要远大于桩基础，并且建筑物的存在会对基坑围护结构的变形产生影响；许家彬[5]利用FLAC3D 6.0对武汉某深基坑进行三维模拟研究得出处于基坑阴角处临近建筑物，阴角长边的开挖对于建筑物的影响要大于短边。

由上述研究可见，近年来国内大量学者对于基坑施工对周边环境的影响已有较成熟的认识。然而，本工程紧邻具有巴洛特风格的“百年建筑群”，同时距离松花江距离较近处于富水砂层地质条件，无疑给工程带来了巨大的风险。因此，本工程以哈尔滨三号线二期工程靖宇五道街站为基础开展研究。项目对于周边环境复杂及地质条件差风险难点进行分析，并总结施工解决方案、高压旋喷桩止水帷幕兼做隔离桩加固及土方开挖方案等对于周边环境及基坑变形有效控制措施，以期对类似的地铁车站深基坑项目提供参考方案。

2 工程概况

哈尔滨三号线二期工程靖宇五道街站位于道外四道街与五道街之间，站点周边以商业建筑物为主，人流车流较为密集，紧邻老旧建筑物，西北角距离建筑物仅1.96 m，距离四周建筑物平均2～3 m。车站设有2个出入口，3组风亭。基坑开挖深度约为25.9 m，采用盖挖法顺做施工，基坑围护结构采用地下连续墙+内支撑支护体系。车站基坑深度大，周边环境错综复杂，施工场地紧张，施工难度极大。

由于场地环境复杂，基坑支护安全等级为一级。基坑围护结构采用地连墙+内支撑支护体系，标准段围护结构采用1 000 mm地下连续墙，外挂风亭围护结构采用800 mm地下连续墙。由于车站周围存在8个一级风险源，在地下连续墙外侧增加高压旋喷桩作为隔离桩兼做止水帷幕，并在接缝处设置一根MJS工法桩进行加固止水。车站竖向采用5道支撑，第一道和第三道为混凝土支撑，其余采用钢支撑，其中第四道采用双拼钢支撑。具体设计参数见表1。

表1 车站设计一览表

3 施工关键性技术

3.1 基坑围护结构施工

为控制基坑周边地表沉降及邻近建筑物变形。围护结构采用地下连续墙+高压旋喷桩+MJS工法桩支护，如图1所示。

图1 基坑围护结构(单位：mm)

基坑标准段采用1 000 mm地连墙，二号外挂风亭处采用800 mm地连墙，共67幅。因基坑位于富水砂层，水位较高，故采用水下C35防水混凝土灌注，抗渗等级为P8。并且为防止地连墙渗水导致周边大面积土体塌陷，进而对邻近建筑物造成破坏，在每幅地墙接缝十字钢板内侧及接头钢筋笼角部预埋梁根注浆管，地墙施工结束后进行预注浆封堵可能存在的接缝渗流通道。基坑地下连续墙主要工艺流程为：测量定位→施做导墙→泥浆配置及处理→地连墙成槽施工→钢筋笼制作及吊装→水下混凝土浇筑。

为提高地连墙施工阶段的安全性，在基坑阳角及邻近建筑物处地连墙外侧采取，800@550三重高压旋喷桩进行槽壁加固，桩长至坑底下方1 m处，以预防地连墙成槽施工及基坑开挖过程中产生的应力释放导致周边建筑物沉降及变形。

为增加支护结构的挡土及止水效果并保证深基坑的安全，针对地下连续墙的接缝处设置半圆形MJS工法桩。一方面，工程周边建筑物多且大部分为浅基础，安全性难以得到保证，而相对传统的旋喷注浆工艺，MJS工法施工对附近建筑物的影响小，施工效果好。另一方面，基坑水位高、水流量大，MJS工法能够有效解决地连墙接缝渗水问题。

3.2 土方开挖施工

图2 顶板上层土方开挖顺序

项目地处闹市区，为及时恢复交通运行，故基坑开挖采取盖挖法，分两步开挖；第一步开挖顶板上层土方，第二步开挖顶板以下土方。受现场排水管线的影响，基坑上层土方共分为南北两侧开挖，开挖顺序见图2，开挖顺序为从第一段至第四段依次开挖。南侧基坑覆土回填、场地硬化完毕后，再开挖北侧基坑。北侧基坑开挖顺序与南侧基坑开挖顺序一致。

施做永久顶板后，进行顶板下土方开挖。顶板下土方采用退步台阶法施工，为防止每步开挖的空间尺寸过大引起土体扰动，最大限度减小周边土体位移量[6]，故分28个作业槽段开挖。降水、开挖、支撑、结构和监测等多道工序平行作业，运用“时空效应”理论，按照“分段、分层、分块、对称、平衡、限时”要点[7]，遵循“纵向分段、竖向分层、随挖随撑、对称平衡、限时”施工原则，严禁超挖，按照结构混凝土诱导缝、施工缝等分段实施。顶板下开挖流程如图3所示。

图3 顶板下土方开挖流程图

3.3 基坑支撑结构体系施工

项目基坑共采用5道内支撑，为控制基坑变形引起安全隐患，第一道和第三道支撑采用刚度较大的混凝土支撑，其余支撑采用钢支撑加换撑，并施加预加力，减小基坑变形，内支撑型号尺寸、标准轴力值、设计轴力值及预加轴力值以基坑2-2剖面标准段为例见表2。基坑内设双排610×610格构柱和立柱桩作为结构支撑体系。基坑阳角处设置混凝土及钢角撑以保证结构稳定，防止因阳角处受力复杂引起围护结构变形过大导致周边建筑物发生破坏。

4 结 论

紧邻老旧建筑物深基坑施工过程中，土方开挖和基坑支护结构施工都对周边环境产生巨大影响。本文依托哈尔滨轨道交通3#线二期工程靖宇五道

表2 标准段支撑参数表

街站深基坑开挖及支护项目对不良土层及周边环境复杂等问题采取的措施进行总结。通过局部采取高压旋喷桩进行槽壁加固、MJS工法桩在地连墙接缝处止水加固及对建筑物基础下方进行注浆等方式有效控制基坑周边地表沉降及建筑物变形，取得了良好的实施效果，为以后类似深基坑工程围护结构变形控制及对周边环境保护提供参考。