地铁附近综合管廊深基坑支护与土方开挖技术.pdf

建 筑 技 术 Architecture Technology第 54 卷第 18 期 2023 年 9 月Vol.54 No.18 Sep.20232255安济路综合管廊工程中新城大街交叉口西侧管廊东端头要与新城大街预留管廊顺接（图 1），预留 管廊上方 50 cm 为正在运营地铁福泽站，此处管廊 南侧距福泽地铁站新城大街出口为8.311.9 m，沿管廊 长度方向约 26 m；管廊结构宽度为 12.313.8 m，基坑 开挖深度为 9.37924.25 m。由于此位置与正在运行的地铁福泽站较近，为保证深基坑开挖及主体结构 施工不影响地铁车站安全运行。通过理论研究与现场实践相结合，研究并实施了几种关键技术。基坑开挖地铁车站新建管廊既有管廊图 1 新建管廊与既有车站位置关系1 深基坑支护技术在勘察钻探所达 60 m 深度范围内，所揭露的主要地层除表层人工填土外，主要地层由粉土、粘性土 和砂土组成；未见地下水，根据附近地下水资料，地下水位埋深在41 m左右。经计算采用支护桩+冠梁+桩间支护+内支撑的组合支护形式，如图 2 所示。150 厚 C20 混凝土垫层150 厚 C20 混凝土垫层桩顶冠梁200 厚挡墙第一道支撑（混凝土）第二道支撑（钢）第四道支撑（钢）第三道支撑（混凝土）第五道支撑（混凝土）图 2 支撑位置与地铁结构关系示意1.1 支护桩护坡桩桩径1.0 m，桩间距1.4 m，桩顶设高0.8 m，宽1.2 m冠梁，护坡桩桩间挂钢筋网，喷射混凝土面层；喷射混凝土厚度 100 mm，混凝土强度等级 C25。采用间隔跳打成桩的施工顺序，对混凝土灌注桩，应地铁附近综合管廊深基坑支护与土方开挖技术严 浩，石 永（中建二局第三建筑工程有限公司，100070，北京）摘要：基于安济路综合管廊工程，总结分析了地铁附近综合管廊深基坑开挖与支护技术。地铁下部有空间垂直已建综合管廊，新建综合管廊要在运营地铁附近开挖深基坑与已建管廊相接，针对深基坑支护与开挖及对运营地铁保护，探讨了施工方法及关键技术控制要点。关键词：综合管廊；深基坑；基坑支护；土方开挖中图分类号：TU 74 文献标志码：B 文章编号：1000-4726(2023)18-2255-03deep foundAtion pit support And eArth excAvAtion technology of comprehensive pipe gAllery neAr subwAyYAN Hao,SHI Yong(The Third Construction Engineering Company LTD.of China Construction Second Engineering Bureau,100070,Beijing,China)Abstract:Based on the Anji Road comprehensive pipe gallery project,the excavation and support technology of deep foundation pit of comprehensive pipe gallery near the subway was introduced.There is space in the lower part of the subway to be perpendicular to the built comprehensive pipe gallery.The new comprehensive pipe gallery should be excavated near the operating subway.The deep foundation pit should be connected with the built pipe gallery.For the support and excavation of deep foundation pit and the protection of operating subway,the construction methods and key technical control points are summarized.keywords:comprehensive pipe gallery;deep foundation pit;foundation pit support;earth excavation收稿日期：20230725作者简介：严浩（1989），男，河北石家庄人，工程师，e-mail:.建 筑 技 术第 54 卷第 18 期2256在混凝土终凝后，再进行相邻桩的成孔施工。桩顶 设置钢筋混凝土冠梁，冠梁施工时，应将桩顶浮浆、低强度混凝土及破碎部分清除。1.2 内支撑钢支撑采用直径为 609 mm，=16 mm 的钢管。第一道钢支撑撑在冠梁上，施工时设置埋件，其余 采用钢围檩架设。基坑竖向钢支撑间距为 3.54.3 m；前 3 排钢支撑水平间距 6 m 设置，第四排往下钢支撑间距均为 3 m 设置。基坑标准段钢支撑间距理论值 约为 15.4 m。钢支撑腰梁支架采用 L808 角钢焊接三角支架而成，横向 650 mm，竖向 590 mm，斜撑 606 mm。角钢支架通过 YG3 型 2M20 膨胀螺栓锚固在既有围护桩上，支架每根桩设置一处，每个支架设 2 个 膨胀螺栓。第一层钢支撑直接支撑于冠梁上，凿出冠梁上 预埋件，与预埋钢板相焊接，以下各层钢支撑架设于钢围檩上，钢围檩采用 I45b 工字钢 2 根并放，中心间距 650 mm；工字钢桩侧焊接通长 16 mm 厚钢板，基坑侧于钢支撑位置焊接1 000 mm长、20 mm厚钢板，钢板宽均为 900 mm，如图 3 所示。第一道支撑第二道支撑第三道支撑第四道支撑第五道支撑传力带混凝土回填土传力带混凝土回填土图 3 钢支撑布置示意2 钢筋混凝土支撑与桩腰梁施工技术2.1 钢筋混凝土支撑邻近地铁处端头桩支撑假如采用钢支撑施加 轴力，对地铁结构会造成影响，故采用钢筋混凝土 支撑代替钢支撑，形成被动支撑；第一道（图 4）、第三道和第五道及北侧管廊转角处支撑采用钢筋 混凝土支撑，混凝土支撑与围护桩之间通过钢筋混凝土腰梁连接。混凝土支撑断面尺寸 800 mm 800 mm，采用 C50 级混凝土；混凝土支撑两端锚入桩身及腰梁部位，需先凿除该部位的桩身混凝土，保留桩身主筋。该部位腰梁钢筋超出支撑部位预留 长度不小于10 d，待支撑混凝土强度到达设计要求后，再凿除剩余腰梁位置桩身混凝土，进行腰梁施工。讯电舱水热舱天然气舱图 4 第一道混凝土支撑平面示意2.2 端头桩腰梁混凝土支撑达到设计强度后，凿除剩余部位 腰梁所在桩 1/2 宽度的桩身混凝土，保留桩身主筋，南北侧支护桩凿除过程中若为砂层，需采用小导管 压注水泥浆的方法超前加固土体，东侧与地铁相接 严禁采用压力注浆避免对地铁主体造成影响，凿除 高 800 mm，深度为半个桩径 500 mm，凿除不得 破坏桩身主筋；腰梁断面尺寸为 1 000 mm800 mm，混凝土强度等级 C30，腰梁主筋与桩身主筋焊接，如图 5、图 6 所示。讯电舱水热舱天然气舱混凝土腰梁混凝土腰梁混凝土腰梁图 5 腰梁平面布置示意腰梁1 000图 6 端头桩与腰梁连接示意3 深基坑开挖技术根据地勘报告显示，3 m 以下多为砂土，开挖 2023 年 9 月2257严浩，等：地铁附近综合管廊深基坑支护与土方开挖技术过程中存在塌方危险，因此开挖采取分层开挖、分层支护的方式。每层扩大开挖，在基坑中部开始开挖，往基坑两侧方向进行出土，每层挖土在适宜位置设置起坡，坡度为 16，方便出土。由于基坑内支撑较多，每层开挖时设置一个挖掘机挖沟槽，方便机械操作；分层开挖先进行护坡桩施工，再进行基坑的土方开挖。第一层挖至第一排钢支撑中心线以下 800 mm，利用 挖掘机挖沟槽开挖，进行第一排钢支撑（混凝土 支撑）施工；第二层开挖至第二排钢支撑中心线以下800 mm，先进行第一层施工，再进行第二层开挖；依次进行挖至最后一层（图 7）。混凝土支撑图 7 基坑挖土横断面示意4 与地铁预留管廊衔接施工技术管廊为三舱结构，分 3 个次序进行端头桩的破除施工，左舱为第一次序，右舱为第二次序，中舱为第三次序，先进行第一次序洞口管廊结构施工，上部 腰梁达到设计强度后破除1号、2号、3号桩身混凝土，施工第一次序管廊主体，待第一次序管廊达到设计 强度后，进行第二次序洞口 7 号、8 号桩身混凝土和9 号桩身部分混凝土的破除，施工管廊结构，待第二次序管廊达到设计强度后，施工第三次序洞口 4 号、5 号、6 号桩身混凝土的破除，进行第三次次序管廊结构的施工（图 8）。开挖到管廊接头部位时，按照 施工次序安排分段凿除地下管廊部位围护桩桩身 混凝土，然后分段与已有管廊进行连接施工。5 监控与量测鉴于工程的复杂性，管廊施工可能会对周边既有轨道交通产生一定的影响甚至破坏，如产生裂缝、错位、沉陷、倾斜和坍塌等，因此在管廊施工期间应考虑周边环境的安全和稳定。分别对管廊基坑、地铁结构自动化和地铁通道等 3 个区域进行监测。管廊基坑监测内容主要包括以下几方面。（1）基坑自身支护结构：桩顶水平位移、桩顶垂直位移、钢支撑轴力。（2）基坑周边环境：既有管廊沉降。（3）混凝土支撑混凝土支撑混凝土支撑喷混凝土排水沟排水沟喷混凝土图 8 第一、二次序洞口示意地铁结构自动化监测：车站沉降、车站水平、车站 应力。（4）地铁通道监测：人防门差异沉降、扶梯差异沉降、通道沉降、通道水平位移、轨道变形。6 结语在地铁附近进行管廊深基坑的施工，对地铁保护要求较高，尤其是与管廊下部既有管廊顺接，需要、破除支护端头桩则难度更大，从以下几个方面进行 控制则可保证安全顺利施工。（1）基坑开挖要求。施工过程中每开挖一步 及时进行支护，松散砂层的开挖要控制在 1 m，基坑开挖过程中，应遵循“纵向分段、竖向分层、先支 后挖、及时支护”的原则。管廊基坑开挖至坑底应 迅速封闭底板，减少坑底暴露时间。（2）施工过程中，严格控制基坑围护结构与 既有地铁结构上方的施工荷载不超过 20 kPa。（3）施工过程中，应对受影响的福泽站及通道进行不同程度的实时监测，监测内容包括结构裂缝、结构变形等；结构监测应贯穿基坑工程作业的全过程，直至外部作业完成且监测数据趋于稳定后方可结束。（4）腰梁施工前，凿除既有围护桩时，应严格控制凿除范围，按照设计步序进行施工，并尽快绑扎钢筋、浇筑混凝土，使腰梁与车站围护桩连接成整体，防止围护桩下沉。（5）连接段的管廊结构设计时应考虑上部破除桩的荷载作用，每步施工步续管廊主体结构及时浇筑，待管廊主体结构达到设计强度后方可进行破桩。（6）施工中必须严格按照设计要求进行监测 工作，保证结构安全，如有异常应及时分析原因，并通知设计、地铁运营管理等部门。参考文献1 建筑基坑支护技术规程:JGJ 1202012S.2 建筑深基坑工程施工安全技术规范:JGJ 3112013S.3 城市轨道交通结构安全保护技术规范:CJJ/T 2022013S.