复杂山地城市核心区停车楼深基坑施工关键技术

王 川

(中铁二十二局集团第五工程有限公司，重庆 400711)

1 工程概况

北碚解放路停车楼项目位于北碚区解放路街心花园对面，新建停车楼南邻既有房屋，北邻解放路道路，东侧紧邻地铁出口。解放路停车楼共包含机械停车楼两幢(A幢、B幢)，其中A幢地下2层，地上14层，B幢地下2层，地上9层；占地面积约3 200m2，总建筑面积约1.7万m2，规划停车位不小于450个，主要建设内容为地上多层机械式停车楼、车库连接道及出入口、管理用房及附属配套设施等。本工程采用海绵城市、绿色建筑和装配式建筑技术。图1为本工程与周边建筑关系示意。

图1 本工程与周边建筑关系示意图

2 施工重难点及危险工程分析

2.1 施工重点工程

本次工程项目的西南方向都邻近建筑物，而且与地铁出口之间的距离相对较近，而且工程在施工过程中基坑的开挖深度达到10.1m～19.1m，深基坑整体的跨度大约处在19m～79m的范围内，基坑工程周边与市政道路、轨道交通及居民区相邻，因此，工程施工的重点就是深基坑开挖施工。与此同时，在基坑开挖之前必须要聘请专业第三方检测单位，严格按照施工设计对于基坑进行布点监测，及时采集监测数据，在基坑开挖施工过程中也要做好日常监督工作，同时实现监测数据的及时上传，这样才能保障整个工程施工的安全性。

2.2 难点工程

本次工程施工过程中涉及到了挡土墙、锚杆、锚索、抗滑桩以及桩间锚喷等多种支护形式，工程在实际施工过程中应有的施工工艺非常复杂，而且也会涉及到多项施工交叉作业过程，因此各施工工序之间会存在较大干扰。在现场施工过程中必须要做好施工现场的组织工作，针对各施工环节进行严格监督，以此来保障基坑支护符合图纸设计要求，这样才能为主体工程建设构建牢固的支护体系。

2.3 危险工程分析

由于在基坑开挖施工过程中主要采取了抗滑桩来作为支护主体，而且在施工过程中桩基实际开挖深度达到17.8m～28.8m左右，因此在施工过程中具有较高的危险性，在开挖施工过程中必须要严格按照施工设计和相关规范要求采取跳槽开挖的方式，而且在整个开挖施工过程中必须要在孔桩周边做好相应防护工作，要真正实现及时开挖和混凝土及时浇筑，整个施工作业过程要符合深基坑作业的是规范要求。

由于本次工程的基坑开挖深度处于10.1m～19.1m的范围内，因此属于深基坑工程，在作业之前首先必须要组织管理人员和施工作业人员对施工方案及施工图纸进行详细了解，深基坑在开挖使用过程中要采取分层作业方式，每完成一层开挖施工需要建立相应的支护体系，整个开挖过程中要尽量避免出现过度开挖而导致周边建筑或基坑出现失稳现象。

3 轨道交通安全保护区施工作业基本要求

解放路停车楼基坑最大深度约19.1m，最小深度10.9m，基坑最大长度80.6m，最大宽度60m。基坑施工前为保证周围既有建筑物稳定、安全，基坑边坡采用桩板(桩锚)挡墙、锚杆挡墙、重力式挡墙进行支护。

由于基坑施工与地铁站距离相对较近，为了充分保障地铁站运行安全和工程项目的顺利建设，该方案在确定过程中咨询了相关专业设计结构，同时针对基坑围护方案设计提出以下要求。

(1)数据监测 由于重庆轨道交通6号线目前已经分别于2012年和2014年投入运营，因此本项目基坑施工过程中严格按照重庆轨道交通6号线保护等级要求来实施严密组织，建设单位在施工过程中一旦发现以下状况要及时进行报警，并采取相应措施来保障地铁运行安全[1]。

①在本项目的基坑施工过程中一旦出现地铁整体结构位移、 隆起速率或沉降量达到0.5mm/d的情况下。

②深基坑与地铁交通临近一侧围护结构在出现1.0mm/d位移的情况下。

③与日监测设计指标或者工程整体变形量相比较，实际检测值超过其1/2h的情况下。

④深基坑施工中出现其他对轨道交通会产生影响情形。

(2)构建牢固支护体系 本次工程施工中A，B两幢大楼地上部分分别为14层和两层，地下部分均为2层。基坑最大开挖深度达到19.1m，最小深度达到10.9m。基坑长宽分别为80.6m，60m。基坑边缘位置与地铁地下出入口之间的垂直距离仅仅为3m，与地面附属建筑之间的间距大约为12m；基坑西、南两侧都分布着建筑物，与建筑物之间的距离平均达到6m，因此要建立牢固基坑开挖支护体系。

(3)分区施工 由于本次工程整体施工范围较大，为了将工程施工过程中基坑底部的隆起对地铁的影响控制在最小程度，在深基坑施工过程中主要采取的是分区施工方式。作为工程建设单位，在实际施工过程中必须要对深基坑分区施工过程中的结合部位施工先后顺序问题给与充分考虑[2]。为了保障工程建设的安全性，根据施工计划，不允许在同一施工时间段内出现紧邻基坑的开挖施工，同时建设单位要与重庆地铁6号线管理方做好协调沟通工作。图2为分区划分平面示意图。

图2 分区划分平面示意图

(4)基坑围护结构 本工程基坑支护主要采用抗滑桩，桩基开挖深度约17.8m～28.8m，施工危险性较高，施工时按照规范要求进行跳槽开挖，开挖过程中做好孔桩周围防护，及时开挖及时浇筑混凝土，严格按照操作规程进行施工作业。深基坑开挖施工过程中要尽可能避免造成周边构筑物失稳问题。

(5)支撑体系 基坑边坡采用桩板(桩锚)挡墙、锚杆挡墙、重力式挡墙进行支护。抗滑桩截面为矩形，共64根，均为人工挖孔桩，分A，B，C，D、E五种桩型，采用3徘锚索加固，后排桩嵌入基底标高以下中风化岩不小于5m，共17根；D型桩为桩锚体系，桩截面尺寸2.0m×1.5m，桩间距4m，嵌入中风化基岩不小于8m，共9根；E型桩为桩锚体系，截面尺寸为2.5m×2m，桩间距约4.0m，嵌入中风化基岩不小于8m，共9根。

(6)地基加固 由于本次工程基坑施工深度达到10m～19m，属于深基坑作业，具有较大施工风险，因此基坑地基要进行加固施工来保障地基内部被动土体具备较强抗力，也能对基坑施工施工过程中维护结构在水平方向上产生的位移进行有效控制。开挖施工之前首先需要采取抽检的方式对加固土体进行检验，之后才能进行开挖和支撑施工[3]。针对基坑深度不同的连接位置要对其位移进行严格控制，并对施工安全性进行充分考虑。可以充分借助三轴基加固的方式对临近地铁结构的位置进行加固，避免深基坑施工对地铁结构造成负面影响。且在临近地铁工程位置进行施工的过程中必须保障水泥的掺和量处在20%以上，加固一侧要保障其抗压强度超过1.5MPa。

(7)施工降水的问题 作为本次工程的建设单位必须要对工程施工场地的承压水基本状况进行清晰掌握，如果在工程施工过程中必须进行降压需要相应设置承压井，但要保障承压井与地铁站6号线隧道保持50m以上的距离，同时要在基坑设置水位观测孔，通过这种方式对基坑开发过程中的水位进行及时观测，在施工过程中如果必要的情况下要及时进行回灌水，这样才能有效避免因过量降压而对周边建筑环境安全性产生影响。在当前的建筑施工过程中环境保护属于一项非常艰巨的任务，而且降压会对环境产生较大影响，因此建设单位应该充分结合自身的施工经验，严格遵照“适时、适量、有控制”的基本原则来完成承压式的降压工作。

(8)施工顺序和开挖支撑问题 应该严格按照“时空效应”的相关理论指导来有序进行开挖支撑，按照“分层、分块、对称、限时”的基本要求来完成开挖支撑。首先将基坑中间部位以及土体保护等级较低的进行挖除，要保障施工过程中及时形成对称支撑，在实际施工过程中通常应该保障临近重庆地铁6号线的一侧在施工中期土地的预留宽度要处在单层开挖深度的3倍以上，而且该区域要最后进行开挖，针对单块留坡土体在实际施工中要将其开挖支撑施工时间严格控制在16h以内，并对开挖施工过程中的围护结构产生的位移进行严格控制。进行最后一层土体开挖的过程中要保障开挖速度快，垫层形成速度快，钢筋绑扎快，底板形成快等，这样才能对坑底隆起等问题进行有效控制[4]。

(9)由于该建筑物周边临近市政交通道路、轨道交通和居民建筑，而且重庆地铁6号线属于市政重点公共设施，在施工过程中必须要保障其功能的完整性和工程主体的安全性。本次工程的深基坑开挖施工与地铁出入口等相关附属设施存在密切联系，因此建筑单位在进场施工之前首先要与地铁6号线管理部门重点针对结构连接、产权隶属、接入、管理等相关问题进行友好协商，并达成书面协议。而且要充分保障本次工程施工过程不能够对地铁站的正常运营及附属建筑物正常使用造成影响。一旦在工程施工过程中出现了周边建筑或者是地铁结构产生过大变形以及结构损伤的情况，建设单位必须要严格按照重庆地铁6号线管理方要求以及新情况对地铁6号线结构进行加固处理，以此来保障地铁的安全运营。

(10)由于本次工程中的土方开挖量非常大，因此在基坑开挖施工过程中需要进一步增加人力和设备的投入，在此基础上保障出土量达到日均4 000m3以上。

(11)现场施工信息化指挥 如果在基坑开挖事故过程中一旦发现邻近地铁结构产生异常变形状况，施工单位必须要及时采取可靠的维护措施才能够继续进行后续施工，以此来充分保障地铁运营的安全性。

(12)工程在投产使用之后一旦发现因存在地上建筑而导致地铁结构产生变形过大或者是整体结构间出现损伤现象，建筑单位必须要及时向当地地铁主管部门汇报新情况，都是提出对地铁结构进行重新加固处理，以此来保障地铁运营安全。

(13)现场管理及安全意愿强化 作为建筑单位必须要针对本次基坑开挖施工过程中可能存在的各种特殊情况进行充分考虑，并在此基础之上建立起有效的应对处理预案和各类突发事件的处置措施，尤其是要对维护结构在施工过程中可能出现的位移和渗漏水控制给予高度关注，同时也要对施工建设单位对隧道在施工过程中可能出现的振陷问题给予及时提醒，进一步强化建设单位和施工单位之间的信息传递，实现现场施工管理的强化。

(14)地铁工程本身属于市政的大型公共设施，地铁运营的安全性及其功能实现必须要得到充分保障。由于本次工程施工与地铁相关附属设施存在密切联系，因此建设单位在建设过程中必须要与地铁管理部门直接进行对接，在此基础上针对工程接入、管理界面、产权归属、结构关系以及后期工程运营等各方面适宜进行协定。在车站投产使用之后，要充分保障工程施工不能对地铁车站的相关附属设施正常施工和安全产生任何影响。

(15)另外本次基坑开发施工首先必须要经过重庆地铁6号线相关主管部门以及重庆地铁有限公司监护人的反复复核之后才能进场施工。在施工之前要严格落实各项监护手续以及相关的监护措施，对地下管线进行彻底清查，以此来充分保障地铁结构与地铁管线的运营安全。

4 施工效果分析

由于该建筑物周边临近市政交通道路、轨道交通和居民建筑，而且重庆地铁6号线属于市政重点公共设施，在施工过程中必须要保障其功能的完整性和工程主体的安全性。本次工程的深基坑开挖施工与地铁出入口等相关附属设施存在密切联系，因此建筑单位在进场施工之前首先要与地铁6号线管理部门重点针对结构连接、产权隶属、接入、管理等相关问题进行友好协商，并达成书面协议。而且要充分保障本次工程施工过程不能够对地铁站的正常运营及附属建筑物的正常使用造成影响。一旦在工程施工过程中出现了周边建筑或者是地铁结构产生过大变形以及结构损伤的情况，建设单位必须要严格按照重庆地铁6号线管理方要求以及新情况对地铁6号线结构进行加固处理，以此来保障地铁的安全运营[5]。

5 结 语

轨道交通安全保护区深基坑施工本身具有较大施工风险，且本次工程施工的与轨道交通项目建设存在紧密关联，因此，在实际施工过程中通过使用分区施工、抗滑桩等技术为工程施工提供技术保障，同时也要实现施工、设计实现紧密配合，在工程施工中一旦涉及到轨道交通保护区的情况下必须要严格按照施工流程办理施工许可证。