前言：尋找寫作靈感？中文期刊網用心挑選的地鐵深基坑逆作開挖法施工技術研究，希望能為您的閱讀和創作帶來靈感，歡迎大家閱讀并分享。
摘要:以無錫地鐵3號線太湖花園站深基坑“逆作開挖”施工為例，基坑開挖采用在豎直方向根據基坑縱深并遵循“豎向分層，縱向分段，由上而下，逆作施工”的原則，并合理按照結構混凝土誘導縫、施工縫等分段實施。同時，考慮到基坑周邊環境較為復雜，對基坑變形較為敏感，面對復雜的地理環境及地質條件，在保證安全前提下，提高土方開挖效率及支撐體系安全施工，采用“逆作開挖法”完成整體地下結構施工，通過專家論證，方案可行有效。
關鍵詞:復雜環境;地鐵;深基坑;逆作開挖法;施工技術
1工程概況
太湖花園站是無錫地鐵3號線一期工程(蘇廟－機場)從北向南的第13個車站。太湖花園站3號線部分為地下兩層島式車站，雙柱三跨，站臺寬14m，線間距17m。車站外包總長230m，車站標準段外包寬度為22．7/23．8m。有效站臺長度120m。有效站臺中心里程處軌面標高為－12．376m，底板埋深約為16．95m，頂板覆土厚約3．2m，地面設計標高為4．020m。采用逆作開挖法施工，車站兩端區間采用盾構施工法，兩端均為盾構接收。
2施工技術
太湖花園站施工平面布置示意見圖1，總體施工順序為:采用“逆作開挖”施工方法，首先進行圍護結構施工，十字路口的圍護結構先施工完，該部分的結構頂板采用逆作法施工，接著進行逆作頂板的結構施工，施工完后回填恢復路面交通，進入一期二階段施工，施工剩余的圍護結構，待全部圍護結構施工完后，再開挖并支撐，最后施工主體結構?；娱_挖期間，豎直方向根據基坑縱深并遵循“豎向分層、縱向分段，由上而下，逆作施工”的原則。太湖花園站基坑開挖深度17．09～24．885m，總體開挖面積5885m2，總體開挖方量約104540m3，基坑最深處開挖標高為－20．861m。基坑周邊環境較為復雜，對基坑變形較為敏感。面對復雜的地理環境及地質條件，在保證安全前提下，提高土方開挖效率、支撐體系施工及安全性，是基坑土方工程乃至整個工程施工的重點及難點。
2．1土方開挖方法
1)為保證逆作開挖施工的安全性，首層土方開挖與結構同時施工，并對首層圍護結構采用“預制疊合板錨桿結構體系”，疊合板面高壓噴射混凝土的方式快速施工，首層以下部分施工以首層圍護結構為基礎。2)分段長度視周圍環境、工程地質、水文地質綜合考慮確定，為保證首層逆作施工圍護結構變形的可控性，分層視支撐豎向間距及機械工作能力確定，首層開挖分為6個施工段和5個施工層，先開挖圍護結構側的方土，進行預制疊合板的分段吊裝、錨桿打設以及高壓混凝土噴射施工，基坑內的支撐體系同步施工，確保首層逆作開挖施工的順利開展。以A區開挖為例，各層土方具體開挖如下。(1)首層土方開挖，采用一臺液壓PC220挖掘機由端頭井往后退挖土至第1道混凝土支撐底，開挖深度1．9m，邊開挖邊施工一道鋼筋混凝土支撐。第1道鋼筋混凝土支撐施工完畢，立即進行預制疊合板的吊裝等工序施工，遵循“支撐分層施工，疊合板分層分段吊裝，錨桿同步打設，一次性噴錨”的施工原則。所挖出的土直接裝車外運，首層土方開挖采用邊加固基坑邊挖然后施工鋼筋混凝土支撐的施工方法，直至全部施工完畢，基坑全部加固完后開始自北向南開挖第2層土，土方開挖示意見圖2。(2)為加強對基坑頂部為位移的控制，首層土方圍護部位采用“預制疊合板錨桿結構體系”，以下部分采用地下連續墻圍護。冠梁與第1道混凝土支撐強度達到100%后，進行第2層土方的開挖。開挖時，采用放坡開挖和分四層后退開挖相結合，其中第1層開挖高程為2．124～4．176m，開挖深度為6．3m，即開挖至第一道鋼管支撐底面下0．5m的位置，此過程開挖也分為2次完成開挖，第1層開挖可用大挖機直接開挖，基坑西側的土方采用小挖機倒運至東側，再裝車沿東側便道運出;其次，考慮首層土多為松散的雜填土且開挖深度較大，本層土又分為兩層，采取1∶2放坡系數，保證首層土開挖穩定性。采用小挖機開挖并將坑內土方轉運至基坑東側，長臂挖機和大挖機置于基坑邊緣上，沿基坑東側便道行駛，將土方裝入運輸車輛。鋼筋混凝土支撐平均間距為9m，A區內由北向南依次于3道支撐間分別布置一臺小挖機，相互配合逐層放坡開挖并掏挖混凝土支撐下土方，最終沿車站方向形成為1∶2的開挖坡面。待開挖出相應層段水平工作平臺4～6m后施作鋼管支撐。第2層土方開挖置小挖機于現有土方開挖層面向下開挖(見圖3)，同時在第1層開挖土方坡面上設置一組挖機,用于開挖第1層2小層(即1－2層)土方并協助轉運第2層所開挖土方至地面挖機工作范圍內，以地面挖機裝土外運。水平工作面內A區自北向南，土方由西向東收攏于基坑東側。以下所有層面土方水平方向土方均按上述開挖方式開挖。施工過程中縱坡動態坡度控制為1∶2，橫坡為1∶1，層間留設平臺，平臺縱向寬度4～6m，使縱向總開挖坡度控制在1∶2～1∶3，橫坡控制在1∶1～1∶3，以保證邊坡穩定。每個施工作業面內進行分層分段開挖，每段開挖中又分層、分塊實施，每塊先挖中間再挖兩側，每層開挖結束，立即安裝鋼管支撐并施加預應力。3)基坑開挖至最后不能挖土的部分土方采用吊機吊裝土斗進行外吊，吊斗規格為1．5m(長)×1．5m(寬)×1．2m(高)，采用t=10mm鋼板焊制而成。
2．2冠梁及第一道混凝土支撐施工
2．2．1冠梁及第一道混凝土支撐施工安排
地下連續墻頂設置鋼筋混凝土冠梁，太湖花園站冠梁截面尺寸為1000×800mm(寬×高)，車站主基坑第1道支撐為混凝土支撐，其中南端頭井設置4根800×700mm斜撐及1根1500×1500mm角撐，北端頭井設置4根700×900mm斜撐及4根1500×1500mm角撐，基坑標準段為21根800×700mm混凝土對撐;南端頭井第2道支撐設置4根900×800mm斜撐及4根1500×1500mm角撐，北端頭井第2道支撐設置2根900×800mm、2根900×900mm斜撐及4根1500×1500mm角撐。冠梁與第一道混凝土支撐同步施工，分段組織施工。
2．2．2冠梁施工
1)首層土方施工采用了“預制疊合板錨桿結構體系”與首層結構同步施工，實現了“逆作開挖”與地下結構的第一步結合。待土方開挖至冠梁底面標高時，冠梁施工采用鋼筋混凝土現場澆筑，并在冠梁底部留有外伸鋼筋，外伸鋼筋與下部首層預制疊合板錨桿高壓噴漿施工時進行加強筋的連接。2)首層冠梁與其下部預制疊合板錨桿整體施工時，應將首層預制疊合板錨桿結構施工至2層地下連續墻頂500mm以上，待首層施工完畢，進行2層土方開挖，并破除地下連續墻混凝土至設計標高，清除地連墻頂的余土、浮渣，將樁頂混凝土鑿毛，并用清水清洗干凈，然后將地下連續墻外露鋼筋與首層預制疊合板底部鋼筋連接，并在兩者之間后澆段內設置加強筋，后澆段按圍檁結構設計配筋，并在圍檁結構中預埋鋼套管，以待后續錨桿施工作準備，形成“圍檁－錨桿”加強體系，提高整體圍護結構的安全性。3)預制疊合板錨桿結構現場施工時，疊合板預制部分的厚度不小于120mm，外露鋼筋的長度不小于450mm，錨桿直徑為30mm，首層錨桿設計長度為9m，間距為1．5m，其他部分錨桿設計長度為6m，間距為1．8m，現澆冠梁、圍檁處錨桿設計長度均為9m，間距均為1．2m加密。4)冠梁、圍檁與預制疊合板之間以及預制疊合板之間留設后澆混凝土段和整個圍護結構面層混凝土高壓噴射施工同步，形成將整個圍護結構施工為一個整體。
3結束語
本文以無錫地鐵3號線太湖花園站深基坑“逆作開挖”施工為例，基坑開挖采用在豎直方向根據基坑縱深并遵循“豎向分層，縱向分段，由上而下，逆作施工”的原則，并合理按照結構混凝土誘導縫、施工縫等分段實施，采用“逆作開挖法”完成整體地下結構施工，即項目整體先進行圍護結構施工，十字路口的圍護結構施工完畢后結構頂板采用逆作法施工，接著進行逆作頂板的結構施工，待全部圍護結構施工完后，再開挖并支撐，最后施工主體結構。經過專家論證，方案可行有效。
參考文獻:
［1］馮龍飛，楊小平，劉庭金．緊鄰地鐵側方深基坑支護設計及變形控制［J］．地下空間與工程學報，2015，35(6):81－87．
［2］寧超．基于空間效應的地鐵車站深基坑開挖與支護的力學機理分析［D］．北京:北京交通大學，2012．
［3］萬利民，駱軍，黃立勇，等．珠江新城中心城區深基坑支護及巖土開挖技術［J］．施工技術，2012，42(24):13－16．
［4］邢民，崔磊，王述紅，等．沈陽地區明挖車站主要影響因素及其施工新方法［J］．施工技術，2016，46(11):65－68．
作者:張衛鋒 單位:南通路橋工程有限公司