关于上海市轨道交通6号线Ⅵ标段金桥路车站支撑挖土浅谈职称论文

1、关于上海市轨道交通6号线标段金桥路车站支撑挖土浅谈【摘 要】 针对上海市轨道交通6号线标段金桥路车站工期紧、开挖深，周边环境复杂的情况下，为提高开挖工作效率，缩短施工周期，减少基坑变形，采用了分层、分段顺作明挖的方法，并通过对基坑变形进行实时监测，严格控制土层放坡坡度，合理划分挖土段等优化措施，实现了地铁基坑开挖工期短、变形小、安全性高、对周边环境影响小的总体要求，对后面的地铁工程开挖起到了借鉴作用。【关键词】基坑 顺作 分段开挖 变形监测1 工程概况金桥路车站位于金桥路东侧的浦兴路绿化带中间，为地下一层半敞开式侧式站台车站形式（局部二层）。车站主体长约142米，标准较宽约19.8米。施工场地

2、位于交通繁忙的浦东新区浦兴路上，该路段现有交通状况为双向各三条机动车道，道路两侧各一条非机动车道和一条人行道，道路中部为约20米宽的中央绿化带。车站施工阶段要保证浦兴路道路畅通。因此车站施工范围（近240米）内改为双向两车道，及附属人行道。金桥路车站距离道路两侧的建筑物相对较远，但距离路边管线较近，属于二级车站基坑。工程占地约3500m2。基坑面积约2800 m2。主体结构基坑围护采用600mm厚地下连续墙。13轴东端头井地墙埋入土体深度为30m，共设六道撑。根据地质报告，本工程场地内浅部地下水属潜水类型，层土中的承压水埋深为7.48米，而车站最大挖深达17米，此处地基勘探报道有承压水，故该承

3、压水头对基坑的稳定性和安全性将产生不利影响。因此，需做好必要的监测工作及深层降水措施。2022轴西端头井地墙埋入深度为27米，挖深为14.2m，共设五道支撑。320轴为标准段，地墙入土深度为25m，挖深13m左右，共设四道支撑，（局部五道）。设计要求：金桥路车站挖土采用明挖顺作法施工。挖土、支撑必须根据设计要求施工，不得超挖。同时应以支撑为主，挖土辅助。挖土、支撑工作开展前，对钢支撑进行质量验收和地面的试拼装，观测其平直度，挠度不超过30mm。事先做好施工监测工作的准备，做到信息化施工。开挖时，地下水位必须降到开挖层的层底以下，且满足抗管涌稳定性的要求。在进行底层土开挖时，垫层应及时跟进，以稳

4、定土体，并施工底板。基坑施工期间，围护结构累计变形必须控制在51mm以内。2 挖土施工由于地铁车站为狭长基坑，存在容易边坡失稳，基坑沉降不均匀，地墙变形大，业主工期紧，单根支撑多达224根，支撑间距小，密度大，挖土方量达3.8万m3。故认为只有再机械设施配套，充分利用资源的情况下，才能使以上各要求实施到位。即配备支撑用一台50t汽车吊和一台25t汽车吊。在挖土机械的配备为两台1 m3反铲挖土机，两台0.6 m3长臂挖土机，两台0.4 m3的挖土机，一台0.15 m3小型挖土机。开挖时，严格按照“时空效应”的理论，并遵循“开槽支撑、随撑随挖、分层开挖、严禁超挖”的原则，同时以支撑为主，挖土辅助，

5、先撑后挖，采取分层、分段挖土。在流水施工时，尽量减少不动坡，且对不动坡放坡满足1:4。因基坑在无支撑情况下暴露范围大，容易引起基坑变形。为确保基坑的安全及减少土体位移，尽量减少无支撑暴露时间。在本基坑开挖过程中加强了对监测点的观测，标准段一天一次，端头井一天二次，并且随着基坑开挖深度的增加，及时检查预应力损失情况。对有损失预应力的，及时对钢支撑进行预应力复加。2.1 挖土注意事项本工程全部采用明挖顺作法施工，每次挖土均需随挖随撑，在施工过程中需要考虑以下几个方面：（1）挖土方法采用分段、分块、开挖的方式，金桥路车站根据支撑布置共分四层（局部五层），每段开挖长度为24m。在基坑开挖时，我们将严格

6、按照“时空效应”理论及设计的要求控制挖土段和挖土时间并在要求时间内完成支撑的架设。每层开挖深度不大于3m，随挖随撑。（2）开挖时，纵向总坡度必须满足1:4，因此其基坑有支撑情况下暴露范围较大，为此除满足“时空效应”理论外，为确保基坑的安全及减少土体位移，在本段基坑开挖过程中将加强对监测点的观测，并根据基坑开挖深度降低及时对钢支撑进行复加预应力，如果变形达到预警值，及时采取双液快凝控制注浆加固措施。（3）开挖支撑以上的表层土，每小段开挖长度一般不超过12米；在第一二道支撑的土层开挖中，每小段开挖长度一般不超过6米，每小段土方要在16小时内挖完，随即在8小时以内，安装好该小段的支撑；在第三四道支撑

7、的土层开挖中，每小段开挖长度一般不超过3米，小段土方要在8小时内挖完，随即在8小时以内安装好该小段的支撑，并预加70%的支撑设计轴力，钢支撑预应力在12小时内要进行完毕，并根据情况，进行复加预应力。（4）复加支撑预应力：在明挖土的过程中支撑的架设不仅需要迅速到位、安全可靠，还须结合测得的轴力进行必要的调整（在设计承认许可下进行复加预应力）。（5）挖至底板标高，须按诱导缝的设置作施工缝，并立即进行混凝土垫层的跟进施工，垫层为200厚c30素砼。不得超挖标高，留100300人工清土，如有超深不得填土，只能回填道碴。如监测有异常情况须立即停挖，采取紧急措施进行补救。（6）在挖土过程中，机械臂严禁碰撞

8、深井管及支撑，且挖土机械不能直接接在支撑上作业，需在支撑上覆300厚土层及一层挖土走道板后才能作业。（7）保持边坡稳定的措施a. 分层分段开挖放坡坡度为1:31:4，层与层之间设置平台，平台宽度不小于4m。b. 在坡顶与波角处设置排水沟和集水井，及时用水泵抽水。c. 一般土质土坡覆盖彩条布，让水直接流入排水沟以避免大量水渗入土中。d. 对在地质报告中注明的性质差的土体，为了防止在土方开挖时发生滑坡等情况，对相邻开挖的土层的坡面上采用钢丝网水泥砂浆抹面的方法进行护坡。2.2 开挖方式为缩短工期，减少基坑变形，提高安全系数，基坑内土方采用分层、分小段逐步开挖、随挖随撑的方式。（一）根据车站结构诱导

9、缝的设置情况，本次挖土施工将从22轴向东逐步进行开挖。由于第一道和第二道支撑离实际地面较近(挖深约为3.3m)，为了加快施工进度，减少基坑变形，经过与设计沟通，设计在经过计算，确保地墙在允许变形范围内，允许将第一层土挖至第二道支撑底，第一、二道支撑同时进行。第一层土采用两台立方米液压反铲式挖机进行开挖，按12进行放坡，挖至8轴左右。在该层土开挖过程中，日均完成钢支撑达到9根，土方量800m3左右。每根支撑从开挖至施加预应力仅用了3小时，最大变形仅4mm。详见附图（工况一）（二）当第一层土挖至轴时（即第一、二道支撑完成3/5时），同时开始开挖第二层土。第二层土从22轴向1轴开挖，并架设第三道支撑

10、；第二层土开挖采用两台0.6立方米长臂挖机布置在基坑南北进行开挖，坑内布置两台0.4立方米挖机；挖土过程中，小坡采用12放坡，大坡采用14放坡，土层厚度约为3.8m。在该两层土开挖过程中，日均完成钢支撑10根，土方量达到1100m3，每根支撑从开挖至施加预应力仅用6小时，最大变形14mm。详见附图（工况二）（三）第一层土挖至1轴后，两台1立方米挖机退出；当第二层土挖至7轴后（即第三道支撑完成2/3），开始第三层土开挖。为了加快施工进度，第三层土先从15轴向22轴方向开挖，土层开挖厚度约为3.3m，并架设第四道支撑；为加快施工进度，同时吊入0.15 m3 小挖机，向22轴方向开挖第四层土，该土层

11、开挖厚度约为2.8m, 并人工清土完毕及时浇捣垫层。上述施工采用两台0.6立方米长臂挖机、2台0.4立方米挖机及一台0.15 m3 小挖机；挖土过程中，小坡坡度用12放坡，大坡采用14以上放坡。该层土开挖过程中，日均完成钢支撑6根，土方量达到800 m3，每根支撑从开挖至施加预应力仅用8小时，最大变形26mm。详见附图（工况三）（四）第二层土挖至1轴结束；当第三层土挖至22轴时，随即将0.4立方米挖机吊出，并重新在15轴位置吊入基坑，向1轴方向继续开挖第三层土，并架设第四道支撑，同时，为了加快施工进度，在15轴附近吊入0.15立方米小挖机，向1轴方向开挖第四层土，该土层开挖厚度约为2.8m。在

12、此期间，两台0.6立方米长臂挖机、2台0.4立方米挖机及一台0.15 m3 小挖机；同时，人工清土完毕及时浇捣垫层。该层土开挖过程中，日均完成钢支撑2根，土方量达到400 m3，每根支撑从开挖至施加预应力仅用8小时，标准段最大变形32mm。详见附图（工况四）（五）1-5轴端头井施工，此端头井深度达到17.3m，共设6道支撑，对于机械挖土的施工难度非常大，设计计算约600mm厚地下连续墙刚度已达临界状态，此处又有承压水，在承压水降到基坑下两米时，再进行最后一层挖土的施工。在施工第六道支撑时，日均水平位移达6mm。对此，我对施工非常重视，及时解决施工中出现的问题，加快了挖土施工进度，并及时支撑，及

13、时浇捣垫层，使最大变形仅50.63mm，小于二级基坑的0.3%的变形要求。详见附图（工况五）本工程在43天时间内安全完成了3.8万m3土方量的深基坑支撑。在挖土过程中，不仅要注意周边管线情况，施工进度，基坑变形进行随时监控，随时调整，还要对施工质量、安全进行监督施工。在基坑开挖时做到有效监控，对土方的开挖放坡进行严格控制，对一切可能的危险隐患发现后，马上进行纠正，以确保工程安全、质量万无一失。 3 基坑变形理论计算与实测成果对比分析本工程基坑围护设计单位提供的地下连续墙的最大位移值为51.9mm。为了实时掌握基坑变形的情况，在基坑开挖过程中，我们对地下连续墙的变形进行了监测，从监测数据可知，本工程地下连续墙实测最大位移为50.63mm；从基坑开挖到最后一块底板封闭时，变形最大的一幅地下连续墙变形历史曲线如图a所示，位移值均控制在设计要求的51.9mm以内。图a地