军工路隧道浦东段应用逆筑法施工技术

“逆筑法”施工技术在军工路隧道浦东暗埋段的应用

刘勇2009-8-4

摘要：深基坑围护是近年来建筑界关注和研究的重点，而在都市密集建筑群中采用地下

持续墙和逆作法处理深基坑是较为有效的措施。简介某隧道基坑围护中地下持续墙和逆作法

时详细应用状况。

关键词：深基坑围护地下持续墙逆作法

引言

深基坑围护，既关系到I制护构造自身H勺安全，又波及邻近建筑物与周围环境的安全，同

步还直接关系到工程造价和施工进度。因此，深基坑围护是近年来建筑界关注和研究的重点

课题。多层地卜构造采用“逆作法”施工，是一种比较先进的深基坑围护技术。而超深地F

构造设计和应用，也只有在地下持续墙技术得到应用时才成为现实。而地下持续墙用于逆作

法施工，又使逆作法成为更为合理、有效和可靠的措施。

地下持续墙逆作法施工使支护体系和地卜.构造合二为一，运用原有地卜构造梁板作为

护坡构造的支撑体系，增强了原地下构造的功能，简化了施工工序，大大减少了材料和施工

费用，具有明显的）技术经济效益。更为重要的J是使得深基坑开挖对地面及周围的建筑、管线、

交通的影响可降到最低。本文简介的某隧道暗埋段基坑开挖中就使用了此技术，获得了很好

的经济、社会和环境效应，

一、“逆筑法”的工艺原理与优缺陷

“逆筑法”是施工轨道交通车站、隧道暗埋段以及高层建筑多层地下室和其他多层地下

构造的有效措施。老式日勺措施是开敞式施工，即大开U放坡开挖，或用支护构造围护后垂直

开挖，挖至设计标高后浇筑钢筋混凝土底板，再由下而上逐层施工各层地下构造，待地下构

造完毕后再进行地上构造施工。

对于深度大的隧道暗埋段多层地卜.构造，用上述老式措施施工存在某些问题。首先支

护构造的I设置存在一定困难，由于基坑很深，支护构造的挡墙长度很大，费用增长，尤其是

基坑内部支护构造的支撑用量大，首先需用大量大规格的钢材，或浇筑大量钢筋碎支撑，另

首先也增长了地下构造施工H勺难度；如不采用特殊措施，亦会危及基坑附近日勺建筑物、地下

管线和道路。深基坑的开陀，基坑的变形和周围地面日勺沉降是施工中急待处理口勺问题之一。

实践证明，运用“逆筑法”施_£开挖深度大的多层地下构造是十分有效的I。“逆筑法”

的工艺原理是：光沿构筑物地下构造轴线（地下持续墙也是地下构造承重墙）或周围（地下持续

墙等只用作支护构造）施工地卜.持续墙或其他支护构造，同步在建筑物内部的I有关位置浇筑

或设置中间支承柱，作为施工期间于底板封底之前承受上部构造自重和施工荷载的支撑。然

后施工构筑物日勺顶部构造，作为地下持续墙刚度很大日勺支撑，随即逐层向下开挖土方和浇筑

各层地下构造，直至底板封底。与此同步，由于地面顶部构造已完毕，为上部构造施工或管

线施工及地面道路恢复发明了条件。这样地面上交通与地下施工同步进行各不干扰，直至工

程结束。

与老式施工措施比较，用“逆筑法”施工地下构造有下述长处：

1.缩短施工对地面交通影响的期限。

隧道暗埋段地下构造如采用老式措施施工，其总工期为地下构造工期加管线及路面修

复的工期。而川“逆筑法”施工，只有槽壁、立柱桩、抗拔桩、降水、土体加固及顶板等施

工期间影响交通。而地下各层构造口勺挖土、支撑、浇筑程不影响地面交通。

2.基坑变形小，相邻建筑物等沉降少

采用“逆筑法”施工，是运用逐层浇筑日勺地下室构造作为周围支护构造地下持续墙口勺内部支

撑。由于地下室构造与临时支撑相比刚度大得多，因此地下持续墙在侧压力作用下口勺变形就

小得多。此外，由于中间支承柱H勺存在使底板增长了支点，浇筑后H勺底板成为多跨持续板构

造，与无中间支承柱的状况相比跨度减小，从而使底板的隆起也减少。因此，“逆筑法”施

工能减少基坑变形，使相邻H勺建（构）筑物、道路和地下管线等的沉降减少，在施工期间可保

证其正常使用。

3.使底板设计趋向合理

钢筋混凝土底板要满足抗浮规定。用老式措施施工时，底板浇筑后支也少，跨度大，

上浮力产生日勺弯矩值大，有时为了满足施工时抗浮规定而需加大底板日勺厚度，或增强底板的

配筋。而当地下和地上构造施工结束，上部荷载传卜.后，为满足抗浮规定而加厚的混凝土，

反过来又作为自重荷载作用于底板上，因而使底板设计不尽合理。用“逆筑法”施工，在施

工时底板日勺支点增多，跨度减小，较易满足抗浮规定，甚至可减少底板配筋，使底板的构造

设计趋向合理。

4.可节省支护构造的支撑

深度较大的多层地下构造，如用老式措施施工，为减少支护构造的变形需设置强大的

内部支撑或外部拉锚，不仅需要消耗大量钢材，施工费用亦相称可观。而用“逆筑法”施工,

土方开挖后运用地下构造自身来支撑作为支护构造H勺地下持续墙壁，可省去支护构造的临时

支撑。

“逆筑法”是自上而下施工，上面已覆盖，施工条件较差，且需采用某些特殊的施工

技术，保证施工质量的规定愈加严格。

二、“逆筑法”施工技术

根据上述“逆筑法”日勺工艺原理可知，“逆筑法”日勺施工程序是：中间支承柱和地下持

续墙施工一地下构造层挖土和浇筑其顶板、内部构造一从地下室-2层开始地下室构造和地

上构造同步施工（地下室板浇筑之前，地上构造容许施工的高度根据地下持续墙和中间支承

柱的承载能力确定）一地下室底板封底并养护至设计强度一继续进行地上构造施工，直至工

程结束。

（一）中间支承柱施工

中间支承柱的作用，是在“逆筑法”施工期间，于地下构造底板未浇筑之前与地下持

续墙一起承受地下和地面道路、覆土及构造自重和施工荷载；在地下室底板浇筑后，与底板

连接成整体，做为地下构造的一部分，将上部构造及承受的荷载传递给地基。

中间支承柱的位置和数量，要根据地下构造U勺布置和制定的施工方案详细考虑后经计

算确定，由于底板如下"勺中间支承柱要与底板结合成整体，多做成灌注桩形式，其长度亦不

能太长，否则影响底板的受力形式，与设计的计算假定不一致。亦有的采用预制桩（钢管桩

等）作为中间支承柱。采用灌注桩时，底板以上的中间支承柱的柱身，多为钢筋混凝土柱或

H型钢柱，断面小而承教能力大。

由于中间支承柱上部多为钢柱，下部为混凝土柱，因此，多采用灌注桩措施进行施工。

在泥浆护壁下用反循环或正循环潜水电钻钻孔时，顶部要放护筒。钻孔后吊放钢管，

钢管的位置要十分精确，否则与上部柱子不在同一垂线上对受力不利，因此钢管吊放后要用

定位装置调整其位置。钢管的壁厚按其承受的荷载计算确定。运用导管浇筑混凝土，钢管的

内径要比导管接头处的直径大50~100mm。而用钢管内的导管浇筑混凝土时，超压力不也许

将混凝土压上很高，因此纲管底端埋入混凝土不也许很深，一般为1m左右。为使钢管下部

与现浇混凝土柱能很好的结合，可在钢管卜端加焊竖向分布的钢筋。混凝土柱的I顶端一般高

出底板面30mm左右，高出部分在浇筑底板时将其凿除，以保证底板与中间支承柱联成一

体。混凝土浇筑完毕吊出导管。由于钢管外面不浇筑混凝土，钻孔上段中的泥浆需进行固化

处理，以便在清除开挖的土方时，防止泥浆到处流淌，恶化施工环境。泥浆日勺固化处理措施,

是在泥浆中掺入水泥形成自凝泥浆，使其自凝固化。水泥掺量约10%,可直接投入钻孔内，

用空气压缩机通过软管进行压缩空气吹拌，使水泥与泥浆很好地拌合。

中间支承柱亦可用套管式灌注桩成孔措施，它是边下套管、边用抓斗挖孔。由于有钢

套管护壁，可用串筒浇筑混凝土，亦可用导管法浇筑，要边浇筑混凝土边上拔钢套管。支承

柱上部用H型钢或钢管，下部浇筑成扩大口勺桩头。混凝上柱浇至底板标高处，套管与H型

钢间的空隙用砂或土填满，以增长上部钢柱的稳定性。中间支承柱亦有用挖孔桩施工措施进

行施工的。

在施工期间要注意观；则中间支承柱的J沉降和升抬口勺数值。由于上部构造欧J不停加荷，会

引起中间支承柱H勺沉降；而基础土方的开挖，其卸载作用又会引起坑底土体H勺回弹，使中间

支承柱升抬。规定事先精确地计算确定中间支承柱最终是沉降还是升抬以及沉降或升拍的数

值，目前尚有一定的J困难,

（二）地下室构造浇筑

根据“逆筑法”的施工特点，地下构造不管是哪种构造型式都是由上而下分层浇筑区I。

地卜.室构造口勺浇筑措施有两种:

对于地面梁板或地下各层梁板，挖至其设计标高后，将土面整平扎实，浇筑一层厚约

50mm时素混凝土（地质好抹一层砂浆亦可），然后刷一层隔离层，即成楼板模板。对于梁模

板，如土质好可用土胎模.按梁断面挖出槽穴（图22b）即可\如土质较差可用模板搭设梁模

板（图22a）。

至于柱头模板如图4-2-23所示，施工时先把柱头处的土挖出至梁底如卜.50（）mm左右

处，设置柱子曰勺施工缝模板，为使下部柱子易于浇筑，该模板宜呈斜面安装，柱子钢筋通穿

模板向卜伸出接头长度，在施工缝模板上面组立柱头模板与梁模板相连接。如土质好柱头可

用土胎模，否则就用模板搭设。下部柱子挖出后搭设模板进行浇筑。

至于“逆筑法”施，时混凝土的浇筑措施，由于混凝土是从顶部的侧面入仓，为便于

浇筑和保证连接处的密实性，除对竖向钢筋间距合适调整外，构件顶部的模板需做成喇叭形。

由于上、下层构件的结合面在上层构件H勺底部，再加上地面土的沉降和刚浇筑混凝土

的收缩，在结合面处易M现缝隙。为此，宜在结合面处的模板上预留若干压浆孔，以便用压

力灌浆消除缝隙，保证构件连接处H勺密实性。

（三）垂直运送孔洞的留设

“逆筑法”施工是在顶部楼盖封闭条件下进行，在进行地下各层地下室构造施工时，

需进行施工设备、土方、模板、钢筋、混凝土等的上下运送，因此需预留一种或几种上下贯

穿的垂直运送通道。为此，在设计时就要在合适部位预留某些从地面直通地下室底层的施工

孔洞。亦可运用楼梯间或无楼板处作为垂直运送孔洞。

此外，还应对“逆筑法”施工期间的通风、照明、安全等采用应有的措施，保证施工

顺利进行。

三、“逆筑法”施工实例

1工程概况

1.2工程简介

军工路越江工程是中环线建设中重要的两个越江工程之一，也是上海市总体

规划中17座越江工程之一。该工程属于中环线东北部连接浦东、浦西H勺重要节

点，位于本市东北角，线路沿军工路、黎平路向南下穿越规划长阳路、平凉路，

于定海港路交叉口北侧设盾构工作井，然后以盾构穿越定海港、复兴岛和黄浦江,

至浦东后线路于金桥路道堂路交叉口南侧设盾构工作井，而后沿金桥路向南下穿

浦东大道后接地，工程终点于栖山路交叉口南侧150m,工程全长3050m。

浦东岸上段全长约860m。线路走向为：自起点金桥路、道堂路口沿金桥路

向南延伸，先后穿越浦东大道、栖山路后抵达终点。浦东段由浦东工作井、浦东

暗埋段、浦东敞开段和浦东接线道路构成，其中浦东工作井、浦东暗埋段、浦东

敞开段均采用明挖法施工，且根据基坑的不一样深度采用不一样日勺围护构造。

其中本文所波及H勺是浦东大道以北H勺第一施工区，从工作井至PD3,基坑

围护体系采用1米厚地下持续墙。支撑体系采用钢筋混凝土支撑及钢管支撑混合

布置形式。为了使跨度较大日勺支撑具有良好日勺稳定性，在坑内打设了三排立柱桩,

用钢立柱和联络梁将各道支撑结合成稳固的支撑体系。

为了防止坑底土体隆起，减少围护墙体日勺位移，在暗埋段坑底及盾构工作井

基坑外侧进行地基加固。根据本段工程所处日勺周围环境，工作井至PD3基坑保

护等级均定为二级，各施工节段日勺工程概况见表1-01。

浦东工作井至PD3段工程概况表表1-01

节段节段

位置东线里程围护形式

号长度

工作井EK2+190〜EK2+21424m地下持续墙（厚1.0m、深46m)

暗PD1EK2+214〜EK2+24127m地下持续墙（厚1.0m、深40m)

埋PD2EK2+241〜EK2+26625m地下持续墙（厚1.0m、深36m)

段PD3EK2+266〜EK2+29024m地下持续墙♦（厚1.0m、深35m)

1.3工程地质

L地形、地貌特性和地面标高

上海地区位于长江三角洲冲积平原日勺东南前缘，工程所在场地属长江三角洲

下游滨海平原地貌。场区基本在既有道路上，地面起伏不大，勘察实测地面标高

在3.57〜5.35m之间，高差1.98m。

2.地基土层特性

经勘察，工程沿线75m深度范围内土层由第四系全新统至上更新统沉积的I

地层构成。根据地基土的成因类型、土层构造、性状特性可划分为8层。场区属

上海地区正常沉积区，各土层分布稳定，层面起伏较小。详细土层分布见附图

1.3-01：工程地质剖面示意图。

3.地基土的物理力学性质

根据地基土层划分状况，以各层土为记录单元，剔除个别明显不合理偏值后，

进行物理力学性质指标日勺记录分析。

成果详见附表1—01：《地基土的物理力学性质指标表》。

4.水文地质条件

⑴潜水

场区浅部土层中口勺地下水类型为潜水。勘探期间测得潜水稳定水位埋深为

1.10〜1.40m、绝对标高为2.60〜2.96m。按《岩土工程勘察规范》

（DGJ08-37-2023）,上海地区潜水位埋深为0.30〜1.50m,潜水水位重要受大

气降水、地表径流等影响呈幅度不等的变化，常年平均地下水位埋深为0.50〜

0.70m。

⑵承压水

场区内揭示的承压水分布于⑦1-1粘质粉土夹粉质粘土层、⑦1-2砂质粉土

层及⑦2粉砂层中，揭示的顶板埋深为28.10〜30.50m、顶板标高为-23.93〜

-26.50m。⑦层是上海地区第一承压含水层，勘探期间对承压水位进行了实测，

观测成果详见下表：

承压水位观测成果表

孔口观测试验稳定承压水稳定承压水观测

孔号标高层位深度水位埋深水位标高日期

(m)(H1)(m)(m)

DG33.91⑦।35.05.30-1.39

据上海地区第一承压水日勺区域性观测资料•，承压水水位随季节呈幅度不等的

周期性变化，承压水位埋深一般为3〜11m。

(3)地下水腐蚀性评价

经调查，工程沿线未发现环境污染源。场区浅部地下水及地基土对混凝土无

腐蚀性，干湿交替条件下对钢筋混凝土中的钢筋具弱腐蚀性，长期浸水条件下对

钢筋混凝土中的钢筋无腐蚀性，对钢构造具弱腐蚀性。

1.4施工现场状况

1.浦东岸上段沿线建(构)筑物调查

浦东岸.上段第一施工区周围多以老式民居为主，建筑层高均不超过3层。此

外浦东大道以南东侧有一新建22层混凝土高楼。

2.道路交通调查

⑴浦东岸边段既有道路状况调查成果见下表。

浦东岸边段既有道路状况调查表

序号位置段面形式车道数

1浦东大道四幅路四快二慢

2金桥路（浦东人道以北）两幅路二快二慢

3金桥路（浦东大道以南）四幅路四快二慢

⑵浦东岸边段通过公交车辆调查成果:

根据调查，该地区东西向的公交线路有十多条，由于所有公交线路均在浦东

大道上运行，施工期间基本上不会对其产生重大影响。

该地区南北向的公交线路较多:陆川线、上川线、130、602、新川线、施

崂线、川虹线、618、沪川线、沪孙线、773等合计11条线路。施工期间会对

其产生一定影响，不过原则上是保证其正常口勺运行。

2工程重点及难点

军工路越江隧道浦东工作井至PD3段位于金桥路（浦东大道以北），周围建

筑以老式民居为主，在工程施工期间仍要保持双向交通通行。为此，道路向东西

两侧进行翻交。通过对施工现场日勺全面调查和设计图纸日勺深入理解，本段工程把

如下列几点为施工重点。

2.1施工场地小

本工程所处浦东大道与金桥路路口处，交通十分拥挤。浦东大道以北金桥路

是通往渡口口勺必经之路，平时上下班高峰时交通更是繁忙，且周围多以老式民居

为主，老百姓平常进出也比较频繁。为了保证周围交通正常通行，在东西两侧分

别设置临时社会便道。

2.2超深地下持续墙施工

本工程浦东工作井的地下持续墙厚1.0m,深度要到达46m,地下墙已深入

⑦1-2号土层6m厚。场区内工作井区域初期为河流，后经填埋导致填土较厚且

也许存在暗浜，③、④、⑤1层具有明显触变及流变特性，土体构造极易破坏，

③层夹粉性土薄层，易发生塌方、流砂、涌土等不良地质。

2.3控制基坑变形与地面沉降，保证周围环境安全

本工程浦东工作井开挖深度达26.9m,施工区周围多以老式民居为主，在施

工中怎样控制基坑变形与地面沉降，保证工程自身及周围环境、地下管线的安全,

把基坑变形量与地面沉降量控制在二级保护日勺容许值之内，是施工中必须高度重

视日勺问题。

2.4场区地质条件与承压水降水

根据地质资料，场区地基土分布比较稳定，层面起伏较小；工程沿线地处滨

海平原，区域地质构造较稳定，且不存在有直接危害的不良地质，属稳定场地，

合适工程建设。不过工程全断面均需对承压水进行降压。

本工程施工场区的承压含水层包括⑦1・1、⑦1-2、⑦2层，当开挖深度不小

于14.5m时，场区内的承压水对工作井至PD3均会产生突涌口勺危险。为防止承

压水引起坑底管涌，必须采用承压水降压措施，根据施工实际状况，承压水降压

时间较长，怎样有效控制周围环境变形将是降水施工日勺重点。

2.5主体构造防水

由于工作井底板最大埋深达26.9m,地下水对地下混凝土构造日勺压力很大,

工作井第一至第五道围楝、PD1至PD2第五道围橡及PD3第四道围楝兼作内衬

墙身，为此必须采用对应措施保证混凝土日勺自防水性能，提高施工缝、变形缝的I

施工质量，做到构造混凝土内实外光，构造接缝不漏水。

3工程总体筹划

3.1施工总体目的

1.工期目的

（1）2008年9月18日第一幅工作并地下持续墙成槽；

⑵2009年6月7日前将工作井移交盾构进洞准备工作；

（3）2023年5月30日本段工程主体构造完毕。

2.质量目的和规定

符合同意的施工图设计规定，满足国家规定质量原则，且一次验收合格。杜

绝一切技术质量事故，工序合格率到达100%,优良率到达85%（且重要分项所

有优良），工程总体优良率为90%,工程质量到达优良。创上海市市政工程金奖,

争创国家优质工程奖、国家市政金奖、白玉兰奖等。

本工程是上海市重大工程之一，严格实行工程质量一票否决权，上海隧道工

程股份有限企业在本段工程实行过程中，树立“百年大计，质量第一”日勺指导思

想，坚持“计划、执行、检查、处理”日勺循环工作措施，不停改善过程控制，严

格贯彻执行建设部、市政局和企业有关建设工程质量管理措施和质量保证措施，

开展工程质量管理活动，创立优质工程。

3.安全目的

⑴实现,重大伤亡事故为零;

⑵杜绝设备、火灾、管线等重大事故;

⑶事故频率控制在0.6%。如下；

（4）创上海市市政安全标化工地。

为贯彻“安全第一、防止为主”的方针，建立健全安全生产责任制和群防群

治制度，保证在施工现场生产过程中的I人身和财产安全，减少事故时发生，我企

业将在施工现场结合工程的特点，建立安全生产保证体系，切实加强对施工现场

安全管理。安全生产保证体系的建立符合市政企业内部口勺特点，并形成安全体系

文献，以保证安全保证计划的内容具有可操作性、严密性、可行性。

4.文明施工创立目的

创市级文明工地。文明施工是进行“两个文明”建设的重要内容，是提高工

程经济效益和社会效益口勺重要保证。我企业将认真贯彻市府“集中、迅速、文明

施工”的方针，树立“文明施工为人民”的便民利民思想，严格遵守上海市有关

文明施工管理的规定，严格执行上海市政工程局颁布文明施工手册条例，并接受

有关部门的监督和检查。

5.环境保护目的

我企业口勺环境方针是：

生产目淤J：优化都市环境；

施工组织：遵守环境法规

施工过程：控制环境污染；

竣工交付：满足环境规定。

上海作为一种高速发展口勺现代化超级国际大都市，环境问题日益受到全社会

时普遍关注。为了适应当今社会的时尚，实现社会经济的可持续化健康发展，上

海隧道工程股份有限企业在本工程施工的I全过程中，将全面运行IS014001环境

管理体系原则，系统地采用和实行一系列环境保护管理手段，以期得到最优化的I

成果。

3.2工作井至PD3总体施工安排

考虑到工程施工期间合理组织社会车辆H勺需要并结合招标文献，将整个浦东

岸上段分为若干个区段进行施工。浦东大道北侧PD3、PD4处设一端封墙。

PD13、PD14处与否设端封墙视管线实际搬迁状况而定。第一道端封墙以北即

为本施工组织设计所波及的内容日勺第一施工区，包括浦东工作井、PD1~PD3段,

里程从EK2+190至I」EK0+290。

第一施工区工作井至PD3段工程总体施工安排见下图：

PD1至PD3施工阶段主

3.3施工工期筹划

为了能科学、紧凑地筹划工期，保证第一施工区关键节点工期能准时完毕，

同步能满足道路翻交的规定，将本段工程施工分为3个施工阶段。

施工准备阶段：重要工作为施工前期准备；

基坑围护施工阶段：重要工作井和暗埋段PD1~PD3地下墙施工、坑内外土

体加固等。

主体构造施工阶段：重要为工作井和喑埋段PD1~PD3基坑开挖、支撑安装

及构造制作。

本段工程关键节点目的见下表：

工作井至PD3关键节点工期指标表

重要控制点主要施工项目日期

第1控制点工作井围护构造开始施工2008年9月18日

第2控制点第一施工区（工作井至PD3）围护构迨完毕时间2008年11月21日

第3控制点浦东工作井基坑开挖开始时间2009年1月4日

第4控制点PD3顶板逆筑完毕时间2009年2月2日

第5控制点浦东工作井交付盾构进洞准备工作2009年6月16日

第6控制点浦东第一施工区主体构造完毕2009年6月8日

本段工程详细施工进度计划见附表3-01o

1.施工准备阶段施工筹划

施工准备阶段施工筹划表

施工准备阶段（施工前期准备）施工筹划表

施工时间2023年3月初至2023年8月

施工区域金桥路（浦东大道以北）浦东工作井至PD3

1.协助拆除建筑红线或临时借地范围内的建筑和地面障碍物；

2.金桥路（浦东大道以北）交通向东西两侧翻交，为规划交通组织做好准备；

施工内容

3.协助完毕或部分完毕金桥路（浦东大道以北及浦东大道北侧）有关管线搬迁工作；

4.围护施工场地，完毕施工现场和生活区的总平面布置，做好施工前期准备工作。

管线处理规定金桥路（浦东大道以北）有关管线均搬迁到位。

1.金桥路（浦东大道以北）交通向东西两侧翻交：

交通组织

2.浦东大道以及金桥路（浦东大道以南）交通保持原状。

2.基坑围护阶段施工筹划

基坑围护阶段施工筹划表

基坑围护阶段施工筹划表

施工时间2023年8月至2023年12月

施工区域工专井至PD3

1.完毕工作并至PD3所有地下墙施工；

2.完毕工作井阴角处和盾构进洞口土体加固及PD1至PD3坑内土体加固；

3.完毕PD1至PD3坑内立柱桩施工；

施工内容

4.完毕PD1至PD3坑内承压水降压井和疏干井的打设，并开始预降水；

5.完毕对周围构筑物及地下管线的保护措施；

6.完毕基坑围护体系施工监测点的布设，并开始测读数据。

管线处理规定同施工准备阶段

交通组织同施工准备阶段

3.W体构造阶段施工筹划

主体构造阶段施工筹划表

主体构造阶段施工筹划表

施工时间2023年12月至2023年5月

施工区域工专井至PD3

1.完毕工作并至PD3顶圈梁包括第一道性支撑制作；

2.完毕PD3顶板

施工内容3.完毕坑内所有土方开挖及钢筋砂支撑制作、钢支撑安装；

4.完毕工作井至PD3施工阶段主体构造制作，工作并交付盾构进洞准备工作；

5.东线盾构推进结束后，完毕工作并至PD3剩余构造施工，约在2023年初完毕。

管线处理规定同施工准备阶段

交通组织同施工准备阶段

浦东段施工重要影响周围道路包括：浦东大道、金桥路、栖山路等，其中浦

东大道为四幅路四快二慢，金桥路（浦东大道以北）为两幅路二快二慢，金桥路

（浦东大道以南）为四幅路四快二慢。

本工程所波及第一施工区从工作井至PD3,交通重要波及金桥路（浦东大

道以北）区域。其中浦东大道维持现实状况交通，第一区工作井区域金桥路（浦

东大道以北至工作井）道路向东西两侧翻交，宽度各为5.5米，机非共板，保证

双向交通基本通行。

浦东岸边段第一阶段交通路线图见附图3.8-01o

道路翻交至PD3上时口勺交通路线图见附图3.8-02o

4工作井至PD3段深基坑施工方案

4.1方案综述

工作井至PD3段采用1米厚地下墙作为基坑围护构造，坑内支撑采用钢筋

混凝土和钢管支撑混合布置形式，坑内设置立柱桩和降水井，PD1至PD3坑底

和工作井坑外进行土体加固。先开挖PD3并制作第一道支撑，并逆筑PD3顶板。

其他基坑开挖由深入浅，从工作井向PD3逐段、分层进行，其中，PD1底板制

作完毕后再进行工作井最终日勺收底开挖。

4.4基坑降水方案

降水目的

根据本段工程的基坑开挖及底板构造施工的规定，本次降水口勺目日勺：

1、加固基坑内和坑底下口勺土体，提高坑内土体抗力，从而减少坑底隆起和

围护构造的变形量，防止坑外地表过量沉降；有利边坡稳定，防止纵向滑坡；疏

干坑内地下水，以便挖掘机和工人在坑内施工作业。

2、及时减少下部承压含水层承压水水头高度，将其降至安全H勺水头高

度，以防止基坑底部突涌H勺发生，保证施工时基坑底板的稳定性。

4.4.2布井思绪与方案

1.基坑抗突涌稳定性验算

基坑底板的抗突涌条件：基坑底板至承压含水层顶板间的土压力应不小于

承压水口勺顶托力。即：

2Hi•ySi2Fs•yw•h

式中：

Hi-基坑底至承压含水层顶板间各土层的厚度距离(m)；

YSi-基坑底至承压含水层顶板间各土层的重度；

h-承压初始水头高于承压含水层顶板口勺距离。

33

Yw——水的I重度(kN/m),MZ10kN/m；

Fs—安全系数，一般为1.0〜1.2,本工程取1.1；

根据勘察汇报提供口勺地质剖面，本工程⑦层承压含水层顶板埋深起伏不大,

约在2.00m以内。故验算时取⑦层顶板埋深最不利的探孔DC2作为验算参照孔。

其第⑦层承压含水层的顶板埋深为28.90m(绝对标高-24.60m),承压水水位埋

深取地表如下5.39m(绝对标高-1.39m)。

根据以上取值，场地第⑦层理论承压水顶托力为(F5取1.10)：

Fs・ywh=1.1X10X[(-1.39)-(-24.60)]=255.31kPa；

据此，基坑抗突涌稳定性验算成果见表4-4-2

抗突涌稳定性验算表表4-4-2

开挖深度承压水顶含水层上部降压深度控制水位理控制水位

开挖部位

(m)托力(KPa)土压力(KPa)(m)深(m)标高(m)

浦东工作

26.9255.3130.2020.4725.71-21.86

井

23.911-90.09-15.02〜20.41--16.41-

PD1255.31

22.851108.9613.3118.70-14.70

20.898-143.72-10.15-15.54--11.54-'

PD2255.31

20.042158.968.7614.15-10.15

20.042〜158.96、14.15--10.15-

PD3255.318.76〜7.49

19.255172.9112.88-8.88

根据以上验算成果可知，浦东工作井〜PD3均需要考虑减少下部第⑦层承压

水位。

2.降水设计思绪

(1)工程需要的疏干对象层为②、③、④、⑤1层，无特殊地层，疏干降水设

计时可按常规设计思绪进行设计；考虑②、③局部夹粉性土较多，在该两层应合

适布设一段滤管；同步，浦东工作井开挖深度较深，为防止疏干井成孔成井时穿

入下部⑦层，在设计时应合适考虑控制其深度，防止超深。

(2)根据基坑抗突涌验算成果，本工程浦东工作井〜PD3均需要考虑减少第

⑦层承压水位。结合各标段的围护深度和施工条件，水位降深不一样，拟在浦东

工作井〜PD3坑内布设降压井。

3.降水设计方案

(1)疏干设计

采用围护明挖法施工时，需及时疏干开挖范围内土层的地下水，减少围护范

围内基坑中H勺地下水位，保证基坑的干开挖施工的顺利进行。一般根据基坑面积

按单井有效抽水面积a井的经验值来确定，而经验值是根据场地潜水含水层日勺特

性及基坑的平面形状来确定。单井有效抽水面积a升的经验值为一般为150m2〜

250m2o

坑内疏干降水井数量计算公式：n=A/a井

式中：n—基坑内降水井数量(口)；

A—基坑面积(m2)；

a井一单井有效降水面积(m?)；

根据以上公式，我们计算得出基坑需要布设H勺疏干井数量如下：

浦东工作井:n=A/a井=924/200=4.62,取5口；井编号为J1〜J5,考虑浦

东工作井基坑底板距下部承压含水层较近，其井深度控制为27.00m：

PD1〜PD3：n=A/a井=2840/200=14.2,取14口，根据基坑形状，实际布

设12口；井编号为J6〜J17,其中J6〜J14井深度为27.00m,J15-J17井深度

为25.00mo

(2)降压设计

①根据基坑抗突涌稳定性验算，浦东工作井部位需要减少⑦层承压水位

20.47mo经计算：需要布设3口降压井，井号丫1〜丫3,井深度为45.00m,其

中。00〜23.00m填粘土,23.00〜28.00m填粘土球，28.00〜45.00m填滤料，

34.00〜44.00m为滤管，44.00〜45.00m为沉淀管；同步考虑布设1口降压备

用兼观测井，井号YG1,井构造同丫1〜丫3；

PD1〜PD3需降承压水水位约15.00〜7.50m,考虑到后期群井抽水效应，

经计算，需布设8口降压井，井号丫4〜Y10；井深度为41.00m,其中0.00〜

23.00m填粘土，23.00〜28.00m填粘土球，28.00〜41.00m填滤料，31.00〜

40.00m为滤管，40.00〜41.00m为沉淀管；另在PD1考虑布设1口降压备用

兼观测井，井号YG2,并构造同Y4〜丫11。

详细井位布置详见附图4.4-01、降水井点剖面构造示意图请参见附图

4.4-02.

②同样，根据承压含水层的顶杆力与其上覆土压力的极限平衡条件：

H*Ys=Fs*Ywh

第⑦层：H=F3*Ywh/Ys=1.lX10X（24.60-1.39）/17.85=14.30m,

计算得：Ho=-24.6O+14.3O=-10.30m（相称于埋深14.30m）

则理论上，当基坑开挖深度到达14.30m（相称于标高-10.30m）时，即要

降承压含水层水位，保证基坑底板稳定性。

为了使降压井的布置能符合本工程的规定，除了在先期完毕降压水井后实测

承压含水层的水头高度和实际出水量外，另需在完毕几口降压井后在现场做组有

关第⑦层非稳定流的抽水试验，以获得本场地的实际水文地质参数，来验证本次

布井的合理性和井构造设计日勺精确性，必要时需调整井的I数量和井的构造。

考虑PD3为盖挖逆做法，PD3段疏干井和降压井应在盖板施工前进行成井

施工，并在后期降水运行管理中做好对应的保护措施。

4.4.3降水运行工况

4.4.3.1琉干降水

针对基坑的疏干降水，在疏干井工完试抽到达成井质量规定后应立即开始进

行疏干降水。原则上疏干降水应在基坑开挖前20天进行预抽水，实际降水过程

中根据工况进行调整，原则上在满足现场施工条件H勺需求同步控制围护侧向变形

的状况下尽量地延长预抽水时间以保证疏干降水效果。同步，基坑开挖前抽水时

应加载负压真空，保障疏干降水效果。

4.4.3.2减压降水

减压降水工程应在基坑开挖至临界开挖深度前提前进行减压降水，根据抽水

试验的成果，确定提前减压降水时间；在开挖至临界开挖深度时，根据抽水试验

确定的提前减压降水时间，提前启动降压井进行减压降水。

根据承压水顶托力与承压含水层顶覆土压力平衡的原则进行基坑临界开挖

深度的计算。计算参照钻孔DC2。计算成果见表4-4-3-1。

减压降水临界开挖深度表4-4-3-1

开挖标段地面标高(m)临界开逡标高(m)临界开挖深度(m)

浦东工作井〜PD3取+4.0()-10.3914.39

根据抽水试验，制定详细的基坑减压降水运行工况，在实际减压降水过程中

应根据每段开挖工况逐渐启动降压井并逐渐调整抽水井流量，严格做到按需降

压。

根据基坑开挖工况，不一样开挖深度控制水位埋深表如下:

降压抽水运行工况表4-4-3-2

开挖部位开挖工况开挖标高(m)开挖深度(m)减压(m)水位控制(m)

第四道碎支撑-12.9016.903.849.23

第五道碎支撑-16.9020.9010.1615.55

浦东工作井

第六道钢支撑-20.4024.4015.8321.22

收底板-23.0527.0520.4725.86

第五道碎支撑-13.2817.284.429.81

PD1第六道钢支撑-16.9820.9810.2915.68

收底板-19.6823.6815.0220.41

第五道碎支撑-11.8415*42.227.61

PD2第六道钢支撑-14.1618.165.7611.15

收底板-16.8720.8710.1515.54

第三道碎支撑-12.1616.162.718.10

PD3

收底板-15.8919.878.7614.15

4.4.3深井构造技术规定及对环境影响的分析和控制

1.构造技术规定

(1)井口：井口应高于地面以上0.50m,以防止地表污水渗透井内，一般

采用优质粘土，其深度不不不小于2.00m,同步井位偏差要420cm；

(2)井壁管：井壁管均采用焊接钢管，降水井的井壁管直径①273mm；

(3)过滤器(滤水管)：降水井分段设计，所有滤水管外均包一层30目〜

40目的尼龙网，滤水管H勺直径与井壁管的直径相似；

(4)沉淀管：沉淀管重要起到过滤器不致因井内沉砂堵塞而影响进水H勺作

用，沉淀管接在滤水管底部，直径与滤水管相似，长度为1.00m,沉淀管底口用

铁板封死。

（5）围填滤料：琉干井滤料从沉淀管底向上填至地表如下3.00m；降压井

根据不一样日勺井构造围填滤料，详细围填滤料高度见降水井点剖面构造示意图；

（6）填粘性土封孔：在粘土或滤砂日勺围填面以上采用优质粘土填至地表并

扎实，封孔粘土厚度要22.0m,并做好井口管外的封闭工作；

（7）各井的构造及过滤器的）安装部位见降水井点剖面构造示意图请参见附

图4.4-02o

2.降水对环境影响的分析和控制

沉降控制措施：

⑴在降水运行过程中随开挖深度加大逐渐减少承压水头，防止过早抽水降

压。留出不在抽水运行的井（以基坑中心部位最具代表性）作为观测孔。基坑开

控深度到达14.0m的工况阶段后来，依次启动降压井，并合理控制承压水头，

在满足基坑稳定性规定前提下，防止承压水头过大减少，使降水对周围环境日勺影

响减少到最低程度。

⑵及时监测地下水水位及抽水流量，发现问题及时处理，调整抽水井及抽

水流量，指导降水运行和开挖施工。

⑶及时整顿基坑开挖和降水时的水位资料•，地墙位移监测资料必须及时送

交降水项目部，以便绘制有关的图表、曲线，必要时调控降水运行。

4.4.4成井施工措施

成孔施工机械设备选用GPS-10型工程钻机及其配套设备。采用正循环回转

钻进泥浆护壁的成孔工艺及下井壁管、滤水管，围填填滤、粘性土等成井工艺。

其工艺流程如下：

1、测放井位：根据降水井点平面布置图测放井位，当布设日勺井点受地面障

碍物或施工条件日勺影响时，现场可作合适调整，实际井位与设计井位的偏差应控

制在20cm以内；

2、埋设护口管：护口管底口应插入原状土层0.5m以上，管外应用粘性土

或草辫子封严，防止施工时管外返浆，护口管上部应高出地面0.10m〜0.30m；

3、安装钻机：机台应安装稳固水平，大钩对准孔中心，大钩、转盘与孔的

中心三点成一线；

4、钻进成孔：疏干井开孔孔径为6550mm,降压井开孔孔径为4）650mm,

一径究竟，要保持孔径日勺精确度，孔径不得不不小于设计值，且偏差在5.0cm

以内。钻进开孔时应吊紧大钩钢丝绳，轻压慢转，以保证开孔钻进的垂直度，垂

百度偏差不不小于1.0%,成孔施工采用孔内自然造浆，钻讲过程中源浆密度控

制在1.10〜1.15,当提高钻具或停工时，孔内必须压满泥浆，以防止孔壁坍塌,

成孔偏差不不小于5.0cm；

5、清孔换浆：钻孔钻至设计标高后，在提钻前将钻杆提至离孔底0.50m,

进行冲孔清除孔内杂物，同步将孔内的泥浆密度逐渐调至1.10,孔底沉淤W

30cm,返出的I泥浆内不含泥块为止；

6、下井管：管子进场后，应检查过滤器的缝隙与否符合设计规定。下管前

必须测量孔深，孔深符合设计规定后，开始下井管，下管时在滤水管上下两端各

设一套直径不不小于孔径5cm的扶正器（找正器），以保证滤水管能居中，滤水

管部位设4个同为保护块，保护块间距部不不小于10cm。井管焊接要牢固，垂

直，下到设计深度后，井口固定居中；

7、填滤料（中粗砂）：填滤料前在井管内下入钻杆至离孔底0.30m〜0.50m,

井管上口应加闷头密封后，从钻杆内泵送泥浆进行边冲孔边逐渐稀释泥浆，使孔

内的泥浆从滤水管内向外由井管与孔壁口勺环状间隙内返浆，使孔内日勺泥浆密度逐

渐稀释到1.05,然后开小泵量按前述井日勺构造设计规定填入滤料，并随填随测填

滤料时高度，直至滤料下入预定位置为止；

8、井口填粘性土封闭：为防止泥浆及地表污水从管外流入井内，在地表如

下回填3.00m厚粘性土封孔；

9、洗井：在提出钻杆前运用井管内日勺钻杆接上空压机先进行空压机抽水，

待井能出水后提出钻杆再用活塞洗井，活塞橡皮直径应不小于井管内径2mm,

且活塞要下放到井底以上1.50m,活塞必须从滤水管下部以钻机卷扬最迅速度向

上拉，将水拉出孔口，对出水量很少H勺井可将活塞在过滤器部位上下窜动，冲击

孔壁泥皮，此时应向井内边注水边拉活塞。时间在6小时以.匕次数在40次以

上。当活塞拉出的水基本不含泥砂后，再用空压机抽水洗井，吹出管底沉淤，直

到水清不含砂为止，井底沉淀不不小于10cm；

10、安泵试抽：成井施工结束后，在疏干井内及时下入潜水泵与接真空管、

排设排水管道、地面真空泵安装、电缆等，电缆与管道系统在设置时应注意防止

在抽水过程中不被挖土机、吊车等碾压、碰撞损坏，因此，现场要在这些设备上

进行标识。抽水与排水系统安装完毕，即可开始试抽水。先采用真空泵与潜水泵

交替抽水，真空抽水时管路系统内口勺真空度不适宜不不小于-0.06MPa,以保证

真空抽水的效果;

11、排水：洗井及降水运行时应用管道将水排至场地四面的I明渠内，通过排

水渠将水排入场外市政管道中。

4.4.5封井方案

4.4.5.1封井原贝IJ

针对军工路越江隧道浦东段坑内降压井，在确定停抽、封井时，应注意如下

几点：

I、所有降水井均应在降水井所在区域底板浇筑完毕并养护一周以上方可考

虑停止抽水；

2、由于底板也许分块浇筑，可考虑对分布在己浇筑底板且养护一周以上区

域的降水井进行试停抽I〜2天；但试停抽只合用于井内水位不高于目前井口的

降水井，以防止井内地下水溢出；试停抽期间降水井内抽水泵不应拔除，且应保

证抽水泵可以随时正常启动；

3、试停抽期间应观测试停抽降水井内水位以及未浇筑底板或底板未至强度

区域的观测井水位，以保证目前降水可以满足未浇筑底板或底板未至强度区域的I

降压需求；若满足规定，则延长试停抽时间，并继续保持水位观测；若无法满足

规定，则必须启动预设降水井已保证基坑抗突涌安全；

4、封井应会同设计方以及降水方确定封井原则并形成有关书面文献，收到

确认文献后，停止所有降水井抽水并实行降水井封井。

4.4.5.2圭寸井方案

根据浦东段承压含水层特性，考虑坑内降压井后期正常出水量也许不小于

6m3/h,在进行封井时，拟考虑采用如下封井方案：

1、当本基坑挖至设计标高后，在基坑底开挖面以上50cm处，在井管外焊

一止水板，止水板外圈直径(p600mm；

2、降水运行结束封井前，先预搅拌一定量的水泥浆，水灰比0.4〜0.5；

3、井管内下入1寸注浆管，注浆管的底端进入滤管深度不少于1.00m；

4、井管内填入瓜子片，瓜子片日勺回填高度在滤水管日勺顶端以上2.00m左右;

5、初次浇灌混凝土至底板底面如下3.00〜4.00m,待混凝土初凝后准备开始

注浆；

6、正式注浆前井管口用钢筋作支撑将注浆管固定，然后开始注浆；注浆时

规定将水泥浆通过瓜子片的空隙渗透底部滤水管日勺周围将滤水管日勺缝隙堵死，一

般要将预拌日勺水泥浆注完；

7、注浆完毕，水泥浆到达初凝日勺时间后，抽出井管内残留水，并及时观测

井管内日勺水位变化状况。一般观测2〜4小时后，井管内的I水位无明显日勺升高，

阐明注浆的效果很好；

8、当鉴定已到达注浆日勺效果后，二次向井管内灌入混凝土至底板顶面约

l()cm；混凝土灌注结束，及时观测井管内水位的变化状况，以判断封堵的实际

效果；

9、待井管内二次灌注的混凝土初凝能符合规定，并能确定封堵日勺实际效果

满足规定后，即可割去所有外露日勺井管;

1()、井管割去后，在底板顶面如下10cm处采用铁板焊封管口;

11、管口焊封后，用水泥砂浆抹平井口，封井工作完毕。

注：封井后要严格做好封井效果的I检查工作，当检测符合设计规定后，方可

逐一实行封井工作。

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附图：特殊封井示意图

4.5钻孔灌注桩（立柱桩）施工方案

概况