苏州地铁汇隆街站深基坑开挖施工工艺.docx

苏州地铁汇隆街站深基坑开挖施工工艺中交隧道局第五工程有限公司 李奇涛【摘要】地铁深基坑开挖施工是我国常见的施工技术，施工优点：构稳 定、受力明确合理、有效承载能力大、施工作业面广功效高，浇注施工中变 形量小、具有一定的保证施工人员的安全的措施等等本文通过浅析苏州地 铁3号线汇隆街站工程实例介绍深基坑开挖施工技术，以对类似工程起到借 鉴作用关键字】地铁 深基坑 施工工艺1、 工程概况苏州地铁3号线汇隆街站位于葑亭大道与汇隆街交叉路口下，沿葑亭大道东西布置 汇隆街站为地下两层岛式结构，车站长度为196.6m，标准段宽度为19.7m，挖深17.04〜 17.37m；端头井段宽度为23.8m，挖深18.7m覆土深度约3.6m左右车站总建筑面积 12111.9m2，其中主体为8370.2m2，附属为3741.7m2起讫里程为右DK35+277.797〜右 DK35+474.397，有效站台中心里程右DK35+353.597车站共设4个出入口、2个风亭 车站标准段底板纵向坡度为由大里程至废水泵房（小里程）向下0.2%车站西端头井设 置15标跨阳路站〜汇隆街站盾构区间始发井，东端头井设置本标段盾构区间到达井。

2、 基坑开挖原则及分层分段情况2.1基坑开挖原则基坑施工进行控制，要求开挖、支撑、降水、监控量测、结构施工等相关工序紧密配 合，先从两端头井向中间分层开挖第一层土体至第一道支撑底标高以下10cm，进行第一 道混凝土支撑、临时盖板施工第一道混凝土支撑施工完成后，从两端头井同时向基坑中 间依次分段分层开挖至每一道钢支撑底0.5m，架设钢支撑待东西两结构段（A1、A8） 开挖至设计标高后，及时施做垫层，底板之后继续向中间开挖基坑开挖过程中，单段 纵向坡度不大于1:1.5平台宽度不小于3m，放坡的总坡度不大于1 ： 3基坑开挖的纵坡 比例可根据实际土层和施工条件进行相应调整待地下连续墙、冠梁、第一道混凝土支撑达到设计强度，降水已经达到预期效果，开 挖的人员、材料、机具及设备进场，且开挖条件经过质监站组织的业主、监理、设计和施 工四方验收合格，经过安全、技术、质量交底后基坑才可开挖基坑开挖严格按照“时空效应”的原则，在长条形基坑的开挖中，应该先分层再分段 开挖基坑开挖时，其纵横向边坡放坡根据地质，环境条件选取开挖安全坡度必须分段、 分区、分层进行开挖，不得超挖每层开挖深度约3〜4m，严禁在一个工况条件下，一次 开挖到底。

严格控制基坑分段开挖时两边的纵向土坡坡度，确保土坡安全开挖过程中执行“掏槽检缝”制度：对周边有重要道路、构造物的连续墙接缝处，在 车站基坑开挖侧接缝处，先从开挖面向下人工掏槽，检查缝的质量，对缺陷进行修补后， 再进行土方开挖2.2基坑分层分段情况汇隆街站按施工缝、施工缝兼诱导缝分为8个结构段，由西向东为A1〜A8结构段 分层开挖分为6层第一层开挖土体为冠梁底到结构顶板下约1m，无支撑，分为8小段，每小段长约25m, 编号1-1〜1-8，；层高为3.06m；第二层开挖土体挖至第二道钢支撑下0.5m，钢支撑共计118道，分为32小段，每小 段长 5~6m，编号 2-1~2~32，层高 1.95m、3m；第三层开挖土体挖至第三道钢支撑下0.5m，钢支撑共计118道，分为33小段，每小 段长4.9〜6m，编号3-1~3~33，层高3m、4m；第四层开挖土体挖至第四道钢支撑下0.5m，钢支撑共计118道，分为32小段，每小 段长5.1〜6m，编号4-1~4~32，层高3.5m；第五层开挖土体为第四道钢支撑下0.5m下到结构标准段垫层底，钢支撑共计14道（两 端头井），分为13小段，每小段长8.9〜18m,编号5-1~5~13，层高1.99〜2.31、3.5m；第六层为两端头井底部，无支撑，分6-1、6-2两小段，每段长15.8m，层高2.19m。

汇隆街站基坑开挖分层分段详图见附图九2.3基坑开挖施工准备地下连续墙、钻孔灌注桩、冠梁、混凝土支撑及降水井施工完成并达到设计强度后， 开始基坑开挖的工作，在开挖前经过质监站组织的业主、监理、设计和施工四方验收合格， 经过安全、技术、质量交底后开始基坑开挖施工汇隆街站围护结构采用800mm厚的地 下连续墙，地墙最深处32.5米，底部处于⑦2粉砂夹粉土中，虽已隔断③3及④2粉土、 粉砂层微承压水层，但⑦2粉砂夹粉土承压水层的风险很大，基坑开挖过程中，应注意注 重承压水的降水工作，防止基坑突涌；同时，坑外设足够数量的观测井和回灌井，保证基 坑周围建筑的安全2.3.1基坑开挖技术准备(1) 按有关规定的技术标准、地质资料以及周围建筑物和地下管线等的详实资料， 严格细致地做好基坑开挖施工组织设计，制定施工操作规程，对开挖中可能遇到的渗水、 边坡稳定、涌泥流砂等现象进行预测，制定预防和应急措施并提前进行相关的物资储备2) 布置测量网点：先布置好每个基坑的测量网点，放出各轴线位置及冠梁顶标高 以保证支撑的及时安装和控制挖土标高3) 开挖前做好钢支撑中间立柱4) 技术交底：将开挖分层位置、标高、深度和各道支撑位置等技术指标和质量标 准，向全体施工人员详细进行技术交底，使全体施工人员熟悉并掌握本工程所执行的各项 技术措施和技术标准。

5) 对基坑周边30m范围内的建筑物和地下管线进行详实调查，编制详细的监控和 保护方案，预先做好监测点的布设、初始数据的测试和监测仪器的调试工作2.3.2基坑开挖施工准备(1) 地下连续墙和冠梁达到设计强度后，凿除内侧导墙及路面2) 车站基坑第一道混凝土支撑，其余支撑采用①609钢支撑，施加钢支撑轴力采 用与钢支撑配套的抱箍式液压装置3) 开挖前25天进行基坑预降水工作，保证基底以上地层开挖时的稳定，准备好地 面排水及基坑内抽排水系统4) 按设计要求加工、购置(租赁等)钢支撑，备足钢支撑，备好出土、运输和弃 土条件，确保连续开挖5) 检查井点降水效果和地基加固龄期：当井点降水持续25天以上，按设计要求降 到基坑底部以下3.0m以下，基底加固土体已达到设计龄期或设计强度时，方可进行基坑 开挖施工6) 落实弃土地点：基坑开挖前，落实好弃土场地，完善渣土处置手续通往弃土 地点的道路和桥梁应能承受大型出土车的载荷，否则应做加固处理基坑开挖施工所需主要配套机具设备见表8.1,其相关配置数量及所需技术性能根据 具体的工程要求选定表8.1主要机具设备表序号机具设备名称数量用途1长臂挖机2土方挖装2码头吊2土方装车3大挖掘机2土方挖装4小挖掘机6倒土5伸缩臂挖机2土方挖装6渣土车15土方外运7潜水泵4抽排水3.基坑开挖的施工关键点施工过程中按“纵向分段、竖向分层、先撑后挖、对称平衡、限时”的原则进行控制， 快速开挖，快速支撑，快速回筑结构。

严格控制无支撑暴露时间，对基坑开挖实行动态管 理，将监测结果及时反馈到施工现场，把基坑变形量始终控制在规范指标内开挖组织措 施如下：(1) 基坑开挖施行纵向分段、竖向分层纵向以结构诱导缝(施工缝)为界，约每 25〜30m为一个开挖段；竖向按支撑位置3~4m为一层2) 对称开挖，严格按设计工况实施中间先挖槽，两边靠围护结构留出约2m宽 的被动土最后挖，控制基坑无支撑暴露时间3) 限时完成开挖在第二、三道钢支撑的土层开挖中，每一段开挖宽度一般为6m 左右，小段一层土方要在16h内完成，随即在8h内安装好该小段的支撑并施加预应力4) 第一层土采用长臂挖掘机和小挖掘机配合施工；下层土采用长臂挖掘机施工 最下层土体，采用小挖机配合伸缩臂挖机施工5) 开挖至设计基底标高上300mm后，采用人工配合小挖机开挖至设计标高挖完 毕应由施工单位、勘察、设计、业主、监理等组织基坑验收，合格后尽快浇筑垫层，垫层 沿纵向按6〜8m分块浇筑，快速组织施工，充分发挥垫层抵抗基坑变形的作用并在短 期内完成底板结构4基坑开挖施工方法4.1基坑开挖及出土方法(1) 基坑开挖在围护结构及冠梁达到设计强度、降水25天、土体加固后进行。

开挖 沿纵向由西向东分段、按支撑道数分层，对称、平衡的施工原则，并严格按要求的顺序进 行2）基坑开挖严格按“分层、分步、对称、平衡”的原则进行控制土方开挖的顺序、方法必须与设计工况相一致，先从两端头井向中间分层开挖第一层 土体至第一道支撑底标高以下10cm，进行第一道混凝土支撑、临时盖板施工第一道混 凝土支撑施工完成后，从两端头井同时向基坑中间依次分段分层开挖至每一道钢支撑底 0.5m，架设钢支撑待东西两结构段（A1、A8）开挖至设计标高后，及时施做垫层，底 板之后继续向中间放坡开挖，第二道支撑以下土体由东西向中间放坡开挖在第二道钢 支撑的土层开挖中，每小段开挖宽度一般为6m左右，小段一层土方要在10小时内完成， 随即在8小时内安装好该小段的支撑并施加预应力；第三、四道钢支撑开挖中，每小段宽 度不大于6m,在16h内完成，并在8h内安装钢支撑，斜撑在12h内完成，并施加预应力 严禁在一个工况条件下，一次开挖到底详见汇隆街站基坑开挖分段平面示意图见附图 七）（3） 基坑开挖时严禁超挖，每次挖土必须保证该段地下水位在挖土工作面以下2m， 每层土方均开挖至支撑面标高下0.5m，及时安装并按设计要求施加预应力撑紧后，方可 继续挖土。

4） 基坑纵向放坡开挖，随挖随刷坡，严格控制纵坡的稳定性，分层开挖放坡（小 坡）控制在1 ： 1.5，层与层之间设置平台，宽度不小于3m，放坡的总高度与长度之比不 大于1 ： 3基坑开挖的纵坡比例可根据实际土层和施工条件进行相应调整在坡顶外设 置截水沟或挡水土堤，防止地表水冲刷坡面和基坑外排水再回流渗入坑内在整个车站基 坑周围地面设置挡水墙和集水沟，确保地面水不流入基坑基坑开挖后，及时设置坑内排 水沟和集水坑，防止坑底积水，集水坑与基坑挡墙内侧的距离应大于1/4基坑的宽度集 水坑设置示意图见图8.1整朮井口*In^0. jr图8.1集水坑设置示意图（5）土方开挖时,弃土堆放远离基坑坡顶边线30m以外机械挖土时，坑底保留300mm 土层用人工配合小挖机挖除修整，并及时浇筑垫层混凝土1） 第一层土方开挖本层土方开挖在围护结构、冠梁及混凝土支撑、临时盖板达设计强度、预降水25天 后进行，采用大挖机挖土，自卸车运输从两端头井向中间开挖至顶板标高以下1m2） 第二至最下一层土方开挖该部分土层的上部土方开挖采用长臂挖机配合码头吊，每台另配2〜3台0.25〜0.4m3 小型挖掘机，在坑内进行各分层分段土体的开挖和土方的水平传递，自卸土方车运输。

每 小段土方开挖完成后及时架设钢支撑，并施加预应力在开挖过程中，注意保护已安装好 的钢支撑，防止挖机在回转时碰撞，损坏钢支撑3） 最下一层土方开挖最下一层土体开挖时，采用小挖机配合伸缩臂挖机施工，首先应机械开挖至设计标高 以上300mm，剩余土体采用人工配和小挖机开挖，挖土见底后在设计规定的时间内灌筑 混凝土垫层，厚度由每隔2m的钢筋桩控制，采用平板振动器捣固，长刮尺刮平4） 基坑开挖时围护结构间出现的渗漏水及时封堵开挖段两端设截流沟和排水沟， 渗水及雨水及时泵抽排开挖过程中根据开挖深度及标高，及时核对纵横断面地质图，当 土层与设计不符时，及时通知设计、监理处理遇到文物时，立即停止开挖，保护好现场， 及时通知有关部门进行处理5）开挖过程中，按既定的监测方案对基坑及周围环境进行监测，反馈信息指导施工在挖土过程中应根据支撑轴力监测数据，对支撑。