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1、长江沉积软土地区复杂环境深基坑综合施工技术朮旦卡夬邃盾构施工技术交流会长江沉积软土地区复杂环境深基坑综合施工技术中铁十三局集团第四工程有限公司张宝辉内容提要：武汉市轨道交通二号线循礼门地铁车站为地下两层岛式站台，车站地连墙穿越30多米砂层（粉细砂层），墙深49.551m，为武汉地区施工的最深地连墙之一。同时，基坑施工穿越运营中的轻轨一号线等重要建（构）筑物，其中，地连墙距轻轨桥墩的最小距离为1.4m。武汉地铁二号线一期循礼门车站地质条件复杂多变，基坑周边环境复杂，是我集团公司首次在武汉进行的长江冲积地层的深基坑施 工，因此，复杂地质、环境条件下深基坑穿越临近既有建筑物的综合快速施工技术尤为重要
2、。项目针对 该基坑特点，在深入调研和借鉴国内外先进经验基础上，不断对基坑施工中的重难点施工方案进行比选、 优化，实现了长江沉积软土地区复杂环境深基坑综合施工关键技术的突破，加快了施工进度，确保了基 坑的施工安全和施工质量，创造了良好的经济效益。关键词：深基坑长江沉积软土复杂环境施工技术1工程简介1.1工程概况循礼门车站为标准地下两层车站，地下一层为站厅层；地下二层为站台层。总长183m站台为地下两层岛式站台，主体建筑面积为10191.1m2，出入口通道、风道（风亭）建筑面积为3272.2m2，车站主体建筑面积13463.3m2。总体建设工期23个月。 其标准段外包宽 30.5m，车站共设5个出
3、入口、 1个与1 号线换乘通道、1个消防疏散口和2组风亭。主体结构顶板覆土厚度 2.425.26m左右，底板埋深20.5m（有 效站台中心处）,基坑底位于4 1粉砂层和4 2粉细砂层上，潜水水位在地面以下0.52.0m。车站主体结构采用明挖法施工，在跨越京汉大道段采用盖挖顺作法施工。沿车站长度方向（由解放大道向京汉大道方向）依次分别开挖施工。车站主体结构采用钢筋混凝土箱型结构，围护结构采用地下连 续墙加内支撑，围护结构与主体结构采用复合墙的连接方式。车站主体设全外包防水层。盖挖段基坑底 部采用旋喷被动区土体加固，加固厚度为坑底3m。出入口通道、单层风道围护结构采用SMV工法桩， 本工程基坑降水
4、采用坑内降水井降水。本站位于汉口解放大道与京汉大道之间的江汉路正下方，平行于江汉路布设，车站西侧为循礼门地 下通道，东侧为京汉大道上轻轨1号线桥梁区间，西南侧距离基坑7m （最近处4m）左右有地上3层、地下1层的大润发商场（基础类型为整体箱型基础），西北侧有30层武汉船舶工业公司大楼，距离基坑约为53m左右，车站东北有 28层世纪大厦大楼，距离基坑约17m左右，东南侧为房地产开发商和记黄埔用中铁十三局集团有限公司#朮色卡夫建盾构施工技术交流会长江沉积软土地区复杂环境深基坑综合施工技术地。本站站址处地下管线经调查有40多条，施工期间采用改移和悬吊等措施，减少对车站施工的影响。图1站位现场平面图图
5、2循礼门站站位照片1.2工程施工重、难点分析1.2.1重点一：运营中轻轨的保护本车站下穿运营中的轻轨一号线，地连墙距轻轨桥墩的最小距离为1.4m。地连墙在成槽阶段可能因坍孔而造成桥墩桩基周边土体的松动，引起桩承载力降低或使桩基在土体中的应力传递发生重分布，引 起土体和地面建筑物的不均匀沉降，从而对轻轨的运行安全带来影响。设计要求轻轨桥墩的垂直沉降小 于2cm,承台水平位移小于1cm。具体技术措施为桩基周围土体加固压浆-排桩隔离-基底旋喷加固。压浆深度53m,在地下水丰富、水压巨大的粉细砂、细砂地质条件下如何保证压浆效果、土体加固效果， 是保证轻轨基础不变形的关键因素。压浆工艺、浆液选取、压力控
6、制、效果检验等指标是本工程的重点。1.2.2重点二：周边建筑物的保护本车站周边的关键建筑为大润发超市与循礼门下穿通道。大润发超市为地上三层、地下一层的潜基础建筑，且其距离本工程围护结构的最近距离仅为2.4m。循礼门下穿通道是汉口主干道解放大道的咽喉，距围护结构的距离为 30m如果在施工中造成两建筑物沉降，势必引发巨大的社会影响与经济损失。在本工程的施工中，地连墙槽壁坍塌、冲击钻震动、基坑降水、基坑开挖变形等因素均能造成两建筑的沉降与位移。如何控制施工过程的每一个环节，确保两建筑的安全，是本工程的重点。1.2.3重点三：基坑开挖与盖挖施工本工程土方开挖量为 11.2万立方米。由于本工程需切断京汉
7、大道，按业主与交管部门的要求，在施工开始六个月内，必须恢复京汉大道的通车。现设计为在京汉大道范围内地连墙施工结束后，现浇钢筋混凝土桥一座，幅宽 28m跨度20m先行恢复通车，桥下采用盖挖顺做法施工。由于盖挖段的存在，土方开挖无法顺车站方向接力开挖，且由于车站靠大润发一侧空间狭小，没有机械作业空间，这些不利因#中铁十三局集团有限公司朮旦卡夬邃盾构施工技术交流会长江沉积软土地区复杂环境深基坑综合施工技术素均加大了本工程土方开挖的难度与速度，亦为本工程的难点。1.2.4重点四：地下连续墙施工本工程车站主体围护结构采用80cm厚地下连续墙加内支撑围护。地下连续墙穿透3-5、4-1、4-2等承压水层，插
8、入基岩 1.5m左右，隔绝承压水，形成落底式帷幕，按湖北省基坑工程规范，本车站基坑重 要性等级为一级。车站主体基坑深为20.7m,连续墙入土深度为 48m入岩深度1.5m,单副钢筋笼重达60多吨。标准段钢筋笼分两节加工吊装，钢筋笼连接采用直螺纹连接。采用150t履带吊（主吊）和50t履带吊（副吊）配合完成钢筋笼的吊装下放，另外，由于车站东侧有轻轨线路的影响，此段连续墙钢筋 笼只能分多节吊装，直螺纹连接。连续墙过淤泥层、粉砂层施工选择合理的护壁泥浆参数：过砂层时，适当调整泥浆的参数，选择适宜性材料配制泥浆，并控制泥浆的比重和粘度：泥浆比重宜控制在 1.21.3g/ml范围内，粘度控制在20S以内
9、，同时掺加适量的重晶石、膨润土等材料，以加快形成护壁泥皮的速度。严格控制导墙、成槽、冲 孔入岩、泥浆循环、清空、刷璧、水下砼浇注、顶拔锁口管等地连墙各施工环节的质量。因为其中任一 环节有漏失都会影响地连墙的质量。2临近既有运营轻轨桥墩基坑施工预加固技术武汉地铁二号线一期循礼门车站基坑施工穿越运营中的轻轨一号线，地连墙距轻轨桥墩的最小距离为 1.4m。2.1临近施工加固技术循礼门地铁车站地连墙距轻轨桥墩的最小距离为1.4m。轻轨桥墩基础为复合式基础，承台为4X 3.8X 2m埋深4m, 4根长度为36m摩擦桩。在该桥墩处基坑施工时，轻轨桥墩将产生沉降或倾斜1-3，如若处理不当，将会导致严重后果。
10、为确保轻轨桥墩安全，设计要求轻轨桥墩的垂直沉降小于4cm,承台水平位移小于2cm=就当前临近施工技术而言，为防治基坑开挖引起临近建筑物的破坏，往往采用对临近建筑物地基进行加固，加固措施有基地托换、设置隔离法、地层加固、结构补强等4-7。通过对既有加固技术的分析，基坑施工前采用旋喷注浆和设置隔离桩墙的方法将轻轨桥墩与后期基坑隔离，注浆加固深 度同隔离桩深均入岩 2m （深度在50m至52m之间）。具体技术措施为桩基周围土体加固压浆-排桩隔离-基底旋喷加固，加固采用的连续墙侧8001000隔离桩，桩长50m,桥墩周围设置连杆梁，桥墩范围内注浆加固。2.2施工方案2.2.1 注浆加固桥墩加固采用水玻
11、璃+水泥浆液，浆液配方：水玻璃，45Be；水泥浆水灰比1 : 1 ;水玻璃与水泥浆液体积比1 : 1.3。注浆施工采用二重管双液注浆法，由地上往下垂直注浆。注浆压力：P=0.15MPa0.75MPa；注浆扩散直径：R=100（1500mm注入率沙砾层为 4560%粉土为25% 砾石4060% 凝固中铁十三局集团有限公司#FT.!-；-/ 朮旦卡夬邃盾构施工技术交流会长江沉积软土地区复杂环境深基坑综合施工技术#中铁十三局集团有限公司时间：24分钟，为速凝注浆；钻杆回抽幅度：约1520cm。注浆工艺要求如下：根据现场实际勘察，拟采用地面往下垂直注浆法施工（外注浆）。定孔位：按照图纸要求，在地表上做
12、出定位标示。然后沿标示以梅花状将孔位定好。定孔位偏差不得大于20mm 钻孔角度偏差不得大于 1。钻机就位：钻机按照指定位置就位， 并在技术人员的指导下， 调整钻杆角度。对准孔位后，钻机不得移位。钻进成孔：参照图纸要求，加固深度在标高23.8以下50叶注浆：按照设计配方配料，严格将压力控制在0.150.75MPa之间。注浆还应密切关注浆液流量，当压力突然上升、下降，地面溢出时，应立即停止注浆。必须查明异常原因，采取必要的措施（调节注浆参数、移位、打斜孔等方式）方可继续注浆。图3轻轨桥墩加固图A222 隔离桩施工隔离柱桩采用钻孔灌注桩，见图3所示，图中1号至5号，12号至16号，17号至22号，2
13、9号至36号隔离桩统称为桥墩外围隔离桩;6号至11号，23号至28号隔离桩称为桥墩附近隔离桩。1#桥墩附近10号隔离桩与桥墩承台之间净距为150mm 6号隔离桩与承台净距 350mm 2#桥墩附近24号隔离桩与桥墩承台之间净距为 1300mm 28号隔离桩与桥墩承台之间净距为1500mm，钻孔灌注桩工艺流程见图4钻孔桩施工流程图。具体步骤如下：钻孔灌注桩定位：复核监理单位提供的测量控制点符合要求后,经监理确认，测放出各桩桩位，桩位的测量放样根据严格依照设计图纸要求，以双向十字线控制桩中心。开钻前先校核钻头的中心是否与桩位中心重合。钻孔灌注桩护筒设置。钢护筒用6mm厚的钢板加工制成，高度1.52
14、m,内径大于桩径200mm钢护筒顶部开设12个溢浆口，埋设时溢浆口高出地面0.20.3m使溢流泥浆流入排水沟，减少场地污染。钢护筒中心与桩中心重合，偏差不大于50mm护筒有定位、保护孔口和维持液（水）位高差等重要作用，采用挖埋设置。护筒埋设深度控制在1.5m左右，护筒四周采用粘土压实密封，防止泥浆渗漏。钻孔灌注桩泥浆制备：开孔使用的泥浆用IP 17的细粒粘土（班脱朮色卡夫谨盾构施工技术交流会长江沉积软土地区复杂环境深基坑综合施工技术0 22钢吊钩钩住笼顶加强箍，用正确,测量放桩位I I桩待桩芯混凝土具有一定强度，再取掉挂钩。钢筋笼吊运时应防止扭转、弯曲。安装时应对准孔位,朮色卡夫遽盾构施工技术
15、交流会土）制作，当钻孔至粘土层时可原土造浆。钻孔灌注桩成孔：采用旋挖钻机钻进，当轻轨下因净空不足采用冲击钻钻进。泥浆护壁、泥浆循环出碴成孔工艺。施工时每台钻机最少要配备2个护筒，护筒都预先埋设在桩位上。钻机就位时，应保持底座平稳，不发生倾斜移位。钻孔灌注桩清底：在钻孔达到设 计标高及嵌固满足要求，并经监理验收后，应立即进行清孔工作。钢筋笼制作：钢筋笼按设计图纸加工制作，加劲箍一般设置在主筋外面，主筋不设弯钩，以免妨碍导管抽拔。钢筋笼加工前先调直主筋， 钢筋笼在现场制作，钢筋在放置和制作钢筋笼过程中要有足够的混凝土垫块保护层。钢筋笼制作根据轻轨桥墩的净空高度分节制作、分节吊装施工。主筋接头采用10d单面搭接焊
