城市轨道交通施工方案优化

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【摘要】结合哈尔滨地铁3号线二期工程进乡街站的现场情况，对施工过程中的方案优化进行了总结。为了响应哈尔滨市“还路于民，缓堵保畅”的号召，项目部根据现场情况，通过优化深基坑开挖施工方案，合理缩短了施工工期。

【关键词】地铁车站深基坑；土方开挖；施工优化

1工程概况

哈尔滨市轨道交通3号线二期工程进乡街站位于进乡街与通乡街交叉口处，沿通乡街南北方向敷设，布置于通乡街西侧，车站西北角为绿地及小区住宅，东北角远东心脑血管医院，东南侧为中国联通分公司。车站位于进乡街高架桥下方，在通向通乡街匝道桥西侧，交通流量大。车站为地下双层3跨岛式站台，中间部分为3层3跨，车站起点里程DK16+141.916，车站终点里程DK16+412.566，车站全长270.65m，车站结构标准段宽度22.7m，车站2层结构开挖深度为16.3~18.9m。中间3层3跨段长度为50.25m，开挖深度为25.97~26.35m，支护结构采用钻孔灌注桩围护加内支撑的形式。主要地层依次为：杂填土、素填土、粉质黏土。

2工程特点

该工程有以下特点：1）车站位于城市主要道路路口，交通量大。业主方管线迁改进度慢，场地移交滞后，道路恢复节点任务重；2）基坑开挖深度大，其中，3层结构段基坑深度达26m，易引起土体变形，施工中需根据土体时空效应，分段、分层均衡开挖，并及时进行支护体系施工；3）该地区域地势较低，在雨季需考虑强降雨汇集的地表水，做好地表水疏导的准备工作，基坑外围积水及时清理，避免积水倒灌进入基坑造成事故。妥善处理开挖出的弃土，禁止在基坑周围堆放弃土及其他附加荷载。

3方案优化

3.1原设计方案简介。原设计方案中，负3层段基坑长度为50.25m,宽度为24.7m,深度为26.23m。两端设置F型围护桩，结构两侧设置临时底板，土方采用垂直开挖方式出土：施工流程：WZF型桩施工临时底板结构施工基坑开挖。围护桩：基坑开挖前在负3层结构两端沿基坑横向施工F型围护桩，F型桩长13m，桩径1m，桩顶设冠梁（1m×1m）。临时底板施工：负2层开挖至基坑底部后，采用人工清底，挖至设计标高。在负3层段两侧施工临时底板,临时底板结构分别为17.5m×24.7m×0.4m和17.5m×24.7m×0.4m。负3层基坑开挖：临时底板强度达到80%后，方可开挖负3层基坑，采用伸缩臂挖掘机垂直进行开挖出土，基坑开挖应从上到下依次进行。3.2施工方案优化。取消原负3层结构段两端WZF桩，采用放坡开挖，放坡比例为1∶0.9，节约了围护桩施工时间，提高深基坑土方开挖及出土的效率。取消原临时底板结构，边坡防护采用挂网喷射混凝土，节约了临时底板结构施工、养护的时间，钢筋网规格为A6.5mm/150mm×150mm，喷射混凝土为C20，厚10cm[1]。基坑开挖分层施工，开挖时严格控制开挖标高，先开挖基坑中间土方，两侧预留土堤，以抵抗外侧土体主动土压力，防止基坑变形过快过大；挖掘机放长坡开挖，设置渣土车运输通道，坡上放置防滑钢板，渣土车进入基坑内装车运输土方。中部抽条完成后安装支撑，最后进行该层范围内土体的全面开挖。在开挖至基坑底面标高300mm后，改用人工开挖。纵向中部拉槽开挖车道放坡坡度为1∶8。步骤一：基坑开挖至第一道钢支撑中心线下0.5m处，中部拉槽纵向放坡，注意两边平台的留置，安装第一道钢支撑（见图1）。步骤二：基坑开挖至第二道钢支撑中心线下0.5m处，中部拉槽纵向放坡，注意两边平台的留置，挂网喷射混凝土，安装第二道钢支撑（见图2）。步骤三：基坑开挖至第三道钢支撑中心下0.5m处，中部拉槽纵向放坡，注意两边平台的留置，挂网喷射混凝土，安装第三道钢支撑（见图3）。步骤四：地下3层基坑开挖采用中部拉槽放坡开挖的方式进行施工。开挖基坑，架设第四道钢支撑同时架设该道支撑的钢横梁。第四道钢支撑架设完成后继续开挖，然后架设第五道钢支撑，而后开挖基坑至基底设计标高处（见图4）。基坑开挖不仅要严格遵守“分层开挖”的原则、还应利用土层的“时空效应”即土层的分层、分段、分条原则，单步开挖深度控制在2m以内，严禁超挖。基坑开挖应严格按照分段开挖，切勿全长同步一次开挖。土方开挖应结合钢支撑布置分层进行，切实做到先撑后挖，严禁超挖。钢支撑施作与土方开挖密切配合，基坑开挖至各道支撑中心线500mm位置处后，及时架设钢支撑并施加预应力，减少无支撑暴露时间。基坑开挖过程中，机械开挖至设计基底标高以上300mm后，改用人工开挖，普遍进行钎探后，立即通知勘探设计单位，并会同各有关部门，做好验槽工作。基坑开挖完成并验槽合格后，应立即进行基础施工，防止暴晒和雨水浸泡对地基土的破坏。

4结语

项目部通过方案优化，在保证施工安全和质量的同时合理缩短了施工工期。主要体现在以下方面：围护桩施工：按照原设计方案负3层结构段两端WZF型桩共33根，根据施工经验，现场旋挖钻每天可施工6根围护桩。通过优化方案，取消后WZF型桩后，可节约6d施工时间。临时底板：按照原设计方案负3层结构两侧有两段临时底板，根据施工经验，每段底板的钢筋绑扎及混凝土浇筑需要5d。当临时底板强度达到80%时才可进行下一步土方开挖，养护时间按照14d计，而喷射混凝土护坡可随挖随喷，不单独占用施工时间。通过优化方案，取消临时底板后，可节约19d施工时间。放坡开挖出土：根据哈尔滨当地情况，仅夜间允许出土，按照原设计方案采用伸缩臂垂直出土，每天可出土约500m3。优化方案后，采用放坡开挖出土，每天可出土约1200m3。负3层结构段土方共计10647m3，优化方案后，可以节约12d施工时间。

【参考文献】

【1】向群.地铁车站深基坑开挖对周围建筑的影响及处理[J].铁道建筑,2017(8):10.

作者:仲军 管善志 单位:中交二航局第三工程有限公司