刘毓川, 解道龙, 杨璐铭, 张元霄

(中国水利水电第十工程局有限公司，四川成都 610072)

拟建场区范围内成都16号线、29号线及换乘大厅为锦城广场综合换乘服务中心项目公共交通预留设施工程的一部分，16号线位于地下停车场和下沉广场下方地下3层，标准段宽度25.3 m，区间段采用两跨闭合框架结构，车站范围采用两柱三跨闭合框架结构，底板埋深约24～28 m。29号线位于地下停车场和下沉广场地下5层，标准段宽度约24.5 m，车站范围采用两柱三跨闭合框架结构，底板埋深约41.2 m。换乘大厅位于地下3层，底板标高约-24 m，采用框架结构，柱距约9 m。16号线、29号线、18号线锦城广场站为三线换乘站，三站两两相交，呈三角形布置与成都SKP商业体结合，考虑到对既有18号线换乘站结构的支护，本工程三角区采用了先施工上部施工阶段盖板，再进行下部结构的半盖挖顺作法施工。选择半盖挖法施工是结合了明挖与盖挖2种方式的优势。

1.1 盖板施工段划分

三角区-13 m中板共分为6个区域，详见图1，其中施工阶段分为3块，分别为施工阶段盖板1～3，作为施工阶段基坑的横向支撑，在围护结构处以围护桩为横向支撑，中部设置格构柱作为竖向支撑。使用阶段3块，分别为使用阶段盖板1～3，采用顺筑施工，待主体结构施工至此标高时，与先施工的盖板相接。

图1 盖板施工范围示意

总体施工工艺流程:平整场地—测量放线—围护桩、工程桩、旋挖灌注桩、格构柱埋设—施工阶段盖板下土方开挖—垫层—架体搭设—模板施工—绑扎底梁、底板钢筋 (预留、预埋)—浇筑施工阶段盖板混凝土—三角区土方分层开挖至底板检底标高—底板浇筑—施工阶段盖板下柱、侧墙及人防结构浇筑—使用阶段盖板完成—格构柱拆除—负2层板—负1层板—肥槽回填—顶板覆土绿化施做。

1.2 基坑开挖施工段划分

三角换乘大厅位于大基坑内，自大基坑坑底标高起算，整体下挖深度11 m(-13 m至-24 m)，局部区域下挖深度19 m(过轨风道)。基坑开挖遵循“降水先行，先支后挖，平面分区，竖向分层，支护紧跟原则”组织施工。依据工艺特性，三角换乘大厅基坑开挖工序细分为“5个阶段”。

1.2.1 一阶段

开挖非反压土区域土石方，由东向西进行开挖至地铁18号线车站结构边线以东20 m,开挖深度3 m(-13～-16 m) ,并施作该部分盖板,见图2。

图2 一阶段土石方开挖平面

1.2.2 二阶段

开挖非反压土区域18号线结构以东20 m范围，由东向西进行开挖，开挖深度为3 m(-13～-16 m)，并施作该部分盖板,见图3。

图3 二阶段土石方开挖平面

1.2.3 三阶段

利用非盖板区域进出口，形成非反压土土石方开挖通路，进行非反压土土石方开挖。本阶段开挖深度为8 m/11 m(-16 m、3～13 m至-24 m)。见图4、图5。

图4 三阶段土石方开挖平面

图5 三阶段道路平面

1.2.4 四阶段

盖板三(反压土区盖板)待29#线封顶，沿用矮支模进行盖板施工，后挖除反压土区土方。盖板施工前开挖深度为3 m(-13 m至-16 m)，盖板施作完毕后开挖深度为8 m/11 m(-13 m/-16 m挖至-24 m)，局部位置开挖至-32 m,见图6、图7。

图6 四阶段第一层土石方开挖示意

图7 三阶段剩余土石方开挖示意

1.2.5 五阶段

马道收尾。待三角区土石方开挖完毕后进行马道收尾工作，先进行退台开挖，每台宽度约8 m，高度约2.5 m。退台至最后阶段采用抓斗进行垂直取土，取土剩余土石方。该阶段土石方开挖约0.36万m3,见图8、图9。

图8 马道退台开挖示意

图9 马道垂直开挖示意

1.3 基坑开挖施工技术

1.3.1 土方开挖施工

土石方开挖相关要求：本基坑土石方开挖时，多台挖机同时进行，相邻2台挖机间间距不小于20 m。挖必须土分层分段进行，每层开挖深度不得超过2 m，每段开挖长度不大于20 m。当开挖边坡高度大于8 m时，必须留置平台，平台宽度不小于2 m，并设向外2%的坡度。每天土石方挖除结束前应沿基坑坡脚边0.8 m左右设置临时排水土沟，并间隔30 m设置一个临时集水坑(集水坑尺寸为600 mm×600 mm×1 000 mm)。土方开挖界面应设置成斜坡，坡率宜为1∶1。

1.3.2 桩间土支护

为了保持桩间土的稳定，在桩间进行挂网喷射混凝土进行支护。钢筋网一般采用φ8 mm钢筋按150 mm×150 mm，沿灌注桩竖向植筋，φ16@450 mm，单根长度为1.1 m(同一横截面植筋单面焊接链接，焊接长度不小于10d)，并挂φ8@150 mm×150 mm钢筋网；
喷射150 mm厚C20细石混凝土进行支护；
每相邻桩间沿竖向设置φ50 mm PVC管泄水孔，竖向间距为3 m。

1.3.2.1 挂网喷射混凝土施工

(1)桩间土人工修坡：在挖掘机施工基本完成斜坡面后，采用人工修坡对松散的或干燥的无黏性土进行铲除，并根据相关施工图设计规范要求，修置平整，坡面平整度控制在+20 mm以内[1]。

(2)植筋并挂钢筋网。采用手持钻机钻孔，植筋孔植筋应比钢筋植筋大一个型号，灌入植筋胶，使用手锤打入钢筋。待植筋胶固化前，不得扰动钢筋。

绑扎与焊接：本支护采用φ8 mm钢筋按200 mm×200 mm的方格网用22#铁丝绑扎，φ6 mm网筋的上下层之间采用绑扎连接牢固；
网筋绑扎完成后即加焊φ16 mm加劲连接筋，加劲筋需压紧已绑扎好的网筋，加劲筋间距为1 000 mm，加肋钢筋应相互焊接，单面焊接长度不小于10d[2]。钢筋接头应相互错开，同一断面钢筋接头不应大于总截面面积的50%,见图10。

图10 桩间护壁大样

(3)根据设计要求，桩间土为较厚填土或砂层等自稳性较差的地段及地质条件不良区采用增加注浆花管等措施。当桩间部分为风化泥岩时，若出现渗漏水，则采用袖阀管注浆堵漏，注浆管深度为3 m。

(4)喷射混凝土施工,水灰比宜为0.42～0.5，含砂率宜控制在50%～60%，混凝土配合比及外加剂的添加量应通过实验室确定。其配分比一经测试确定，不能随意更改。混凝土的拌制，采用强制式搅拌机时，搅拌时间不少于60 s，采用滚筒式或者自落式搅拌机时，不得少于120 s。需要用到的机具设备有：喷射机、强制式搅拌机、压力水泵、空压机、上料机等。

1.3.2.2 泄水管布置

区间段每相邻桩间沿竖向设置φ50 mmPVC泄水管，竖向间距为2 m，长度不小于1m。泄水孔伸入土体段采用土工布包裹，管壁设φ8@50 mm排水孔，见图11。

图11 泄水孔大样(单位:mm)

1.4 格构柱安装

(1)第一步:先将加工好的钢筋笼吊入孔内，并在孔口露出3.7 m钢筋笼，钢筋笼顶部下3.5 m位置增加一道加强箍筋，当钢筋骨架放到孔口加劲筋位置时穿进工字钢，将钢筋骨架临时支撑在孔口工字钢上。按测定的孔口标高来计算定位筋的长度，垂直定位钢筋(A8)采用双面焊焊接在钢筋笼的主筋上[3]。钢筋笼中心与桩的设计中心位置必须对正，反复核对无误后，再焊接定位于孔口工字钢上，完成钢筋的安装。

(2)第二步:吊装第一部分格构柱:采用75 t 吊车将格构柱吊放入孔，并插入钢筋笼内5.12 m(钻孔桩钢筋笼锚入板或梁内45 d)，即格构柱插入钻孔桩长度为3.5 m,其插入范围内的桩箍筋加密至@100 mm。格构柱插入的深度要严格控制，误差不大于+5 cm，格构柱垂直误差不得大于1/400，基坑开挖深度，平面定位误差不得大于2 cm。采用每隔1 m 设置1道“井字形”钢筋与钢筋笼加劲箍筋连接(测量组通过全站仪对格构柱定位)，同时焊接8根φ20 mm的辅助钢筋支撑格构柱;无加劲箍筋部位采用就近增加拉筋的方法与钢筋笼主筋连接。见图12、图13。

图12 临时立柱与立柱桩连接示意(单位:mm)

图13 格构柱与钻孔桩连接示意(单位:mm)

(3)第三步:格构柱定位采用专用井字架定位器进行定位。

(4)第四步:将连接好的钢筋笼与格构柱整体缓慢吊装入孔，并通过格构柱上焊接的4个φ32 mm钢筋吊耳控制格构柱高程,要求双边满焊不少于10d。方便孔口对接格构柱,在吊环内穿入4根φ32 mm，并将格构柱与孔口型钢焊接固定方便孔口对接格构柱,见图14。

图14 吊装方法示意(单位:mm)

(5)第五步:孔口焊接第二部分格构柱，格构柱露出孔口 1.2 m,先采用坡口对接焊，格构柱角钢焊缝接头应错开至少350 mm(350的整倍数)，外侧在焊缝位置加550 mm×350 mm×20 mm的钢板，四面围焊,焊缝全部要求满焊。

(6)第六步:将连接好的钢筋笼与格构柱整体吊装入孔，并通过格构柱上焊接的4个φ20 mm钢筋吊耳控制格构柱高程,并将格构柱与孔口型钢焊接固定。

(7)第七步:吊装完成后进行水下混凝土灌注，混凝土灌注顶面标高控制在灌注桩柱设计顶标高以上50 cm。

(8)第八步:在立柱桩混凝土初凝前，时刻校核和调整格构柱的高程、垂直度、坐标。混凝土强度达到2.5 MPa后方可拆除孔口固定材料，并进行回填。

1.5 高大模板支撑体系

三角换乘大厅盖板主体结构顶板厚400 mm，跨度为9 000 mm，最大尺寸梁为1 000 mm×1 800 mm，跨度为9 000 mm，模板最大搭设高度6 000 mm，最大施工线荷载为66.56 kN/m，混凝土模板支撑工程达到规定的高大模板支撑系统标准，故需编制安全专项施工方案，经专家论证通过并经审批后方可组织施工，见表1。

表1 400mm厚板模板支撑体系参数

板模板采用15 mm厚红胶模板。次楞均采用φ48×2.7 mm钢管，横向布置，间距根据受力体系计算确定；
板主楞采用10#槽钢，支架采用φ60 mm盘扣支架，间距1 200 mm×1 200 mm，步距1 500 mm。

梁模板采用15 mm厚红胶模板，梁主楞为10#槽钢，次楞50 mm×100 mm方木(φ48×3.0 mm钢管)，侧面采用φ14 mm对拉螺杆，梁底立杆采用φ60 mm盘扣支架，间距600 mm×1 200 mm(根据4.1搭设参数进行调整)，步距1 500 mm。

满堂盘扣式支撑架体搭设先满足梁底立柱，板下立柱存在不合水平杆模数处采用φ48×3.0 mm钢管替代盘扣式水平杆，单根水平杆应至少与4根立柱采用扣件连接。设置2道水平兜网作业层底下一步一道，架体中部设置一道。竖向剪刀层为盘扣式自带斜杆，板下隔一拉一，超限梁下满布。水平剪刀撑为两道，位置与水平兜网位置一致。

盖板区域混凝土强度达到100%强度，提交拆模申请通过后才可以拆模。必须遵循先支后拆，后支先拆的原则，板模拆除时，先下调立杆顶撑托螺杆，再拆除主、次楞，然后拆除板底模。拆模强度控制：现浇板模拆除，以现场同条件试块试压强度为依据。

沿临时基坑顶四周设置30 cm×30 cm排水沟，基坑内沿坡脚四周设置30 cm×30 cm排水沟(排水沟采用C20混凝土硬化厚100 mm)，且每隔20 m设置一个60 cm×60 cm×100 cm集水井，利用水泵将基坑内积水抽排处基坑。排水坡度不小于0.3%，8 cm厚M5水泥砂浆硬化。

本工程从开挖至所有土方挖完全过程中，基坑无论是当日的变形量还是累计的变形量均要稳定受控。根据一级基坑监测数据要求,在整个土方开挖过程中墙顶水平最大位移量为9.3 mm(报警值不大于0.14H%)[4],三角区基坑深度27 m,29号换乘段基坑深度为41 m;围护结构墙当日水平位移最大量为1.6 mm/d(报警值2 mm/d,累计报警值不大于0.14H%)。

深基坑开挖前，先对基坑范围内所有地下管线及构筑物进行迁改或保护后方可进行土方开挖施工；
要做好基坑的降水、排水保护工作，保持地下水低于开挖面1 m，加强因降水对周边建筑物的影响监测。发现异常立即停止土方施工，待异常情况消除后方可继续施工；
基坑顶周边、坡道边及其他临边处距开挖线500 mm位置须设置高度不低于1.2 m的钢栏杆,并以一定间距布置安全警示标牌标语，施工期间基坑外侧2 m范围内严禁堆载。

(1)本项目采用明挖、盖挖2种开挖方式相结合，利用施工阶段盖板1、2、3形成横向水平支撑，对既有结构18号线形成有利保护。同时还能有效缓解坑内交通压力、材料堆场紧张等问题。

(2)采用半盖挖法施工需要考虑到基坑大小、形式区别，并充分考虑地质情况、地面沉降问题，避免施工期间出现结构不均匀沉降，导致结构裂缝，进而影响到车站防水及结构质量。

(3)现场监测证实:明挖比盖挖受力较小，且两者平移的规律相反。此外，两者墙后地表沉降的规律也存在差异，即:盖挖段墙后地表沉降规律与距离大小成正比，明挖法则与距离大小成反比。

(4)实践证实，半盖挖法从经济性和适用性上更具应用前景。

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