下穿箱涵工作坑的基坑施工技术

摘要：本文以南京黄家圩路施工为案例，探讨了下穿箱涵工作坑的基坑施工技术，以供与大家交流。 关键词：下穿箱涵工作坑，基坑施工技术 1、工程概况

南京市黄家圩路拓宽改造下穿京沪铁路立交桥工程位于京沪铁路南京站西侧咽喉区，全长245m，该工程下穿结构为

8+14.75+14.75+6.5m箱涵，箱涵采用在铁路南侧设置工作坑，然后预制箱涵、顶进的施工方法。

临近工作坑基坑周边建筑物及设施主要有：①曙光大酒店及其污水池：位于南基坑东侧；②曙光大酒店附近工区房屋（原信号楼）：位于工作坑东北侧；③京沪铁路正线及南京站站线：位于工作坑北侧。

工作坑基坑土方开挖量约2.9万m3，按基坑规模和重要性，基坑等级为一级基坑。基坑尺寸参数见下表1： 表1

2、工程地质及水文

拟建场地隶属于秦淮河漫摊～阶地过渡地貌单元，总体呈南低北高的趋势，地面高程为10.36～13.77m之间。按岩土体成因类型、时代、埋藏分布特征及物理力学性质指标的异同性，把岩土体划分为5个工程地质层，具体分述见下表2： 表2

拟建场地地下水主要为孔隙潜水及孔隙微承压水和基岩裂隙水。孔隙潜水赋存于①层填土和②层土体中，勘探期间测得初见水位埋深为4.1～4.4m，稳定水位埋深4.0～4.3m；由于雨季既有通道内易汇聚地表水，最高抗浮水位可达标高11.0m考虑。基岩裂隙水主要赋存于下伏基岩裂隙中，开挖时裂隙面和层面会有一定的渗水，局部裂隙密集地段，水量较为丰富。 3、基坑支护设计

本工程基坑支护设计采用c30钻孔灌注桩围护，基坑围护桩外侧采用双排φ0.6m高压旋喷桩作为止水帷幕，双排桩咬合0.2m，排距0.4m。为了保证基坑支护的稳定性，在基坑四角设置φ609钢管斜撑。基坑围护桩设置及平面布置图如下： 表3 基坑围护桩设置 图1 基坑围护平面布置图 4、基坑监测要求

本工程基坑开挖施工期间，为指导施工、反映基坑侧壁土体真实力学效应、检验施工可靠性和开挖后基坑土体的稳定状态，确保工程的顺利进行，需对本工程基坑进行各项监测。基坑支护结构的沉降及水平位移监测由建设单位委托第三方进行监测，执行标准为《建筑基坑工程监测技术规范》（gb50497-2009）。 4、1本次监测项目

（1）支护结构顶部水平位移监测：沿圈梁顶每隔10～15m设置一监测点；（2）土体深层水平位移监测：在支护桩外侧土体中埋设

测斜管（或在围护桩内埋设测斜管），测斜管长同桩长，间距30～50m；（3）基坑周围地表（建筑物）沉降监测：沿基坑四周布置16个沉降观测点。 4、2基坑报警值

如下：周围建（构）筑物沉降：沉降速率≥3mm/d，沉降总量≥20mm，差异沉降≥l/1000（l为测点间距）；支护桩、土体水平位移：位移速率≥3mm/d，位移总量≥0.4%h， h为基坑开挖深度。 5、施工方法及技术要求

基坑开挖时极易产生侧向变形或土体流动，从而造成开挖面失稳或坑底隆起，因此基坑开挖前须将基坑支护桩、冠梁和拉梁全部完成，并达到设计强度，同时本工程箱身基底位于②-2b层内，为淤泥质粉质粘土，局部夹薄层粉砂，含水量丰富，基坑开挖前，需对基坑内水系进行降水后方可开挖。

总体施工流程：前期工作准备?钻孔桩围护施工?高压旋喷桩止水帷幕施工帽梁连梁施工?深井降水施工?基坑分段分层开挖?深基坑监测?基坑内滑床板、排水沟、集水井施工 5、1钻孔灌注桩施工

桩基础施工前对现场地上地下管线进行调查，了解场地内各种障碍物的情况，在相关产权单位的配合下，障碍清除后方可进行施工。钻孔桩作业前需将场地进行平整，并将平整后的场地地基进行局部硬化，满足钻机设备施工条件。钻孔灌注桩采用回旋钻机钻孔灌注施工，桩位偏差要求不大于50mm，桩身垂直偏差不超过0.5%h。

5、2高压旋喷桩止水帷幕施工

高压旋喷桩施工为防止扰动邻近建筑物及设施，高压旋喷采用速凝浆液进行注射，本工程采用水泥浆液。高压旋喷桩止水帷幕施工技术标准：①采用p.o 42.5水泥，水泥掺用量55%，即280kg/m。②旋喷压力不小于25mpa。③提升速度20～25cm/min。 5、3帽梁及钢管斜撑施工

基坑围护桩施工结束后，即可进行桩顶帽梁施工，帽梁采用c30钢筋砼浇筑，每段连接处均进行连接封闭。在单排桩支护处均设置有φ609钢管支撑，钢管固定在帽梁上，当处在桩身处时，采用[400槽钢围棱分配。钢管斜撑与帽梁连接采用喜利得hva定型化学锚栓固定，每个端部上下层各设置5根has-e型螺杆m24。 5、4基坑降水

降水施采用明沟排水和深井降水设置。深井布置在基坑范围内，间距15m，井深15m，采用φ60cm无砂混凝土管，在基坑开挖前15天布置完毕开始降水。在基坑顶及底部设置排水沟及集水井，派专人对工作坑进行抽水，确保工作坑内干燥。 5、5基坑开挖

基坑开挖拟采用挖掘机由北往南顺序进行开挖施工。开挖分两层呈阶梯状同时进行，第一层挖至标高9m，平均挖深约3.6m，第二层挖至标高5.35m，平均挖深3.65m。

第一层土方开挖前，须将基坑西北侧顶标高12.4m和南侧11.6m的钢管斜撑安装到位；第二层土方开挖前，需将基坑西北侧和东北

侧顶标高9.6m的钢管斜撑安装到位。基坑底标高预留20cm为人工清底找平，严禁超挖。若局部发生超挖，基坑底采用级配碎石回填夯实。

为确保基坑安全，基坑土不得堆放在基坑边，必须及时运出，在靠近铁路营业线施工时，需实行一机一人负责制。 6、实施效果分析

黄家圩工作坑深基坑施工前制定了基坑施工方案，并组织了专家评审。基坑施工按评审后的施工方案自2011年9月1日开始实施，2011年11月30日施工结束。通过深基坑基坑围护形成后的现状及施工期间的监测数据表明，基坑沉降及位移符合设计和施工要求，本工程工作坑深基坑施工取得了较好的效果，为下穿箱涵预制及顶进作业创造了良好的施工条件。 基坑监测数据如下表： 表4 地表沉降监测成果表 表5 桩顶水平位移监测成果表 表6 深层水平位移监测成果表

深层水平位移监测最大变化点位于基坑西侧：测试点号：cx4 7、结语

在既有线进行下穿铁路的箱涵施工大多采用工作坑预制，然后顶进的施工方法，工作坑基坑的支护形式和安全技术要求必须与周边建筑物及设施相适应。本工程采取的钻孔灌注桩围护及高压旋喷桩止水帷幕等支护结构施工，确保了铁路运输安全和周边建筑物安

全，为今后城市人口密集、基坑周边分布重要建筑物及设施的下穿箱涵工作坑施工提供了一定的施工经验。