上海轨道交通11号线江苏路车站施工技术总结
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摘要：本文介绍了轨道交通11号线江苏路车站工程施工中采用的主要技术措施。该工程施工条件差，难点多，针对不同问题采取了相应的办法，解决了施工中的矛盾，取得一些效果，值得类似工程借鉴。
关键词：雨水管排摸；管线保护；电力箱涵改排；降承压水；基坑开挖；结构施工
Abstract: This paper introduces the Metro Line 11 Jiangsu Road Station in the construction of the main technical measures. The construction conditions are poor, difficulty is much, according to the different problem to take corresponding measures to solve the contradiction, in construction, achieved some effect, worthy of reference to the similar projects.
Key words: rainwater pipe touch; pipeline protection; power box culvert changing drainage; dewatering; foundation pit excavation; structure construction
中图分类号： TU74文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）
1、工程概况
江苏路站位于江苏路、愚园路路口以北的江苏路下，呈南北走向，与已建的2号线江苏路站付费区换乘。车站外包总长278.9m，标准段外包宽度22.65m，底板底面埋深为24.827～25.336m。
图1.江苏路站总平面布置图
江苏路车站周边建筑物林立，车站东侧为上海第三女子中学、畅园高级住宅；西侧为中二小区、江苏路变电站、朝阳坊、安定坊、忠和坊等，南侧为运营中的地铁二号线区间隧道。其中安定坊内有多栋规划保留建筑，为市级保护建筑；江苏路变电站及其南端六层民房皆为车站施工期间保护对象。具体见图1。
2、工程地质及水文地质
根据地质勘察报告，本工程范围内各层土特性和分析如下：
⑴ 第①1层杂填土厚0.9～3.7 m，厚度分布不均；下部以粉性土为主的建筑垃圾，土质不均；
⑵ 第②1层粉质粘土，层厚约0.9～2.4 m；第③1层为淤泥质粉质粘土，层厚约1.4～4.1 m；
⑶ 第④、⑤1-1、⑤1-2层土性较均匀，④层和⑤1-2层土性软弱，具有触变性及流变特性，基坑开挖时极易导致开挖面失稳；
⑷ 第⑥和⑦2层土性亦较均匀，埋深在⑦2层粉砂层中的承压水水头埋深为5.8～6.0m；
⑸ 第⑧1粘土土层和⑧2粉质粘土层底埋深有起伏，分别为-53.43～-57.33和-66.83～-70.36 m。
拟建场地浅部地下水属潜水类型，潜水地下水位埋深为1.2～1.80m，相应标高为0.96～1.47m；承压水分布于第⑦2层土中，承压水位埋深为5.8～6.0m，相应标高为-3.15～-3.25m。
3、施工技术措施
3.1 2400雨水管排摸、拆除及改排保护
一根直径为2400mm的雨水管从南向北位于江苏路下方，横穿江苏路地铁站。该雨水管为钢筋混凝土管，其位置并不明确，不仅影响到车站地下连续墙和钻孔灌注桩的施工，施工期间还不能断流，给施工造成了很大的困难。
为明确雨水管的具置，采取以下措施：首先根据污水管的窨井位置，假设污水管为直线在地面上用白线标志出污水管的位置，其次大致10m左右确定一个断面，在该断面上布置三个钻探点，间距为1m。采用gj-100型钻探设备钻探，由于该机器的动力较小，遇到雨水管就停止钻探，记录钻入地下的深度，即可明确雨水管在该断面上的水平位置及埋深。车站范围内共设置了30个断面，90个钻探孔，由此较清楚地排摸出雨水管的位置。
该雨水管横穿设计的地下连续墙，施工中的泥浆会进入到雨水管中，不利于泥浆循环和砼灌注。采取的措施如下：在雨水管中砌筑240mm厚度的砖墙封堵在地下连续墙两侧，防止泥浆进入到雨水管中。设计的钻孔灌注桩直径为1200mm，穿过该雨水管，施工中的泥浆同样会进入到雨水管中，采取全回转钻机将雨水管废除并埋设内径为1200mm的高护筒。
车站东侧的地下连续墙施工完毕后，在车站外侧沿施工完成的地下墙铺设新的雨水管与原雨水管接通，同时考虑到车站基坑开挖时土移会损坏新的雨水管，对该管采取保护措施。首先在该管下方做500mm厚的C20砼基础，其次间距2.5m采用钢丝绳抱箍在雨水管外与地下连续墙连接，最后在雨水管的上方每隔500mm铺设土工布以防止不均匀沉降。具体见图2。
图2.雨水管改排和保护立面图
3.2 降压井设计
基坑开挖后，基坑底部距离承压含水层顶板距离减小，相应地承压含水层上部土压力也随之减小；当基坑开挖到一定深度后，承压含水层上部土压力可能小于其含水层中承压水顶托力，导致基坑底部失稳，发生突涌现象，严重危害基坑安全。因此，在开挖深度较深的基坑的开挖过程中，要考虑基坑底部承压含水层的水压力，按照计算及观测水位，按需要对承压水进行降压，保障基坑安全。
基坑底板的稳定条件：基坑底板至承压含水层顶板间的土压力应大于安全系数下承压水的顶托力。即：ΣH·γs ≥ Fs·γw·h
降水方案设计按不利承压水头、地层埋深考虑，进行基坑底板承压含水层抗突涌的验算。
γw — 水的重度（kN/m3），取10kN/m3；
Fs — 安全系数，一般为1.0～1.2，本工程取1.1；
首先通过计算判断基坑内各个部位是否需要降压，如果需要降压，继续计算需要降低的水头高度值。计算结果：按⑦2层顶最不利承压水头计算（水位标高-3.15m）：Fs·γw·h=1.1*10*（27.37-3.15）=266.42 kPa.
车站 工程部位 水压力PWy（ kPa ） 土压力PCZ
（ kPa ） 是否需要降压 需降低⑦层承压水水头的高度（m）
江苏路车站 北端头井 266.42 81.25 是 18.5
标准段 106.2 是 16.0
南端头井 71.64 是 19.5
承压水降水工况一览表
根据本工程围护结构设计，坑内布设23口降压井，井号为Y1～Y23。其中Y1～Y12井深为38.00m；Y13～Y23井深为42.00m；同时坑外布设3口降压备用兼观测井，井号为YG1～YG3；
该方案经过认真实施，降水效果良好，确保了基坑开挖顺利进行。
3.3电力箱涵改排
江苏路车站范围22万伏超高压以及1～3.5万伏高压电缆位于西侧地下连续墙位置，在西侧地墙施工以前，超高压及高压电缆需改排。由于西侧地下墙与江苏路变电站之间场地狭小，没有改排电力箱涵的空间，因此电力箱涵沿东侧地下墙在混凝土支撑上方布置，在近江苏路变电站时改变方向经过车站8，9轴砼支撑上方进出江苏路变电站。这一措施不仅确保了西侧地下连续墙施工，而且利用了车站地下墙和砼支撑结构排设电力箱涵，节约了工期。具体见图3和图4。
图3. 进出江苏路变电站电力箱涵剖面图
图4.电力箱涵改排立面图
3.4基坑开挖及结构施工
江苏路车站基坑开挖及结构施工的难点在于：第一，必须保证江苏路上路面车辆交通顺畅；第二，施工工期紧张，北端头井必须提前完成供盾构进洞；第三，周边环境复杂，建筑物沉降位移控制要求高。
针对以上难点，采取的施工措施为：首先，原则上采用盖挖逆筑法，在基坑东半边上铺设钢盖板供地面车辆通行，基坑西侧各层结构板上预留孔洞出土；其次，在北端头井附近设置封堵墙，北端头井作为独立的基坑开挖；最后，对于周边建筑物沉降位移控制要求较高的标准段从上至下依次施工除顶板之外的每层砼板。具体的施工步骤如下：
①在车站东侧沿着预先改排的电力箱涵铺设定型钢盖板（3000 mm×1000 mm×200mm或2000mm×1000 mm×200mm），满足施工围挡外的路面宽度达到23m，在钢盖板上划好交通线，提供双向机动车四车道和2根非机动车道供车辆通行。
②在北端头井地下墙和封堵墙施工完成后，采用三轴搅拌桩对北端头井外的土体进行加固。待达到养护龄期后，率先开挖北端头井。按照设计图纸的要求，随挖随撑7道支撑，最后完成北端头井底板。
③由于基坑东半边被钢盖板覆盖，依次逆筑法施工各层钢筋砼板时必须在西半边预留洞口，配置小型挖机将基坑东侧的土翻运到西侧，从洞口中采用吊车将土体运出。
④车站标准段从北向南依次划分为10个标准段，其中标一至标三段距离江苏路变电站和民居很近，按照下一层板、下二层板、底板、顶板的顺序依次浇筑，其余标段与市级保护建筑和民居距离均超过15m以上，按照下一层板、底板、下二层板、顶板的顺序依次浇筑。伴随土体的开挖，钢支撑必须随挖随撑。事实表明，这一施工方法不仅节约了工期，而且有效地控制了基坑周边土体的位移，确保了建筑物的安全。
4、结语
目前，上海轨道交通11号线江苏路车站工程施工已经结束，各项措施的实施已取得了良好的效果，如采用钢丝绳定位2400雨水管的效果非常好，没有出现雨水管位移较大的情况。降承压水的效果也非常好，开挖过程中未出现坑底隆起现象，基坑和周边建筑物安全稳定。由于地下工程的复杂性，施工过程中不确定因素较多，施工质量还需进一步改善。我们将在今后的类似工程中对这些技术措施进行改进，以期达到最理想的效果。
参考文献:
[1] 刘建航,候学渊.基坑工程手册[M].中国建筑工业出版社.1997 年.
[2] 刘军,潘延平. 轨道交通工程承压水风险控制指南[M].同济大学出版社.2008年.