中心城区地铁车站深基坑支护及开挖工程监理控制

上海新光工程咨询有限公司 上海 200081

1 工程概况

上海轨道交通13号线武宁路站位于长寿路的商业圈武宁路东，主体结构为地下3 层岛式站台车站，车站长159.1 m，标准段宽为22 m，标准段基坑开挖深度24.3 m；车站两头设有2 只端头井，西端头井外包尺寸为28.2 m×18.5 m，底板埋深为26.4 m；东端头井外包尺寸为28 m×16.1 m，底板埋深为25.9 m。中间设有厚1 m封堵墙，分为东西2 个基坑施工区域。车站围护结构形式采用厚1.2 m、深44.7 m地下连续墙，使用阶段地下连续墙又作为叠合墙的一部分。车站主体内部结构为双柱三跨的框架结构。

2 难点和重点分析

施工现场狭窄、周边环境较复杂，工期紧、管线搬迁协调难度大，周边道路下有大量管线，保护要求高。地处长寿路商圈，工地两侧是敏感的学校、商住建筑，对现场施工提出较高要求。车站主体北侧靠近上世纪60年代建造的地上3 层变电站，此建筑敏感性强，主体基坑距其最近处为6 m，基坑开挖施工中必须确保变电站运转安全。

3 基坑支护及开挖的特点

（a）本基坑平面为长条形，净长为155.5 m，标准段开挖深度约24.3 m，端头井开挖深度约26.6 m，场地土为Ⅳ类；基坑开挖应严格按照“时空效应”理论，采用分层、分段、对称、平衡、限时盖挖方法，纵向土坡不大于1∶3.5，每一级放坡不大于1∶2.5。

（b）车站标准段基坑开挖深度为24.3 m，共设7 道支撑，第1 道为钢筋混凝土圈梁（1 000 mm×1 000 mm），第5 道为钢筋混凝土圈梁（1 000 mm×1 000 mm），其余采用钢支撑Φ609 mm×16 mm，钢筋混凝土支撑钢立柱桩联合构成支撑体系。

（c）车站端头井基坑开挖深度为26.6 m，共设7 道支撑，类型同标准段开挖过程。

（d）在施工过程中要求对每道钢管支撑施加预应力，第2 道预加计算轴力70%、第3 道以下预加力计算轴力80%。为控制墙体水平位移，钢支撑必须有复加预应力装置，第3 道支撑设置后需对所有支撑复加预应力。

4 监理控制要点[1-6]

4.1 基坑开挖前监理控制

（a）督促总承包商按照有关要求做好开挖前准备，严格审查土方开挖及支撑分包单位的资质是否具有安全生产许可证，审查进场设备、构配件及原材料、机械是否符合方案。

（b）督促施工总承包单位做好施工可能影响的相邻建筑物、构筑物、道路、地下管线现状排摸，总承包单位应制订好切实可行的环境保护方案。

（c）检查基坑内外排水措施是否得到落实，基坑临边防护材料等工作是否到位。

（d）检查所有围护结构的测斜、沉降、位移的初始值是否经监测单位测定并报建设单位、监理备案。

（e）监理应督促施工方在土方开挖前20 d进行基坑预降水，以提高土体的抗剪强度。在开挖前监理应确认降水深度是否达到开挖面2 m左右，并保证有24 h稳定期。

（f）检查施工单位是否对潜在风险进行辨识、分析，编制相应应急预案，并在此基础上识别预案是否合理可行。

4.2 基坑开挖监理控制

（a）基坑开挖顺序按车站主体结构分段的特点及施工总进度安排进行开挖，土方开挖应严格遵守《上海地铁基坑工程施工规程》SZ—08—2000的“时空效应”原理为指导，控制好“分层、分段、对称、平衡、限时”5 个要点，遵循“竖向分层、纵向分区、分段、先支后挖”的原则进行施工。

（b）顶圈梁制作强度达到要求后，督促施工单位开槽支撑，将土方开挖到支撑底标高下10～20 cm后立即进行支撑的安装，以避免或减少墙顶位移及地表产生裂缝。

（c）检查承包商在挖土中是否按设计要求的工况进行挖土，挖土应做到分层分段、对称、均匀、限时、平衡的原则，严禁擅自超挖，每层开挖底面标高不低于该层支撑底面。标准段及北端头井纵向每25 m为1 个开挖段，在每个开挖段每天开挖中，分成小段开挖，第1 层开挖按小段（≤12 m）在16 h内完成开挖，在8 h内安装好支撑，并按照设计要求施加预应力，第2 层及以下各层按小段（≤6 m）在16 h内完成开挖，在8 h内安装好支撑，16 h内安装好钢斜撑，并施加支撑轴力。

（d）东、西端头井开挖前督促施工单位首先撑好2 根对撑，再挖斜撑范围内的土方，最后挖除坑内的其他土方。斜撑范围内的土方，应自基坑角点沿垂直于斜撑的方向向基坑内分层分段限时地开挖。

（e）挖土过程中，现场监理应巡视检查基坑边10 m范围内堆置的土方、重物及动荷载是否超过设计荷载，督促施工单位挖方时不应碰撞支撑及降水设施。

（f）基坑土方施工中应督促施工单位对基坑、周围环境进行观察和监测。

（g）最后一层土方开挖时，若采用机械挖土，应督促施工方在坑底保留厚200～300 mm土层，采取人工挖除并整平，严禁超挖和扰动坑底土层。遇雨天应做好基坑排水工作，防止坑底土体被积水浸泡，对局部开挖的洼坑要用砂或碎石填实。

（h）基坑开挖至设计标高后，监理应督促施工方对坑底土进行保护，立即组织建设单位、勘察、设计、监理、施工各方参加验槽，验槽后，完成接地施工后方可进行垫层施工。

（i）开挖过程中监理工程师应督促施工方及时封堵地下连续墙接缝和墙体上的渗漏点，定时检查井点降水深度，把水位控制在开挖面以下2.0 m左右。

4.3 基坑支撑监理控制

（a）督促施工方根据“开槽支撑、先撑后挖、分层开挖、严禁超挖”的总原则，按施工组织设计的安排，分层、分段开槽安装钢管支撑。严禁开挖后支撑时间超过设计规范要求。

（b）检查钢管支撑安装的支撑端头是否与地下连续墙（预埋钢板）密切接触，并设有防止钢支撑端部移动脱落的构造措施。

（c）支撑就位后，完全符合安装质量要求后，应督促施工方及时准确地施加预应力，监理人员应旁站监理预应力施加过程，旁站监理支撑吊装，发现问题及时指令施工单位整改，并做好相应记录。

（d）在第一次施加预应力后12 h内，分析预应力损失值及墙体水平位移情况，及时对预应力进行复加。当不满足设计要求、数据报警时，应组织各方分析处理。

（e）当昼夜温差过大导致支撑预应力损失时，应立即在当天低温时复加预应力至设计值；当墙体水平位移速率超过警戒值时，可适量增加支撑轴力，以控制变形。

（f）随着开挖逐渐向下延深，以及受下道支撑施加轴力影响，上道支撑轴力可能会减少，所以必须根据实际情况及时对各道支撑预应力进行调整。

（g）督促施工单位支撑安装与拆除的各项工作必须满足设计要求，各道支撑拆除前，相应部位的混凝土强度要满足设计要求，方能拆除。

5 结语

深基坑支护和开挖施工必须协调一致，严格控制无支护基坑暴露时间，做到快速施工，做好施工监测工作，及时对监测数据进行有效分析，做好应急预案演练，准备有效足量应急物资。深基坑支护和开挖施工时，应按照设计及规范要求并结合实际施工情况，对围护结构地下连续墙渗漏点进行有效封堵，做到随挖随堵，避免水土流失，确保基坑及周边环境安全。