【摘 要】上海南京西路 1788 号工程基坑紧邻地铁区间隧道，因其地处闹市、施工条件复杂，对变形控制提出了很高的要求。由此，通过对施工方案进行周密地策划，制定科学合理的技术路线，并提出优化建议指导施工，最终顺利地完成了施工任务，赢得了相关各方的认可和业主的信任。

【关键词】前期策划 紧邻地铁 深基坑 优化措施 变形控制

 

      上海南京西路 1788 号地铁项目位于繁华的静安寺商圈，北邻愚园支路、南邻南京西路，东侧与西侧紧邻多幢商业、办公建筑。该项目建设用地面积约 12 000 m²，拟建 1 幢地下 3 层、地上 29 层的现代化高级办公楼，总建筑面积逾110 000 m²。

      本工程地下室基坑占地面积约 10 000 m²，普遍开挖深度 15.15 m。基坑南侧紧邻轨交 2^#线区间隧道。该隧道位于南京西路下，埋深处于开挖深度范围内，其中下行线隧道与本工程净距 10.4 m~13.5 m，且与基坑平行长度近百米。具体位置关系如图 1 所示。

      在深入剖析工程特点基础上，经反复论证，并征询了各方面专家的意见后，我们作了一次详尽、周密的前期策划，在大局上实现施工组织的均衡合理、统筹安排，在细节上体现方案的针对性、科学性和可行性。

 

      根据轨交运营公司的要求，本工程基坑应采用分区、分期施工，即通常所说的大小基坑施工法———在基坑中间设置厚为 1 m的地下连续墙作为临时分隔墙，保留地铁侧区域的一部分基坑，待大部分区域地下室结构出零后再继续施工。

      采取该方法施工面积较大的Ⅰ区大基坑时，可拉远基坑与地铁隧道之间的距离，同时与地铁隧道间有两堵地下连续墙及加固土体作为屏蔽，可将施工对其影响减小到最低程度。而在开挖施工狭长形的邻轨交 2 号线Ⅱ区小基坑时，形成了类似地铁车站的狭长形基坑施工，这样便缩短了迎地铁侧的基坑开挖暴露范围、减小了同时开挖的基坑面积，从而降低基坑整体开挖实施过程中大范围卸土对轨交 2 号线的影响。

      在初步基坑围护设计方案中，我们将分隔墙离地铁侧永久地下连续墙 15 m左右处进行平行设置，由于分隔墙侵入了主楼核心筒结构范围，并切掉了核心筒一个角，造成核心筒不能完整地一次性施工，从而对结构整体性有巨大影响。因此，我们与围护设计方和轨交运营公司多次沟通后，对分隔地墙的设置进行了优化，即：东侧将分隔墙南移至核心筒结构外侧，西侧的分隔墙平行于主楼的一根轴线设置。这样既能满足轨交运营公司的要求，又能确保施工的顺利进行（图 2）。

      初步围护设计中，Ⅰ区大基坑竖向设置了 3 道钢筋混凝土支撑，布置形式为十字对撑，第一道支撑结合布置施工栈桥；Ⅱ区小基坑竖向设置了 4 道 φ609 mm的钢管支撑。

      在Ⅰ区大基坑中部，原设计设置了十字形的栈桥，但由于和现场的施工大门无法衔接，给施工造成相当大的不便。因此，我们将栈桥布置进行优化，使栈桥出口和 3 扇大门分别对应，并使栈桥形成环通，以增加场内交通的灵活性（图3、图 4）。

      我们将Ⅱ区小基坑的第一道 φ609 mm钢管支撑替换为钢筋混凝土支撑，这样不仅能使基坑上口得到有效地锁定，增加基坑整体稳定性，而且还方便设置施工栈桥。具体优化措施为：

      我们将第一道支撑的标高适当抬高 （原中心标高为- 2.00 m）后进行栈桥布置。栈桥于基坑南半侧统长设置，以沟通南京西路的 2 扇施工大门，并以此作为施工通道兼作挖土、混凝土浇筑等施工平台。栈桥上预留钢支撑吊装孔，平时用盖板覆盖（图 5）。

      众所周知，深基坑明挖施工往往伴随着极强的环境效应，会对邻近的轨交线路产生影响。而运营中的地铁隧道，其变形控制要求十分严格，一旦由于变形过大而引发事故，所造成的经济损失和社会影响是不可估量的。为此，我们在策划中着重体现对地铁隧道变形控制的有关措施，特别是对施工环节的一些细节进行优化，从而在技术上来保证地铁的安全（表 1）。

      由于在软土地基的深基坑开挖过程中，会不可避免地发生围护体变形和坑底隆起的现象，从而使周边土体产生变形流动，导致紧邻基坑的地铁隧道的变形。因此，我们除了采用坑内土体加固，分层、分块开挖，基坑疏干降水，坑底垫层及时浇筑等常规措施外，必须还要采取另外行之有效的手段来控制基坑变形。

      基坑开挖应遵循先撑后挖的原则，要分层、分块、限时进行，并利用时空效应原理，尽量减少基坑无支撑的暴露时间，来严格控制基坑的变形。

      Ⅰ区基坑南侧地墙 （临时分隔墙） 距离地铁隧道约20 m~ 28 m，我们采用盆式开挖工艺，竖向分 3 道支撑、4 层土方开挖依次组织施工流程，并以基坑内地铁侧的被动土开挖为控制重点。为保证基坑开挖对地铁隧道的影响控制在最小范围内，要确定每层土方开挖时保留地铁侧围护内侧的土堤为最后开挖区域。其留土宽度一般为每层开挖深度的 2~4倍，并随着基坑开挖深度的增加，留土宽度也应相应增加。施工阶段，应视实际情况采取如护坡、局部打设轻型井点降水等措施，以确保留土边坡的稳定性（图 6）。

      地铁侧的留土土堤应实行分段、间隔开挖的方法，以减少围护内侧无支撑的暴露时间。每段开挖后，应及时浇筑南北方向的主撑，要求开挖、支撑形成时间控制在 24 h 内。必要时，可考虑在支撑混凝土内掺早强剂，以加快支撑强度的形成。

      该区域采用了三轴搅拌桩的满堂地基加固处理措施后，土质情况良好、抗滑移能力强，因此，能满足开挖时分段间放坡情况比较极限的要求（图 7）。

      Ⅱ区土方开挖阶段须控制基坑无撑的暴露时间，以保证挖土、支撑安装的时限。其施工方法应参照地铁车站施工的成熟工艺，采用分段开挖、支撑的方式。具体做法为：将挖土分段控制在 6 m之内；每挖完一段土，立即安装 φ609 mm的钢管支撑，并确保每段挖土、支撑形成的作业在 8 h~24 h内完成；通过监测数据，采取已施加预应力的方式，适时地对支撑轴力损失进行补偿，以控制基坑变形。

      支撑拆除程序必须严格按照要求的流程进行，即支撑下方相应的楼层结构施工完成并达到强度要求后（包括分隔地下连续墙处的临时支撑加设完成），方可实施该道支撑拆除施工。要尽量将南北方向的主撑保留到最后拆除，这样可在一定程度上有利于控制地铁侧基坑变形的发展。

      支撑拆除时，应采用对环境影响最小的人工凿除为主，在条件允许的前提下，也可尝试切割拆除。

      由于Ⅰ区、Ⅱ区之间有临时分隔地下连续墙的存在，使地下室结构从中断开，因此须设置临时支撑，以保证结构受力体系的完整性。本工程临时支撑与围檩采用 H型钢，一端撑于分隔地墙上，一端和结构主梁相连（图 8）。

      具体施工时，应采用逐层拆除、逐层补缺的步骤，同时须待上层补缺的结构达到设计强度的 80%后，方可拆除下层的临时型钢换撑，以进行结构补缺施工。