1 前 言
轨道交通是城市公共交通系统的重要组成部分，随着时代的发展，各大城市均在积极发展轨道交通，城市轨道交通步入网络化运营阶段，中心城区线网密布。同时地下快速干道开发也处于建设高潮，在既有地铁隧道上方进行明挖隧道、下穿等施工在所难免。如果在区间隧道上方进行开挖施工，当开挖卸载时会导致隧道上浮，施工风险非常大，传统的基坑施工工艺已不能满足其安全要求。
2 工程概况
合肥市怀宁路下穿天鹅湖隧道工程北起南二环，南至祁门路，为城市主干路，双向六车道，全长约1公里，为双孔型式，结构宽度30.4米，隧道净高4.5米。天鹅湖隧道结构垂直上跨地铁3号线，上跨位置地铁管片覆土深度17.4m，与天鹅湖隧道底板竖向最小净距7.5m，因此涉轨段基坑需下挖约10米。
3 基坑开挖施工工艺分析
按照怀宁路下穿天鹅湖隧道工程施工安评报告的要求，地铁上浮允许值为11.5mm。传统基坑施工工艺无论是围护开挖还是放坡开挖，都无法对地铁结构上浮进行有效控制。为解决土方开挖卸载造成的地铁结构上浮问题，本项目将涉轨段基坑利用围护桩分成四个仓进行开挖，开挖到位后，采用压底板与围护桩形成“门式”框架抑制土体上浮的施工工艺。涉轨段基坑采用钻孔灌注桩+2道支撑进行围护，同时在隧道两侧分别设置1排隔离桩，
涉轨段基坑用隔离桩分为4个区域，每个平面分区内土体开挖竖向分4层，每层分为3块，按照“先两侧，后中间”的原则进行土体开挖，并分部浇筑坑底压板。压底板与隔离桩采用植筋方式连接，最终与隔离桩形成“门式”框架结构。
本着将基坑“化整为零”的开挖理念，按照水平分仓、竖向分层、预留核心土的步骤进行土方开挖施工，有效控制了地铁上方基坑内土体隆起，真正实现了施工时对既有地铁隧道的安全保护，该施工工艺占用场地少，对周边环境及构筑物影响小，安全可靠。
4 施工工艺流程及操作要点
4.1 涉轨段基坑施工工艺流程
围护桩、隔离桩施工冠梁及混凝土支撑施工Ⅰ部分分层开挖钢支撑安装Ⅰ部分分层开挖至设计标施工Ⅰ部分压底板Ⅱ部分分层开挖钢支撑安装Ⅱ部分分层开挖至设计标施工Ⅱ部分压底板中间围护桩凿除Ⅰ、Ⅱ部分隧道主体结构施工……施工Ⅳ部分压底板拆除基坑中间围护桩Ⅳ、Ⅴ部分隧道主体结构施工。
4.2施工操作要点
4.2.1静压钻孔灌注桩施工方法
利用全套管对桩身进行保护减少围护桩施工对既有地铁结构的扰动。
4.2.1.1导墙施工
为了提高静压旋挖钻桩孔口的定位精度并提高就位效率，在桩顶上部施作混凝土导墙。导墙板厚不小于50cm，强度等级为C20混凝土，导墙板的宽度应保证导墙的整体稳定，并满足围护桩的施工精度要求。导墙达到强度后，才可进行灌注桩施工。
4.2.1.2钻机就位
移动套管钻机至正确位置，使套管钻机抱管器中心对应定位在导墙孔设计桩位中心。
4.2.1.3取土成孔
施工时采用钢护筒作为套管对桩身进行保护，在桩机就位后，吊装第一节钢套管在桩机钳口中，校正钢套管垂直度后，磨桩下压钢套管，压入深度约为1.5~2.5m，然后用旋挖钻从钢套管内取土，一边取土、一边继续下压套管，始终保持套管底口超前于开挖面的深度≥2.5m。第一节套管全部压入土中后（地面以上要留1.2—1.5m，以便于接管），检测垂直度，如不合格则进行纠偏调整；如合格则安装第二节套管继续下压取土。如此继续，直至设计标高，进入设计标高后改用旋挖机配合进行开挖，直至设计孔底标高。
4.2.1.4钢筋笼制作、吊放及混凝土浇筑
钢筋笼制作安装及混凝土浇筑工艺同旋挖钻施工。
4.2.1.5拔管成桩
边浇注混凝土边利用引拔机提升套管，应注意始终保持套管底低于混凝土面不小于2m。混凝土浇筑到标高后将套管全部拨出。
4.2.2冠梁及钢筋混凝土支撑梁施工
4.2.2.1冠梁及混凝土支撑施工
冠梁和钢筋混凝土支撑同步施工，确保支撑体系的整体性。先挖除围护桩顶土方，凿除桩顶混凝土至设计桩顶标高，然后将混凝土支撑底标高以上土体全部挖除，再进行混凝土冠梁及混凝土支撑的制作。混凝土支撑浇筑混凝土的下承层承载力需满足要求，确保混凝土支撑呈直线，保证轴心受力。具体工艺流程如下： 施工准备→测量放样、定位出钢筋混凝土支撑的中心位置→破除基坑内路面、挖除土体→破桩顶部劣质混凝土、桩基检测→冠梁及混凝土支撑钢筋绑扎→安装冠梁及钢筋混凝土支撑模板→浇筑冠梁及支撑混凝土。
4.2.2.2支撑的拆除
待隧道主体混凝土浇注完成后并达到设计强度的100%时，可拆除相应钢筋混凝土支撑，钢筋混凝土支撑拆除采用绳锯配合人工手持风稿进行，凿出的钢筋采用氧割进行割断，凿除时，破成2～4m左右的分段，吊车调运至场地上方，再采用振动锤破碎成小块便于装车运出。
4.2.3土方开挖施工
在完成围护桩、冠梁及混凝土支撑施工后，待混凝土强度达到设计强度开始进行基坑土方开挖。基坑开挖施工时，按照水平分仓、竖向分层、预留核心土的原则实施。按围护结构，分成四部分，按Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的施工顺序进行。
每一分仓土方开挖竖向分4层，第1层整体开挖至冠梁以下，开挖深度约1.5m；第2-4层开挖深度约3.0m，分为3块，先对称开挖区间上方两侧土体，再开挖区间正上方土体。
土方开挖遵循“时空效应”理论，每一层开挖应在8h内完成，钢支撑应在开挖完成12h内完成，并施加预应力。每一分仓开挖完成后立即施工压底板混凝土。
4.2.4压底板施工
压底板采用C35补偿收缩早强混凝土浇筑，厚度为80cm。钢筋混凝土压板与隔离桩采取植筋方式连接，植筋用的胶粘剂必须采用A级改性环氧类或改性乙烯基脂类的胶黏剂。每根隔离桩在压底板上下两层主筋的位置，各植入4根φ22钢筋，间距20cm，植筋锚入桩体内长度不小于50cm。绑扎压底板钢筋后浇筑混凝土，压低板最终与隔离桩连接形成“门式”框架结构，保护地铁结构不上浮。
5 结语
怀宁路下穿天鹅湖隧道在施工过程中，严格按照工艺要求，分仓、分块、分层施工，并加强监控量测工作。目前涉轨段隧道主体已基本完成，地铁结构上浮仅3.95mm，远小于安评报告的允许值11.5mm，达到了安全跨越地铁3号线的目标。有效控制地铁隧道变形，圆满完成涉轨段基坑的施工任务。本施工工艺对于跨地铁段基坑开挖施工有较强的指导性，尤其适用于城市环境，施工场地受限，周边环境复杂，安全风险大、社会关注度高的工程项目。
参考文献：
[1]陈志军.临近地铁边深基坑开挖的施工技术[J].工程建设与设计，2012,(5)．
[2]黄跃翔.地铁深基坑交叉施工支护方案设计优化与实践[J].地下工程与隧道，2012,(7)．