北京城市铁路东直门站站厅基坑及附属通道开挖施工技术

北京城市铁路东直门站站厅基坑及附属通道开挖施工技术关为民
【摘要】北京城市铁路东直门站站厅形式复杂,介绍在基坑明暗挖施工相结合的情况下,其开挖和支护施工技术.
【期刊名称】《铁道标准设计》
【年(卷),期】2006(000)002
【总页数】3页(P88-90)
【关键词】城市铁路;站厅基坑;附属通道;开挖;施工技术
【作者】关为民
【作者单位】中铁十六局集团有限公司经营部,北京,100018
【正文语种】中文
【中图分类】U231
1 工程概况
北京城市铁路东直门站是一座两层地下车站。

车站位于东直门外、东二环路与东直门外大街交叉路口东北角，呈南北走向；与拟建的东直门交通枢纽局部、机场高速铁路及地面开发建筑合建在一起，车站总建筑面积为16 269.6 m2。

车站主体结构基坑长170 m、宽90 m、深16 m。

西侧为换乘通道厅，车站1号出入口通道长50 m，单洞矩形结构，洞净宽6 m，净高3.3～7.16 m。

换乘通道北端(其与车站相邻段)长25 m，矩形双跨结构，每跨净宽4.2 m，净高3.7 m。

以上3部分均采用明挖法施工。

车站地下方厅位于车站南侧，南北长25 m，东西长35 m。

换乘通道南端长37 m，单洞矩形结构，毛洞宽10 m，高5.9 m。

风道长50 m，拱形结构，毛洞宽3 m，高3.65 m(含拱顶)。

与环线地铁东直门站相连的西北通道长46 m，东北通道长
44 m，拱形结构，毛洞宽5.2 m，高5.55 m(含拱顶)。

车站2号出入口通道长93.6 m，单洞矩形结构，毛洞宽7 m，高5 m。

以上5部分均采用暗挖法施工。

总平面布置详见图1。

图1 总平面布置
车站地层土质以粘性土、粉土与砂、卵石为主。

2 明挖工程施工
本工程的明挖基础土方开挖施工，具有开挖范围大、挖土深度深、土方量大的特点。

基坑挖深16 m，土方开挖量达到224 400 m3。

2.1 支护结构
本工程明挖基坑支护方案采用钻孔灌注桩+挂网喷锚+3道钢支撑的支护形式。

围护桩采用φ800@1 400 mm钻孔灌注桩，桩长22 m，入土深5.9 m。

另外，
于竖向施做2道间距5 m的锚索，锚索水平间距1.4 m。

围护桩间土体随基坑开
挖进行网喷保护，将φ6@200×200 mm(双向)的钢筋网固定在护坡桩间土墙上，用混凝土喷射机向钢筋网喷射60 mm厚的C20混凝土。

钻孔灌注桩桩顶设800 mm×800 mm的C30混凝土冠梁。

钢支撑的架设是保证基坑开挖和主体结构施工安全、控制基坑收敛和位移的有效措施。

车站主体明挖基坑设3层钢支撑，钢支撑的架设按照设计计算要求施加预应力。

2.2 施工降水
根据现场实际情况，明挖基坑共布置40口管井，布置在支护结构外侧2.0 m，与
护坡桩相对应，井间距20 m，以不被锚杆施工侵入为准。

由于明挖基坑较宽，为加速降低基坑潜水位，在基坑内布置2排降水井，井间距32 m。

为确保降水效果，在管井之间打砂渗井40口。

2.3 施工段、层的划分及开挖
根据本工程情况和时间要求，将工程划分为南、北两个施工段。

每段采用3台反
铲挖掘机并排开挖。

开挖深度要达到16 m，将挖土分为3个施工层，如图2～图5。

第1层挖至高程36.00 m(挖深5.5 m)，第2层挖至31.00 m(挖深5.0 m)，
第3层挖至25.30 m(挖深5.7 m)。

最后，用2台挖掘机开挖坡道剩余土。

基坑开挖过程中在基坑中部设置1条运土进出坡道，坡道坡度1∶8，宽度10 m，长度
在基坑外20 m，基坑内最长60 m，坡道两侧按1∶0.5放坡。

坡道外护坡桩留出15 m左右的基桩先不打，待基坑开挖完毕后再补上。

图2 土方开挖平面(开挖第1层土)
图3 土方开挖平面(开挖第2层土)
图4 土方开挖平面(开挖第3层土)
图5 土方开挖平面(清理剩余土)
3 暗挖工程施工
暗挖段地处交通要道，地面交通繁忙，施工场地狭窄，地下管线密集，土质较差，结构处在粉质黏土、粉细砂、中粗砂层，潜水面高程26.31～26.65 m，其中方厅有1.3 m在地下水中，是暗挖的重点部位。

如果处理不当，易引起流砂，沉降量
过大，甚至发生坍塌事故。

3.1 施工降水及止水
采用管井井点降水，在暗挖场地周边布置降水管井10口，长边各布置3口，短边各布置2口。

开挖过程中，如遇到少量的残留水，采用堵、引、设渗井、设盲管、集水井集中排
水的方法治理。

3.2 地下方厅开挖
地下方厅采用平顶直墙上下台阶跳格开挖法施工，开挖顺序如图6所示。

③步、
④步因开挖支护量大，由南、北分别向中间流水作业。

图6 方厅开挖施工顺序(单位：m)
(1)①号导洞施工。

利用换乘通道上导坑抬高直接进入方厅①号导洞施工。

导洞上
边打管注浆、固结地层，两侧架立钢支撑，撑间用背板支护，然后开挖，当上导洞开挖到位后，施工过梁、立柱。

用同样的方法施工下导洞，打管注浆，封闭工作面。

(2)②号导洞施工。

首先将①号导洞断面的过梁与梁之间的钢板焊接牢固，必要时
附加2排φ22钢筋，加强过梁的强度。

然后跳开拆除马头门钢支撑。

②号导洞开挖到位后，施做端墙，柱、梁均为钢筋骨架，喷C20早强混凝土。

(3)③、④号导洞施工。

首先将GL1梁与梁之间的钢板焊牢，然后按开挖顺序拆除马头门钢支撑。

下导洞离上导洞3～5 m，④号导洞离③号导洞3～5 m，③、④
号导洞总体由南、北分别向中间流水作业。

开挖到位后封闭工作面。

导洞施工中严格按设计要求进行监控，及时反馈信息，采取有效措施确保地下管线的安全。

(4)在导洞开挖过程中，顶部、边墙采用超前小导管注浆，拱背注浆充填，钢支撑
外侧设背板。

工作面采用PVC管，每1.5 m注一次水玻璃浆封闭工作面，底板及结构外侧水位线以上注1.0 m厚水泥水玻璃浆配合止水，控制沉降量。

3.3 矩形通道开挖
矩形通道开挖采用分部开挖法，施工顺序如图7所示。

图7 矩形通道开挖施工顺序
(1)①步对称开挖上导洞并施作初期支护。

首先沿顶部打设超前小导管并注浆，对
称开挖上导洞土体，架立格栅，最后喷射混凝土。

(2)②步对称开挖下导洞并施作初期支护。

对称开挖下导洞土体，架立格栅，最后
喷射混凝土。

(3)③步开挖中上导洞并施作初期支护。

沿顶部打设超前小导管并注浆，土体开挖，架立格栅，最后喷射混凝土。

(4)④步开挖下导洞并施作初期支护。

土体开挖，架立格栅，最后喷射混凝土。

3.4 拱形通道开挖
拱形通道开挖同样采用分部开挖法，施工顺序如图8所示。

图8 拱形通道开挖施工顺序
(1)①步上导洞开挖支护。

首先沿顶部打设超前小导管并注浆，对称开挖上导洞土体，架立格栅，喷射混凝土，最后初期支护拱背注浆填充。

(2)②步下导洞开挖支护。

左右错开开挖下导洞土体(上下导洞错开3～5 m)，架立格栅，喷射混凝土。

4 监控量测
4.1 明挖部分监控量测
(1)基坑周边沉降监测；
(2)支护结构和被支护土体侧向位移测量；
(3)护坡桩稳定性监测；
(4)支护结构内力的测量；
(5)基坑隆起监测；
(6)地下水位变化的测量。

4.2 暗挖部分监控量测
(1)洞内净空水平收敛测量；
(2)拱顶下沉量及底板隆起监测；
(3)初期压力测量；
(4)地表沉降监测；
(5)洞内开挖面观测。

5 结语
在本工程车站站厅及附属通道开挖施工过程中，由于合理划分施工段、施工层，明暗挖相结合，支护与降水贯穿于施工全过程，使基坑施工变形始终控制在设计要求的范围内，保证了基坑施工安全，同时加快了施工进度。

参考文献：
[1]龚晓南。

深基坑工程设计施工手册[K]。

北京：中国建筑工业出版社，1998。

[2]刘建航，侯学渊。

基坑工程手册[K]。

北京：中国建筑工业出版社，1997。

[3]GB50299—1999，地下铁道工程施工及验收规范[S]。

[4]GB50208—2002，地下防水工程质量验收规范[S]。