▍摘 要
摘要：文章介绍了上海轨交14号线长乐路中间风井新增附属结构一一活塞风亭1号基坑围护施工的实际情况。在克服场地作业空间限制、保障运营地铁区间，以及历史保护建筑的安全的情况下，应用了H型钢与MJS工法2种施工工艺，介绍了采用H型钢与MJS工法组合形成复合挡土结构的方式方法；分析了该复合挡土结构施工时应注意的问题及解决措施。最终，该基坑围护结构成功实施，1号基坑顺利开挖并完成封底，表明了该复合挡土结构在该工况下应用的可行性，为类似工程提供了借鉴与参考。
关键词：基坑围护；复合挡土结构；H型钢；MJS工法
▍1 工程简介
1.1 工程概述
上海轨交14号线长乐路风井为静安寺站一黄陂南路站区间中间风井，位于长乐路、陕西南路口北侧绿化带内，场地平面如图1所示。该中间风井为地下3层结构，内净尺寸30m（沿长乐路方向）X21m,顶板覆土2.84m,基坑深度约26.45m,其围护结构釆用1200mm厚地下连续墙，墙深55.5m。
根据设计变更通知，为使地面建筑尽量远离北侧的居民楼，对该活塞风亭、新排风井及消防出入口通道进行调整，由此对原有结构进行相应的改造，即封闭长乐路风井原结构内的活塞风孔，在风井西侧新增附属活塞风亭，长乐路风井通过在结构侧墙开洞与其连通。改造后的活塞风孔（高出地面约2m）较原设计方案远离北侧居民楼约5m。新增附属活塞风亭分为附属风道、活塞风孔2部分，围护结构剖面如图2所示。其中，1号基坑为附属风道，开挖深度约7.59m，围护结构采用MJS工法桩内插H型钢+内支撑的支护形式；2号基坑为活塞风孔，开挖深度约3.44m,釆用拉森钢板桩+内支撑的支护形式。
1.2 周边环境
长乐路风井南侧为长乐路，西侧为陕西南路，周围主要建（构）筑物如表1所示。
▍2 地质情况
长乐路风井附属结构活塞风亭基坑开挖涉及的土层情况如表2所示。
▍3 活塞风亭1号基坑围护结构施工方案
本工程活塞风亭基坑工程安全等级为2级，环境保护等级为1级。由表1可知，施工场地周边历史性保护建筑建造年代久远，多为砖混结构，基础深度浅，结构强度及整体性相对较低，且紧邻12号线盾构区间，周边环境安全文明施工要求高。施工场地周边已搭设防尘隔离棚，且长乐路风井主体结构已进入封顶阶段，现场实际可利用作业空间有限，此次施工采用设备的作业高度、作业半径均受到限制。
3.1 施工方案
活塞风亭1号基坑长约8.24m,宽为4.0〜7.43m,开挖深度约7.59m,基坑围护采用H型钢+MJS工法复合挡土结构。考虑到MJS工法桩单桩成桩时间相对较长，如果先施工MJS工法桩再插入H型钢，先前施工的MJS工法桩体局部可能硬化，后续H型钢的插入会受影响；且插入H型钢的过程中，打桩设备施工时的震动有可能破坏MJS桩体的完整性，影响成桩效果。为避免出现上述问题，1号基坑围护结构施工采用先插H型钢，再施工MJS工法桩的顺序施工，具体施工方案如下：
1）围护结构H型钢尺寸釆用H700mmX 300mm X 13mmX 24mm,型钢长15.0m,插入深度14.5m,插入比0.997。H型钢顶标高误差不大于50mm,桩深垂直度偏差小于1/200,施工后，型钢不拔除，共需施工20根H型钢。
2）待H型钢施工完成后，在2根H型钢之间施工e 2400mm@1100mm半圆形MJS工法桩，釆用P.O 42.5级普通硅酸盐水泥，水泥掺量为40%,桩深15.0m,有效桩长15.0m,加固范围为-12.2〜+2.8m,控制桩位偏差不大于50mm,以H型钢内侧边缘为界朝向基坑外侧喷射，共需21根MJS工法桩。MJS工法桩大样及桩位平面布置如图3所示。
3.2 主要施工参数
1号基坑围护结构MJS工法施工参数如表3所示。
▍4 H型钢+MJS工法复合挡土结构施工
4.1 插H型钢施工
第1阶段，插H型钢具体施工流程为：平整场地一开挖沟槽一工程放样一定位H型钢一插H型钢至设计深度一移至下一桩位继续施工一施工结束。
本工程施工场地位于原陕西南路路口绿化带内，场内浅层回填土含较多建筑垃圾、废弃管线等障碍物，插H型钢前须对施工范围内的回填土进行清理并换填。
受现场作业空间限制，本工程釆用机械手打桩机插H型钢。施工用H型钢（长度15.0m）预先在工厂加工完成，运输到现场经验收合格后投入使用。为减少连续施工对结构的不利影响，插H型钢采取跳桩措施。插H型钢时，用经纬仪与铅锤测量控制垂直度，用水准仪控制插入标高。
为满足周边居民正常有序生产、生活的要求，保障文明施工，仅在7:00〜20:00时间段施工，严格控制现场作业产生的扬尘与噪声。
4.2 MJS工法施工
第2阶段，在2根H型钢之间施工MJS工法桩，具体施工流程为：测量放样一工程钻机引孔一MJS主机就位一下放钻杆f喷浆、提升一移至下一桩位继续施工施工结束。
本工程选用MJS-40VH-S（mini）主机（尺寸：2.73mXl.68mXl.7m）施工MJS工法桩，该设备在机身尺寸、作业半径等方面均满足本工程工况要求。
施工准备阶段对整套MJS工法设备、管路进行调试运行，排除潜在隐患和故障。正式施工时，引孔与喷浆作业最大限度地搭接，二者形成流水施工。
为保证1号、2号2个基坑接缝节点处围护结构的安全性和止水效果，实际施工釆取以下措施：首先，在M8号桩施工前完成该节点处2号基坑的拉森钢板桩；其次，M8号桩由半圆（180°喷射）调整为全圆（360°喷射）桩形，扩大浆液喷射覆盖范围，减少喷射盲区，形成有效加固体。调整1号基坑西北侧转角处位置M17号桩，以H型钢外侧边缘线为界，朝向基坑内侧喷射，增大MJS桩体与H型钢的接触面积，增加围护结构的稳定性。
MJS工法通过地内压力监测和强制排浆的手段，对地内压力进行调控e。MJS工法前端造孔装置上设置了排泥口，施工过程中，当地内压力较高时，可以通过控制排泥吸浆口的开启大小，调整强制排浆量来控制地内压力，大幅度减小施工对周边环境的扰动，确保成桩过程中周边建（构）筑物的安全稳定。
本工程现场及周边布置了上水、电力、燃气、雨水、信息等管线变形监测点32个，永嘉小区、秀水坊竖向位移监测点17个，地铁12号线运营区间地表剖面位移监测点11个，每3d完成1次全部点位的监测并形成监测报表。施工时安排专人每2h对周边管线、道路以及保护建筑的基础和结构进行巡视，并拍照留存形成记录。
现场每日作业时间为7:00-20:00,每根桩尽量安排当日工作班内完成。实际施工中，M9号桩及M3号桩因泥浆干化设备、MJS钻头故障等问题中断喷浆。为避免断桩，恢复喷浆作业时均在原中断施工深度向下搭接1.0m成桩。
4.3 实施效果分析
本工程施工期间留置21组立方体试块，28d抗压强度平均值2.IMPa,均满足设计要求。
1号基坑围护结构施工与基坑开挖期间监测结果显示，周边管线竖向位移累计最大变化值+7.
08mm（报警指示±10mm）,周边建（构）筑物竖向位移累计最大变化值+2.50mm（报警指示±20mm）,围护结构圈梁竖向位移累计最大变化值-5.46mm（报警指示0.1%H,H为基坑开挖深度，7.59m）、水平最大位移累计最大变化值+1.60mm（报警指示0.1%H）,隧道上、下行线竖向位移累计最大变化值+1.67mm（报警指示±10mm）,均在设计允许的正常范围内。
目前，活塞风亭1号基坑已顺利开挖并封底进入结构回筑阶段。基坑开挖过程中围护结构无渗水现象，H型钢与MJS工法桩二者咬合程度较好，MJS工法桩体连续、强度较高，满足基坑围护的设计要求，达到了工程预期效果。
▍5 结语
综上所述，在基坑围护结构中釆用H型钢与MJS工法复合挡土结构是有效的，结合其在长乐路风井附属活塞风亭1号基坑工程的顺利实施，分析得出以下几点结论：
1） MJS工法形成桩体强度高、稳定性好，H型钢与MJS工法二者组合形成的复合挡土结构在基坑围护结构中具有一定的可行性，为类似工程提供了一定的参考。
2） MJS工法能够适应复杂的场地周边环境，且施工设备净高低、需要作业空间小。
3） 在按照技术参数施工，有效控制地内压力的情况下，MJS工法对土体及周边环境扰动小、对既有结构的基础稳定性影响小，可以满足周边建（构）筑物、地铁运营区间及管线的变形控制及环境保护要求。
来源：《上海隧道》
作者：高锡擎
编辑整理：项敏
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