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上海市土木工程学会

近日，由上海建工集团总承包、上海机施集团负责施工的机场联络线6标三林南站工程进展顺利。该工程施工难度最大的一工区基坑（宽62米，深41米）底板顺利浇筑完成，这是继2022年8月7日三工区42米超深基坑底板完成之后，第一阶段基坑施工的最后一块底板，为后续结构施工和端头井盾构接收奠定了良好基础。 一工区基坑施工航拍 三林南站为地下四层车站结构，车站总长667.5米，总建筑面积90474平方米，标准段开挖深度36.33~37.30米，设置7道混凝土支撑；西端头井开挖深度41.32米，东端头井开挖深度42.61米，均设置8道混凝土支撑，挖土方量80万立方米，是机场联络线体量最大的车站，也是目前上海体量最大的在建车站工程。在机施集团专家团队的带领下，施工技术团队紧紧围绕工程重难点积极开展科技攻关，不断在超深基坑施工领域持续创新、超越自我。在克服土方外运受限、疫情防控、超深地层水质提质处理等一些列不利影响下，成功实现了筑底里程碑节点。 车站结构图 ━━━━━超深地下连续墙综合施工技术1多设备联动施工为在有限的工期内保证节点进度，面对如此大体量的超深基坑施工，选配了8台铣槽机、3台成槽机和9台大型履带吊等多种类型设备，协同联动进行地下墙施工作业。这也是上海地区首次有如此多数量的铣槽机在单体工程中同时施工。 地墙施工全景 2设备运维团队保驾护航为保证现场设备的高效有序作业，机施集团充分发挥自有专业设备和自有设备运维团队的优势，由专业设备部门对现场施工设备进行统一管理和协调，确保现场人、机、物、料的供应、使用、调度、搭接有序合理。 自有设备运维团队 3采用高分子聚合物外加剂严控泥浆性能如此大规模的地墙施工，也对质量控制提出了更苛刻的要求。上海机施集团采用专业班组定时测控结合高分子聚合物外加剂快速调整的方法，严控泥浆性能指标，确保了地墙质量。针对日均2000立方米的铣槽工程量，创新研发并采用高分子聚合物外加剂汇聚泥浆中分散的土颗粒并结合后台除砂系统，提高泥浆重复利用率，降低了废浆产生，减少泥水分离系统的渣土产生，有效地保护了环境。 泥浆制备工厂 4地下连续墙垂直度控制严格按照方案既定要求，在每一铣的40m、60m、80m深度，进行超声波测壁，发现偏移立即进行动态纠偏，确保地墙垂直度达到1/800，超出规范1/500的要求。 地墙垂直度检测 5地下连续墙钢筋笼焊接机器人工程试验由机施集团自主研发的国内首台具有实用性的地下连续墙钢筋笼焊接机器人也在本工程成功进行了首次试验性应用，对可行性、适用性和工效性等进行了验证，试验收集的一些列关键性工艺参数和数据将为后面的持续改进和工程推广应用打下坚实的基础。相比传统工艺，地下连续墙钢筋笼焊接机器人在质量、安全、成本上有明显优势，并具备了机械式相对定位、多机联动的自动化焊接等特色功能。 地墙钢筋笼焊接机器人试验应用 ━━━━━超深基坑降水创新技术1智能降水技术本工程地墙未隔断⑦2、⑨层承压水坑内外水力联系，端头井和⑦2层分布区域⑦2、⑨层水头降深较大，施工期间需要做好“按需降水”，必要时施工回灌措施，将降水影响范围减小、控制在有限范围内。 智能化降水管理平台 为此，创新采用智能化降水管理平台，通过现场的水位、水量自动化采集与监测系统服务器，将采集的数据生成于远程传输的文件，连接有线网络或者GPRS将文件发送到位于远端的客户机，当现场各井点水位、水量超过预先设定的安全范围后，该平台立即发出告警启示，并自动发送短信息至相关管理人员。 2超深地下水现场处理技术本工程基坑在第8层土方开挖开启降压井过程中，发现水质氨氮值超标，机施集团随即成立水处理工作小组，并联合上海建工环境科技公司进行专题研究。最终确定在二工区后开挖场地建设水质处理系统，实时提升水质，该系统由预投料和回调处理等系统组成。采用基于折点加氯法的氨氮控制水处理技术，实现了绿色达标排放，降低对周边环境的影响。 水处理系统 ━━━━━支撑系统应用技术1混凝土支撑伺服系统应用技术机施集团率先在上海地区超深基坑中试验性应用混凝土支撑伺服系统，在本工程基坑第五道支撑位置，深度达24m的区域，创新应用混凝土支撑伺服系统，对地墙变形实施了主动控制。 混凝土支撑伺服控制系统 该系统具有高效、安全、可靠、智能等特点，相较第一代技术，增加了行程传感器和限位开关、继电器、PLC模块、传感器输入、一体化泵站、组内油缸压力同步耦合调整功能等功能。另外，采用自主研发的无线数据传输控制系统，实现了基于现场网络的分散控制和集中管理。第三方监测数据表明围护体深层水平位移较未加伺服的工区相对要小约15mm，有效减小了基坑变形。 混凝土支撑伺服控制流程 2超深、超大落深坑换撑技术根据设计要求，一工区端头井落深段与标准段连接处设置一根宽2.2m、高4.05m混凝土暗梁支撑，该部位开挖深度达到40m，层高6.95m。为确保基坑安全，机施集团组织多轮方案策划和专家论证会，确定了“分区分层快速施工、钢结构斜撑支承加强”的施工技术方案。并采用信息化模拟技术对施工全过程进行了工艺演示、碰撞检查、钢筋放样和变形分析，从工艺可行性和结构安全性方面确保了超深落深坑区域施工的安全。 钢结构斜撑支承加强和控制 ━━━━━基坑开挖施工控制技术1有限元模拟及控制技术三林南站为超深超宽基坑，时空效应较为显著，超深地墙采用铣接头形式，变形控制难度大。在基坑开挖前采用有限元软件对三林南站一、三区基坑开挖全过程进行三维模拟分析，提前预测各工况条件下围护地墙结构变形、立柱隆起、地面沉降等结果，特别是重点预测分析围护地墙最大变形发生位置、深度和极值情况，为开挖方案制定提供理论依据。在基坑开挖过程中，不断跟进开挖进程、掌握实际开挖工况，持续动态优化模型及参数，并通过实测数据与模拟预测值进行对比分析和工况解析，为基坑开挖全过程的安全性提供了技术保障。 基坑有限元模拟分析 2基坑综合开挖技术根据基坑不同结构特征和工况特点，制定不同的土方开挖方法，并结合有限元分析和实测数据进行局部调整和优化。西侧基坑长度180米、最宽62米，采用盆式开挖，减少基坑形变；东侧基坑形状狭长，则采用退挖的方式。为做到有序开挖，除了制定详细的开挖方案外，每天以任务单的形式向每个施工班组发出指令，确保各班组均严格按照方案执行，每天任务每天清，平均每层土开挖时间控制在20天，有效控制了地墙变形，保障了基坑稳定可控。 基坑分层开挖流程 3基坑安全管控专项保障措施在基坑开挖全过程中，机施集团成立基坑安全管控专项小组，从挖土工效管控、数据测控、降水控制、伺服主控、应急响应、日常巡查等方面进行系统管控，有效降低了基坑风险，为工程的顺利实施提供了最坚强的管理保障。 基坑安全管控专项保障 上海轨道交通市域线机场联络线工程JCXSG-6标三林南站，自2021年11月18日一工区第一铲土方开挖开始，至2022年9月2日最后一段落深段底板完成，历时288天，挖深最大41m、基坑最宽62m，土方总量达到322102m³。上海建工机施集团充分发挥在地下工程专业上的经验储备、技术优势和装备能力，创新完成了全上海体量最大的地铁车站中风险最大的分区基坑开挖，为深大基坑工程施工技术的创新发展提供了相关技术和实践经验。 车站建成效果图 本文转载自 上海建工科技创新平台END往 期 回 顾 新刊 视界 盛会 关注我们点击图片，识别二维码 微信公众号 / 土木科技期刊 / 土木视界

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