关键词：城市轨道交通；潜水技术；基坑；水下封底施工
1.工程简介
永定门外站为地铁8号线与14号线换乘站，沿永定门外大街西侧南北布置，地下水丰富、透水性强，常规全降水将高达20万立方米每天，给施工造成了巨大困扰，北京轨道交通设计院总体设计负责人称其为“北京地铁建设史上最难的明挖车站”。
本次潜水作业施工包括车站承台基坑地下连续墙水下墙体、剪力槽清理、附着地连墙止浆铁皮切割去除，腰梁及板撑（阴角）下侧土体清理，基坑底部进行清理整平作业，配合主体施工单位对基坑底部实施浇底板施工作业。
2.基坑水下清理施工
2.1.施工前期准备
a.制作2.5m ×2.5m 浮力平台四座，作为水面工作平台，潜水作业时承载潜水作业人员、辅助人员。
b.安排好基坑上平面吊装车辆，作为工作平台仓口转场吊装使用。
c.潜水装具、供气设备、切割工具使用前检查，确保安全可靠。
d.潜水通讯装置校验，确保潜水作业时通讯畅通。
2.2施工工艺流程解析
1)由主体施工单位进行地下连续墙及分仓墙内开挖作业
旋挖钻机首先施工仓一，旋挖钻机完成仓一2米后，旋挖钻机开始施工仓二，同时重力式抓斗开始扫平仓一、射流反循环开始处理仓一旋挖钻机施工盲区位置，如此循环直至十六仓全部开挖至封底混凝土底标高。
2）腰梁及板撑（阴角）下侧土体清理
当开挖到腰梁下段水线下时，停止开挖，由潜水员使用高压枪清理腰梁及板撑（阴角）下侧土体，配合主体施工单位抓除清理物。
当开挖到剪力槽上端平面时，停止开挖，由潜水员使用高压枪清理腰梁及板撑（阴角）下侧残余土体，配合主体施工单位抓除清理物。
3）水下混凝土浇筑范围内的围护结构墙壁（地下连续墙）、阴角处的卵石及残留土由潜水员水下冲、吸，随开挖进度进行清理。潜水员着装下水，操作10个立方的空气压缩机进行阴角处理，卵石及残留物水吸排到仓中，备于抓斗作业清除，清除后由潜水员下水使用钢刷作业，铺排式刷除清理围护结构墙壁（地下连续墙）的粘物，并进行刷除后的检查，以后再用高压水枪冲洗，确保墙体清洁到位，不留附着物。
4）剪力槽清理
当开挖到剪力槽下1m时，停止开挖，由潜水员下水，清理剪力槽，并检查剪力槽的清理效果。潜水员着装下水，手带钢钎潜到剪力槽部位。潜水员探摸确定剪力槽下口，把钢钎从下口插入向上扳起，使充填泡沫受到损坏并脱开。然后用手或钢钎撬出，直到泡沫清理干净为止。剪力槽泡沫清理完毕后，潜水员潜入水下，用水下风枪把水泥浆清除干净，探摸并检查剪力槽的清理效果。完毕后，联系水面工作平台人员，上浮出水。
5）割除地连墙止浆铁皮外露墙平面部分
只有当潜水员做好充足准备后，才能下水作业，在此过程中，切割潜水员需要及时将水下切割工作情况向潜水监督汇报，在潜水日志上记录每个潜水班次的切割作业情况。
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地连墙止浆铁皮为钢质材料，由潜水员水下进行割除作业除去；潜水员着装下水，探摸确定止浆铁皮位置，水面工作平台辅助人员接好氧气、焊机并水上调试完毕，关掉氧气和焊机。通知潜水员出水，将割具携带下潜至切割位置。潜水员先行对止浆铁皮表面的粘着物进行冲洗，确保割除工作面达到要求。潜水员把达地线达好，拿好割枪通知水面辅助人员开好氧气和焊机，进行水下切割，止浆铁皮水下位置行走割刀，预防漏刀。切割完毕，进行自查，确保切割后止浆铁皮无外露墙体。完毕后，联系水面工作平台人员，上浮出水。割除的止浆铁皮由潜水员割除后收拢装袋，由辅助人员放置基坑上平面现场。
6）对基坑底部进行清理整平，清理地连墙侧壁
完成上述水下作业后，潜水员对水平面以下墙体清理情况、墙体止浆铁皮切割情况、剪力槽槽口内清理情况进行水下自检。自检并确认上述作业符合要求后，潜水员水下配合进行基坑底部清理整平。基坑封底前，由于抓斗在抓取基坑底部时所产生的凹凸面必须由潜水员水下实施整平作业，整平后，底部平面产生的淤土，包括墙体水平面以下清理冲洗后的沉淀物，用专用潜水泥浆泵倒拔抽吸干净，确保达到基坑混凝土灌浆封底技术要求。
7）拍照及摄像
完成基坑内所有潜水作业内容，潜水员着装下水，携带水下录像设备对作业面进行拍照、摄像存档作业，完成后出水。
8）按照上述潜水作业步骤，我部合理安排四个潜水组，分别配合主体施工单位对其他仓室进行水下作业，直至完成所有水下作业内容。
3.施工技术难点分析
1）工作人员在清晰盲区及墙边角土方时，由于泥砂卵石层坚硬，潜水员清理劳动强度大；土层坍塌危险源点存在，所以危险系数很高。
2）切割、清理止浆铁皮时，潜水员需要在水下完成排摸、切割作业，其危险系数很高。当发现分块嵌入铁皮时，潜水员还需要及时完成清理工作，劳动强度很大，在此过程中，还可能被铁皮割、划伤。
3）当对仓室墙体粘土进行特殊处理时，由于黏土附着力很大，分布面积较广，潜水员清理劳动作业强度很大，需采用潜水吊篮，自上而下，不断下放吊篮高度，同时利用平铲徒手平扫式逐一铲除，在此过程中，墙体时有浇筑时掺杂的尖锐异物，在此过程中，潜水员也存在划、割伤危险。
4）人工冲洗刷、清理仓室墙体时，由于清理面积非常广，潜水员清理过程中，需要消耗很大的劳动力；同样需要利用潜水吊篮，自上而下，不断下放吊篮高度，并交由潜水员手持高压枪头推进逐一清理；
5）在整平基坑时，潜水员需要匍匐在仓室底部，不仅作业难度大，而且劳动作业强度很大，需要潜水员消耗大量体力，并按照浇筑底标高要求，手持高压枪头，推进式整平开挖及后期处理后的仓室底部。
6）割除吊筋、螺纹钢时，由于水下吊筋及螺纹钢不规则形态，潜水员要时刻注意搅缠潜水脐带的危险，同时还要注意避免割、划伤。
7）在清理剪力槽时，对于附着C40混凝土层来说，清理困难系数很大，潜水员需要采用水下液压、风镐等设备，及徒手抠除清理。
此外，还有很多注意事项，主要因为基坑面积大，作业内容繁杂，仓室水下情况复杂。潜水员克服了水温低，劳动强度大，作业要求高的困难，在原有常规潜水作业基础上，为了确保科学、高效、作业，通过安全有序的潜水作业安排，加大了潜水作业时间，付出了极大的劳动强度。水面支持人员的劳动强度随之而成倍增加，盲区清理、墙皮铲除、基坑整平、抽吸泥浆层等作业，均为潜水辅助人员不断调整水面辅助设备，及时配合潜水员作业而逐步完成。
结束语：
在此项目成功建设后，我国已经初步形成了一套水下开挖的管理体系和作业标准，这是一个重大的收获。项目科研课题已经作为北京地下水处理课题的重要组成部分在住建部立项，专利申请已经全面推进。为北京地铁建设做出了巨大贡献，推动了我国城市轨道交通事业的蓬勃发展。
参考文献：
[1]王杰. 探究城市轨道交通车站深基坑施工中的相关技术措施[J]. 建材与装饰,2018(10):263-264.
[2]刘建章,李连营. 轨道交通工程中承压水影响的探讨[J]. 地下水,2017,39(01):42-43+116.
论文作者:刘军
论文发表刊物:《建筑实践》2019年第38卷第12期
论文发表时间:2020/4/3
标签：潜水员论文; 作业论文; 水下论文; 基坑论文; 剪力论文; 铁皮论文; 墙体论文; 《建筑实践》2019年第38卷第12期论文;