城市轨道交通深基坑施工技术及控制措施论文_邱世民,余巍巍

城市轨道交通深基坑施工技术及控制措施论文_邱世民,余巍巍

中交铁道设计研究总院有限公司 北京 100000

摘要:近年来,城市轨道交通深基坑的施工及控制问题得到了业内的广泛关注,研究其相关课题有着重要意义。本文首先对相关内容做了概述,分析了施工过程中应用技术和注意的问题。在探讨深基坑地下水处理的基础上,结合相关实践经验,分别从多个角度与方面提出了基坑施工质量保证措施,阐述了个人对此的几点看法与认识,望有助于相关工作的实践。

关键词:城市轨道交通;深基坑;施工;控制

1前言

作为城市轨道交通建设中的一项重要方面,对其深基坑施工及控制的探讨占据着极为关键的地位。该项课题的研究,将会更好地提升对轨道交通深基坑施工技术的分析与掌控力度,从而通过合理化的措施与途径,进一步优化该项施工工作的最终整体效果。

2概述

城市地下轨道交通工程中地铁深基坑车站工程的施工建设是一项工程量巨大,花费代价大,工期时间长、城市各方协调难度大、遇复杂地层施工难度大等特点。虽然城市地下轨道交通施工技术在我国已经发展了50余年,科技进步与创新的同时然而在我国近年来的地铁建设中深基坑工程事故频发,据不完全统计1991年至2010年间我国共发生了64个地铁深基坑事故,事故造成的后果程度不尽相同,事故的原因也各部相同,但经数据分析和事故案例整理,引起深基坑车站工程事故的风险因素大致可归为:超挖、地下水、高压旋喷桩和其他因素四类,其中超挖和地下水风险因素占据事故发生因素的主要比例。

3施工过程中应用技术和注意的问题

3.1地下连续墙技术的应用

地下连续墙具有很多优点:整体性好、施工速度快、结构安全可靠、结构刚度大、防渗性能强、对附近的建筑物以及管线影响较小以及在各种复杂的地质和较深的基坑都适用,因此是目前城市在轨道交通施工过程中常用的围护方法和技术。地下连续墙施工工艺流程图如下:

地下连续墙的施工步骤大体可分为以下步骤:

3.1.1导墙施工

在一般情况下,导墙的形式一般采用“┓┏”型,由于有些部位的地质条件较差,那么导墙便可采用“][”复合型,并且要相应加深导墙,这样就可以进一步确保导墙施工过程中的安全。

3.1.2挖孔成槽

施工中的关键工序是挖孔成槽。在施工过程中,根据设计要求和相关的地质资料,并且结合现场的具体情况以及施工经验,选用适宜成槽机成槽施工。

3.1.3泥浆的制作

泥浆是保证地下连续墙施工过程中槽壁稳是否定的关键,泥浆的作用主要是护壁,保证槽壁的稳定,另外还有携渣等作用。

3.1.4槽段划分

槽段的具体长度是要根据许多因素的具体情况而定的,例如施工场地的水文地质、施工工艺要求以及连续墙形状等因素。在施工时,不仅仅要根据现场实际情况来判断,并参照同类工程的施工经验来确定单元槽段长度(一般为6.0m左右),其中的个别槽段会根据实际情况作出相应调整。

3.1.5槽孔孔型检查及清孔的验收

成槽完成以后,需要对槽底进行清孔清除沉渣的工作。清孔时,为了保持液面的稳定,我们要将优质的泥浆输送到槽内泵,一般采用抓斗清捞余渣和泥浆置换两者相结合的方法。清底工作结束后,要确保槽底沉渣厚度及槽内泥浆性能指标符合相关要求。

3.1.6下钢筋笼

钢筋笼下放前应计算好吊筋长度,以确保钢筋笼下放位置符合设计要求。当钢筋网渐渐下沉直至接近设计高程时,将钢筋笼吊筋用槽钢横穿并支承于导墙顶面,对于钢筋网的水平方向进行校核以确保预埋件位置的准确性,然后将其进行固定,防止出现移动。

3.1.7混凝土浇筑

混凝土浇筑一般要经过以下几个步骤:导管埋设;砼初灌;提升导管、使水下砼的灌注连续进行,槽内砼面上升速度不能小于2米/时;导管拔高、砼浇筑完成。

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4深基坑地下水处理

4.1降水施工措施分类

在施工过程中,需根据相应的水文地质特征和气候类型等采取相应的降水措施。目前,在深基坑降水过程中,主要采取的降水方法有重力降水(比如积水井、明渠等)和强制降水(比如轻型井点、深井点、电渗井点等)。

4.2降水措施的选取

降水措施的选取应充分考虑施工区域的水文地质特征、气候类项、施工时间和地质条件等。在施工过程中,在地表水或地下水含量匮乏地区多采用明沟或水泵将积水引出;地下水含量丰富的地区多采用布点打井的方法抽取地下水,使地下水含量降低、水位下降。采用这样的方法抽取地下水,不但可以起到降水效果,还可以极大地节省施工时间。根据含水量的大小,设置不同口径的降水井,在开工前进行降水规划,可以有效地规避地下水对基坑施工带来的影响。通过采取有效的降水措施,及时降低基坑开挖范围内土层的含水量,将基坑内潜水位降至基坑开挖面以下,不小于1.00m,以满足基坑开挖施工的要求。确保基坑开挖后基坑底的稳定,是保证基坑开挖安全的首要因素。

5对地下水处理的基本要求

对施工区域进行详细的水位地址勘查,必须要有深基坑地下水处理设计的全部资料,包括地层含水量、地下水水位、地质条件、设计结构尺寸、支护类型、基坑周边环境、施工周期和施工期间的气象资料,等等。

地下水处理设计时,除了要对周边环境有足够认识外,还要对各主要建(构)筑物、地下管线和地面控制点设放适量的变形观测点、水位变化观测井,进行全过程的定期观测,以便采用信息法施工,并配备相应的应急应变措施。

地下水处理时,必须综合考虑环境、变形和技术经济指标。基坑面积与承压水头降幅(或隔渗所阻挡的承压水头高度)的乘积除以水或隔渗投入的经费,所得的就是基坑中在单位面积上每降低(或隔渗)1m,承压水头所需的费用。通过统计计算可知,其结果是深井降水为14~48元;隔渗为186~223元;隔渗与降水相结合为41~101元。

6基坑施工质量保证措施

6.1基坑围护结构质量保证措施

严格控制护壁泥浆的浓度和膨润土、粘土的含量,严格控制泥浆的酸碱度,加强泥浆管理,泥浆性能的优劣,是影响连续墙质量一个很重要的因素;严格控制标高,确保误差在允许范围内;严格控制钢筋笼的质量与混凝土灌注质量。

6.2基坑开挖及支撑质量保证措施

遵循“先撑后挖”的原则,分段开挖,上层土方开挖完成后立即安装下层支撑,施工加预应力。每段挖土、支撑、施工加预应力的施工时间控制在8~16小时内完成;挖土遵循“分层、分段、对称、均衡、限时”的原则,禁止超挖;基坑底标高以上30cm必须采用人工挖土和机械配合出土,即防止超挖,可提高机械使用率,提高施工效率。基坑开挖过程中必须做好防涌水涌沙、防支撑失稳、防边坡失稳。

6.3基坑降水的质量保证措施

建立地下动态监测网,对地下水位、地下水质、工点的排水量、排水含砂量等数据实时监测。并对局部异常水处理,做好雨季排涝预防工作,当设计的降水井能力已无法满足加深部位的降水要求时,可对加深的部位专门设计降水井,抽水结束后再进行封堵处理。

6.4基坑防水质量保证措施

在混凝土中添加外加剂,减少收缩和开裂,提高混凝土自身的防水能力,或者进行预埋注浆管,进行注浆防水,严格按照标准选用防水施工材料。

7结束语

综上所述,加强对城市轨道交通深基坑施工及控制的研究分析,对于其良好施工效果的取得有着十分重要的意义,因此在今后的轨道交通深基坑施工过程中,应该加强对其关键环节与重点要素的重视程度,并注重其具体实施措施与方法的科学性。

参考文献:

[1] 夏才初,李永盛.地下工程测试理论与监测技术[M].上海:同济大学出版社.2016(10):60-62.

[2] 刘祥勇.砂质地层地铁车站深基坑降水施工技术[J].山西建筑.2017(01):115-116.

[3] 伍忠民.建筑工程深基坑施工技术[J].建材与装饰.2016(09):88-89.

论文作者:邱世民,余巍巍

论文发表刊物:《基层建设》2017年第12期

论文发表时间:2017/8/16

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