中铁二十三局集团第六工程有限公司 重庆市 400012
摘要：北京地铁19号线07合同段位于北京市丰台区。其中草桥站是全线的重点，该车站又以深大基坑施工作为施工主要控制点。本文针对草桥站深大基坑工程的土方施工及围护结构施工在地铁施工中的应用进行描述。其中包括土方开挖、围护桩、锚索、土钉墙、桩间喷射砼、钢支撑施工及施工过程中的风险控制等.
关键词：草桥站；土方开挖；围护桩；钢支撑；基坑监测
0.引言
随着城市轨道交通的不断发展，地铁施工愈发普遍，在施工场地较为开阔，车站规模较大、工期较为紧张以及成本、安全方面的综合考虑，采用明挖法进行车站的施工。然而深大基坑施工过程中仍然存在大量的风险需要控制，现结合北京地铁19号线草桥站深大基坑施工为例，介绍该工法在地铁施工中的应用。
1 草桥站深大基坑介绍
草桥站为地下二层一岛（M19）一侧（新机场线）站台，车站总长315.4m，宽136.3m，共15跨。采用明挖法施工，共计土方56万方。车站主体为地下两层结构，开挖深度为15m。南侧为地下四层、局部地下两层车库，共4跨，与主体合建，开挖深度为22.9m。设置一条独立换乘通道实现与10号线草桥站换乘，并预留与远期M11换乘通道接口。
草桥站平面图及横断面图如下：
钻机施工过程中，应在地质变化时或钻进超过2m时使用测绳测量孔深，并填写钻孔记录，还应注意控制钻孔的垂直度。
钢筋笼主筋采用直螺纹套筒连接，应注意控制相邻套筒的距离，应不得小于35d。
清孔、下钢筋笼后，立即灌注C30水下砼，砼配合比应通过试验确定，塌落度为160～200mm，含砂率为40%～50%，并选用中砂，粗骨料的最大粒径应小于40mm。
5.2冠梁施工
首先开挖至冠梁底设计标高，开挖时基坑应按照1:1的坡比进行放坡，开挖土方应堆载至基坑边1.2m以外的位置，堆载高度不得超过1.5m，并且需要及时进行覆盖。开挖完成后，应将桩体超灌的部分凿除并对接触面进行凿毛。在施工过程中应加强对测斜管和钢筋的保护。一经损坏需及时通知技术人员对其进行修复。如管身发生断裂，应及时用布或编织袋将其封堵、覆盖，严禁让泥土落入管中。调整围护桩顶的锚固钢筋，随后进行冠梁结构钢筋的绑扎，绑扎时应注意钢支撑的预埋钢板安装，随后采用竹胶板进行模板安装并加固，施工混混凝土时应注意振捣控制，保证冠梁混凝土质量。
5.3土钉墙施工
基坑采用竖向分层开挖，每层开挖深度为2m，开挖过程中应注意与土钉墙施工的配合。每层开挖结束后要进行刷坡，保证坡面的平整度。
边坡采用70°放坡，土钉成孔直径为110mm，主筋采用Φ25钢筋。土钉灌注水灰比0.5-0.6纯水泥浆，水泥型号P.SA 42.5，灌浆压力不小于0.6MPa。面层挂钢筋网，喷射C25混凝土进行支护；钢筋网双向HPB300Φ8@150mm，土钉四周采用固定钢筋，将土钉与钢筋网片焊接，形成整体受力，固定钢筋采用4根长度为30cm的HRB400Φ20井字形焊接形成；喷射混凝土平均厚度100mm；应分层及时支护，避免土层垮塌，上一层支护完成强度符合规范要求后，方可按2m的深度进行下一层的土方开挖。为防止渗水影响土钉墙质量，土钉墙表面应按1.2m的间距布置泄水孔。
5.4预应力锚索施工
锚索钻孔施工时，应注意控制孔位的位置，包括水平位置、竖向位置、钻孔倾角和方位角。
锚索注浆使之与土体进行锚固，是关系到锚索质量的重要工序。锚索注浆采用水泥劲浆，应由试验人员控制水灰比，在工期紧张的情况下，可采取措施加速浆体强度的形成。
当浆体达到设计强度的80%后进行张拉。张拉采用“双控法”进行质量控制，即以控制油表读数为准，用伸长量进行校核。在张拉完成后应进行补张拉，并及时封锚。
锚索施工完成后，应注意成品保护。
5.5 网喷混凝土施工方法
草桥站挂网喷射砼选用潮喷法施工，应先对混凝土洒水湿润，随后在喷射砼时适当加水喷射，防止扬尘。喷射混凝土满足现场施工要求，采用北京市新推广的预拌混凝土罐进行存料，并由施工车辆运至现场后施工。
5.6 钢支撑施工
首层钢支撑安装于冠梁位置，应将施工冠梁时预埋的钢板凿出，并与钢支撑进行焊接。第二层钢支撑安装于钢围檩上，钢围檩采用工字钢通过钢板与围护桩钢筋进行焊接。钢围檩下方根据钢支撑的间距设置托架，施工围檩时应注意采用防坠落措施，加强钢围檩与围护桩的连接。
钢支撑应紧随开挖作业进行施工，安装完毕后应进行预应力施工，施工时应保证受力轴线与受力面垂直。
5.7 土方开挖注意事项
（1）基坑开挖必须与挂网锚喷连接紧密，当开挖至锚杆、锚索底面以下50cm时，按照设计图纸，及时施工锚杆锚索及边坡喷射砼，保证标高及位置准确；
（2）基坑开挖至底部时，应注意预留30cm土体使用人工开挖，以防扰动设计以下土体，影响地基承载力；
（3）在土方开挖过程中，应对基坑附近10KV电力管线、马草河挡墙的加强监测，保证土方开挖的安全；
（4）基坑开挖过程中，必须加强对基坑支护措施的保护。挖掘机、吊车等作业时，不得碰撞土钉墙、锚索，以防影响支护质量。
（5）土方开挖过程中，若基坑出现渗漏水等情况，及时报告相关负责人并采取注浆止水等措施，确保基坑稳定安全。
6地表水、地下水的处理
6.1地表水的处理
应在基坑四周修建截水沟，拦截地表水。截水沟坡向三级沉淀池，经过沉淀后排水雨水收集井内，可当作生产用水使用。截水沟旁的硬化场地进行反坡排水，排入场内排水沟，保证地表水尽量远离基坑。沉淀池盖板涂刷警示标示，安排专人负责定期清理沉淀池内的淤泥。
6.2地下水的处理
草桥站不受地下水的影响，但为防止特殊情况发生，基坑底周边设置排水沟，间隔30m修建一处集水井，每个集水井内放置一台潜水泵。当地下水较多，汇入集水井中，及时启动潜水泵将水排至草桥站西侧马草河内。为防止排水沟在施工中堵塞或损坏，安排专人进行巡查，保证排水系统能够正常投入使用。
7 基坑监测
7.1基坑沉降监测
在施工现场具备监测条件且需要开始监测时，应提前4周在现场埋设可以满足监测需要的控制基点，控制基点必须满足两个方向以上的通视条件，构成附和水准控制网，且应远离施工场区，确保控制基点的稳定可靠，不受施工影响出现变形或者沉降，影响到监测工作的连续开展。
本车站根据沉降监测的相关规范要求，以及设计图纸对各监测参数和精度的要求，决定对车站区间的沉降监测采用精度值为0.3mm/km的数字水准仪按照二等水准的技术要求进行监测。
沉降监测的技术措施：
在开始监测工作前，必须对监测所需元件和设备通过正规检定单位进行检定，并做好仪器使用台账，检测过程中不得随意更换仪器。
对于监测初始值的采集工作，需对监测点位进行3次的精密测量，取平均值作为初始值记录。
定期对监测所需的控制基点进行检查并通过附和导线测量的方法校核控制基点的稳定，确保点位的稳定和数据的真实。
监测工作进行的同时，需对天气情况和现场施工进度进行实时记录，这是影响到监测数据分析的一个重要组成部分。
严格按照相关规范以及设计图纸要求，对监测点位的允许沉降值进行确定并按标准实施监测。监测过程中若出现数据超标时及时反馈给相关部门，做好应急准备工作。
7.2围护结构监测
围护桩施工完成后，需要进行土方开挖时，同步对围护桩进行监测工作，围护桩的监测主要由围护桩顶的水平位移和围护桩顶的竖向位移以及围护桩体深层水平位移3个部分组成：
1、围护桩顶的水平及竖向位移首先测点的埋设应严格按照规范要求实施：在冠梁顶上垂直钻出约10cm的孔，然后将棱镜连接螺丝放入孔内，缝隙用锚固剂填充，确保连接螺丝自身稳固不动摇，监测工作开始时，将棱镜插入连接螺丝，对准棱镜中部进行监测数据的采集。围护桩顶的水平位移和竖向位移可以共用一个监测点，用同一个点位所测坐标和高程数据反应出围护桩的位移量和沉降量。
2、围护桩体深层水平位移
在钢筋笼绑扎过程中，对设计图纸标注的需要进行桩体水平位移监测的每根围护桩的钢筋笼上，提前固定安装一根贯通整个桩身的测斜管，两头用塑料袋填充封口。需注意的是在钢筋笼下放过程中，多加注意，严禁测斜管损坏或堵头打开造成混凝土灌进测斜管内影响监测工作的开展。
8 结束语
（1）深大基坑掌握好开挖要点，遵循开挖原则；
（2）土方开挖与支护措施要相互配合，做到互不影响；
（3）施工过程中加强基坑监测措施，根据监测数据实时进行施工调整。
参考文献
[1]《紧邻既有线地铁车站深基坑工程稳定与变形特性研究》张国亮 《中国博士学位论文全文数据库》2012.
[2]《浅谈基坑支护的施工技术》卢永庆.《企业技术开发》2010.
[3]《浅谈岩土工程勘察技术与方法》王文斌,王代军.《城市建筑》2015.
[4]《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-2015).
[5]《岩土锚杆（索）技术规程》.（CECS22-2005）.
论文作者:巩森
论文发表刊物:《防护工程》2017年第9期
论文发表时间:2017/9/5
标签：基坑论文; 土方论文; 钢筋论文; 位移论文; 过程中论文; 混凝土论文; 车站论文; 《防护工程》2017年第9期论文;