地铁车站深基坑开挖围护结构及其施工技术的探讨论文_彭展塘

地铁车站深基坑开挖围护结构及其施工技术的探讨论文_彭展塘

广州轨道交通建设监理有限公司 广东广州 510010

摘要:由于我国社会经济与国民生活水平的显著提高,传统施工技术无法满足社会经济发展需求,地铁建设方面也必须对施工技术进行革新。由于深基坑施工技术具备较多优势,因此,深基坑的施工技术在地铁施工中广泛应用,研究地铁车站深基坑施工技术对提高整体地铁施工水平有重要意义。基于此,本文分析地铁车站深基坑开挖围护结构及其施工技术。

关键词:地铁车站;深基坑开挖;围护结构;施工技术

引言

地铁车站通常设置在城市繁华区,地铁车站的基坑围护结构及其周围土体一旦发生变形,就会直接影响到周围建筑物及公共设施的安全,因而要严格要求深基坑开挖围护结构,保证基坑变形在允许范围内,确保施工过程及使用过程中的周边建筑设施安全。

1地铁车站深基坑工程特点

(1)基坑周围环境复杂。车站多设置在人口稠密、建筑物密集地段,紧靠重要市政道路,周边地下管线密集,深基坑工程施工宜引起周边构筑物和地下管线沉降,尤其对陈旧的浅基础建筑影响更大。

(2)地质条件复杂。地铁工程线路较长、车站深度较深,会面临多种不同的地质情况。

(3)基坑越挖越深。目前国内一线城市的地铁规划已成网,随着线路的增多,地下3~4层已很寻常。

2深基坑围护结构的分类和方案的选择

2.1深基坑围护结构的分类

深基坑围护结构的受力性能和材料密切相关。按照材料和施工工艺深基坑围护结构可以分为以水泥稳定土为材料的水泥搅拌桩、以钢为材料的钢板桩、以钢筋混凝土为材料的地下连续墙、钢筋混凝土板桩和钻孔灌注桩。使用水泥搅拌桩所制成的围护结构是自立式的、刚性的,水泥搅拌桩可以通过加劲性的型钢成为柔性的围护结构,也可以用作于柔性的排桩式围护结构的止水帷幕。然而钢材或者钢筋混凝土所制成的围护结构是柔性的,通常需要使用支锚体系来维持其稳定,而钢筋混凝土地下连续墙也可以用作重力式围护结构。

2.2深基坑围护结构方案的选择

总体来说,围护结构按照材料和施工方法可以分为地下连续墙、排桩式围护结构、水泥土搅拌桩三种类型。选择围护结构时,应考虑到工程实际的地质条件、地下水条件、开挖深度、施工条件等因素进行综合确定。在实际工程建设中,大多数将复合式结构应用到深基坑围护中去。为了形成组合结构的围护结构墙体,可以在水泥搅拌桩体内加劲性型钢,它组合了型钢受力和水泥止水的优点,且截面较小,适应性强,在我国深基坑围护工程中得到了广泛应用。在选择基坑支护结构方案时,基坑工程首先必须确保基坑工程本体的安全,为地下结构的施工提供安全的施工空间,必须要严格地控制土体变形。其次,基坑周围已有的建筑物和构筑物所造成的开挖变形,对开挖基坑周围的建筑及各种管线设施造成严重影响。另外,基坑围护结构设计不仅要安全可靠,而且要保证工程施工方能够经济、便利的实施。基坑围护结构体系作为一种临时性结构,要从工期、材料、设备、人工以及环境保护等多方面综合研究经济合理性。

3实例分析

3.1工程概况

本工程为某市一地铁工程的其中一站的车间深基坑开挖工程。本地铁深车间基坑工程位于该市经济技术开发区,本工程在设计时采用明挖顺做法。根据本工程的工程地质情况,水位条件以及周边环境的情况,经过设计、施工等相关单位的共同探讨和分析之后,决定采用地下连续墙作围护结构兼作地下室外墙的二墙合一的方案,墙厚为800mm,钢管的直径为609mm。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆本工程分为两段,分别为端头井段和标准段,两段的连续墙深度不同,端头井处的开挖深度为17.3m,而地下连续墙的深度为30m,标准段的开挖深度为15.7m,相应的地下连续墙的深度则为28m。每幅地下连续墙的长度为4.4~6m,布置形式主义有三种,分别为一字型,L字型以及Z字型,采用C35、P8水下混凝土。在施工过程中应采用精密的仪器对基坑变形进行实时的检测,以达到动态施工控制的目的。

3.2地铁车站深基坑开挖围护结构施工工艺

(1)导墙施工

在地下连续墙的施工中,导墙起到控制平面位置、引导垂直方向、挡土以及稳定浆液面护槽的作用,通常导墙修筑在地下连续墙轴线的两侧位置,在槽段开挖之前,应先进行导墙的修筑,这样可以起到稳固地面土的作用,方便成槽施工。导墙施工的主要工序为平整场地→测量定位→挖槽→浇筑垫层→绑扎钢筋→支模板→浇灌混凝土→拆模板并设置支撑→导墙外侧回填土。

在进行导墙施工时,应保证导墙的基底与土面能够紧密的结合在一起,这样可以防止泥浆渗入到导墙的后面。导墙采用分段施工的方式,在对每段导墙进行施工时,应预留一段水平钢筋作为连接钢筋,在相邻导墙施工时可通过预留的水平钢筋连接在一起。在成槽施工时,导墙是起到引导液压抓斗施工的作用,因此应确保导墙的位置、尺寸以及垂直度能够精确的满足规范的要求。通常情况下墙面与纵轴线距离之间的偏差不得超过10mm,内外导墙间距的偏差不得超过5mm,导墙顶面应确保水平,全长范围内的水平偏差不得超过10mm,局部的偏差不得超过5mm。

(2)槽段开挖

本深基坑工程进行槽段开挖采用的主要机械设备为BH-12型液压抓斗和KH180履带式起重机、50t汽车吊配套的槽壁挖掘机。在抓斗进入导墙时应保持缓慢的速度,轻提慢放,这样可以避免对泥浆造成较大的冲击,以防止泥浆影响导墙下面、后面的土层稳定。在进行挖土时,应确保悬吊机具的钢索紧绷不松弛,钢索保持垂直紧张状态,才能保证开挖的垂直度能够精度满足要求。在进行挖槽施工时,应密切关注侧斜仪器,如果倾斜度超过要求,应及时采取措施进行垂直度的纠正。在每段槽段成槽施工结束之后,应立即将挖槽机驶离作用槽段。

(3)钢筋笼的吊装

在本深基坑工程中,进行钢筋笼的吊装采用的机械设备为KH180履带式起重机、50t履带式起重机。在进行钢筋笼的吊装时,应确保钢筋笼的水平,同时主吊钩和副吊钩同时起吊,当钢筋笼起吊到一定高度之后,应缓慢的将副吊钩放松,同时继续提升主吊钩,从而使钢筋笼从水平状况转变成垂直状态,之后即可拆除副吊钩,最后根据对应的位置将钢筋笼放入槽内。

(4)浇筑墙体水下混凝土

本工程下地下连续墙体采用的材料为混凝土C35、P8水下混凝土。水下混凝土的浇筑开始时间应在钢筋笼入槽之后的4h之内。混凝土的下料应采用混凝土导管,本工程中所采用的混凝土导管直径为300mm,同时经过耐压试验确保符合要求。对于导管的拎拔拆卸采用的机械为履带吊。在进行地下连续墙水下混凝土的浇筑过程中,应确保埋管的深度符合要求,通常应控制在1.5~4.0m处。

结束语

在实际施工过程中,深基坑的施工技术应用经常会遇到很多麻烦,再加上地质条件较差,深基坑施工难度加大,严重影响到施工安全和施工质量。针对这些情况,要综合考虑基坑深度、工程地质和施工环境等关键因素,施工人员要根据具体情况,对深基坑施工过程围护结构进行分析和研究,进而更好的应用深基坑的施工技术来进行施工。

参考文献

[1]高源.围护结构和施工技术在地铁车站深基坑开挖中的分析[J].商品与质量,2016(4).

[2]田宪国.地铁车站深基坑开挖围护结构与施工技术研究[J].铁道建筑,2010(6):61-63.

论文作者:彭展塘

论文发表刊物:《基层建设》2017年第15期

论文发表时间:2017/9/22

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