紧邻地铁的建筑深基坑施工变形综合控制技术研究论文_周威

紧邻地铁的建筑深基坑施工变形综合控制技术研究论文_周威

周威

哈尔滨五建工程有限责任公司第二分公司

【摘 要】本文对紧邻地铁的建筑深基坑施工变形综合控制技术进行了研究,这种深基坑工程有着一定的特殊性,在基坑挖设的过程中,要避免对地铁的正常运行造成影响。深基坑施工是建筑工程一项基础的工作,在施工的过程中,施工单位需要控制变形问题,要合理应用施工技术,在保证施工质量的同时,还要保证施工的安全性。笔者以实际工程为例,对深基坑施工中变形控制技术进行了介绍,希望对施工单位提供一定帮助,降低施工的难度,保证建筑工程的施工质量。

【关键词】紧邻地铁;建筑;深基坑;施工变形;控制技术

本文的工程案例中,施工的环境比较复杂,建筑深基坑工程由于紧邻地铁,在施工的过程中,一定要保证安全性。为了不影响地铁的正常运营,施工单位可以采取隔断分区开挖的方式,要保证支撑体系的稳定性,还要保证施工任务的高效完成。施工单位要多参考其他工程的施工经验,要多借鉴国外深基坑挖设的技巧,这样才能避免施工安全事故的发生。

1、工程概况

某建筑工程东侧紧邻地铁,在深基坑挖设的过程中,会受到原地铁工程地下结构的影响,地铁原西交通广场的挡墙结构、挡墙结构的基础桩、部分停车通道底板与拟建建筑地下结构重合,完成后的结构将和西交通停车通道连通。北侧D18街坊的下方为地铁通道,埋深为20m,宽度为85m,距离D19街坊拟建地下结构外边线仅6m,运行中的轨交10号线近D19。深坑内留有原轨交2号线及轨交10号线施工遗留护坡、重车行走坡道及重力坝等钢筋混凝土结构,埋深超过10m。同时根据有关规定地铁控制范围内的保护要求极高,对水平变形和沉降等控制要求十分严格。地块周边道路下市政管线较多。本基坑保护重点为西广场建筑结构及轨交10号线。邻近地铁10号线深基坑施工分两期进行,一期施工车站西侧基坑,采用明挖法施工,锚喷支护,及时施作车站结构,待此段结构强度达到设计要求时进行二期施工。

2、深基坑开挖前施工准备

1)平整场地,清除基坑范围内地面、地下障碍物(包括对原路面的破除)。

2)探明管线位置及走向,采取相应的保护措施。

3)做好夜间照明准备。

4)技术交底。将开挖分层位置、标高、深度和各道锚索位置等技术指标和质量标准,向全体施工人员详细进行技术交底,使全体施工人员熟悉并掌握工程所执行的各项技术标准和技术措施。严格执行开挖令制度,每天开挖前明确开挖深度、长度范围,施工中严格执行,严禁随意乱挖、超挖。

5)布置测量网点。

6)落实弃土地点。

7)基坑土方开挖前,其降水时间不宜小于20d,以保证地下水位控制在设计要求的范围内。同时,做好场地排水设施和机械准备,保证及时排除基坑内积水。

8)落实施工材料、机械、人员的准备情况,保证开挖后立即可以进行支护施工。

3、施工工艺

3.1土方施工

该段基坑采用明挖顺作法施工,分两期施工,先施工一期基坑,此段结构完成后再进行二期施工。具体土方开挖要求如下:1)车站第1层土方开挖。设置围挡,破除路面,开挖10m宽度,开挖桩顶部分土体至第1道锚索下50cm处,然后施工桩顶冠梁、砖墙护坡和第1道锚索。2)车站第2层土方开挖。第1道预应力锚索张拉完毕,达到设计要求后,同时监测数据正常时方可进行第2次开挖,开挖限宽5m,并及时进行锚索及网喷混凝土施工。3)根据上述开挖方法循环开挖,直至基坑开挖完毕。然后及时施作车站结构,待车站结构达三、对地铁隧道的保护措施。

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3.2隔断分区施工

在建筑深基坑施工中,为了保证施工的安全性,施工单位需要对地铁隧道进行有效的保护,可以采取分区分块的施工方式,还要建立完善的支撑体系,对基坑进行分区施工后,可以产生一定空间效应,这可以控制围护的变形问题,可以减少深基坑挖设时对地铁隧道的影响。在分区施工中,施工单位要增加基坑的强度,还要做好质检工作,在保证强度达到施工设计要求后,才能进行下一道工序的施工。在基坑施工完成后,还要进行底板强化施工,要做好基坑支护工作,提高围护支撑体系的稳定性。

3.3自动轴力补偿钢支撑系统

在基坑施工中,还要做好挖土工作,要采用随挖随撑的原则,无撑挖土暴露的时间需要控制在24h以内。施工单位采用自动轴力补偿钢支撑体系后,支撑的效果大大增强了,在施工的过程中,施工人员需要先进行支撑设备的配制工作,还要进行现场拼装,施工人员一定要保证支撑吊装连接的质量,还要做好焊接工作,在施工完成后,要进行质量验收,验收合格后才能进行模板的拆除。

在本文的工程案例中,施工单位共采用了三道自动轴力补偿钢支撑,为了保证施工的质量,施工单位需要确定好施工的顺序,要对施工的流程进行优化,要对钢支撑能承受的压力进行检测,对钢支撑还要设置带回锁的功能,要根据设计对每根钢支撑施加轴力。

3.4硬法咬合桩施工技术

咬合桩施工流程为:施工准备→桩位测量放线→咬合桩混凝土导墙施工→套管机就位→吊装安放套管→测量调整垂直度→套管钻进抓斗取土或旋挖机取土→清除孔底、检查孔底→吊放钢筋笼→安放导管、浇筑混凝土→测量混凝土、拔除导管及套管→套管机移位。

本工程的咬合桩在虹桥西交通广场的钢筋混凝土底板上施工,根据导墙施工要求,底板破除宽度为1300mm。底板破除前,先在两侧用钻机设备钻Φ108mm@90mm的孔,其中西侧钻孔深度1.25m,东侧钻孔深度2.15m,并将钢筋混凝土取出来,这样就可以使咬合桩施工范围内的底板成为比较独立的结构。

在底板破除出一定的工作面之后,紧接着开始导墙跟进施工。导墙宽度为桩中心向两侧各650mm,导墙孔口低于地面2~5cm,以防止套管机在拔管时机子反力把导墙压碎,导墙内配Φ12mm@250mm钢筋,导墙的混凝土等级为C25。

咬合桩的套管采用Φ1000mm的双壁钢套管,在成孔前,应进行套管顺直度的检查和校正。咬合桩分A桩和B桩,A桩(先序桩)为方钢筋笼桩,B桩(后续桩)为圆钢筋笼的桩,先施工A桩,等A桩强度达到30%后再进行其他施工。

3.5混凝土施工

混凝土采用预拌混凝土,混凝土要有一定的缓凝时间,确保灌注时的拔管顺畅。B桩混凝土的初凝时间应大于等于6h,在施工过程中,对不同批号的水泥及不同批号的外加剂,应提前做好配合比试验。采用搓管机施工的A桩混凝土缓凝时间初定40~60h,并按该要求进行实验室试配,具体选择标准应满足2种不同设备的操作距离和使用要求。混凝土的和易性要求,按水下混凝土要求,灌注要求混凝土的坍落度在18~22cm之间。

4、结语

通过本文的分析可以看出,紧邻地铁的建筑深基坑工程有着较大的施工难度,由于离地铁的距离比较近,在基坑挖设的过程中,要避免对地铁地下结构造成破坏或影响,一定要控制好施工变形问题,要采用综合控制技术,还要建立钢支撑系统,施工单位可以采用分区分块的施工方式,要避免地铁隧道出现地基沉降问题,还要保证支撑体系的强度,这有利于控制围护变形问题、紧邻地铁的建筑深基坑工程一般环境比较复杂,施工的条件也比较苛刻,施工单位一定要做好技术创新工作,还要多参考类型工程的施工经验,这样才能保证建筑工程顺利完工。

参考文献:

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[2]商厚胜,杜毅,梁发云.紧邻浅埋地铁隧道超深基坑变形控制关键技术及实测分析[J].结构工程师.2013(06)

[3]顾春辉.浅谈深基坑变形控制研究进展[J].城市建筑.2013(22)

[4]万利民,骆军,黄立勇,韩寿松,蔡庆军.珠江新城中心城区深基坑支护及岩土开挖技术[J].施工技术.2012(24)

[5]田军.地铁车站深基坑半逆作法施工的环境变形控制分析[J].上海交通大学学报.2012(06)

论文作者:周威

论文发表刊物:《低碳地产》2015年第19期

论文发表时间:2016/8/18

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