摘要：在轨道施工过程，使用盆式开发施工工艺可减少工量，缩短工期，便于土方挖掘以及材料运输等。本文以城市轨道工程换乘站基坑挖掘工程为例，阐述了施工流程、逆作法施工、浇筑施工、盆式挖掘等技术的具体应用。
关键词：城市轨道；车站；大尺寸基坑；盆式开挖
引言
实践表明，使用逆作法展开城市轨道工程的施工，能减少基坑支护以及锚杆结构成本方面的支出，合理控制支护结构产生的形变，降低轨道施工对附近建筑产生的影响，提升工程效益。但是在具体的实践过程，还存在工艺应用方面的制约，对此，要必要就此课题展开相关研究。
1 工程概况和施工难点
1.1工程概况
本工程为城市轨道换乘站基坑工程，地下结构4层。地下1层和2层属于矩形平面，长210m，宽140m。地下3层为站台以及1号线和2号线的设备层，其中站台标宽33.1m，设备层标宽52.1m，属于十字形基坑。地下4层为3号线的站台，标宽为52.5m。在地下2层中部使用半圆穹顶，内部不含梁柱，属于敞开空间。
1.2施工难点
本工程中，地下水包括上层止水以及承压水。止水层在分土层与填土层中，承压水的存在导致土层中黏土较厚，并位于粉砂和细砂层当中。表1为轨道工程土层分布表。
表 1 工程土层分布表
本工程施工难点为施工地点土质条件不佳，同时基坑深度过高，平面尺寸过大，施工过程涉及到基坑内坑施工情况较多。以上施工难点为基坑支护带来困难。此工程中基坑最短边长＞100m，最长边长＞200m。在支护过程如果使用基坑内部支护技术时，施工界面过大，设置立柱过多，使水平位置的支护断面尺寸较大，同时支护结构的自重也会相应增加，导致支护施工周期过长。
1.3选择施工方案
针对施工过程的技术难点，使用盖挖逆作施工工艺，利用结构板当做结构的支撑，这种材质的钢板强度高，可保障基坑安全，同时还能减少支护环节混凝土的使用量。经综合对比，采取明挖、盆式盖挖结合顺序施工方式，将车站水平结构板作为支撑系统，主体施工使用逆作法，降低了施工难度，减少工量，利于后续材料运输以及土方开挖等施工。
在支撑形式上，使用四跨板和井字梁相互结合的支撑方案，并对支护结构展开建模分析，分析结果为这种支撑形式可脑胀连续梁在水平向的形变量在8.0mm和9.7mm，柱变形量在6mm，连续墙弯矩最高值为520kN·m。图1为四跨板井字量支撑结构图。
图 1 四跨板井字量支撑结构图
2 基坑施工盆式开挖逆作法的应用
2.1施工流程
本工程使用盆式逆作法展开挖掘施工。在施工过程应使用规范的施工工艺，具体的施工流程为：平整施工场地，设置降水井；制作导墙、连续墙、搅拌桩、结构柱，在基坑内展开降水施工；挖掘放坡第一层，将土方转移到基坑下方结构位置，使用环板以及角部桁架对基坑进行支护；挖掘地下二层基坑，直到结构板位置，设置二层底板与侧墙；在地下结构板的位置上预留出开孔，继续挖掘基坑土方，一直到三层结构位置，作为三层底板与侧墙；在三层结构板位置上预留开孔，向下挖掘，直到挖掘位置到达基坑底部，在两端位置预留出反压土，之后设置接地网、底板以及防水层等；当钢管两端斜撑位置的施工结束之后，对预留土进展开挖掘，底板施工结束之后，将钢管斜撑拆除。制作各层剩余梁板；在放坡回填过程，将临时柱拆除，对预留孔进行回筑，设置顶板位置防水层，回填覆土。
2.2逆作法施工
本工程中土层条件较差，在软土基坑逆作法施工环节，应将土体的流变性能考虑其中，将深基坑土方挖掘时间尽量缩短。施工到标高位置时，及时对梁板结构进行浇筑。保护支护墙体的形变量，控制桩柱和墙体的沉降量。逆作法施工过程，应在土方挖掘结束之后，开展混凝土板和混凝土梁的浇筑工序。待混凝土凝结之后，形成混凝土梁和混凝土板对基坑外壁展开支护。对比于使用钢管进行水平方向的支撑，使用混凝土在支护过程刚度达到标准所花费的时间更长。土体产生的流变力对未凝结的混凝土梁和混凝土板可产生较大影响，导致其产生位移。因此，施工过程，为保障混凝土结构尽快凝结，达到施工所需刚度，需及时对其进行支撑。使用逆作法进行施工过程，处于地下室的楼板应使用早强类型的混凝土浇筑[1]。
2.3浇筑施工
逆作法在基坑支护施工时，使用后填方式浇筑混凝土，可能导致浇筑结束后混凝土的沉降或者收缩，从而在结构的上层产生缝隙，同时在接头位置聚集气泡或者出现析水问题，这样结构在防水性能方面就会出现质量问题。为解决逆作法混凝土在浇筑环节的这项弊端，在连接节点施工过程，应选择填充施工工艺，当后浇混凝土振捣并浇筑完成之后，在其接缝位置以下的8~10cm位置，清除混凝土的浮浆层，之后将填充料注入到此位置中。在强化混凝土结构的反水性能方面，在工程的主体结构主要使用混凝土结构的作为主要防水层，因此需要将混凝土的性能加以改善，提升其抗裂性，并在结构的外侧增设外防水结构。
2.4盆式开挖
盆式开挖过程，使用逆作法施工，常可能在地下连续墙的顶部位置产生较大的位移。这时，要注意施工过程对位移量的控制，保障墙顶位移处于合理区间内。具体可按照首层土挖掘深度，对盆式挖掘土体的预留宽度加以确定。使用盆式逆作法施工时，可使用限元法展开坡肩宽不同的连续墙位移的确定。例如：当首层土在盆式挖掘深度值在6.5m时，其坡间宽可取值为6.0m，使连续墙形变量的控制更加精心化。在施工过程，盆式逆作法对基坑展开挖局时，可使用预留土对连续墙展开支撑，这种支撑方式可有效控制墙体沿水平方向产生位移，同时减少施工人员土方挖掘的工作量，在保障工期的前提下，降低施工成本投入。在施工过程暗挖施工环节，挖局作业面积小，因此对机械的应用造成了限制。在暗挖环节，主要是使用人工操作的方式，由于施工组织复杂，施工时间长，导致施工效率较低。对此，在暗挖施工过程，应合理设计施工组织，使用流水施工方式，对基坑挖掘作业面进行分段施工。基坑挖掘结束之后，立即进行结构施工，减少开挖面外露的时间。按照本工程施工位置的地质条件、基坑特征等需求，使用定位其以及丝杠等形式对支撑进行定位。将定位其设置在钢柱下端，将丝杠设置在钢柱的上端，这样可减少施工过程产生的偏差，同时提升支撑的稳定性，便于展开施工操作，合理控制施工成本[2]。
3 结束语
总而言之，在此工程中，使用盆式逆作法施工，减少了工程施工量，同时节约了大量的施工时间。使用的支撑结构截面小，充分将软土层基坑逆作法的施工考虑其中，保障支护墙的形变量和基坑开挖时间成正比，减小挖掘面外露的时间。通过以上技术的应用，取得了较好的施工效果。
参考文献
[1]李世民.城市轨道交通车站深基坑施工中的相关技术措施分析[J].山东工业技术，2018(18)：99.
[2]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.
论文作者:曾飞
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年12期
论文发表时间:2019/9/29
标签：基坑论文; 作法论文; 结构论文; 混凝土论文; 过程论文; 位置论文; 工程论文; 《建筑学研究前沿》2019年12期论文;