地铁车站深基坑开挖围护结构与施工技术研究论文_冯宇,吕加昌

地铁车站深基坑开挖围护结构与施工技术研究论文_冯宇,吕加昌

冯宇 吕加昌

中交隧道局第五工程有限公司 天津市 300000

摘要:深基坑施工在目前中国的基础设施建设中具有越来越重要作用,尤其是近几年各重要及经济发达城市中地铁交通线的大量修建,更加确定了对深基坑施工研究的重要性。

关键词:地铁车站;深基坑开挖;围护结构;施工技术

1支护结构选型原则

1.1安全可靠

地铁车站深基坑工程不仅综合性强,而且影响基坑安全的不确定性因素很多,风险性较大,稍有不慎就可能酿成巨大的安全事故。因此,确保基坑安全是基坑支护选型的首要目标。在选型中,应结合工程当地的施工经验与技术能力进行具体分析,充分研究和论证施工工艺、挖土、降水等各环节,选择成熟、可靠的支护方案。车站工程范围内主要为粉质粘土层和粘土层。盾构区间工程范围内地质主要为粉土夹粉质粉土、淤泥质粘土、粉土、粉质粘土。地下水丰富,水位较高,地质情况属典型的软土。局部地区有淤泥质粘土层、明浜、暗浜分布,给区间盾构施工增加了难度。本标段车站主体结构标准段基坑深度为16~19m左右,开挖深度较深。

1.2便于施工

便于施工是地铁车站深基坑支护结构的重要选型原则之一。在采用先进技术及合理组织施工的条件下,不仅可以降低工程费用,还能节约工期,提高支护结构的安全性。因此,在地铁车站深基坑支护结构选型时,应结合当地的施工经验与技术能力,合理设计施工工艺、土方开挖、降水等各环节,并做好监控与测试。

1.3因地制宜

在不同的项目中,地铁车站深基坑施工面临的环境条件不尽相同,在深基坑支护选型中需要做到因地制宜,综合考虑水文地质条件、基坑开挖深度、场地大小、周围环境等因素,结合实际情况选择合理的支护方案。车站横跨主干道,故为了减小基坑施工对交通的影响,该区段设计采用钢支撑+临时顶板的支护形式。

2地铁车站深基坑开挖围护结构施工准备

2.1施工技术准备

熟悉和审核施工图纸。开工前对场地工程地质资料和水文地质资料、围护结构、土方开挖、盖挖路面施工图等各种施工图进行熟悉,在熟悉图纸的基础上完成图纸会审、设计交底工作。

依据施工图,编制可实施性的土方开挖施工方案。依据设计文件、调查资料以及施工图纸,按照施工合同要求,制定经济合理的施工方案,报监理工程师审批后组织实施,并在开工前组织有关人员进行技术、安全交底。

测量复核。根据设计单位提供的导线点、水准点和测量资料,对这些点进行复测;并将交桩复测报告上报监理工程师审核。以测量控制点控制基坑开挖标高、基坑开挖限界等尺寸,同时为钢围檩、支撑安装等工序施工提供指导在土方开挖施工前制订详细的施工测量方案并在施工中执行。

2.2劳动力配置

地铁车站规模大、施工工期紧、任务重、施工难度大,为了顺利完成该项施工任务,我项目部选派有施工经验的现场管理人员协调基坑开挖施工中的各个环节。根据工期安排,进场前对施工人员进行全员入场教育、岗前培训,对施工人员进行基坑开挖施工中各个工序、工种的专项安全、技术交底。

2.3施工机械、物资准备

根据现场平面布设,在开工前做好物资、临建工作。开工前落实各项施工用料的计划,按照相关程序要求选定合格厂家和产品,签订供货合同,并分期分批组织进场。根据主要机具需用量计划,及时组织机械设备的进场、安装、调试,保证使用。大型设备进场前要进行设备报验,经过监理批复后的合格设备才允许进场施工。施工物资进场后需报验,并准备相应的合格证、出场检验报告、进场复试报告,物资进场报验合格后方可投入使用。

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3地铁车站深基坑开挖围护结构施工工艺

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。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。

3.1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。

3.2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。

3.3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。

3.4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。

结论

综上所述,在城市建设力度不断加大的今天,地铁车站建设也愈加重要。深基坑开挖围护结构作为地铁车站建设的重要内容,提高施工技术水平,才能保证工程建设的质量,才能为城市化发展提供强有力的保障。

参考文献:

[1]张建明.深基坑地下连续墙围护工程施工工艺探究[J].福建建材,2017(4):30-31.

[2]刘永杰,左新明,王建华.地下连续墙技术在深基坑围护中的应用[J].探矿工程(岩土钻掘工程),2017(7)28-34.

论文作者:冯宇,吕加昌

论文发表刊物:《建筑模拟》2019年第7期

论文发表时间:2019/5/6

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