地铁车站深基坑围护施工工艺研究

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地铁车站深基坑围护施工工艺研究　　摘要：随着我国经济的发展，很多城市都将地铁建设作为城市发展的重点项目。在地铁建设过程中，深基坑支护施工质量对整体工程的影响很大，并且对保护周围环境起着非常重要的作用。文章中结合某地铁站工程实际案例对深基坑围护施工进行探讨，以促进我国地铁事业的发展。关键词：地铁站；深基坑；施工方案；控制措施中图分类号：U231+.2文献标识码：A在现阶段深基坑施工技术得到了广泛的应用，在各类工程施工中都发挥了重要作用。基坑支护有多种施工方式，比如地钉墙、钻孔灌注桩施工等，但是在选型时必须充分考虑到基坑深度、地质条件以及周围环境，以确定基坑工程的施工质量。一、工程实例分析：1.工程概况：本车站结构形式为上下两层明挖车站矩形框架结构，结构宽度20.7m，高度13.22m。配线段结构宽度22.1～32.9m。车站标准段基坑宽约20.7m，深约15.52m。本工程安全等级一级，采用分段支护方式。2.工程地质：7 场地内地质构造条件简单，无不良地质作用，地层主要为杂填土、素填土、粘土、粉质粘土、粉土、粉砂、细砂、中砂、卵石土层及泥岩、砂岩风化层。3.施工方案：土钉墙方案：车站基坑分两级放坡，大部分采用1：0.3坡率放坡，中间平台宽2.5m，大端端头井下部采用1：0.3、上部采用1：0.5坡率放坡，土层采用Φ48钢花管注浆，岩层采用Φ25锚杆，在远期预留盾构井处采用玻璃纤维锚杆，面层采用100mm厚C20喷射混凝土，中间平台宽3.5m。钻孔桩+内支撑方案：上部采用1:0.3放坡，下部采用钻孔桩+内支撑。桩径为1200mm，桩顶设一道1.0×1.2m的冠梁，共设2道钢支撑，直径609mm(t=14mm、t=16mm)。车站西端接盾构区间处采用Φ1500mm玻璃纤维桩，间距1800mm。基坑垫层厚250mm.钻孔桩+锚索方案：上部采用1：0.3放坡，下部采用钻孔桩+锚索。桩径为1200mm，桩间距2400mm，桩顶设一道1.0×1.2m的冠梁，小端竖向设置3道锚索、大端竖向设置4道锚索。根据计算并结合本地区的工程经验，钻孔灌注桩的嵌固深度一般段取3.5米，盾构加深段取4米，采用旋挖成孔方式施工。桩间土休为软弱土层或砂层时，桩间土体设置一排Φ22钢筋，锚杆长L=2m，竖向间隔1.5m。7 车站内支撑采用钢管支撑，基坑平面内一般采用对撑，在端部和角部采用斜撑。钢管支撑的设计轴力和预加轴力见图纸。桩顶设冠梁，桩间挂Φ8@200×200钢筋网，并设间距1000mm,直径Φ16mm的加强筋，喷射150mm厚混凝土。钢筋网和围护桩通过植筋连续，应保证连接可靠，避免钢筋网掉落。植筋、焊接应符合相关规范要求。4.技术控制措施：4.1围护桩施工施工工艺框图施工放线必须严格按照设计图纸并结合主体内净空限界及钻孔桩施工图相关尺寸进行放线。施工放线时，应根据桩设计中心坐标考虑垂直施工误差，桩位偏差，轴线和垂直方向均不宜超过50mm。垂直度偏差不宜大于0.5%，桩径偏差不宜大于50mm，最大水平位移15mm，并结合防水层厚综合确定外放值。4.2土钉墙施工施工前应在已有管线资料基础上再次核对场地范围内地下管线的位置、埋深、材质等内容，方可进行施工。7 基坑开挖应自上而下进行，开挖到土钉设计位置以下0.5m处，停止开挖，及时打入钢花管支护，并紧跟挂网喷射混凝土面层，待钢花管内砂浆及面层混凝土达到设计强度的80%后，方可开挖下层土方及支护。开挖将至坡脚深度时，应预留300mm厚土层进行人工修整。在开挖过程中，如果出现围护结构变形过大或是变形速率过快时，应当立即停止开挖，并且在现场准备一定数量的ф609备用钢管支撑，必要时可采用双拼钢管支撑形式加强支撑体系予以解决。同时加强墙体位移监测，必要时往坑内回填土以防变形加大。土钉成孔直径应≥100mm，注浆浆液采用水泥砂浆，其材料采用42.5级普通硅酸盐水泥，水灰比宜为0.38～0.45，具体数值应通过试验确定。注浆前，应先清除孔中的积水和松土。采用底部一次注浆，注浆压力0.5～0.8MPa，孔口应设置止浆袋或止浆塞，注浆后保持压力3分钟，注浆附近的面层混凝土应具有抵抗注浆引起的压力扩散作用。注浆时，注浆管应插至距孔底250～500mm。基坑开挖后为混凝土分两次喷射。第一次喷射30mm，待安装土钢花管、钢筋网，设置加强筋完成后再进行第二次喷射及设计厚度。在继续下步喷射作业时应仔细清除预留在施工缝接合面上浮浆层，并喷水使之潮湿。同时做好施工缝钢筋的搭接。喷射时，喷头应尽量与受喷面垂直，距离宜为0.6～1.2m;喷射时应控制好水灰比，保持混凝土表面平整、湿润无泽、无干斑及滑移流淌现象。钢筋网应与土钉、锚固装置连接牢固，喷射混凝土时钢筋网不得晃动。钢筋网片用焊接网络允许偏差±10mm，钢筋网的搭接长度为300mm。7 注浆前，应先清除孔中的积水或松土。采用底部一次注浆，注浆压力为0.3～0.5MPa，孔口应设置止浆塞或止浆袋，注浆满后保持压力3～5分钟，注浆孔附近的面层混凝土应具有抵抗注浆引起的压力扩散作用。4.3钢支撑及钢围檩施工施工工艺：机械设备进场→钢支撑场外拼装、进场→挖机开挖至第一道支撑中心线以下50cm→焊接第一道支撑钢围檩→拼接安装第一道钢支撑→施加预应力→焊接连系梁→安装抱箍→开挖至第二道支撑直撑中心线以下50cm→焊接第二道支撑钢围檩→拼接安装第二道钢支撑→施加预应力→焊接连系梁→安装抱箍→开挖下层土方及人工扦土→浇筑垫层。安装方法：（1）根据钢支撑设计位置，推算出钢围檩设计位置后，放线标示其上下边缘线，在围护桩上施工挂钩和托架，保证钢围檩平面位置准确，控制钢支撑定位。（2）支撑安装位置放样结束后，随即安排二台空压机在基坑同道支撑两侧同时进行作业。凿砼时要求作业人员严格以凿除位置上限为基准，不准凿高、凿深，以暴露出竖向主筋为原则。7 （3）钢围檩安装位置砼凿除后，再用钢尺重锤法准确量出围檩顶端安装标高，将围檩点焊在竖向主筋上，而后进行周边满焊，焊缝高度不小于8mm，假若有水平筋交叉通过，则应在围檩相应位置均割圆弧，将围檩与竖向筋、水平筋焊结成一体，不得损伤水平筋。（4）钢围檩安装完毕后，随即在事先施工好的临时立柱上焊接连系梁。（5）钢围檩施工完毕后，开始吊装第一层钢支撑，施工时拟采用一台50t的吊车在基坑内架设，吊起时两端轻放在牛腿支座上，固定端与帽梁内钢板点焊，以防支撑水平滑动；活动端微调采用特制钢楔加塞施加预应力。钢支撑与钢立柱连接，保证钢支撑稳定。5施工过程中出现涌水的处理措施本工程在基坑开挖过程中曾出现涌砂涌水的情况，采取了有效的现场紧急补救措施以后，取得了较好的效果，未造成基坑失稳和人员伤亡。7 出现涌砂后，现场急救小组使用足够多的棉纱将孔洞塞紧后，使用钢管将棉纱顶紧，然后在涌砂涌水的地方堆被动土和堆砂袋，增加基坑内垂直墙面的土压力，进一步阻止砂子的流出。待稳定后在涌砂涌水的连续墙后边布设相互咬合的两重管高压旋喷桩至基岩面下0.5m，以固结涌砂涌水处墙后的土体。待旋喷桩达到一定强度后，再慢慢将基坑涌砂地方的土体和砂袋挖开，边挖边观察，在仍渗水的地方，使用钢板及双液浆进一步堵漏，直至不再漏水，最终起到堵漏的作用。若涌出的砂较多，可在涌砂情况基本控制住的情况下，立即在连续墙后边注入大量双液浆，以起到填充和迅速固结墙厚土体的作用。从这次抢险看，所使用的堵漏方法均起到了很好的效果，可以作为借鉴。三、结语：在地铁施工中，当基坑不同部位的周边环境条件、土层性状、基坑深度等不同时，可分段分部位采用不同的支护形式，也可根据施工现场实际情况将各种支护形式结合起来，进行合理的施工，从而加快施工进度，取得更大的经济效益。参考文献[1]建筑施工手册（第四版）缩印本，中国建筑工业出版社；[2]建筑基坑支护技术规程（JGJ120-2012），中国建筑工业出版社；[3]岩土锚杆（索）技术规程（CECS22:2005），中国计划出版社。7