浅析过江隧道明挖深基坑支护、开挖施工技术及施工要点

发表时间:2020/9/1   来源:《工程管理前沿》2020年4月第12期   作者:黄恒寿
[导读] 明挖施工技术是过江通道建设的关键技术之一。其中,深基坑支护对建设质量及人民生命安全具有重要意义。
        摘要:明挖施工技术是过江通道建设的关键技术之一。其中,深基坑支护对建设质量及人民生命安全具有重要意义。鉴于此,本文以文明东越江通道为例,浅析过江隧道明挖深基坑支护、开挖施工技术及施工要点,为相似项目建设提供方向。
关键词:过江隧道;深基坑支护;施工技术
1工程概况
        文明东越江通道项目西起文明东路白龙路交叉口,由西往东分别下穿滨江西路、南渡江东至琼山大道与东横二路交叉口。项目全长 4380m,其中隧道段全长2720m,接线道路全长 1660m,采用明挖施工。该项目的建成不仅可以提升城市功能、引导城市形态发展,加密过江通道的布局规划,同时还缓解了琼州大桥的越江通行压力,助力两岸经济的繁荣发展。
2深基坑施工
        2.1施工前准备
        在施工前应充分做好施工前准备工作,主要有:一是对基坑开挖沿线建(构)筑、地下管线影响评估及保护措施;二是结合实际情况对施工阶段进行划分并制定施工场地布置;三是结合实际情况制定基坑施工方案含施工流程、测量方案放坡开挖、水泥挡土墙、高压旋喷桩施工、钻孔灌注桩施工、立柱钻孔灌注桩及钢格构施工、基坑开挖技术方案、基坑支撑施工方案、支护形式结合处出来措施等;四是对项目交通组织进行研究,制定场外、场内交通组织方案;五是分析项目降水特点制定相应对策,布置降水井、观测井,制定排水方案和基坑内临时明沟排水方案;六是委托独立于施工方、监理方的第三方监测单位,对工程支护结构、周围岩土体及周边环境实施独立、公正的监测,为建设、监理、设计、施工单位提供参考依据;七是制定质量保证措施,安全、文明施工及环境保护管理体系与措施,特殊气候条件下的施工措施,深基坑开挖应急预案等。
        2.2基坑支护
文明东越江通道主线江西侧最大开挖深度23.3m,宽度为42.9m,江中段开挖深度12.7-16.7m,宽度30.6-42.9m,江东侧最大开挖深度17.4m,宽度为30.8m。支护分别采用重力式挡土墙、SMW工法桩、钻孔灌注桩+止水帷幕、地墙和钻孔灌注桩+止水帷幕,其中,江中段采用SMW工法桩进行基坑支护。
        SMW工法搅拌桩施工步骤
        2.3基坑开挖原则
        严格遵循“先撑后挖、及时封底”,按照“分段、分层、对称、平衡、限时”的原则进行,其主要施工工艺说明如下:
        (1)分段、分层:基坑开挖完成最后一层土方后要及时进行地板混凝土结构施工,因此基坑开挖分段应与结构施工分段对应。在软土地层进行土方开挖作业,需考虑“无支撑暴露时间”的要求,尤其是在基坑收底阶段,尽量控制每一块土方的无支撑暴露时间在12小时以内;基坑开挖分层深度按支撑设置位置划分,每层开挖深度尽量控制在3米左右。
        (2)对称、平衡、限时:基坑土方开挖纵向方向由两端向中间进行开挖,两端的开挖高度基本一致,单层坡度未1:1.5,总体坡度不得大于1:3,每个分层平台宽度控制在12米左右,起到两侧基坑开挖平衡,保证围护结构均匀受力和及时架设支撑;圈梁以下每层土方每个小段纵向开挖长度控制在25~30m,每小段土方开挖及支撑安装完成控制在12小时内。


        2.4基坑开挖
(3)主线标准段基坑开挖施工工艺流程如下图:
    根据土方开挖要求,横向先挖中间土体,后开挖两侧;以机械开挖土为主,人工修挖为辅,在接近坑底30cm时用人工挖土修整坑底。
        (1)表层土方采用液压挖掘机挖土,直接装车外运。
        (2)第二层以下土方(第一道钢支撑以下土方,约现场5m以下)采用液压挖掘机(0.2m3)挖土,并将土方喂给布置在坑外施工道路上携带1.0m3蚌式抓斗的50t履带吊机或直臂液压挖掘机,由履带吊机或挖掘机将土方垂直运出坑外装车外企。
        (3)挖掘机挖不倒的死角用人工翻挖,喂给液压挖掘机。
        2.5围护H型钢拔除
    施工完毕后,在拔出H型钢板桩时,采用冲程1m的液压千斤顶和专用夹具,夹住H型钢在夹具的下方对型钢反复顶升,直到吊车可以将型钢吊出。型钢拔除回收时,应及时对型钢拔除后形成的空隙注浆充填,注浆采用压密注浆的形式。注浆采用P.0 42.5级普通硅酸盐水泥,水灰比0.55,注浆压力0.8~1.5MPa或根据实际情况进行调整压力。压密注浆需将浆液溢满缝隙方可停止作业。
3施工要点
        (1)必须由专职测量人员负责测量放线及桩位的定位,SWM桩机必须端正、稳固、水平,采用经纬仪或线锤保持其垂直度。
        (2)严格按设计要求配制浆液。
        (3)土体应充分搅拌,严格控制下沉速度,使原状土充分破碎以有利于同水泥浆液均匀拌和。同时为加速和减少对周边地层影响,搅拌时可接入压缩空气进行充分搅拌。若出现堵管、短浆等现象,立即停泵,查找原因进行处理,待故障排出后须将钻井具提升或下沉1m方能喷浆,防止断桩。
        (4)H型钢要确保垂直度和平整度,不允许出现扭曲现象,插入H型钢若有接头,接头应位于开挖面一下,且相邻两根H型钢接头应错开1m以上。
        (5)在连接钢板桩时,钢板桩的两端应牢固,两端钢板桩之间的间隙应不超过3m,横截面错位不应超过2mm。使用新的钢板桩时,必须具有工厂证明文件,并进行详细的测量以确保其满足施工要求。
        (6)对于出现超过24小时的施工冷缝,在围护结构冷缝外侧补桩,应采用旋喷桩补桩。
4结语
        本文分析了东江文明过江通道明挖施工准备工作、深基坑支护、深基坑开挖施工及施工要点。其施工速度快、安全可靠等的特点可供同类工程借鉴。
参考文献
[1]郭立华.南京长江过江隧道明挖段深基坑降水抽水试验技术[J].山东交通科技,2010(02):16-20+28.
[2]肖铭钊,周承豪,黄小霞.武汉长江隧道工程明挖深基坑工程的设计与施工[J].城市道桥与防洪,2008(01):43-50+18.
[3]王朝晖.南京过江隧道明挖段深基坑降水方案研究[J].公路,2007(08):224-227.

       
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