地铁车站深基坑开挖施工技术应用研究

发表时间:2021/1/7   来源:《城镇建设》2020年10月29期   作者:韩永厚
[导读] 科技水平的不断提升,使得经济快速发展对交通运输压力不断增加,阻碍了行业健康稳定发展。
        韩永厚
        中国水利水电第七工程局有限公司  四川省  成都市 610000
        摘要:科技水平的不断提升,使得经济快速发展对交通运输压力不断增加,阻碍了行业健康稳定发展。地铁作为缓解这一现状的重要基础设施,其建设使用过程易受所处地质水文环境等因素影响,而降低工程建设的稳定性。如在地铁车站深基坑施工期间,由于地线管线分布较为复杂,存在较多的危险因素,使得深基坑施工难度不断增加。为提高地铁车站工程建设使用的质量效果,进而确保地铁车站深基坑开挖施工的顺利进行,本文深入分析深基坑开挖施工流程。
        关键词:地铁车站;深基坑;开挖;施工技术;应用
        1基坑土方开挖施工流程
        1.1主要施工流程
        (1)以时空效应理论为指导,合理组织基坑开挖和边坡防护工作,明确具体单元数,及时掌握现场监测结果,以此为参考灵活调整施工参数。开挖作业做到分层、分段,通过搭建钢支撑的方式达到增强围护结构稳定性的效果。
        (2)土方开挖时加强防护,以免对周边环境造成不良影响,最大限度减小围护结构和边坡位移。
        (3)依据规范合理放坡,严格控制好开挖进尺,以免出现掏挖现象。
        (4)施作排水沟以疏导场地积水,针对地下水的处理可通过集水井抽排的方式实现。
        (5)检测开挖标高并按照设计要求采取控制措施,及时掌握开挖情况,当快要接近标高时应暂停施工,预留30cm厚的土层,安排人员完成清底作业,超挖区可通过回填夯实的方式加以处理。
        1.2基坑土方开挖施工工艺
        以支撑结构的实际情况为依据,确定合适的分层高度,以支撑中心标高为准,各层开挖控制在该标高以下0.5m。以长臂挖掘机为主要开挖设备,各工作面分别配备2台小型挖掘机,共同配合喂土,产生的土方装车外运,各层开挖深度≤2m。分段:沿纵向分为若干个施工节段,各工作平台为2根支撑长度,约6m。控制好开挖时间,小段土方≤过16h,期间需设置钢支撑并施加预应力。纵向放坡:放坡系数设为1:3.0,考虑到地表水易冲刷坡面的情况,需在坡顶外侧施作截水沟;对于开挖时间较长的情况,为确保边坡的稳定性应在该处采取保护措施。
        本次基坑开挖深度大,是典型的深基坑施工项目,标准段开挖深度25.63m,以长臂挖掘机为主要开挖设备,并配套小挖机用于辅助施工,考虑到长臂挖机存在施工死角的问题,现场还增设了1台伸缩臂挖掘机,各设备相互配合,挖土并到达坑底。图1为主体结构基坑开挖剖面图。
        
        图1主体结构基坑开挖剖面图
        2深基坑开挖施工要点
        2.1施工准备
        第一,针对深基坑开挖施工范围之内的全部管线进行迁移,同时,将施工场地内部杂物全部清除。第二,减小外界降雨对深基坑施工产生的不利影响,施工单位需要在基坑四周设置排水沟。第三,结合工程施工方案要求,科学设置监控量测点,在监控量测点位置,准确读取初始数据。第四,准备充足的施工机械设备,确保深基坑开挖施工安全进行,在此地铁车站深基坑开挖施工过程中,施工单位需要准备以下开挖运输设备。
        2.2土方开挖施工
        根据地铁车站基坑支撑特点,并以此为主要依据,合理确定出具体的分层开挖高度,主要以支撑结构的中心标高为标准,每层开挖厚度小于标高0.5?m左右,施工人员运用长臂挖掘机进行挖土,在周围工作面位置,利用2台小型挖掘机进行挖土施工,土方利用装卸汽车运载到指定地点。同时,由于该深基坑的坡度比较陡,放坡系数设置为1:3,全面考虑到地表水冲刷问题,在坡顶外侧,需要设置截水沟。如果深基坑开挖施工较长,为了提升基坑边坡的安全性,施工人员还要采用有效的保护措施。
        2.3土方开挖分区
        通过合理设置围护结构,能够进一步提高地铁车站深基坑开挖施工的稳定性与安全性,施工单位决定采用地下连续墙+内支撑施工方式,结合该车站深基坑施工作业条件得知,在基坑内部,设置8道内支撑,主要采取半幅盖挖顺作法进行施工。地下连续墙施工环节,待墙体施工强度符合规定标准要求,方可进行地基加固,施工人员需要进行排水施工,根据深基坑开挖工作面特点,合理选择施工机械设备。
        2.4支撑施工
        第一,钢筋混凝土支撑施工期间,由于深基坑开挖施工易出现失稳现象,通过合理设置支撑,能够为施工人员提供一个更为安全的作业环境。
        第二,设置好钢筋混凝土支撑体系后,施工人员要及时养护,以强化支撑施工的质量效果。在冠梁和混凝土支撑位置,尽可能采用组合钢模板体系。对于易出现漏浆现象的模板拼缝部位,施工技术人员应加大质量控制工作的开展力度,结合工程建设实际情况与规范标准要求对漏浆问题进行有效控制。
        第三,为了进一步提升支撑施工质量,施工人员要提前对基面进行彻底清理,使用清水进行冲洗,钢筋绑扎完毕后,需要设置侧模板,为提升支撑施工速度,采取组合钢模板进行施工,在模板施工前,在模板表层涂刷脱模剂,采用分段浇筑施工方法,每段施工长度不宜超过30m,洒水养护,养护时间不宜短于14d。支撑施工满足地铁车站深基坑开挖的建设要求,进而为整个工程的建设稳定性提供保障。
        第四,支撑的有序拆除。深基坑支撑施工结束后,施工人员要加强强度检验工作,如果钢筋混凝土支撑施工强度符合设计要求,则可以按照相应顺序进行拆除。
        2.5监控量测
        第一,针对地铁车站深基坑边坡变形情况,进行监测。同时,如果周围存在较多地下管线,要观测地下管线变形情况。
        第二,对周围建筑物与构筑物变形情况进行监测,包括地下水位。
        2.6质量控制措施
        第一,在深基坑土方开挖期间,要认真遵守“分层、对称”开挖原则,形成一个稳定的开挖面,严禁出现超挖现象。
        第二,做好基坑降水工作,施工人员在开挖围护桩与桩顶冠梁前,需要对基坑降水情况进行检查,将地下水位降到作业面以下500?mm后,方可进行开挖施工。
        第三,深基坑土方开挖到设计标高时,需要在坑底上部预留出300?mm的土层,采取人工开挖方法,进行整平,避免基坑底部出现较大扰动,深基坑开挖施工结束后,需要立即验槽,建设单位、施工单位、设计单位、勘察单位与监理单位共同验槽,检验深基坑底部质量符合规定标准后,方可进行后续的建设施工。
        第四,在深基坑土方开挖施工过程中,主体结构施工结束前,深基坑地面和周围的围护结构2m范围之内严禁堆载物料。
        第五,进入施工场地内部的作业人员,需要遵守安全生产规定要求,佩戴好安全帽。
        第六,在土方开挖环节,如果遇到新管道或者电缆等埋设物,要主动上报给有关部门,严禁擅自处理。
        第七,如果施工期间出现降雨,降雨结束后,施工单位需要安排专业技术人员对支撑结构进行检验,保证基坑结构的稳定性符合后续施工需求。
        结束语
        社会持续发展的大环境下,城市地铁建设规模逐步扩大,但受既有建(构)筑物、地质条件、地面交通等多方面因素影响,导致地铁施工难度加大,此问题在地铁车站深基坑施工中体现得更为明显。深基坑开挖工作量较大,必须以实际情况为立足点,采取相适应的加固措施,营造安全的基坑开挖施工环境,推动地铁车站深基坑建设工作。
        参考文献
        [1]马赞.地铁车站深基坑开挖施工技术分析[J].成都工业学院学报,2019(04):36-40.
        [2]李强,詹必雄,吴字,等.盖挖地铁车站深基坑土方开挖施工技术[J].施工技术,2019(19):124-126.
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