中铁隧道股份有限公司 河南郑州 450000
摘要:大深基坑施工方式作为隧道工程的基础施工手段,在现代化隧道施工工程中备受重视,本篇文章针对某次隧道工程改建中的大面积深度深基坑施工工序包括深坑挖掘,基坑降水,支护等等环节的重点内容进行了深入分析,并阐述了隧道工程中大深基坑的具体施工形式总结出了较为可靠的经验,为后续隧道工程中大深基坑施工提供参考。
关键词:隧道工程;大深基坑;施工方式
引言
大面积深度基坑的施工作为隧道改建工程重要组成部分,在一定程度上决定了隧道工程是否能够建设成功,通过对多次大深基坑施工出现的基坑降水,支护不当,地表面沉降等等问题的深入分析发现,只有做好维护体系稳定控制其四周一体化支撑牢固,才能确保大深基坑顺利施工,从而确保隧道工程的顺利实施,本篇文章参照工程实例对大深基坑施工建设进行深入探讨,并针对其不足提出了改进建议,望后续隧道工程大面积深度基坑施工有所参考。
1大深基坑的围堰结构设计及基坑施工工序
1.1大深基坑的基本情况
此次隧道施工基坑建设工程南北走向长约600m左右,整体宽度达20m,挖掘面积达12000㎡,开挖深度较深,最大深度可达24m,是较为显著典型的大面积深度基坑建设。(简称为大深基坑)
1.2 选择合适的围堰结构
此次围堰结构在设计之初参照了基坑建设情况,工作人员总结其经验,根据不同施工段分别进行了水泥搅拌桩和地下连续墙模拟。为更好控制变形情况,第一道支撑方式选用混凝土支撑,第二道则选用钢管支撑,围堰具体结构为+HN700×300×13×24钢结构,可靠性较高,稳定性好。
1.3 大深基坑施工工序
1.3.1 围堰结构及H 字钢施工
此次施工时主要采用交叉施工方式进行施工,围堰结构施工主要包括以下几个步骤,首先进行导向槽挖掘之前,工作人员先进行了位置确定,然后再进行定型钢的放置,为避免出现变形,选用混凝土支撑的方式进行固定,接着使用到位装机,最后做好搅拌喷射后进行垂直起吊定位,在这里所用到的钢结构为h型钢,为保证整体结构准确性,进行了H型钢垂直度的校正,确保位置合适进行固定。
1.3.2 地下连续墙施工
(1)针对复杂地形需要按照规定使用成槽机进行挖掘。(2)凿壁开挖要注意保障吊放钢筋笼稳定性。(3)连续施工必须保证混凝土浇筑效果良好。(4)做好防渗措施。
1.3.3基坑降水施工管井的施工工序如下
深基坑降水施工,管井的施工工序较为复杂,正式施工之前必须做好施工准备,然后根据施工需求进行水管位置确定,然后通过钻孔机打孔,清理完毕后进行换浆,然后安装井管,最后再填砂洗井。
1.3.4 大深基坑第一层横梁及砼支撑施工
此次大声基坑施工第一层支撑主要是采用了800×800的混凝土,这种支撑方式牢固度较高,为保证不出现变形,建议采用对撑平均间距8.0m的方式,进行局部加密,另外,此次工程施工中还采用了600×600的混凝土作为中间的联系梁,第一层横梁均采用1200×800的混凝土冠梁,具体施工内容如下:(1)正式进行施工,钢筋选择之前要首先根据混凝土支撑方式以及冠梁的具体规格进行板成钢筋规格选择。(2)材料选购完成后进行种类,型号检查,确保各材料符合建筑需求。(3)施工方式应严格按照国家规范以及行业标准进行加工焊接,确保钢筋绑扎到位,焊接质量达到标准。此次工程施工中均采用了大小合适,厚度合适的竹胶板,主要采用钢管脚手架支撑的方式进行安装。具体如下:(1)进行模板制作前,应首先铺设隔离毯,确保后续挖掘口的光滑平整。(2)应注意做好密封工作,保证模板接缝处不存在漏浆,确保接触面清理干净后进行脱模剂的涂刷。(3)具体制作是应满足轴线偏差小于5毫米,相邻表面高度差低于两毫米,整体表面平整度需满足国家标准需求。最后需要提到混凝土浇筑问题:(1)混凝土浇筑前首先要清理模板上的杂物和垃圾,确保缝隙和孔洞处均密封完整。(2)使用同等质量同等水平的混凝土进行连续浇筑,并且应该从高处自下进行自由浇筑。(3)分层浇筑是较好的混凝土浇筑方式,建议具体施工时选用。
1.4 支撑型钢施工:
1.4.1 型钢支撑施工工艺流程如下
1.4.2 钢支撑安装
钢支撑安装主要采用了直径609钢管为主要原材料,连接方式选法兰盘连接,具体工程中所用到的钢支撑平面和断面布置图如下图2所示。
图2 钢支撑断面布置图
施工某一端的钢管支撑为活头支撑,因此拼装需要通过法兰盘和螺栓进行连接,并且偏差要小于20毫米,为保证焊接质量,要提前焊接千斤顶底座。施工时除了用到大型塔吊机器进行设备吊装,还用到了汽车吊装的方式,汽车吊装也主要使用了钢支撑,为保障吊装安全,吊装到位后,应先保持吊钩的连接,千斤顶一端应放置在围护装上,另一端则在底座上,但施加的预应力达到标准要求后,采用合适的连接方式进行连接,确保连接牢固。另外,施工时为保证钢支撑不出现断裂变形,将严格预防机械碰到钢支撑,否则可能会出现失稳。
1.5 大深基坑的开挖
大深基坑挖掘工作中注意事项是比较多的,首先,进行基坑挖掘之前,必须确保降水井施工完成,并且能够正常运行。其次,基坑每次开挖时,应确保地下水位已降至开挖面1m以下。然后,具体的挖掘顺序应根据施工需求进行确定,但挖掘时应遵循分层开挖,严禁超挖等等原则。
2大深基坑的量测与监控
为保证施工安全,建议大深基坑挖掘工作设立专职岗位进行全时段深基坑挖掘量测与监控,保障大深基坑挖掘是不出现位置偏移,地表沉降等等灾害情况,各类监测工作进行初始观测时,应进行多次观测,取平均值。
具体的基坑监测频率表及预警值见下表:
监测频率表
结束语
综上所述,在大面积深度基坑挖掘工作中,挖掘工艺不断发展,挖掘质量进一步提高,但由于施工要点过多,大面积深度基坑挖掘工作中仍然出现了不少问题,本篇文章结合工程实例,对大声基坑挖掘工作各个环节进行了深入探讨,针对其不足提出宝贵建议,为后续大深基坑施工提供参考。
参考文献:
[1]吴健,马永峰,钱明,等.邻近双线盾构隧道的深基坑施工分析[J].交通科学与工程,2010,26(3):36-40,45.DOI:10.3969/j.issn.1674-599X.2010.03.007.
[2]王定军,王婉婷,段罗,等.基坑开挖对下卧地铁隧道的施工影响分析[J].地下空间与工程学报,2017,13(z1):223-232.
[3]CHEN Jun-sheng,陈俊生,LIU Shu-zhuo,et al.紧邻地铁设施大型基坑工程施工方案研究[C].//中国建筑学会.第七届全国基坑工程研讨会论文集.2012:377-382.