杨波
北京城建道桥建设集团有限公司 北京 530000
摘要：地铁具有速度快、占地面积小、资源利用率高等特征，但由于地铁建设环境的复杂性，施工中存在的问题有所增加。为此，需要在施工中使用深基坑支护技术，提高承载力和围护质量，减少变形、沉降等危险事故，以维护地铁运行的安全性。本文对地铁车站深基坑支护施工技术进行探讨。
关键词：地铁车站；深基坑；支护施工
1地铁车站深基坑施工特点
首先，工程规模大、结构复杂性高。地铁工程或是贯穿城市的换线，或是连接某一区域的单线，工程规模较大，再加上内部的出入口多、停靠站多，使得工程结构复杂性上升，为深基坑施工带来了阻碍。其次，管线密集度高。地铁会穿过闹市区、居民区，这些区域的地下结构中含有较多的管线工程，如水电管线、燃气管线、通信管线等。在地铁作业中，应做好对应部门的沟通交流，获取精准的管线排布图，以保障深基坑施工位置及深度的合理性。最后，变形控制。地铁车站深基坑支护施工中，开挖深度较大，安全等级要求较高，且在作业中容易存在沉降变形问题。为优化工程质量，应做好科学管控，确保地铁车站施工的秩序性。
2某地铁车站工程深基坑支护施工技术
该地铁工程项目桩基和支护工程建设分别在两个底宽内，其中一个地块上建有44层酒店商务写字楼、服务性公寓口、商业综合体；另一个地块上建有32层住宅楼和沿街商业楼。建筑高度分别在210m、110m及100m。采用框筒、框架、框剪、剪力墙四种结构。
2.1三轴搅拌桩施工
三轴搅拌桩施工流程如图1所示，其施工要点为：
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图1 三轴搅拌桩施工工艺流程
①选用Φ850@1200mm水泥土搅拌桩，使用三轴搅拌设备参与施工。②结合现场实际情况，对普通硅酸盐水泥的水灰比进行调整。③严格控制钻具的下沉速率与提升速率，确保水泥土搅拌的充分性与均匀性。如果钻具提升速度过快，会导致孔壁坍塌。④将相邻两桩的施工间隔时间控制在24h内，注重搅拌桩施工的连续性，防止产生冷接缝。一旦产生冷接缝，应在第一时间采取合理的补救处置措施，以提高搅拌桩的施工水平。⑤严格按照设计配比拌制水泥浆液，并使用过滤网对混合浆液进行过滤，将过滤后的浆液注入注浆池中备用，以免出现分层离析现象。⑥凡是搁置时间超过2h的浆液一律按废浆处理。⑦做好搅拌桩施工放线工作，将成桩垂直度偏差控制在允许范围内。⑧在搅拌桩施工过程中，对基坑位移幅度与沉降幅度实行动态监测，并根据监测结果，合理控制注浆速度与注浆压力。
2.2钻孔灌注桩施工（水钻钻机施工）
本工程采用的钻孔灌注桩为排桩形式。由于施工场地的地质结构条件较为特殊，所以在钻孔灌注桩施工过程中，采用普通水钻钻机与旋挖桩协同施工，旋挖桩和普通的水钻钻机使用分界线如图2所示。
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图2 旋挖桩和普通的水钻钻机使用分界线
（1）为使围护桩强度达到设计要求，选用水下混凝土C35，采用导管开展水下浇注。将水下混凝土的粗骨料粒径控制在合理范围内，确保混凝土具有良好的和易性。
（2）将成孔直径、超灌量及充溢系数等关键参数控制在合理范围内，注重混凝土浇灌的连续性。
（3）将钢筋笼长度、直径、主筋间距、箍筋间距等关键参数控制在合理范围内。
（4）将桩径、标定位置及成桩垂直度偏差控制在合理范围内。
（5）成孔后，第一时间实施清孔处理，在混凝土浇灌前进行第二次清孔。
（6）分节制作钢筋笼，将钢筋接头与基坑底面的距离控制在2m内，并采用焊接方式对钢筋笼加以处理。
（7）严格参照标准规范进行混凝土试块的制作、养护与试验，直至混凝土试块强度达到标准要求。
（8）规定槽内泥浆液面高出地下水位0.50m左右。
2.3旋挖桩施工
钻孔完成后进行基本尺寸、孔底沉渣厚度、持力层的检查，要求孔底沉渣厚度在50mm以内；按照现有工艺要求以连续灌注的方式，注重泥浆灌注质量；钢筋笼埋设位置要精准，实施固定处理，防止灌浆时钢筋笼上浮。采用焊接工艺增强钢筋笼的连接效果；泥浆灌注时，导管掩埋深度应在2m以上，拔管时导管深入在1.5m以上；控制混凝土灌注量，按照灌注次数确定用量；检查施工质量并做好详细记录。
2.4钢筋混凝土圈梁支撑施工
钢筋混凝土梁轴线偏差不得超出8mm，浇筑作业中要控制好混凝土的温度变化，在浇筑完成后开始养护作业；钢筋搬运或吊装时，避免出现变形；支撑保护层和拉板保护层厚度分别控制在25mm和15mm；需要接受焊接施工的结构，在焊接前先要做好清洁作业，去除焊接材料或结构上存在的油污、杂物，以免降低焊接质量；临时支撑梁的制程节点3m范围内要利用箍筋进行加密处理；在圈梁和支撑结构分段浇筑作业中，须设置施工缝，位置可在1/3跨度处；为保证支撑梁质量，根据地质结构特征，开展混凝土垫层设计，垫层厚度控制在100mm内，并在上层铺设油毡，以达到阻隔效果。
2.5钢抛撑施工
钢支撑材料以无缝钢管为主，在支撑端头位置设置12mm厚度的封头钢板，安装完成后检查各节点质量。在盆式开挖区域内地下结构中设置抛撑牛腿，要求其施工强度达到80%以上。合格后开始钢管抛撑的施工，开挖深度在设计标高的0.5m以下；在预应力处理中，施加的预应力要分级开展，观察各节点在应力施加后的变化情况，确定节点连接稳固与否及制成结构质量。设置的支撑结构须严格按照图纸规范要求进行安装和拆卸；钢支撑的预应力会随着温差的变化而变化，工作人员需要做好预应力装置检查，在超出标准规范要求时进行及时调整。
3施工重点、难点分析及对策、保障措施
3.1基坑变形控制
本工程深基坑施工时，西侧紧邻通车地铁线路，基坑外边线与地铁直线距离在34m～36m之间。再加上基坑挖深深度较大，在14m左右，很容易因应力或荷载影响出现变形。在实际处理中，可采取以下措施完成变形的实时监控：①对桩体垂直度进行监控，偏差小于0.5%，并检查搭接长度，要求其不存在分叉问题。②在开挖中开展监控管理，及时发现异常状况并妥善解决，降低变形的可能性。监控收集的数据资料，做到实时上传和分析，准确掌握开挖进度。③做好桩体加固处理，增强抗变形能力。④制定完善的应急预案，做好应急物资储备。
3.2与建筑距离较近
在西北角段施工过程中发现，施工区域与老式建筑距离较近，最短距离在15m左右。老旧建筑采用的是条形基础，基坑较浅，一旦处理不当会影响周边建筑，出现变形问题。针对这一问题可采用以下方式处理：三轴深搅桩施工时，沟槽开挖深度控制在10m以内，且一次性开挖施工，直接将沟槽中存在的泥浆杂质清除干净，以免因地面隆起而产生事故问题；对支护桩、止水桩垂直度和均匀性加以控制，保障其受力效果，防止变形；钢筋笼施工要严格按照规范要求进行；到达开挖深度后，展开垫层铺设及混凝土浇筑处理，控制施工时间，缩短基坑裸露在外的时长。
3.3机械设备复杂多样、工期短、施工组织不健全
本工程中西侧和南侧均有高压线路穿过，施工条件复杂多变，所需设备种类较多，再加上工期有限，为施工作业带来制约。为提高施工质量，在实际作业中应做好进度管控，合理规划各段施工时间，在发生务工问题后，及时查找原因，以免进度延误。派专人开展现场道路和机械设备的管理，确保施工现场车辆行走便捷、线路流畅。因工期紧，施工材料消耗量大，钢材、水泥等材料应提前预备充足，对于混凝土材料，应提前考察好合适的厂家并选择2家以上，以保障材料的充足供应。
3.4地下管线保护
本项目工程四周布设煤气管、污水管和雨水管等管线，为规避施工对周边管线的影响，工作人员须事先做好现场勘查，熟练掌握区域地质地形特征，对比分析图纸内容，对可能存在的影响情况加以分析，制定合理的施工方案，尽可能避开周边管线。落实责任制，合理划分工作任务，从而提高施工质量，降低管线被破坏的可能性。此外，加大施工过程监管，科学设置监测节点，对获取的参数数据进行实时分析，准确掌握沉降情况，再通过与专业人员的分析探讨，制定合理的解决措施，以此提高施工质量，保障周边管线的安全性。
3.5文明施工
在安全管理上，一方面要注重施工现场的封闭性，禁止非作业人员私自进出施工现场，对施工大门进行严格管控；另一方面要开展安全教育，深化人员安全意识，完善奖惩机制，约束员工的行为和思想。在环境保护上，应合理摆放设备材料，并在施工中做好洒水降尘处理，降低粉尘数量；设置隔音设备或采取降噪措施，降低噪声污染带来的威胁；设置排水系统，做到污水的统一回收与处理。在人员管理上，除了做好前期培训外，要求工作人员严格按要求佩戴齐全的安全防护设施，以增加安全系数。
4施工期间对地铁的保护措施
4.1基坑围护过程的保护
科学选择施工机械设备，做好试运行处理，使其符合施工要求；控制水灰比和搅拌速度，维护混合料的各项性能；开展岩土勘察并出具完整的勘查报告，为后续施工提供依据；合理安排三轴搅拌桩和坑内被动区加固的施工走向，避免对地层造成较大扰动，从而影响地铁区间隧道。控制三轴搅拌桩和钻孔灌注桩的每日施工速度，且控制搅拌桩的搅拌下沉和提升速度，按照设计要求严格控制注浆压力，减少对地层的破坏。控制桩体垂直度，避免偏差的生成。
4.2降水施工中的保护
本项目以地表潜水为主，深度在0.5m～1.7m之间，周边岩体为风化泥质砂岩，承压水阻断属于封闭情况，但项目地处浦口区繁华地段，周边地铁、快速干道、地下管线、居民区等环境复杂。为确保基坑整体稳定性，基坑内初步布设38口降水井，坑外布设36口观测井，随时观测基坑内外水位情况。另外，在施工中要做好三轴搅拌桩注浆把控，减少不良因素带来的影响，确保结构止水性能。设置回灌井作为抢修设备，解决现存的各类问题。利用分块降水、分阶段降水、按需降水三种方式，实现对区域水环境的科学检测，避免基坑受水源影响而产生变形问题，提高整体结构的稳固性和安全性。
结束语
综上所述，在日后的实际施工中，施工人员要合理规划深基坑支护施工方案，做好基坑维护过程的保护工作及降水施工中的保护，以期全面优化施工水平，加强基础结构的稳定性和安全性。
参考文献
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