地铁接口深基坑土方支护及开挖施工技术

发表时间:2021/7/21   来源:《城镇建设》2021年3月8期   作者:刘云 辜飞 魏爱生 张坤坤 李德坤
[导读] 随着我国城市化建设的快速发展
        刘云 辜飞 魏爱生 张坤坤 李德坤
        中建八局西南公司,成都,610041
        [摘要] 随着我国城市化建设的快速发展,许多大型公共建筑考虑到交通便利,在地铁站与建筑之间增加连接通道,以实现直接进入地铁站的目的。因地铁站一般周边管线复杂,如何在不影响周边既有结构的情况下接入地铁站需要考虑合理的方案,本文通过介绍凤凰山体育中心与地铁5号线杜家碾地铁站接口工程的深基坑支护及开挖,分析周边管线保护及施工情况,以为后续类似工程提供参考
        [关键词]地铁;基坑;电力隧道;开挖;
0 引言
        随着我国城市化建设的快速发展,许多大型公共建筑考虑到交通便利,在地铁站与建筑之间增加连接通道,以实现直接进入地铁站的目的。本文已凤凰山体育中心为例,介绍一种地铁站接口处深基坑施工技术,为以后的类似施工提供参考。
1 工程概况
        本工程位于成都市金牛区北星大道和天龙路交叉路口东南侧地块内,其中R1地块物业通道与其西侧的成都地铁 5 号线杜家碾站D2 号出入口相接。为地下一层单跨箱型框架结构,基坑深度约为 11.74m,通道长度约为 38.22m。
        本工程需穿越两条危险性较大的电力隧道,项目北侧紧邻地铁5号线,围护桩与盾构区间最近处仅2.3m。

        基坑支护设计概况
        根据结构形式、工程水文地质及场地周边环境,基坑采用围护桩加内支撑的支护形式,邻近杜家碾车站采用桩+内支撑的支护方式,靠近地铁盾构区间围护桩采用人工挖孔桩,其余采用钻孔灌注桩,桩间网喷。
        土方开挖难点分析
        (1)临近地铁不能采用旋挖钻孔,人工挖孔施工难度大。
        (1)周边环境复杂,基坑变形控制严,稳定性要求高,地铁、管线保护是工程重难点
        (2)地铁盾构区间距离基坑较近,地铁隧道变形要求较高,增加施工难度。
2 支护及开挖方案
(1)支护桩施工
        1)旋挖钻孔灌注桩钻进成孔
        钻机就位时保持底座平稳,钻头中心采用桩定位器对准桩位,施工时先行配制泥浆,在泥浆池存一部分泥浆后才正式钻孔。开孔时做到稳、准、慢,钻进速度根据土层类别、孔径大小、钻孔深度及供浆量确定。根据钻孔桩所经地质条件,利用泥浆池和循环泵进行造浆护壁。
        2)人工挖孔灌注桩成孔
        开挖第一节桩孔土方→支护壁模板附加钢筋→浇筑第一节护壁混凝土→架设提升架、安装电动葫芦或卷扬机→安装吊桶、活动盖板、照明、水泵和通风机→开挖第二节桩孔土方→浇筑第二节护壁混凝土→逐层往下循环作业,将桩孔挖至设计深度。
        3)混凝土浇筑
        支护桩桩身混凝土强度等级为C30,水下灌注混凝土工艺流程为:安设导管及漏斗→悬挂隔水塞或滑阀(浮球)→灌注首批砼→连续灌注砼直至桩顶→拔出护筒。
(2)土方开挖施工
        1)第一阶段土方开挖
        土方机械开挖至冠梁底标高以上100mm处时,采用人工将剩余土方挖至电力隧道顶标高,同时施工混凝土挡墙及冠梁。施工完成后安装第一道钢支撑。
        电力隧道及16孔电力排管区域浇筑五条混凝土支撑,如图4所示,沿电力隧道方向的混凝土支撑两端与冠梁相连;沿电力排管方向的混凝土支撑两端分别与冠梁和电力隧道东侧的混凝土支撑相连;沿混凝土支撑方向预埋钢套管。


        人工挖除电力隧道下口土方,挖洞措施采取顺孔方式,分段分榀开挖,然后依次分段分榀张拉预应力钢绞线;电力隧道悬吊
        保护如图6所示。



        2)第二阶段土方开挖
悬吊保护完成后,沿东侧向西侧的顺序进行开挖,按照开挖深度进行安装第二道钢支撑,为尽量减小挖土对地铁的扰动,按照0.5m深为一个开挖段依次向下开挖,土方转至电力排管边缘用长臂挖机挖走。
        3)第三阶段开挖
        钢支撑安装完成后,采用60小挖机向下开挖,按照0.5m深为一个开挖段依次向下开挖至基底以上300mm,剩余部分采用人工清底。
3 施工对地铁的影响分析
        预测拟建物业通道施工期间,盾构区间结构的变形及位移情况。
        第一次开挖引起地面及盾构区间结构累计变形如图所示:

区间隧道竖向位移云图(单位:mm)
        经计算可知,基坑开挖工况下,引起盾构区间隧道累计最大沉降值为 2.5mm。满足要求。
4 变形监测
        监测控制网主要用于地下管线、建筑物沉降、围护体顶部的位移、基坑周边地表沉降、地下水位、围护墙体深层位移监测、深层土体测斜等方面的监测。监测控制网分两部分:
        (1)平面控制网:用于各水平位移监测项目平面控制基准;
        (2)水准控制网: 用于各垂直位移监测项目即沉降监测)的高程控制基准。
        平面控制点计划布设4个,控制区域为整个监测区。为使测距、测角误差在横、纵坐标上均匀分布,网形为闭合导线网,引测外方向为施工用平面控制网。点位设在稳定、安全的地方,有条件可采用固定观测墩;通常在地面埋设钢钉点,顶上刻划“+”字。
        水准控制点计划布设3个。建立闭合环与施工高程控制点,以后每个月应进行一次联测以校核它的稳定性。
5 结束语
        在地铁接口基坑支护及开挖的施工过程中,深基坑的安全可靠,直接关系建筑的安全性、稳定性,施工过程中对周围管线及结构采用合理的施工方案进行保护尤为重要。本文介绍了凤凰山体育中心项目与地铁站接口处的深基坑施工技术,可以为后续类似工程提供参考意义。
参考文献:
[1] 无锡地铁深基坑支护结构受力变形特性研究[J]. 田娇,王晓艳,蔡永昌.??地下空间与工程学报.?2011(06)
[2]基坑开挖对既有地铁隧道的影响分析[J]. 杨帆,魏焕卫.??现代隧道技术.?2018(S2)
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