火器營(yíng)站圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工技術(shù)研究

陳江濤 鄭 巍

(1.南華大學(xué)城市建設(shè)學(xué)院，湖南 衡陽(yáng) 421001; 2.北京住總集團(tuán)有限責(zé)任公司，北京 100029)

火器營(yíng)站圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工技術(shù)研究

陳江濤1,2鄭 巍2

(1.南華大學(xué)城市建設(shè)學(xué)院，湖南 衡陽(yáng) 421001; 2.北京住總集團(tuán)有限責(zé)任公司，北京 100029)

結(jié)合北京地鐵10號(hào)線二期工程17標(biāo)的工程實(shí)例，具體闡述了在無(wú)水砂卵石地層中圍護(hù)樁的成孔、鋼支撐架設(shè)和樁間掛網(wǎng)噴射混凝土護(hù)壁的具體施工方法，在基坑開(kāi)挖過(guò)程中，采用分步分層的土方開(kāi)挖方式，每層開(kāi)挖深度不大于2.0 m，及時(shí)架設(shè)鋼支撐，及時(shí)進(jìn)行掛鋼筋網(wǎng)噴射C20混凝土護(hù)壁，配以早強(qiáng)劑和速凝劑的使用，有效的保證了基坑側(cè)壁土方的穩(wěn)定性，確保了基坑安全。

圍護(hù)結(jié)構(gòu)，施工，基坑

1 工程概況

火器營(yíng)站為地下兩層島式站臺(tái)車(chē)站，站臺(tái)寬12.0 m，車(chē)站結(jié)構(gòu)總長(zhǎng)275.3 m，標(biāo)準(zhǔn)段總寬20.7 m、車(chē)站總建筑面積為12 811 m2，地下1層為站廳層，地下2層為站臺(tái)層。

車(chē)站主體基坑長(zhǎng)275.5 m，標(biāo)準(zhǔn)段寬20.9 m，擴(kuò)大端寬24.6 m，基坑平面近似呈長(zhǎng)方形，標(biāo)準(zhǔn)段開(kāi)挖深度為16.48 m，開(kāi)挖土方約98 098 m3。設(shè)計(jì)地面高程在51.04 m～51.73 m之間?；铀诂F(xiàn)狀均為綠地?；影踩燃?jí)為一級(jí)。綜合考慮車(chē)站站址環(huán)境及周邊規(guī)劃情況，支護(hù)結(jié)構(gòu)采用鉆孔灌注樁加內(nèi)支撐的形式。平面圖如圖1所示。

火器營(yíng)站地形起伏不大，土層以第四紀(jì)沖、洪地土層為主。按照沉積年代、成因類(lèi)型及巖性，場(chǎng)區(qū)地層自上而下依次為：粉土填土①層，雜填土①1層，粉土②層，粉質(zhì)粘土②1層，粘土②2層，粉細(xì)砂②3層，粉細(xì)砂④3層，卵石⑤層，細(xì)中砂⑤1層，粉質(zhì)粘土⑤4層，粉質(zhì)粘土⑥層，粘土⑥1層，粉土⑥2層，卵石⑦層，中粗砂⑦1層，粉細(xì)砂⑦2層，粉質(zhì)粘土⑧層，細(xì)中砂⑧3層，卵石⑨層。

2 圍護(hù)樁成樁方法

火器營(yíng)車(chē)站圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用鉆孔灌注樁，共366顆，樁徑為1.0 m，樁長(zhǎng)主要為21.0 m，樁間距為在兩個(gè)端頭井處為1.4 m，標(biāo)準(zhǔn)段為1.0 m。圍護(hù)樁上施作1.0 m×0.8 m冠梁。灌注樁使用C30混凝土，冠梁使用C25混凝土，噴射混凝土采用C20。受力筋混凝土保護(hù)層厚度為：鉆孔灌注樁：50 mm；冠梁：25 mm。結(jié)合實(shí)際地質(zhì)情況，使用兩臺(tái)旋挖鉆機(jī)進(jìn)行圍護(hù)樁施工。

根據(jù)火器營(yíng)車(chē)站土層勘探情況，固孔采用膨潤(rùn)土懸浮泥漿作為護(hù)壁泥漿，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置400 cm×500 cm深100 cm的泥漿池，泥漿池進(jìn)行防滲處理。廢棄泥漿使用專(zhuān)車(chē)運(yùn)輸，定點(diǎn)外棄。泥漿比重保持在1.2～1.3左右，粘度為22 s～30 s，含砂率不大于4%。

3 圍護(hù)結(jié)構(gòu)與土方開(kāi)挖過(guò)程控制

鋼支撐的架設(shè)是保證基坑開(kāi)挖和主體結(jié)構(gòu)施工安全、控制基坑收斂和位移的有效措施?；鹌鳡I(yíng)站明挖基坑設(shè)三道鋼支撐，支撐采用鋼管形式，直徑為609 mm，壁厚t=12 mm，t=14 mm，t=16 mm，鋼材為Q235。第一、二道鋼支撐垂直向間距為5.7 m，第二、三道鋼支撐垂直間距為6.0 m。鋼支撐標(biāo)準(zhǔn)段水平間距，第一道約為6.0 m，第二、三道為3.0 m。第一道鋼支撐支撐于冠梁預(yù)埋鋼板上，第二、三道鋼支撐通過(guò)兩根Ⅰ40b型鋼構(gòu)成的鋼圍檁支撐在鉆孔灌注樁上，鋼圍檁由支撐托架和脹管螺栓支承。鋼支撐安裝時(shí)預(yù)加40%～60%的支撐設(shè)計(jì)軸力。鋼圍檁、支撐托架各構(gòu)件的連接采用焊接，支撐鋼管的連接采用高強(qiáng)螺栓。

土方開(kāi)挖每2 m一步，開(kāi)挖過(guò)程中，基坑側(cè)壁的工作平臺(tái)開(kāi)挖寬度控制為2 m，并且每開(kāi)挖2 m進(jìn)行錨噴作業(yè)。噴錨過(guò)程中由于側(cè)壁土質(zhì)主要為砂卵石且粒徑較大，網(wǎng)片固定鋼筋打入深度無(wú)法滿足2 m的設(shè)計(jì)要求。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，采用在圍護(hù)樁上鉆孔，打入φ20鋼筋來(lái)固定鋼筋網(wǎng)片，并及時(shí)噴射混凝土，保證了基坑側(cè)壁的穩(wěn)定。

4 鋼支撐安拆裝過(guò)程控制

支撐的安裝與土方施工緊密結(jié)合，在土方挖到設(shè)計(jì)標(biāo)高的區(qū)段內(nèi)，及時(shí)安裝支撐，并且預(yù)加軸力應(yīng)及時(shí)施加并符合設(shè)計(jì)要求，第一層鋼支撐應(yīng)在冠梁強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80%方可安裝。安裝管撐前首先在圍護(hù)結(jié)構(gòu)上安裝固定鋼圍檁的三角支撐架，然后安裝圍檁，安裝鋼管時(shí)用測(cè)量?jī)x器校正，控制好軸線位置，防止鋼管安裝不到位。

采用雙點(diǎn)起吊法用龍門(mén)吊將拼裝好的鋼支撐吊放到預(yù)定位置和標(biāo)高處，放置在已焊接好的鋼圍檁托架上。

施加預(yù)應(yīng)力:每根鋼管支撐均在活絡(luò)頭一端設(shè)置千斤頂支座和承力牛腿，鋼支撐吊裝到位后立即用特制的液壓千斤頂對(duì)鋼管支撐端部施加設(shè)計(jì)軸力的40%～60%的預(yù)加力。

5 樁間網(wǎng)噴混凝土

樁間噴射混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C20，噴射應(yīng)隨土方開(kāi)挖進(jìn)行，分段分片。掛網(wǎng)采用φ6@150×150鋼筋網(wǎng)片。先鋪掛鋼筋網(wǎng)，按照設(shè)計(jì)要求固定于樁體周?chē)?，然后噴混凝土護(hù)壁，并找平以確保防水層的施工。當(dāng)樁間滲水時(shí)，在護(hù)面設(shè)泄水孔，插入塑料管，填滿濾料，將水導(dǎo)出。用混凝土噴射機(jī)向鋼筋網(wǎng)自上而下螺旋噴射混凝土，確定合理的風(fēng)壓，保證噴料均勻、連續(xù)。噴射厚度為80 mm(先初噴40 mm，然后掛網(wǎng)再?gòu)?fù)噴40 mm)。

6 基坑監(jiān)測(cè)

基坑監(jiān)測(cè)項(xiàng)目主要為：基坑周?chē)乇沓两?、樁頂位移、樁體變形、樁內(nèi)鋼筋應(yīng)力應(yīng)變、支撐軸力、側(cè)土壓力等，主要目的是及時(shí)掌握基坑變形情況，樁體內(nèi)部應(yīng)力情況，圍護(hù)樁的位移情況，基坑側(cè)壁穩(wěn)定性等，確保土方開(kāi)挖施工過(guò)程中，基坑及周邊建筑物、管線的安全。

7 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)北京地鐵10號(hào)線二期火器營(yíng)站圍護(hù)結(jié)構(gòu)的施工實(shí)踐，證明了在地鐵車(chē)站的深基坑開(kāi)挖過(guò)程中，通過(guò)鉆孔灌注樁施工，在基坑不同深度架設(shè)多道鋼支撐并預(yù)加軸力，及時(shí)掛網(wǎng)噴射混凝土護(hù)壁，并于基坑開(kāi)挖的同時(shí)采用多種方法對(duì)基坑地表及周邊進(jìn)行監(jiān)測(cè)，有效的控制了基坑周邊的地面沉降，保證了基坑的凈空尺寸，確保了基坑的安全。

[1] 王 帆.地鐵施工安全風(fēng)險(xiǎn)建模及演化研究[D].武漢：華中科技大學(xué),2013.

[2] 王 純.基于人的不安全行為的地鐵施工安全管理研究[D].天津：天津理工大學(xué),2014.

[3] 藍(lán)及釗.地鐵施工技術(shù)淺談[J].科技與創(chuàng)新,2015(4):130-131.

[4] 趙 瑩.淺談地鐵施工管理與施工技術(shù)[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品,2015(11):132.

[5] 馬笑遇.關(guān)于地鐵施工技術(shù)要點(diǎn)的具體分析[J].黑龍江科技信息,2015(18):202.

[6] 高 寧.試探析當(dāng)前地鐵施工中的監(jiān)測(cè)技術(shù)和安全風(fēng)險(xiǎn)[J].城市地理,2015(2):48.

Study on construction technology of enclosure structure of Huoqiying station

Chen Jiangtao1,2Zheng Wei2

(1.SchoolofUrbanConstruction,UniversityofSouthChina,Hengyang421001,China;2.BeijingUni-ConstructionGroupCo.,Ltd,Beijing100029,China)

Based on the truth of No.17 of Beijing subway 10 line Ⅱ project, this study gives us a brief introduction to specific construction methods of projects in waterless sandy cobble stratum, like retaining piles into a hole, setting up a steel shotcrete and net-suspended spray concrete retaining wall. During the project of digging the deep foundation pit, we should do the earthwork step-by-step and layer-by-layer, and also should keep the depth of each layer under 2.0 m. Moreover, by setting up steel shotcrete and net-suspended spray C20 concrete retaining wall on time, with the help of early strength agent and accelerating agent, we can effectively guarantees the stability of side of foundation pit and the safety of the foundation pit.

enclosure structure, construction, foundation pit

1009-6825(2015)32-0069-02

2015-09-02

陳江濤(1975- )，男，在讀碩士

TU463

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