地鐵車站深基坑開挖及支護(hù)施工技術(shù)

摘要：基坑開挖在地鐵車站工程施工中的是非常重要的工作部分，因?yàn)榈罔F車站地下管線較為復(fù)雜，再加之復(fù)雜的土層情況，導(dǎo)致地鐵車站深基坑開挖及支護(hù)工作具有較高難度。據(jù)此，本文基于具體的工程實(shí)際情況分析地鐵車站深基坑開挖及支護(hù)工作中的重難點(diǎn)，從施工技術(shù)應(yīng)用入手，詳細(xì)提出了保障地鐵車站深基坑開挖及支護(hù)技術(shù)施工質(zhì)量的方案。

關(guān)鍵詞：地鐵車站;深基坑開挖;支護(hù)技術(shù)

伴隨科學(xué)技術(shù)水平的日益深化，各行各業(yè)的發(fā)展迎來(lái)了前所未有的智慧化改變，但與此同時(shí)，因?yàn)榻?jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，社會(huì)發(fā)展對(duì)于城市交通運(yùn)輸?shù)男枨筮_(dá)到了前所未有的狀態(tài)，當(dāng)前城市交通運(yùn)輸已經(jīng)無(wú)法滿足社會(huì)發(fā)展的需求，甚至在一定程度上對(duì)行業(yè)發(fā)展造成了阻礙作用。在城市交通運(yùn)輸方式中，地鐵是非常重要一項(xiàng)交通設(shè)施，是緩解城市交通運(yùn)輸壓力非常重要的手段。然而，地鐵在建設(shè)過(guò)程中受到眾多因素的影響，導(dǎo)致地鐵工程安全性與穩(wěn)定性難以得到保障，尤其是深基坑開挖工程，更是受到地鐵地下管線、土層分布等多方面因素的影響。因此，有必要詳細(xì)分析地鐵工程深基坑開挖及支護(hù)施工技術(shù)，以提高地鐵車站深基坑工程的施工質(zhì)量。

1.地鐵車站深基坑工程特性分析

地鐵車站深基坑工程相較于一般交通道路的深基坑工程具有一定差異性。首先，地鐵車站深基坑工程通常而言在施工規(guī)模上相較于一般交通道路而言更大一些，而且在內(nèi)部結(jié)構(gòu)上要更加復(fù)雜[1]。一般而言，為了滿足不同城市居民的交通運(yùn)輸需求，地鐵路線必須具有交叉性，以便于城市居民進(jìn)行換乘。因此，地鐵車站內(nèi)部必須要設(shè)置換乘路線，從而加大了深基坑工程的施工規(guī)模，進(jìn)而導(dǎo)致工程周期相較于一般深基坑工程要稍長(zhǎng)一些。其次，地鐵車站深基坑工程相較于一般交通道路的深基坑工程具有更多的難以確定性因素。地鐵的運(yùn)行方式屬于城市底下運(yùn)行，因此在進(jìn)行深基坑工程施工過(guò)程中，通常不可避免地涉及到燃?xì)夤艿馈⒐┧艿赖瘸鞘兄匾芫€。施工單位在進(jìn)行深基坑工程施工之前，必須要同相關(guān)部門提前進(jìn)行協(xié)調(diào)規(guī)劃，明確施工路段中是否涉及到需要城市管線進(jìn)行遷改的工作，因此而加大了了地鐵車站深基坑工程的難度。最后，因?yàn)榈罔F車站深基坑工程的規(guī)模相對(duì)較大一些，施工單位在具體施工之前，為了保障施工安全性與穩(wěn)定性，必須組織相關(guān)專家提前制定專項(xiàng)施工方案，同時(shí)在施工過(guò)程中注意落實(shí)監(jiān)控量測(cè)工作。

2.工程概況及重難點(diǎn)分析

2.1工程概況

某地鐵車站所處位置是兩條干路的交叉口，全場(chǎng)為204m，標(biāo)準(zhǔn)段寬度為32m，深度為28.76m，頂板的覆土厚度為4.1m。因?yàn)樵摴こ淘谑┕ぶ?，施工單位提前組織相關(guān)專家進(jìn)行專項(xiàng)施工方案的編制工作，制定了詳細(xì)的工程施工流程，以保障工程的順利推進(jìn)。

2.2施工重難點(diǎn)分析

該工程施工主要面對(duì)以下兩個(gè)難點(diǎn)問(wèn)題：

第一，該工程范圍內(nèi)涉及到眾多的地下管線，在施工過(guò)程中需要進(jìn)行地下管線的改遷，此過(guò)程需要涉及到眾多專業(yè)的專項(xiàng)內(nèi)容，加大了整體施工的工作量，而且需要與諸多專業(yè)部門進(jìn)行協(xié)調(diào)溝通，綜合協(xié)調(diào)難度非常大。因此，在實(shí)際施工之前，施工單位需要針對(duì)施工路段內(nèi)的管線進(jìn)行充分調(diào)查，并積極與相關(guān)部門取得溝通，制定完善的管線改遷方案，同時(shí)在施工地面標(biāo)記好重要管線的走向，避免具體施工破壞到重要管線，從而影響城市居民的日常工作生活。

第二，因?yàn)樵摴こ烫幱趦蓷l重要干線的交叉口位置，附近具有很多建筑，在施工過(guò)程中必須提前進(jìn)行維護(hù)工作，在具體施工中應(yīng)采取分層分段施工，同時(shí)注意好撐與挖的先后順序，避免在具體施工過(guò)程中出現(xiàn)超挖情況。此外，在施工過(guò)程中實(shí)時(shí)關(guān)注附近建筑墻體與路面是否出現(xiàn)開裂問(wèn)題，一旦出現(xiàn)問(wèn)題應(yīng)第一時(shí)間停工，并采取相應(yīng)的處理方案。

3.基坑開挖及支護(hù)

3.1基坑開挖施工流程及工藝

該工程基坑開挖采用明挖法，按照“分段、分層、對(duì)稱、平衡、快速開挖、快速支撐、快速施工”的原則進(jìn)行具體施工[2]，總體采用縱向分段的施工方式。為了確保施工安全，在施工前進(jìn)行降水處理。采用φ273 mm 鋼花管作為本次工程施工的降水井濾水管，在下管處理以前，施工單位先進(jìn)行了測(cè)量孔深以及設(shè)置扶正器的處理，濾水管保持連續(xù)下降，在濾水管已經(jīng)被下放到實(shí)現(xiàn)設(shè)定好的標(biāo)高以后，對(duì)井口進(jìn)行居中固定，之后進(jìn)行濾料填筑，控制濾料總量大于設(shè)計(jì)總量的95%，最后安裝水泵進(jìn)行試抽處理?；娱_挖基本工作流程如下：首先，依據(jù)提前調(diào)查好的地下管線情況進(jìn)行管線改遷工作，同時(shí)在施工附近建立圍護(hù)樁，并完成冠梁及臨時(shí)支柱樁的施工工作。其次，進(jìn)行第一次施工段開挖，位置是第一道支撐中心正下方的0.5m處，同時(shí)進(jìn)行冠梁及混凝土支撐工作。再次，進(jìn)行第二次施工段開挖，位置是第二道支撐底面下方，深度與前一次保持相同，在處理工藝上則改為掛網(wǎng)噴錨，同時(shí)進(jìn)行第一道鋼支撐的架設(shè)工作。之后，進(jìn)行第三次施工段開挖，深度保持相同，位置是第三道支撐底面下方，處理工藝與第二次施工段開挖保持相同[3]。然后，開挖至基坑底。最后，對(duì)基坑底板做防水處理，同時(shí)完成混凝土澆筑工作。

3.2基坑支護(hù)施工

該工程采用鋼筋混凝土支撐作為第一道內(nèi)支撐，其優(yōu)勢(shì)在于可以提高整體結(jié)構(gòu)的剛性，借助冠梁實(shí)現(xiàn)同圍護(hù)結(jié)構(gòu)之間的相輔相成，從而為工程安全性與穩(wěn)定性奠定良好基礎(chǔ)。在施工之前，需要先調(diào)整基底標(biāo)高預(yù)留墊層施工厚度，之后進(jìn)行支撐預(yù)拱度的設(shè)置處理，在墊層時(shí)需要填充5cm左右的砂漿，從而保證支撐穩(wěn)定性，之后綁扎混凝土支撐鋼筋，同時(shí)安裝好預(yù)埋件，并通過(guò)混凝土連系梁進(jìn)行連接。側(cè)模的拼接方式選擇鋼模板對(duì)拉固定方式，控制拉桿間距在60cm×100cm。之后通過(guò)帶頂托的φ48 mm鋼管進(jìn)行外側(cè)斜撐的固定，并在前模板內(nèi)側(cè)進(jìn)行脫模劑處理。等到混凝土徹底凝結(jié)后，才可以進(jìn)行模板的拆除處理，初凝時(shí)還需進(jìn)行表面的二次收面處理，并進(jìn)行保溫處理[4]。支撐預(yù)拱度應(yīng)預(yù)留出千分之二，等到支撐強(qiáng)度超過(guò)80%后，才可以進(jìn)行下一階段的施工。

在基坑開挖施工以后，側(cè)向土將對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)造成壓力沖擊，從而導(dǎo)致圍護(hù)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變形情況。為保障施工安全，需要在基坑中央設(shè)立臨時(shí)立柱樁，同時(shí)為了加強(qiáng)承重，還需要同連系梁之間進(jìn)行固定處理。當(dāng)?shù)谝淮问┕ざ伍_挖結(jié)束以后，需要依次完成鋼圍檁托架、鋼圍檁的安裝工作，同時(shí)在支撐頭處，應(yīng)采用膨脹螺栓嵌入圍護(hù)樁配合花籃螺絲掛住鋼圍檁進(jìn)行上掛處理，以及通過(guò)鋼牛腿托住鋼支撐端部進(jìn)行下設(shè)處理。

在對(duì)鋼支撐施加預(yù)應(yīng)力的過(guò)程中，一定要保證與千斤頂伸力保持相同，因此一定要仔細(xì)計(jì)算，確保數(shù)據(jù)的真實(shí)與準(zhǔn)確。在基坑內(nèi)需要設(shè)置格構(gòu)柱，并同連系梁之間采用箍圈進(jìn)行固定，同時(shí)用鋼板減小鋼支撐同連系梁的空隙大小。為了保障工程的安全，需要實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)鋼支撐軸力，出現(xiàn)異常時(shí)需要進(jìn)行相應(yīng)處理。為了避免鋼支撐脫落，施工單位必須安排專職指揮人員進(jìn)行監(jiān)管，確保鋼支撐軸力保持在規(guī)定范圍內(nèi)。同時(shí)通過(guò)扭力扳手在滿足扭矩基礎(chǔ)上進(jìn)行鋼支撐拼接工作，同時(shí)要求施工人員禁止在鋼支撐上行動(dòng)或擺放建筑材料，同時(shí)還可以通過(guò)鋼絲繩將支撐進(jìn)行連接，提高鋼支撐的穩(wěn)定性。

最后，施工需要注意的重要事項(xiàng)便是鋼支撐拆除工作，在拆除過(guò)程中，必然會(huì)形成對(duì)其他支護(hù)結(jié)構(gòu)的壓力沖擊。因此，在具體施工之前，需要保證受到壓力沖擊的支護(hù)結(jié)構(gòu)可以滿足穩(wěn)定性設(shè)計(jì)要求，還可以對(duì)上一道鋼支撐再次增加軸力，在拆除過(guò)程中逐漸釋放軸力，以免出現(xiàn)軸力瞬時(shí)過(guò)大的情況。噴射混凝土則需要控制好噴射工藝，并在整體施工過(guò)程中落實(shí)好施工監(jiān)測(cè)工作。

結(jié)語(yǔ)

地鐵車站深基坑開挖及支護(hù)工程具有非常高的風(fēng)險(xiǎn)性，在具體施工過(guò)程中一定要嚴(yán)格控制施工工藝，相關(guān)人員必須落實(shí)好具體施工前的準(zhǔn)備工作以及施工過(guò)程中的監(jiān)管工作，只有如此，才能保障地鐵車站深基坑施工本身的安全性，以及不對(duì)周圍居民及建筑造成不利影響。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉文勝，梁文新，黃華祥.復(fù)雜環(huán)境下車站深基坑工程支護(hù)及開挖施工技術(shù)[J].綠色環(huán)保建材，2020（11）：120-122.

[2]羅海泉.深基坑支護(hù)施工技術(shù)在地鐵車站工程中的應(yīng)用分析[J].智能城市，2020，6（10）：229-230.

[3]林開營(yíng).關(guān)于深基坑支護(hù)技術(shù)的研究及工程應(yīng)用分析——以某地鐵站為例[J].福建建材，2018（12）：55-56+82.

[4]張翼.地鐵車站深基坑支護(hù)施工技術(shù)研究[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2017（30）：148-149.

作者簡(jiǎn)介：劉海軍（1982-）男，漢族，內(nèi)蒙古呼和浩特托縣，職稱工程師，學(xué)歷本科，研究方向土木工程。

（中交路橋華東工程有限公司? 上海? 201210）