地鐵車(chē)站深基坑支護(hù)施工技術(shù)分析

劉洋、唐凱

(成都市建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司，四川 成都 610041）

0 引言

為了更好地滿(mǎn)足百姓出行需要，越來(lái)越多城市開(kāi)展了道路橋梁、地鐵及地下管道等多方面建設(shè)，而這些建設(shè)都涉及基坑技術(shù)，尤其是深基坑處置技術(shù)，由于這一技術(shù)及工藝具有一定的綜合性和復(fù)雜性特征，再加上對(duì)技術(shù)條件及施工人員水平要求較高，因此成為市政工程亟待解決的重要問(wèn)題之一。如果未能處理好深基坑，那么極易出現(xiàn)安全風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題，嚴(yán)重的可能會(huì)引發(fā)塌陷、滑坡和涌水事故，從而導(dǎo)致百姓生命財(cái)產(chǎn)受損，由此可見(jiàn)深基坑施工技術(shù)的重要性。就目前來(lái)看，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，在地鐵施工項(xiàng)目方面推廣使用了多種支護(hù)手段，例如錨桿、釘土墻等，這些對(duì)于保障深基坑穩(wěn)定性而言具有重要意義。

1 深基坑工程特點(diǎn)分析

1.1 綜合性

對(duì)于深基坑工程而言，受地下作業(yè)環(huán)境影響，在施工過(guò)程中需要結(jié)合周邊環(huán)境的地質(zhì)特征來(lái)開(kāi)展作業(yè)，這樣才能保障施工進(jìn)程和施工效果。就具體來(lái)看，技術(shù)人員需要全面分析作業(yè)過(guò)程中可能出現(xiàn)的滲漏、強(qiáng)度及變形問(wèn)題，由此來(lái)制訂具有針對(duì)性和可行性的措施方案，這一方面可以保障地鐵施工進(jìn)度，另一方面可以保障作業(yè)人員的安全和地鐵工程的后續(xù)使用效果。

1.2 隱蔽性與復(fù)雜性

與普通的地上工程作業(yè)相比，地鐵項(xiàng)目整個(gè)作業(yè)環(huán)境與地面隔絕，因此施工過(guò)程具有一定的隱蔽性，再加上這一工程需要使用到一些復(fù)雜的設(shè)備，且整個(gè)工序流程相對(duì)繁雜，因此對(duì)人員技術(shù)要求較高，一旦出現(xiàn)操作不當(dāng)問(wèn)題，則直接會(huì)影響到深基坑質(zhì)量。由此可見(jiàn)，在開(kāi)展深基坑作業(yè)時(shí)，相關(guān)技術(shù)人員需要按照統(tǒng)一科學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)需要提高各操作環(huán)節(jié)的規(guī)范性和合理性，針對(duì)不同的路段，需要分析巖土特性及地質(zhì)構(gòu)造的具體特征，同時(shí)需要參考地下管線(xiàn)及建筑樁基等多方面因素，因此整個(gè)工程具有一定的復(fù)雜性特征。

1.3 區(qū)域性

深基坑對(duì)于巖土工程而言極為重要，其表現(xiàn)出較為明顯的區(qū)域性特征。受不同區(qū)域的土壤及巖石特征影響，在開(kāi)展深基坑施工作業(yè)時(shí)所采取的工藝方法及設(shè)備操作也存在較大差異。針對(duì)這一情況，相關(guān)作業(yè)人員不僅需要做好日常基礎(chǔ)性工作，還需要嚴(yán)格遵循規(guī)章制度，提高整個(gè)操作環(huán)節(jié)的規(guī)范性，最大程度地避免在施工作業(yè)過(guò)程中出現(xiàn)人為失誤問(wèn)題，同時(shí)需要結(jié)合實(shí)際情況靈活調(diào)整施工方案和進(jìn)度，這樣才能保障整個(gè)施工的效率和質(zhì)量。

1.4 高風(fēng)險(xiǎn)

對(duì)于基坑工程而言，其作業(yè)環(huán)境相對(duì)惡劣，因此整個(gè)作業(yè)具有一定的風(fēng)險(xiǎn)性。在具體的施工作業(yè)環(huán)節(jié)，相關(guān)技術(shù)人員需要做好風(fēng)險(xiǎn)防范工作，這對(duì)于保障整個(gè)地鐵施工進(jìn)度及作業(yè)團(tuán)隊(duì)的安全而言具有重要意義。技術(shù)人員需要根據(jù)巖石工程的復(fù)雜性特征靈活調(diào)整施工方案及進(jìn)度，同時(shí)需要結(jié)合實(shí)際情況做好針對(duì)性的風(fēng)險(xiǎn)防控工作，及時(shí)修正施工方案中存在的不足，由此來(lái)保障整個(gè)施工過(guò)程的安全性和規(guī)范性。

1.5 時(shí)空效應(yīng)

在實(shí)際進(jìn)行地鐵沿途工程施工的過(guò)程中，相關(guān)人員應(yīng)該從根本上意識(shí)到深基坑施工的重要性。建筑工程施工完成之后，隨著后續(xù)一段時(shí)間的使用，巖土內(nèi)部的結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生很大的變化。相關(guān)人員應(yīng)該從根本上意識(shí)到巖土物質(zhì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的問(wèn)題，在實(shí)際施工中，應(yīng)該著重把握外形。相關(guān)人員應(yīng)該從根本上意識(shí)到施工的重要性，應(yīng)該準(zhǔn)確地把握施工工期，全面提高整體的施工質(zhì)量。在施工的時(shí)候應(yīng)該充分考慮空間和時(shí)間的因素問(wèn)題，事先做好施工調(diào)研工作，明確深基坑工程的施工內(nèi)容。根據(jù)具體的施工情況和施工內(nèi)容，制訂詳細(xì)的施工方案，全面提高整體的施工效率。

2 地鐵車(chē)站深基坑支護(hù)技術(shù)

2.1 土方開(kāi)挖技術(shù)

在對(duì)地鐵和車(chē)站進(jìn)行施工的過(guò)程中，相關(guān)人員應(yīng)該明確深基坑支護(hù)技術(shù)的重要施工環(huán)節(jié)。應(yīng)該明確具體的施工質(zhì)量和施工標(biāo)準(zhǔn)，施工時(shí)，首先應(yīng)該將土方全部進(jìn)行挖掘和清理。在后續(xù)進(jìn)行開(kāi)發(fā)的過(guò)程中，還應(yīng)該準(zhǔn)確地把握開(kāi)挖的重點(diǎn)。首先應(yīng)該嚴(yán)格按照相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和要求開(kāi)展挖掘工作，在這些過(guò)程中還應(yīng)該準(zhǔn)確地把握開(kāi)發(fā)順序。從根本上保障相關(guān)社會(huì)人員的安全，保障相關(guān)人員的施工安全，應(yīng)該制訂詳細(xì)的施工方案和施工計(jì)劃。另外，還應(yīng)該做好施工預(yù)測(cè)，考慮施工過(guò)程中可能出現(xiàn)的一些問(wèn)題，并及時(shí)對(duì)這些問(wèn)題提出相對(duì)應(yīng)的解決方案。還應(yīng)考慮到施工場(chǎng)地的占用問(wèn)題，盡可能減少施工場(chǎng)地占用對(duì)環(huán)境以及周?chē)癖姵鲂性斐傻挠绊?。?yīng)用施工技術(shù)和施工工藝的過(guò)程中，考慮到不同的施工工藝所產(chǎn)生的施工效果不同，應(yīng)根據(jù)具體的施工情況，合理地選擇施工工藝。

2.1.1 分層開(kāi)挖

在施工的過(guò)程中，應(yīng)采用分層開(kāi)發(fā)技術(shù)。在應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行施工的過(guò)程中，首先對(duì)深基坑的各層次進(jìn)行科學(xué)合理的劃分。遵循各方面的發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)和施工標(biāo)準(zhǔn)，科學(xué)地進(jìn)行劃分，能夠有效地提高整體的施工質(zhì)量，也能為后續(xù)的施工帶來(lái)一定的指導(dǎo)。進(jìn)行分層開(kāi)挖施工的相關(guān)人員，應(yīng)從根本上明確施工安全的重要性。合理選擇施工方式，加強(qiáng)分層開(kāi)挖技術(shù)在深基坑施工中的應(yīng)用。對(duì)每層的厚度進(jìn)行分層處理，充分了解內(nèi)部支撐體系和內(nèi)部支撐結(jié)構(gòu)，保證內(nèi)部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性?？紤]到如果施工不當(dāng)，可能出現(xiàn)塌方的情況，所以應(yīng)合理地把握施工技術(shù)和施工方法，提高整體施工的安全性。

2.1.2 放坡開(kāi)挖

在放坡開(kāi)挖施工中，應(yīng)準(zhǔn)確把握施工技術(shù)和開(kāi)挖技術(shù)，能有效提高整體的施工進(jìn)度，并且能夠保證在較短的周期內(nèi)完成工程施工項(xiàng)目。從而減少這一過(guò)程中的成本支出，還能夠提高工程造價(jià)的質(zhì)量和效果。應(yīng)充分了解放炮施工的特殊性，考慮到后續(xù)可能出現(xiàn)土方和滑坡坍塌的情況，在施工的過(guò)程中，應(yīng)注意施工規(guī)范和施工標(biāo)準(zhǔn)，加大對(duì)邊坡的防護(hù)。要制訂詳細(xì)的施工方案，要求施工人員嚴(yán)格按照方案中的內(nèi)容開(kāi)展施工作業(yè)，盡量避免安全事故的發(fā)生。在正式施工之前，相關(guān)人員還應(yīng)進(jìn)行施工現(xiàn)場(chǎng)的勘察工作，嚴(yán)格按照施工標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工作業(yè)。

2.2 支護(hù)施工

在開(kāi)展深基坑工程作業(yè)時(shí)，技術(shù)人員需要使用到支護(hù)樁來(lái)保障結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。以錨桿支護(hù)施工技術(shù)為例，這一技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中可以通過(guò)灌注支護(hù)孔和固定鋼絲絞線(xiàn)來(lái)實(shí)現(xiàn)支護(hù)效果，但是在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中需要注重施工全面性，要求相關(guān)技術(shù)人員全面了解施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況及水文、地質(zhì)等具體數(shù)據(jù)，這樣才能保障這一技術(shù)的使用效果。相較于其他支護(hù)施工技術(shù)而言，錨桿支護(hù)技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中要求施工人員要全面了解地下深度數(shù)據(jù)，由此來(lái)確定錨桿深度和適宜位置，在明確了大致位置之后，需要使用錨桿機(jī)來(lái)詳細(xì)檢查并測(cè)定其水平位置及傾斜度，這些都有助于充分保障整個(gè)支護(hù)技術(shù)的使用效果和穩(wěn)定性。除此之外，在進(jìn)行灌注支護(hù)孔作業(yè)時(shí)需要保障深度和位置符合工程建設(shè)需要，再加上這一施工具有隱蔽性特征，因此一旦出現(xiàn)施工漏洞問(wèn)題則很難進(jìn)行補(bǔ)救，這也就意味著前期的數(shù)據(jù)勘察和檢查記錄工作極為重要。

2.3 基坑排水

為了更好地開(kāi)展地鐵車(chē)站施工作業(yè)，技術(shù)人員需要做好基坑排水工作，以此來(lái)保障整個(gè)工程施工質(zhì)量。在具體的施工作業(yè)過(guò)程中，需要在開(kāi)挖基坑階段中設(shè)置好臨時(shí)排水溝，一方面需要注重排水溝間隔，另一方面注重基坑開(kāi)挖坡度，前者控制在30～40m，后者一般控制在3%～5%，這兩者的設(shè)置可以有效避免基坑積水，從而提高排水質(zhì)量。除此之外，在基本完成車(chē)站主體結(jié)構(gòu)建設(shè)作業(yè)之后，技術(shù)人員需要使用螺栓來(lái)擰緊鐵蓋板、膠墊和法蘭盤(pán)，同時(shí)需要做好臨時(shí)集水井井口封閉工作，通常需要使用混凝土來(lái)封閉這一井口，由此來(lái)保障整體排水效果。

2.4 施工監(jiān)測(cè)

對(duì)于百姓出行和城市交通領(lǐng)域發(fā)展而言，地鐵車(chē)站的施工作業(yè)極為重要，而其中所使用到的深基坑支護(hù)施工技術(shù)極為關(guān)鍵，由于這一技術(shù)具有隱蔽性，因此在施工作業(yè)過(guò)程中需要做好全過(guò)程監(jiān)測(cè)工作。在具體監(jiān)測(cè)環(huán)節(jié)，技術(shù)人員需要根據(jù)施工圖紙和施工環(huán)境來(lái)合理監(jiān)控管理相關(guān)控制值和報(bào)警值，由此來(lái)保障整個(gè)施工作業(yè)在安全有序的前提下順利開(kāi)展。除此之外，為了最大程度地保障監(jiān)測(cè)效果，技術(shù)人員需要全面控制施工重點(diǎn)環(huán)節(jié)，在開(kāi)挖土方及基坑排水等方面做好質(zhì)量管理。從這一層面講，提高施工監(jiān)測(cè)效率是保障整個(gè)工程質(zhì)量的關(guān)鍵，在此基礎(chǔ)上提高檢測(cè)準(zhǔn)確性可以有效保障深基坑工程得以順利開(kāi)展。

3 施工重點(diǎn)、難點(diǎn)分析及對(duì)策、保障措施

3.1 基坑變形控制

在對(duì)該工程開(kāi)展深基坑施工作業(yè)前應(yīng)充分分析周邊環(huán)境，其西側(cè)緊鄰?fù)ㄜ?chē)地鐵線(xiàn)路，兩者直線(xiàn)距離為34～36m，且基坑深度達(dá)14m，這意味著作業(yè)過(guò)程中容易受應(yīng)力及負(fù)荷影響而導(dǎo)致出現(xiàn)變形。針對(duì)這一情況，技術(shù)人員應(yīng)采取以下措施來(lái)完成實(shí)時(shí)監(jiān)控，首先監(jiān)控柱體垂直度，保障其偏差小于0.5%，在此基礎(chǔ)上檢查搭接長(zhǎng)度，避免分叉；其次監(jiān)控開(kāi)挖過(guò)程，一旦發(fā)現(xiàn)異常情況則及時(shí)處理，在這一過(guò)程中實(shí)時(shí)收集上報(bào)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，準(zhǔn)確獲取開(kāi)挖進(jìn)度信息；最后做好柱體加固處理并制訂完善的應(yīng)急預(yù)案，由此來(lái)保障整個(gè)工程作業(yè)有序開(kāi)展。

3.2 與建筑物距離較近

在作業(yè)過(guò)程中，技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)距施工區(qū)域15m 左右有老舊建筑物，且由于這些建筑物采用了基坑較淺的條形基礎(chǔ)，這意味著需要采取合理的處理方法來(lái)避免導(dǎo)致周邊建筑物變形。結(jié)合這一情況，技術(shù)人員經(jīng)過(guò)分析之后，采取了以下處理方法。在開(kāi)展三軸深攪樁施工作業(yè)時(shí)，首先保障深度控制在10m 以?xún)?nèi)，同時(shí)要求施工人員做到一次性開(kāi)挖，并及時(shí)清理溝槽中的泥漿雜質(zhì)，這樣可以避免受地面隆起影響而導(dǎo)致出現(xiàn)作業(yè)事故。除此之外，技術(shù)人員需要加強(qiáng)對(duì)止水樁垂直度和均勻度等的控制力度，最大程度地保障其在使用過(guò)程中的受力效果，由此來(lái)避免出現(xiàn)變形問(wèn)題。在達(dá)到開(kāi)挖深度后，施工人員要及時(shí)鋪設(shè)墊層并澆筑混凝土，通過(guò)控制施工時(shí)間來(lái)縮短基坑裸露時(shí)長(zhǎng)。

3.3 機(jī)械設(shè)備復(fù)雜多樣

受西側(cè)和南側(cè)高壓線(xiàn)路影響，整個(gè)工程所面臨的外部條件存在復(fù)雜性，再加上受到施工進(jìn)度和施工期限影響，因此整個(gè)工程作業(yè)受到一定制約。為了更好地保障整體質(zhì)量，管理人員在作業(yè)過(guò)程中需要做好進(jìn)度管控工作，結(jié)合設(shè)計(jì)方案和實(shí)際情況提前規(guī)劃各階段作業(yè)施工時(shí)長(zhǎng)，當(dāng)出現(xiàn)工期延誤情況時(shí)，需要及時(shí)尋找原因并調(diào)整進(jìn)度。

同時(shí)，還需要安排專(zhuān)業(yè)人員做好設(shè)備和道路的管理工作，由此來(lái)保障設(shè)備設(shè)施高效調(diào)度及現(xiàn)場(chǎng)交通順暢。除此之外，為了避免出現(xiàn)受施工材料消耗大而影響工程進(jìn)度的問(wèn)題，施工團(tuán)隊(duì)需要提前做好相關(guān)材料的采購(gòu)及存儲(chǔ)工作，在選擇混凝土材料時(shí)需要提前考察并選擇兩家以上供應(yīng)商，由此來(lái)保障施工材料及時(shí)供應(yīng)。

3.4 地下管線(xiàn)保護(hù)

地下工程作業(yè)經(jīng)常受施工區(qū)域的管道影響，因此在開(kāi)展該項(xiàng)目工程作業(yè)時(shí)，施工團(tuán)隊(duì)要提前做好現(xiàn)場(chǎng)勘察工作，全面了解區(qū)域內(nèi)布設(shè)的煤氣管、污水管和雨水管等管線(xiàn)，在此基礎(chǔ)上根據(jù)圖紙信息調(diào)整制訂出更加合理可行的施工方案，最大程度地避免對(duì)周邊線(xiàn)路造成影響。

除此之外，為了提高施工效率和質(zhì)量，施工團(tuán)隊(duì)嚴(yán)格落實(shí)責(zé)任制，明確劃分工作職責(zé)和任務(wù)，這同樣可以避免對(duì)管線(xiàn)的破壞，同時(shí)還加強(qiáng)了對(duì)作業(yè)過(guò)程的監(jiān)管，通過(guò)設(shè)置監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)來(lái)實(shí)時(shí)獲取參數(shù)數(shù)據(jù)，其有助于及時(shí)掌握沉降信息和施工進(jìn)度，從而提高對(duì)相關(guān)問(wèn)題的解決效率，由此來(lái)提高對(duì)地下管線(xiàn)的保護(hù)效果。

4 施工期間對(duì)地鐵的保護(hù)措施

4.1 基坑維護(hù)過(guò)程的保護(hù)

由于整個(gè)基坑作業(yè)需要使用到種類(lèi)繁多的機(jī)械設(shè)備，因此施工人員需要提前做好設(shè)備的選擇和運(yùn)行調(diào)試工作，同時(shí)要在作業(yè)過(guò)程中控制好水灰比和攪拌速度，由此來(lái)提高混合料的使用效果。在作業(yè)過(guò)程中要合理控制三軸攪拌樁施工走向和施工速度，技術(shù)人員需要結(jié)合工程設(shè)計(jì)內(nèi)容來(lái)控制注漿壓力，由此來(lái)減少對(duì)地層的擾動(dòng)和破壞，從而提高基坑維護(hù)過(guò)程的保護(hù)效果。

4.2 降水施工中的保護(hù)

結(jié)合該施工項(xiàng)目特點(diǎn)，周邊巖體為風(fēng)化泥質(zhì)砂巖，且整個(gè)施工區(qū)域位于相對(duì)繁華的地段，周邊地鐵管線(xiàn)和居民區(qū)較多，因此為了最大程度保障基坑穩(wěn)定性，在施工過(guò)程中要做好坑內(nèi)外降水井和觀測(cè)井的設(shè)置工作，前者設(shè)置38 口，后者設(shè)置36 口，由此來(lái)及時(shí)獲取水位情況數(shù)據(jù)。除此之外，施工人員還要嚴(yán)格把控三軸攪拌樁注漿作業(yè)質(zhì)量，由此來(lái)提高其結(jié)構(gòu)止水性能，在此基礎(chǔ)上通過(guò)科學(xué)檢測(cè)區(qū)域水環(huán)境來(lái)避免基坑出現(xiàn)變形情況，從而提高整體結(jié)構(gòu)的安全性。

5 結(jié)語(yǔ)

近年來(lái)，隨著城市化進(jìn)程的加劇和城市交通體系的建設(shè)，地鐵施工數(shù)量和規(guī)模呈現(xiàn)擴(kuò)大趨勢(shì)。為了更好地保障整體施工質(zhì)量，有關(guān)部門(mén)及施工人員需要不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)際的地質(zhì)條件和外部環(huán)境選擇適宜的深基坑支護(hù)技術(shù)，在此基礎(chǔ)上遵循規(guī)范的工序流程有序開(kāi)展作業(yè)，由此來(lái)保障地鐵運(yùn)行安全和車(chē)站使用效果。