摘 要:后建基坑緊鄰運(yùn)營地鐵的基坑工程,在施工中會(huì)受到多方面因素的制約,致使在施工中會(huì)存在著很多的施工困難。本文對其施工難度進(jìn)行了簡單的分析,并提出了相應(yīng)的對策以供參考。
關(guān)鍵詞:后建基坑;緊鄰;運(yùn)營地鐵;施工技術(shù)
中圖分類號:U231.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1671-3362(2013)11-0078-02
隨著我國經(jīng)濟(jì)和科技的快速發(fā)展,人們對于交通運(yùn)輸?shù)囊笠沧兊迷絹碓礁?。面對于現(xiàn)在日益嚴(yán)重的交通堵塞現(xiàn)象,進(jìn)行地鐵工程施工成為交通運(yùn)輸行業(yè)的重點(diǎn)發(fā)展趨勢。但在地鐵工程施工中會(huì)遇到后建基坑緊鄰運(yùn)營地鐵施工的情況,本文對此情況將會(huì)進(jìn)行相關(guān)的研究。
1 緊鄰運(yùn)營地鐵的工程施工概況
與一般的地鐵基坑工程情況相比,緊鄰運(yùn)營地鐵的基坑工程在施工技術(shù)和施工組織中都存在著很多難度問題。因?yàn)檫\(yùn)營地鐵常常處于道路交叉地段、城市繁華地段,其該地段的基坑工程建設(shè)具有著結(jié)構(gòu)復(fù)雜、建設(shè)跨度大以及埋深大等問題,為地鐵基坑工程施工帶來了施工困難。在施工中,對已有的地下建筑物,必須進(jìn)行穿越設(shè)計(jì)和為未來進(jìn)行地下建筑物建設(shè)進(jìn)行預(yù)留口設(shè)計(jì),并且為了迎合設(shè)計(jì)需要對已有地下建筑物進(jìn)行部分拆除設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)打開設(shè)計(jì)以及建筑改建設(shè)計(jì)等。這些設(shè)計(jì)都在一定程度上為緊鄰運(yùn)營地鐵的地鐵基坑工程帶來施工難度。對此,本文根據(jù)某緊鄰運(yùn)營地鐵的地鐵基坑工程作為示例,進(jìn)行研究。該地鐵基坑工程中的將地下二層結(jié)構(gòu)作為明挖施工段,一層是明挖區(qū)間、二層是預(yù)留的連接通道,后建的運(yùn)營線兩側(cè)是基坑工程為地下三層結(jié)構(gòu)。該基坑工程所處的地段是該市區(qū)的中心地段,其周邊的環(huán)境非常復(fù)雜,基坑工程受到道路、地下管道線以及地下建筑物和施工場地等多重因素的影響。因此,該基坑工程對于施工技術(shù)和施工設(shè)計(jì)要求都非常高。如圖1所示,是該基坑工程的平面圖。該基坑工程需要在運(yùn)營地鐵線的東西兩側(cè)進(jìn)行基坑的開挖作業(yè),其開挖的深度是20m、開挖的寬度是22m,開挖西區(qū)的長度是75m,開挖東區(qū)的長度是90m。在此次的基坑工程中需要將地下原有的預(yù)留口進(jìn)行拆除,并需要將隧道下方的連接通道打通,以及將東西兩側(cè)的基坑進(jìn)行連接等施工工序,這些都是該基坑工程中關(guān)鍵的施工工序。
2 緊鄰運(yùn)營地鐵的基坑工程施工情況分析
2.1 非對稱性的基坑開挖施工情況
在緊鄰運(yùn)營地鐵的基坑工程施工中,由于受到緊鄰運(yùn)營地鐵的限制、施工場地局限的限制、施工工期的限制以及施工組織等的限制,致使該基坑工程施工只能夠采取非對稱性的基坑開挖方式進(jìn)行施工。本次基坑工程首先在運(yùn)營線的西側(cè)進(jìn)行基坑的開挖作業(yè),在基坑挖至地下三層時(shí),進(jìn)行運(yùn)營線東側(cè)的基坑開挖作業(yè)。在這種非對稱性的基坑開發(fā)作業(yè)中,運(yùn)營線兩側(cè)會(huì)呈現(xiàn)非對稱性的土壓力荷載,會(huì)對運(yùn)營線、地鐵的隧道結(jié)構(gòu)以及軌道等都造成一定程度的不利影響。如圖2所示。
2.2 連接?xùn)|西兩側(cè)的基坑的施工情況
在運(yùn)營線東西兩側(cè)的基坑開挖作業(yè)以后,需要進(jìn)行地下的結(jié)構(gòu)施工。當(dāng)?shù)叵碌慕Y(jié)構(gòu)施工完成后,就需要將運(yùn)營線東西兩側(cè)的預(yù)留口進(jìn)行鑿除作業(yè),并在地下三層進(jìn)行東西兩側(cè)的基坑連接施工。在預(yù)留口鑿除施工和基坑連接施工中,原有運(yùn)營線的隧道結(jié)構(gòu)的受力體系會(huì)發(fā)生改變,其受力結(jié)構(gòu)要進(jìn)行重新的調(diào)整與分布,這會(huì)嚴(yán)重的影響運(yùn)營線的隧道結(jié)構(gòu)以及鐵軌情況。如圖3所示。
3 針對緊鄰運(yùn)營地鐵的基坑施工情況采取的保護(hù)措施
針對于上述的緊鄰運(yùn)營地鐵的基坑施工情況所出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)和安全問題,需要在基坑工程的設(shè)計(jì)中進(jìn)行施工技術(shù)相關(guān)保護(hù)措施的制定和控制。
3.1 攪拌樁捆綁加固
針對于上述緊鄰運(yùn)營地鐵的基坑施工情況中可能存在的結(jié)構(gòu)和安全問題,該工程采取了攪拌樁捆綁加固的施工措施對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固。首先,在運(yùn)營線的東側(cè)加設(shè)了19根鉆孔灌注樁,為了防止結(jié)構(gòu)變形而進(jìn)行縱向的控制。其次,在運(yùn)營線西側(cè)加設(shè)了21根鉆孔灌注樁,為了防止結(jié)構(gòu)變形而進(jìn)行的縱向控制。此外,鉆孔灌注樁的加設(shè)也有效的對已有的隧道結(jié)構(gòu)的上浮問題進(jìn)行了有效的控制。與此同時(shí),在基坑開挖過程中,將已有的隧道側(cè)墻與鋼筋混凝土的支撐,以及鉆孔灌注樁進(jìn)行連接,使其三者成為一個(gè)整體,從而增加了整個(gè)結(jié)構(gòu)的剛度,有效的控制了隧道結(jié)構(gòu)可能出現(xiàn)變形的這一問題。如圖4所示。
3.2 注漿加固
在運(yùn)營線東西兩側(cè)對基坑進(jìn)行SMW工法樁滿堂加固。首先,在-1.25~-6.65m的范圍內(nèi),使用三軸攪拌樁,其水泥的摻量是10%;其次,在-6.65~-24.9m的范圍內(nèi),使用三軸攪拌樁,其水泥的摻量是20%。這樣做可以防止在基坑開挖作業(yè)中,因?yàn)樾遁d問題而造成基坑底部上浮,從而起到了防止基坑底部變形的問題,以此有效的控制了已有隧道結(jié)構(gòu)上浮或是變形情況的出現(xiàn)。如圖5所示。
3.3 臨時(shí)鋼管撐換撐
采用臨時(shí)鋼管撐換撐的方法,可以有效的減少基坑在無支撐情況下在外的暴露時(shí)間,以達(dá)到快速安裝支撐的作用。這個(gè)措施可以有效的控制基坑在開挖的過程中,運(yùn)營地鐵隧道的結(jié)構(gòu)不會(huì)出現(xiàn)側(cè)向受力變形情況的發(fā)生。如圖6所示。
3.4 隧道結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測
在進(jìn)行緊鄰運(yùn)營地鐵的基坑工程施工中,需要對已有的運(yùn)營地鐵隧道結(jié)構(gòu)情況進(jìn)行監(jiān)測。這個(gè)監(jiān)測過程需要在東西兩側(cè)基坑開挖施工作業(yè)、預(yù)留口鑿除作業(yè)以及東西基坑連接作業(yè)等關(guān)鍵的施工環(huán)節(jié)中對已有的運(yùn)營地鐵隧道的結(jié)構(gòu)變形情況進(jìn)行監(jiān)測。如圖7所示,是對已有地鐵隧道結(jié)構(gòu)地板的變形情況的監(jiān)測曲線圖。
從圖中可以看出,在西側(cè)4a基坑開挖后,其已有運(yùn)營地鐵隧道結(jié)構(gòu)底板出現(xiàn)上浮,其上浮程度大于東側(cè)4b基坑開挖。在西側(cè)預(yù)留口墻壁鑿除后,其結(jié)構(gòu)地板也略有上浮,其西側(cè)的上浮程度大于東側(cè)的上浮程度。
如圖8所示,是已有地鐵隧道結(jié)構(gòu)中板的變形監(jiān)測曲線圖,在此就不做一一的介紹了。
如圖9所示,是已有地鐵隧道結(jié)構(gòu)頂板的變形監(jiān)測曲線圖,在此就不做一一的介紹了。
4 結(jié)語
綜上所述,緊鄰運(yùn)營地鐵的基坑工程施工中,由于其基坑開挖會(huì)破壞已有隧道和軌道結(jié)構(gòu)的問題,致使其受力結(jié)構(gòu)會(huì)存在著安全威脅。對此,本文提出了鉆孔灌注樁、注漿加固、臨時(shí)鋼管撐換撐以及隧道結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測等應(yīng)對措施,以幫助其他類似施工工程進(jìn)行借鑒和參考。
參考文獻(xiàn)
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作者簡介:張杰 (1985-) ,助理工程師,地鐵施工,河北石家莊人。身份證號:130106198512310926。