李志勇

（中交二公局鐵路工程有限公司，西安 710065）

1 引言

城市地鐵的建設(shè)有助于緩解地面交通壓力，地鐵車站分布在地鐵線路的各節(jié)點處，其施工環(huán)境較為復(fù)雜，常遇到大型深基坑工程項目，施工中存在大量不確定因素【1】。為確保深基坑施工的安全性，必須采取相適應(yīng)的支護(hù)技術(shù)。

2 工程概況

哈爾濱軌道交通3 號線北馬站里程為DK29+808.743～DK30+125.744，為地下 2 層島式車站，1 層為站廳層，2 層為站臺層。本車站基坑開挖深度約16.82m，頂板覆土厚3.01m，縱向設(shè)2‰單坡，形成厚度為800mm 的地下連續(xù)墻。搭建1 道混凝土支撐和3 道鋼支撐，由此構(gòu)成完整的內(nèi)支撐體系，以維持基坑的穩(wěn)定性。

3 地鐵車站深基坑支護(hù)特征

不同于普通車站基坑工程的是，北馬站為典型的深基坑工程，其施工難度較大，主要特點有：

1）結(jié)構(gòu)組成復(fù)雜。從使用功能的角度來看，地鐵車站主要為乘客提供線路換乘的場所，因此設(shè)置多個通道和出口，導(dǎo)致內(nèi)部結(jié)構(gòu)組成更為復(fù)雜，對深基坑支護(hù)提出更高的要求。

2）地下管網(wǎng)影響明顯。由于車站建設(shè)在市區(qū)內(nèi)，既有的市政管網(wǎng)成為施工作業(yè)的阻礙因素，深基坑施工常遇到與管線交匯的情況，如分布電力管道、給水管道等。針對此情況，承建方必須與相關(guān)部門積極溝通，根據(jù)實際情況提出相適應(yīng)的技術(shù)方案。

3）施工難度大。本基坑工程中開挖深度較大，且周邊建有大量建筑物，在施工中若缺乏防護(hù)措施，易導(dǎo)致周邊建筑失穩(wěn)，且地面的不均勻沉降現(xiàn)象加劇。

4 深基坑支護(hù)施工技術(shù)

4.1 地下連續(xù)墻

圍護(hù)結(jié)構(gòu)有助于維持基坑穩(wěn)定性，施作地下連續(xù)墻是可行的方式，選擇C35 混凝土材料，抗?jié)B等級為P8，形成完整的鋼筋保護(hù)層，地連墻外放尺寸設(shè)為8cm。以液壓抓斗成槽機為主要施工設(shè)備，其具備自動糾偏功能，可按照預(yù)期要求開挖成槽，此環(huán)節(jié)采取的是“跳孔成槽法”，并使用靜態(tài)泥漿護(hù)壁。鋼筋籠下端500mm 處制作方式較特殊，應(yīng)按1∶10 收成閉合狀。根據(jù)現(xiàn)場施工情況選擇水下混凝土澆筑方法，經(jīng)分析后認(rèn)為以導(dǎo)管法較為合適，選用的是D=300mm 的圓形鋼導(dǎo)管。具體施工順序見圖1。

圖1 地下連續(xù)墻槽段間施工順序示意圖

1）成槽施工。選擇的是三挖成槽施工工藝，配備液壓成槽機，利用此設(shè)備完成標(biāo)準(zhǔn)槽段開挖作業(yè)，根據(jù)垂度顯示儀呈現(xiàn)的信息掌握實際施工情況，再利用自動糾偏裝置靈活調(diào)整，保證成槽垂直精度至少達(dá)到1/300，以免出現(xiàn)成槽尺寸不合格的情況。接頭處相鄰槽段均存在1 條中心線，需嚴(yán)格控制好各自的深度偏差，該值不可超過30mm。為消除地下水的影響，采用降水預(yù)加固槽壁，保證地連墻淺層成槽質(zhì)量【2】，實際降水深度至少要達(dá)到地表下方5m 處。挖槽作業(yè)要具有穩(wěn)定性，入槽、出槽維持勻速狀態(tài)，以成槽機儀表數(shù)值為判斷依據(jù)，靈活調(diào)整偏差。

2）泥漿配置與使用。選擇的是膨潤泥漿，向其中摻入適量的外加劑（CMC）、膨潤土、純堿和水，形成性能良好的泥漿。泥漿經(jīng)驗配比見表1。

表1 泥漿經(jīng)驗配比 kg

泥漿制備使用的裝置包括：螺旋輸送機、定量水箱、攪拌機等。按照設(shè)計要求配制藥劑，首先緩慢加入CMC 粉，再使用軟軸攪拌器處理。此舉是為了打破CMC 的完整性，使其形成大量細(xì)小顆粒，再向其中加水并持續(xù)攪拌。需要注意的是，生產(chǎn)所得的CMC 液不可隨即投入使用，靜置時間應(yīng)達(dá)到6h。做好泥漿攪拌前的準(zhǔn)備工作，加入適量水（以攪拌桶的1/3 為宜），再運行攪拌機，此過程中定量水箱持續(xù)加水，并將準(zhǔn)備好的膨潤土和純堿液加入其中，給予持續(xù)3min 的攪拌處理，再摻入預(yù)先配制好的CMC 液，再次通過攪拌的方式使其混合均勻。

3）接頭施工。選用“十字”鋼板剛性接頭，按照設(shè)計圖紙在加工廠制作，為確保施工效果，需控制好焊接質(zhì)量。接頭箱入槽采取的是分段吊裝的方式，在槽口段拼裝從而達(dá)到長度要求，再將其緩慢下放到槽底，觸底后則要向上提升1～2m，再深入到槽底土層中（深度控制在10～30cm），保證混凝土可澆筑到位，不繞流至相鄰槽段中。完成接頭箱的安裝作業(yè)后，在其背側(cè)填入適量泥包，將產(chǎn)生的縫隙填實，保證接頭箱的穩(wěn)定性，使其在后續(xù)澆筑時不發(fā)生移位等現(xiàn)象。200 t 液壓千斤頂就位，若接頭箱起拔過程受阻，可在千斤頂?shù)淖饔孟滤蓜咏宇^，以便順利拔起接頭箱。若存在接頭箱起拔阻力過大的情況，將明顯加大施工難度，甚至易損傷接頭箱，因此，在經(jīng)過4h的澆筑作業(yè)后（或混凝土面高度達(dá)到15m 時），則要使用履帶吊嘗試?yán)瓌咏宇^箱，但不可出現(xiàn)過度拉升的現(xiàn)象，否則箱腳處的混凝土易坍塌。結(jié)束混凝土的澆筑且經(jīng)過5h 后，即可頂拔接頭箱，對于混凝土混合料中摻入緩凝減水劑的情況，則要適當(dāng)向后延長初始起拔時間。

4.2 鋼筋籠的制作和安裝

搭建平臺，作為鋼筋籠的制作場所，要求長45m、寬6m，以槽鋼為主要材料，基于焊接手段形成格柵，利用水準(zhǔn)儀檢驗平臺搭建情況。為提高鋼筋制作的便捷性，在平臺上做好標(biāo)記，如鋼筋的間距、插筋的位置等，以便快速地放置鋼筋并綁扎。形成工作平臺后，于該處制作鋼筋籠，做到一次成型，充分考慮導(dǎo)墻標(biāo)高實際值，以此為依據(jù)調(diào)整鋼筋籠吊筋的長度。縱向鋼筋安裝過程中，要求其底端與槽底形成50cm 的間距，且要適當(dāng)向內(nèi)側(cè)彎折，目的在于吊放過程中不擦傷槽壁，但也要控制好彎折幅度，要確保澆灌導(dǎo)管順利插入。

鋼筋籠的吊裝與入槽都要一次性完成，配備300 t 主吊、150 t 副吊、2 臺履帶吊，鋼筋籠前方設(shè)置6 個吊點，由主鉤起吊，后方的4 個吊點則由副鉤吊起，2 臺吊裝設(shè)備協(xié)同運行，使鋼筋籠緩慢脫離地面，再調(diào)整其角度，使其維持垂直狀態(tài)，吊車轉(zhuǎn)移方向使鋼筋籠到達(dá)槽段中部，再緩慢、豎直地向下入槽。

4.3 鋼支撐施工技術(shù)

1）鋼支撐加工。包含多個管節(jié)，彼此間使用法蘭羅盤連接，形成完整的結(jié)構(gòu)。法蘭盤的質(zhì)量對節(jié)段連接的影響較大，應(yīng)交由專業(yè)廠家制作，并嚴(yán)格驗收。

2）鋼支撐的安裝。伴隨基坑開挖作業(yè)的持續(xù)推進(jìn)，當(dāng)實際進(jìn)尺到達(dá)鋼支撐下方500mm 處后，應(yīng)安排施工人員鑿出鋼筋籠的預(yù)埋鋼板，格構(gòu)柱與托架間要形成穩(wěn)定的連接關(guān)系，需焊接兩者間的鋼連系梁，現(xiàn)場配備履帶吊裝置，在其支持下吊裝鋼支撐并穩(wěn)定放置在托架上，通過設(shè)置抱箍的方式確保鋼連系梁可維持穩(wěn)定狀態(tài)【3】。采取分節(jié)吊裝的方式，首先將第一節(jié)安裝到位，再安裝第二節(jié)，調(diào)整好位置以確保2 節(jié)可精準(zhǔn)對接，設(shè)置的接口法蘭盤要維持穩(wěn)定狀態(tài)，可采取高強螺栓固定的方式，并在鋼連系梁處設(shè)抱箍。全面檢查安裝情況，無誤后施加鋼支撐預(yù)加力，采取從支撐中間開始向兩側(cè)對稱加壓的方式，設(shè)備選擇的是2 臺100 t 的油壓千斤頂，檢驗壓力表的數(shù)值情況，若壓力表數(shù)值維持穩(wěn)定時，則使用鋼楔鎖定。

3）鋼支撐拆除。在滿足拆除條件的同時得到監(jiān)理的許可后，方可有序完成拆除作業(yè)，具體有：結(jié)束底板及第三道鋼支撐以下側(cè)墻的澆筑作業(yè)后，檢驗該處混凝土的強度，若實測值達(dá)到設(shè)計強度的85%，則具備拆除第三道支撐的條件；結(jié)束中板及第二道支撐以下側(cè)墻的澆筑作業(yè)后，檢驗該處混凝土的強度，若該值提升至設(shè)計強度的85%，滿足此要求后則具備拆除第二道支撐的條件；類似的，結(jié)束頂板及其以下側(cè)墻的澆筑后，若此時的混凝土強度達(dá)到前述環(huán)節(jié)所提出的標(biāo)準(zhǔn)，即可將第一道支撐梁拆除。

5 結(jié)語

深基坑是地鐵站建設(shè)中極為關(guān)鍵的部分，但施工條件錯綜復(fù)雜，需做好深基坑支護(hù)作業(yè)，維持深基坑的穩(wěn)定性，以免發(fā)生安全事故。作為施工人員，則要從實際情況出發(fā)，探討相適應(yīng)的工藝方法，以保證深基坑安全施工為前提，盡可能提高施工效率。