周 委,程 然
中交一公局第三工程有限公司,北京 101102
兆麟公園站為地下三層11m島式站臺車站,屬于地鐵3號線二期的第19座站,具體位置在友誼路與地文街、井街交叉路口東側(cè)。車站總建筑面積為13516.11m2;全長150m;標準段寬度為19.9m;車站軌面埋深約為22.77~22.5m;車站中心里程處覆土約為3.5m;共設計了4個出入口(其中1個預留)、1個安全出口(兼消防通道)及2組風亭,無障礙出入口與2號出入口結(jié)合設置。
該地鐵車站基坑開挖方法選擇明挖法,編制科學的開挖方案,確定施工流程和開挖作業(yè)的先后順序,統(tǒng)籌各項資源,協(xié)調(diào)時間與空間效益,確?;娱_挖效率與質(zhì)量。加強施工質(zhì)量管理與安全管理,把握開挖技術(shù)要求,具體如下。
(1)開槽支撐與先撐后挖。在正式進行基坑開挖前,必須施作鋼支撐,并且必須在地下連續(xù)墻、冠梁及支撐達到設計要求后,才能夠開展基坑開挖作業(yè)。分區(qū)、分段、分層、對稱開挖。綜合考慮基坑縱向邊坡放坡的地質(zhì)情況、周邊建筑物等因素確定基坑開挖作業(yè)的安全坡度,遵循“分區(qū)、分段、分層、對稱開挖”原則,控制開挖深度和開挖量,其中開挖深度應保持在2m以下,嚴禁超挖。
(2)排水系統(tǒng)的設計。為了防止基坑底部出現(xiàn)積水,在縱向放坡開挖前和完成基坑開挖作業(yè)后應做好排水工作,開挖前在縱向放坡坡頂位置設計截水溝壑擋水土堤,并設計基坑排水系統(tǒng)和集水井。
(3)限時作業(yè)。每一工礦開挖作業(yè)和鋼支撐施作的時間應控制在16~20h。
(4)開挖方法。以機械開挖為主,輔助人工開挖,其中人工開挖的對象為在基坑底部位置預留出的厚300mm的土層,避免干擾基坑坑底土體,且實施挖土作業(yè)的機械設備及運輸車輛嚴禁在鋼支撐上活動運行。
(5)渣土處理。采用自卸車將渣土轉(zhuǎn)運堆放在預先設計好的位置,避免影響基坑正常開挖作業(yè)。
(6)監(jiān)督與量測。加強對基坑開挖作業(yè)的監(jiān)督與量測,控制基坑圍護結(jié)構(gòu)的變形量,保證基坑的穩(wěn)定性與安全性。
基坑開挖作業(yè)需要統(tǒng)籌施工現(xiàn)場各項資源,協(xié)同設備、人員安排,充分發(fā)揮出時間與空間的優(yōu)勢,加強開挖技術(shù)要點的控制,確定最佳的開挖方案和流程。
(1)冠梁開挖作業(yè)。冠梁施工應遵循分段施工原則,嚴格遵循施工規(guī)范,保證冠梁各段接縫處理效果。圍護部位土體開挖作業(yè)采用空壓機機械開挖和人工開挖兩種開挖方式,先完成頂冠梁施工溝槽,并在溝槽兩側(cè)預留出50cm寬的操作面,確保底面標高不小于冠梁底面標高,配合人工開挖的方式完成槽底開挖找平。
(2)冠梁鋼筋制作及安裝。為了保證冠梁鋼筋制作效率和安裝效果,工作人員應該根據(jù)相關(guān)技術(shù)規(guī)程開展作業(yè)。同時,在連接鋼筋混凝土圍檁與圍護墻時,應該先確定安裝位置,確定安裝位置后,才能夠剝露出鋼筋混凝土圍檁,實施焊接及澆筑施工。
(3)冠梁模板制作與加固。冠梁模板通常采用竹膠板,模板加固多選擇架設腳手架與配合拉桿的方式,該地鐵車站基坑開挖施工中,冠梁模板加固腳手架采用Ф48mm鋼管,同時配合拉桿實現(xiàn)加固,鋼管配置方式為雙根雙向,豎向間距控制在1m以下。
(4)混凝土澆筑。在試驗室進行混凝土配方試驗,根據(jù)配比加入各類材料,充分拌制,遵守混凝土澆筑施工標準。完成冠梁混凝土澆筑作業(yè)后,應開展灑水或覆蓋養(yǎng)護,檢查混凝土強度,確定混凝土強度、剛度等性能達到設計要求后,才能夠開展下一道施工工序,進行基坑開挖作業(yè)。
(5)開挖施工。根據(jù)設計好的開挖深度開展土方開挖作業(yè),分層作業(yè),嚴禁超挖。采用回填基坑原土的方式加強鋼筋混凝土支撐梁和墊層,同時選擇在圍檁梁和支護結(jié)構(gòu)連接位置預埋設鋼筋,采用斜向焊接加固的方式,將二者緊密連接。
(6)支撐固定。根據(jù)設計方案選擇支撐固定方式,將鋼筋混凝土支撐梁設置為預起拱,采用安裝拉桿螺絲的方式加固支撐和圍檁梁的側(cè)模。
(7)縮短混凝土混凝時間。為了統(tǒng)籌資源,發(fā)揮出時空效應,達到控制施工工期的目的,可優(yōu)化施工計劃,并在拌制混凝土時加入一定量的早強劑,做好混凝土養(yǎng)護,縮短混凝土凝固時間。
(8)混凝土支撐拆除。根據(jù)施工標準及規(guī)范,應在完成車站主體結(jié)構(gòu)施工后及時拆除混凝土支撐,采用分段(分段長度小于2m)切除拆落的方式,應用履帶吊將支撐方木、腳手架及鋼支撐結(jié)構(gòu)吊裝到運輸汽車。
(9)保障施工安全。為了提升施工的安全性,避免工作人員在支撐梁上作業(yè)和行走時出現(xiàn)安全事故,應設置基坑施工防護設施,如防護欄桿等。
(1)混凝土支撐施工流程?;炷林问┕ち鞒贪ㄤ摻畋O(jiān)測、鋼筋加工制作和安裝拆除。詳細的施工內(nèi)容及流程如圖1所示。
圖1 混凝土施工內(nèi)容及流程
(2)混凝土支撐施工技術(shù)措施。根據(jù)基坑開挖方案開展土方開挖作業(yè),開挖到第一道鋼筋混凝土支撐梁墊層底面位置后,實施鑿開與鋼筋混凝土支撐墊層施工。其中,支撐模板選擇木模板,為了便于后續(xù)拆模作業(yè),施工人員應在安裝模板前,在模板上涂抹隔離劑?;炷翝仓绞讲捎靡淮维F(xiàn)澆,并重視混凝土養(yǎng)護,控制養(yǎng)護時間,不得少于14d。
(1)內(nèi)支撐施工原則。①內(nèi)支撐施工應遵循“隨挖隨撐”的原則,并控制基坑無支撐暴露時間,暴露時間不得超出8h。②基坑底部位置預留出厚300mm的土層,實施人工開挖找平。③加強施工技術(shù)管理,遵守施工流程,達到快速開挖和開挖支撐的目的。
(2)鋼支撐支撐施工方法。①鋼支撐制作:土方開挖作業(yè)與鋼支撐支撐的施作保持在同一頻率。其中,結(jié)合基坑尺寸和鋼支撐特點確定材料類型并進行組配,要在支撐前加工處理好法蘭盤與加勁箍,完成單根鋼支撐組裝作業(yè)。②鋼支撐裝配件與預埋件的選擇:鋼支撐支撐施工要應用的裝配件主要是固定端和活動端支座,而主要用到的預埋件為平整鋼板,平整鋼板根據(jù)預埋施工規(guī)范埋設在地下連續(xù)墻上。③支撐位置線的確定:每一工況開挖作業(yè)進行到支撐架設位置,應及時確定支撐位置線。④鋼支撐安裝:鋼支撐安裝采用吊裝的方式,可根據(jù)施工實際情況選擇汽車吊或龍門吊,將鋼支撐吊裝至預埋鋼板位置,調(diào)整預埋鋼板、千斤頂軸線以及鋼支撐活動端頭的位置,繼而開展安裝作業(yè)。吊車安裝鋼支撐示意圖如圖2所示。
圖2 吊車安裝鋼支撐示意圖
(3)鋼支撐拆除。①由設計單位出具書面通知書,并保證混凝土強度達到設計要求,即混凝土強度達80%后,才能開展拆除作業(yè),同時要嚴格按照拆除規(guī)范和順序。鋼支撐拆除具體順序如下:第四道鋼支撐拆除→第三道鋼支撐拆除→第二道鋼支撐拆除→第一道鋼支撐拆除。②鋼支撐拆除作業(yè)在懸空的環(huán)境下進行吊起拆除作業(yè),為了確保施工安全,設置臨時腳手架,同時選擇在鋼支撐活動端頭位置設計2臺100t千斤頂,與鋼支撐安裝施工預應力相反,對鋼楔施加軸力,使鋼楔出現(xiàn)松動,移除鋼楔,拆除鋼支撐。
綜上所述,為了緩解城市交通壓力,我國越來越多的城市都在建設地鐵工程,而在地下環(huán)境下開展地鐵車站深基坑施工,需面臨的情況較為復雜,因此施工人員需首先分析基坑深基坑開挖作業(yè)的基本條件,然后采用恰當?shù)氖┕ぜ夹g(shù),以此確保項目整體施工質(zhì)量滿足預期要求。