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        地鐵車站深基坑的基本條件及施工技術(shù)研究

        2021-07-31 11:49:24委,程
        工程技術(shù)研究 2021年11期
        關(guān)鍵詞:冠梁車站基坑

        周 委,程 然

        中交一公局第三工程有限公司,北京 101102

        1 工程概況

        兆麟公園站為地下三層11m島式站臺(tái)車站,屬于地鐵3號(hào)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(zhǎng)150m;標(biāo)準(zhǔn)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(shè)計(jì)了4個(gè)出入口(其中1個(gè)預(yù)留)、1個(gè)安全出口(兼消防通道)及2組風(fēng)亭,無(wú)障礙出入口與2號(hào)出入口結(jié)合設(shè)置。

        2 基坑開挖技術(shù)要求

        該地鐵車站基坑開挖方法選擇明挖法,編制科學(xué)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(xiàng)資源,協(xié)調(diào)時(shí)間與空間效益,確?;娱_挖效率與質(zhì)量。加強(qiáng)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(jìn)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(dá)到設(shè)計(jì)要求后,才能夠開展基坑開挖作業(yè)。分區(qū)、分段、分層、對(duì)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(duì)稱開挖”原則,控制開挖深度和開挖量,其中開挖深度應(yīng)保持在2m以下,嚴(yán)禁超挖。

        (2)排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。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(yīng)做好排水工作,開挖前在縱向放坡坡頂位置設(shè)計(jì)截水溝壑擋水土堤,并設(shè)計(jì)基坑排水系統(tǒng)和集水井。

        (3)限時(shí)作業(yè)。每一工礦開挖作業(yè)和鋼支撐施作的時(shí)間應(yīng)控制在16~20h。

        (4)開挖方法。以機(jī)械開挖為主,輔助人工開挖,其中人工開挖的對(duì)象為在基坑底部位置預(yù)留出的厚300mm的土層,避免干擾基坑坑底土體,且實(shí)施挖土作業(yè)的機(jī)械設(shè)備及運(yùn)輸車輛嚴(yán)禁在鋼支撐上活動(dòng)運(yùn)行。

        (5)渣土處理。采用自卸車將渣土轉(zhuǎn)運(yùn)堆放在預(yù)先設(shè)計(jì)好的位置,避免影響基坑正常開挖作業(yè)。

        (6)監(jiān)督與量測(cè)。加強(qiáng)對(duì)基坑開挖作業(yè)的監(jiān)督與量測(cè),控制基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的變形量,保證基坑的穩(wěn)定性與安全性。

        3 開挖及出土方法

        3.1 基坑開挖流程

        基坑開挖作業(yè)需要統(tǒng)籌施工現(xiàn)場(chǎng)各項(xiàng)資源,協(xié)同設(shè)備、人員安排,充分發(fā)揮出時(shí)間與空間的優(yōu)勢(shì),加強(qiáng)開挖技術(shù)要點(diǎn)的控制,確定最佳的開挖方案和流程。

        3.2 冠梁施工

        (1)冠梁開挖作業(yè)。冠梁施工應(yīng)遵循分段施工原則,嚴(yán)格遵循施工規(guī)范,保證冠梁各段接縫處理效果。圍護(hù)部位土體開挖作業(yè)采用空壓機(jī)機(jī)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(yù)留出50cm寬的操作面,確保底面標(biāo)高不小于冠梁底面標(biāo)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(yīng)該根據(jù)相關(guān)技術(shù)規(guī)程開展作業(yè)。同時(shí),在連接鋼筋混凝土圍檁與圍護(hù)墻時(shí),應(yīng)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(shí)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(shè)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(shí)配合拉桿實(shí)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(yàn)室進(jìn)行混凝土配方試驗(yàn),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(biāo)準(zhǔn)。完成冠梁混凝土澆筑作業(yè)后,應(yīng)開展灑水或覆蓋養(yǎng)護(hù),檢查混凝土強(qiáng)度,確定混凝土強(qiáng)度、剛度等性能達(dá)到設(shè)計(jì)要求后,才能夠開展下一道施工工序,進(jìn)行基坑開挖作業(yè)。

        (5)開挖施工。根據(jù)設(shè)計(jì)好的開挖深度開展土方開挖作業(yè),分層作業(yè),嚴(yán)禁超挖。采用回填基坑原土的方式加強(qiáng)鋼筋混凝土支撐梁和墊層,同時(shí)選擇在圍檁梁和支護(hù)結(jié)構(gòu)連接位置預(yù)埋設(shè)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(shè)計(jì)方案選擇支撐固定方式,將鋼筋混凝土支撐梁設(shè)置為預(yù)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(shí)間。為了統(tǒng)籌資源,發(fā)揮出時(shí)空效應(yīng),達(dá)到控制施工工期的目的,可優(yōu)化施工計(jì)劃,并在拌制混凝土?xí)r加入一定量的早強(qiáng)劑,做好混凝土養(yǎng)護(hù),縮短混凝土凝固時(shí)間。

        (8)混凝土支撐拆除。根據(jù)施工標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范,應(yīng)在完成車站主體結(jié)構(gòu)施工后及時(shí)拆除混凝土支撐,采用分段(分段長(zhǎng)度小于2m)切除拆落的方式,應(yīng)用履帶吊將支撐方木、腳手架及鋼支撐結(jié)構(gòu)吊裝到運(yùn)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(shí)出現(xiàn)安全事故,應(yīng)設(shè)置基坑施工防護(hù)設(shè)施,如防護(hù)欄桿等。

        3.3 腰梁、混凝土支撐施工

        (1)混凝土支撐施工流程?;炷林问┕ち鞒贪ㄤ摻畋O(jiān)測(cè)、鋼筋加工制作和安裝拆除。詳細(xì)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(shí)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(yīng)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(hù),控制養(yǎng)護(hù)時(shí)間,不得少于14d。

        3.4 鋼支撐架設(shè)及拆除

        (1)內(nèi)支撐施工原則。①內(nèi)支撐施工應(yīng)遵循“隨挖隨撐”的原則,并控制基坑無(wú)支撐暴露時(shí)間,暴露時(shí)間不得超出8h。②基坑底部位置預(yù)留出厚300mm的土層,實(shí)施人工開挖找平。③加強(qiáng)施工技術(shù)管理,遵守施工流程,達(dá)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(diǎn)確定材料類型并進(jìn)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(yù)埋件的選擇:鋼支撐支撐施工要應(yīng)用的裝配件主要是固定端和活動(dòng)端支座,而主要用到的預(yù)埋件為平整鋼板,平整鋼板根據(jù)預(yù)埋施工規(guī)范埋設(shè)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(jìn)行到支撐架設(shè)位置,應(yīng)及時(shí)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(shí)際情況選擇汽車吊或龍門吊,將鋼支撐吊裝至預(yù)埋鋼板位置,調(diào)整預(yù)埋鋼板、千斤頂軸線以及鋼支撐活動(dòng)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(shè)計(jì)單位出具書面通知書,并保證混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求,即混凝土強(qiáng)度達(dá)80%后,才能開展拆除作業(yè),同時(shí)要嚴(yán)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(jìn)行吊起拆除作業(yè),為了確保施工安全,設(shè)置臨時(shí)腳手架,同時(shí)選擇在鋼支撐活動(dòng)端頭位置設(shè)計(jì)2臺(tái)100t千斤頂,與鋼支撐安裝施工預(yù)應(yīng)力相反,對(duì)鋼楔施加軸力,使鋼楔出現(xiàn)松動(dòng),移除鋼楔,拆除鋼支撐。

        4 結(jié)束語(yǔ)

        綜上所述,為了緩解城市交通壓力,我國(guó)越來(lái)越多的城市都在建設(shè)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(fù)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(dāng)?shù)氖┕ぜ夹g(shù),以此確保項(xiàng)目整體施工質(zhì)量滿足預(yù)期要求。

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