中铁武汉大桥工程咨询监理有限公司湖北武汉430000
摘要:随着我国交通行业的快速发展,城市地铁的建设规模越来越大,其在人们的生活中也占据着重要的地位。同时城市地铁的建设也越来越完善。虽然地铁方便了人们的生活,但是也给地铁车站深基坑的施工带来了很大的影响。这也就意味着在进行地铁车站深基坑的施工时,要结合实际工程概况和技术水平,以保证建筑物的安全、稳固为关键。为充分发挥城市轨道交通在城市建设发展中的重要作用和带动作用,寻求具有安全、快速、低成本的施工方法,文章分析总结了地铁车站深基坑施工控制要点,为后续类似工程提供经验借鉴。
关键词:地铁车站;深基坑;施工;要点
引言
世界上已有100多座城市建成了地铁,线路长度超过7000km。我国目前已有9座城市拥有了轨道交通线。由于轨道交通线路多从市中心穿越,随着地下空间开发的速度加快,基坑越挖越深、越挖越大。
1概述
本工程由某某车站、人防段、折返线组成,位于某市解放南路和大沽南路交叉口处,车站沿大沽南路呈东西走向。车站所处位置地面交通繁忙、车流量大、地下管线复杂。施工起点里程为DK19+136.850,终点里程为DK19+629.000,全长492.15m。某某站为单层岛式站台局部双层车站,地面有4个出入口、5个风亭、1个混合变电所。车站起点里程为DK19+136.850,车站终点里程为DK19+333.400。车站东端为人防段,起点里程为DK19+333.400,终点里程为DK19+349.600。紧接人防段为折返线,起点里程为DK19+349.600,终点里程为DK19+629.000。车站及折返线埋深约13.28m,车站双层部分覆土厚1.2~2m,单层及折返线覆土厚6~6.9m。
2、车站深基坑施工控制要点
2.1围护结构施工控制要点
车站深基坑围护结构根据地质、水文及周边环境不同,一般设计有围护桩结构、围护桩+旋喷止水结构、咬合桩结构、地下连续墙结构等,无论是哪种结构,都需要严格控制成孔速度、孔深、孔径、垂直度等成孔质量。围护桩外放量的计算与确定:①钻孔垂直度偏差假定控制为0.5%,则基坑深17m时偏差为17×0.5%=85mm;②扩孔系数按8%考虑,则桩的半径扩大(1.080.5-1)&pide;2=20mm;③施工平面误差值为50mm;在最不利情况下三项累计之和为①+②+③=155mm,考虑到平面误差及垂直度可能向基坑内侧也可能向基坑外侧,机率均为50%,每外放10mm,增加钢筋混凝土3.2立方,本次选择总外放量为150mm,除扩孔系数外,外放量为130mm。则可能增加钢筋混凝土41.6立方。根据施工需要,对重要管线在地面放线后并采取保护措施,对部分不能直接探明的管线,要求原地面以下3.5m范围内人工挖探并下钢护筒,在确保管线安全的前提下才能开钻。考虑到桩中心距只有1400mm(净距为400mm),为了防止串孔,设计要求排桩采取隔桩施工,同时开挖的两桩净间距不得小于桩径的3倍,且在灌注混凝土强度达到70%后才能进行邻桩成孔施工。本项目采取两同时开挖桩中间间隔2桩,净间距为3.2m,详见图1。
2.2支撑体系施工控制要点
地铁深基坑一般都设有内支撑,根据地质、水文、周边建筑、交通流量等设计有钢筋混凝土支撑和钢管支撑两种形式。
2.2.1钢支撑形成须遵守的四条原则
①钢筋混凝土冠梁达到标准强度后受力原则。②先结点可靠后受力原则。③先形成体系后受力原则。即确保每一根支撑杆先形成横向拉结再受力,起到稳定压杆的作用。④先支撑后挖土原则。即任何情况下都必须确保挖土的标高高于待安装钢支撑底标高下20cm。
2.2.2钢支撑安装与基坑开挖关系
①待预加力稳定后锁定。施工中应注意对临时支撑系统的保护。每次轴力施加必须通知技术人员到场,并做好油表读数的原始纪录。用来施加轴力的千斤顶与油表应按规范要求及时标定,当发现油表读数与轴力计所显示的读数误差较大时应停止加载并查找原因。千斤顶预加轴力必须分级加载,每级施加压力不得超过600kN,钢管横撑的设置时间必须严格按设计情况掌握,土方开挖时应分段分层,按基坑开挖深度及开挖时间架设钢支撑。②所有支撑连接处,均应垫紧贴密,防止钢管支撑偏心受压,端头斜撑严格按设计尺寸和角度加工焊接、安装,保证支撑为轴心受力且焊接牢固,基坑开挖过程中要防止挖土机械碰撞支撑体系,并注意不得在支撑上加载,以防支撑失稳造成事故。支撑的规格及支撑的安装顺序必须满足设计的要求。③当基坑开挖至支撑设计标高以下0.5m时安装钢支撑。钢支撑安装必须确保支撑端头与围檩均匀接触,并设防止钢支撑端部移动脱落的构造措施,支撑的安装允许偏差应符合以下规定:支撑的挠曲度:不大于1/1000;支撑两端的标高差和水平面偏差:不大于20mm和支撑长度的1/600;支撑轴线水平向偏差:±30mm;钢支撑轴线竖向偏差:±30mm。④支撑就位后应及时准确地按设计要求施加预应力。当昼夜温差过大导致支撑预应力损失时,应立即在当天低温时段复加预应力至设计值;围护桩体水平位移速率超过警戒值时,可适量增加支撑轴力以控制变形,但复加后的支撑轴力必须满足设计安全度要求。⑤在底板、顶板的施工过程中,应按设计规定的步序拆除各道支撑。
2.3土方开挖控制要点
①基坑开挖过程中,边开挖边架设钢支撑,支撑连接处可靠,确保支撑体系稳定;②施工时严格控制钢支撑各支点的竖向标高及横向位置,确保钢支撑轴力方向与轴线方向一致;③支撑拼接采用扭矩扳手,保证法兰螺栓连接强度。拼接好支撑经质检工程师检查合格后方可安装。对千斤顶、压力表等加力设备定期校验,并制定严格的预加力操作规程,保证预加轴力准确。加力后对法兰螺栓逐一检查,进行复拧紧;④当支撑轴力超过警戒值时,立即停止开挖,加密支撑,并将有关数据反馈给设计部门,共同分析原因,制定对策;⑤待混凝土支撑强度达到85%以上时,采用纵向中间拉槽,分层开挖,边开挖边支撑。开挖过程中,同时施工桩间锚喷支护及第二层水平钢支撑,分层高度一般为1.2~1.5m左右为宜。第二层开挖后,按同样方法进行下一层开挖,直至基坑底。
2.4深基坑专项安全方案控制要点
依据《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》(建质【2009】87号文),安全专项方案应包括以下内容:①工程概况:危险性较大的分部分项工程概况、施工平面布置、施工要求和技术保证条件。②计算书及相关图纸。③施工计划:包括材料与设备计划、施工进度计划。④劳动力计划:特种作业人员、专职安全生产管理人员等。⑤施工安全保证措施:监测监控、应急预案、技术措施、组织保障等。⑥施工工艺技术:施工方法、工艺流程、技术参数、检查验收等。⑦编制依据:施工组织设计、规范及图纸(国标图集)、标准、相关法律、法规、规范性文件等。评审:超过一定规模的危险性较大的分部分项工程,要求施工单位组织专家对专项方案进行论证。
结束语
综上所述,地铁车站深基坑开挖与施工工程比较复杂。因而施工单位应当根据实际的工程环境和技术水平选择合适的开挖技术,并按照相关标准进行施工,从而保证工程质量。尤其是在市场经济体制条件下,施工单位更应当重视提高地铁车站深基坑工程质量,提高自身的核心竞争力。
参考文献
[1]王世雄.上海市轨道交通滨州路车站深基坑开挖监理要点[J].建设监理,2007年第04期.
[2]天津地铁二号线第八合同段施工设计图纸、设计交底等资料.
[3]天津地铁二号线鼓楼站岩土工程勘察报告(A版).