天津路桥建设工程有限公司天津300381
摘要:由于城市化进程的进一步加快,城市规模在不断扩大,人口也随之不断增长,在这种情况下,地铁车站的数量与规模也在不断扩大,这就加大了其施工的难度。而深基坑作为施工中的重要环节,对工程的整体性能有着至关重要的作用,因此需要人们重点关注。以天津地铁5号线建昌道站为例,对深基坑支护与土方开挖施工技术进行分析,通过本工程的成功实施,不仅保证了工程自身的施工安全,而且为同类工程的施工提供借鉴作用。
关键词:天津地铁;5号线建昌道站;深基坑支护;施工技术
1、工程概况
天津地铁5号线工程土建施工第8合同段施工范围包括地铁5号线思源道站(不含)~建昌道站(含)~金钟路站(不含),共1站2区间,车站总建筑面积16600m2。建昌道站设计里程为DK12+865.650~DK13+159.850,为地下双层岛式站台车站,车站主体部分、出入口、风道均为明挖法施工。标准段总宽20.7m,车站长度294.2m,标准段基坑深17m,车站覆土厚度为2.927m。车站采用明挖顺做法进行施工,即先行施工围护结构,再进行基坑开挖并架设支撑体系,然后自下而上依次施做车站地下二层及地下一层结构的板、梁、柱、墙及外防水层等部位,并在施工过程中依次拆除相应的支撑,完成体系转换。
建昌道站主体围护结构设计为地下连续墙加钢筋混凝土和钢支撑的支护体系。采用2台成槽机进行地连墙的施工,地连墙完成后,分段、分层开挖基坑并架设相应支撑,随着开挖深度加大,现场配备长臂挖掘机,并在基坑下部设置小型挖掘机配合倒运至地面,弃土装车运至指定地点。在距离基底30cm处,由人工负责开挖,避免对基底的扰动破坏。
2、车站主体基坑围护施工
建昌道站主体围护结构采用地下连续墙,地下墙体厚度为0.8m,标准段深度为17m,宽度为20.7m,连续墙长33.5m。盾构井段深度为18.7m,采用圆形锁口管接头。地下连续墙采用C30抗渗混凝土,抗渗标号为S6,每幅宽度内设两根注浆管,对墙趾土体进行注浆加固。地下连续墙被划分为113个槽段,其中一字型槽段99个,“L”型槽段2个,“T”型槽段8个,“Z”型槽段2个,拐角异型槽段2个。
2.1地下连续墙施工工艺流程及施工顺序
(1)施工工艺流程图
地下连续墙施工顺序示意图
见“地下连续墙施工工艺流程图”。
(2)地下连续墙施工顺序
建昌道站主体地下连续墙按照先北端后南端的顺序组织施工。配置两台成槽机,分别坐落在基坑东、西两侧。主体地下连续墙每12个槽段为一循环,每6个槽段为一组,采用跳跃式开挖,第一组开挖完成后,退回进行第二组开挖,以此循环。地下连续墙施工顺序详见“地下连续墙施工顺序示意图”。
2.2导墙施工
2.2.1导墙测量放样
(1)根据设计图纸提供的坐标计算出地下连续墙中心线角点坐标,计算成果经内部复核无误后,报甲方、监理复核,进行测放。
(2)根据计算成果,采用地面导线控制点,用全站仪实地放出地下连续墙角点,并立即作好护桩,报甲方、监理进行复核。
(3)由于基坑开挖时地下连续墙在外侧土压力作用下产生向内的位移和变形,为确保后期基坑结构的净空符合要求,导墙中心轴线外放100mm。
(4)导墙施工结束后,立即在导墙顶面上作出分幅线,并测量出每幅槽段钢筋笼的吊点位置标高,以控制吊筋的长度。
(5)在钢筋笼下放到位后,由于吊点位置与测点不完全一致,吊筋会拉长等,影响钢筋笼的标高。为确保预埋件的标高,立即用水准仪测量钢筋笼的笼顶标高,根据实际情况进行调整,将笼顶标高调整至设计标高。
2.3导墙形式的确定
导墙采用“┓┏”型现浇钢筋混凝土,混凝土标号C20(内掺早强剂)。导墙翼面置于上部的杂填土上,为保证两侧导墙能紧贴地面并在地下连续墙施工前和施工中不产生内挤,导墙翼面宽度设计为0.8m、墙厚0.2m、导墙深度1.5m(导墙深度以墙脚进入原状土不小于0.3m为宜),导墙顶面高出地面0.1m,防止周围的散水流入槽段内。
2.4基坑排水
对地铁车站的施工而言,基坑的排水是保障整体工程施工质量的基础性条件,因此我们要合理地安排排水的施工。为了考保障排水的质量,基坑开挖过程中要在两侧设置临时排水沟。在设置的过程中要注重对排水沟间隔的控制,一般而言是以30-40m为标准的间隔。在施工过程中要注重对基坑开挖的控制,开挖时注意开挖面可形成3%-5%的坡度,可最大程度上避免基坑积水。车站主体结构完成后,再用螺栓将铁盖板、胶垫、法兰盘等拧紧,临时集水井井口用混凝土封闭。
2.3支撑安装施工
建昌道站主体围护结构标准段采用4道支撑体系,盾构井采用5道支撑。第一道支撑为混凝土支撑,其余支撑均为Φ800钢管支撑。根据土方开挖进度要求,提前备好支撑钢管和配件及其连接件。根据基坑内反馈的实际支撑长度在基坑外地面先进行钢支撑的拼装,每小段土方开挖完成后,立即安装,并施加轴力。每层每段土方开挖时,每根支撑紧跟开挖面,随挖随撑。
2.3.1钢围檩安装
钢围檩随支撑架设顺序逐段吊装,钢围檩在场外焊接成型后运至现场,人工配合吊车将钢围檩缓慢安放于钢牛腿上,不得有冲击现象出现,钢围檩背后采用C20砼填补平整,以便使围檩均匀受力。
2.3.2钢支撑与砼支撑安装
1)支撑安装前检查支撑的平整度及轴线偏差。每根钢支撑的安装轴线偏心不大于20mm,经检查合格的支撑按部位进行编号以免错用。2)拼装好的钢支撑采用吊车一次性整体吊装到位。每根支撑一端为活络头,一端为固定端。3)支撑吊装到位后,先不松开吊钩,将活络端拉出顶住冠梁(钢围檩),再将2台100t千斤顶固定为一体,将其放在活络端上,接通油管后即可施加轴力。轴力施加到位后,在活络头端楔紧楔块,并点焊固定最后松开千斤顶,解开起吊钢丝绳,即完成整根支撑的安装。安装时,腰梁、端头、千斤顶各轴线要在同一平面上,为确保平直,横撑上法兰螺栓应采用对角和分等分顺序扳紧。鉴于砼支撑与地下连续墙施工流程相似,这里不再赘述。
2.3.3斜撑安装
第一道斜支撑的支座与冠梁内侧预埋钢板焊接牢固,第二、三道以下斜支撑的支座焊在钢围檁上。斜支撑端部与挡土结构接触处应紧密结合,在桩的表面凿毛,抹200mm宽、650mm高的M10快凝早强砂浆垫层。斜支撑的架设、加力同直支撑。
2.3.4轴力施加
1)轴力施加前,必须对油泵及千斤顶进行标定,使用中按规定校验,使其运行正常,确保量测的轴力值准确,每根支撑施加的轴力要记录备查。2)轴力施加中,必须严格按照设计要求分步施加轴力,先预加设计轴力的60%,在压力稳定10min后,再检查螺栓、螺帽、焊接情况等,无异常情况后,施加第二次轴力,达到设计轴力并锁定,塞紧钢楔块才能拆除千斤顶。3)钢支撑施加轴力后,在土方开挖和结构施工过程中,做好支撑轴力监测工作,根据监测结果,发现异常及时采取补救措施。同时,监管好钢管支撑的安全,杜绝危害支撑安全事件的发生。
3、结语
总而言之,在城市化进程不断加快的现代社会,为了缓解城市道路交通的压力,地铁的建设提上了日程,而在地铁施工数量和规模都在不断扩大的今天,我们需要不断总结施工经验,根据施工条件选择合适的深基坑支护技术,并遵循相应的施工工序来施工,从而保障施工的质量,为地铁的运行安全和车站的正常使用提供基础,促进城市的健康发展。
参考文献:
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