地铁车站深基坑内撑式围护结构及土方施工

发表时间:2021/8/5   来源:《建筑实践》2021年3月(中)8期   作者: 金明华
[导读] 本文主要针对这样一种情况来进行详细的阐述,以期能够为施工企业提供安全、进度快的施工方案。
        金 明 华
        上海建工二建集团 上海市 200000
        摘要:随着社会的不断发展,越来越多的城市为了缓解道路拥堵的情况选择修建地铁项目。然而在地铁项目实际的施工过程中却经常面临一些不容忽视的难题,其中支撑方案的选用及基坑土方施工较难,这是因为施工周边较为狭窄,施工人员所处的地质环境较为复杂,因此,本文主要针对这样一种情况来进行详细的阐述,以期能够为施工企业提供安全、进度快的施工方案。
        关键词:深基坑;钢支撑;内撑式围护
        
        1工程概况
        本文主要针对一处实际施工案例来进行详细的调查与分析。A市正在修建一条地铁线路,其不仅需要下穿一条车流量密集的主干道路,还需要下穿一条河流。经过调查发现,该主干道路不仅车流量较多,而且在修建地铁的过程中,其基坑附近含有较多的建筑物以及管道路线。由此看来,施工企业在开挖土层的过程中需要面临以下几种复杂情况:第一、由于紧邻河流,因此土层周围的含水量较大,孔隙比也比普通土质较大;第二、由于地铁的上层建有一条主干道路,因此这一部分的土层压缩性较高。通过上述的分析可以发现,对这一情况的地铁进行修建的过程中极易产生流砂以及涌水的现象。
        2方案的选择
        2. 1可供选择的支护结构形式
        经过调查发现,目前国内外在修建地铁的过程中较为常用的支护结构有三种,分别为:第一种、地下连续墙;第二种、钻孔灌注桩与止水帷幕的共同作用;第三种、钻孔咬合桩。在本文提到的实际案例中,施工企业在综合分析基坑的施工条件以及建设成本后,最终选择了第三种支护结构形式。
        2.2可供选择的支撑体系
        在上述的案例当中,施工企业在修建地铁的过程中不仅需要承受土压力还需要承受水压力,因此施工人员影响选择合适的支撑体系,通过这样的方式才能够为基坑的施工提供一个相对稳定的施工空间。值得注意的是,由于施工环境较为狭窄,因此施工人员在构建支撑体系的过程中需要面临较大的难题。在综合考虑安全、经济等因素后,施工人员最终选择内钢筋混凝土和内钢管的方式来作为支撑体系。这两种支撑体系的特点并不相同。其中,选择内钢筋混凝土作为支撑体系时,施工人员可以根据施工方案的实际需要来进行现场浇筑,不仅如此,这种支撑体系的整体度高,建筑的经济成本也较低。但是这种支撑体系也存在着一些不容忽视的缺点,那就是:施工程序复杂,由于需要现场进行浇筑,因此相比于其他支撑体系较为复杂。不仅如此,支撑体系使用过后需要拆除时也比较困难,最终拆除的结构并不够供下次使用,因此会造成极大的浪费。如果选用内钢管作为支撑体系时,其具有如下优点:第一、 重量轻、稳定性高;第二、虽然需要现场安装与拆除,但是程序简单,较为方便;第三、施工人员在使用这种支撑体系时可以根据施工的要求来进行预加应力,通过这样的方式能够大大减少围护结构发生变形的概率;第四、在施工结束后,如果需要拆除该支撑体系,在后续的施工过程中还可以重复使用,由此看来,虽然短期看来,该支撑体系的建设成本较高,但是长期看来,其建设成本却比较低。
        3基坑土方施工技术
        3.1基坑开挖准备
        在施工人员准备对基坑土方进行施工之前,需要做好如下准备工作:第一、施工人员首先需要根据围护结构周围的具体情况来进行考察与调研,例如:熟知相关技术的操作标准以及准则,还需要熟知当下管道线路的结构等。第二、施工人员再根据这些信息进行基坑的施工方案和操作流程。值得注意的是,近年来很多施工企业在进行相关工作的过程中忽视了监管的重要性,这导致施工人员无法及时发现安全隐患,最终导致安全事故的发生。

因此,施工人员应当安排专业的监管人员对周边环境进行实时监控,例如:在开挖的过程中施工人员可能会遇到渗水、流砂等问题的出现,因此在施工前工作人员就需要对常见的安全隐患进行调研和讨论,最终制定相应的应急预案,只有通过这样的方式才能够游刃有余的应对安全事故。除此之外。施工人员还需要对基坑周边的建筑物进行监控,防止在施工的过程中对建筑物产生损坏,从而威胁市民的生命财产安全。
        3. 2基坑降水施工
        施工企业在进行基坑的降水施工过程中,施工人员需要对基坑周围的地质环境进行详细的调研。值得注意的是,施工人员应当将基坑水位线设计为基底下1米左右的范围。不仅如此,施工人员在对管井进行设计的过程中,应当将其设置为梅花形,通过这样的方式能够起到良好的支撑作用。另外,施工人员还需要在基坑外侧安置一个水位检查井,通过这样的方式能够方式基坑内涌出的水对地铁施工造成不利的影响。施工企业在开挖基坑的过程中,需要时刻注意观察基底,一旦基底出现安全隐患,施工人员就需要立刻进行补水,从而保证建筑物的安全。
        3. 3开挖布置
        当施工人员准备进行开挖时,需要将地铁上部的主干路段进行封闭和围挡,防止在施工的过程中对行驶的车辆和路人造成危险,不仅如此,还能降低施工过程中的干扰。值得注意的是,当施工人员需要对河流附近的地铁进行施工时,需要采用与主干道路截然不同的施工方式。
        3.4基坑开挖方案及步序和流程
        经过调查发现,目前较为常见的基坑开挖方式为:第一、分段分层;第二、由上而下;第三、先支撑后开挖。这主要是因为该地铁站周围的土层稳定性差,极易坍塌和产生流砂。不过,通过采用上述的基坑开挖方案就可以很多的解决上述这些问题。值得注意的是,施工人员在进行开挖的过程中还需要同时满足支撑体系的相关要求,由此看来,施工人员需要对时空效应引起足够的重视,例如,在开挖的过程中分段式进行,不仅如此,当开挖到一定程度时施工人员就需要立即架起钢支撑,钢支撑的构架最好在6个小时内完成,防止开挖过程中出现变形。对于每一段基坑还以再细分为六层进行开挖,在这一过程中前三层施工人员可以使用机械设备来进行,后三层可以使用人工来进行开挖。不仅如此,施工人员在开挖的过程中可以使用岛式开挖方法,其具体操作为:首先在围护结构周围预先挖出一段距离的沟槽,其次再沟槽与土体之间设置一定的坡度。通过这样的操作主要是为了将内钢管支撑与围护结构之间进行紧密的连接。值得注意的是,在这一过程中施工人员在对钢围檩以及围护桩进行处理是应当使用角钢支架,具体操作为:首先将钢围檩以及固定托架从原先的位置当中挖出,之后施工人员再将二者中间的土体挖出,如果在这一过程中能够达到钢支撑的水平位置,施工人员就需要立刻进行钢支撑架设,通过这样的方式能够大大缩短基坑在外部暴露的时间,进而防止其对施工造成不利的影响。不仅如此,施工人员在采用岛式开挖的施工技术时,需要时刻监管钻孔的咬合程度,如果其在施工的过程中出现了渗漏的现象,那么就需要立即使用水泥砂浆对其进行填塞。如果施工人员发现桩体的咬合出现异常,其需要在基坑的外围使用高压旋喷桩的方式进行加固,防止分叉现象的发生。
        4结语
        通过上述的分析可以发现,随着社会的不断发展,如今越来越多的城市为了缓解道路拥堵的情况而选择修建地铁项目。然而在地铁项目实际的施工过程中却经常面临一些不容忽视的难题,其中支撑方案的选用及土方施工的技术常年困扰施工人员,这是因为施工周边的环境较为狭窄,施工人员所处的地质较为复杂,因此,本文通过对地铁车站深基坑内撑式围护结构及土方施工的技术进行详细的分析,以期能够为施工企业提供安全、进度快的施工方案。
        参考文献:
        [1]宋力, 张兴其, 杜庆按,等. 地铁车站盾构井深基坑支撑布置方案研究[J]. 江苏建筑, 2019(3):84-86.
        [2]颜琦. 内撑式排桩支护结构在深基坑工程中的应用[J]. 广东土木与建筑, 2020(6):44-46+59.
        [3]郭雪源、张明聚、武立伟、韩流涛. 装配式钢管混凝土内支撑在盾构竖井深基坑工程中的应用[J]. 兰州理工大学学报, 2020(6):137-142.
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