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摘要：闹市中心管廊上盖超深基坑土方开挖施工是管廊建设的重点工作内容，这一部分的施工难度较高，对于施工人员的技术要求十分严格。如何在狭小的隧道空间内，完成土方开挖施工，已经成为施工单位急需解决的问题。本文通过结合实际工程案例，对闹市中心管廊上盖超深基坑土方开挖施工技术进行分析，并提出合理建议，希望对提高闹市中心管廊施工质量有所帮助。
关键词：闹市中心管廊；超深基坑盖；基坑开挖施工
1 工程概况
某闹市中心管廊项目位于市广场东侧，主要包括1幢25层100m的东塔楼，1幢22层88m的西塔楼，以及其他配套的公共基础设施，其建筑结构为剪力墙结构，下设4层地下室，该项目分为两期建设，一期的东基坑工程基坑面积为70×72m，开挖深度大约为24m，属于超深基坑，并且下跨管廊2号线的隧道，基坑安全等级为1级，基坑施工难度偏高，且具有较大的施工风险。基坑围护结构采用的是混凝土支撑结构，局部地区采用混凝土内支撑+道钢支撑，基坑内的支撑十分密集，土方开挖施工难度非常高。
2 超深基坑土方开挖施工技术及加固防护
2.1 围护结构施工
2.1.1 基坑围护结构
由于本工程属于超深基坑土方开挖施工，施工难度和危险程度较高，为保证施工质量，应该在超深基坑中采用围护结构，以避免基坑土方开挖施工过程中出现坍塌现象，从而对地表造成影响。
2.1.2 地下连续幕墙段连接
在超深基坑土方开挖施工过程中，必须要解决地下水渗透问题。一旦在施工中出现地下水渗透，将会对基坑土方开挖施工质量造成不利影响，并且地下水渗透还会引发严重的水土流失现象，致使基坑土地发生改变，不利于地下环境的保护。凹形接头是本工程采用的幕墙接头形式。
2.1.3 地下连续墙清底和注浆
为将连续墙沉降量控制在合理范围内，以确保施工的安全性和稳定性，首先应保证连续墙清底的质量，并提高连续墙混凝土的设计强度，在此基础上，对连续墙趾进行灌浆施工。在每道地下墙内部设置两根压浆管，压浆管的插入深度大约在1m左右。
2.2 闹市中心管廊上盖超深基坑加固
2.2.1 施工技术要点
之所以对基坑内部进行加固，其主要目的在于，提高超深基坑内部土体结构的稳定性，并使土体物理学性能得到优化，避免土地在施工过程中发生变形。本工程将三轴搅拌柱作为加固土体的工具，搅拌柱的直径为80cm，三轴中心距离为58cm，搭接长度为26cm，水灰比例为0.48。在加固区域内的水泥含量应超过25%，平均水泥用量为350kg/m3，加固水泥的强度≥1.6MPa。加固深度为超深基坑底部的4m左右。
2.2.2 施工操作要点
在利用螺旋钻提升沉桩质量时，最好选择反向旋转的方式，且保持工作的连贯性，避免出现真空，致使侧翼土地坍塌。在进行搅拌桩施工时，应确保水泥浆注入量和搅拌头的沉入时间符合设计方案要求[1]。在搅拌桩下沉过程中，钻进速度应适当放缓，以确保搅拌施工的质量，提高水泥浆的灌入量。
2.2.3 钢筋混凝土支撑与钢支撑布置标准
想要对基坑变形进行有效的控制，必须在基坑内部设置支撑结构，以提升基坑的预应力，可以说土方开挖施工和支撑施工是相辅相成，不可或缺的，支撑施工质量会直接影响土方开挖施工的效果[2]。因此，在设计施工方案时，需要将二者进行综合考虑。本工程设置的支撑系统具体表现为以下方面：一是在基坑的东西部，选择钢筋混凝土的支撑结构，所选混凝土的强度为C31。同时设置18根立柱桩，其中的14根为钢格构柱，4根为立柱桩。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在靠近道路的基坑处，选择60.9cm的钢管作为斜撑，并在维护结构上，对其进行固定。
2.2.4 支撑施工顺序及方法
在开挖第一层土方之后，即可进行支撑施工。其施工主要流程为：超深基坑土方开挖、铺设支撑底膜、制作并安装钢筋、安装侧膜、验收混凝土、拆模清理。
2.2.5 钢筋混凝土支撑梁施工
由于本工程属于超深基坑，施工场地存在较大的限制，为进一步提高施工的质量，需要对施工方案进行优化，将支撑梁施工划分为两个区域进行，即以东西分界，把东边划为1区，并沿着1区向2区域施工。在实际施工过程中，施工单位应重视以下方面的问题：①利用挖机对支撑梁部位的土方进行开挖，待挖至底标以上25mm时，由人工修平；②由于围檩梁部位会受到H型钢的阻力，因此，需要全部采用人工开挖的方式。
2.3 土方开挖和底板施工
2.3.1 技术要点
在进行第一土体开挖时，必须确保土体加固程度满足设计标准，之后才能进行土方开挖施工。在进行第二层土方开挖施工时，应执行分区、分块和限时开挖，遵循时空效应原理，并贯彻执行随挖随填原则[3]。为确保闹市中心管廊和下卧土层，在土方开挖施工时附加应力场卸载的平均性，防止土体变形问题的发生，应结合时空效应原理，选择盆式开挖方式，从而充分达成分块、分区和限时开挖。在土方开挖施工中，影响土体回弹和隧道变形的主要因素有以下方面：①基坑施工顺序；②土体开挖面积和深度；③分块土地开挖中心距离隧道的长度；④基坑的放置时间。
2.3.2 施工操作要点
①底板与土方分块原则。施工单位应该将隧道位置和管廊保护区，单独划为一个施工区域，并采用常规方法对该区域进行施工，不会受到管廊的影响；与此同时，还需要确定隧道上方区域对基坑土方开挖的影响，并按照20m间隔的原则，对该区域进行分区，然后在根据宽度4m原则对其进行分块。在开挖过程中，应及时浇筑混凝土，并根据施工监测结果，对施工各项参数进行调整；②对土方与底板的分块情况进行关注。本工程选择的施工方案为：沿着闹市中心管廊正上方底板，将整个施工区域划为30块。并结合实际情况，合理规定施工时间，并制定施工时间表；③基坑土方开挖的宽度应≥5m；④土方开挖施工结束后，需要及时吊装钢筋笼，以便后续混凝土浇筑施工的进行。
2.4 等效荷载回压
闹市中心管廊超深基坑土方开挖施工结束后，需要进行底板浇筑施工，施工单位需要在规定时间内，完成工段底板浇筑，混凝土在凝结初期压载1.8t/m2，第二天继续堆载，一直到标高以下主体结构符合设计标准后，卸载1.8t/m2，等到上部主体结构施工结束后继续卸载1.8t/m2。之所以采取这种施工方式，其主要目的在于消除土方开挖导致的卸荷效应，从而使隧道的回弹变形量减小。其中堆载量=挖土等效荷载、加载范围=闹市中心管廊上方底板施工区域、堆载时间=底板混凝土强度符合设计标准。堆载施工常用的材料主要有以下几种：①沙包；②加固土；③钢锭；④混凝土预制块。施工单位应根据设计要求和施工成本，合理选择施工材料。本工程在经过综合考虑后，决定选择混凝土预制块作为主要的堆载材料，并采取现场预制的方式，在施工现场制作混凝土预制块，每块的质量为1.8t。在实际施工中，对第一区域进行了分块堆载，在施工结束后，由施工监理部门进行检测，以确保闹市中心管廊回弹变形量处在合理的范围内。
结束语：
综上所述，本文通过以某市闹市中心管廊超深基坑土层开挖施工为例，对土方开挖工程所涉及的技术进行了详细分析，并提出了技术和操作要点，希望对提高土方开挖施工质量和安全性有所帮助。
参考文献：
[1]施 伟. 密集支撑条件下深基坑开挖施工技术[J].建材与装饰，2018（39）：16-17.
[2]冯立雷. 杨鹏鹏. 黄河河滩区域的深基坑土方开挖施工技术[J].建筑施工，2018，40（08）：1276-1278.
[3]汪应朝. 关于基坑开挖中软土地基支护与桩基施工探究[J].建材与装饰，2016（41）：39-40.
论文作者:甘景成
论文发表刊物:《防护工程》2019年第6期
论文发表时间:2019/6/24
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