紧邻地铁的建筑深基坑施工变形综合控制技术研究论文_李想

紧邻地铁的建筑深基坑施工变形综合控制技术研究论文_李想

李 想

【摘 要】在紧邻地铁位置进行建筑施工,会对地铁及周边的环境带来严重的影响,特别是在碰到了软土土质和高水位等比较复杂的情况下,对深基坑进行施工很容易引起土体滑坡、基坑变形等情况,将对地铁的正常运行带来严重影响。现在很多在地铁旁的建筑工程进行施工都会感觉比较棘手,既要考虑意地铁周边土质的问题,又要控制好其施工技术,以防止造成基坑变形带来的影响。本文结合实例分析了深基坑变形控制施工技术,提出相应的保护措施,防止对地铁隧道造成影响。

【关键词】紧邻地铁;建筑;深基坑;变形控制

在紧邻地铁附近进行建筑深基坑施工确实有一定的难度,对施工人员的技术水平也是一种挑战,在实际的施工中,不仅要了解地铁隧道周边的结构设计,还要根据实际的施工位置选择相应的施工技术。本文中所采用的工程案例,是在地铁运营的主干区域,施工环境比较复杂,且对深基坑进行回填土施工也比较困难,综合考虑,要利用地下连续墙对开挖区域进行隔断,再利用自动轴力钢系统作为支撑结构,这样能够有效保证地铁隧道的安全,也不会发生基坑变形的情况。

一、工程简介

某工程位于市区的交通枢纽地带,紧邻地铁。拟建设项目的地下结构原先为西部交通广场的停车通道,而且这个广场的一部分停车通道底板、挡墙结构与基础桩都和将要建设的建筑地下出现了结构重合的情况,在建完之后还要实现与西部广场的停车通道相接通。拟建建筑的北侧18号地块下方是地铁通道,其地下深埋20m,宽度达85m,与19号地块的地下外结构距离只有6m,而且轨交10号线与19号地块很接近。建筑深基坑内有轨交2号线和轨交10号线在施工时留下的护坡、坡道,还有重力坝等高强度混凝土结构,地下深埋在10m以上。按相关的建筑规定,要对地铁范围内的高度做出保护,还要注意基坑的沉降以及水平变形等施工控制。本案例建筑施工重点要保护的位置就是西广场建筑结构,还有轨交10号线。建筑分为地上9层,地下3层,其中地下室采用现浇钢筋混凝土的框架结构进行施工,其基础形式是钻孔灌注桩,并结合筏板。其中,19号地块的基坑宽度达150m,全长达到200m,深度达15m左右,需要采用明挖法施工,由于要以保护好地铁为基础,所以要在地铁隧道周边一定范围内打设地下连续墙,以此隔断深基坑,将这项工程分为两个工期,第一工期是远离地铁一侧的施工,第二期即邻近地铁的基坑施工,在实际施工的时候,将整体基坑划分成5个小型基坑,并采用地下墙连续阻隔,这样能有效保护基坑不变形,也能有效防止地铁周边不会出现土体坍塌的情况。

二、施工部署和流程

(一)分区施工

在具体施工前先将基坑划分成小块,这样能减少施工维护的范围,缩小施工空间,还能避免基坑变形的情况出现,在开挖的过程中也不会对地铁隧道产生较大影响。在分区施工之后,施工人员还要注意基坑的底板强度,要保证其承受能力,并根据实际情况架设支撑体系,使基坑的整体稳定性有所提升,避免了变形问题。

(二)基坑降水

深基坑在施工前要先对坑内进行降水施工,先打四口井,要注意井的垂直度和深度,还有回填时候的密封性,还要管理好降水的过程,如果基坑内的水位长时间不下去,就有可能是地下连续墙出现了问题,要么是墙体的接缝有渗漏现象,要么就是施工技术出现了问题,一般都是接缝位置出现渗漏,这时就要在接缝外侧实施高压旋喷桩作业,将接缝的渗漏现象进行控制,并在基坑下面进行加固施工,填入一定量的泥浆,这样再开挖施工就能起到很好的降水效果。

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(三)钢支撑系统

深基坑的施工要求是随着施工的进度,要做好开挖作业,并做好支撑系统,即使没来得及做支撑也不能超过24小时。基坑内要架设自动轴力钢架支撑结构,这样有利于支撑系统的架设和拆卸,还能有效保证支撑的效果。而钢支撑系统中的预应力伺服系统,要采用独立式的钢支撑液压系统,3到4根轴力钢支撑就要配备一个小型的泵站液压系统,使钢支撑系统的精度有所提高,也使施工质量有所保证。

随分区开挖安装钢支撑,安装成形后,在施加预应力时采用专用液压泵设置在支撑活络端处,按设计要求施加预应力,施加预应力分多次进行,逐级加载。在第1次加预应力(设计值的40%~60%)后12 h内观测预应力损失及墙体水平位移,并复加预应力至设计要求值。

(四)硬法咬合桩施工技术

咬合桩施工流程为:施工准备→桩位测量放线→咬合桩混凝土导墙施工→套管机就位→吊装安放套管→测量调整垂直度→套管钻进抓斗取土或旋挖机取土→清除孔底、检查孔底→吊放钢筋笼→安放导管、浇筑混凝土→测量混凝土、拔除导管及套管→套管机移位。本工程的咬合桩在虹桥西交通广场的钢筋混凝土底板上施工,根据导墙施工要求,底板破除宽度为1 300 mm。底板破除前,先在两侧用钻机设备钻Φ108 mm@90 mm的孔,其中西侧钻孔深度1.25 m,东侧钻孔深度2.15 m,并将钢筋混凝土取出来,这样就可以使咬合桩施工范围内的底板成为比较独立的结构。钻孔完成后底板开槽,开槽宽度1.3 m,至少每6 m需预留一块0.6 m宽的混凝土底板保证底板与挡墙之间的支撑传力作用。

在底板破除出一定的工作面之后,紧接着开始导墙跟进施工。导墙宽度为桩中心向两侧各650 mm,导墙孔口低于地面2~5 cm,以防止套管机在拔管时机子反力把导墙压碎,导墙内配Φ12 mm@250 mm钢筋,导墙的混凝土等级为C25。咬合桩的套管采用Φ1 000 mm的双壁钢套管,在成孔前,应进行套管顺直度的检查和校正。咬合桩分A桩和B桩,A桩(先序桩)为方钢筋笼桩,B桩(后续桩)为圆钢筋笼的桩,先施工A桩,等A桩强度达到30%后再施工两A桩之间的B桩。

在成孔过程中,必须随时进行钢套管垂直度的监测,特别是第1节套管钻进时,监测可采用2 台经纬仪或2 个锤球双向控制,确保垂直度小于1/300。混凝土采用预拌混凝土,混凝土要有一定的缓凝时间,确保灌注时的拔管顺畅。B桩混凝土的初凝时间应大于等于6 h,在施工过程中,对不同批号的水泥及不同批号的外加剂,应提前做好配合比试验。采用搓管机施工的A桩混凝土缓凝时间初定40~60 h,并按该要求进行实验室试配,具体选择标准应满足2 种不同设备的操作距离和使用要求。混凝土的和易性要求,按水下混凝土要求,灌注要求混凝土的坍落度在18~22 cm之间。

三、结束语

在紧邻地铁边进行建设深基坑施工比较困难,在深基坑开挖的时候对地下原有的结构避免不了的有所破坏,首先要保障好地铁运行不受施工影响,并且还要基坑不出现变形,所以必须采取相应的综合控制技术措施。在整体建筑施工中,要先采用地下连续墙分区施工方法进行小范围施工,再将基坑内部水分除干净,然后利用钢支撑技术和硬法咬合桩等施工技术,控制好整体施工质量,以保证建筑施工不影响到地铁正常运行。

参考文献:

[1]吴秀强. 紧邻地铁的建筑深基坑施工变形综合控制技术研究.建筑施工,2014(6)

[2]田军.地铁车站深基坑半逆作法施工的环境变形控制分析[J].上海交通大学学报,2012(6)

[3]陆建生.基于环境控制的深基坑工程管井回灌设计分析[J].探矿工程:岩土钻掘工,2014(1)

论文作者:李想

论文发表刊物:《低碳地产》2015年第16期

论文发表时间:2016/8/15

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