淺談明挖地鐵站基坑支護的施工

黃斌

摘 要：結(jié)合廣都北站的工程概況，簡述了廣都北站明挖基坑圍護方案設(shè)計，并對重點工藝流程作了相應(yīng)的闡述，以期為明挖車站基坑支護施工提供一定借鑒和指導(dǎo)作用。

關(guān)鍵詞：明挖；地鐵站；基坑支護；土釘墻

中圖分類號：TU753 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）05-0055-02

1 工程概況

廣都北站為成都地鐵1號線南延線自北向南的第五座車站，車站主體位于天府大道東側(cè)，名著之瀾小區(qū)（將建）北側(cè)，車站沿規(guī)劃龍燈山路東西向布置。該站為地下兩層明挖車站，采用12 m島式站臺，東端地下一層為物業(yè)開發(fā)層，地下二層為配線，車站總長348.5 m（右線），中心里程頂板覆土約2.0 m，標準段寬度為20.7 m。車站里程范圍為YDK25+616.500～YDK25+965.000，車站有效站臺中心里程為YDK25+683.500.車站西端接盾構(gòu)區(qū)間，東端接明挖出入段線，并預(yù)留遠期正線盾構(gòu)接收條件。

2 基坑圍護結(jié)構(gòu)方案

標準段車站基坑深約為15.52 m，標準段寬度為20.7 m。根據(jù)《建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程》（JGJ 120—2012）的有關(guān)規(guī)定，基坑安全等級屬于一級。根據(jù)《技術(shù)要求》可知，基坑變形控制保護等級為一B級。

2.1 土釘墻方案

車站基坑分兩級放坡，大部分采用1∶0.3坡率放坡，大端端部下部采用1∶0.3、上部采用1∶0.5坡率放坡。土層采用φ48鋼花管注漿，巖層采用C25錨桿，在遠期預(yù)留盾構(gòu)井處采用玻璃纖維錨桿，面層采用100 mm厚C20噴射混凝土，中間平臺寬3.5 m。

2.2 鉆孔樁+內(nèi)支撐方案

上部采用1∶0.3放坡，下部采用鉆孔樁+內(nèi)支撐。樁徑為1 200 mm，樁間距為2 400 mm，樁頂設(shè)一道1.0 m×1.2 m的冠梁，共設(shè)2道鋼支撐，直徑為609 mm（t=14 mm、t=16 mm）。車站西端接盾構(gòu)區(qū)間處采用φ1 500 mm玻璃纖維樁，間距為1 800 mm。基坑墊層厚250 mm。

2.3 鉆孔樁+錨索方案

上部采用1∶0.3放坡，下部采用鉆孔樁+錨索。樁徑為1 200 mm，樁間距為2 400mm，樁頂設(shè)一道1.0 m×1.2 m的冠梁，小端豎向設(shè)置3道錨索、大端豎向設(shè)置4道錨索。

3 施工注意事項和主要技術(shù)措施

3.1 施工方法、施工順序

該站采用明挖順作法施工。根據(jù)現(xiàn)場情況和管線改遷施工，將基坑分兩期倒邊施工：一期施工東側(cè)基坑，帶東側(cè)主體結(jié)構(gòu)回筑完成并覆土后，進行管線改遷，管線改遷后；二期施工西側(cè)基坑。

3.2 圍護樁施工

圍護樁（旋挖樁）施工放線必須嚴格按照施工圖并結(jié)合主體內(nèi)凈空限界和挖孔樁施工圖的相關(guān)尺寸進行放線。施工放線時，應(yīng)根據(jù)樁設(shè)計中心坐標考慮垂直施工誤差（允許垂直施工誤差為旋挖樁的1/200），樁徑偏差（允許偏差50 mm），圍護結(jié)構(gòu)水平位移，并結(jié)合防水層厚綜合確定外放值。放線后，需經(jīng)質(zhì)檢工程師驗收后方可施工。施工完成后的圍護樁必須保證車站主體結(jié)構(gòu)側(cè)墻的厚度符合車站限界的要求。

該基坑所有樁間土圍護均采用掛鋼筋網(wǎng)，噴設(shè)C20砼厚150 mm，但對填土較厚、自穩(wěn)能力差的地段和地質(zhì)條件不良區(qū)域，可根據(jù)現(xiàn)場實際情況采取增設(shè)注漿花管等措施。

洞門圍護樁施工時要注意，根據(jù)玻璃纖維筋的材料性能指標確定玻璃纖維筋籠的吊裝工藝，保證吊裝安全和吊裝精度，尤其應(yīng)注意周圍普通鋼筋樁的箍筋不得侵入盾構(gòu)影響范圍內(nèi)。玻璃纖維筋如需連接應(yīng)與廠家聯(lián)系，根據(jù)所購材料性能選擇連接型式和位置。如果有條件，原則上可采用通長主筋和完整箍筋。玻璃纖維筋除了常規(guī)測試外，還包括主筋、箍筋應(yīng)力、應(yīng)變試驗等，對受力不利的位置均應(yīng)布點測試。

3.3 土釘墻施工

在土釘墻施工前，施工單位應(yīng)在已有管線資料的基礎(chǔ)上，現(xiàn)場核對場地范圍內(nèi)地下管線確切的位置、埋深、材質(zhì)等內(nèi)容，核對后方可進行土釘墻施工。

基坑開挖應(yīng)自上而下進行，開挖到土釘設(shè)計位置以下0.5 m處停止，及時打入鋼花管支護，并緊跟掛網(wǎng)噴射砼面層。待鋼花管內(nèi)砂漿和面層砼達到設(shè)計強度的80%后，方可開挖下層土方和支護。開挖將至坡腳深度時，應(yīng)預(yù)留300 mm厚土層進行人工修整。

土釘成孔直徑應(yīng)≥100 mm，注漿漿液采用水泥砂漿，其材料采用42.5級普通硅酸鹽水泥，水灰比宜為0.38～0.45，具體數(shù)值應(yīng)通過試驗確定。注漿前，應(yīng)先清除孔中的積水和松土，采用底部一次注漿，注漿壓力為0.5～0.8 MPa，孔口應(yīng)設(shè)置止?jié){袋或止?jié){塞，注漿后保持壓力3～5 min，注漿附近的面層砼應(yīng)具有抵抗注漿引起的壓力擴散作用。注漿時，注漿管應(yīng)插至距孔底250～500 mm處。

鋼筋網(wǎng)應(yīng)與鋼花管、錨固裝置連接牢固，噴射砼時要確保鋼筋網(wǎng)的穩(wěn)定。

基坑開挖后，應(yīng)盡量縮短邊坡土體的暴露時間，面層砼分兩次噴射，首噴厚30 mm，待安裝鋼花管、鋼筋網(wǎng)、設(shè)置加強筋完成后，再進行第二次噴射至設(shè)計厚度。在繼續(xù)下部噴射作業(yè)時，應(yīng)仔細清除預(yù)留在施工縫結(jié)合面上的浮漿層，并噴水濕潤。在土釘部位，應(yīng)先噴鋼花管下方，再噴其上方。

鉆孔前，應(yīng)定出孔位，作出標記并編號，孔位的偏差≤100 mm，成孔的傾角誤差≤3°，孔深誤差≤50 mm，孔徑誤差≤5 mm。在成孔過程中，遇到障礙物需調(diào)整孔徑時，不得影響支護安全，要注意鋼花管的防銹和耐久性。

3.4 基坑監(jiān)測

基坑支護工程是一種風險性大的系統(tǒng)工程，為了確保安全，在施工之前必須對施工材料、設(shè)備質(zhì)量等進行嚴格的檢測，不符合施工要求的堅決不予進入施工工地，而且在此過程中還需要兼顧監(jiān)測和周邊環(huán)境給工程帶來的影響。在施工過程中，應(yīng)該加強監(jiān)測力度，隨時掌握施工動態(tài)，以確保施工安全和周邊環(huán)境的安全。具體監(jiān)測要點主要有以下幾點：①在施工前，應(yīng)測出各項監(jiān)測對象的原始監(jiān)測數(shù)據(jù)，尤其是與該工程緊鄰的周邊建（構(gòu)）筑物。施工前，應(yīng)對其外觀、開裂等既存狀態(tài)進行細致摸查，做好記錄工作。②在圍護樁施工、基坑開挖、回筑過程中，應(yīng)對相鄰建（構(gòu)）筑物、地下管線、地面沉降等進行監(jiān)測，對圍護樁的位移、變形、鋼筋應(yīng)力、玻璃纖維筋應(yīng)力、鋼支撐軸力、錨索拉力等進行監(jiān)測。如果在監(jiān)測過程中發(fā)現(xiàn)這幾方面有超過規(guī)定允許值的，應(yīng)立即停止施工，并通知有關(guān)單位采取相應(yīng)的處理措施，做到信息化施工。③在施工過程中，對周圍鄰近道路的沉陷等進行監(jiān)測，如果發(fā)現(xiàn)有地面開裂、沉陷的情況，應(yīng)立即停止施工，并通知有關(guān)單位人員進行研究、處理。④在圍護結(jié)構(gòu)施工過程和基坑開挖時，應(yīng)對地下水位的變化進行量測。⑤對盾構(gòu)端頭玻璃纖維筋樁進行監(jiān)測。

4 結(jié)束語

明挖地鐵站是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程，在基坑圍護結(jié)構(gòu)設(shè)計中，必須全面分析地質(zhì)資料后再確定合理的設(shè)計方案。在施工過程中，將監(jiān)測數(shù)據(jù)和預(yù)測值進行比較，以判斷前一步施工工藝和施工參數(shù)是否符合預(yù)期要求，確定和優(yōu)化下一步施工參數(shù)，做到動態(tài)設(shè)計、信息化施工，確保基坑本身和周邊環(huán)境的安全。

參考文獻

[1]馮慧君.深圳地鐵明挖隧道基坑支護的施工與監(jiān)測[J].鐵道建筑，2004（07）.

[2]楊磊.地鐵深基坑支護方案的優(yōu)化探討[D].武漢：武漢理工大學，2011.

〔編輯：白潔〕

On the Construction of Open-cut Excavation of the Subway Station

Huang Bin

Abstract： Project Overview Guangdu North Station， Guangdu North Station are outlined broad foundation pit open-cut design， and focus on the process accordingly exposition to the station for the open-cut excavation construction to provide some reference and guidance.

Key words： open-cut； subway station； excavation； soil nail wall