火器營站圍護結(jié)構(gòu)施工技術(shù)研究

陳江濤 鄭 巍

(1.南華大學(xué)城市建設(shè)學(xué)院，湖南 衡陽 421001; 2.北京住總集團有限責(zé)任公司，北京 100029)

火器營站圍護結(jié)構(gòu)施工技術(shù)研究

陳江濤1,2鄭 巍2

(1.南華大學(xué)城市建設(shè)學(xué)院，湖南 衡陽 421001; 2.北京住總集團有限責(zé)任公司，北京 100029)

結(jié)合北京地鐵10號線二期工程17標(biāo)的工程實例，具體闡述了在無水砂卵石地層中圍護樁的成孔、鋼支撐架設(shè)和樁間掛網(wǎng)噴射混凝土護壁的具體施工方法，在基坑開挖過程中，采用分步分層的土方開挖方式，每層開挖深度不大于2.0 m，及時架設(shè)鋼支撐，及時進行掛鋼筋網(wǎng)噴射C20混凝土護壁，配以早強劑和速凝劑的使用，有效的保證了基坑側(cè)壁土方的穩(wěn)定性，確保了基坑安全。

圍護結(jié)構(gòu)，施工，基坑

1 工程概況

火器營站為地下兩層島式站臺車站，站臺寬12.0 m，車站結(jié)構(gòu)總長275.3 m，標(biāo)準(zhǔn)段總寬20.7 m、車站總建筑面積為12 811 m2，地下1層為站廳層，地下2層為站臺層。

車站主體基坑長275.5 m，標(biāo)準(zhǔn)段寬20.9 m，擴大端寬24.6 m，基坑平面近似呈長方形，標(biāo)準(zhǔn)段開挖深度為16.48 m，開挖土方約98 098 m3。設(shè)計地面高程在51.04 m～51.73 m之間。基坑所在現(xiàn)狀均為綠地。基坑安全等級為一級。綜合考慮車站站址環(huán)境及周邊規(guī)劃情況，支護結(jié)構(gòu)采用鉆孔灌注樁加內(nèi)支撐的形式。平面圖如圖1所示。

火器營站地形起伏不大，土層以第四紀(jì)沖、洪地土層為主。按照沉積年代、成因類型及巖性，場區(qū)地層自上而下依次為：粉土填土①層，雜填土①1層，粉土②層，粉質(zhì)粘土②1層，粘土②2層，粉細(xì)砂②3層，粉細(xì)砂④3層，卵石⑤層，細(xì)中砂⑤1層，粉質(zhì)粘土⑤4層，粉質(zhì)粘土⑥層，粘土⑥1層，粉土⑥2層，卵石⑦層，中粗砂⑦1層，粉細(xì)砂⑦2層，粉質(zhì)粘土⑧層，細(xì)中砂⑧3層，卵石⑨層。

2 圍護樁成樁方法

火器營車站圍護結(jié)構(gòu)采用鉆孔灌注樁，共366顆，樁徑為1.0 m，樁長主要為21.0 m，樁間距為在兩個端頭井處為1.4 m，標(biāo)準(zhǔn)段為1.0 m。圍護樁上施作1.0 m×0.8 m冠梁。灌注樁使用C30混凝土，冠梁使用C25混凝土，噴射混凝土采用C20。受力筋混凝土保護層厚度為：鉆孔灌注樁：50 mm；冠梁：25 mm。結(jié)合實際地質(zhì)情況，使用兩臺旋挖鉆機進行圍護樁施工。

根據(jù)火器營車站土層勘探情況，固孔采用膨潤土懸浮泥漿作為護壁泥漿，現(xiàn)場設(shè)置400 cm×500 cm深100 cm的泥漿池，泥漿池進行防滲處理。廢棄泥漿使用專車運輸，定點外棄。泥漿比重保持在1.2～1.3左右，粘度為22 s～30 s，含砂率不大于4%。

3 圍護結(jié)構(gòu)與土方開挖過程控制

鋼支撐的架設(shè)是保證基坑開挖和主體結(jié)構(gòu)施工安全、控制基坑收斂和位移的有效措施。火器營站明挖基坑設(shè)三道鋼支撐，支撐采用鋼管形式，直徑為609 mm，壁厚t=12 mm，t=14 mm，t=16 mm，鋼材為Q235。第一、二道鋼支撐垂直向間距為5.7 m，第二、三道鋼支撐垂直間距為6.0 m。鋼支撐標(biāo)準(zhǔn)段水平間距，第一道約為6.0 m，第二、三道為3.0 m。第一道鋼支撐支撐于冠梁預(yù)埋鋼板上，第二、三道鋼支撐通過兩根Ⅰ40b型鋼構(gòu)成的鋼圍檁支撐在鉆孔灌注樁上，鋼圍檁由支撐托架和脹管螺栓支承。鋼支撐安裝時預(yù)加40%～60%的支撐設(shè)計軸力。鋼圍檁、支撐托架各構(gòu)件的連接采用焊接，支撐鋼管的連接采用高強螺栓。

土方開挖每2 m一步，開挖過程中，基坑側(cè)壁的工作平臺開挖寬度控制為2 m，并且每開挖2 m進行錨噴作業(yè)。噴錨過程中由于側(cè)壁土質(zhì)主要為砂卵石且粒徑較大，網(wǎng)片固定鋼筋打入深度無法滿足2 m的設(shè)計要求。根據(jù)現(xiàn)場實際情況，采用在圍護樁上鉆孔，打入φ20鋼筋來固定鋼筋網(wǎng)片，并及時噴射混凝土，保證了基坑側(cè)壁的穩(wěn)定。

4 鋼支撐安拆裝過程控制

支撐的安裝與土方施工緊密結(jié)合，在土方挖到設(shè)計標(biāo)高的區(qū)段內(nèi)，及時安裝支撐，并且預(yù)加軸力應(yīng)及時施加并符合設(shè)計要求，第一層鋼支撐應(yīng)在冠梁強度達到設(shè)計強度的80%方可安裝。安裝管撐前首先在圍護結(jié)構(gòu)上安裝固定鋼圍檁的三角支撐架，然后安裝圍檁，安裝鋼管時用測量儀器校正，控制好軸線位置，防止鋼管安裝不到位。

采用雙點起吊法用龍門吊將拼裝好的鋼支撐吊放到預(yù)定位置和標(biāo)高處，放置在已焊接好的鋼圍檁托架上。

施加預(yù)應(yīng)力:每根鋼管支撐均在活絡(luò)頭一端設(shè)置千斤頂支座和承力牛腿，鋼支撐吊裝到位后立即用特制的液壓千斤頂對鋼管支撐端部施加設(shè)計軸力的40%～60%的預(yù)加力。

5 樁間網(wǎng)噴混凝土

樁間噴射混凝土強度等級為C20，噴射應(yīng)隨土方開挖進行，分段分片。掛網(wǎng)采用φ6@150×150鋼筋網(wǎng)片。先鋪掛鋼筋網(wǎng)，按照設(shè)計要求固定于樁體周圍，然后噴混凝土護壁，并找平以確保防水層的施工。當(dāng)樁間滲水時，在護面設(shè)泄水孔，插入塑料管，填滿濾料，將水導(dǎo)出。用混凝土噴射機向鋼筋網(wǎng)自上而下螺旋噴射混凝土，確定合理的風(fēng)壓，保證噴料均勻、連續(xù)。噴射厚度為80 mm(先初噴40 mm，然后掛網(wǎng)再復(fù)噴40 mm)。

6 基坑監(jiān)測

基坑監(jiān)測項目主要為：基坑周圍地表沉降、樁頂位移、樁體變形、樁內(nèi)鋼筋應(yīng)力應(yīng)變、支撐軸力、側(cè)土壓力等，主要目的是及時掌握基坑變形情況，樁體內(nèi)部應(yīng)力情況，圍護樁的位移情況，基坑側(cè)壁穩(wěn)定性等，確保土方開挖施工過程中，基坑及周邊建筑物、管線的安全。

7 結(jié)語

通過北京地鐵10號線二期火器營站圍護結(jié)構(gòu)的施工實踐，證明了在地鐵車站的深基坑開挖過程中，通過鉆孔灌注樁施工，在基坑不同深度架設(shè)多道鋼支撐并預(yù)加軸力，及時掛網(wǎng)噴射混凝土護壁，并于基坑開挖的同時采用多種方法對基坑地表及周邊進行監(jiān)測，有效的控制了基坑周邊的地面沉降，保證了基坑的凈空尺寸，確保了基坑的安全。

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Study on construction technology of enclosure structure of Huoqiying station

Chen Jiangtao1,2Zheng Wei2

(1.SchoolofUrbanConstruction,UniversityofSouthChina,Hengyang421001,China;2.BeijingUni-ConstructionGroupCo.,Ltd,Beijing100029,China)

Based on the truth of No.17 of Beijing subway 10 line Ⅱ project, this study gives us a brief introduction to specific construction methods of projects in waterless sandy cobble stratum, like retaining piles into a hole, setting up a steel shotcrete and net-suspended spray concrete retaining wall. During the project of digging the deep foundation pit, we should do the earthwork step-by-step and layer-by-layer, and also should keep the depth of each layer under 2.0 m. Moreover, by setting up steel shotcrete and net-suspended spray C20 concrete retaining wall on time, with the help of early strength agent and accelerating agent, we can effectively guarantees the stability of side of foundation pit and the safety of the foundation pit.

enclosure structure, construction, foundation pit

1009-6825(2015)32-0069-02

2015-09-02

陳江濤(1975- )，男，在讀碩士

TU463

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