關于地鐵車站基坑開挖的質量控制

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摘要：地鐵工程建設一項難度很高的建設項目，投入的資金大、周期長、施工風險高。其中地鐵深基坑開挖的風險控制水平，從根本上影響著地鐵建設的整體水平。如何對地鐵深基坑工程的風險進行管理、減少工程災害事故、保障地鐵工程質量已成為一個重要的研究課題。本文首先介紹深基坑施工質量影響因素，并就深基坑工程施工質量控制談一些看法。

關鍵詞：地鐵車站；基坑；質量控制

隨著城市化的進程加快，城市地下交通越來發達，地鐵車站的工程施工增多。隨之而來的地鐵深基坑工程的風險和災害也越來越多。深基坑工程雖屬臨時性工程，但其技術復雜性，有的卻遠甚于永久性的基礎結構或上部結構，稍有不慎，不僅將危及基坑本身安全，還會殃及臨近的構筑物和各種地下設施，造成巨大損失。本文首先介紹深基坑施工質量影響因素，并就深基坑工程施工質量控制談一些看法。

1.影響深基坑工程施工的質量因素

深基坑工程一般位于城市中心，地質條件和周邊環境條件復雜，各種建筑物、構筑物、管線等密集，因此影響深基坑工程質量因素多。

1.1地質水文：工程地質勘探是設計的基礎，設計是工程安全的第一道保證。地質勘探工作進行是否細致，勘測點布置是否合理，決定著設計工作的成敗。因此，在繪制地質圖中要注意當地的地質層次走向，在判斷地層走向明確后，可以適當減少勘探點的數量，如在當地地質復雜，或存在不良地質，則應該在基坑位置加密勘探點，力求準確。水文方面主要判斷地下水位的標高、隨季節、降水變化的情況，以及是否存在承壓水，以便設計基坑形式與支護種類。除了地質鉆探，還可以查詢當地資料，詢問相關人員等。

1.2地下管線：由于深基坑開挖的區域也就是將來地下結構施工的區域，甚至有時深基坑的支護結構還是地下永久結構的一部分，而地下結構的好壞又將直接影響到上部結構，所以，必須保證深基坑工程的質量，才能保證地下結構和上部結構的工程質量，創造一個良好的前提條件，進而保證整幢建筑物的工程質量。另一方面，由于深基坑工程中的挖方量大，土體中原有天然應力的釋放也大，這就使基坑周圍環境的不均勻沉降加大，使基坑周圍的建筑物出現不利的拉應力，地下管線的某些部位出現應力集中等，故深基坑工程的質量要求高。

1.3周邊環境：基坑周邊的建筑、道路等設施安全是基坑施工控制的重點，工程施工造成周邊建筑道路開裂、沉降、甚至垮塌的都時有耳聞。

1.4施工方案：施工方案是安全控制的源頭，施組編制的質量直接關系到基坑施工的成敗，施組編制應事先根據設計資料采取有針對性的工法、工藝。根據《危險性較大的分部分項工程安全控制辦法》（建質[2009]87號）中的有關要求，在建筑和市政工程范圍內，超過一定規模的危險發生較大的分部分項工程，需編制專項方案并組織專家進行評審，項目參建各方的人員不得以專家身份參加專家論證會。

2、地鐵車站基坑施工前的質量控制要點

施工前，對施工區域內存在的各種障礙物，如建筑物、道路、溝渠、管線、樹木等進行調查，凡影響施工的均應拆除、清理或遷移，并在施工前妥善處理，確保施工安全。施工前要認真研究整個施工區域和施工場地內工程地質和水文資料、鄰近建筑物或構筑物的質量和分布狀況、挖土和棄土要求、施工環境及氣候條件等，編制專項施工組織設計（方案），制定有針對性的安全技術措施，嚴禁盲目施工。

施工機械進入施工現場所經過的道路、橋梁和卸車設備等，事先做好檢查和必要的加寬、加固工作。開工前做好施工場地內機械運行的道路，開辟適當的工作面，以利安全施工。

土方開挖前，應會同有關單位對附近已有建筑物或構筑物、道路、管線等進行檢查鑒定，對可能受開挖和降水影響的鄰近建（構）筑物、管線，應制定相應的安全技術措施，并在整個施工期間，加強監測其沉降和位移、開裂等情況，發現問題應與設計或建設單位協商采取防護措施，并及時處理。相鄰基坑深淺不等時，一般應按先深后淺的順序施工，否則應分析后施工的深坑對先施工的淺坑可能產生的危害，并應采取必要的保護措施。

基坑開挖工程應驗算邊坡或基坑的穩定性，并注意由于土體內應力變化和淤泥土塑性流動而導致周圍土體向基坑開挖方向位移，使基坑鄰近建筑物等產生相應的位移和下沉。在基坑開挖期間應加強監測。

夜間施工時，應合理安排施工工序，防止挖方超挖或鋪填超厚。施工現場應根據需要安設照明設施，在危險地段應設置紅燈警燈。

土方工程、基坑工程在施工過程中，如發現有文物、古跡遺址或化石等，應立即保護現場和報請有關部門處理。挖土方前對周圍環境要認真檢查，不能在危險巖石或建筑物下面進行作業。挖土機施工時，挖土機的工作范圍內，不得有人進行其他工作，多臺機械開挖，挖土機間距大于10m，挖土要自上而下，逐層進行，嚴禁先挖坡腳的危險作業。機械挖土，多臺階同時開挖土方時，應驗算邊坡的穩定，根據規定的驗算確定挖土機離邊坡的安全距離。

深基坑四周設防護欄桿，人員上下要有專用爬梯。運土道路的坡度、轉彎半徑要符合有關安全規定。爆破土方要遵守爆破作業安全有關規定。土方開挖過程必須嚴格按設計要求及時安裝鋼支撐，嚴禁起挖，并派專人負責監控土方開挖與鋼支撐安裝關系，一旦發現起挖，必須停止開挖，安裝完鋼支撐后才能繼續開挖。鋼支撐安裝時，必須確保鋼支撐下方設有作業人員，并派專人指揮，在安裝第二、三道鋼支撐時，采取在鋼支撐端頭系拉繩或其他辦法，使鋼支撐平衡、平穩下放到托架上，避免下放過程碰撞已安裝好的鋼支撐上。

3、基坑開挖過程的質量控制要點

基坑開挖必須按設計要求分段開挖。每段開挖完成后盡快支撐。車站端頭井的開挖，應首先撐好標準段內的2根對撐，再挖斜撐范圍內的土方，最后挖除坑內的其余土方。對長度大于20m的斜撐，應先挖中間再挖兩端。基坑開挖過程中嚴禁超挖，分層開挖的每一層開挖面標高不得低于該層支撐的底面或設計基坑底標高。基坑縱向放坡不得大于安全坡度，并進行必要的人工修坡。應對暴露時間較長或可能受暴雨沖刷的縱坡采用坡面保護措施，嚴防縱向滑坡。開挖過程中應及時封堵或疏導墻體上的滲漏點。

坑底開挖與底板施工。a.設計坑底標高以上30cm的土方，應采用人工開挖。b.坑底應設集水坑，以及時排除坑底積水。c.在開挖到底后，必須在設計規定時間內澆筑混凝土墊層。d.必須在設計規定的時間內澆筑鋼筋混凝土底板。

4、基坑支撐安裝和制作的質量控制要點

在開挖每一層的每小段的過程中，當開挖出一道支撐的位置時，即在支撐兩端墻面上測定出該道支撐兩端與或圍檁的接觸點，以保證支撐與墻面垂直且位置準確。在地面上要有專人負責檢查和及時提供開挖面上所需要的支撐及其配件，支撐在使用前應進行試裝配。

支撐就位后應及時準確施加預應力。所施加的支撐預應力的大小應按設計圖紙確定，每根支撐施加的預應力值要記錄備查。為防止支撐施加預應力后和圍檁不能均勻接觸而導致偏心受壓，首次施加預應力后立即在空隙處以速凝的細石混凝土填實。

預應力復加。a.在第一次加預應力后12小時內觀測預應力損失及樁頂水平位移，并復加預應力至設計值；b.當晝夜溫差過大導致支撐預應力損失時，應立即在當天低溫時段復加預應力至設計值；c.樁頂水位移速率超過警戒值時，可適量增加支撐軸力以控制變形，但復加后的支撐軸力必須滿足設計安全度要求。

5、測量監控要點

開挖前審查施工單位作出系統的監測方案，包括監測項目、測點布置、監測方法、監控報警值、監測頻率、報告制度等要滿足設計基坑變形控制的要求。施工過程中應檢查并復測施工單位建立的監測網，對施工全過程實施監測，確保安全。監測項目一般應有：樁頂位移、基坑周邊房層和管線、坑外地表沉降、坑底隆起、支撐軸力等。

（監測項目在基坑開挖前應測得初始值。變形速率圍擴結構一般一級控制在<2mm/天，二級<3毫米/天，管線根據管線要求定，當變形速率超過時應加密監測頻率，當有事故征兆時，應連續監測，監測報告隨增加頻率，及時匯總上報。雨天加強觀測頻率。對關鍵部位和變化較大的測點要繪制變化曲線表。

每天都有日報表及時指導施工，每周監理單位要作與工況相應的分析報告，并與業主測量隊或第三方監測數據匯總。當出現報警值（速率或累計值）要組織分析，提出對策意見。測量監理工程師及時收集、分析監測信息，當數據出現異常，總監要組織專題分析會，動態的優化施工參數，甚至施工方案，達到信息化施工的目的。注意基坑開挖后盾構端頭加固旋噴樁對基坑變形影響，如有變化加大監測頻率。

6結束語

地鐵施工是個高風險行業，地鐵車站深基坑施工中。如何確保安全施工是工程質量的重要保證。回顧在基坑施工過程中的質量管理工作，其中開挖、降水、支撐是決定基坑施工成敗的關鍵工序，是深基坑工程的主要危險源，實踐說明，通過強化質量控制和施工企業實施各種安全管理措施，能夠確保工程建設的安全性。

參考文獻：

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[3]楊小泉，探討某工程深基坑施工技術及質量控制，《四川建材》2010年 第2期.