地鐵車站深基坑噴錨支護(hù)技術(shù)探究

焦博亮

（中鐵北京工程局集團(tuán)城市軌道交通工程有限公司，安徽 合肥 230000）

一、基坑支護(hù)

（一）基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的分類

目前常見(jiàn)的地鐵基坑支護(hù)方式主要有拉錨式結(jié)構(gòu)，放坡開(kāi)挖及簡(jiǎn)易支護(hù)，內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)，土釘墻結(jié)構(gòu)，錨桿結(jié)構(gòu)、噴錨支護(hù)等支護(hù)結(jié)構(gòu)。

（二）噴錨支護(hù)的定義

1.噴錨支護(hù)結(jié)構(gòu)噴錨支護(hù)作用原理是通過(guò)在圍護(hù)樁樁身內(nèi)施工一定長(zhǎng)度的分布土釘，同時(shí)設(shè)置橫向加強(qiáng)筋，與圍護(hù)結(jié)構(gòu)共同作用形成支護(hù)結(jié)構(gòu)復(fù)合體系，彌補(bǔ)圍護(hù)結(jié)構(gòu)不能連城整體造成強(qiáng)度不足的情況，通過(guò)噴錨支護(hù)發(fā)揮錨拉作用，使圍護(hù)結(jié)構(gòu)自身結(jié)構(gòu)封閉成環(huán)，使強(qiáng)度潛力得到充分發(fā)揮，保證邊坡穩(wěn)定。地鐵深基坑同時(shí)設(shè)置內(nèi)支撐體系，提高基坑安全性，防止基坑出現(xiàn)傾覆現(xiàn)象。

二、噴錨支護(hù)

（一）噴錨支護(hù)的特點(diǎn)和施工范圍

1.噴錨支護(hù)的特點(diǎn)地鐵深基坑噴錨支護(hù)與地連墻等被動(dòng)受力的支護(hù)結(jié)構(gòu)相比較，具有支護(hù)及時(shí)、施工簡(jiǎn)便、工程占地較少、造價(jià)較低、安全可靠、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，其綜合經(jīng)濟(jì)技術(shù)效果較為顯著。

噴錨支護(hù)在施工過(guò)程中所用的機(jī)械設(shè)備較簡(jiǎn)單，地材耗材較少，因此造價(jià)較低。該支護(hù)方式是隨挖隨支，與地鐵深基坑土方開(kāi)挖形成臺(tái)階式流水作業(yè)面，保證施工作業(yè)速度較快。該技術(shù)一種主動(dòng)防范機(jī)制的支護(hù)體系，結(jié)合土體固有的力學(xué)強(qiáng)度，被用來(lái)提高和最大限度利用，同時(shí)與圍護(hù)結(jié)構(gòu)組成基礎(chǔ)圍護(hù)結(jié)構(gòu)體系，使圍護(hù)樁樁間土成為支護(hù)結(jié)構(gòu)體系的一份子，充分發(fā)揮錨桿、噴射混凝土和鋼筋網(wǎng)片的作用。

2.噴錨支護(hù)適用范圍該支護(hù)體系的適應(yīng)性較為廣泛，它不僅能用于一般巖土深基坑工程，更能有效地用于較厚雜填土、飽和軟土等不良地質(zhì)條件下的地鐵深基坑。同時(shí)可與地鐵深基坑圍護(hù)樁組成基礎(chǔ)支護(hù)結(jié)構(gòu)，加固地鐵車站深基坑周邊圍護(hù)結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性。

（二）噴錨支護(hù)施工方法

1.噴錨支護(hù)中噴射混凝土的要求噴錨支護(hù)對(duì)噴射混凝土的要求噴射混凝土的配合比應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求確定，一般可采用水：水泥：砂子：石子（質(zhì)量比）=0.43：1：1.68：1.68，水灰比可采用0.43，石子的最大粒徑不應(yīng)大于10mm。噴射混凝土初凝時(shí)間和終凝時(shí)間宜合理控制在5分鐘和10分鐘左右。噴錨支護(hù)施工過(guò)程中是利用壓縮空氣將混合料送往輸送管端噴頭處與水混合，然后噴射到待支護(hù)的工作面上。

噴射作業(yè)應(yīng)分上下層及分段進(jìn)行，同一施工段內(nèi)噴射施工順序?yàn)樽韵露线M(jìn)行，單次噴射厚度不適宜小于40mm（樁間）；在噴射過(guò)程中，輸送管端噴頭位置的工作風(fēng)壓應(yīng)穩(wěn)定在0.1～0.12兆帕，噴頭與待支護(hù)噴錨面應(yīng)保持垂直，距離應(yīng)宜為0.6～1.0m；噴射混凝土在上下分層及相鄰分段的接茬應(yīng)采用斜坡式搭接，噴射過(guò)程中散落回彈料應(yīng)及時(shí)收集，但不得作為噴射材料再次使用。噴射混凝土終凝2h后，應(yīng)進(jìn)行灑水或噴水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間根據(jù)施工溫度確定，一般宜為3d～7d。噴錨支護(hù)中初噴混凝土應(yīng)在圍護(hù)樁樁身及樁間土修整完成后盡快進(jìn)行噴射，以穩(wěn)定開(kāi)挖后基坑圍護(hù)樁側(cè)壁面，防止出現(xiàn)樁間土松弛和剝落。等初噴終凝后進(jìn)行復(fù)噴，復(fù)噴的噴射厚度宜為50mm～70mm。

2.鋼筋網(wǎng)片的鋪設(shè)順序鋼筋網(wǎng)片應(yīng)在噴射混凝土前進(jìn)行鋪設(shè)，鋼筋網(wǎng)片與土釘應(yīng)連接牢固，同時(shí)土釘需打眼植筋埋入圍護(hù)樁樁身，與樁連接緊密，同時(shí)設(shè)置水平加強(qiáng)筋，與土釘及鋼筋網(wǎng)片連接緊密后進(jìn)行噴錨。

3.噴錨支護(hù)注意事項(xiàng)噴錨支護(hù)應(yīng)特別注意土釘必須與鋪設(shè)的鋼筋網(wǎng)片焊在一起，以便于錨固力均勻傳至整個(gè)支護(hù)面。

三、基坑支護(hù)施工質(zhì)量控制措施

噴錨支護(hù)重在過(guò)程控制，若出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，事后糾正和補(bǔ)救比較困難，因此在過(guò)程中必須嚴(yán)格做好質(zhì)量把關(guān)，確保施工質(zhì)量滿足要求。

（一）嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)方案組織施工

噴錨支護(hù)施工前，相應(yīng)技術(shù)人員及施工人員應(yīng)熟悉地質(zhì)資料、設(shè)計(jì)圖紙及周邊環(huán)境。噴錨支護(hù)結(jié)構(gòu)在施工過(guò)程中不得隨意更改土釘長(zhǎng)度、間距、尺寸、型號(hào)、鋼筋網(wǎng)片間距及加強(qiáng)筋位置等。

（二）堅(jiān)持見(jiàn)證取樣制度，對(duì)進(jìn)場(chǎng)材料嚴(yán)格把關(guān)

試驗(yàn)室嚴(yán)格把控進(jìn)場(chǎng)水泥、鋼筋、砂子、石子、速凝劑等原材料，進(jìn)場(chǎng)材料必須按照規(guī)定報(bào)檢，原材“證書與檢驗(yàn)單”齊全，同時(shí)應(yīng)做好現(xiàn)場(chǎng)取樣送檢。

四、推進(jìn)信息化施工

由于深基坑開(kāi)挖過(guò)程中存在未知風(fēng)險(xiǎn)，特別是地下管線走向及未知地層，很難從理論上預(yù)估出現(xiàn)的問(wèn)題。因此，加強(qiáng)觀測(cè)，做好旁站，及時(shí)掌握土體變形特性及邊坡穩(wěn)定性。發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)采取措施，防止邊坡失穩(wěn)或周邊道路、建筑物沉降等事故發(fā)生。施工過(guò)程中建議采用自動(dòng)化監(jiān)測(cè)，各項(xiàng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)反饋時(shí)間應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求按照頻次進(jìn)行監(jiān)測(cè)，經(jīng)電腦自動(dòng)記錄監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)繪制變形速率圖，并當(dāng)變形超過(guò)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或監(jiān)測(cè)結(jié)果變化速率較大時(shí)，及時(shí)預(yù)警上報(bào)反饋，同時(shí)加密觀測(cè)次數(shù)，防止基坑出現(xiàn)失穩(wěn)。

五、總結(jié)

根據(jù)目前地鐵深基坑在施工的過(guò)程中，噴錨支護(hù)體系工程絕大多數(shù)情況下幾乎沒(méi)有問(wèn)題，但在施工過(guò)程中，由于基坑周邊堆放重物超載，長(zhǎng)期雨水浸泡，或在施工過(guò)程中破壞了整體噴錨面或者基坑周邊道路大型車輛較多時(shí)，極易造成基坑失穩(wěn)事故。因此，在加強(qiáng)氣象觀測(cè)、基坑監(jiān)測(cè)的同時(shí)應(yīng)做好現(xiàn)場(chǎng)施工協(xié)調(diào)，確保施工場(chǎng)地便道靠近基坑側(cè)減少荷載，引排地表水，降低地下水位，采用合理手段控制基坑穩(wěn)固，防止出現(xiàn)變形速率過(guò)大或突然失穩(wěn)情況。