地鐵蓋挖逆作法特殊接頭處理技術研究

王延慶

摘要：在地鐵工程施工中，特殊接頭處理不佳易導致基坑建筑變形嚴重，水平位移過大。設計圍護結構，選用逆作法施工，在水泥土內插入鋼擋進行支護。設置傾斜角度對側墻施工縫進行特殊處理，消除施工縫并對該結構進行防水處理。利用預埋件對準注漿管多次注漿，澆筑混凝土將施工縫填充緊實。綁扎側墻鋼筋，焊接鋼筋與頂板甩筋。基坑建筑變形監測結果表明：基坑開挖對周邊建筑影響很小；結構的跨度和高度都較小，結構整體性高，整體剛度大，水平剛度分布均勻，同層與墻柱之間的位移差滿足要求。

關鍵詞：蓋挖逆作法；特殊接頭處理；技術分析；預埋管

0? ?引言

隨著現代化城市軌道交通的飛速發展，地鐵站的施工技術備受矚目[1]。為降低對城市交通的影響，對地體車站施工常采用蓋挖方法。為了解決側墻的接縫處理，需要在施工時采用后澆筑法進行澆筑。

在現代化地鐵車站的施工中，常根據施工的目標環境設置頂板，使其形成整體較為封閉的施工環境。搭建頂板具有如下作用：可避免雨雪等惡劣天氣一級大量灰塵對施工的影響，有利于降低噪聲干擾；有利于快速恢復施工面的通行，減少施工用地的占用時間；有利于降低其他因素對人們出行的影響，提升地鐵站施工的安全性。有利于對各個構件的受力科學控制，從而達到工程質量要求相關的標準。

在實際施工中，特殊接頭處理不佳易導致基坑建筑變形嚴重，水平位移過大。本文從特殊接頭處理技術入手，深入研究了蓋挖逆作問題，探究了地鐵蓋挖逆作法特殊接頭處理技術分析。

1? ?蓋挖逆作法特殊接頭處理技術要點

1.1? ?圍護結構設計

某地鐵設計采用地下雙層雙柱的側式結構。地鐵站長度200m，站點對應的標準段凈寬為25～55m，端頭井寬30～50m，極限開挖深度為20m。地鐵周邊環境因素眾多，站點左側為某建設大橋，樁基為1500mm的灌注樁，樁長約為50m，距離基坑的長度約為50m。右側為兩棟寫字樓，距離基坑的長度約為52m。前方有一座大型娛樂設施建筑，距離基坑的長度為30m。后方有切改管線，距離基坑的長度為31m。

基坑底板在粉土層中，地質條件一般。設計圍護結構，以提升基坑安全等級。選用1.5m厚的地連墻，研究區域深度為45m，端頭井地連墻深65m。研究區域外側為邊墻，墻體寬度為890mm。在深長基坑下放10m處，安設在大小里程端墻外側。研究區外側采用SMW工法樁，樁徑長865mm，其深度為基坑標線下5m。

選用蓋挖逆作法進行工作，設備采用旋挖鉆機。對準施工孔位，沿著原始姿態完成鉆孔，打孔后進行穩固處理[2]。鉆孔中，樁位基準線的兩側偏差維持在45mm左右，豎向直線誤差控制6‰以下。運用地連墻擋土與隔水，結構梁板與鋼筋混凝土共同支撐。選用水泥土內插型鋼擋土，周圍建筑同步進行支護。

1.2? ?特殊接頭處理

在側墻進行設計過程中，將澆筑側墻與后澆筑之間的空隙用混凝土灌注，為保證施工質量，需要對存在的空隙進行特殊處理。

1.2.1? ?安置側墻主筋

將預留鋼筋接頭下放排滿石塊，砂石中擺滿8mm木板。按照鋼筋直徑長度設置孔位，將側墻主筋按照不同孔位完成安置[3]。

1.2.2? ?防水作業

在側墻混凝土作業時，為了及時能對施工縫進行處理，設置一定的傾斜方向，同時對該結構進行防水作業。

構造防水結構，在主體結構的橫向施工縫中，使用對應的橡膠止水帶，豎向施工縫運用對應的鋅制止水帶。在施工過程中，確保施工縫表面維持干凈平整。

1.2.3? ?混凝土澆筑

在混凝土澆筑之前需清除雜物，比如浮漿與碎石等。在澆筑混凝土前對其進行涂刷界面劑處理，試劑的用量要求在1.8kg/m2左右，涂抹的厚度維持在1.2mm左右。對于豎向施工縫，清除表層雜物和浮漿，澆灌混凝土之前需要再放置一層45～66mm厚的水泥砂漿，比例為1.2：1.5。在側墻澆筑完后，將澆筑孔中的剩余材料鑿掉。具體的接頭處理示意圖如圖1所示。

1.2.4? ?側墻施工

側墻采用單側自行式模板施工，單幅模板寬度為1.2m，模板脫模與立模施工選擇用液壓壓入的方法。側墻澆筑過程中完成對側墻模板的安裝，同時留有觀察窗和注漿振搗口。待主體結構在混凝土強度達到100%時，在規定時間內進行混凝土的澆筑。同時預埋注漿管，在接口處安裝接水槽預埋注漿管，設置注漿口[4]。

1.2.5? ?施工縫處理

邊墻和模板共同承受壓力作用，為了避免產生大幅度彎曲，提升受力度，邊墻與模板同時受力，形成新的整體結構，需消除其中的施工縫。先用防水膠帶對其進行防水固封，等到結構平穩后再進行連接，以提升裝置的穩定性，避免裝置在運用過程中受損。

1.3? ?注漿

在混凝土澆筑前，在接頭位置應預留一定角度，并預留后澆筑時的孔位。澆筑完成后，要將施工縫底部2～12cm區域中的多余材料做清潔處理，同時在懸浮層中增加膨脹混凝土，提升接頭處的施工安全性[5]。

利用預埋管對其多次不斷注漿。施工縫上面的注漿管要使用特殊穩定裝置連接。注漿管安裝的施工縫表面應該做到光滑無坑縫，注漿管與導管之間不留縫隙，不注漿時需要對其進行封堵。

注漿管安置在每側混凝土厚度大于95mm結構中，并設計安置在結構豎直部。對安裝注漿管位置基層面進行局部找平，使得局部與施工縫處緊貼，同時進行固化處理。確保彎曲半徑在120mm內，拐角處保持平整。

在注漿前，需要找到測試漏點位置，根據計算得到需要注漿的漿液量，注入同等的水進行測試。對漏點大的部位，需要先進行處理后才能灌注。從低到高開始注漿，進行緩慢注入。待注入的漿液停止2min后，注漿壓力維持穩定為止。再次注漿之前，需要將注漿管中的剩余材料清理后再進行注漿，以使施工縫填充緊實。

1.4? ?逆作節點甩筋預置

在防水層布施完畢后，展開綁筋操作。側墻的鋼筋由工作人員搭架進行綁制。側墻的主筋與之前頂板甩筋之間采用焊接連接[6]。

焊接之前需要對試件的使用標準進行檢查。鋼筋在焊接時，需要在防水層與鋼筋中間搭建隔熱裝置，以阻止防水板燃燒。側墻的鋼筋施作完成后，對底板的兩條縱梁和后板筋進行搭設。橫梁的主筋焊接時，需設置橫梁的中線標高。若鋼筋排布較密集，在施工過程中，需要對鋼筋的保護層設置一定的間距。樓板的鋼筋在土模上進行綁定，在模板與主筋之間鋪上石塊。

在施工時，要注意及時保護防水層，防止出現安全事故或者損壞的情況。對不同種類的鋼筋的質量和使用規范要進行復查。在綁定鋼筋網時，設置一定數量和強度的支撐筋，以使得對應鋼筋的安裝位置正確。在鋼筋網搭建完畢后禁止放置其他材料[7]。施工縫中需預留出鋼筋連接頭。

2? ?施工效果監測

2.1? ? 基坑建筑變形監測

2.1.1? ?確定監測對象和設備

為了在地鐵施工過程中，對基坑周邊環境和工程監測，為地鐵工程施工中的安全風險管理提供支持。通過實地工程安全監測，提供相應的監測數據，有利于施工人員全面了解不同工點的安全風險程度。其中監測的對象及設備參數如表1所示。

2.1.2? ?監測結果分析

在地鐵工程的主體基坑周邊地下管線安置5個監測點。基坑周邊管線沉降時程曲線如圖2所示。由圖2可知，在監測日期1日到23日中，地鐵主體周邊建筑沉降最終累計值在-1.5～+0.5mm中，直到監測結束均在控制標準線以下。監測的數據變化整體趨于穩定。基坑開挖深度約為15m，從周邊建筑距離基坑8m～12m位置的沉降監測點4和5的監測數據看來，均比其他監測點的累計沉降量大。

距離基坑在5～7m的監測點1和監測點2監測的數據均在+0.5～+1.5mm范圍內穩定。周邊建筑距離基坑6m的監測點3監測沉降范圍變形較小，說明受基坑開挖影響小。周邊建筑距離基坑8～12m位置的沉降監測點4和5受基坑開挖影響較大。

分析認為，由于基坑已經挖掘完成，小部分底板出現小量沉降。小部分底板形成受力結構，且地基持力層進入中風化巖層，在小量沉降后監測數據趨于穩定。測試結果表明，基坑開挖對周邊建筑影響很小。

2.2? ?水平位移響應測試

為測試水平位移響應，依次選取地鐵結構兩側地下連續墻節點1～3進行試驗。考慮精度要求及邊界條件等因素，選取75m×55m底部邊界為基巖面，將地鐵結構的垂直變形設定為相同數值，使得垂直方向的位移恒定，對水平位移響應量進行測試。結點1～3水平位移曲線如圖3所示。

由圖3可知，在水平作用下，連續墻和中間柱的關鍵結點1～3的水平位移曲線幾乎重合，說明在水平作用下，連續墻和中間柱各位置處的水平位移在同步振動中。

分析認為，由于地鐵結構的墻柱板混凝土構件的剛度大，地鐵結構在水平作用下發生整體水平振動。由于結構的跨度和高度都較小，結構整體性高，整體剛度大，水平剛度分布均勻，不同層與墻柱之間的位移差不大。

3? ?結束語

本文從特殊接頭處理技術入手，深入探究了地鐵蓋挖逆作法特殊接頭處理技術要點。基坑建筑變形監測結果表明：基坑開挖對周邊建筑影響很小；結構的跨度和高度都較小，結構整體性高，整體剛度大，水平剛度分布均勻，同層與墻柱之間的位移差滿足要求。

但該方法中存在一些不足之處，例如引入的變形指標數據存在更新不及時等問題。今后應完善計算方法，實時關注鋼筋受力的變化情況，總結材料等原因對于承受力變化的影響，通過與智能化方法相結合的方式，增加實驗的實時性，提升相關數據的精度提取效率。

參考文獻

[1] 何云猋，李洪亮，何彥榮，等.蓋挖逆作地鐵車站深基坑開挖變形實測分析[J].建筑結構，2021，51（S1）：1940-1944.

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[7] 烏彥全，周軍，張春波，等.α+β型鈦合金慣性摩擦焊接頭焊態/熱處理態組織特征及性能[J].稀有金屬材料與工程，2022，51（6）：2144-2150.