浅谈地铁车站深基坑支护施工技术

梁军峰

石家庄市轨道交通集团有限责任公司，河北省石家庄市，050000

摘要：为研究复杂地质环境地铁车站深基坑变形及应急处置问题，分析地下连续墙变形和地表沉降监测数据，提出应急处置措施，分析措施的有效性，对基坑地下连续墙变形和地表沉降突增提出补撑措施，用水平注浆堵漏方式处理接缝漏水。

关键词：深基坑；地下连续墙；地铁；车站；应急处置；支护体系

引言

深基坑支护是建筑工程施工过程中的重要环节，其质量会直接影响建筑工程质量。在建筑工程项目中，深基坑支护能够起到提高建筑物整体稳定性与安全性的重要作用。目前，我国大多数深基坑支护工作仍然存在许多问题，例如施工效率低，无法满足市场需求等。

1地铁车站深基坑施工特点

地铁车站深基坑的特点地铁车站的建设受外界影响程度较大，同时具有基坑开挖深、作业空间小、危险系数大、工期较长等特点，除了这些，还会受到外界影响，如人为活动、地质灾害等，都会使地铁车站建设带来难度。地铁车站一般在地下二十米左右，如果线路交叉过多会达到四五十米，而法国最深地铁竟达到七十多米，这无疑会给地铁施工的难度增大。在地下挖坑，往往施工操作界面较小，可利用的空间就是按照施工图纸设计来施工的，如果在底下超挖，可能会出现坍塌、地面下沉，甚至会影响到周边已有建筑，其危险程度逐渐飙升，这是绝对不允许的。即使经过勘探，由于地质环境复杂，难以较准确判断地下情况。

2工程概况

西三教站位于石家庄市中华南大街上，沿中华南大街呈南北向布置。车站设计起点里程为右DK9+693.621；设计终点里程为右DK9+913.121，有效站台中心里程为右DK9+825.721。车站主体全长为219.50m，宽为21.1m，盾构井段宽为25.3m。站位中心里程处顶板覆土厚度为3.3m。本站附属结构设置4个出入口和一个消防出入口（其中2个出入口预留）、2座风道。图1-西三教站总平面图。主体结构采用盖挖逆筑法施工，附属结构采用明挖法施工（除2号风亭及A号出入口处部分盖板外）。

图1西三教站地层分层情况示意图

3地铁车站深基坑支护施工技术

3.1钢支撑施工

无缝钢管是钢支撑的一种主要材料，首先将1.2厘米后的封头钢板设置在支撑端头，并重视对各节点质量的检查。将抛撑牛腿设置在盆式开挖区域内的地下结构中，强度应控制在80%。这时，检查合格即可进行钢管抛撑作业，基于设计高度的0.5米下设置开挖深度；施加的预应力在处理过程中应分级进行，并对应力施加后所有节点的变化予以实时观察，保证各节点连接的稳固性。另外，要严格遵循图纸设计对支撑结构进行安装与拆卸；在温差的不断变化下，钢支撑预应力也会出现一定变化，工作人员应重视检查预应力装置，保证在第一时间内调整超出规范的情况。

3.2护坡桩支护施工技术

护坡桩支护施工技术是目前我国深基坑支护施工的重要组成部分，它的应用范围相对较广，它不仅能够有效提高周围土地的稳定性以及承载力，还能够有效避免施工过程中发生坍塌事故。护坡桩支护施工技术的应用流程如下。①工作人员需要确定设计图纸中的坐标点，再根据平面图的基本要求测放桩位轴线。为保证后期施工顺利进行，工作人员需要合理控制相关数据。桩位的绝对标高不能＞10㎜，轴线不能＞10㎜，桩位偏差不能＞20㎜。②在放线作业结束后，工作人员需要结合实际情况来开展成孔作业。成孔作业是护坡桩支护施工的重要环节，在施工前，工作人员需要全面勘察该地区的岩土特点，然后采用长螺旋钻机开展钻孔作业。操作人员需要全面了解长螺旋钻机的操作原理。操作人员需要先结合实际情况确定长螺旋钻机的安装位置，然后开始钻孔。在钻孔过程中，专业人员需要实时监督，一旦发现钻井受阻或钻杆跳动等问题，应立即停止施工，然后分析问题出现的原因，并且采取有效措施来解决这些问题。③钻孔结束后，工作人员需要结合实际情况来开展清孔作业。在清孔作业之前，工作人员需要根据设计标准来检查钻孔的深度以及垂直度，以确保各项数据达标。在完成以上工序后，再安装导管。安装结束后，工作人员应及时开展第二次清孔作业。在清孔作业时，为保证后期混凝土浇筑施工的顺利进行，工作人员需要应用正循环法以及掏渣法。④最后一个步骤是安装钢筋笼。工作人员需要制作并检验螺旋筋钢筋主筋以及加强筋等，以保证钢筋的焊接质量满足工程实际需求。在检验焊接质量时，工作人员需要重点检查接头位置。

3.3液压成槽

采用BG60液压成槽机。标准槽段幅宽6.0m，采用“三抓成槽”工艺。不同剖面深度略有不同，成槽深度为55～68m，墙底嵌入强风化、中风化凝灰岩。针对入岩的地墙，第一抓挖至50m，第二抓挖至45m后采用旋挖钻机引孔的工艺，引孔深度至槽底设计标高。引孔时应确保其垂直度，可用全站仪对钻杆进行实时监测。实践表明，引孔后施工效率提高。成槽作业中，技术人员除关注成槽机的进尺问题外，还要格外注意成槽垂直度的问题，地层分布不均，则成槽机斗齿受力不均，会对成槽垂直度有较大影响。文章介绍施工中常见的三种措施，确保垂直度符合设计要求。（1）观察法。在成槽机下放斗体时观察牵引斗体的钢丝绳是否在导墙的中间。这种方法优点在于能够便捷地判断槽段是否偏斜，缺点在于过于粗糙，不能定量分析具体的垂直度。（2）机械自带纠偏措施。一般斗体上有8块纠偏板，操作室显示屏上可以显示实时倾斜度，操作手可在过程中实时调控，精准纠偏。（3）超声波测壁仪测壁，在成槽完成后，可用超声波测壁仪对槽段进行测壁。该工程中采用UDM100型测壁仪对每一幅槽段测壁。一般对于6m标准槽段，除在两个端头测壁外，还应在槽段中间测壁一次。

3.4钢筋混凝土圈梁支撑施工

严格控制钢筋混凝土梁轴线在8mm左右偏差，对于混凝土的温度变化要在浇筑施工中做好，浇筑完成后即可实施养护施工；支撑保护层厚度要控制在25mm，拉板保护层应在15mm；运输和吊装钢筋的过程中要尽可能防止变形问题的发生；在焊接前期阶段，基于焊接施工结构要求，做好相关清洁工作，将一些存在于结构或焊接材料上的杂物、油污去除掉，防止其影响焊接效果；采用箍筋在临时支撑梁的3米制程节点内实施加密处理；在分段浇筑支撑结构与圈梁的施工过程中，应在三分之一跨度位置上设置施工缝；结合地质结构独有的特点，为了保证支撑梁的施工质量，应进行混凝土垫层设计，厚度要严格控制在10厘米内，同时为了提升阻隔效果，还要将油毡铺设在上层。

4地铁车站深基坑支护施工技术措施

4.1加强现场的监控量测

施工环境复杂，潜在诸多影响因素且普遍具有持续变动的特点，因此在基坑开挖时加强对支护体系及周边环境的监测极具必要性，采用此方法全面掌握现场情况，识别异常部分，做针对性的控制，确保支护结构体系及周边环境的稳定性，创设安全的施工环境。基坑监控量测贯穿于基坑施工始终，应由专员参与，完成各部分的监测与控制工作。①支护结构体系，包含但不限于围护桩、支撑装置、围檩；②基坑周边环境，较为关键的有临近的地层、地下水、既有的房屋建筑及地下管线。在具体的监控量测中，遵循因地制宜的原则，根据支护结构的稳定性要求、已掌握的现场环境信息等确定必要的监控量测项目，再明确相应的工作方法，制定计划，由专员有序推进。通常，基坑检测项目的复杂度较高，桩顶水平位移、桩体变形、支撑轴力、地下水位、建筑物沉降、地面沉降、地下管线沉降等均是重点考虑对象，应全面加强监测，获得多维度的监测信息，尽可能准确地判断基坑状况，进而有效控制。

4.2地下连续墙支护技术措施

深基坑支护采用地下连续墙，首先采用泥浆护壁开挖成槽，保证沟槽的垂直度和平整度，必须控制在1/300以内。对导墙进行施工时，其顶面标高误差控制在±20mm，施工过程不可出现坍塌现象。钢筋笼吊放时，严格按照事先计算的吊点进行起吊，对准对正放入坑槽内，通过测量标高确定钢筋笼的平稳状况。注浆前，将注浆管安置好，检查好注浆管口位置后进行注浆。分段注浆，接口处要进行处理，保证地下连续墙稳定不会发生渗水。注浆压力和注浆量要满足设计要求，带注浆完成后进行保温或保湿养护，未达到设计强度前，不可受到任何破坏。地下连续墙具有高强度和稳定性，抗渗能力强，是深基坑支护重要的选择方案。做好地下连续墙施工，能够大大提高基坑稳定，为整体工程带来效益。

4.3内撑式钻孔灌注排桩施工过程中的质量控制工作

（1）根据基坑排桩布置情况建立测量控制网，定位各桩位中心点后稳固安放钻机，确保钻机水平以免钻杆倾斜导致斜孔现象发生（2）成孔时，泥浆比重宜控制在合理区间（一般设计有相关规定，无规定可按1.2~1.3来控制），跳桩施工，相邻桩间隔距离一般大于桩径４倍，要确保清孔彻底，用测深绳测量孔深及虚土厚度是否符合设计要求。（3）钢筋工程要重点控制接头面积百分率、搭接长度、锚固长度等要符合设计和规范要求，钢筋笼吊装时，保持中心线与桩孔中心重合，防止钢筋笼碰撞孔壁产生沉渣。（4）严格遵循先撑后挖的原则，灌注桩优先选用导管法浇筑，导管提升速度不宜过快，以防止断桩。另外，水平支撑梁的混凝土浇筑应连续进行，不宜中断，强度达到要求后方可拆模。

结语

1）基坑工程中支撑的预加轴力应满足设计要求，如不满足，需分析其原因，在未达到设计要求预加轴力时，不能继续开挖。2）地下连续墙接缝漏水处理建议采用坑内水平注浆堵漏的方式；墙后土体地面竖向注浆会导致该土体产生附加应力，致使支撑轴力继续增大，支撑有失稳的风险。3）在基坑施工过程中，应尽量减少无支撑暴露的时间，加快底板浇筑，防止因土体流变而产生过大的位移。4）数值分析在处理基坑风险时，可作为风险措施的依据，对措施的有效性进行预判。

参考文献

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