关键词:地铁;明挖;基坑;技术
1引言
在地铁明挖车站的基坑施工中,最关键的操作环节就是如何能够在保证安全施工的前提下。快速、经济的完成基坑的开挖以及土方的运输工作是最为重要的,同时由于基坑是整个车站施工工作的基础,所以要对基坑的稳定性和施工质量有着非常高的保证,这也就要求我们能够选择科学、合理的开挖技术来对基坑进行开挖操作。明挖车站施工方式是现阶段地铁施工一种主要的施工方式,在整个地铁基坑的开挖过程中都占据着非常重要的作用,对基坑机构的稳定有着非常重要的意义。
2开挖施工对策
在基坑开挖的施工期间,要能够对地下的管线做好防护工作,要确保地线的管线在实际施工过程中不会受到破坏,能够保持稳定,不会对人们的正常生活产生影响。除此之外,在车站土方开挖以及支撑的过程中,需要依据土体变形的时空效应原则,要尽量缩短开挖以及支护工作的间隔时间,以此减少沉降量的出现,以此来保护施工周围的建筑物安全以及行车安全。在明挖基坑施工过程中,会涉及到基坑的爆破操作,此时要严格保证爆破施工的安全,要根据施工现场的实际情况来选择爆破方法以及相关的爆破参数,要将爆破带来的最大振动量控制在安全范围之内。
3基坑变形控制与复杂地形环境的应对措施
在现阶段地铁车站基坑开挖施工过程中,所涉及到的地质环境、施工环境相对来说都比较的复杂,因此在施工过程中要能够确保围护结构的质量能够达到标准要求,并且还需要根据实际情况适当提高围护结构的抗侧压能力以及抗渗透能力,这些都是基坑是否能够保证稳定的基础要求。在挖桩操作开展的过程中,不管是人工挖桩还是机械挖桩都要给予足够的重视,要对整个挖桩操作进行实时的监督控制。除此之外,在车站基坑开挖的过程中要遵循六个开挖要点,分别是分层、分段、分块、对称、平衡、限时,并且还要能够遵循着竖向分层、纵向分区分段的施工原则来进行。在实际开挖的过程中,还有一方面的内容非常重要,就是要能够对开挖和支撑操作进行科学的处理,要能够在开挖的过程中及时的安装钢支撑,并且需要及时给予钢支撑足够的压力,以此来保证支护体系能够提供足够的支撑力。
4基坑土方开挖
4.1地铁车站基坑的开挖方案
在地铁车站基坑开挖工作开展的过程中,具体的开挖操作都是按照特定的方向来从上而下进行分层施工的,并且在实际操作的过程中需要离开机械设备来辅助进行分层开挖工作。在车站挖掘工作开展的初期阶段,需要使用挖掘机来对最上方的土层进行挖掘,其余的土层则需要使用小型挖掘机在基坑内部进行倒运,并使用长臂挖掘机来进行出土,对基坑内部多余的土壤进行清除。在整个施工操作开展的过程中,要做好沉降的防治措施,避免施工区域周围出现沉降,以此来保证施工周边建筑物以及地下管道的安全。除此之外,施工过程中的无支撑暴露时间要能够控制在一定的范围之内,暴露时长不能够超过24小时,要实现对整个基坑挖掘的动态管理,并且进行实时的监测并且将监测的结果及时的反馈到施工现场,使施工人员能够对监测结果进行详细的分析,运用信息化的施工方式来提高施工效率,并且能够对基坑的挖掘深度进行合理的控制。
4.2车站基坑开挖施工工艺
在车站基坑开挖操作开展的过程中,具体的开挖是分台阶来进行的,一般情况下自上而下能够分为多个台阶,每一个台阶都需要安排一台挖掘机来复杂对基坑内部进行清理并负责向上倒运土方,在对最上层的台阶进行清理的过程中,可以选择使用大型挖掘机来进行具体的操作,下面就来对各层次的开挖操作进行详细的分析。(1)第一层开挖。对于挖掘层的厚度需要根据实际情况来进行合理的设定,开挖方向也要按照实际设计的要求来进行倒退式开挖,当挖掘机停在地面上时,在利用反铲倒退挖土后可以进行直接的装车处理,对于横向挖掘操作而言,可以先挖中间部分再挖两侧土方;(2)第二层开挖。在对第二层厚度进行开挖时,需要基坑最南端的钢撑与角部斜撑围成的空间处进行挖掘,并且需要在第一道钢支撑安装之前,先预留出一道5米宽的坡道,同时该坡道的宽度要能够控制在小于30度的范围内;(3)第三层开挖。需要利用挖掘机来进行挖掘施工,在实际操作过程中,挖掘机需要按照设计好的方向采用倒退开挖的方式,具体的开挖顺序为先在基坑的中部进行开挖,之后在沿着挖掘的纵向开挖出一道5米宽的坡道并且要将该坡道与第二层坡道之间进行连接。
4.3土方的外运方案
由于地铁的施工区域大多都是在城市内部,所以为了使城市的清洁度得到保障,不对正常行车以及人们的正常生活产生影响,防止在车辆土方外运的过程中出现漏、掉泥问题,需要在土方运输操作开始之前,根据实际情况制定详细的土方外运方案。首先土方的外运工作工作要由外运方来进行统一的协调,要根据实际的施工进度以及基坑开挖出来的土方量来进行统一的安排。除此之外,为了提高清洁度,施工单位应该使用专门的清洗装置对运输土方的车辆进行统一的清洗。
5地铁明挖车站基坑开挖施工技术控制要点
5.1基坑土方开挖
(1)在实际施工过程中,应该遵循随挖随撑的原则来进行开挖操作,并且需要对施工周期进行合理的安排,要对施工过程中可能存在的安全隐患进行全方位的考虑,要能够在最大限度上使施工安全得到保障。除此之外,在土方开挖中纵向的开挖长度应该控制在6米以内,开挖工作一旦完成就要立即进行支撑,并且施加适当的轴力。在施工之前就需要将所有可能运用到的装置准备好,并且要能够对其进行仔细的检查,保证其能够正常的运行。
(2)在对每一层的每一小段进行开挖的过程中,当开挖出一道支撑位置时,就需要按照设计要求在地下墙两侧的墙面上放出该道支撑两端与地下墙的接触点,以此来保证支撑与墙面之间的垂直度。
(3)在钢支撑操作完成之后,需要对钢支撑进行附加支撑预应力的操作,如果在施工的过程中发现墙体存在一定的位移,且水平位移超过警戒值时,需要适当增加预应力的强度来防止变形问题的出现。
(4)在土方挖掘的过程中,要避免挖掘机的机械臂触碰到井深管和支撑立柱,除此之外挖掘机不能直接放置在支撑上来开展作业。
5.2基坑支撑施工技术
(1)支撑安装。在对支撑进行安装之前,要在地面上对支撑进行一个预安装操作,并且要对支撑的平直度进行适当的检查,对存在损伤和变形的支撑进行及时的更换,支撑两端中心连线的偏差要尽量控制在20mm以内,除此之外,支撑在安装的过程中要能够保证一次性安装到位。
(2)斜撑安装。在对端头井、临时封堵墙等拐角处进行安装时,需要采用斜撑安装的安装方式,因此斜撑与围护结构之间会有着一定的夹角,这样在斜撑安装的过程中就不易进行预应力的直接施加。在斜撑安装工作开始之前,需要事先将斜撑支座与地下连续墙的钢板之间进行焊接。
(3)预应力施加。在预应力施加之前,需要对油泵和千斤顶进行定标处理,在对油泵和千斤顶进行使用之前,需要对其进行校验确保其能够处于正常运行的状态之中。在对每一根支撑进行预应力施加时,都需要对施加的预应力进行详细的记录。在对每一块小土体进行开挖之后,都需要根据设计要求来对其施加相应大小的应力。
(4)预应力复加。在实际施工过程中,施加后的预应力在一系列因素的作用下,会导致预应力的损失问题发生,并且当预应力损失之后还会造成围护结构的位移问题出现,并且这种位移属于不可逆转的位移,所以当预应力出现损失之后,应该及时进行预应力的复加操作,这对围护结构的位移控制来说有着非常重要的作用。
6结束语
地铁明挖车站开挖施工技术对整个地铁工程的顺利进行来说有着非常重要的作用,因此在未来地铁施工发展的过程中,要加强对相关技术的研究力度,并根据施工地区实际地质情况,制定最合理的施工开挖技术方案,保证每道施工工序都能够顺利进行。
参考文献:
[1]郭余根.地铁车站明挖施工深基坑监控量测及数值模拟研究[J].施工技术,2014,43(1):78-82.
[2]孟维民,刘玉香,张斌,等.黄土地区地铁车站明挖深基坑综合施工技术[J].建筑施工,2014,36(1):15-18.
[3]涂志强.厦门某地铁车站明挖基坑支护施工技术研究[J].价值工程,2017(13).