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【摘 要】 某地铁站埋深42m,逆作法施工,采用地下连续墙、H型钢桩作为基坑围护及防渗措施。
【关键词】 地铁车站;逆作法;深基坑
逆作法施工适用于地铁车站在繁忙的交通路段,且该路段不允许长期封闭的条件。下面为作者参与施工的项目,做如下介绍:
1 工程概述
该车站位于市中心,呈不规则长方形,总长220m,宽15-21m,最大开挖深度42m,地下4层结构,包括2个侧式站台层、1个站厅层、1个换乘中转层,为城市轨道交通换乘站,西侧为2幢商业办公楼,东侧为原有地铁站。有大型通讯电缆、动力电缆、给水管道、排水管道等众多城市管线穿越车站,埋置深度为地面下2-3m。(见图1)
为了减少对周围管线及公共建筑的影响,在逆作法施工过程中,采用了1.0m-1.5m厚地下连续墙、钢筋混凝土方桩、H型钢桩及高压旋喷桩技术。
2 逆作法施工流程
2.1逆作法施工流程为:场地准备-地下连续墙、钢筋混凝土方桩等维护结构施工-明挖、顶板施工-道路导流-逆作法土方开挖-支撑安装-…-底板结构—顺作法层间结构(见图2)
2.2逆作法施工为自上而下,边挖边撑,挖至地板后再自下而上浇筑混凝土结构。优点是基坑支护结构作为永久结构的重要部分,先施工的地下连续墙和钢筋混凝土方桩(800mm*2800mm)、H型钢柱(400mm*400mm)作为荷载支撑结构。缺点是使用空间及面积大、周期长。
钢筋混凝土方桩在车站基础以上起承重作用,在基础以下承担对箱型基础的浮托力。
2.3由于车站西南外侧20度范围内为细沙及海泥,为避免开挖过程中地下连续墙发生较大侧移,固采用高压旋喷桩处理措施。
3 围护结构
3.1地下连续墙。本工程地下连续墙嵌入底板9m,最大深度51m,墙体采用C40导管浇筑混凝土。普通硅酸盐水泥405kg/m3,混凝土坍落度175mm,加入了缓凝剂(含量4.0kg/m3)和减水剂(含量1.4kg/m3)。
3.1.1地下连续墙使用履带式抓斗抓取N<50的松软层,配以BC40液压双轮铣切割下部岩石。
3.1.2 BC40铣槽机架重40T,铣槽机架厚度1m,1.5m,电机功率120KW,排渣能力450m3/h,最大扭矩200KN.m,主机重量150T,全机高度35m。(见图3)
3.1.3工艺流程:槽段开挖-泥浆护壁-离心-吊放钢筋笼-导管浇筑混凝土
地下连续墙使用钠基膨润土,具有膨化时间短、出浆量大的特点。施工中严格控制各阶段膨润土泥浆密度、粘度(图4)、含沙量及pH值。
3.1.4施工控制要点:
a.钢筋笼全部采用场外加工后运至施工现场,直接吊放,节约了现场空间。
钢筋笼制作过程中,严格控制相邻钢筋笼主筋在同一直线上。
b.采用T50钢筋制作钢筋笼,最大程度上提高了地下连续墙的强度。混凝土连续浇筑,防止连续墙横向裂缝产生。
c.地下连续墙墙体浇筑累计偏差不超过200mm,钢筋笼横向偏差不超过50mm,混凝土浇筑导管埋深不超过2m。成槽施工中,BC40液压双轮铣能在终孔验收阶段采用KODEN超声波测斜仪测量打印槽内孔形资料。
3.2 H型钢桩
3.2.1逆作法对跨距比较大的梁板临时设置400mm*400mm的H型钢柱,支撑梁板部分重量,控制梁板变形和沉降。
3.2.2 H型钢采用16mm厚钢板在工厂焊接,运至现场后根据实际需要对焊成需要的长度。
施工流程:高频振动锤安装600mm护筒-旋挖钻机造孔-钻头钻进密实地层-钻杆深入地层-终孔清理-导管浇筑混凝土-孔口固定-回填黄砂。
3.3高压旋喷技术
3.3.1旋喷固结区域采取满堂布孔,孔距为1m,旋喷加固深度20m,设计抗压强度600kPa。
工艺流程:定孔位-钻孔-调整喷嘴高程-喷射-旋转-提升-成桩固结
3.3.2施工过程中需严格控制水压、流量、密度、提升速度、旋转速度、孔距等。
在地下连续墙槽孔侧旋喷区外设减压孔,以削减旋喷产生的压力。
4 钢支撑安装
4.1主要操作流程:
a.安装前在地面进行预拼接以检查支撑的长度和平整度。
b.由监测组安装轴力计。
c.支撑安放前需人工精确定位,保持支撑面水平,与围檩垂直,在围檩上固定牢固。然后采用千斤顶对钢支撑施加预应力。(见图5)
4.2主控要点:
a.用混凝土将地下连续墙和围檩间缝隙填实,以避免钢支撑在施加预应力后偏心变形。
b.支撑施加预应力后,严格检查并杜绝支撑和受压面不垂直而导致的徐变,从而导致地下连续墙水平位移及钢支撑失稳等状况发生(见图6)。
c.准备足够数量和厚度的钢板垫片作为楔板填缝。
5 临近建筑物监测防护
施工采用了以下防护和监测设施
a.地下连续墙内预埋位移应变监测孔,记录施工开挖过程中,地下连续墙的变形情况。
b.钢支撑軸力监测。
c.在施工区域布设水位监测孔、设立沉降观测点,定期检测、对比分析。
d.对周边建筑物安装裂缝检测仪,定期检查。安装振动检测仪,控制最大值不能超过15mm/s。
6 结语
该车站基坑支护和逆作法施工对地下管线和周围建筑物没有损坏,满足了业主和公众的环保要求。本文为作者在参建项目的总结,其中的施工主控要点可以作为其他类似盖挖逆作法施工项目之参考。
参考文献:
1. SAMBO E&C, Method statement for diaphragm wall construction works, C902, Singapore
2. GB50007-2002地基基础设计规范
作者简介:柴安宝,男,现供职于上海彪玛建筑工程咨询有限公司,土木工程专业工学学士。
【关键词】 地铁车站;逆作法;深基坑
逆作法施工适用于地铁车站在繁忙的交通路段,且该路段不允许长期封闭的条件。下面为作者参与施工的项目,做如下介绍:
1 工程概述
该车站位于市中心,呈不规则长方形,总长220m,宽15-21m,最大开挖深度42m,地下4层结构,包括2个侧式站台层、1个站厅层、1个换乘中转层,为城市轨道交通换乘站,西侧为2幢商业办公楼,东侧为原有地铁站。有大型通讯电缆、动力电缆、给水管道、排水管道等众多城市管线穿越车站,埋置深度为地面下2-3m。(见图1)
为了减少对周围管线及公共建筑的影响,在逆作法施工过程中,采用了1.0m-1.5m厚地下连续墙、钢筋混凝土方桩、H型钢桩及高压旋喷桩技术。
2 逆作法施工流程
2.1逆作法施工流程为:场地准备-地下连续墙、钢筋混凝土方桩等维护结构施工-明挖、顶板施工-道路导流-逆作法土方开挖-支撑安装-…-底板结构—顺作法层间结构(见图2)
2.2逆作法施工为自上而下,边挖边撑,挖至地板后再自下而上浇筑混凝土结构。优点是基坑支护结构作为永久结构的重要部分,先施工的地下连续墙和钢筋混凝土方桩(800mm*2800mm)、H型钢柱(400mm*400mm)作为荷载支撑结构。缺点是使用空间及面积大、周期长。
钢筋混凝土方桩在车站基础以上起承重作用,在基础以下承担对箱型基础的浮托力。
2.3由于车站西南外侧20度范围内为细沙及海泥,为避免开挖过程中地下连续墙发生较大侧移,固采用高压旋喷桩处理措施。
3 围护结构
3.1地下连续墙。本工程地下连续墙嵌入底板9m,最大深度51m,墙体采用C40导管浇筑混凝土。普通硅酸盐水泥405kg/m3,混凝土坍落度175mm,加入了缓凝剂(含量4.0kg/m3)和减水剂(含量1.4kg/m3)。
3.1.1地下连续墙使用履带式抓斗抓取N<50的松软层,配以BC40液压双轮铣切割下部岩石。
3.1.2 BC40铣槽机架重40T,铣槽机架厚度1m,1.5m,电机功率120KW,排渣能力450m3/h,最大扭矩200KN.m,主机重量150T,全机高度35m。(见图3)
3.1.3工艺流程:槽段开挖-泥浆护壁-离心-吊放钢筋笼-导管浇筑混凝土
地下连续墙使用钠基膨润土,具有膨化时间短、出浆量大的特点。施工中严格控制各阶段膨润土泥浆密度、粘度(图4)、含沙量及pH值。
3.1.4施工控制要点:
a.钢筋笼全部采用场外加工后运至施工现场,直接吊放,节约了现场空间。
钢筋笼制作过程中,严格控制相邻钢筋笼主筋在同一直线上。
b.采用T50钢筋制作钢筋笼,最大程度上提高了地下连续墙的强度。混凝土连续浇筑,防止连续墙横向裂缝产生。
c.地下连续墙墙体浇筑累计偏差不超过200mm,钢筋笼横向偏差不超过50mm,混凝土浇筑导管埋深不超过2m。成槽施工中,BC40液压双轮铣能在终孔验收阶段采用KODEN超声波测斜仪测量打印槽内孔形资料。
3.2 H型钢桩
3.2.1逆作法对跨距比较大的梁板临时设置400mm*400mm的H型钢柱,支撑梁板部分重量,控制梁板变形和沉降。
3.2.2 H型钢采用16mm厚钢板在工厂焊接,运至现场后根据实际需要对焊成需要的长度。
施工流程:高频振动锤安装600mm护筒-旋挖钻机造孔-钻头钻进密实地层-钻杆深入地层-终孔清理-导管浇筑混凝土-孔口固定-回填黄砂。
3.3高压旋喷技术
3.3.1旋喷固结区域采取满堂布孔,孔距为1m,旋喷加固深度20m,设计抗压强度600kPa。
工艺流程:定孔位-钻孔-调整喷嘴高程-喷射-旋转-提升-成桩固结
3.3.2施工过程中需严格控制水压、流量、密度、提升速度、旋转速度、孔距等。
在地下连续墙槽孔侧旋喷区外设减压孔,以削减旋喷产生的压力。
4 钢支撑安装
4.1主要操作流程:
a.安装前在地面进行预拼接以检查支撑的长度和平整度。
b.由监测组安装轴力计。
c.支撑安放前需人工精确定位,保持支撑面水平,与围檩垂直,在围檩上固定牢固。然后采用千斤顶对钢支撑施加预应力。(见图5)
4.2主控要点:
a.用混凝土将地下连续墙和围檩间缝隙填实,以避免钢支撑在施加预应力后偏心变形。
b.支撑施加预应力后,严格检查并杜绝支撑和受压面不垂直而导致的徐变,从而导致地下连续墙水平位移及钢支撑失稳等状况发生(见图6)。
c.准备足够数量和厚度的钢板垫片作为楔板填缝。
5 临近建筑物监测防护
施工采用了以下防护和监测设施
a.地下连续墙内预埋位移应变监测孔,记录施工开挖过程中,地下连续墙的变形情况。
b.钢支撑軸力监测。
c.在施工区域布设水位监测孔、设立沉降观测点,定期检测、对比分析。
d.对周边建筑物安装裂缝检测仪,定期检查。安装振动检测仪,控制最大值不能超过15mm/s。
6 结语
该车站基坑支护和逆作法施工对地下管线和周围建筑物没有损坏,满足了业主和公众的环保要求。本文为作者在参建项目的总结,其中的施工主控要点可以作为其他类似盖挖逆作法施工项目之参考。
参考文献:
1. SAMBO E&C, Method statement for diaphragm wall construction works, C902, Singapore
2. GB50007-2002地基基础设计规范
作者简介:柴安宝,男,现供职于上海彪玛建筑工程咨询有限公司,土木工程专业工学学士。