浅析深基坑开挖施工技术
2008-11-15 19:43
浅析深基坑开挖施工技术
摘 要: 以西安地铁二号线某车站深基坑工程为背景, 对施工工程中所涉及的具体技术措施进行分析探讨, 以期对类似工程的设计和施工提供参考。
关键词: 西安地铁二号线; 深基坑; 施工
随着城市建设不断发展, 高层建筑物和市政工程( 道路、桥梁、地铁等) 也大量涌现, 地下空间也随之被不断的开发利用, 大量深基坑支护与施工的问题产生了, 成为当前基础工程的热点和难点, 结合大量的深基坑工程实际进行归纳总结与优化设计,以适应进一步发展的需求。
深基坑工程具有大深度、大开挖面积等特点, 从而给支撑系统带来较大难度; 在软弱土层中开挖还会产生较大的位移和沉降, 对周围建筑物、市政设施和地下管线造成影响; 由于施工工期长、场地狭窄, 降雨、重物堆放等对基坑稳定性也会产生不利影响, 因此, 在具体的深基坑工程施工工程中, 需要在合理规划设计的基础上, 结合各个工程的具体情况, 采用相应的施工技术, 确保安全、按期、优质的完成工程范围内的各项工程。
以西安地铁二号线某车站深基坑工程为背景, 详细介绍了其工程特点, 并针对其特点及施工中的重点和难点给出了相应的处理方法, 以期对其它类似基坑工程的设计与施工提供参考。
1 工程概况
1.1 工程位置及范围。西安地铁二号线北起铁路北客站南至韦曲, 沿西安市南北向主客流走廊布设, 线路通过铁路北客站、行政中心, 经济开发区、钟楼、小寨商业文化中心、高新开发区、曲江新区、西安国际展览中心、长安区等大型客流集散点, 连接了将在 2010 年建成的郑西铁路客运专线北客站、市行政中心和三个发区, 二号线作为线网中的骨干线, 与一号线构成轨道交通网络中的十字骨架。二号线规划线路全长 26.302km, 其中地下线20.919km, 敞开段 0.450km, 高架线 4.933km。全线共设 21 座车站, 其中 4 座高架站、17 座地下站, 其中 5 座车站分别与其它轨道交通线换乘。某站是西安地铁二号线中的一座主要车站, 车站长度 179.4m。
1.2 地质条件。( 1) 工程地质。根据《西安市轨道交通二号线岩土工程勘察初步资料》, 施工场地较平整, 主要地层为上更新统风积黄土、残积古土壤及中更新统风积黄土、冲积粉质黏土( 夹砂) 。西安市 100m 深度内地层主要由全新统、上更新统及中更新统地层构成。地层由上至下分别为: 全新统人工填土、第四系上更新地层( 新黄土层、古土壤层) 、第四系中更新地层( 老黄土层、粉质粘土、中砂层) 。( 2) 水文地质。站区地下水属潜水类型 , 勘察 期 间 稳 定 水 位 埋 深 13.3～14.1m, 相 应 标 高 401.3～401.94m, 勘察期间属低水位, 水位年变幅约为 2m。高水位为 7月～9 月( 洪汛期) , 低水位为 12 月～次年 3 月( 枯水期) 。地下水对混凝土结构无腐蚀, 对混凝土结构中的钢筋无腐蚀, 对钢结构具弱腐蚀。
2 工程特点
本工程主要有以下几个特点:( 1) 工程规模大、标准高。西安市城市快速轨道交通二号线一期工程为西安市的一项重点工程建设项目, 车站为单柱双跨双层矩形框架结构, 建筑空间关系复杂, 技术标准高。( 2) 车站位处西安市主干道长安南路与纬一街交界口, 交通繁忙, 车辆行人如梭, 交组织疏导要保证长安路的畅通无阻。( 3) 车站地下管线多。车站位于长安南路下, 地下各类管线多。供水、供电、通讯、排水、道路交通均为市政公共设施。管线迁改、防护工作量大、牵扯面广、难度大、成为顺利展开施工的前提。( 4) 明挖基坑支撑复杂, 稳定性要求高。城市基坑深, 稳定要求高, 地下水位较高, 变形控制严格。明挖深基坑挖深近 19m,变形控制等级标准为一级, 环境保护和地面沉降及围护结构水平位移要求严格。( 5) 场地内主要地层为黄土, 具有湿陷性特点,车站施工时, 特别注意做好基坑周围的防水和整个基坑的降水。6) 防水技术标准严格。防水等级为一级, 地下结构的特殊工作环境决定了高标准防水要求, 施工时严格按照设计文件规定及有关规范要求执行, 贯彻多道防水的思想, 做好每一道防水环节的技术措施。
3 工程重点及针对性措施
围绕工程质量、工期、安全、环境保护, 对本标段的施工难点、重点进行排查, 并拟定针对性措施:
3.1 管线保护和交通疏导。( 1) 项目领导负责组成管线保护和交通疏导小组, 与产权单位和业主密切联系, 核实管线走向、埋深、材质。( 2) 对施工影响范围内的重要管线进行量测监控, 跟踪动态, 制定保护预案, 备好加固、保护的机械设备、材料。( 3) 车站基坑范围南北走向 φ2000mm 给水干管采取永久迁移。其它管线临时改移各采取悬吊方式等进行妥善处理。( 4) 选择专业的施工队伍进行施工, 加强现场指挥, 监督检查, 保证工期和质量。5) 合理进行施工围挡, 组织施工, 保证长安南路主干道双向四车道通行, 纬一街双向四车道通行。
3.2 深基坑开挖。( 1) 根据施工设计文件, 结合管线保护和交通疏解要求, 制定切实可行的深基坑施工和量测监控实施方案,报业主及监理审批后认真贯彻执行。( 2) 组织信息化施工, 严格根据量测监控数据, 分析判断现状及预测变化趋势, 及时调整施工方案, 确保八里村车站达到一级基坑变形控制的标准。( 3) 按照明确的施工降水目标和控制地面沉降的要求, 跟踪降水施工全过程, 确保降水效果和控制地面沉降的要求。( 4) 切实注意做好坑外截流, 坑内排水, 贯彻竖向分层、纵向分段土方开挖, 钻孔桩围护段及时安设钢支撑, 组织机械化三班作业, 连续施工, 尽快完成。( 5) 在工期安排上尽可能回避雨季的不利影响。
3.3 结构防水。( 1) 认真贯彻“以防为主、刚柔结合、多道防线、综合治理”的原则, 从施工降水、外防水和结构自防水等抓起, 贯穿结构施工的全过程。( 2) 提高混凝土浇筑的技术水平, 确保主体砼结构的密实性, 车站的顶、底两侧外围钢筋混凝土, 采用抗渗等级不小于 S8 防水混凝土, 顶板和侧墙掺加具有补偿收缩功能的膨胀剂。( 3) 严格控制混凝土配合比, 最大限度控制水泥用量, 采用双掺技术 ( 优质粉煤灰或磨细矿碴加上高效减水剂) , 严格控制水灰比。主体结构全部采用商品混凝土, 严格控制混凝土的入模温度, 夏季高温季节施工时, 尽量利用夜间施工施工。( 4) 混凝土浇筑后, 加强保温养护, 防止混凝土冷却降温过快, 每隔 1h 测量一次温度, 延缓表层水分损失, 模板外铺保水的覆盖层, 保水养护 10d 以上。车站顶板混凝土在收水加盖湿养护毡不小于 14d。( 5) 车站结构按施工流程设置施工缝和诱导缝, 采用纵向按施工缝结合诱导缝分段灌注混凝土的方法施工, 水平按纵向施工缝分成底板、中板及顶板浇筑。( 6) 认真做好施工缝、变形缝、穿墙管线的防水技术措施。( 7) 把好防水材料的进货质量关; 选择有经验的专业施工人员进行施工, 组织标准化作业,规范化施工。
