關(guān)于地鐵車站基坑開挖的質(zhì)量控制

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摘要：地鐵工程建設(shè)一項(xiàng)難度很高的建設(shè)項(xiàng)目，投入的資金大、周期長、施工風(fēng)險高。其中地鐵深基坑開挖的風(fēng)險控制水平，從根本上影響著地鐵建設(shè)的整體水平。如何對地鐵深基坑工程的風(fēng)險進(jìn)行管理、減少工程災(zāi)害事故、保障地鐵工程質(zhì)量已成為一個重要的研究課題。本文首先介紹深基坑施工質(zhì)量影響因素，并就深基坑工程施工質(zhì)量控制談一些看法。

關(guān)鍵詞：地鐵車站；基坑；質(zhì)量控制

隨著城市化的進(jìn)程加快，城市地下交通越來發(fā)達(dá)，地鐵車站的工程施工增多。隨之而來的地鐵深基坑工程的風(fēng)險和災(zāi)害也越來越多。深基坑工程雖屬臨時性工程，但其技術(shù)復(fù)雜性，有的卻遠(yuǎn)甚于永久性的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)或上部結(jié)構(gòu)，稍有不慎，不僅將危及基坑本身安全，還會殃及臨近的構(gòu)筑物和各種地下設(shè)施，造成巨大損失。本文首先介紹深基坑施工質(zhì)量影響因素，并就深基坑工程施工質(zhì)量控制談一些看法。

1.影響深基坑工程施工的質(zhì)量因素

深基坑工程一般位于城市中心，地質(zhì)條件和周邊環(huán)境條件復(fù)雜，各種建筑物、構(gòu)筑物、管線等密集，因此影響深基坑工程質(zhì)量因素多。

1.1地質(zhì)水文：工程地質(zhì)勘探是設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)是工程安全的第一道保證。地質(zhì)勘探工作進(jìn)行是否細(xì)致，勘測點(diǎn)布置是否合理，決定著設(shè)計(jì)工作的成敗。因此，在繪制地質(zhì)圖中要注意當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)層次走向，在判斷地層走向明確后，可以適當(dāng)減少勘探點(diǎn)的數(shù)量，如在當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)復(fù)雜，或存在不良地質(zhì)，則應(yīng)該在基坑位置加密勘探點(diǎn)，力求準(zhǔn)確。水文方面主要判斷地下水位的標(biāo)高、隨季節(jié)、降水變化的情況，以及是否存在承壓水，以便設(shè)計(jì)基坑形式與支護(hù)種類。除了地質(zhì)鉆探，還可以查詢當(dāng)?shù)刭Y料，詢問相關(guān)人員等。

1.2地下管線：由于深基坑開挖的區(qū)域也就是將來地下結(jié)構(gòu)施工的區(qū)域，甚至有時深基坑的支護(hù)結(jié)構(gòu)還是地下永久結(jié)構(gòu)的一部分，而地下結(jié)構(gòu)的好壞又將直接影響到上部結(jié)構(gòu)，所以，必須保證深基坑工程的質(zhì)量，才能保證地下結(jié)構(gòu)和上部結(jié)構(gòu)的工程質(zhì)量，創(chuàng)造一個良好的前提條件，進(jìn)而保證整幢建筑物的工程質(zhì)量。另一方面，由于深基坑工程中的挖方量大，土體中原有天然應(yīng)力的釋放也大，這就使基坑周圍環(huán)境的不均勻沉降加大，使基坑周圍的建筑物出現(xiàn)不利的拉應(yīng)力，地下管線的某些部位出現(xiàn)應(yīng)力集中等，故深基坑工程的質(zhì)量要求高。

1.3周邊環(huán)境：基坑周邊的建筑、道路等設(shè)施安全是基坑施工控制的重點(diǎn)，工程施工造成周邊建筑道路開裂、沉降、甚至垮塌的都時有耳聞。

1.4施工方案：施工方案是安全控制的源頭，施組編制的質(zhì)量直接關(guān)系到基坑施工的成敗，施組編制應(yīng)事先根據(jù)設(shè)計(jì)資料采取有針對性的工法、工藝。根據(jù)《危險性較大的分部分項(xiàng)工程安全控制辦法》（建質(zhì)[2009]87號）中的有關(guān)要求，在建筑和市政工程范圍內(nèi)，超過一定規(guī)模的危險發(fā)生較大的分部分項(xiàng)工程，需編制專項(xiàng)方案并組織專家進(jìn)行評審，項(xiàng)目參建各方的人員不得以專家身份參加專家論證會。

2、地鐵車站基坑施工前的質(zhì)量控制要點(diǎn)

施工前，對施工區(qū)域內(nèi)存在的各種障礙物，如建筑物、道路、溝渠、管線、樹木等進(jìn)行調(diào)查，凡影響施工的均應(yīng)拆除、清理或遷移，并在施工前妥善處理，確保施工安全。施工前要認(rèn)真研究整個施工區(qū)域和施工場地內(nèi)工程地質(zhì)和水文資料、鄰近建筑物或構(gòu)筑物的質(zhì)量和分布狀況、挖土和棄土要求、施工環(huán)境及氣候條件等，編制專項(xiàng)施工組織設(shè)計(jì)（方案），制定有針對性的安全技術(shù)措施，嚴(yán)禁盲目施工。

施工機(jī)械進(jìn)入施工現(xiàn)場所經(jīng)過的道路、橋梁和卸車設(shè)備等，事先做好檢查和必要的加寬、加固工作。開工前做好施工場地內(nèi)機(jī)械運(yùn)行的道路，開辟適當(dāng)?shù)墓ぷ髅?，以利安全施工?/p>

土方開挖前，應(yīng)會同有關(guān)單位對附近已有建筑物或構(gòu)筑物、道路、管線等進(jìn)行檢查鑒定，對可能受開挖和降水影響的鄰近建（構(gòu)）筑物、管線，應(yīng)制定相應(yīng)的安全技術(shù)措施，并在整個施工期間，加強(qiáng)監(jiān)測其沉降和位移、開裂等情況，發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)與設(shè)計(jì)或建設(shè)單位協(xié)商采取防護(hù)措施，并及時處理。相鄰基坑深淺不等時，一般應(yīng)按先深后淺的順序施工，否則應(yīng)分析后施工的深坑對先施工的淺坑可能產(chǎn)生的危害，并應(yīng)采取必要的保護(hù)措施。

基坑開挖工程應(yīng)驗(yàn)算邊坡或基坑的穩(wěn)定性，并注意由于土體內(nèi)應(yīng)力變化和淤泥土塑性流動而導(dǎo)致周圍土體向基坑開挖方向位移，使基坑鄰近建筑物等產(chǎn)生相應(yīng)的位移和下沉。在基坑開挖期間應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)測。

夜間施工時，應(yīng)合理安排施工工序，防止挖方超挖或鋪填超厚。施工現(xiàn)場應(yīng)根據(jù)需要安設(shè)照明設(shè)施，在危險地段應(yīng)設(shè)置紅燈警燈。

土方工程、基坑工程在施工過程中，如發(fā)現(xiàn)有文物、古跡遺址或化石等，應(yīng)立即保護(hù)現(xiàn)場和報請有關(guān)部門處理。挖土方前對周圍環(huán)境要認(rèn)真檢查，不能在危險巖石或建筑物下面進(jìn)行作業(yè)。挖土機(jī)施工時，挖土機(jī)的工作范圍內(nèi)，不得有人進(jìn)行其他工作，多臺機(jī)械開挖，挖土機(jī)間距大于10m，挖土要自上而下，逐層進(jìn)行，嚴(yán)禁先挖坡腳的危險作業(yè)。機(jī)械挖土，多臺階同時開挖土方時，應(yīng)驗(yàn)算邊坡的穩(wěn)定，根據(jù)規(guī)定的驗(yàn)算確定挖土機(jī)離邊坡的安全距離。

深基坑四周設(shè)防護(hù)欄桿，人員上下要有專用爬梯。運(yùn)土道路的坡度、轉(zhuǎn)彎半徑要符合有關(guān)安全規(guī)定。爆破土方要遵守爆破作業(yè)安全有關(guān)規(guī)定。土方開挖過程必須嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求及時安裝鋼支撐，嚴(yán)禁起挖，并派專人負(fù)責(zé)監(jiān)控土方開挖與鋼支撐安裝關(guān)系，一旦發(fā)現(xiàn)起挖，必須停止開挖，安裝完鋼支撐后才能繼續(xù)開挖。鋼支撐安裝時，必須確保鋼支撐下方設(shè)有作業(yè)人員，并派專人指揮，在安裝第二、三道鋼支撐時，采取在鋼支撐端頭系拉繩或其他辦法，使鋼支撐平衡、平穩(wěn)下放到托架上，避免下放過程碰撞已安裝好的鋼支撐上。

3、基坑開挖過程的質(zhì)量控制要點(diǎn)

基坑開挖必須按設(shè)計(jì)要求分段開挖。每段開挖完成后盡快支撐。車站端頭井的開挖，應(yīng)首先撐好標(biāo)準(zhǔn)段內(nèi)的2根對撐，再挖斜撐范圍內(nèi)的土方，最后挖除坑內(nèi)的其余土方。對長度大于20m的斜撐，應(yīng)先挖中間再挖兩端。基坑開挖過程中嚴(yán)禁超挖，分層開挖的每一層開挖面標(biāo)高不得低于該層支撐的底面或設(shè)計(jì)基坑底標(biāo)高?；涌v向放坡不得大于安全坡度，并進(jìn)行必要的人工修坡。應(yīng)對暴露時間較長或可能受暴雨沖刷的縱坡采用坡面保護(hù)措施，嚴(yán)防縱向滑坡。開挖過程中應(yīng)及時封堵或疏導(dǎo)墻體上的滲漏點(diǎn)。

坑底開挖與底板施工。a.設(shè)計(jì)坑底標(biāo)高以上30cm的土方，應(yīng)采用人工開挖。b.坑底應(yīng)設(shè)集水坑，以及時排除坑底積水。c.在開挖到底后，必須在設(shè)計(jì)規(guī)定時間內(nèi)澆筑混凝土墊層。d.必須在設(shè)計(jì)規(guī)定的時間內(nèi)澆筑鋼筋混凝土底板。

4、基坑支撐安裝和制作的質(zhì)量控制要點(diǎn)

在開挖每一層的每小段的過程中，當(dāng)開挖出一道支撐的位置時，即在支撐兩端墻面上測定出該道支撐兩端與或圍檁的接觸點(diǎn)，以保證支撐與墻面垂直且位置準(zhǔn)確。在地面上要有專人負(fù)責(zé)檢查和及時提供開挖面上所需要的支撐及其配件，支撐在使用前應(yīng)進(jìn)行試裝配。

支撐就位后應(yīng)及時準(zhǔn)確施加預(yù)應(yīng)力。所施加的支撐預(yù)應(yīng)力的大小應(yīng)按設(shè)計(jì)圖紙確定，每根支撐施加的預(yù)應(yīng)力值要記錄備查。為防止支撐施加預(yù)應(yīng)力后和圍檁不能均勻接觸而導(dǎo)致偏心受壓，首次施加預(yù)應(yīng)力后立即在空隙處以速凝的細(xì)石混凝土填實(shí)。

預(yù)應(yīng)力復(fù)加。a.在第一次加預(yù)應(yīng)力后12小時內(nèi)觀測預(yù)應(yīng)力損失及樁頂水平位移，并復(fù)加預(yù)應(yīng)力至設(shè)計(jì)值；b.當(dāng)晝夜溫差過大導(dǎo)致支撐預(yù)應(yīng)力損失時，應(yīng)立即在當(dāng)天低溫時段復(fù)加預(yù)應(yīng)力至設(shè)計(jì)值；c.樁頂水位移速率超過警戒值時，可適量增加支撐軸力以控制變形，但復(fù)加后的支撐軸力必須滿足設(shè)計(jì)安全度要求。

5、測量監(jiān)控要點(diǎn)

開挖前審查施工單位作出系統(tǒng)的監(jiān)測方案，包括監(jiān)測項(xiàng)目、測點(diǎn)布置、監(jiān)測方法、監(jiān)控報警值、監(jiān)測頻率、報告制度等要滿足設(shè)計(jì)基坑變形控制的要求。施工過程中應(yīng)檢查并復(fù)測施工單位建立的監(jiān)測網(wǎng)，對施工全過程實(shí)施監(jiān)測，確保安全。監(jiān)測項(xiàng)目一般應(yīng)有：樁頂位移、基坑周邊房層和管線、坑外地表沉降、坑底隆起、支撐軸力等。

（監(jiān)測項(xiàng)目在基坑開挖前應(yīng)測得初始值。變形速率圍擴(kuò)結(jié)構(gòu)一般一級控制在<2mm/天，二級<3毫米/天，管線根據(jù)管線要求定，當(dāng)變形速率超過時應(yīng)加密監(jiān)測頻率，當(dāng)有事故征兆時，應(yīng)連續(xù)監(jiān)測，監(jiān)測報告隨增加頻率，及時匯總上報。雨天加強(qiáng)觀測頻率。對關(guān)鍵部位和變化較大的測點(diǎn)要繪制變化曲線表。

每天都有日報表及時指導(dǎo)施工，每周監(jiān)理單位要作與工況相應(yīng)的分析報告，并與業(yè)主測量隊(duì)或第三方監(jiān)測數(shù)據(jù)匯總。當(dāng)出現(xiàn)報警值（速率或累計(jì)值）要組織分析，提出對策意見。測量監(jiān)理工程師及時收集、分析監(jiān)測信息，當(dāng)數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常，總監(jiān)要組織專題分析會，動態(tài)的優(yōu)化施工參數(shù)，甚至施工方案，達(dá)到信息化施工的目的。注意基坑開挖后盾構(gòu)端頭加固旋噴樁對基坑變形影響，如有變化加大監(jiān)測頻率。

6結(jié)束語

地鐵施工是個高風(fēng)險行業(yè)，地鐵車站深基坑施工中。如何確保安全施工是工程質(zhì)量的重要保證?；仡櫾诨邮┕み^程中的質(zhì)量管理工作，其中開挖、降水、支撐是決定基坑施工成敗的關(guān)鍵工序，是深基坑工程的主要危險源，實(shí)踐說明，通過強(qiáng)化質(zhì)量控制和施工企業(yè)實(shí)施各種安全管理措施，能夠確保工程建設(shè)的安全性。

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