城市軌道交通車站深基坑支護體系施工

蘇士龍

(中鐵十八局集團第四工程有限公司，天津 300350)

在當前我國社會經(jīng)濟全面發(fā)展的情況下，人們生活品質(zhì)得到了大幅度提升。在這種情況下，給城市交通出行提出了嚴格要求。城市軌道交通車站作為城市發(fā)展的重要因素，加強城市軌道交通車站施工，對城市今后發(fā)展起到了重要意義。深基坑支護施工是城市軌道交通車站施工中不可或缺的一部分，通過應用深基坑支護施工技術(shù)，能夠有效提升工程基礎(chǔ)穩(wěn)定性。因此，在進行城市軌道交通車站施工過程中，需要根據(jù)工程實際情況，優(yōu)化深基坑支護施工工藝，將深基坑支護施工作用充分發(fā)揮，在提升施工質(zhì)量的同時實現(xiàn)我國交通領(lǐng)域的健康發(fā)展。

一、工程概況

西三莊站為石家莊市軌道交通3號線一期工程的起點站，車站位于聯(lián)盟路與西三莊街交口下方，并沿聯(lián)盟路由西向東敷設(shè)。車站計算站臺中心里程為DK0+426.841，起終點里程為：DK0+217.434～DK0+513.841，車站小里程設(shè)有站后停車線。車站為地下雙層島式站臺車站，站臺寬12.0m。車站外包總長為296.34m，標準段寬度為21.1m。站后停車線段含站后區(qū)間和區(qū)間風亭，其中站后區(qū)間為地下一層結(jié)構(gòu)。車站共設(shè)置兩組風亭和五個出入口，其中1號風亭位于車站西北象限；2號風亭組位于車站東北象限與A號出入口合建；B號、C號及D號出入口、緊急疏散口分別位于車站南側(cè)、北側(cè)。區(qū)間風亭位于停車線西北側(cè)；根據(jù)總體工程籌劃，本站在大里程端設(shè)置盾構(gòu)始發(fā)井。

主體結(jié)構(gòu)基坑標準段開挖深度約為16.485m，盾構(gòu)井段開挖深度約為17.718m。西三莊站采用明挖法施工，主體圍護結(jié)構(gòu)采用鉆孔灌注樁+內(nèi)支撐型式。小里程站后停車線區(qū)間及遠期預留區(qū)間采用明挖法施工，圍護結(jié)構(gòu)采用鉆孔灌注樁+內(nèi)支撐型式，大里程區(qū)間采用盾構(gòu)法施工。車站為地下兩層三跨框架結(jié)構(gòu)，主體結(jié)構(gòu)基坑長296.34m，標準段開挖深度約為16.485m，盾構(gòu)井段開挖深度約為17.718m。車站標準段圍護結(jié)構(gòu)采用Φ800mm及Φ1200mm鉆孔灌注樁，車站盾構(gòu)井段采用Φ800@1100mm鉆孔灌注樁。主體圍護結(jié)構(gòu)采用鉆孔灌注樁+內(nèi)支撐形式，標準段采用三道Φ630（t=16mm）鋼管支撐，大里程端頭井段采用四道Φ630（t=16mm）鋼管支撐（換撐）。西三莊站總體平面圖見圖1：

圖1 西三莊站總體平面圖

二、城市軌道交通車站深基坑支護體系施工前期內(nèi)容

（一）組織機構(gòu)設(shè)置

項目領(lǐng)導層主要由項目經(jīng)理、常務(wù)副經(jīng)理以及管理經(jīng)理組建而成。全面執(zhí)行項目經(jīng)理責任制，項目經(jīng)理代表企業(yè)全權(quán)負責施工管理、質(zhì)量驗收等工作，行使合同之責，滿足業(yè)主需求。項目部下設(shè)有工程管理部門、質(zhì)量檢測部門、采購部門、財務(wù)部門等。

（二）施工總體目標

首先，質(zhì)量目標。工程質(zhì)量應該滿足國家相關(guān)標準。其次，安全目標。秉持“五無”和“兩控”安全標準，其中，“五無”主要指無重大傷亡事故、無重大交通責任事故、無重大設(shè)備操作事故、無重大火災事故、無重大犯罪事故；而“兩控”主要指傷亡率控制在0.5‰，輕傷率控制在0.5‰。最后，工期目標。本工程開工時間為2015年12月1日，工程結(jié)束時間為2020年3月20日，整個施工期限為52個月。

（三）施工準備

首先，對施工圖紙有所了解。在開展施工工作之前，應該掌握工程現(xiàn)場實際情況及水文環(huán)境，對施工圖紙具體情況有深入了解，在對施工圖紙有一定掌握之后，對施工圖紙進行核查和交底。并且根據(jù)施工圖紙要求，制定土方挖設(shè)方案。根據(jù)設(shè)計要求及施工標準，設(shè)定經(jīng)濟規(guī)范的施工方案，并交由工程監(jiān)理部門進行核查，通過之后由相關(guān)人員進行施工交底。在熟悉圖紙的基礎(chǔ)上完成圖紙會審、設(shè)計交底工作。

其次，根據(jù)工程現(xiàn)場實際情況進行平面布設(shè)，在開展施工工作之前做好相應準備工作。在進行施工之前，實施各項施工用量核查和規(guī)劃，根據(jù)相關(guān)標準對材料供應廠家資歷情況進行核查，簽署對應采購合同，分期進場。此外，結(jié)合主要施工設(shè)備應用規(guī)劃方案，及時組織安排施工設(shè)備進場，加強施工設(shè)備調(diào)試和安全，確保滿足工程應用要求。針對大型設(shè)備進場之前，應該進行設(shè)備質(zhì)量驗收，經(jīng)過相關(guān)部門審批之后才能進入場地。

三、城市軌道交通車站深基坑支護體系施工技術(shù)

（一）深基坑土方開挖施工

結(jié)合工程實際情況及主體結(jié)構(gòu)特性，在開展土方挖設(shè)工作時，需要在車站一期東半段基坑位置進行，有東向西逐一開挖。在挖設(shè)的過程中，應該應用機械分層、分段等方式，挖設(shè)過程秉持“先撐后挖、縱向分段、側(cè)向?qū)ΨQ擴挖”等基本標準，挖設(shè)工作完成之后立即進行冠梁施工，直到冠梁混凝土強度滿足設(shè)計標準以后，才能將其當作第一道鋼支撐，在鋼支撐安裝的基礎(chǔ)上，建立中槽，便于后續(xù)機械施工工作的進行。第二層和以下土層挖設(shè)應該應用標準挖掘機進行挖設(shè)，下層挖掘機在槽內(nèi)給予上層挖掘機施工充分配合，從裝卸運土工作開始，逐層挖設(shè)，同時分別開展第二、第三支撐施工工作，直到挖設(shè)基坑底部。坑底土體厚度應該是300mm，基坑挖設(shè)多余的土方，應該借助吊車等，將土方垂直運輸之后裝走。土方開挖示意圖見圖2：

（二）基坑內(nèi)、外排水系統(tǒng)

在進行工程施工之前，應該加強地面及基坑排水，從而防止工程現(xiàn)場存在大量積水。基坑挖設(shè)過程中，如果地表雨水進入到工程中，將會導致基坑出現(xiàn)泡水現(xiàn)象，影響基坑平穩(wěn)性，給后續(xù)施工及施工質(zhì)量帶來不利影響。首先，現(xiàn)場排水?？梢越柚潘到y(tǒng)等，把地表水以及基坑內(nèi)部水源進行排除。并且在現(xiàn)場基坑及周圍建立排水溝，溝底坡度應該把控在3%，確保排水的通暢性。其次，基坑內(nèi)部排水。在進行基坑中間位置挖設(shè)過程中，需要臨時建立排水溝，設(shè)定臨時集水井，讓雨水匯集到水井中，之后利用水泵將水排除。此外，排水溝內(nèi)部深度應該低于挖土深度40cm左右。基坑頂截排水示意圖見圖3。

圖2 土方開挖示意圖

圖3 基坑頂截排水示意圖

（三）基坑支撐體系施工

首先，鋼支撐分布?；訕藴识呜Q向設(shè)定三道支撐，其中，第一道支撐距離應該是600cm，第二及第三道支撐之間距離應該是300cm。盾構(gòu)井處需要設(shè)定四道鋼支撐，并且還要添加一道倒撐，第一道支撐需要設(shè)定在冠梁中，剩余支撐應該設(shè)定在鋼圍檁中，倒撐需要設(shè)定在結(jié)構(gòu)側(cè)墻中。其次，支撐圍檁形式。其中，鋼支撐主要應用直徑為630mm，厚度為1.6cm的鋼管制作而成，鋼支撐采用分節(jié)制作方式，在施工現(xiàn)場中進行拼裝，采用法蘭連接方式。鋼管支撐一般由固定端、活動端以及中間標準節(jié)三部分構(gòu)建而成。管節(jié)之間應用法蘭盤高強螺栓進行連接。

（四）樁間噴射混凝土施工

在進行噴射之前，需要對施工設(shè)施、水管到線路情況進行核查，并做好試運行工作，將虛土處理，設(shè)定好射砼厚度標志。在噴射的過程中，需要應用人工撐握噴頭方式，安排兩個工作人員一同操作。噴射混凝土混合料應用強制式混凝土攪拌機進行充分攪拌，攪拌時間不得低于60s，確保供料的連續(xù)性。在噴射過程中，秉持由上至下的標準，噴頭和受噴面積之間的間距需要把控在90cm范疇內(nèi)，射流方向應該垂直射向墻面。在完成混凝土噴射工作之后，需要做好養(yǎng)護工作。

（五）施工安全保護措施

首先，建立完善的安全保證體系。根據(jù)工程實際情況，從多層次、多方位入手，構(gòu)建完善的安全施工保障體系，全面落實國家安全相關(guān)的法律標準，定期開展安全施工會議，研究項目安全生產(chǎn)流程，一旦發(fā)生問題及時處理。逐級簽署安全目標管理職責協(xié)議書，讓各個層級都能對安全職責和安全標準有所了解，設(shè)定安全規(guī)劃方案，保證所有職工一同參與，實現(xiàn)安全管理目標。在施工過程中，應該把預防當作主體，消除各種安全隱患，保證施工安全。

其次，優(yōu)化安全生產(chǎn)管理體系。秉持“安全第一”的施工標準，為了保證安全目標順利實現(xiàn)，把安全標準工地建設(shè)當作主體，做好施工現(xiàn)場安全管理工作，貫徹安全工作，全面執(zhí)行安全管理體系。在開展安全生產(chǎn)工作時，根據(jù)安全生產(chǎn)職責體系要求，有組織、有規(guī)劃地落實管理活動。全面執(zhí)行安全責任制，從基礎(chǔ)層級入手，按照國家相關(guān)標準，建立安全生產(chǎn)職責體系，把崗位職責和經(jīng)濟效益相連接，形成由上至下的統(tǒng)一管理網(wǎng)絡(luò)框架，明確管理職責，保證管理工作執(zhí)行到實處。