城市軌道交通深基坑施工技術(shù)的重難點(diǎn)和應(yīng)對(duì)措施分析

黃銳 HUANG Rui

（中國(guó)交通建設(shè)股份有限公司軌道交通分公司，成都 610023）

0 引言

伴隨著建筑行業(yè)的發(fā)展，高層建筑數(shù)量增加，深基坑工程也越來(lái)越常見(jiàn)。作為建筑工程的常用技術(shù)，深基坑工藝對(duì)工程結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、安全性的提升具有重要作用。成都軌道交通30號(hào)線一期工程在工程具體施工中，由于深基坑工程工序多，周期長(zhǎng)，因此施工中的問(wèn)題也比較多，影響工程的降水效果和整體質(zhì)量。如何解決深基坑施工的重難點(diǎn)，提高深基坑工程的施工質(zhì)量，成為建筑行業(yè)目前的研究重點(diǎn)。

1 工程概況

市一醫(yī)院站基坑總長(zhǎng)約170.0m，基坑寬度為23.3m，有效站臺(tái)長(zhǎng)度為118m。設(shè)計(jì)起點(diǎn)里程為：YCK21+459.700，終點(diǎn)里程為：YCK21+629.700，有效站臺(tái)中心里程為：YCK21+552.000，車站有效站臺(tái)中心軌面埋深為24.4m，覆土4.0m，基坑深度約26.46m～28.99m，基底主要位于中風(fēng)化泥巖。圖1為市一醫(yī)院站平面圖。

圖1 市一醫(yī)院站平面圖

2 深基坑施工技術(shù)特征

在深基坑施工中，要確保其深度在5m以內(nèi)。受地質(zhì)條件影響，周圍路況、地下管道等存在諸多問(wèn)題，如果周圍建筑也存在問(wèn)題，無(wú)論是基坑開(kāi)挖還是排水施工，都會(huì)出現(xiàn)不良情況。圍護(hù)結(jié)構(gòu)、基本開(kāi)挖、降水等，都是深基坑施工中需要檢查的內(nèi)容?；谥車h(huán)境、影響因素分析，深基坑施工既包括綜合性的部分，還包括區(qū)域性的部分，由于深基坑在地下施工，規(guī)模大，要求高，其風(fēng)險(xiǎn)性、挑戰(zhàn)性都比較大。同時(shí)，深基坑施工的復(fù)雜性、不安全因素等，都會(huì)給地質(zhì)條件、地下管道帶來(lái)一定的影響?？偟膩?lái)講，深基坑施工具有深、窄、長(zhǎng)等特性。（圖2）

圖2 市一醫(yī)院站圍護(hù)結(jié)構(gòu)橫剖面圖及地質(zhì)橫斷面圖

3 深基坑支護(hù)技術(shù)介紹

3.1 樁孔開(kāi)挖技術(shù)

樁孔挖開(kāi)技術(shù)是一項(xiàng)跳躍式開(kāi)挖技術(shù)，由于土質(zhì)情況不同，采取的開(kāi)挖方式也有所不同。比如風(fēng)化的硬土或巖層，主要用風(fēng)鎬開(kāi)挖；山楂土質(zhì)則用手搖絞車開(kāi)挖。具體開(kāi)挖中，土質(zhì)不同，面臨的問(wèn)題也不同，要格外注意松軟的土質(zhì)，開(kāi)挖速度不能過(guò)快，也不能過(guò)慢。視承載樁體的設(shè)計(jì)要求開(kāi)挖樁孔，用混凝土封底，防止其受狂風(fēng)、流沙等侵蝕。

3.2 坡樁施工技術(shù)

坡樁施工技術(shù)的顯著特點(diǎn)是成樁率高，由于操作步驟簡(jiǎn)單，得到廣泛的應(yīng)用。實(shí)際施工中，鉆孔技術(shù)是一項(xiàng)集中使用的技術(shù)，需要操作人員嚴(yán)格按流程和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，才能保證成樁質(zhì)量和施工質(zhì)量。護(hù)坡施工時(shí)，多次注漿處理，注意把握施工方法，控制注漿次數(shù)，以提高成樁幾率，確保支護(hù)工程的安全性。

3.3 土層錨桿施工技術(shù)

土層錨固施工技術(shù)的要求較高，需要充分發(fā)揮出錨桿鉆機(jī)的作用。合理操作錨桿，鉆至指定位置后，在孔內(nèi)注入水泥漿。完整校線鎖定后，增強(qiáng)主體的強(qiáng)度，提升建筑物的穩(wěn)定性和安全性。施工過(guò)程中，精準(zhǔn)測(cè)量施工主體，明確鉆孔位置和深度，使其更加科學(xué)、準(zhǔn)確，防止施工誤差的出現(xiàn)。一旦施工期間出現(xiàn)問(wèn)題，要即刻停止操作，采取有效措施處理，從而保證后續(xù)鉆孔工作順利推進(jìn)。注漿操作中，綜合考慮漿體是否符合要求，做好排水工作，進(jìn)一步保證深基坑工程的施工質(zhì)量。

3.4 混凝土灌注樁

混凝土制備過(guò)程中，檢查原材料配比是否合適。實(shí)際施工中，保證鉆孔位置合適，嚴(yán)格把控鉆孔深度，規(guī)范和優(yōu)化施工流程。鉆孔機(jī)施工完成后，認(rèn)真清理孔樁，防止鉆孔操作破壞墻壁。一旦墻壁出現(xiàn)裂縫，要立即采取相關(guān)措施，以免破壞整個(gè)結(jié)構(gòu)。同時(shí)，嚴(yán)格控制鉆進(jìn)速度和強(qiáng)度，避免鉆孔機(jī)出現(xiàn)過(guò)強(qiáng)的震動(dòng)力。上述工作結(jié)束后，對(duì)樁位進(jìn)行掩埋處理，注意控制掩埋深度，一般不能少于1m。

4 深基坑施工技術(shù)的重難點(diǎn)和應(yīng)對(duì)措施

4.1 深基坑施工技術(shù)的重難點(diǎn)

4.1.1 周圍建（構(gòu)）筑多

車站北側(cè)為市一醫(yī)院，車站主體基坑距離市一醫(yī)院地下室距離約為23.5m～29.2m，醫(yī)院地下室（三層）底板埋深15.25m左右，為混凝土框架結(jié)構(gòu)。車站南側(cè)為仁和新城商業(yè)綜合體，車站主體基坑距仁和新城地下室距離約為24.0m～29.4m，仁和新城地下室（三層）底板埋深16.5m左右，為混凝土框架結(jié)構(gòu)。車站大里程端北側(cè)靠近中國(guó)電信大樓，中國(guó)電信大樓為5層框架結(jié)構(gòu)，獨(dú)立基礎(chǔ)埋深約6.0m，車站大里程端頭基坑距中國(guó)電信大樓基礎(chǔ)距離約為22.7m。

4.1.2 開(kāi)挖難度大

基坑開(kāi)挖深且車站底板處于中風(fēng)化泥巖地層，開(kāi)挖有難度。隨著開(kāi)挖深度增加，地下水系愈加豐富，降水深度達(dá)29m，大范圍降水以及降水過(guò)程中周邊地層的穩(wěn)定控制成為車站基坑開(kāi)挖穩(wěn)定的關(guān)鍵因素；同時(shí)，開(kāi)挖過(guò)程中若支護(hù)措施不當(dāng)，會(huì)導(dǎo)致基坑失穩(wěn)，引起周邊建構(gòu)筑物沉降或變形等危害。所以深基坑開(kāi)挖對(duì)基坑周邊建構(gòu)筑物影響是本工程的重點(diǎn)。

4.2 應(yīng)對(duì)措施

4.2.1 開(kāi)挖保證措施

①準(zhǔn)備工作。鋼支撐運(yùn)送到場(chǎng)，并預(yù)拼到位若干；鑿除圍護(hù)樁周圍的混凝土，制作擋土墻，符合強(qiáng)度要求后進(jìn)行第一道混凝土支撐；基坑開(kāi)挖前，科學(xué)布置每個(gè)基坑的測(cè)量網(wǎng)點(diǎn)，放出軸線位置；結(jié)合工程要求和工作量，配置施工設(shè)備；制定完善的渣土處置手續(xù)，確保通過(guò)棄土點(diǎn)的橋梁、道路可以承受大型出土車的載荷；探測(cè)基坑和周圍的管線，檢查管線的保護(hù)情況。

②開(kāi)挖?？v向開(kāi)挖基坑時(shí)，在坡頂設(shè)置擋水土堤或截水溝，避免地表水進(jìn)入基坑內(nèi)。開(kāi)挖完成后，及時(shí)設(shè)置集水井、排水溝，防止基坑內(nèi)積水；做好基坑穩(wěn)定的觀察工作，及時(shí)發(fā)現(xiàn)安全隱患，并通過(guò)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)反饋結(jié)果調(diào)整開(kāi)挖順序；嚴(yán)禁超挖，分層開(kāi)挖時(shí)每層標(biāo)高不能低于該層中心軸線0.5m；結(jié)合支撐軸力的設(shè)計(jì)要求，對(duì)支撐進(jìn)行預(yù)加軸力處理。結(jié)合各支撐的軸力損失，及時(shí)對(duì)軸力進(jìn)行復(fù)加處理，以便控制基坑的側(cè)向位移，防止或減少地表沉降。采用機(jī)械開(kāi)挖時(shí)，嚴(yán)禁挖土機(jī)碰撞圍護(hù)樁或基坑；嚴(yán)格控制縱坡的穩(wěn)定性，適當(dāng)修整開(kāi)挖面，控制縱坡長(zhǎng)度，避免縱坡滑坡。對(duì)于基坑開(kāi)挖中出現(xiàn)的圍護(hù)結(jié)構(gòu)漏水問(wèn)題，要及時(shí)采取注漿、補(bǔ)樁等措施，比如在開(kāi)挖段兩端設(shè)置排水溝、截流溝，及時(shí)抽出雨水或滲水。

注意事項(xiàng)：土方開(kāi)挖時(shí)，施工設(shè)施、材料等嚴(yán)禁超過(guò)要求，車輛荷載不能超過(guò)要求的地面荷載，基坑兩側(cè)地面超載不能超過(guò)20kPa，盾構(gòu)井范圍內(nèi)的地面超載不能超過(guò)30kPa。同時(shí)，嚴(yán)格控制重車便道和大型機(jī)械設(shè)備的荷載，并對(duì)場(chǎng)內(nèi)土方出口進(jìn)行局部加固處理；待土方開(kāi)挖至坑底標(biāo)高后，及時(shí)澆筑底板和墊層混凝土；每塊土方開(kāi)挖結(jié)束12h內(nèi)，完成墊層混凝土的澆筑施工，以縮短基坑的暴露時(shí)間，增強(qiáng)基坑的抗變形能力。開(kāi)挖過(guò)程中，由地質(zhì)勘測(cè)人員根據(jù)勘測(cè)結(jié)果繪制地質(zhì)圖，發(fā)現(xiàn)土層和設(shè)計(jì)不符后，及時(shí)通知監(jiān)理、設(shè)計(jì)人員處理。若開(kāi)挖施工中遇到文物，立即停止開(kāi)挖，保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)，通知相關(guān)部門處理。

4.2.2 降水保證措施

根據(jù)地質(zhì)勘查報(bào)告，本工程地下水有2種類型，一種是基巖裂隙水，一種是黏土層上方的上層滯水。對(duì)于基坑周圍的地表匯水、上層滯水等，要及時(shí)用排水溝排水；對(duì)于基巖裂隙水，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況局部用管井降水，降水井直徑Ф600mm。在基坑周圍布設(shè)排水溝（300×300），避免地下水進(jìn)入基坑，影響基坑的安全性。在基坑降水過(guò)程中，會(huì)導(dǎo)致地層顆粒物質(zhì)流失，造成地面變形或沉降，影響地下管線、周圍構(gòu)筑物的安全性。在降水設(shè)計(jì)過(guò)程中，要依據(jù)《管井技術(shù)規(guī)范》中的要求，科學(xué)測(cè)定降水管井的出水含砂量，一般不能超過(guò)1/100000?；诮邓囼?yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，通過(guò)滲透參數(shù)明確井水井的數(shù)量、深井泵的數(shù)量。對(duì)于降水井的布置，要在基坑周圍且不影響主體結(jié)構(gòu)的施工，臨近降水井間距30m。

為保證降水質(zhì)量，要做好以下幾點(diǎn)：①砂率層按照設(shè)計(jì)要求，選擇規(guī)格為2mm~5mm的清潔石英圓礫；②保證孔壁的垂直度，確保濾管內(nèi)有厚度足夠的砂層；③井管焊接嚴(yán)實(shí)，無(wú)砂眼和滲漏；選擇合適的降水、洗井設(shè)備。施工中注意保護(hù)管井。做好基坑內(nèi)的明排水處理；一口降水井清洗完成后，才能投入另外一口，盡量提前抽水；④正式施工前，做好降水設(shè)備的調(diào)試處理，確保正常運(yùn)轉(zhuǎn)；⑤結(jié)合開(kāi)挖深度，對(duì)降水井的運(yùn)行數(shù)量進(jìn)行調(diào)整，減少給環(huán)境帶來(lái)的不良影響；⑥根據(jù)工程的實(shí)際情況，配備一定數(shù)量的設(shè)備，可參照表1。

表1 管井降水?dāng)M投入的設(shè)備

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，深基坑施工技術(shù)難度系數(shù)大，施工問(wèn)題多，為了克服施工現(xiàn)場(chǎng)的質(zhì)量和技術(shù)問(wèn)題，需要施工人員在組織施工作業(yè)時(shí)，全面調(diào)查現(xiàn)場(chǎng)情況，采用科學(xué)、有效的處理方式，以保證深基坑施工順利完成。本文結(jié)合工程案例，對(duì)深基坑施工技術(shù)的難點(diǎn)、應(yīng)對(duì)措施進(jìn)行探討，得出以下結(jié)論：本工程的施工重難點(diǎn)是周圍構(gòu)筑多、開(kāi)挖難度大，若施工中不加以控制，可能會(huì)影響工程質(zhì)量；做好開(kāi)挖施工、降水施工的保證措施，加大監(jiān)管力度，能夠規(guī)避施工安全問(wèn)題的發(fā)生，保障深基坑工程的整體質(zhì)量。