CN110747862B - 一种地铁车站深基坑围护结构的施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种地铁车站深基坑围护结构的施工方法，包括以下步骤，一、导墙施工，先平整场地、测量放样、然后挖槽，再安装固定预制的导墙，并设置横向支撑，再夯实表层土壤；所述导墙的断面呈“F”形，并且导墙水平段内的钢筋连为一体；二、成槽，在泥浆护壁的前提下、用液压抓斗按照设计的槽段进行挖槽，然后刷壁、清沉渣换浆；三、吊装钢筋笼和接头管，将现场制作的钢筋笼吊装到槽段内，并将接头管吊装到槽段内；四、浇灌墙体砼；五、拔出接头管，形成一个单元墙段；六、重复步骤二到五直到地下连续墙成型。本发明通过对导墙结构进行重新设计，显著地提高了导墙的强度和精度，使导墙的强度和精度满足强透水、富水地层中深基坑的施工要求。

Description

一种地铁车站深基坑围护结构的施工方法

技术领域

本发明属于工程领域，具体地讲，特别涉及一种地铁车站深基坑围护结构的施工方法。

背景技术

目前，基坑围护不仅要能保证基坑的稳定性及坑内作业的安全、方便，而且要使坑底和坑外的土体位移控制在一定范围内，确保邻近建筑物及市政设施正常使用。基坑围护包括有重力式搅拌桩挡墙、地下连续墙、桩列式挡墙等，其中地下连续墙支护技术，主要是在地面采用挖槽机械，沿着深开挖工程的周边轴线，在泥浆护壁条件下，开挖出一条狭长的深槽，清槽后，在槽内吊放钢筋笼，然后用导管法灌筑水下混凝土筑成一个单元槽段，如此逐段进行，在地下筑成一道连续的钢筋混凝土墙壁，作为截水、防渗、承重、挡水结构。由于地下连续墙施工对邻近建筑物和地下管线的影响较小，施工时无噪音、无振动，已广泛应用于民用建筑、工业厂房和市政工程等。

在强透水、富水地层中修建深、大基坑历来都是工程界的难题，一旦实施不到位容易引发基坑变形、渗漏水、地面沉降等，严重时甚至导致基坑坍塌、基底管涌、地下水土流失、周围地表沉陷及房屋倒塌等。而在地铁及铁路工程中，基坑工程一般还要配合盾构机的始发、接收等进出洞作业，在强透水、富水地层中盾构进出深大基坑也具有较大风险，控制不好则容易诱发涌水涌砂、地表沉陷、盾构机被掩埋甚至隧道坍塌等事故，需要基坑围护结构及相关辅助措施统筹考虑到位，确保基坑自身修建及盾构进出基坑作业的安全，从而确保工程的顺利建成。

地下连续墙成槽前先要构筑导墙，导墙是保证地下连续墙位置准确和成槽质量的关键，导墙的施工精度直接关系着地下连续墙的精度；并且，导墙经常承受钢筋笼、浇注砼用的导管、钻机等静、动荷载的作用，要求其成型后的具备足够的强度。导墙均在现场开槽绑扎钢筋浇筑砼施工，因此只能施工简单“L”形的导墙，也有地质条件不好的施工案例采用预制的“[”形导墙现场安装的方式。但是对于一些强透水、富水地层中深基坑的地铁车站，对导墙的强度和施工精度要求更高，现有的施工方法无法满足要求。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种地铁车站深基坑围护结构的施工方法，以提高导墙的施工精度、满足强透水、富水地层中深基坑的精度要求。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种地铁车站深基坑围护结构的施工方法，其特征是，包括以下步骤：

步骤一、导墙施工，先平整场地、测量放样、然后挖槽，再安装固定预制的导墙，并设置横向支撑，再夯实导墙外的土壤；所述导墙的断面呈“F”形，并且导墙水平段内的钢筋连为一体；

步骤二、成槽，在泥浆护壁的前提下、用液压抓斗按照设计的槽段进行挖槽，然后刷壁、清沉渣换浆；

步骤三、吊装钢筋笼和接头管，将现场制作的钢筋笼吊装到槽段内，并将接头管吊装到槽段内；

步骤四、浇灌墙体砼；

步骤五、拔出接头管，形成一个单元墙段；

步骤六、重复步骤二到五直到地下连续墙成型。

本发明通过对导墙结构进行重新设计，显著地提高了导墙的强度和精度，使导墙的强度和精度满足强透水、富水地层中深基坑的施工要求；并采用预制的导墙，进一步提高导墙精度的同时，提高了导墙的施工效率。

步骤一中，所述导墙在上的水平段比在下的水平段厚。导墙顶部的强度更高，不易被破坏，避免成槽机倾覆。

步骤一中，所述导墙上下两个水平段和竖向段一体浇筑预制成型。生产更加容易。

步骤四之前，在相邻槽段的接缝处预埋光纤。便于对地下连续墙接缝渗漏水情况进行监测，以利于及时处理。

步骤四之前，在相邻槽段的接缝处预留袖阀管。便于通过预留的袖阀管对地连墙接缝处的渗漏进行注浆封闭。

步骤五中，墙体砼浇筑1.5-2.5h后，将接头管转动180°并拔起10cm，再每隔0.5h拔起0.5-1m，直到接头管全部拔出。避免接头管无法拔出。

步骤六之后，在导墙环外设至少一个备用降水井。这样设置备用降水井，平时可作为坑外水位观测井使用，监测坑外水位变化情况，一旦出现异常，可迅速开启坑外备用井，适当降低坑外水头压力，避免险情进一步扩大，待险情处理完毕后，停止坑外备用井抽水。若因围护结构渗漏造成坑外水位降深过大，地层沉降过大时，亦可对坑外井进行回灌，控制坑外水位降深。

步骤六之后，基坑开挖到支撑底部下50cm时，在8小时以内安装完成钢支撑并加好预应力。以利于形成基坑围护体系，维持基坑稳定，防止倒塌。

钢支撑预应力分三次逐级施加，第一次施加到设计支撑轴力的30％，第二次施加到设计支撑轴力的40％，第三次施加到设计支撑轴力的60％。

下层钢支撑架设同时对上层钢支撑进行轴力复加。

有益效果：本发明通过对导墙结构进行重新设计，加大导墙纵深，显著地提高了导墙的强度和精度，使导墙的强度和精度满足强透水、富水地层中深基坑的施工要求，有效地避免了导墙损坏，提高了施工精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本发明一实施例导墙的断面结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。

本实施例提供一种地铁车站深基坑围护结构的施工方法，以昆明地铁4号线火车北站深基坑工程为例，火车北站基坑长度345m，标准段开挖深度35.4m，端头井开挖深度36.8m，地下水位位于地面以下1.5m～2m，围护结构外侧土压力、水压较大，会对基坑开挖造成很大的风险，主体围护结构采用1500mm厚地下连续墙，采用明挖顺筑法施工，包括以下步骤：

步骤一、导墙施工，先平整场地、测量放样、然后挖槽，再安装固定预制的导墙，并设置横向支撑，再夯实导墙外的土壤。如图1所示，所述导墙1的断面呈“F”形，并且导墙1水平段内的钢筋连为一体。所述导墙1在上的水平段比在下的水平段厚，并且导墙1上下两个水平段和竖向段一体浇筑预制成型。

步骤二、成槽，在泥浆护壁的前提下、用液压抓斗按照设计的槽段进行挖槽，然后刷壁、清沉渣换浆。

步骤三、吊装钢筋笼和接头管，将现场制作的钢筋笼吊装到槽段内，并将接头管吊装到槽段内。在钢筋笼上设有定位垫块。

步骤四、浇灌墙体砼。浇筑之前，在相邻槽段的接缝处预埋光纤并预留直径80mm的袖阀管。浇筑混凝土顶面高出设计标高300mm，待混凝土初凝后用风镐凿除。

步骤五、拔出接头管，形成一个单元墙段。具体地，在墙体砼浇筑1.5-2.5h后，将接头管转动180°并拔起10cm，再每隔0.5h拔起0.5-1m，直到接头管全部拔出。

步骤六、重复步骤二到五直到地下连续墙成型。

地下连续墙成型之后，在导墙环外设至少一个备用降水井。所述备用降水井孔径为600mm；井管为直径273mm、壁厚4mm的钢管；滤管为与井管同规格的桥式滤水管，外包80目锦纶滤网，底部设1m长沉淀管；井管外中粗砂回填初始水位，其上采用粘土回填固井。

备用降水井的深度按下式确定：

H_W＝H_W1+H_W2+H_W3+H_W4+H_W5+H_W6

式中：H_W——备用降水井深度(m)；

H_W1——基坑深度(m)；

H_W2——备用降水井水位距离基坑底要求的深度(m)，本实施例取值1m；

H_W3——ir₀；i为水力坡度，在备用降水井分布范围内宜为1/10～1/15；

r₀为备用降水井分布范围内的等效半径或备用降水井排间距的1/2(m)；本实施例取值1m；

H_W4——降水期间的地下水位变幅(m)，本实施例取值1m；

H_W5——备用降水井过滤器工作长度(m)，本实施例取值3m；

H_W6——沉淀管长度(m)，本实施例取值1m。

通过上式计算，综合考虑本工程水文地质条件，本实施例备用降水井深45m。

步骤六之后，基坑开挖到支撑底部下50cm时，在8小时以内安装完成钢支撑并加好预应力。钢支撑预应力分三次逐级施加，第一次施加到设计支撑轴力的30％，第二次施加到设计支撑轴力的40％，第三次施加到设计支撑轴力的60％。预加轴力施加至设计轴力的60％后，千斤顶停止加压，在压力表读数稳定10分钟后，且预加轴力与钢支撑架设轴力监测数据一致时用钢楔子将活动端锁定。钢支撑架设在锁定时将会有轴力消减，钢支撑架设在锁定后轴力为设计轴力的50％左右。下层钢支撑架设同时对上层钢支撑进行轴力复加。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (8)

1.一种地铁车站深基坑围护结构的施工方法，其特征是，包括以下步骤：

步骤一、导墙施工，先平整场地、测量放样、然后挖槽，再安装固定预制的导墙，并设置横向支撑，再夯实导墙外的土壤；所述导墙的断面呈“F”形，并且导墙水平段内的钢筋连为一体；所述导墙在上的水平段比在下的水平段厚；所述导墙上下两个水平段和竖向段一体浇筑预制成型；

步骤二、成槽，在泥浆护壁的前提下、用液压抓斗按照设计的槽段进行挖槽，然后刷壁、清沉渣换浆；

步骤三、吊装钢筋笼和接头管，将现场制作的钢筋笼吊装到槽段内，并将接头管吊装到槽段内；

步骤四、浇灌墙体砼；

步骤五、拔出接头管，形成一个单元墙段；

步骤六、重复步骤二到五直到地下连续墙成型。

2.根据权利要求1所述的一种地铁车站深基坑围护结构的施工方法，其特征是：步骤四之前，在相邻槽段的接缝处预埋光纤。

3.根据权利要求2所述的一种地铁车站深基坑围护结构的施工方法，其特征是：步骤四之前，在相邻槽段的接缝处预留袖阀管。

4.根据权利要求1所述的一种地铁车站深基坑围护结构的施工方法，其特征是：步骤五中，墙体砼浇筑1.5-2.5h后，将接头管转动180°并拔起10cm，再每隔0.5h拔起0.5-1m，直到接头管全部拔出。

5.根据权利要求1所述的一种地铁车站深基坑围护结构的施工方法，其特征是：步骤六之后，在导墙环外设至少一个备用降水井。

6.根据权利要求1所述的一种地铁车站深基坑围护结构的施工方法，其特征是：步骤六之后，基坑开挖到支撑底部下50cm时，在8小时以内安装完成钢支撑并加好预应力。

7.根据权利要求6所述的一种地铁车站深基坑围护结构的施工方法，其特征是：钢支撑预应力分三次逐级施加，第一次施加到设计支撑轴力的30％，第二次施加到设计支撑轴力的40％，第三次施加到设计支撑轴力的60％。

8.根据权利要求7所述的一种地铁车站深基坑围护结构的施工方法，其特征是：下层钢支撑架设同时对上层钢支撑进行轴力复加。

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