劉剛
中鐵十二局集團(tuán)第三工程有限公司 山西太原 030000
本次工程施工地位于我市的城區(qū)位置,為地下三層島式車站。車站內(nèi)部的基坑長(zhǎng)度為300m。車站內(nèi)部,其維護(hù)結(jié)構(gòu)的分段分析時(shí),將其里程由大到小可以分為:?jiǎn)味删€端頭井、單渡線、大里程端頭井等[1]。
該站位于河漫灘地區(qū),海拔118.14-119.95m,地下水位較高,穩(wěn)定水位3.2-4.7m,地質(zhì)層次為:0-3m 為雜填土,3-9.2m為粉砂(部分含粉質(zhì)粘土),9.2-18.4m 為細(xì)砂(部分含粘土),18.4-36.8m 為中砂(部分含粘土),36.8-42.2m 為粗砂(部分含圓礫)。整個(gè)地質(zhì)大部分是顆粒物質(zhì),沒有不良的地質(zhì),有季節(jié)性凍土[2]。
將明挖法利用在車站施工中,設(shè)計(jì)基坑的單渡線處位置為39.43m, 寬處設(shè)計(jì)為漸變, 由原本的13.17m 逐漸發(fā)展為11.64m,深度為26.9m,圍墻結(jié)構(gòu)則采用標(biāo)準(zhǔn)厚度1000mm 地下連續(xù)墻。共以四道支撐組成了單渡線,以鋼管內(nèi)支撐與兩道砼支撐為主要的兩道支撐?;游恢门c某江臨近,因此地下水位較低,還具有較厚的砂層,因此可以及時(shí)進(jìn)行材料補(bǔ)給。
第 一 層: ▽118.61m- ▽116.3m, 開 挖 深 度 約3m;第 二 層: ▽116.3m- ▽109.4m, 開 挖 深 度 約9m; 第 三層: ▽109.4m- ▽102.6m, 開 挖 深 度 約16.5m; 第 四層: ▽102.6m- ▽97.1m, 開 挖 深 度 約21.5m; 第 五 層:▽97.1m- ▽92.8m,開挖深度約26.5m;以本車站單渡線施工段剖面為分析斷面[3]。
4.2.1 先撐后挖
第一階段,以土層厚度為2m 為主,展開表層土開挖,直至第一道砼支撐與冠梁完成后,繼續(xù)第二次土方開挖。當(dāng)繼續(xù)開挖至第二道支撐面的0.5m 處,進(jìn)行第二道鋼支撐架設(shè)。如果要進(jìn)行土方開挖,務(wù)必要將基坑內(nèi)部的水量控制在開挖面以下。
4.2.2 嚴(yán)禁超挖、欠挖
采取先撐后挖的手法,這樣可以避免圍護(hù)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)較大變形。土方超挖時(shí),由于坑內(nèi)部土體較大,便會(huì)對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一定的力量影響,可能導(dǎo)致其變形,影響基坑的可靠性。而進(jìn)行土方欠挖時(shí),便會(huì)引起現(xiàn)有的架設(shè)位置與原有設(shè)計(jì)發(fā)生偏差,當(dāng)進(jìn)行下一道土方開挖時(shí),極有可能會(huì)對(duì)下一道支撐力度產(chǎn)生影響,進(jìn)而引起下部維護(hù)結(jié)構(gòu)的變形。
4.2.3 鋼支撐預(yù)加軸力
實(shí)施單渡線的基坑施工時(shí),其寬度會(huì)由之前的13.17m 逐漸變?yōu)?1.64m。呈現(xiàn)出跨度小、空間小的基坑特點(diǎn)。為了進(jìn)一步縮減工期,將鋼支撐應(yīng)用在第二道與第四道中。將所設(shè)計(jì)位置及時(shí)進(jìn)行鋼支撐的架構(gòu),隨后按照實(shí)際的施工要求,對(duì)其預(yù)應(yīng)力進(jìn)行施加,然后實(shí)現(xiàn)其穩(wěn)固的作用,繼而可以進(jìn)行下一步開挖操作。
4.2.4 補(bǔ)償灌漿
施工過程中,一旦圍護(hù)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)可較大變形情況,就需要及時(shí)對(duì)外側(cè)的土體進(jìn)行袖閥管注漿操作,將已有的土體空隙進(jìn)行填補(bǔ),避免周邊土建沉降現(xiàn)象過于嚴(yán)重。但是在這一過程中,務(wù)必要將注漿的壓力控制好,進(jìn)而避免由于注漿帶來的壓力導(dǎo)致維護(hù)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變形的狀況。
監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置應(yīng)選擇典型的基坑斷面,各監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的監(jiān)測(cè)點(diǎn)應(yīng)位于同一斷面,以確認(rèn)各監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),保證監(jiān)測(cè)結(jié)果的可靠性。
5.1.1 建筑物沉降(傾斜)監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)
針對(duì)建筑的承重柱與外墻,進(jìn)行10-15m 的間距測(cè)點(diǎn),務(wù)必保障其的布設(shè)均勻。
5.1.2 地表沉降測(cè)點(diǎn)布設(shè)
布置監(jiān)控?cái)嗝鏁r(shí),應(yīng)該以基坑的場(chǎng)邊處為方向,設(shè)置每30m為一個(gè), 對(duì)應(yīng)維護(hù)結(jié)構(gòu)的水平距離, 標(biāo)準(zhǔn)為5m、5m、5m、10m、10m,其鉆孔深度應(yīng)該在凍土層以下。
5.1.3 圍護(hù)墻體水平位移布設(shè)
布置監(jiān)控?cái)嗝鏁r(shí),應(yīng)該以基坑的場(chǎng)邊處為方向,設(shè)置每30m為一個(gè),并且還要與地表的監(jiān)測(cè)點(diǎn)斷面保持一致,其深度要與連墻相同長(zhǎng)度。
5.1.4 支撐軸力布設(shè)
布置監(jiān)控?cái)嗝鏁r(shí),應(yīng)該以基坑的場(chǎng)邊處為方向,設(shè)置每30m為一個(gè),采用鋼筋應(yīng)力計(jì)對(duì)混凝土進(jìn)行支撐,選擇最佳位置應(yīng)在1/3 處,安裝反力計(jì)在鋼支撐中。
ZQT12 和ZQT15 的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,如圖1 所示。
圖1 支撐軸力時(shí)程曲線圖
隨著明挖法在基坑開挖深度的逐漸增加中,將會(huì)導(dǎo)致周圍的圍護(hù)結(jié)構(gòu)發(fā)生變形的狀況,進(jìn)而會(huì)直接影響到建筑物以及周邊地表發(fā)生沉降。因此在實(shí)際的開挖工作中,務(wù)必要保障鋼支撐的架設(shè)及時(shí),隨之基于其足夠的預(yù)加軸立。進(jìn)行混凝土的支撐架設(shè)時(shí),務(wù)必要確保其的架設(shè)強(qiáng)度符合開挖條件,進(jìn)而繼續(xù)下一步開挖工作,還要嚴(yán)格杜絕超挖現(xiàn)象的出現(xiàn)。為了控制地基和建筑物的沉降,應(yīng)采用補(bǔ)償灌漿來填補(bǔ)地基與周圍土體之間的空隙,但應(yīng)嚴(yán)格控制灌漿壓力。