深基坑明挖隧道施工關鍵技術研究

時間:2022-03-11 04:34:13

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深基坑明挖隧道施工關鍵技術研究

摘要:針對某深基坑明挖隧道工程,首先提出工程施工方案,涉及施工順序、施工方法(地連墻施工方法、基坑降水施工方法、基坑開挖施工方法和防水工程施工方法)、設備選型等,在此基礎上深入分析關鍵施工技術,包括圍護結構施工、基坑開挖施工和主體結構施工,以供同行參考。

關鍵詞:深基坑;明挖隧道;施工關鍵技術

現階段,深基坑明挖隧道項目越來越多,該工程項目因為比較特殊且大多數工程的地質條件都比較復雜,所以對施工技術提出了較高要求。在實際工作中,有必要根據類似項目施工經驗,結合工程具體情況和設計要求,制定施工方案,以確保工程質量。

1工程概況

某隧道全長約2.74km,按照“并行→疊層→分離”的方案進行設置。該隧道明挖段基坑面積相對較大,深度和寬度分別達32.3m,24.7m,基坑圍護結構為地連墻,其厚度分為1.2m,1.0m,0.8m和0.6m四種;對于幅寬為5.5m的,按照標準的一字形設置,對于幅度超過或不足5.5m的,則按照非標準的一字形設置,也可采用寬度不一致的L字形,其深度為21.0~40.5m;地連墻接頭主要采用工字鋼并設置防繞流鐵皮,避免混凝土發生繞流。隧道主體結構分為兩種形式,即明挖暗埋與明挖敞開,主要由底板、側墻、中墻、中板和頂板構成。該隧道工程所在地區的地質條件較為復雜,大部分都處在飽和軟土地層中,基坑的圍護結構施工必須從以下幾種地層中穿過:人工填土層、深厚砂層、塊石層、淤泥砂礫層、黏土砂礫層、淤泥粉砂層。除此之外,該工程所在地區的氣候條件也較復雜,時常出現災害性天氣,如高溫、強降雨和臺風等,這些因素都會給施工造成很大影響,確定施工關鍵技術對保證施工順利完成和工程質量都有重要意義,必須引起相關人員的重視。

2施工方案

2.1施工順序。該隧道施工主要按照以下順序進行:(1)施工前做好準備工作;(2)在多點對地連墻的施工進行平行組織;(3)基坑開挖,縱向遵循分倉分段原則,同時豎向分層,從上到下,并在開挖前做好支護;(4)封底;(5)各倉根據立體多層次、先主體結構后附屬結構和平面多工序等基本原則組織主體結構施工[1]。2.2施工方法。2.2.1地連墻。先利用液壓抓斗成槽,然后采用機械設備吊裝鋼筋籠,使其平穩入槽,最后采用導管法進行混凝土灌注。2.2.2基坑降水?;咏邓夹g包括抽灌結合、降壓疏干與按需降水?;觾鹊慕邓绞街饕獮楣芫韪山邓?,在基坑底部周圍設置集水坑與邊溝,將水抽出到基坑以外的邊溝,在沉淀池中經過沉淀處理后進入市政排水系統中[2]。2.2.3基坑開挖。對于深度小于12m的基坑,可借助小型挖機喂料,然后采用長臂挖機施工;對于深度超過12m的基坑,采用小型挖機轉運喂料,然后利用可伸縮式抓斗完成土方開挖施工。2.2.4防水工程。防水工程材料以復合式防水卷材為主,防水卷材的長邊利用爬焊機焊接,短邊利用熱風焊槍焊接。完成焊接后進行氣密性試驗,確定焊縫質量;在安裝止水帶的過程中,需設置好鋼筋固定卡,以確保線形順直且始終居中。止水帶間采用鉚釘連接,并注入玻璃膠;搭接寬度應在10cm以上,同時采用滿焊的方法。2.3設備選型。根據類似工程施工經驗,同時咨詢相關專家,充分考慮該工程實際情況,確定該工程施工設備類型如下:(1)成槽機采用型號為SG-60的液壓抓斗,其工效為每天1.5個槽段,主要用于地連墻成槽;(2)吊車主要采用QUY260t和QUY180t2種型號,用于鋼筋籠抬吊;(3)長臂挖機選用EX230-18m型,工效為每臺每天600m3,主要用于基坑深度超過12m時的土方開挖施工;(4)伸縮臂抓斗的臂長為25m,抓斗容積為1m3,其工效為每臺每天425m3,主要用于基坑深度小于12m時的土方開挖施工;(5)采用2臺10t龍門吊,主要用于吊放主體結構材料;主體結構的施工按照分倉分段原則進行,在每個倉都采用龍門吊對材料實施吊放,以提高運輸效率[3]。

3施工工藝

3.1圍護結構。圍護結構主要采用跳段的方法施工,先利用液壓抓斗成槽,巖層部分可在液壓抓斗的基礎上輔以沖擊鉆鉆進。鋼筋籠在加工場加工成型后,利用兩臺吊車進行吊放,將鋼筋籠水平運移到槽位上方后垂直下放入槽。混凝土灌注施工主要利用起重機進行。(1)鋼筋籠吊裝施工施工用鋼筋籠統一在制作平臺進行整體加工,鋼筋籠上的接頭需使用工字鋼[4]。(2)混凝土灌注施工灌注施工方法為導管法,先吊放澆筑架,然后連接導管,一般情況下各槽段需設置不少于2根導管。在混凝土澆筑過程中需設置充氣球膽,將其作為隔水栓,施工用混凝土主要利用罐車進行運輸,運輸到場后將其運送至導管漏斗中。混凝土澆筑必須保持連續,實際上升速度嚴格按照2~4m/h進行控制,若澆筑時中途停頓,則停頓時間不能超出0.5h。所有導管的澆筑都應同步進行,使混凝土液面保持在水平的狀態下不斷上升,將實際高差嚴格控制在300mm以內,保證施工質量。3.2基坑開挖。基坑開挖施工需嚴格遵循以下基本原則進行:縱向分倉分段,豎向分層,從上到下,中間拉槽,先支后挖。在開挖的過程中須做好分段、分層,并保持對稱和平衡,在開挖的同時做好支撐。另外,在基坑開挖施工中還應根據實際情況做好井點降水工作,以免產生積水對正常施工造成影響[5]。(1)基坑降水以開挖施工進度為依據,降低施工區域內地下水位,一般要比基坑的底板低1.0m以上,然后檢查下伏承壓水實際水頭是否符合安全性要求。在降水開始前,應先做好降水試驗,查看止水、降水等情況能否達到要求,若無法達到要求,應立即對降水方案進行調整。通過降水試驗發現問題時,應立即總結,并探討有針對性的改進措施,編制相應的指導書,為之后的基坑開挖施工提供可靠參考[6]。(2)開挖施工在基坑中的降水作業開始后,按照縱向分段、豎向分層和從上到下的基本原則開始基坑開挖施工,先利用小型挖機與長臂挖機開挖12m以內土方,然后利用小型挖機與伸縮臂抓斗開挖其余土方。3.3主體結構施工。將基坑開挖到設計要求的深度并將其底部整平后,立即開始樁頭防水,并及時對墊層進行封底,按照設計和施工要求鋪設保護層及防水層,然后按照標準的程序進行流水施工。主體結構的側墻主要使用大塊鋼模與三角支架進行施工;主體結構的中、頂板主要利用滿堂腳手架、鋼模倒角模板與塑料板底模進行施工[7]。在主體結構施工過程中,應通過適當設置定位卡具來嚴格控制鋼筋間的距離,并設置墊塊保證鋼筋的保護層厚度達到要求。在安裝模板前應將其表面打磨干凈,并均勻涂刷一層脫模劑?;炷翝仓┕謱舆M行,并將澆筑好的混凝土振搗至密實狀態;在混凝土達到終凝前,應對施工縫部位的混凝土進行鑿毛并覆蓋一層土工布,及時灑水養護[8]。

4結語

綜上,通過對某深基坑明挖隧道工程施工關鍵技術的優化并嚴格執行,該工程施工得以順利完成,每項作業正常實施,還能實現對不同工序的平行交叉施工,在一定程度上縮短了工期,可為類似的隧道工程建設施工提供參考,以不斷提高該類隧道工程項目的施工技術水平。

參考文獻:

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[8]柴曉兵.城市地鐵深基坑明挖車站及區間小凈距重疊隧道施工技術[J].建筑技術開發,2011(9):78-83,110.

作者:毛勇 滕琴 單位:上饒市320國道尚義橋綜合養護中心