深基坑明挖隧道施工關(guān)鍵技術(shù)研究

時間:2022-03-11 04:34:13

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深基坑明挖隧道施工關(guān)鍵技術(shù)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(shè)備選型等,在此基礎(chǔ)上深入分析關(guān)鍵施工技術(shù),包括圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工、基坑開挖施工和主體結(jié)構(gòu)施工,以供同行參考。

關(guān)鍵詞:深基坑;明挖隧道;施工關(guān)鍵技術(shù)

現(xiàn)階段,深基坑明挖隧道項(xiàng)目越來越多,該工程項(xiàng)目因?yàn)楸容^特殊且大多數(shù)工程的地質(zhì)條件都比較復(fù)雜,所以對施工技術(shù)提出了較高要求。在實(shí)際工作中,有必要根據(jù)類似項(xiàng)目施工經(jīng)驗(yàn),結(jié)合工程具體情況和設(shè)計(jì)要求,制定施工方案,以確保工程質(zhì)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(jìn)行設(shè)置。該隧道明挖段基坑面積相對較大,深度和寬度分別達(dá)32.3m,24.7m,基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)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(biāo)準(zhǔn)的一字形設(shè)置,對于幅度超過或不足5.5m的,則按照非標(biāo)準(zhǔn)的一字形設(shè)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(shè)置防繞流鐵皮,避免混凝土發(fā)生繞流。隧道主體結(jié)構(gòu)分為兩種形式,即明挖暗埋與明挖敞開,主要由底板、側(cè)墻、中墻、中板和頂板構(gòu)成。該隧道工程所在地區(qū)的地質(zhì)條件較為復(fù)雜,大部分都處在飽和軟土地層中,基坑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)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(qū)的氣候條件也較復(fù)雜,時常出現(xiàn)災(zāi)害性天氣,如高溫、強(qiáng)降雨和臺風(fēng)等,這些因素都會給施工造成很大影響,確定施工關(guān)鍵技術(shù)對保證施工順利完成和工程質(zhì)量都有重要意義,必須引起相關(guān)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(jìn)行:(1)施工前做好準(zhǔn)備工作;(2)在多點(diǎn)對地連墻的施工進(jìn)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(hù);(4)封底;(5)各倉根據(jù)立體多層次、先主體結(jié)構(gòu)后附屬結(jié)構(gòu)和平面多工序等基本原則組織主體結(jié)構(gòu)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(jī)械設(shè)備吊裝鋼筋籠,使其平穩(wěn)入槽,最后采用導(dǎo)管法進(jìn)行混凝土灌注。2.2.2基坑降水。基坑降水技術(shù)包括抽灌結(jié)合、降壓疏干與按需降水。基坑內(nèi)的降水方式主要為管井疏干降水,在基坑底部周圍設(shè)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(jīng)過沉淀處理后進(jìn)入市政排水系統(tǒng)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(jī)喂料,然后采用長臂挖機(jī)施工;對于深度超過12m的基坑,采用小型挖機(jī)轉(zhuǎn)運(yùn)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(fù)合式防水卷材為主,防水卷材的長邊利用爬焊機(jī)焊接,短邊利用熱風(fēng)焊槍焊接。完成焊接后進(jìn)行氣密性試驗(yàn),確定焊縫質(zhì)量;在安裝止水帶的過程中,需設(shè)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(yīng)在10cm以上,同時采用滿焊的方法。2.3設(shè)備選型。根據(jù)類似工程施工經(jīng)驗(yàn),同時咨詢相關(guān)專家,充分考慮該工程實(shí)際情況,確定該工程施工設(shè)備類型如下:(1)成槽機(jī)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(jī)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(jié)構(gòu)材料;主體結(jié)構(gòu)的施工按照分倉分段原則進(jìn)行,在每個倉都采用龍門吊對材料實(shí)施吊放,以提高運(yùn)輸效率[3]。

3施工工藝

3.1圍護(hù)結(jié)構(gòu)。圍護(hù)結(jié)構(gòu)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(chǔ)上輔以沖擊鉆鉆進(jìn)。鋼筋籠在加工場加工成型后,利用兩臺吊車進(jìn)行吊放,將鋼筋籠水平運(yùn)移到槽位上方后垂直下放入槽?;炷凉嘧⑹┕ぶ饕闷鹬貦C(jī)進(jìn)行。(1)鋼筋籠吊裝施工施工用鋼筋籠統(tǒng)一在制作平臺進(jìn)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(dǎo)管法,先吊放澆筑架,然后連接導(dǎo)管,一般情況下各槽段需設(shè)置不少于2根導(dǎo)管。在混凝土澆筑過程中需設(shè)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(jìn)行運(yùn)輸,運(yùn)輸?shù)綀龊髮⑵溥\(yùn)送至導(dǎo)管漏斗中。混凝土澆筑必須保持連續(xù),實(shí)際上升速度嚴(yán)格按照2~4m/h進(jìn)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(dǎo)管的澆筑都應(yīng)同步進(jìn)行,使混凝土液面保持在水平的狀態(tài)下不斷上升,將實(shí)際高差嚴(yán)格控制在300mm以內(nèi),保證施工質(zhì)量。3.2基坑開挖?;娱_挖施工需嚴(yán)格遵循以下基本原則進(jìn)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(yīng)根據(jù)實(shí)際情況做好井點(diǎn)降水工作,以免產(chǎn)生積水對正常施工造成影響[5]。(1)基坑降水以開挖施工進(jìn)度為依據(jù),降低施工區(qū)域內(nèi)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(shí)際水頭是否符合安全性要求。在降水開始前,應(yīng)先做好降水試驗(yàn),查看止水、降水等情況能否達(dá)到要求,若無法達(dá)到要求,應(yīng)立即對降水方案進(jìn)行調(diào)整。通過降水試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)問題時,應(yīng)立即總結(jié),并探討有針對性的改進(jìn)措施,編制相應(yīng)的指導(dǎo)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(yè)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(jī)與長臂挖機(jī)開挖12m以內(nèi)土方,然后利用小型挖機(jī)與伸縮臂抓斗開挖其余土方。3.3主體結(jié)構(gòu)施工。將基坑開挖到設(shè)計(jì)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(jìn)行封底,按照設(shè)計(jì)和施工要求鋪設(shè)保護(hù)層及防水層,然后按照標(biāo)準(zhǔn)的程序進(jìn)行流水施工。主體結(jié)構(gòu)的側(cè)墻主要使用大塊鋼模與三角支架進(jìn)行施工;主體結(jié)構(gòu)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(jìn)行施工[7]。在主體結(jié)構(gòu)施工過程中,應(yīng)通過適當(dāng)設(shè)置定位卡具來嚴(yán)格控制鋼筋間的距離,并設(shè)置墊塊保證鋼筋的保護(hù)層厚度達(dá)到要求。在安裝模板前應(yīng)將其表面打磨干凈,并均勻涂刷一層脫模劑?;炷翝仓┕?yīng)分層進(jìn)行,并將澆筑好的混凝土振搗至密實(shí)狀態(tài);在混凝土達(dá)到終凝前,應(yīng)對施工縫部位的混凝土進(jìn)行鑿毛并覆蓋一層土工布,及時灑水養(yǎng)護(hù)[8]。

4結(jié)語

綜上,通過對某深基坑明挖隧道工程施工關(guān)鍵技術(shù)的優(yōu)化并嚴(yán)格執(zhí)行,該工程施工得以順利完成,每項(xiàng)作業(yè)正常實(shí)施,還能實(shí)現(xiàn)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(shè)施工提供參考,以不斷提高該類隧道工程項(xiàng)目的施工技術(shù)水平。

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作者:毛勇 滕琴 單位:上饒市320國道尚義橋綜合養(yǎng)護(hù)中心