昆明地鐵逃生豎井超深基坑施工技術(shù)

唐文周

(中鐵十六局集團北京軌道交通工程建設(shè)有限公司, 北京 101100)

昆明地鐵逃生豎井超深基坑施工技術(shù)

唐文周

(中鐵十六局集團北京軌道交通工程建設(shè)有限公司, 北京 101100)

深基坑開挖是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程，從圍護結(jié)構(gòu)開始，直至主體結(jié)構(gòu)完成，均需對其詳細(xì)監(jiān)測，并依據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)，反饋給施工現(xiàn)場，對施工工藝、施工方法進行調(diào)整，以保護周邊環(huán)境、確保施工安全。文章介紹了昆明地鐵首期工程八標(biāo)逃生豎井超深基坑開挖施工工藝，并重點闡述了為保證基坑施工安全所采取的綜合保障措施。

超深基坑； 開挖； 施工

昆明市軌道交通首期工程環(huán)城南路站-昆明火車站站隧道區(qū)間位于昆明市區(qū)北京路，北起環(huán)城南路，南至昆明火車站，區(qū)間長957.406m。沿線經(jīng)過佳華酒店、錦華酒店、昆明汽車客運站、三葉飯店、永平路、昆明鐵路招待所、站前廣場、昆明火車站。

本區(qū)間設(shè)置1座逃生豎井，逃生豎井與隧道之間由聯(lián)絡(luò)通道連接。逃生豎井中心里程為右IDK13+555.956(左IDK13+554.957)。逃生豎井采用明挖法施工，圍護結(jié)構(gòu)采用φ1000@1200鉆孔灌注樁，樁間采用φ800旋噴樁止水，樁間旋噴樁外周增加一排φ800旋噴樁止水。豎井主體結(jié)構(gòu)寬5.4m，長7.7m，高23.7m。逃生堅井平面布置見圖1。

圖1 逃生豎井平面布置

超深基坑施工過程中難度較大，開挖空間狹小，長為7.7m、寬5.4m，如此狹小的空間內(nèi)作業(yè)危險性極高。(3)2圓礫層厚度較厚，約為9.3m，圍護結(jié)構(gòu)施工過程中易造成坍孔。粉土、粉砂及粉土處地下水位以下，開挖過程中易發(fā)生流砂、坍塌現(xiàn)象。砂礫層處于地下水位以下，受地下水影響，自穩(wěn)性能差，開挖時極易出現(xiàn)坍塌現(xiàn)象。

1 工程地質(zhì)條件

2 施工技術(shù)措施

2.1 加強圍護結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量控制

圍護結(jié)構(gòu)采用鉆孔灌注樁+旋噴樁止水帷幕，鉆孔灌注樁及止水帷幕施工質(zhì)量對土方開挖效果影響較大，若成樁效果差，會出現(xiàn)漏水現(xiàn)象，導(dǎo)致狹小基坑內(nèi)危險性較大。

鉆孔灌注樁施工過程中，根據(jù)地層情況，嚴(yán)格控制泥漿比重及泥漿pH值，將混凝土充盈系數(shù)控制在合理范圍內(nèi)，盡量減少坍孔及超方現(xiàn)象。采用旋噴樁止水帷幕既滿足場地的要求，又具有速度快、對既有建筑物影響小、成本較低的優(yōu)點。共2排旋噴樁，由于基坑深度為29m，施工過程中根據(jù)不同地層情況，確定旋噴具體參數(shù)。由于旋噴樁相互咬合僅為0.2m，樁長為35m，若按規(guī)范要求1.5%控制垂直度，會造成下部旋噴樁相互不咬合狀態(tài)，導(dǎo)致開挖過程中滲漏水。施工過程中嚴(yán)格采用水平尺對每根樁進行測量，確保旋噴樁垂直度能夠有效控制在0.5 %范圍內(nèi)，同時增大噴射壓力，保證成樁直徑超過800mm，確保止水效果。

2.2 開挖過程中嚴(yán)格監(jiān)測

開挖過程中，嚴(yán)格監(jiān)測周邊地下水位情況、圍護結(jié)構(gòu)變形情況，在開挖至10m以下時，增大監(jiān)測頻率，每6h監(jiān)測一次，依據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)及時調(diào)整施工參數(shù)及施工工藝，確保基坑及周邊道路安全。

2.3 加強堵漏措施

由于基坑開挖較深，一旦出現(xiàn)漏水現(xiàn)象，堵漏困難，長時間滲漏會對周邊道路及基坑安全造成重大影響，在實際施工過程中，綜合考慮各方面因素，最終采用一種新型堵漏方法，具體方法如下：

利用高濃度磷酸與水玻璃快速反應(yīng)形成結(jié)晶體的特點，迅速在出水口聚集，從而迅速將漏洞堵住。高濃度磷酸與水玻璃的體積比為1∶5～2∶5，水玻璃與水泥漿的推薦體積比為1∶1～1∶4(水泥漿為1∶1水泥漿)。視實際土質(zhì)條件及工程性質(zhì)加水稀釋，使之能夠順利注漿快速止水及土體改良效果。磷酸與水玻璃反應(yīng)形成的結(jié)晶體強度較低，在出水口初步封堵之后，繼續(xù)注水玻璃和水泥，利用高濃度水玻璃和水泥可以迅速反應(yīng)形成固結(jié)硬化的特點，在出水口背后的空洞處固結(jié)，從而將出水口完成有效的封堵。通過調(diào)節(jié)磷酸與水玻璃、水玻璃與水泥漿的濃度可以調(diào)節(jié)漿液固結(jié)硬化的時間，在土體加固中，可以根據(jù)實際需求，調(diào)節(jié)配比。磷酸與水玻璃的混合材料用于快速止水，磷酸∶水玻璃=1∶5時的凝固時間為10s，比值為2∶5時，凝固時間為3s。

2.4 加快結(jié)構(gòu)施工速度

按傳統(tǒng)施工方法，結(jié)構(gòu)施工速度較慢，考慮到基坑長時間暴露，危險性較大。施工過程中，根據(jù)模板受力情況，提前采用工字鋼、角鋼加工成定型支架，同時將1.2m×1.5m鋼模板采用工字鋼焊接為一個整體，每2.4m作為一個施工高度段，在一個施工高度段完成后，迅速向上搭設(shè)定型支架，每個高度段搭設(shè)時間可控制在6h內(nèi)。側(cè)墻主筋均采用機械連接，提前在地面加工，加快鋼筋綁扎速度，減少施工基坑暴露時間。

3 施工效果

昆明市軌道交通首期工程環(huán)城南路站～昆明火車站站區(qū)間逃生豎井在開挖過程中，嚴(yán)格控制施工質(zhì)量，在開挖過程中出現(xiàn)小面積滲水，采用新型止水方法后，能夠迅速止水，結(jié)構(gòu)施工速度較快，在基坑開挖到底后，21d完成底板及所有側(cè)墻施工，保證了基坑及周邊建構(gòu)筑物安全。

[1] 龔曉南. 地基處理手冊[M].3版.北京.中國建筑工業(yè)出版社，2008

[2] 劉杰，溫欣嵐，方剛.武漢陽邏長江公路大橋南錨碇超深基坑開挖施工技術(shù)[G]//中國公路學(xué)會橋梁和結(jié)構(gòu)工程分會2004年全國橋梁學(xué)術(shù)會議論文集.2004

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[定稿日期]2015-03-23