陈江涛 郑 巍

(1.南华大学城市建设学院，湖南 衡阳 421001; 2.北京住总集团有限责任公司，北京 100029)

火器营站围护结构施工技术研究

陈江涛1,2郑 巍2

(1.南华大学城市建设学院，湖南 衡阳 421001; 2.北京住总集团有限责任公司，北京 100029)

结合北京地铁10号线二期工程17标的工程实例，具体阐述了在无水砂卵石地层中围护桩的成孔、钢支撑架设和桩间挂网喷射混凝土护壁的具体施工方法，在基坑开挖过程中，采用分步分层的土方开挖方式，每层开挖深度不大于2.0 m，及时架设钢支撑，及时进行挂钢筋网喷射C20混凝土护壁，配以早强剂和速凝剂的使用，有效的保证了基坑侧壁土方的稳定性，确保了基坑安全。

围护结构，施工，基坑

1 工程概况

火器营站为地下两层岛式站台车站，站台宽12.0 m，车站结构总长275.3 m，标准段总宽20.7 m、车站总建筑面积为12 811 m2，地下1层为站厅层，地下2层为站台层。

车站主体基坑长275.5 m，标准段宽20.9 m，扩大端宽24.6 m，基坑平面近似呈长方形，标准段开挖深度为16.48 m，开挖土方约98 098 m3。设计地面高程在51.04 m～51.73 m之间。基坑所在现状均为绿地。基坑安全等级为一级。综合考虑车站站址环境及周边规划情况，支护结构采用钻孔灌注桩加内支撑的形式。平面图如图1所示。

火器营站地形起伏不大，土层以第四纪冲、洪地土层为主。按照沉积年代、成因类型及岩性，场区地层自上而下依次为：粉土填土①层，杂填土①1层，粉土②层，粉质粘土②1层，粘土②2层，粉细砂②3层，粉细砂④3层，卵石⑤层，细中砂⑤1层，粉质粘土⑤4层，粉质粘土⑥层，粘土⑥1层，粉土⑥2层，卵石⑦层，中粗砂⑦1层，粉细砂⑦2层，粉质粘土⑧层，细中砂⑧3层，卵石⑨层。

2 围护桩成桩方法

火器营车站围护结构采用钻孔灌注桩，共366颗，桩径为1.0 m，桩长主要为21.0 m，桩间距为在两个端头井处为1.4 m，标准段为1.0 m。围护桩上施作1.0 m×0.8 m冠梁。灌注桩使用C30混凝土，冠梁使用C25混凝土，喷射混凝土采用C20。受力筋混凝土保护层厚度为：钻孔灌注桩：50 mm；冠梁：25 mm。结合实际地质情况，使用两台旋挖钻机进行围护桩施工。

根据火器营车站土层勘探情况，固孔采用膨润土悬浮泥浆作为护壁泥浆，现场设置400 cm×500 cm深100 cm的泥浆池，泥浆池进行防渗处理。废弃泥浆使用专车运输，定点外弃。泥浆比重保持在1.2～1.3左右，粘度为22 s～30 s，含砂率不大于4%。

3 围护结构与土方开挖过程控制

钢支撑的架设是保证基坑开挖和主体结构施工安全、控制基坑收敛和位移的有效措施。火器营站明挖基坑设三道钢支撑，支撑采用钢管形式，直径为609 mm，壁厚t=12 mm，t=14 mm，t=16 mm，钢材为Q235。第一、二道钢支撑垂直向间距为5.7 m，第二、三道钢支撑垂直间距为6.0 m。钢支撑标准段水平间距，第一道约为6.0 m，第二、三道为3.0 m。第一道钢支撑支撑于冠梁预埋钢板上，第二、三道钢支撑通过两根Ⅰ40b型钢构成的钢围檩支撑在钻孔灌注桩上，钢围檩由支撑托架和胀管螺栓支承。钢支撑安装时预加40%～60%的支撑设计轴力。钢围檩、支撑托架各构件的连接采用焊接，支撑钢管的连接采用高强螺栓。

土方开挖每2 m一步，开挖过程中，基坑侧壁的工作平台开挖宽度控制为2 m，并且每开挖2 m进行锚喷作业。喷锚过程中由于侧壁土质主要为砂卵石且粒径较大，网片固定钢筋打入深度无法满足2 m的设计要求。根据现场实际情况，采用在围护桩上钻孔，打入φ20钢筋来固定钢筋网片，并及时喷射混凝土，保证了基坑侧壁的稳定。

4 钢支撑安拆装过程控制

支撑的安装与土方施工紧密结合，在土方挖到设计标高的区段内，及时安装支撑，并且预加轴力应及时施加并符合设计要求，第一层钢支撑应在冠梁强度达到设计强度的80%方可安装。安装管撑前首先在围护结构上安装固定钢围檩的三角支撑架，然后安装围檩，安装钢管时用测量仪器校正，控制好轴线位置，防止钢管安装不到位。

采用双点起吊法用龙门吊将拼装好的钢支撑吊放到预定位置和标高处，放置在已焊接好的钢围檩托架上。

施加预应力:每根钢管支撑均在活络头一端设置千斤顶支座和承力牛腿，钢支撑吊装到位后立即用特制的液压千斤顶对钢管支撑端部施加设计轴力的40%～60%的预加力。

5 桩间网喷混凝土

桩间喷射混凝土强度等级为C20，喷射应随土方开挖进行，分段分片。挂网采用φ6@150×150钢筋网片。先铺挂钢筋网，按照设计要求固定于桩体周围，然后喷混凝土护壁，并找平以确保防水层的施工。当桩间渗水时，在护面设泄水孔，插入塑料管，填满滤料，将水导出。用混凝土喷射机向钢筋网自上而下螺旋喷射混凝土，确定合理的风压，保证喷料均匀、连续。喷射厚度为80 mm(先初喷40 mm，然后挂网再复喷40 mm)。

6 基坑监测

基坑监测项目主要为：基坑周围地表沉降、桩顶位移、桩体变形、桩内钢筋应力应变、支撑轴力、侧土压力等，主要目的是及时掌握基坑变形情况，桩体内部应力情况，围护桩的位移情况，基坑侧壁稳定性等，确保土方开挖施工过程中，基坑及周边建筑物、管线的安全。

7 结语

通过北京地铁10号线二期火器营站围护结构的施工实践，证明了在地铁车站的深基坑开挖过程中，通过钻孔灌注桩施工，在基坑不同深度架设多道钢支撑并预加轴力，及时挂网喷射混凝土护壁，并于基坑开挖的同时采用多种方法对基坑地表及周边进行监测，有效的控制了基坑周边的地面沉降，保证了基坑的净空尺寸，确保了基坑的安全。

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Study on construction technology of enclosure structure of Huoqiying station

Chen Jiangtao1,2Zheng Wei2

(1.SchoolofUrbanConstruction,UniversityofSouthChina,Hengyang421001,China;2.BeijingUni-ConstructionGroupCo.,Ltd,Beijing100029,China)

Based on the truth of No.17 of Beijing subway 10 line Ⅱ project, this study gives us a brief introduction to specific construction methods of projects in waterless sandy cobble stratum, like retaining piles into a hole, setting up a steel shotcrete and net-suspended spray concrete retaining wall. During the project of digging the deep foundation pit, we should do the earthwork step-by-step and layer-by-layer, and also should keep the depth of each layer under 2.0 m. Moreover, by setting up steel shotcrete and net-suspended spray C20 concrete retaining wall on time, with the help of early strength agent and accelerating agent, we can effectively guarantees the stability of side of foundation pit and the safety of the foundation pit.

enclosure structure, construction, foundation pit

1009-6825(2015)32-0069-02

2015-09-02

陈江涛(1975- )，男，在读硕士

TU463

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