某地铁深基坑施工危险源辨识及控制措施

2017-04-27滨刘盛辉

四川水泥 2017年2期

关键词：危险源深基坑控制措施

岳滨刘盛辉

（1中国中铁航空港建设集团有限公司重庆第四分公司重庆 401120 2陕西铁路工程职业技术学院渭南市 714000）

某地铁深基坑施工危险源辨识及控制措施

岳滨1刘盛辉2

（1中国中铁航空港建设集团有限公司重庆第四分公司重庆 401120 2陕西铁路工程职业技术学院渭南市 714000）

地铁深基坑工程施工综合性强，涉及面广、施工环境局限性强，不确定性风险因素繁多。以某地铁车站为例,分析了车站深基坑施工中的潜在的危险源,提出了解决这些危险源的主要控制措施。

地铁；危险源；深基坑；控制措施

0.引言

该项目为地铁2号线某车站项目，车站总长289.1m，标准段宽度为22.7m，标准段基坑开挖深度16.93m，换乘段基坑开挖深度为25.52m。结构形式为两层双柱三跨岛式车站（换乘段为地下三层），有效站台宽度14.0m，车站主体建筑面积12210.6平方米，总建筑面积15938.7平方米。车站采用局部盖挖+明挖顺做法施工，围护结构采用钻孔桩+内支撑形式，基坑安全等级为一级。车站周边环境复杂，各种建构筑物、地下管线多，且对施工变形控制要求高；换乘节点基坑深度为25.52m，与标准段基坑高差为8.59m，土方开挖难度大，涉及垂直吊运，基坑底板封闭时间受限；周边有优博国际商务楼，必须加强基坑和建构筑物的监测，确保周边建筑物的安全。故，提前做好工程建设风险源的辨识及控制措施具有重大意义。

1.深基坑施工风险源辨识

对本工程影响范围内的建(构)筑物及管线进行详细调查的前提下，结合本工程的地理位置、工程地质、水文等特点，按照危险源相关文件要求，识别出深基坑施工时存在的主要风险源有10处，见表1深基坑施工危险源辨识表。

表1 深基坑施工危险源辨识表

2.地铁深基坑工程风险主要控制措施

2.1 深基坑开挖安全技术措施

深基坑施工方案需经过专家评审后方可组织基坑开挖。在基坑四周做好防排水措施，沿挡土墙外侧设置 300×300mm排水沟，外侧地面全部背离基坑找坡硬化封闭，防止地面积水下渗，阻止基坑外积水流入围挡内；采用“拉马道”方式开挖，及时封闭桩间土减少坑壁暴露时间，基坑土体开挖空间和开挖速率须相互协调配合，土体开挖纵坡不能陡于1：1.25，开挖台阶高度或层厚不宜过大。开挖到各层支撑下 0.8m时，及时施作支撑减小基坑变形；由人工配合开挖基底以上30cm的土层及桩间土体，以减少超挖和对原状土体的扰动；施工前，技术人员认真复核地质资料以及围护桩施工过程对孔内土质情况的记录，找准土质较差的危险薄弱点并着重观察，制定合理方案，采取局部加强措施[1]；本车站自东向西开挖，在小里程设置马道，在大里程端，根据施工进度在相应工作面，设置上下通道（兼做应急救援通道），保证人员能够快速安全的撤离；盖挖段围护桩及钢管柱承受盖挖顶板的竖向荷载，施工期间加强围护桩和钢管柱的监控量测，严格控制围护桩及钢管柱沉降；密切观测天气预报，暴雨或大雨来临前，停止开挖，立即对边坡进行覆盖防护。及时抽排汇入集水井内的水，尽量减少基坑积水，确保基坑安全。

2.2 管线保护安全技术措施

车站开挖范围内的管线：600×450 10KV电力排管，横跨基坑，采用悬吊保护。电力排管，埋深 1.4m，横跨基坑长度 27.6m，采用组合式贝雷梁进行悬吊，在与基坑边相交处施作悬吊梁支座基础，用Ф12钢丝绳做吊带，组成悬吊体系；调整管线标高。在横梁、特制弧形托板及吊筋安装完毕后，管线的悬吊保护工作基本完成，此时，邀请产权单位相关人员一起根据现场情况及管线状况确定管线的悬吊标高[2]，通过调整吊筋的螺母进行管线标高调整，直到达到要求标高；布设管线沉降观测点。管线悬吊保护措施实施完毕后，在管线上方布设沉降监测点，并在整个管线保护期间内定期进行监测。监测频率为1次/2天，如施工现场发生特殊情况，则要加强监测，监测数据及时通报管线监护单位[3]。根据监测数据，与管线监护单位共同进行分析，如管线沉降超过允许值，则通过可调节螺母进行管线标高调整[4]。

2.3 周边建构筑物安全技术措施

基坑影响范围内的建构筑物主要是优博国际商务楼处，根据前期调查显示，该房屋为地上16层、地下1层框架结构，筏板基础。在施工前找相关单位对房屋进行鉴定，对该房屋施工前的自身情况做好详细的鉴定记录；对于A号出入口同期施作范围内的房屋基础采用袖阀管注浆加固保护，袖阀管从围护桩间打设，长度为5m，每两根围护桩间打设2根；3、袖阀管注浆扩散半径不小于400mm，注浆压力：初压为0.2MPa～1.0MPa，稳压1.5MPa，并根据实际注浆效果进行调整，袖阀管入射角度采用 15-20°的水平夹角，距离基础底部不小于 1.5m。注浆采用水与水泥体积比为1：1的注浆液，并根据试验结果调整优化；严密控制降水过程中的出水含砂率，控制房屋周边的土体沉降，并加强对房屋的监测工作。

2.4 支撑体系施工安全技术措施

基坑竖向设三道支撑，第一道钢支撑架设在冠梁上，二、三道钢支撑均设置在钢围檩上；换乘节点设五道支撑，第一道为砼支撑，第二至五道为钢支撑均设置在钢围檩上。钢围檩与围护桩之间间隙采用C30细石混凝土填充密实，使其与坑壁表面垂直密贴，受力均匀[4]。钢围檩下端采取固定支托及钢丝绳等防护措施，支撑托架牛腿和连系构造连接牢固，以防止钢支撑及钢围檩受振动或意外滑落；基坑开挖至支撑设计标高以下0.8m时必须停止开挖，及时架设钢支撑。钢支撑须按设计要求施加预加力，确保围护结构的变形在规范及设计允许范围内。待支撑架设完毕后，检查确认支撑的稳定性，安全后方可继续开挖施工；为防止钢支撑及钢围檩脱落和基坑内起吊作业时碰撞滑落，在每根钢支撑两端上部围护桩打入M20膨胀螺栓，螺栓长度L=0.22m（植入围护桩0.16m），用20的钢丝绳将钢支撑两端拴住；在开挖中，钢管柱、格构柱周边2m范围内的土方必须对称开挖，两边高差不得超过0.5m；暴露出来的钢管柱、格构柱要及时缠绕反光警示标示，在立柱周边进行机械施工时，安排专职人员指挥机械，防止机械触碰立柱[5]。