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摘要:城市地下综合管廊中的基坑支护技术是比较重要技术,地下综合管廊的建设可提升市政设施的整体水平,确保地下空间资源的充分利用,而且能够带来非常多的社会效益。基于此,本文对综合管廊建设出现的问题以及提高地下综合管廊深基坑施工技术的措施进行了分析。
关键词:城市地下;综合管廊;深基坑开挖
城市地下综合管廊是城市建设的关键组成部分,现如今,城市地下综合管廊逐渐得到推广和应用,在促进城市现代化发展方面发挥着十分重要的作用。在城市综合管廊施工过程中,应注意合理规划布局,优化设计方案,加强施工控制,提升城市环境,促进城市可持续发展。
1 综合管廊建设出现的问题
1.1 深基坑降水问题突出
当前我国的综合管廊建设中,地下渗水、积水对深基坑支护与深基坑施工影响较为显著。受到地质条件影响,深基坑壁表面很容易出现漏水。在深基坑建设过程中,由于设计方案没有综合考虑地质条件、水位深度以及土壤承载力等因素,导致设计与现实条件不符合,工程进展过程中易出现渗水现象。加之混凝土配比不合理,很容易导致混凝土层出现裂缝而发生漏水。在工程建设过程中,工程维护措施不足,也会产生裂缝,而裂缝会直接导致渗水、积水的发生。
2 提高地下综合管廊深基坑施工技术的措施
2.1 制定施工标准,严格把控施工质量
我国至今尚未拥有成熟的管廊建设体系,面对管廊工程建设中的各类问题,只是参照隧道、地铁等工程的施工标准以及各地区的管廊施工标准。但是,各类工程的目标、价值、功能等存在很大差异,为避免盲目参照其他标准与规范,必须单独制定地下综合管廊的施工标准。并且不同承建单位施工的标段,工程质量存在一定差距。因此施工人员要注重专业素质的培训,按照科学的方法进行施工。必须了解地基处理技术,掌握明挖、暗挖中各种地下空间施工方法的工艺与流程,施工机械熟练准确操作。在施工过程中,保证每一道施工的工序都要做到严谨、合格,还要对施工的材料严格把控质量关口,严格杜绝偷工减料行为,坚决不用次等材料施工,在原材料层面对管廊可能出现的病害加以遏制。
2.2 放坡开挖基坑防护措施
在开挖之前,首先放样边坡边桩,同时,采用机械设备对零散的滚石进行清除,对开挖范围之内的树木进行挖除,对地面的草皮以及附着物进行清除。在此基础上,修建截水沟,使用挖掘机械实施分段以及分层次的放坡开挖,同时采用人工配合挖掘。对于管廊的基坑支护,主要采用的是C20细石喷射混凝土,配置锚筋锚固的双向钢筋网片,其锚筋主要为φ12mm的螺纹钢,其间距需要确保在200mm×200mm之内,埋入边坡至少1.5m。在实际的喷射作业当中,需要对其进行分段施工,同时需要在坡面之上设置厚度控制标识,并在同一段时间之内从下到上实施喷射作业,射流需要与喷射面之间相互垂直,射距最好能够控制在0.8~1.5m。在进行钢筋网设置时,需实施二次喷射,在二次喷射之前,要对表面的碎石进行清除,还要加水喷射,保证湿润;需做好相应的保护工作,养护时间按照实际的气温以及外界环境条件确定。对钢筋网,最好能够对其喷射一层混凝土之后再铺设。对于钢筋与坡面之间的距离,需要大于30mm。坡面的钢筋网片,在实际的连接中采取绑扎的方式,左右的搭接长度需大于等于300mm,上下搭接长度需大于等于300mm。
2.3 复合土钉墙支护技术
复合土钉墙是将土钉墙与一种或几种单项支护技术或截水技术有机组合成的复合支护体系,它的构成要素主要有土钉、预应力锚杆、截水帷幕、微型桩、挂网喷射混凝土面層、原位土体等。在实际工程中,组成复合土钉墙的各项技术可根据工程需要进行灵活的有机结合,形式多样。常用的复合土钉墙支护有三种基本形式:土钉与预应力锚杆结合、土钉与微型钢管桩结合、土钉与搅拌桩(止水帷幕)联合应用。
2.4 钢管桩支挡技术
在基坑支护施工当中,施工单位还需要重视钢管桩施工技术。在对钻机定位之前,首先要对对施工现场进行平整处理,与此同时,测量人员还应该对钢管桩的放样进行处理,要求钻机必须要和地面垂直并且要先确定钻机的位置,在施工中可采用GPS、全站仪、经纬仪、挂线和钻杆结合的方式来实施,保证钻机和孔口管线吻合。钢管桩需要沿着路线进行布置,钢管桩钻孔需要垂直向下钻,孔径不能小于设计值的百分之十。
2.5 SMW功法桩控制技术
一般采用内插型钢的三轴水泥土搅拌墙+内支撑形成围护结构及止水帷幕,施工时对周边环境影响较小,结合有足够刚度的内支撑体系可满足基坑变形要求,且管廊施工完成后型钢可以拔出重新利用,节约成本,但围护结构刚度较小,基坑开挖时变形较大,且型钢拔出时会对周边环境造成影响,不适用于周边环境保护要求较高的基坑。
2.6 地下连续墙支护控制
施工工艺成熟,适用于开挖深度大于20m 的基坑,地下连续墙+内支撑形成围护结构及止水帷幕。由于地下连续墙刚度大,止水效果好,施工时对周边环境影响较小,基坑开挖时由于地下连续墙为钢筋砼实体,刚度较大,因此只要支撑体系有足够的刚度、支撑及时,基坑变形也较小,尤其适用于附近有重要建筑物,环境要求较高的基坑。但地下连续墙施工工期较长,工程造价也较高。
2.7 钢板桩支护控制
刚度比排桩小,且若桩底土层为圆砾、卵石,钢板桩打入过程中易变形,困难较大,而且钢板桩一般采用租赁施工,而管廊采用现浇钢筋混凝土结构,随着施工周期较长,钢板桩租赁费用将大大提高,且钢板桩拔除时会对周边环境有影响。钢板桩刚度较小,所需内支撑的道数多,换撑工艺对廊体施工影响大。
2.8 钻孔灌注桩支护控制
是一种刚性的支护型式,施工设备桩架较小,能有效控制水平位移,稳定性好,结合使用高压旋喷桩能有效达到止水效果。钢筋砼钻孔灌注桩刚度较 SMW 工法大,较地下连续墙小,因此开挖时的基坑变形较 SMW 工法小,较地下连续墙大。施工工期及工程造价也介于地下连续墙和 SMW 工法之间。
2.9 工程基坑开挖速度与土钉支护控制
在目前施工中,开挖速度对土钉墙的施工质量具有直接的影响,如果开挖过快土钉锚固中会因强度不足不能达到预期效果,同时开挖过快,对软土也会产生影响,致使周边成流体状态,导致土钉墙效果差,最终影响工程质量。因此,施工人员要对开挖进度进行控制,并且采取措施避免垮塌现象,提高稳定性。另施工人员可采取分层开挖施工,使其开挖深度不得超过10m,保证施工质量。对淤泥质、粉质粘土地基,为保证施工质量,应采用土钉墙基坑支护结构施工,开挖深度不超过6m,当土钉墙趋于稳定后,可继续开挖,观察位移沉降情况,一旦出现安全预兆,应果断采取相应措施进行调整。
3 结束语
总体而言,针对我国城市地下综合管廊快速发展现状,地下综合管廊基坑支护技术成熟化是提高城市地下综合管廊施工质量、缩短施工周期、保证施工安全的有力保障。
参考文献:
[1]徐建宁.综合管廊深基坑施工对邻近桥梁的影响[J].科学技术与工程,2020,20(05):2022-2029.
[2]吴显伟,刘媛,童欣.复杂条件下地下综合管廊深基坑支护技术研究[J].水利与建筑工程学报,2020,18(01):32-36.
[3]徐桂权,李超,董超,刘志远,贺建龙. 综合降水在城市地下管廊深基坑施工中的应用[C]. 中国建筑学会建筑施工分会(China Building Construction Institute).2017中国建筑施工学术年会论文集(专业卷).中国建筑学会建筑施工分会(China Building Construction Institute):中国建筑学会建筑施工分会,2017:152-155.
关键词:城市地下;综合管廊;深基坑开挖
城市地下综合管廊是城市建设的关键组成部分,现如今,城市地下综合管廊逐渐得到推广和应用,在促进城市现代化发展方面发挥着十分重要的作用。在城市综合管廊施工过程中,应注意合理规划布局,优化设计方案,加强施工控制,提升城市环境,促进城市可持续发展。
1 综合管廊建设出现的问题
1.1 深基坑降水问题突出
当前我国的综合管廊建设中,地下渗水、积水对深基坑支护与深基坑施工影响较为显著。受到地质条件影响,深基坑壁表面很容易出现漏水。在深基坑建设过程中,由于设计方案没有综合考虑地质条件、水位深度以及土壤承载力等因素,导致设计与现实条件不符合,工程进展过程中易出现渗水现象。加之混凝土配比不合理,很容易导致混凝土层出现裂缝而发生漏水。在工程建设过程中,工程维护措施不足,也会产生裂缝,而裂缝会直接导致渗水、积水的发生。
2 提高地下综合管廊深基坑施工技术的措施
2.1 制定施工标准,严格把控施工质量
我国至今尚未拥有成熟的管廊建设体系,面对管廊工程建设中的各类问题,只是参照隧道、地铁等工程的施工标准以及各地区的管廊施工标准。但是,各类工程的目标、价值、功能等存在很大差异,为避免盲目参照其他标准与规范,必须单独制定地下综合管廊的施工标准。并且不同承建单位施工的标段,工程质量存在一定差距。因此施工人员要注重专业素质的培训,按照科学的方法进行施工。必须了解地基处理技术,掌握明挖、暗挖中各种地下空间施工方法的工艺与流程,施工机械熟练准确操作。在施工过程中,保证每一道施工的工序都要做到严谨、合格,还要对施工的材料严格把控质量关口,严格杜绝偷工减料行为,坚决不用次等材料施工,在原材料层面对管廊可能出现的病害加以遏制。
2.2 放坡开挖基坑防护措施
在开挖之前,首先放样边坡边桩,同时,采用机械设备对零散的滚石进行清除,对开挖范围之内的树木进行挖除,对地面的草皮以及附着物进行清除。在此基础上,修建截水沟,使用挖掘机械实施分段以及分层次的放坡开挖,同时采用人工配合挖掘。对于管廊的基坑支护,主要采用的是C20细石喷射混凝土,配置锚筋锚固的双向钢筋网片,其锚筋主要为φ12mm的螺纹钢,其间距需要确保在200mm×200mm之内,埋入边坡至少1.5m。在实际的喷射作业当中,需要对其进行分段施工,同时需要在坡面之上设置厚度控制标识,并在同一段时间之内从下到上实施喷射作业,射流需要与喷射面之间相互垂直,射距最好能够控制在0.8~1.5m。在进行钢筋网设置时,需实施二次喷射,在二次喷射之前,要对表面的碎石进行清除,还要加水喷射,保证湿润;需做好相应的保护工作,养护时间按照实际的气温以及外界环境条件确定。对钢筋网,最好能够对其喷射一层混凝土之后再铺设。对于钢筋与坡面之间的距离,需要大于30mm。坡面的钢筋网片,在实际的连接中采取绑扎的方式,左右的搭接长度需大于等于300mm,上下搭接长度需大于等于300mm。
2.3 复合土钉墙支护技术
复合土钉墙是将土钉墙与一种或几种单项支护技术或截水技术有机组合成的复合支护体系,它的构成要素主要有土钉、预应力锚杆、截水帷幕、微型桩、挂网喷射混凝土面層、原位土体等。在实际工程中,组成复合土钉墙的各项技术可根据工程需要进行灵活的有机结合,形式多样。常用的复合土钉墙支护有三种基本形式:土钉与预应力锚杆结合、土钉与微型钢管桩结合、土钉与搅拌桩(止水帷幕)联合应用。
2.4 钢管桩支挡技术
在基坑支护施工当中,施工单位还需要重视钢管桩施工技术。在对钻机定位之前,首先要对对施工现场进行平整处理,与此同时,测量人员还应该对钢管桩的放样进行处理,要求钻机必须要和地面垂直并且要先确定钻机的位置,在施工中可采用GPS、全站仪、经纬仪、挂线和钻杆结合的方式来实施,保证钻机和孔口管线吻合。钢管桩需要沿着路线进行布置,钢管桩钻孔需要垂直向下钻,孔径不能小于设计值的百分之十。
2.5 SMW功法桩控制技术
一般采用内插型钢的三轴水泥土搅拌墙+内支撑形成围护结构及止水帷幕,施工时对周边环境影响较小,结合有足够刚度的内支撑体系可满足基坑变形要求,且管廊施工完成后型钢可以拔出重新利用,节约成本,但围护结构刚度较小,基坑开挖时变形较大,且型钢拔出时会对周边环境造成影响,不适用于周边环境保护要求较高的基坑。
2.6 地下连续墙支护控制
施工工艺成熟,适用于开挖深度大于20m 的基坑,地下连续墙+内支撑形成围护结构及止水帷幕。由于地下连续墙刚度大,止水效果好,施工时对周边环境影响较小,基坑开挖时由于地下连续墙为钢筋砼实体,刚度较大,因此只要支撑体系有足够的刚度、支撑及时,基坑变形也较小,尤其适用于附近有重要建筑物,环境要求较高的基坑。但地下连续墙施工工期较长,工程造价也较高。
2.7 钢板桩支护控制
刚度比排桩小,且若桩底土层为圆砾、卵石,钢板桩打入过程中易变形,困难较大,而且钢板桩一般采用租赁施工,而管廊采用现浇钢筋混凝土结构,随着施工周期较长,钢板桩租赁费用将大大提高,且钢板桩拔除时会对周边环境有影响。钢板桩刚度较小,所需内支撑的道数多,换撑工艺对廊体施工影响大。
2.8 钻孔灌注桩支护控制
是一种刚性的支护型式,施工设备桩架较小,能有效控制水平位移,稳定性好,结合使用高压旋喷桩能有效达到止水效果。钢筋砼钻孔灌注桩刚度较 SMW 工法大,较地下连续墙小,因此开挖时的基坑变形较 SMW 工法小,较地下连续墙大。施工工期及工程造价也介于地下连续墙和 SMW 工法之间。
2.9 工程基坑开挖速度与土钉支护控制
在目前施工中,开挖速度对土钉墙的施工质量具有直接的影响,如果开挖过快土钉锚固中会因强度不足不能达到预期效果,同时开挖过快,对软土也会产生影响,致使周边成流体状态,导致土钉墙效果差,最终影响工程质量。因此,施工人员要对开挖进度进行控制,并且采取措施避免垮塌现象,提高稳定性。另施工人员可采取分层开挖施工,使其开挖深度不得超过10m,保证施工质量。对淤泥质、粉质粘土地基,为保证施工质量,应采用土钉墙基坑支护结构施工,开挖深度不超过6m,当土钉墙趋于稳定后,可继续开挖,观察位移沉降情况,一旦出现安全预兆,应果断采取相应措施进行调整。
3 结束语
总体而言,针对我国城市地下综合管廊快速发展现状,地下综合管廊基坑支护技术成熟化是提高城市地下综合管廊施工质量、缩短施工周期、保证施工安全的有力保障。
参考文献:
[1]徐建宁.综合管廊深基坑施工对邻近桥梁的影响[J].科学技术与工程,2020,20(05):2022-2029.
[2]吴显伟,刘媛,童欣.复杂条件下地下综合管廊深基坑支护技术研究[J].水利与建筑工程学报,2020,18(01):32-36.
[3]徐桂权,李超,董超,刘志远,贺建龙. 综合降水在城市地下管廊深基坑施工中的应用[C]. 中国建筑学会建筑施工分会(China Building Construction Institute).2017中国建筑施工学术年会论文集(专业卷).中国建筑学会建筑施工分会(China Building Construction Institute):中国建筑学会建筑施工分会,2017:152-155.