对地铁深基坑掏挖法施工工法的改良探讨

关键词：地铁站 深基坑 地连墙 改良

中图分类号：TV551.4文献标识码： A 文章编号：

工程背景

随着天津地铁工程的不断深入进行，我单位作为地铁工程的承包单位之一，参与建设了地铁三号线营口道工程、地铁二号线曹庄站工程、目前在建的地铁六号线红旗路工程和将要参建的地铁六号线13标段南运河站，在实际工作中都涉及到或者将要涉及到深基坑工作，现以目前在施工程红旗路项目的地连墙施工方法对地铁深基坑掏挖法的施工功法的改良做一探讨。

常规做法

在深基坑围护结构的施工过程中，由于各种地下管线不能切改或者切改滞后，不仅延误了施工工期、花费了大量的切改费用、同时也影响了周围群众的正常生活。

原有工法利用潜水钻机作为的成槽设备，也可以解决了这一问题。

但这种方法设备投入大，成槽效率低，对环境影响较大，为了更好的解决这个问题，我们经过多个工程的探索，积累了丰富的经验，通过不断的总结，对现有工法进行改良升级，提高了原有工法的效率与经济效益。

三、工法特点

（1）工法改良后，根据地下管线的直径、埋设情况，选择不同的机械进行成槽，提高原有机械利用率，减少设备投入。

（2）原有工法实现了在不切改管线的情况下进行成槽施工、钢筋笼安装及混凝土灌注，使管线部位地下连续墙施工能达到规范规定的质量标准，节省了因管线切改造成的工期的损失及费用，工法改良后，在此基础上，能提高小管线掏挖作业效率，更进一步的减少或者说消除因地下管线带来的工期损失。

（3）工法改良后，在传承原有工法噪音较低、震动小特点的基础上，进一步减少施工污染，适合在城市市区或居民区施工。

（4）起重吊装依然为工法难点，配套的改制机具较多，升级后工法保留了原有工法机具。

四、适用范围

地下连续墙局部掏挖法施工，适用于在管线不切改的情况下进行地下连续墙的施工。地下连续墙的宽度应不大于1.2米、深度小于60米，管线埋深小于5米，管径小于2米，各条管线之间的距离宜大于1.5米。

五、工艺流程要点

5.1管线探查

根据管线分布图，确定施工区域管线直径、类型、埋深、管线运行压力、管线材料等情况，明确管线位置，并根据已知信息对管线进行刨验，由人工铣土刨出管线，至管线底以下50cm。

5.2 管线的槽口保护

为防止施工过程中成槽设备碰撞，损坏管道，需要对管线进行保护。导墙开挖时由人工挖至管线底50cm,用3mm厚钢板焊接成截面为（D+10cm）*（D+10cm）（D为管线直径）、长为1.2米的管道保护罩，两端与导墙内主筋焊接牢固。导墙混凝土浇筑完成后保护罩两端锚固在导墙内部。用Ф16钢筋作成U型吊环，从保护罩底部上托管线，辅以5分钢丝绳悬吊，用DN80的钢管横担在导墙上，钢丝绳上设紧张器，使钢丝绳受力，确保吊牢管线。根据管线大小及埋深设1~2个吊点。

5.3直径0.5米以上管线或间距2.8米以下管线影响区域成槽施工

a、在单元槽段接头处，根据地下连续墙的宽度，用正循环的方法单钻一个导孔，作为插喷导管的先导孔。当钻机启动后，启动泥浆泵，使泥浆通过泥浆管压入孔底钻头处，携带钻渣，再从孔底经钻杆与孔壁之间的环行空间上流至孔口。

b、先导孔完成后，将成槽机就位，并将喷导管插入先导孔中，采用双钻抱管反循环法钻进成槽。成槽时在成槽架头放置一个泥渣斗，启动反循环系统和钻机，让钻机沿喷导管向下钻，钻进过程中钻头切削的泥块掉到槽底，利用气举反循环气拄，将渣土随泥浆排到渣斗里。渣土沉淀后，分流的泥浆可回流至槽内，泥浆可重复利用，但应随时检测重复泥浆的性能，保证质量标准。在成槽过程中，渣斗满后随时换空斗。当成槽架在施工过程中移动后，喷导管距离渣斗太远时，可在喷导管与渣斗之间搭流槽，使喷出的泥浆和渣土流入斗内。

c、当用钻机抱管成槽完成一孔时，应将钻机提升，使钻头高过未钻的土面。同时将喷导管提升至离槽底面3~6米，而后移动成槽架，钻令一孔。前后两孔位置一般重叠三分之一钻头直径，根据地层特点，每钻水平进尺控制在250~350mm内，从单元槽的一头往另一头移动

钻进，直至整个单元槽段钻孔完毕。

5.4 直径0.5米以下管线且间距2.8米以上管线区域成槽施工

（1）首先利用成槽机将管线周围部位土方挖除。并且应在原有设计基底的基础上进行超挖，超挖深度根据机械自身结构特点确定（修槽臂至抓头距离）。

（2）管线周围部位土方挖除后，令抓槽机抓斗沿管线边缘下降，等下降至指定深度后，伸展修槽臂，利用抓斗自身重力上下往复切削管线下方土体，至设计标高。

钢筋笼吊装照片

5.5钢筋笼的加工及吊装

（1）钢筋笼的加工

由于管线分布的间距和高程各不相同，在施工过程中，对钢筋笼的宽度及长度要求相当严格，当钢筋笼的顶比管线底的高程高时，在管线下方的钢筋笼会对管线造成破坏，当钢筋笼的长度过短时，在管线下方会留有较多的素混凝土，结构的安全会留有隐患。如果钢筋笼的宽度太大，会在钢筋笼拖拉施工中存有相当大的难度。经分析总结，钢筋笼的顶部比管底应底30～50cm，两段钢筋笼之间的间隔应根据钢筋笼端部设计的形状确定，一般为10～20cm。

（2）钢筋笼的吊装

管线下钢筋笼吊放是采用卷扬机配合吊车进行吊装，管线下方的钢筋笼首先从没有管线的位置下放，当钢筋笼下放到设计深度后，再利用成槽钻机进行钢筋笼的拖拉，使用成槽钻机配合两台吊车将管线下方的钢筋笼拖拉到指定的位置。

七、工程实例

以目前在施项目天津地铁6号线红旗路站工程来说明该功法实用性及特点等。

目前在施的天津地铁6号线红旗路站工程采用明挖顺做法施工，围护结构采用1000mm厚地下连续墙，地连墙深47m。由于工程位于市区，地下管线比较复杂，且管线较多，进行车站北侧围护结构施工时，影响本工程的顺线路方向的管线已基本切改完毕，但是还有2条横过路管线未切改。管线直径均小于0.5米，间距6.7米。

影响6号线红旗路站沿红旗路方向的管线在2号线管线切改时已部分迁出。但由于站址范围内管线较多仍有管线影响施工，该部分管线大部分需要在2号线红旗站回填后迁回黄河道两侧。此处未进入本次专项改良方案。

本工程前期的疏导方案：红旗路站一期交通疏解，围挡结合红旗路站站位及2号线红旗路站既有围挡布置，本期主要围闭红旗路站主体部分及南侧盾构始发井，主体结构两侧结合2号线红旗路站主体结构顶板设置南北2条双向4车道，满通导行。本期主要实施主体结构和南侧盾构始发井的围护结构及主体结构，施工完毕后，恢复路面。

利用本次改良后的工法，在管线未切改且未引进新设备的情况下，利用原有成槽机械BG46对管线下方土体进行挖除，减少了机械费用，降低了工期损失以及对周边环境影响，并沿用原有工法处理方式完成了地连墙施工，经基坑开挖证明，该段地连墙质量满足规范要求，基坑开挖过程中未出现大面积的渗水漏水情况，施工质量得到了一致的认可，本法在这个工程的应用充分证实了工法的实用性和可行性。