一种地铁车站切断地下暗河基坑围护结构施工方法与流程

一种地铁车站切断地下暗河基坑围护结构施工方法
1.技术领域
2.本发明涉及地铁施工技术领域，具体涉及一种地铁车站切断地下暗河基坑围护结构施工方法。


背景技术：

3.我国的城市轨道交通建设从上世纪60年代修建北京地铁开始，随着国民经济的持续增长和城市规模的不断扩大，地铁建设蓬勃发展。随着地铁车站深基坑面积和深度范围扩展，地质工况更显复杂。在地铁车站施工中，不可避免有不良地质的影响，其中地下暗河尤为严重。地下暗河导致围护结构施工困难、开挖时坑底突涌、围护结构渗漏、土体有效应力丧失、坑底回弹量过大、围护墙体踢脚位移过大、周边构建筑物过量沉降等危害，容易造成安全和质量事故。仅仅考虑抗突涌稳定的传统思路已不能确保工程和周围环境的安全，因此必须提高相关的风险控制能力。
4.地下暗河的水流流量大、流速快，且补给充足。传统的灌浆材料很容易被水流稀释或者冲走，浪费巨大，并且效果甚微。采用降水措施容易导致了周围地层沉降超标，影响周围管线和建构筑物的正常使用。同时，城市中重要建构筑物，如运营中的轨道交通线路等的保护标准日益严格，其沉降控制分解指标仅数毫米，过去可以接受的沉降量目前已无法满足要求。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于：提供一种地铁车站切断地下暗河基坑围护结构施工方法，能够有对地铁施工中低下暗河的控制，提高地铁施工效率。
6.本发明的技术方案为：一种地铁车站切断地下暗河基坑围护结构施工方法，其特征在于：所述地铁车站切断地下暗河基坑围护结构施工方法包括如下步骤：s100、对地下暗河位置进行调查标记；s101、对地下暗河上游进行钢护筒成桩施工；s102、对地下暗河上游基坑外侧混凝土回填及注浆；s103、对地下暗河下游进行钢护筒成桩施工；s104、对地下暗河下游基坑外侧混凝土回填及注浆；s105、待基坑成型后，进行基坑内抽水试验；s106、按照明挖顺做法进行基坑挖掘施工。
7.本发明还存在以下特征：所述步骤s101中，地下暗河调查包括如下步骤：第一步、选定工作方法；
第二步、进行测线布置；第三步、现场测量位置及流向；第四步、互相印证确认现场调查结果。
8.所述步骤s101和步骤s103中，所述钢护筒成桩按照如下步骤施工：
①
根据地下暗河的现场调查结果，在地下暗河区域及两侧位置布设钢护筒围护桩，暗河两侧各3根；
②
加工直径1.15m，长度5m，壁厚5mm的护筒。加工过程中预留吊装和临时固定穿孔；
③
放线定位，在暗河上游车站主体围护结构位置。采用直径1.2m的旋挖钻钻进至暗河底3m处。施工前校核钻杆垂直度，施工中轻压慢钻，匀速钻进，保证成孔垂直度满足要求。采用跳桩法成桩，并由暗河两侧逐步向暗河中心方向施工；
④
吊装安放钢护筒，采用十字固定法逐节焊接牢固；
⑤
采用直径1m的旋挖钻继续钻进至设计桩底标高；
⑥
下放钢筋笼，进行水下混凝土灌注。
9.所述步骤s102及步骤s104中，在进行混凝土回填时，包括钻灌注孔和观察孔的施工，而后安装导管，并且分层回填素混凝。
10.钻灌注孔和观察孔的施工时，上游钢护筒成桩完成后，基坑围护桩外侧2m处设置一排顺车站方向的灌注孔，孔间距2m，由暗河两侧向中间布置。基坑围护桩外侧5m处设置一排观察孔，位于暗河两侧以及暗河中间位置。
11.在安装导管及分层回填素混凝中，导管下放至暗河底上方约0.5m处，按照先暗河两侧后中间的顺序，进行素混凝土回填，回填分三次进行，每次间隔6h，直至混凝土面达到观察孔顶，灌注孔回填至地面标高，拔除导管。将导管插入观察孔混凝土面2m，继续灌注混凝土，混凝土面达到地面标高后停止，做好混凝土面标高记录，24h后进行标高观测，混凝土面没有明显下降后结束灌注，否则应继续进行素混凝土灌注。
12.素混凝土回填完成5天后，通过袖阀管注浆对回填和桩周进行注浆加固，加固由基坑边开始，逐渐往基坑外延伸直到观测孔，注浆深度为暗河底5m至地表；上游区域处理完成后处理下游，全部处理完成后进行下一步工序。
13.所述步骤s105中，暗河横跨车站主体基坑，上下游封堵完成后，采用旋挖钻成孔，通过水泵对暗河基坑内区域进行抽排水，验证封堵效果。
14.所述步骤s106中，明挖顺做法施工按照如下步骤进行；步骤1、冠梁及混凝土支撑施工；步骤2、负一层开挖及支撑；步骤3、负二层开挖及支撑；步骤4、综合接地施工；步骤5、底板防水、结构施工；步骤6、负二层侧墙及中板防水、结构；步骤7、负一层侧墙及顶板防水、结构；步骤8、土方回填。
15.本发明所述的有益效果为：
1、成桩—止水—控沉降一体化，节约成本，施工快捷。采用钢护筒 外侧混凝土填充 注浆的方式，处理快捷、高效，缩短了施工周期；2、为基坑开挖提供了有效的支撑反力，保证了围护结构安全；3、对周边环境影响较小。沉降控制效果好，减少了对周边环境造成的影响。
附图说明
16.图1 是地铁车站切断地下暗河基坑围护结构施工方法的工艺图；图2是地铁车站切断地下暗河基坑围护结构施工方法中钢护筒成桩的工艺图。
具体实施方式
17.参照图1和图2，对本地铁车站切断地下暗河基坑围护结构施工方法的特征详述如下：下面将结合实施例对本发明的技术方案进行进一步描述。所描述的实施例是本发明一部分实施例，仅用于说明本发明，而不是全部的实施例，也不应视为限制本发明的范围。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。实例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可通过市售购买获得的常规产品。
18.一种地铁车站切断地下暗河基坑围护结构施工方法，其特征在于：所述地铁车站切断地下暗河基坑围护结构施工方法包括如下步骤：s100、对地下暗河位置进行调查标记；s101、对地下暗河上游进行钢护筒成桩施工；s102、对地下暗河上游基坑外侧混凝土回填及注浆；s103、对地下暗河下游进行钢护筒成桩施工；s104、对地下暗河下游基坑外侧混凝土回填及注浆；s105、待基坑成型后，进行基坑内抽水试验；s106、按照明挖顺做法进行基坑挖掘施工。
19.所述步骤s101中，地下暗河调查包括如下步骤：第一步、选定工作方法；第二步、进行测线布置；第三步、现场测量位置及流向；第四步、互相印证确认现场调查结果。
20.所述步骤s101和步骤s103中，所述钢护筒成桩按照如下步骤施工：
①
根据地下暗河的现场调查结果，在地下暗河区域及两侧位置布设钢护筒围护桩，暗河两侧各3根；
②
加工直径1.15m，长度5m，壁厚5mm的护筒。加工过程中预留吊装和临时固定穿孔；
③
放线定位，在暗河上游车站主体围护结构位置。采用直径1.2m的旋挖钻钻进至暗河底3m处。施工前校核钻杆垂直度，施工中轻压慢钻，匀速钻进，保证成孔垂直度满足要
求。采用跳桩法成桩，并由暗河两侧逐步向暗河中心方向施工；
④
吊装安放钢护筒，采用十字固定法逐节焊接牢固；
⑤
采用直径1m的旋挖钻继续钻进至设计桩底标高；
⑥
下放钢筋笼，进行水下混凝土灌注。
21.所述步骤s102及步骤s104中，在进行混凝土回填时，包括钻灌注孔和观察孔的施工，而后安装导管，并且分层回填素混凝。
22.钻灌注孔和观察孔的施工时，上游钢护筒成桩完成后，基坑围护桩外侧2m处设置一排顺车站方向的灌注孔，孔间距2m，由暗河两侧向中间布置。基坑围护桩外侧5m处设置一排观察孔，位于暗河两侧以及暗河中间位置。
23.安装导管及分层回填素混凝中，导管下放至暗河底上方约0.5m处，按照先暗河两侧后中间的顺序，进行素混凝土回填，回填分三次进行，每次间隔6h，直至混凝土面达到观察孔顶，灌注孔回填至地面标高，拔除导管。将导管插入观察孔混凝土面2m，继续灌注混凝土，混凝土面达到地面标高后停止，做好混凝土面标高记录，24h后进行标高观测，混凝土面没有明显下降后结束灌注，否则应继续进行素混凝土灌注。
24.素混凝土回填完成5天后，通过袖阀管注浆对回填和桩周进行注浆加固，加固由基坑边开始，逐渐往基坑外延伸直到观测孔，注浆深度为暗河底5m至地表；上游区域处理完成后按照上述同样的方法处理下游，全部处理完成后进行下一步工序。
25.所述步骤s105中，暗河横跨车站主体基坑，上下游封堵完成后，采用旋挖钻成孔，通过水泵对暗河基坑内区域进行抽排水，验证封堵效果。
26.所述步骤s106中，明挖顺做法施工按照如下步骤进行；步骤1、冠梁及混凝土支撑施工；步骤2、负一层开挖及支撑；步骤3、负二层开挖及支撑；步骤4、综合接地施工；步骤5、底板防水、结构施工；步骤6、负二层侧墙及中板防水、结构；步骤7、负一层侧墙及顶板防水、结构；步骤8、土方回填。
27.该工法支护形式：采用围护桩进行支护的深基坑。
28.该工法适用地质：适用黏土类具有一定隔水效果的地层，地下水水头不高区域。
29.该工法适用环境：对施工周边沉降控制要求严格的区域，尤其适用于城市轨道围护结构施工。
30.通过对地下暗河的调查，明确暗河深度、边界及水流方向，采用钢护筒跟进成桩，利用钢护筒穿过地下暗河空腔区域，下放钢筋笼，灌注混凝土。暗河区域围护桩施工完成后，在基坑外侧钻孔分层回填素混凝土，沿地下暗河区域形成混凝土填充墙，为车站主体基坑开挖的钢支撑提供支撑反力，保证基坑的稳定。通过地表注浆，填充边界空隙，避免基坑开挖过程中渗漏水。基坑内试验验证成桩和封堵效果，最后完成基坑开挖和结构施工。
31.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依
然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。