张杨路地铁车站施工关键技术与变形性状实测研究论文 6页

　　张杨路地铁车站施工关键技术与变形性状实测研究论文.freel，且两车站在西端头井处共用原车站结构连续墙；东方路车站为地下两层车站，开挖深度约14m，张杨路车站为地下三层。车站基坑所处地质情况参见图2。车站标准段开挖深度20.8m，东、西端头井开挖深度为22.432m和22.866m。根据文献［2］的规定，本基坑为一级保护基坑，即墙体最大变形必须控制在0.14%H（开挖深度）也就是32mm以内。3张杨路车站的施工技术与变形控制措施3.1基坑“化整为零”施工技术 张杨路车站基坑中间增设4道临时封头墙，将车站分为五个小基坑（图1）进行跳隔明挖施工，具体施工顺序为：先施工两端头井（第一、五施工区），再施工中间部分（第三施工区），最后施工第二、四施工区。该施工方案充分考虑并利用了软土基坑时空效应理论来减小基坑的变形：首先，长基坑化为小基坑后空间缩小；其次，小基坑工程量相应减小，可以在较短时间内完成基坑的施工，减小基坑的暴露时间。3.2基坑内土体加固施工技术考虑到两端头井与标准段的开挖深度以及空间尺寸的差异，将整个基坑划分为重点部位（端头井）和非重点部位（标准段），从而选择不同的方法对坑内土体进行加固，即端头井内采用旋喷加固；标准段内采用水泥土搅拌桩抽条加固和振冲法双液抽条加固，两种加固范围在平面上相互间隔。为了提高基坑抵抗变形的能力，在开挖前，对基坑被动区土体进行加固，加固范围一般为基坑底下3～6m。但该工程标高-24.4m处即⑥层土顶面标高，该层土土体c，的值分别为41kPa和22°，强度已很高，而土体加固会造成土体的扰动，反而不利于该层土体强度的提高，故该层土不加固，即整个基坑被动区加固范围为坑底至标高-24.4m处。3.3钢管支撑与钢筋混凝土支撑组合施工技术 一般而言，钢支撑具有安装及拆除快捷并可以施加预应力等优点，但不易形成整体受力体系、整体稳定性不好；而钢筋混凝土支撑结构则受力均匀、整体受力性能好，但施工较慢、拆除麻烦。因此，在周围构筑物保护要求极高的车站基坑的关键部位即端头井的开挖过程中，将采用钢支撑与钢筋混凝土支撑相结合的方法，充分利用两种支撑的优点；而在非关键部位即标准段的开挖过程中采取钢支撑形式。具体情况为：基坑标准段采用7道钢支撑；两端头井内采取组合支撑的方案，其中一道、四道为钢筋混凝土支撑，其余则为钢支撑。4张杨路车站施工变形实测规律研究4.1西侧墙体水平位移变化规律图3为西侧I01处墙体水平位移的变化曲线，表1为该处墙体水平变形特征值。这里需要说明的是，第一施工区因为东方路车站原西风井结构的存在，影响到坑内高压旋喷施工，因此，在旋喷施工前已将结构凿除，即坑内开挖至地下8m，并已安装两道支撑，与此同时，坑外再进行盾构进出洞土体高压旋喷加固施工（加固深度为地下-11.0～-23.5m）；然后进行坑内旋喷施工，待土体达到养护龄期后进行开挖、支撑与结构施工。从图3中可以看出：（1）坑外旋喷加固对坑内部分卸载的地下墙墙体水平变形影响很大，坑外旋喷期间，最大变形达25.06mm，已达到控制变形目标的78.3%，无疑增加了后续工序的施工难度，比如调整坑内旋喷加固的桩位布置和施工顺序、增加钢支撑的预应力（下二道及以下各道钢支撑的预应力为设计轴力的80％，甚至100％）等等； （2）坑内旋喷施工时及下二道钢支撑复加轴力使得墙体变形减小5.39mm，减小幅度21.5%；（3）最大值并不随开挖面的下移而有规律的下移，最大值出现在地下10.5m～16m范围内，这主要是因为坑外土体（-11.0m～23.5m）加固后强度有较大幅度的增加（无侧限抗压强度1.5MPa以上），其自立性提高，对地下墙的土压力减小；（4）结构施工期间尤其是底板浇注后地下墙的水平变形很小，平均变形速率为0.08mm/d，已经稳定。表1I01处墙体水平变形特征值一览表4.2东侧墙体水平位移变化规律图4为第五施工区I9处墙体水平变形曲线，表2列出了I9处水平变形特征值。从图2和表2可以看出；图4I9处墙体水平变形实测曲线（1）墙体水平变形最大值为16.55mm，出现深度为地下17m处，在开挖面上3.8m，这与以往观测到的最大值在开挖面下2m左右的规律不同，可能是因为开挖面下土体强度本身已很高（⑤2，⑥，⑦层土，三层土的c，值分别为19kPa，19°，8kPa，31°，41kPa和22° ），并且经过加固，其抵抗变形的能力大大提高；（2）开挖与支撑阶段的变形占总体变形的80.3％，尤其是下六层的开挖与支撑阶段，变形占总体变形量的30.8％，结构施工阶段不到20％；（3）变形在底板浇筑后即趋于稳定，日均变化量已经小于0.1mm/d。表2I9处墙体水平变形特征值一览表（1）开挖与支撑阶段墙体水平变形最大值为11.35mm，出现深度为地下18m处，在开挖面上2.8m，其原因同上；（2）开挖与支撑阶段的变形占总体变形的96.1％，尤其是下七层的开挖与支撑阶段，变形占总体变形量的23.8％，结构施工阶段仅占4.9％，而且底板浇筑后墙体水平变形减小了1.13mm；（3）变形在底板浇筑后即趋于稳定，日均变化量已经小于0.1mm/d。需要说明的是，I9和I15两处墙体处于基坑同一开挖剖面上，而其水平位移最大值不完全一样，北侧（I9）最大值为15.64mm，而南侧（I15）最大值为11.52mm，北侧比南侧大35.8%，这可能与北侧土压力较南侧土压力大有关。 5结语本文介绍了张杨路地铁车站所采取的施工技术与变形措施，总结了基坑水平变形性状，希望对以后周围环境保护要求极高的基坑施工特别是平行换乘枢纽中后建地铁车站基坑的施工提供经验和借鉴。