围护结构施工技术

车站围护结构施工技术学习

随着城市地下交通对地下空间的充分利用，促进了城市深基坑进程的发展，大深基坑的安全经济施工已经是一个值得关注的问题。

围护结构是保证地面以下建筑物基坑在岩土层开挖、地下结构安全施工、并使周围既有建筑物和地下管线不受损害的前提下，由人工所提供的一种可靠而使用的地下空间屏障。深基坑四周一般设置垂直的挡土围护结构，一般是在开挖面基底下有一定深度的板（桩）墙结构。深度较浅的亦可以采用放坡开挖的方式。

一、车站围护结构概念及比选

1、基坑围护结构体系

（1）基坑围护结构体系包括板（桩）墙、围檩（冠梁）及其他附属构件。板（桩）墙主要承受基坑开挖卸荷所产生的土压力和水压力，并将此压力传递到支撑，是稳定基坑的一种施工临时挡墙结构。

（2）地铁基坑所采用的围护结构形式很多，期施工方法、工艺和所用的施工机械也各异；因此，根据基坑深度、工程地质和水文地质、地面环境条件等（特别要考虑到城市施工特点）经技术经济综合比较后确定。

2、深基坑围护结构类型

（1）在我国应用比较多的有板柱式、柱列式、重力式挡墙、组合式以及土层锚杆、逆筑法、沉井等。

（2）不同类型围护结构的特点见表1

表1 不同类型围护结构的特点

目前地铁常用的几种围护结构简要介绍如下；

1）SMW桩

SMW桩挡土墙是利用搅拌设备就地切削土体，然后注入水泥类混合液搅拌形成均匀的挡墙，最后，在墙中插入型钢，即形成一种劲性复合围护结构。

这种围护结构的特点主要表现在止水性好，结构简单，型钢插入深度一般小于搅拌桩深度，施工速度快，型钢可以部分回收、重复利用。

2）地下连续墙

地下连续墙主要有预制钢筋混凝土连续墙和现浇钢筋混凝土连续墙两类，通常地下连续墙一般指后者。地下连续墙有如下有点：施工时振动小、噪音低，墙体刚度大，对周边地层扰动小；可适用于多种土层，除遇夹有孤石、大颗粒卵砾石等局部障碍物时会影响成槽效率外，对粘性土、无粘性土、卵砾石等各种地层均能高效成槽。

3）钻孔灌注桩围护结构

钻孔灌注桩一般采用机械成孔。地铁明挖基坑中多采用螺旋钻机、冲击式钻机和正反循环钻机等。对正反循环钻机，由于其采用泥浆护壁成孔，故成孔时噪音低，适于城区施工，在地铁基坑和高层建筑基坑中得到广泛应用。排桩宜采取间隔成桩的施工顺序；对混凝土灌注桩，应在混凝土终凝后，再进行相邻桩的成孔施工。

下面我们对地铁深基坑放坡开挖和垂直开挖常用的几中围护结构施工技术做一下详细的阐述。

二、地铁车站土钉墙施工作业

1概念及适用范围

土钉墙支护是通过土钉技术的加固使其成为一个复合挡土结构。50年代末通过土层锚杆的使用使用挡土结构有了新发展。10年后出现了锚杆构造墙。60年代出现了加筋土墙。70年代出现了土钉墙，1972年法国承包商在法国凡尔赛市铁路边坡开挖进行了成功应用，1990年在美国召开的挡土墙国际学术会议上，土钉墙作为一个独立德尔专题与锚杆挡墙并列，使它成为一个独立的土体加固学科分支。适用于地铁车站明挖土钉墙施工。

2施工准备

对施工人员进行现场技术交底、岗前技术培训，经考核合格后方可上岗作业。

对施工所用原材料取样检验，检测指标必须符合规范要求；检查机具设备、人员配备是否满足施工要求、检查施工人员安全防护用品是否佩戴。

3技术要求

按照设计规范，了解设计孔深，孔径，孔位偏差大小，了解锚杆的倾斜角度和注浆压力，钢筋网片的尺寸规格及绑扎要求。

一般钢筋网片的搭接长度一般为15~20cm，锚固区锚固长度为5m范围之内，土钉长度一般在8~10m，具体应满足设计要求。

4施工程序与工艺流程

4.1施工程序及工艺流程

土钉墙施工首先清理边坡、布点、成孔后安设土钉，待检查合格后进行注浆及铺设钢筋网片，其具体的施工工艺如图1。

图1土钉墙施工工艺流程图

5施工工艺

(1)清理边坡

基坑开挖后，基坑的边壁宜采用小型机具或铲锹进行切削清坡，以达到设计规定的坡度。

(2)孔位布点

土钉成孔前，应按设计要求定出孔位并做出标记编号。

(3)成孔

根据经验及现场试验，一般采用人工洛阳铲成孔或机械成孔，孔径、孔深、孔距、倾角必须满足设计标准。

(4)安设土钉

在直径8～32mm的Ⅱ级或Ⅲ级钢筋上设置定位架，保证钢筋处于孔中心部位，支架沿钉长的间距为2～3m左右，支架的构造应不防碍注浆时浆液的自由流动。

(5)注浆成孔后应及时将土钉钢筋置入孔中，可采用重力低压（0.4～0.6MPa）或高

压（1～2MPa）方法按配比将水泥（砂）浆注入孔内。

(6)铺设钢筋网片

钢筋网片可用直径6～8mm盘条钢筋焊接或绑扎而成，网格尺寸150～300mm，锚杆与钢筋网片采用专业的锚具进行连接。

(7)喷射砼面层

喷射砼强度采用C20。施工顺序应自下而上，喷头与受喷面距离宜控制在0.8～1.5m 范围内，射流方向垂直指向喷射面，在钢筋部位应先喷钢筋后方，然后再喷填钢筋前方。

若喷射砼面层过厚则进行两层喷射，每层厚度约为50~70mm，为保证喷射砼的厚度，可用插入土内用以固定钢筋网片的钢筋作为标志加以控制。

喷射砼终凝后2h，应根据当地条件，采取连续喷水养护5～7d。

土钉墙支护最下一步的喷射砼面层宜插入基坑底部以下，深度不小于0.2m，在基坑顶部也宜设置宽为1～2m的喷射砼护顶。

(8) 坡面预留泄水孔

如基坑侧壁水压较大时，可采用泄水孔的方式，按照设计及规范要求在支护表面预留泄水孔。

6材料要求

6.1 钢筋水泥要求

水泥采用强度等级为32.5MPa的普通硅酸盐、矿渣硅酸盐水泥。

砂、石子采用细度模数不小于2.3的中砂和粒径不大于12mm的细石，砂含泥量不大于3%，石子含泥量不大于2%。

钢筋（或钢管）Ⅱ级或Ⅲ级钢筋，直径8～32mm；盘条钢筋6～8mm，若用钢管则采用直径为48mm的钢管。

6.2外加剂要求

外加剂采用符合有关规范要求的早强剂、膨胀剂和速凝剂，在冬季施工时喷射砼中应加入防冻剂。