盖挖法施工技术在浅埋地铁车站施工中的应用论文_孙磊1,杨湉2

盖挖法施工技术在浅埋地铁车站施工中的应用论文_孙磊1,杨湉2

无锡地铁集团有限公司 江苏省 214000

摘要:基于当前经济快速发展的背景,我国交通行业也得到了一定的发展,出现了各种铁路施工技术,而盖挖法作为一种重要的铁路施工技术,对浅埋地铁车站施工工作起着十分重要的作用。因此文章重点就盖挖法施工技术在浅埋地铁车站施工中的应用。

关键词:盖挖法;浅埋地铁车站;施工应用

近年来,随着国内地铁建设的发展,很多一线、二线城市纷纷开始新建地铁。随着地铁施工规模的扩大,很多车站位于城市交通繁忙的市中心区域,大多采用明挖法的施工方式。由于这种方式会在施工过程中占用城市道路,在基坑施工时管线存在多次翻交,一旦封闭道路,则会给交通带来严重压力。传统的做法在施工时虽然能够节约道路面积,但该方法在前期施工时需要占用基坑深度道路,无法解决城市中心面临的交通紧张问题。一些国家,比如日本或者欧洲国家均采用暗挖法,这种方法能够降低交通运行压力,但在施工中成本较高,目前国内对于暗挖法应用较少,这种地铁施工法对于城市道路交通产生的影响是比较大的。在本研究中主要以盖挖法施工技术作为重点,分析该技术的特点和应用前景。

1盖挖法施工的特点

盖挖法施工所占路面空间较少。为了能够发挥市中心城市道路的重要作用,需要在不影响现有道路的基础上,确保车辆在施工过程中实现安全通行,从一定程度上缓解市政交通压力,使用这种方式可以进一步促进城市交通顺利通行,缩短施工工期。从施工质量和效率上来看,采用该方法不仅能够避免深挖施工,同时还能够从一定程度上减少开挖数量,无须开展边坡支护施工,可以显著节约施工时间,缓解施工压力,可以尽可能降低施工的影响程度。近年来,随着浅埋地铁车站施工中广泛运用盖挖法的方式,盖挖法的优势也逐渐凸显,对于城市道路交通运行产生的影响较小,主要包括使用盖挖法,能够为地下线路提供一定的保护,减少管线使用并且能够减少整个施工中的投入成本,确保工程顺利完成。另外,利用该方法进行施工能够确保地面交通顺利运行,同时采用全面施工的方式可以减少施工带来的环境污染。盖挖法施工的成本较低。在一定程度上采用盖挖法的方式相对于其他传统方法来说投资成本较多,然而这一结论仅是针对直接土建工程而言的,从总投资成本上来看,采用盖挖法能够显著节约施工成本。同时很多浅埋地铁车站通常修建在市中心等一些人口较为密集的区域,一部分则修建在具有历史保护价值的建筑区域,由于这些区域道路拥挤,车站施工时会占据大量的地上道路面积。有关数据研究表明,仅由于交通拥挤导致的经济损失,对于一线、二线城市来说可达到上亿元,而采用盖挖法的方式进行施工不仅能够确保交通顺利通行,同时还可以显著节约地面的建筑施工面积,节约施工成本。

2 盖挖法施工技术在浅埋地铁车站施工中的应用

盖挖法技术综合了多种技术优势。经过研究我们发现,国内外近年来在地铁车站施工过程中,采用了多种先进方法并实现了多种技术的融合。针对上层土盖板或者浅基坑进行修建,之后需要对盖层土进行回填,在盖板基础上完成车站施工,通过使用该方法,不仅能够显著缩短施工周期,同时还可以大大节约施工成本,同时使用该方法在具体施工时,可以不影响城市道路交通的有效通行。采用矿山法进行隧道、轨道两侧和中间主体结构的修建,使用盖挖法进行其余部分的再次修建,使用顶管法施工时尽可能降低施工的不利影响。要想降低施工过程对于地面交通产生的不利影响,需要采用盖挖法的施工方式。而对于不同地铁车站来说,采用盖挖法施工时施工效果存在差异,比如 A 车站土壤是由细砂和圆砾共同构成的,周边建筑物较多,而 B 车站土层是淤泥软土层,在控制方面难度较大,由于地质条件存在较大差异,最终采用盖挖法施工的施工效果也不同。

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2.1 钢管柱的定位和安装

钢管柱的定位和安装在盖挖法施工技术中有着十分关键的作用。在盖挖顺作法施工当中,钢管柱作为永久柱进行使用。在地铁车站使用前期钢管柱主要起到承受汽车荷载以及顶板荷载的作用,在地铁车站使用后期,将会与板和梁共同承受压力。结合钢管柱的安装要求以及设计特点,采取上下两端同时定位法进行钢管柱的固定,工作人员应用螺栓进行上端的调节定位。在清除桩头混凝土之后,先后进行桩基超声波检测定位器安装以及桩质量检测等相关流程。在进行钢管柱安装的过程中,工作人员首先需要利用激光投影仪或者全站仪对钢管柱进行放样处理并使用垂球掉线法进行复核。然后需要安装钢筋网片进行固定,将预制定位器安装在钢筋网片之上,用长脚螺栓固定钢管柱和混凝土桩,并用水平尺抄平。最后,需要用混凝土对定位器的底部进行填补,使得定位既能够得到进一步的加固,工作人员在整个安装过程中不能进入柱底进行操作。所以,必须要保证钢铁柱安装位置的精确性,保证钢管柱安装的水平度,做好钢管柱的固定工作,保证钢管柱的安装质量。施工人员在钢管柱就位之后需要调节钢管柱上口的位置,使其与下口能够有效对应,保证钢管柱的垂直度。测量人员需要重新使用全站仪,放出钢管柱中心点,使其中心点能够和柱顶中心点相互重合起来。之后使用顶丝以钢套管为支撑面和钢管顶面焊接起来,在钢管柱和钢护筒中焊接一定直径的钢筋,进一步加固钢管柱的位置,在钢管柱固定好之后可以进行钢管柱内混凝土的浇筑。

2.2 做好水平受力构件设计

在地铁车站施工过程中,应用盖挖法施工技术进行建设,车站的受力构件主要包含临时钢支撑以及车站顶板结构两部分内容。临时钢支撑区域的验算以及相关参数的设定可以参照普通明挖法支撑体系进行设计。车站顶板设计过程中需要考虑与使用状态和施工状态相符合的计算模型,进行截面验算以及内力分析活动。在设计过程中,设计人员可以从正常使用极限状态以及承载能力极限状态两个过程进行设计。经过对这两个阶段受力和变形的分析,能够得到相关构件的控制标准,更好地满足车站建设的需求。其次,车站顶板还需要进行分期倒边施工,先完成一部分顶板施工,覆土之后再完成后续顶板施工,最后完成基坑开挖及结构施工,保证施工的有序性和科学性,使得盖挖法施工技术在浅埋地铁车站施工中能够得到科学系统的应用。

2.3 做好结构防水施工

地铁车站的防水性能影响地铁车站的正常稳定使用,影响地铁车站的使用寿命以及使用效率,因此,需要加强对地铁车站防水施工质量的重视。在应用盖挖法施工技术进行浅埋地铁车站施工过程中,为了保证施工质量和防水质量,要求车站侧墙采取斜切面的方式进行施工,保证混凝土能够饱满填充。在施工缝隙位置处设置 2 道止水条,并且沿着纵向施工缝的位置进行注浆管的埋设。在开展下部混凝土浇筑的过程中,需要对交界面的位置处进行凿毛处理和清洁处理,然后使用微膨胀混凝土或者无收缩混凝土进行充填,提高系统的耐水性能。在施工过程中,考虑盖挖施工容易引发的围护结构差异沉降以及临时立柱功能问题,需要加强对病害的防治以及顶板开裂病害的重视。要求工作人员能够将围护结构与柱子以及柱子与柱子之间的差异沉降控制在20mm之内,可以适当调整桩直径,提高单桩承载力。在桩基施工中,可以通过预先埋设桩端以及桩侧注浆管的方式,提高桩基施工质量和桩基施工效率,减少桩的沉降。

总之,盖挖法施工技术在浅埋地铁车站施工中的有效应用能够极大地提升地铁车站的施工效率,减少施工过程中对周围交通环境所造成的影响,保证施工效率和施工安全性。因此,需要加强对盖挖法施工技术的探究,明确盖挖法施工技术在实际应用的过程中需要注意的问题和技术要点,提高盖挖法施工技术的应用效率和应用价值,促进我国地铁车站建设项目的持续稳定进步。

参考文献:

[1]鲁彬,曹兴隆.大型地铁车站拱盖法施工方案比选研究[J].四川建筑,2019,39(06)

[2]郝海军.复杂条件下地铁车站施工关键技术研究[J].工程技术研究,2019,4(23)

论文作者:孙磊1,杨湉2

论文发表刊物:《基层建设》2019年第32期

论文发表时间:2020/4/7

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