近接隧道暗挖施工及变形控制论文_李伟

近接隧道暗挖施工及变形控制论文_李伟

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摘要:介绍南水北调引水隧道穿越北京地铁1号线五棵松车站的暗挖施工方法及既有地铁车站结构的变形控制措施,采用的第三方自动化监测对既有车站结构进行监控,有效地对施工的全过程进行监测与信息反馈,确保了既有地铁1号线的运营安全。

关键词:暗挖施工;近接隧道;变形控制;既有结构

1既有结构变形控制

1.1控制标准

根据既有线地铁运营安全规范、既有结构检测评估报告和结构安全验算结果以及专家的论证,地铁营运公司给出了既有结构和轨道变形的控制标准。

1.2监测安全控制管理

制定警戒控制标准F(设定:F=实测/控制标准值),安全控制标准值以设计单位允许值作为控制标准。通过F值进行三级预警管理。III级管理:F<0.7时,视为安全,表明结构物能确保正常使用;II级管理:0.7<F<0.8时,为预警状态,要引起注意,加强观测,应通知业主单位、运营公司、监理单位、施工单位等;I级管理:F>0.8时,为警戒状态,并立即通知业主单位、运营公司、监理单位、施工单位等。

当达到警戒值时,应启动应急预案。作为第三方的监测单位拟设定应急预案,内容应包括信息反馈、人员配备、监测工作、技术支持等内容。3既有地铁车站变形控制措施

在引水隧道下穿既有地铁车站施工中,保证既有线结构和运营安全是核心目标,是制定施工方案和施工措施的出发点。因此,在隧道开挖支护施工中,要严格执行管超前、严注浆、短开挖、强支护、早封闭、勤量测”的十八字方针,坚持呀挖一段,支护一段,封闭一段”的基本施工工艺。

1.3主要技术措施

1.3.1掌子面注浆

开挖前掌子面喷5cm厚C30混凝土进行封闭,每开挖进尺lm,注改性水玻璃浆1次,加固地层。钢管共11根,采用X25无缝钢管,L=1200mm,垂直掌子面梅花型布设,打入1000mm,外露200mm,注浆压力C0.3MPa。通过注浆控制掌子面稳定,确保开挖安全,防止因土层流失出现沉降。

1.3.2超前小导管注浆

格栅架设后拱部120。范围内打设超前小导管,小导管参数为:X25,L=1700mm、环向间距300mm,仰角150^-200,每棍排设1次,注改性水玻璃浆。小导管打设完后与格栅点焊固定,并用胶泥或棉纱封口,防止堵塞,影响注浆效果。注浆前喷5^-10cm混凝土封闭掌子面,以防止浆液外泄。注浆压力:根据地层现场试验确定,一般毛0.3MPa。

1.3.3回填注浆

考虑到暗涵所穿地层地质条件较差,在暗涵开挖支护施工时全断面范围内预埋必25,L=700~的回填注浆管,注浆管梅花型布设,纵向间距lm,环向间距2m,注普通水泥浆。配比为:V水泥V水=11,注浆压力控制在0.3MPa以内。孔隙大的部位可采用水泥砂浆,掺砂量应小于水泥质量的200,水泥强度等级为P.O42.5,砂子粒径不应大于2.5mm0

回填注浆应跟随开挖掌子面,并距开挖面Sm进行,且注浆时一衬混凝土强度应达到设计强度的70%0遇有围岩塌陷,超挖较大等特殊情况时,该部位预埋注浆管数量不应小于2个,具体部位在现场确定。回灌注浆施工应自较低的一端开始,向较高的一端推进。回填灌浆压力为0.2^-0.3MPa,在规定的压力下,灌浆孔停止吸浆延续5min即可结束。

1.3.4锁脚锚管注浆

为有效控制施工过程中的土体沉降,在格栅拱架拱脚部位打设琐脚锚管并注浆,锁脚锚管采用必42mm无缝钢管,L=1700mm。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆注普通水泥一水玻璃双液浆,配比为:V水泥V水玻璃=11,注浆压力毛0.3MPa0

1.3.5径向注浆

两暗涵间净距仅为3m,为减小隧洞开挖时土体扰动影响,在暗涵全环范围内与洞线成45。角隔棍打设必25mm,L=1700mm的径向注浆管间距300mm,两棍排设1次。注超细水泥浆,注浆压力毛0.3MPao

1.3.6管棚施工加固地铁车站与引水隧道间土体

引水隧道从南、北两个方向相向施工,至距离车站南、北边缘约15m的地方停止。施作注浆室扩大段,并在两个隧道之间开挖1个较高的横通道,形成注浆工作室。通过南北两个横通道的侧壁对车站底板下的土体进行水平注浆加固,采用管棚必108}8热轧无缝钢管,注浆压力机浆液选择需在注浆试验后确定,采用普通水泥浆。待被加固土体达到一定强度后,再上下导洞以短进尺开挖隧道。

2开挖方式

暗涵开挖渐变段(二)进尺为3棍/m。所有施工段开挖施工严禁多棍1次开挖,开挖过程中保留核心土。

2.1初支主要工艺

网片:采用8钢筋,网格皿50冷50,搭接1^-2个网格,布设在格栅内外两侧。

格栅拱架:采用必22,必12钢筋加工制作,加工格栅拱架满足设计要求,并结合施工现场条件适当分节。运至施工现场进行拼装,拼装误差应满足规范要求。

2.2开挖

首先破除封闭工作面的混凝土,根据测量放线的断面轮廓在拱部接连处开挖出30cm宽的槽,将网片和拱部格栅放入;然后调整中线、标高和同步里程,保证精度后焊接筋固定拱部格栅开挖后垫实拱架拱脚,然后依次开。开挖上部与下部之间保持1倍以上洞径距离o4既有线变形监测

监控量测是监视围岩稳定及判断设计与施工方法是否正确的重要手段,亦是保证施工安全、提高经济效益的重要条件、它必须贯穿施工的全过程。采用自动化远程监测技术,24h监控既有结构及运营轨道的变化、确保地铁营运的安全。

2.3雨期施工安全技术措施

雨期进行作业,主要做好防触电、防雷击和防台风的工作。电源线不得使用裸导线和塑料线,也不得沿地面敷设。

配电箱必须防雨、防水,电器布置符合规定,电器元件不应破损,严禁带电明露。机电设备的金属外壳,必须采取可靠的接地或接零保护。使用手持电动工具和机械设备时必须安装合格的漏电保护器,工地临时照明灯、标志灯其电压不超过36V。特别潮湿的场所以及金属管道和容器内的照明灯不超过12V。电气作业人员应穿绝缘鞋、戴绝缘手套。

高出建筑物的井字架、龙门架、脚手架等应安装避雷装置。搞好脚手架、井字架、龙门架的排水工作,防止沉降倾斜。

竖井边要放足边坡,搞好排水工作,一经发现紧急情况,应马上停止土方施工。

3结束语

施工中应严格遵循浅埋暗挖法施工的‘管超前、严注浆、短开挖、强支护、早封闭、勤量测”的十八字方针。严格按信息化施工原则进行施工管理,对既有的地铁车站的变形进行自动化远程监测,实行有效的信息反馈。若既有结构变形达到控制标准值的70时应发出预警;当达到80%时要采取必要措施改进施工方案,避免位移继续发展。应加强预加固措施,如掌子面注浆、超前小导管注浆、径向注浆、密排钢格栅、初衬背后回填注浆以及管棚施工等措施,以有效降低沉降量,减少对既有车站变形的影响。

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论文作者:李伟

论文发表刊物:《防护工程》2019年第5期

论文发表时间:2019/6/18

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