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摘要:为了加强市政工程风险源保护,有效控制施工安全质量。本文将以郑州地铁2号线东风路站,下穿郑州市主干道东风路的浅埋暗挖过街通道施工为例,对浅埋暗挖法施工技术工艺进行系统而简要的分析论述,希望能给予后续类似市政工程项目建设工作提供一些可用的参考意见。
关键词:下穿城市主干道;浅埋暗法过街通道施工;风险源保护;安全质量控制
一、浅埋暗挖法
浅埋暗挖法是基于新奥法基本原理,针对城市地下工程特点,20世纪80年代在北京地铁软土中开创的新方法。首次在北京地铁复兴门折返线工程应用,然后在军都山黄土隧道、复八线、西单车站等工程中成功应用。1987年8月北京市科委与铁道部科技司组织鉴定,定名为“浅埋暗挖法”。经过20余年广泛应用,形成了一套完整的配套技术,被评为国家级工法。。
二、工艺工法简介
1.基本原理
浅埋暗挖法沿用了新奥法的基本原理,创建了信息化量测反馈设计和施工的新理念;采用复合式衬砌新型支护结构体系,初期支护和二次衬砌共同承担荷载;应用浅埋暗挖法进行设计和施工时,同时采用多种辅助工法,超前支护,改善加固围岩,调动部分围岩的自承能力;采用不同的开挖方法及时支护、封闭成环、使其与围岩共同形成联合支护体系;在施工过程中应用监控量测、信息反馈和优化设计,实现不塌方、少沉降、安全生产和施工。基本原则(十八字方针):管超前,严注浆,短开挖,强支护,快封闭,勤量测。
2.浅埋暗挖隧道主要工程问题及采取措施:
(1)地表沉降及开裂控制——超前技术、工法优化、支护形式、支护刚度及时机、锁脚措施
(2)防塌技术问题——超前加固技术、掌子面稳定技术、支护技术、开挖技术
(3)近接既有建筑物的安全防护问题——建立沉降控制基准、隔断技术、基础托换技术、地基及既有建筑物加固技术
(4)近接地下临近构造物的安全防护问题——建立变形控制基准、地层加固、既有构造物加固技术、管线悬吊及迁改技术、超前支护技术。
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(5)地下水的防排技术问题——降水技术、施工排水技术、施工止水技术、结构防排水技术
(6)岩石隧道的爆破振动控制技术问题——控制爆破、减小循环进尺隔震、减震技术
3.浅埋暗挖法施工流程及开挖方法
郑州地铁2号线东风路站3b出入口分为明挖段和暗挖段两部分,其中暗挖段长50.55m,暗挖段顶板埋深约为4.11~5.66m。暗挖段断面为拱形直墙结构,衬砌型式为复合式衬砌。3b出入口施工顺序为施工明挖段结构的同时,暗挖段由车站提供作业面由西向东施工,再由明挖段提供作业面向中间施工,暗挖施工之前需做好两端管棚施工,确保暗挖出入口施工安全。暗挖过街段施工前,沿洞室正上方路面铺设钢板,宽度不小于12m,厚度为2cm,施工中路面车辆限载5t,车速限制在20km/h,必要时采取暂时调整车流,以确保施工安全。施工前确保对暗挖段地面范围进行详细检查,确保无地质探孔或地质探孔已按要求彻底封堵。
拟建3b出入口场地范围内无建(构)筑物影响,无需拆迁。本出入口暗挖段下穿花园路分布管线较多,主要影响管线为给水,雨水,污水及燃气管线,施工前需详细定位管线位置及属性,加强保护和监测。设计采用超前大管棚和超前小导管注浆加固后CRD法开挖。
工程实践证明,大管棚刚度大,一次施作距离长,小管棚注浆加大了围岩固结体范围,增大了预支护拱棚的厚度,实现了围岩的稳定;同时工法成熟,工艺简单、工效高、工期短、造价低。发挥了大管棚和小管棚的预支护的各自优点,形成了软~流塑状淤泥质地层下有效、可靠的预支护形式。
施工中成立了专门的监测及信息反馈队伍,制定了科学严密的安全量测实施计划,在本段施工过程中,针对软流塑地层高压缩性、地面建筑物密集的一些施工难点,共布置了近2000个测点进行了地表沉降、拱顶沉降、净空收敛等量测项目的监测,收集了大量的监测资料,及时掌握了各过程中的动态,有效地指导和控制了施工过程,保证了施工及地面建筑物和管线的安全。
施工人员坚持以科学理论分析为先导,以监控量测、信息反馈为手段,积极应用施工新技术,成功实现了高跨大断面洞室的暗挖施工,解决了极不利条件下非规则排列的井点降水,钻孔灌注桩隔断墙对邻近楼房建筑的成功保护,有效地控制了地面沉降。在施工中未出现坍塌及涌水事故,管线网路不断裂、不渗漏,保持了地面交通和办公等各种社会活动的正常进行,保持了良好的环卫、环保条件。经验收风道工程质量上乘,全部支护、衬砌结构尺寸标准,强度高,表面平整,基本做到无渗漏水。
三、浅埋暗挖法发展方向
拓宽浅埋暗挖法的应用范围已经推广应用于流沙、淤泥、含水砂层、流塑地层中,埋深最小0.8m,最大跨度26m,穿越密集民房。以信息化设计法补充和丰富传统经验类比法;选择适宜的辅助施工措施;选择合理的支护参数和施工方法,富水地层隧道结构的有效防水措施,开发小型灵活的地下开挖机械。
四、结语
工程实践证明,大管棚刚度大,一次施作距离长,小管棚注浆加大了围岩固结体范围,增大了预支护拱棚的厚度,实现了围岩的稳定;同时工法成熟,工艺简单、工效高、工期短、造价低。发挥了大管棚和小管棚的预支护的各自优点,形成了软~流塑状淤泥质地层下有效、可靠的预支护形式。
参考文献:
[1]孙振川,基于市政工程暗挖施工管理技术[J]沈阳大学学报(自然科学版).2006(06):第三版.
[2]王玉祥.市政工程管理方案设计研究[J]铁路技术创新.2016(03):13-15.
[3]刘华强.自动化智能技术在城轨运营管理及调度领域应用可行性分析.2016(04):18-20.
论文作者:张广禄
论文发表刊物:《基层建设》2017年第35期
论文发表时间:2018/3/20
标签:技术论文; 围岩论文; 管线论文; 超前论文; 出入口论文; 量测论文; 隧道论文; 《基层建设》2017年第35期论文;