地铁车站出入口接驳位置洞门凿除施工技术论文_陈朝勃

摘要:此次研究以成都地铁6号线某站工程为例,分析新建附属出入口接驳位置的施工,论述出入口与车站结构接驳的施工技术,以此处理当前施工对现有结构的破坏影响,降低施工安全风险。

关键词:地铁车站;出入口;接驳位置;洞门凿除;施工技术

在城市现代化发展过程中,地铁建设速度日益加快,多个城市都大力开展地铁工程建设,以此解决交通出行问题。出入口是地铁车站建设的重要内容,通常是在车站结构施工完成后开展,主要集中于附属结构和车站结构接驳等施工领域。在实际施工建设期间,应当采取有效措施降低施工结构失稳率,提升施工安全性与有效性。

1、工程案例

成都地铁6号线某站共设4个出入口通道,2个消防疏散通道,2组风亭,附属与车站接驳位置较多。出入口和车站接驳施工的风险大,对于技术工艺的要求比较高。在开展附属结构、车站结构接驳施期间时,需要破除现有地铁结构建立门洞。在车站结构中,由于包含围护结构,破除施工会产生震动,因而增加安全风险。在接驳口施工过程中,破除洞口会影响结构稳定性,因此需要优化施工技术,降低负面影响。

在施工期间,必须对现有结构沉降变形进行控制,所以从以下方面进行优化:第一,前期加固处理。通过主动式加载法,将预应力添加在钢支撑上,加固薄弱地区。第二,静力切割。通过水钻和绳锯方式切割原车站结构,确保一次成型率,降低负面影响。在破除门洞时可选择静态切割和风镐凿除方法,以门洞凿除工程为例,分析不同破除门洞施工方法的优势与不足。不同施工方案的优势与不足如下:第一,风镐凿除施工方案。该施工方案的施工效率比较低,会产生较高的施工成本,施工期间会产生大震动,影响原有车站结构,使其出现变形裂缝。整个施工的噪音比较大,会产生大量粉尘,不满足市政环保要求。第二,静态切割。通过此种切割法能够提升施工效率,减少成本。在整个施工过程中也不会出现震动干扰,沉降与变形小,可以减少裂缝生成,整体结构稳定性高,可以减少噪声和粉尘污染。

门洞需凿除的桩基数量为5根,桩径为1m,凿除桩长为5.6m。风镐凿除施工,需安排4人换班施工,施工工期为7d。静态切割需安排3人施工,施工工期为4d。按照功效分析结果可知,风镐凿除施工的所需费用为8350元,静态切割所需费用为3580元,因此该工程选择静态切割法。

2、施工技术

2.1前期加固

在接驳施工期间,必须注重车站结构加固,例如结构板、围护结构、内衬墙。车站内衬墙和维护结构需承受荷载竖向力,因此需通过竖向钢支撑加固薄弱部位,以此避免原有结构变形。

2.2静态切割

第一,划分施工阶段。在进行门洞凿除施工时,切割范围为结构顶板上30cm至底板垫层标高位置。施工期间,应当对切割位置尺寸与标高进行严格控制,首先,切割门洞桩基,对于无法切割的部位,采取凿除处理。图1为分段施工示意图。

图1 门洞凿除分阶段示意图

第二,施工前准备。施工准备工作,主要包括场地平整处理,水电准备等。

第三,搭设架体。门洞切割施工前,搭设操作平台,确保平台防护栏高度大于1.2m。图2为操作平台示意图。

图2为操作平台示意图

第四,计算切割混凝土块长度。分析施工机械和现场施工条件,混凝土桩基切割直径为1m,重量为2.8t,切割长度小于1.5m。

第六,破除第1阶段门洞。具体施工内容如下:

(1)测量放线:按照门洞中轴线,在切割桩基面做好标注。对于门洞顶面标高,必须确保与顶板上30cm、底部标高、底板顶面平齐,将切割高度控制为1.5m/节,按照放线定点标记,在连接位置上选择不同的控制点,通过水钻进行角部钻孔施工。针对顶板以上30cm位置,则无需开展桩基切割施工。通过水钻方式开展桩基截断施工。具体施工如图3所示。

图3 门洞凿除第一阶段示意图(注:黑点表示钻孔位置,连线为切割线)

(2)排孔施工。选取顶板以上30cm作为排孔范围,该部位无法通过绳锯切割处理。施工期间应用钻孔机,钻头直径为10cm,长度120cm,排孔施工能够有效截断顶板以上桩基。主体围护桩基直径为1m,喷锚厚度为10cm,混凝土背面为主体施工预留防水卷材,洞口施工过程中应当严格控制钻孔深度,深度应当控制在1.1m以内,避免钻孔施工破坏主体侧墙和预留防水卷材。下图为排孔和结构位置关系图。

图4 排孔位置关系示意图

(3)切割施工:开工之前,首先开展穿绳孔洞施工。在进行穿绳孔洞布设时,应当将横向距离设置为主体预留门洞宽度,纵向距离为1.5m,在具体施工,过程中,也可以按照现场施工进行调整。在开展穿绳孔洞施工时,钻孔位置选择在附属结构方向,以免钻孔布设不准确,对车站主体结构的侧墙造成破坏影响。在切割施工时,应当严格按照第1阶段门洞切割图纸开展施工。以此减少分割后桩基之间的泥土粘接力。

(4)桩间土清理与桩头拔除:在此次施工中,采用挖掘机方式清理桩间与模筑混凝土,降低泥土粘结力。在施工过程中,为了确保拔桩头安全,避免桩块落地砸入主体结构中,对施工现场设备与人员造成伤害影响。对于分割后的桩块,则需要使用专用吊环下放。在拔桩过程中,通过挖掘机缓慢拔出桩块,当桩块拔出距离达到1/3位置时,撤掉水平拉力,将吊环设置在桩块顶部,同时通过调查将斜向拉力施加在桩块上。完全拔出桩块后,通过吊车将桩块下放到基底部,以免拔出过程中砸入到基坑底部,影响基底岩层。在施工过程中可以重复上述施工流程,直到所有桩块被全部拔出。使用挖掘机的机械设备进行施工时,避免其直接在主体结构上进行施工,防止中板结构开裂。对于大型吨位的吊车来说,则应当停放在出入口周边区域不能停,放在待切割门洞上方区域。

第七,破除第二阶段门洞。在施工过程中,不能采用绳锯切割法进行附属结构底板、桩基方式施工。由于附属结构的施工周期短,且凿除时间长。通过比较不同施工方案,拟采用水钻排孔的施工方式。

底部凿除界面为主体结构底板向下20cm位置,两侧凿除到桩基到附属结构界限位置,首先进行标高测量,标记水钻点,之后在操作平台上进行钻孔施工。为了保证施工安全,在截断桩基排空之后,必须立即放到拔出。

第七,桩头吊装和外运。对于下放的桩块,必须在基坑内进行切割分离,必要时可以采用破碎锤破碎,之后试验吊斗将其运送到基坑外,之后运往指定渣土场。整个吊装期间应当缓慢上升。

3、施工效果

在具体施工期间,采用前期加固与静态切割方式开展施工,能够避免损坏地铁原有结构,降低振动影响,施工安全性比较高。在整个施工期间,施工噪音小,且不会产生大量粉尘。在实际施工期间,可以完全隔离作业区域和其他区域,确保施工安全性。在施工完成后,结构沉降和变形系数比较小,不会产生新的裂缝,结构稳定性高。与风镐凿除技术相比较,本文所应用的施工工艺,不仅可以提升施工速度,还可以维护车站结构安全。

4、结束语

综上所述,水钻联合静态切割属于新型施工技术,施工安全性比较高,满足市政施工的环保要求,可以推广应用于建筑拆除领域。

参考文献

[1]俞荣仁.复杂环境条件下的地铁出入口改造施工技术[J].建筑施工,2019,41(09):1695-1697.

[2]袁江,陈骏.轨道交通沿线地下综合管廊同步实施方案分析研究[J].市政技术,2019,37(05):161-163+167.

[3]舒畅.砂性土中连接通道施工对地铁口变形影响分析[J].常州工学院学报,2019,32(03):31-34.

论文作者:陈朝勃

论文发表刊物:《城镇建设》2020年3期

论文发表时间:2020/4/3

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