摘要:为了节省地上空间,实现地下空间的充分利用,在部分城市中,地铁早已成为人们日常生活工作的主要交通工具。随着对交通建设方面的需求量增加,地铁隧道开始呈现大规模的建设状态,相应的线路交叉和换乘问题也随之而来。由于地下空间有一定的限制,所以,新建地铁难免会遇到穿越既有地铁线路的情况,通常,穿越既有地铁的方式有上穿、侧穿和下穿这三种,其中施工难度最大的就是新建地铁隧道下穿既有地铁。
关键词:下穿施工;地铁建设;隧道
1、下穿既有地铁施工方法的应用
1.1WSS加固法
采用WSS法的准备工作主要有以下两点:①对掌子面进行封堵,并对钢架进行使用悬挂钢筋网片连接,新建地铁隧道施工可在喷射混凝土被封堵的2~3h后进行。②搭建钻机平台应选择在合理的位置,并且其搭建角度应满足钻机灵活移动的空间需求,有关人员也需控制钻机的各项数据,放射孔的角度尽量控制在8~100°的范围内。WSS加固法主要有以下要点:①钻孔。施工人员在施工过程中应对钻杆的角度进行控制,保证钻杆钻进预计深度的准确。完成这一步骤后,有关人员则要合理对浆液进行调配。值得注意的是,调配后的浆液在对其凝固时间可靠性检查、达到标准后方可使用,且一般浆液使用量的范围是5~20L/min。②配浆。安装混合器在喷入馆的终端,其能够充分混合浆材。首先通过注浆泵在外管与内管中注入浆材,接着采用混合器混合浆材,当钻杆达到一定深度与高度时关闭混合器。最后通过滤网过滤后,将混合完毕的浆材向地层喷射。③喷浆孔与横喷射。在混合室处理完毕后,通过钻机将喷入管放置在地下,且地下喷入管的间距要保持一定范围。之后再进行喷射,喷射的用量多为15~20L/min。④喷浆与二次喷射。施工人员在喷浆时应对喷浆的压力有效把握,最佳压力为0.3~0.5MPa。二次喷射的过程中,应使用交替喷射的方式,且最好第一次为限制喷射,第二次为渗透喷射。由于渗透喷射的凝胶时间长且材料黏性较低,喷射到土质上的浆液较为均匀,能够避免浆材喷出到规定范围以外的区域,保证了新建地铁隧道的正常施工,使周围环境受到的施工影响较小。
1.2袖阀管注浆法
袖阀管注浆法主要有以下步骤:①钻孔。通过施工前采用水平尺以及垂球对钻机的水平性进行矫正,避免地面与钻杆之间出现倾斜。②下管。在对各个钻孔处理完毕后,需在钻孔内注入套壳料混合料,通过这种方式排出孔内的泥浆。其次,在钻孔内放置袖阀管,袖阀管的分节以4m为最佳,且应在每节袖阀管钻取25cm的孔洞。下管后连接相邻管节,使用粘合剂加固、粘连。封口料应优先选择细石混凝土,并加入速凝剂配合使用。混合液首次凝结后才可进行封口处理。③一序孔注浆孔注浆。施工人员进行注浆时应遵循自上而下的原则,注浆距离最好为50cm。设置专门人员调控注浆设备,对每台机器的注浆效果加以控制。一孔序的控制标准是注浆量,只有在之前的注浆孔达到有关标准后才可处理下个注浆孔。当注浆孔未达到要求时,可在下个注浆孔对注浆量进行增加。④二序注浆孔注浆。一序注浆孔工序完成1d后可以注浆处理相邻的二序注浆孔。施工人员应重视注浆的浆液,对浆液的控制范围进行控制。⑤封孔与灌浆。将水泥注入袖阀管中进行封孔。灌浆方式应采用高压力灌浆的方式,或对需要灌浆的管节进行处理。
1.3二衬施工与开挖支护
施工人员的施工间隔多为5m,通过钢架确保施工人员安全,特别是特殊地段需注浆封闭。二衬施工与开挖支护的施工要点主要有以下几点:①调整支护结构强度。二衬施工与开挖支护尽量采用临时支架,钢架间的距离以30cm为佳。相邻钢架的焊接应使用连接角钢,并设置锁脚锚管在钢架的两侧。工资钢的固定可采用10钢筋,且二衬施工时,施工人员要对地下地铁结构变形加以重视。②分区开挖。由于下穿地铁施工的工程量较大,可将工程分为多个小工程,开挖时应遵循自上而下的原则。上部导洞可以避免下部导洞发生沉降的现象,导洞的变相叠加的得以有效避免。分区开挖不仅可以使压力的释放得以减少,而且还可使地质破坏情况进一步减少。③保证线路结构与初支结构的紧密相连。钢架应相切于地铁线路的底面,且应采用钢楔子顶紧钢架之间的间隙,避免新建地铁应缝隙产生沉降现象。使用木楔子顶实钢架下部,提高钢架的支持强度。④密排钢。采用钢架紧密排布的方式能够对缝隙有效减少,并且钢架连接可以使用角钢。⑤初支背后回填注浆。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆初支施工过程中,将小导管设置在钢架环周围,待设置完成后的2~3h开始回填注浆处理。⑥二衬背后注浆。混凝土浇筑前,将注浆管预先埋在缝隙处,并焊接注浆管的防水板与上部圆盘。
2、工程实例
2.1工程概况
某市地铁10号线A一B区间内的隧道下穿既有地铁1号线,在该区间平均每6min就会有一列地铁通过。新建隧道在开挖施工时,主要采用的是矿山法,马蹄形复合式衬砌结构,1号线隧道外顶标高和外底标高只相差1079m。既有地铁1号线隧道的二衬主要是素混凝土结构,通过对现场的观察不难发现周边墙有很多的裂缝。
2.2WSS工法加固技术
根据地质条件、施工场地条件,经过认真筛选,决定采用二重管环向超前注浆加固地层,提高土体承载力。
2.3施工准备
首先要对掌子面进行封堵和连接钢架的全断面,并将双层的钢筋网片挂在上面,喷射同隧道初衬强度的混凝土封堵,在2一3d后,喷射混凝土可开始作业。在隧道内搭设一个钻机的平台,提高钻机移动的灵活性,将放射孔的角度控制在8-100。范围内,保证钻杆的水平高度和拱顶相差05一12m,每步的注浆水平深度保持在5一llm范围内。
2.4WSS加固技术的施工方法及要点
(l)钻孔。在钻孔时,要特别注意对钻杆角度和钻进深度的有效控制,按照规定的配合比来配置浆液,在配置完成后,在对凝固时间的可靠性进行严格检查,再进行喷射注浆。
(2)配浆。喷入管直径为42mm,将管内混合器安装在喷入管的末端,将浆材进行混合。当达到之前设定好的深度时,内管的喷气孔将会关闭,来进行横喷射。通过注浆泵把浆液分别压入内、外管,并在二重管末端的混合室器内进行混合,滤网在水平方向实行喷射,确保浆材能够浸透到地层中。
(3)设置喷浆孔。先用清水把在混合器中的喷浆冲洗干净,再利用钻孔机把喷入管设置到地下,控制喷入孔之间的间多巨为30一50em。
(4)横喷射。将喷入管设置到地下后,把端点关闭掉再实行横喷射的切换。喷射量为每分钟15-20L,如果场合比较特殊的话,可根据实际需要,将其控制在10L/min左右。
(5)喷浆。在喷射注浆时,要注意调整注浆的压力,将其控制在住3一住SMPa,实现水平渗透;在阶梯回抽喷射时,每步喷浆应控制在20一3c0m范围内。
(6)二次喷射。在完成一、二次喷射切换后,再实行复合喷射。二次喷射所使用的材料具有低私性、凝胶时间较长的特点,是一种浸透性浆材,可以使用压力喷射到土质颗粒间,且保持均匀,有利于降低对周边建筑物的影响;一次喷射属于限制喷射,二次喷射属于渗透喷射,浆材不会溢出喷射范围,有效的保护了地下环境不受污染。
3、结语
总之,新建地铁施工过程中难以避免产生线路交叉问题,施工人员应重视交叉路段的工艺管理,使下穿既有地铁的新建地铁隧道施工对周边环境的影响进一步减少。同时,施工单位与员工必须严格监管施工过程与施工技术,确保的新建地铁隧道的安全性,使隧道结构的强度得到大幅度提高。
参考文献
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论文作者:王策
论文发表刊物:《基层建设》2018年第7期
论文发表时间:2018/5/25
标签:注浆论文; 地铁论文; 隧道论文; 钢架论文; 浆液论文; 钻杆论文; 钻机论文; 《基层建设》2018年第7期论文;