刘亚运
中铁十一局集团城市轨道工程有限公司 广东深圳 518000
摘要:近些年来,地铁作为一种现代的公共交通工具,凭借其高效、安全、舒适、节能等优点在全国主要城市得到了快速推广。然而,地铁施工技术与日后运营过程中的安全性与稳定性密切相关。为了提高地铁工程的施工质量,本文简要分析了地铁施工技术要点,希望能提供有价值的参考。
关键字:地铁;施工;技术要点
城市地下轨道交通不但缓解了地面交通压力,方便了市民出行,更在节能环保、改善城市空气质量方面做出了巨大贡献,相信今后相当长一段时间,地铁将具有更为广阔的发展前景。然而,高速、高频率运行的地铁交通却需要多项施工技术作为支撑,方可确保其安全稳定运行。由于地铁施工过程容易受到气候、地质、城市交通等诸多因素的影响和干扰,所以对施工技术具有比较高的要求。现场技术管理人员要对各项技术要点进行不断的了解与研究,确保施工质量按照高标准进行。
1.地铁施工的特点
地铁工程不但具有施工影响范围大、工期长、工序复杂繁多、交叉作业频繁的特点,同时由于其施工位置在地下,对地质勘察成果的准确性提出了较高的要求,否则就可能会给施工过程带来不可预估的经济及技术风险。因此,在开工之前,施工单位要针对地质勘察结果及施工工况进行认真、细致的分析,发现问题及时协调设计单位处理,将施工风险降至最低;此外,地铁工程大多集中在大中型城市,城市地下管线繁多,分布极其复杂,施工区域的地下管线、临近建构筑物都干扰着施工过程的顺利开展,如处理不当,则会给当地市民的日常生活带来极大的不便。鉴于地铁施工的这些特点,必须针对其技术要点进行全面分析,在确保施工质量的前提下,争取尽快顺利完工,早日交付投入使用。
2.地铁车站明挖法施工技术要点分析
地铁车站明挖顺筑法是比较常见的地铁施工工法,出现时间比较早,通常可直接按照地铁设计单位提供的施工歩序由地表往地下施工。明挖法施工一般用于站位地表建筑物密度较低且距离既有建筑物一定范围、场地条件良好的情况,明挖法施工具备流水施工组织设计,具有施工效率高、成本相对较低的特点,并且地铁明挖顺筑法施工相比于暗挖,能避免地表断裂、塌方等问题,最大限度地保障了施工人员的人身安全性,产生的社会效益较好。
2.1管线探查改迁
在明挖顺筑法施工中,前期首道工序就是管线探查,一般除路面及混凝土层须使用机械破除外,管线探查范围内常采用人工挖掘探查。管线探查通常沿着围护结构施工位置,结合当地站位管线综合图反馈的管线信息进行预判,逐段进行开挖探查,部分像城市雨污水管受管道坡度影响,部分区段埋深较深,不易开挖探查,须采用仪器探测手段进行,最大限度和较高效率地暴露未知管线,尽量做到多探测,少遗漏,多匹配管线图纸和对接管权单位,了解和确认未知的路由信息。在探查到管线后,应沿管线敷设方向进行人工开槽挖掘,彻底摸清施工范围内的管道路由情况,当全部管线已找出,并联系到相关产权单位时,应申请各相关部门做好已知、未知的地下管线交底记录,针对布置的管线路由、类型、规格、材质、埋深、管线接口及控制阀的分布情况,与相关部门共同协商确定保护及改迁方案,并遵照相关方案推动前期施工,为后续施工组织扫清障碍。
2.2围护结构的施工
在地铁施工的过程中,由于受到地层开挖扰动、地下水位变化以及车站自身围护结构施工工序衔接不及时等因素的影响,施工区域周围的地层都会发生不同程度的沉降或建筑物变形,进而影响到施工过程中的基坑安全和施工质量保障。通过规定频率的施工监测结果指导,围护结构施工可有效控制地表沉降和基坑变形速率。因此,必须保证围护结构的施工质量和工序及时有效的衔接,确保其支护作用的充分发挥。为保证围护结构具有较稳定的支护能力与抗变形性能,施工之前要合理规划设定所要达到的施工控制目标,施工中要确保每一道工序的完成质量都符合施工方案及设计要求,结合主体结构施工结束并覆土回填后再监测一个月,直到沉降速率稳定,围护结构施工任务基本完成。施工过程如果质量控制符合设计要求,则进行下一道工序,否则就需要进行施工整改,直至满足设计及规范要求。
2.3有支护开挖
有支护开挖是指先将围护结构插入到基坑底部,在带支撑前提下对基坑内的土层分层进行开挖。在施工的过程中,围护结构先处于悬臂状态,此时基坑外的土体产生的压力需依靠支撑微变形产生的作用力和围护结构自身的刚度来达到平衡,从而抑制基坑变形的继续产生,保证基坑稳定。当开挖标高达到设计要求以后,就可以进行主体结构的施工。如果基坑内缺少相应的支护结构,则无法保证主体结构的施工界限。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆通常情况下,使用有支护施工的围护结构相比无支护施工而言都比较复杂,工序繁多,交叉作业和工序转换频繁,而且在工程造价上相对较高,施工风险也比较大。因此,一定要管控好施工技术和施工质量。
2.4放坡开挖
在地铁明挖施工中,放坡开挖施工在条件允许下一般都是首选方案,这种方法比较适用于明挖隧道埋深较浅或者地面比较广阔,地质条件较好的地铁工程,因为采用这种方法施工通常对周围的环境影响程度较小,对土层稳定性要求较高,自然影响也不大。所以,在施工过程中,只要控制好开挖坡率就可以达到预定效果。通常情况下,基坑开挖需要通过降水和排水的方式使工作面始终处于干爽状态,在进行降水方案选定时,需要考虑以下因素:①土体的类型及其渗透系数;②地下水水位须降至基坑开挖面以下0.5-1.0m;③根据工程的实际情况,确定地下水使用坑内还是坑外降水;④基坑支护方式,选定降水井点位置。
2.5主体结构的施工
地铁主体结构主要包括以下五个部分:结构底板、中板、顶板、侧墙、立柱。要想高质量的完成主体结构施工,就必须管控好木模施工、钢模施工、钢筋制作及安装、混凝土浇筑及养护施工,以及盖挖逆作施工中的这些关键环节。
以盖挖逆作法施工来说,在车站顶板和楼板施工环节必须采用土模施工。为保证其施工质量,先要依据地基承载力、土层软硬度和均匀性等情况,对地基进行加固处理,之后再进行土模施工。施工技术要点包括:①保证垫层的回填质量,回填部分的土层要夯实,确保不会发生沉降或隆起现象;②在土模和顶板、楼板施工的过程中,要保证地下水水位低于土模最低处垫层1.5m;③二次机械开挖必然会加大施工难度,因此,必须保证机械开挖一次到位;④将土模垫层设计成台阶状,并严格按照设计要求进行施工,确保土模的稳定性。
钢模是侧墙施工时的常用措施。在使用之前,要将模板彻底清理干净,表面有锈斑的要打磨至光滑,之后再涂上脱模剂待用。安装钢模板时,需采用放线的方法校准定位位置的精准度,控制好模板底部标高和钢模的垂直度。对于顶板、中板施工,需采用碗口式脚手架作为其模板支撑,为保证垂直传力,各层楼板脚手架的支点都要定位在同一条铅垂线上;此外,主体结构要采用分段浇筑的方法进行混凝土施工,须保证相邻施工段的施工缝在同一断面上,对于迎水面的混凝土结构,须在施工缝位置设置中埋式止水带、外贴式止水带、可重复使用注浆管、界面剂等细部处理的构造物,并对先浇混凝土断面在接缝处进行凿毛处理,以利于实现施工缝较好的止水效果。
(下转第313页)在混凝土浇筑施工的过程中,受振捣影响,不断使混凝土拌合料流动至水平,并不断带出骨料里的气泡,而使混凝土变得密实,在浇筑成型后的一段时间内,混凝土的自然收缩特性会导致混凝土表面出现一些干缩裂缝,同时随着龄期增长,水化反应热的不断积聚,使混凝土内部与表面产生较大的温差而产生温度裂缝,最终使结构外观质量和防水性能受到一定的影响,同时还有可能没有控制好混凝土流动性、浇筑速度、振捣质量、养护质量等外因导致部分区域的混凝土填充不实,局部出现裂缝。针对这些情况,通常都采用注浆的方法进行封堵裂缝处理,防止结构渗水,但结构自防水能力还是受到了减弱,因而需加强对混凝土施工的细节管控。
2.6防水施工
由于大部分的地铁主体工程位于地下,并且在进行分段施工时会出现较多的结构施工缝,是结构自防水的薄弱部位,同时主体结构混凝土极易受到地下水的浸泡侵蚀,进而引发工程耐久性问题。因此,除依靠抗渗混凝土结构自身防水外,必须依靠外包防水协助抗渗作用。通常主要的防水处理方法包括:①边墙、底板的卷材防水+顶板涂料防水②全外包卷材防水等,并结合各施工缝、变形缝、诱导缝等细部处理进一步完善整个防水体系,最后对渗漏的缺陷部位可以使用环氧树脂进行封堵,这种方法操作简单,且防水效果好,如此多道设防处理来确保地铁混凝土结构达到通常设计防水等级为一级的要求,不允许渗水。
结束语:
随着城市车流量的不断加大,道路交通的拥堵程度日趋恶化。在这情况下,地铁凭借其节能环保、行车速度快、载客量大、安全舒适等优势在全国主要城市得到了迅速推广,多个城市都在兴建地铁工程,力求缓解路面交通压力。希望通过先进的地铁施工技术,确保地铁投入运营后的安全稳定性,为市民出行提供便利条件的同时,更为提高城市空气质量做出巨大贡献。
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论文作者:刘亚运
论文发表刊物:《防护工程》2018年第4期
论文发表时间:2018/6/22
标签:地铁论文; 结构论文; 管线论文; 基坑论文; 混凝土论文; 施工技术论文; 工序论文; 《防护工程》2018年第4期论文;