地铁车站半盖挖深基坑施工技术论文_张平俊 胡紫阳,

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摘要:在城市地铁车站施工过程中,由于周边环境复杂导致制约条件较多;因此,想要减少施工进程与环境保护之间的矛盾,就必须要设计和采用合理的、科学的施工方法。半盖挖深基坑施工技术拥有明挖法及暗挖法,每种方法都具有自己各自的优点,既可以满足行车时对于路面道路宽度的要求,又可以满足地铁施工的需求,以高水平的完成通过实际工程的监测。从而能够达到缩短工期、提高技术经济效益、减小对城市交通秩序干扰等目标。本文结合实际的工程案例,总结有关工程的特点,分析对与地铁车站主体工程半盖挖法合理的施工方案;同时,就如何高效率高水平的半盖挖深基坑施工,以达到良好的施工效果,满足施工地周围的车辆有关行驶的要求,尽可能的缩短施工工期,提高施工效率。

关键词:地铁车站;半盖挖;深基坑

城市地铁车站施工受周边环境制约比较多,因此选择较为合理的施工方法可以减少施工方式与环境条件之间的矛盾。目前,我国地铁车站主要的施工方法有明挖法、暗挖法、半盖挖法、盖挖法等。其中,明挖法为主要施工方法,这种方法具有施工方便、施工速度快、受主体设计进度制约小等优质特点,事物都有两面性,明挖法也有占地面积大、给城市交通导行带来困难的不足之处,这种方法在交通繁重地段施工特别不适用。相对于以上几种方法来说,半盖挖法作为新型的施工技术,既能克服逆作法和全盖挖法施工进度慢、质量较难控制等施工缺点,又能组织交通高效的导行,除此以外,半盖挖法成本较盖挖法低,因此在地铁的施工建造领域得到了越来越广泛的应用。

一、工程项目的基本情况

某轨道交通线路标段共3站2区间。本标段地形平缓,现状地面高程约32-38m,地基复杂程度属中等复杂。两侧既有建筑物较多,场区地管网密布,环境条件复杂。该区段软土均分布范围广,主要为淤泥层,层厚为1.10—9.50m。地下连续墙穿越淤泥层,连续墙穿淤泥层、沙层成槽难:车站地质含淤泥层、沙层,成槽时易坍塌,遇弱风化花岗岩时成槽难以难度大。结合本工程的实际情况,车站主体采用半盖挖法施工,采用顶板逆筑施工。

二、工程项目的特征

1 较长施工路线,周围环境复杂,施工难度大

对于本工程来说,地质环境条件较为复杂。由于施工线路大部分处于沿海地区,拥有高水位储量丰富的地下水资源,因此对于地下结构在防水、防腐等方面要求比较高。众所周知,在工程的施工过程中,重点就是防水施工的质。部分车站主体采用逆筑法施工,而质量控制的关键点就是施工缝与防水工作。

2 施工时占道,交通疏散任务重

由于需要施工的车站大都分布于城市的主干道,所要面对的重要是交通流量大。在车站与施工区间需要进行施工时期的交通疏解工作,因为交通疏解的工期较短,所以本次地铁车站建造工程要求完工时间短,相对于其他工程来说工期紧张。

三、地铁车站主体工程半盖挖法施工方案

在本次工程施工的过程中,施工时需要采用分层次、分小段开挖土方的措施,防止土方倒运时间过长以及在基坑无支撑的状态下暴露时间过长等不良现象。挖土机械一定要注意的是不能碰撞围护结构、立柱及支架等在土方的开挖期间。用有关设备做好支撑工作,尽量避免由于碰撞震动破坏铺盖路面整体结构的稳定性。因为受场地和交通等条件的限制,对于半盖顶板盖挖条件下进行的钢管支撑需要采用吊车或者用龙门架,将两节钢管分节,然后垂直输送至基坑之内的支承枕木上,最后再进行拼装成完整型态,采用这种的方法来缩短支撑的架设时间。将钢管两端分别放置在事先搭设好的枕木垛上,此过程用两台小型的挖掘机就可以解决,调整好位置后按计算的要求施加预应的承受能力。技术人员要进行严密的组织,以缩短作业时间的目的。

四、地铁车站半盖挖深基坑施工

1 对于土方的挖掘工作

(1)如图1所示,当技术人员进行开挖施工工作的时候,首先应该将车站的明挖部分开挖1层,保证施工过程中的堆土至冠梁底部位置,开挖的深度尽量保持到一点二到一点五米之间,然后,对墙顶进行破除50厘米的工作,对钢筋,要及时进行绑扎工作,第1道混凝土用浇筑施工,采用支撑和冠梁的操作进行。

(2)开挖第2层的工作,一定要确保开挖至距离第2道支撑底部10厘米的位置处,两侧工作切记不能省略,在西侧,要保证布置3个出土面,另外,确保东侧布置2个开挖面。

(3)在进行开挖施工工作中要采用分段开挖的方法,开挖至基底位。开挖过程中,在支撑面下方要安排四台挖掘机进行倒土施工的工作,在这种工作中,需要调用长臂挖机来进行取土工作。在之前开挖的东侧和西侧,需要挖掘便道范围以外的土方,一直到基底的位置,当垫层施工完成,就可进行主体结构底板的开挖施工工作。

(4)通常来说,开挖过程中的围护结构会产生变形现象,因此为了防止这种现象的发生,施工中需要注意便道位置上面的土方要能抵御基坑两侧堆土产生的压力。要安排小型的挖掘机按照预留编导底部的位置,从北侧向南侧进行开挖工作,最后,再将剩下的土方内部部分开挖好。为了保证挖掘过程中基坑的安全性,需要先完成开挖结构段底板的开挖施工等一系列安全工作。

2 格构柱施工

在工程施工过程定位器的安装过程中,需将定位器锚固面上面的混凝土清理干净。在安装定位器前,需要先放线,安装结束后,一定要组织有关工作人员进行设备的核查与检验工作。

在进行格构柱的定位时,需要将其上端和下端一起固定,使用自动定位器对下端进行定位,使用型钢焊接的办法对上端进行定位。需要事先将其加工好自动定位器,垂直度、高程和平面位置等方面一定要进行精准的校正,然后将它有效固定在钢护筒壁上,在完成桩基混凝土的浇筑工作之后,需要将格构柱下端固定在桩基混凝土之上;同时,在定位器的中心,要对桩心进行直接的投测,一定要确保定位器的定位准确。在整体吊放格构柱的时候,需要确保一次性将其放入槽内,管端一定要结实地固定在定位器的环形定位板上,定位器与柱底的吻合度是否满足设计要求,需通过测定标高得以实现。在安装柱顶钢筋笼时,需在地面将其与柱体进行有效焊接,固定柱体顶部的具体操作如下图2所示。

3 明挖法与盖挖方法结合互补

不同施工方法存在差异性,所以施工中交界位置的不均匀沉降情况也会有所不同。在使用SAP2000对明挖地段和盖挖段进行研究时,发现获得了阶段结构底板和顶板的最大沉降值,具体信息详见下列图表1。另外,不考虑对明挖段地基加固情况,明挖盖的沉降值最大差异应该在5mm范围内。需要进行相关的加固处理,满足变形的协调条件。在对明挖段地基进行加固处理时,可以使用60cm的高压旋喷桩进行加固,基底以下3m为最佳加固深度,加固的有效范围为交界位置两侧9m以内,进行施工时应该使用普通硅酸盐水泥。

在施工时,由于工程地层相对比较稳定,土质分布均匀,中压缩性的土质性质结构更有利于地基处于粉质黏土层上。所以对车站的建造工程来说,粉质黏土的下伏地层主要是粉砂和粉土,厚度不均匀,物理力学指标差异比较明显,基底位于非均匀地基上面。盖挖段钢管柱的基础为桩基础,由于会受到基础形式不同的影响,明挖地段可以不进行处理,这样一来就使分界位置会有变形的情况出现,从而导致不均匀沉降的情况发生。

五、结语

综上所述,本工程采用盖挖法进行施工可有效解决施工环境复杂、施工工期紧、施工安全要求高等矛盾,可保证工程顺利完工,是一种较为合理的施工措施。本工程采用半盖挖法进行施工后,地表沉降和基坑变形都处于允许值内,取得了良好的施工效果,值得类似工程借鉴和参考。

论文作者:张平俊 胡紫阳,

论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年第06期

论文发表时间:2019/6/21

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