地铁车站明挖施工技术控制要点论文_张强

地铁车站明挖施工技术控制要点论文_张强

中铁十九局集团轨道交通工程有限公司 北京顺义 101399

摘要:地铁作为我国重要的交通方式之一,在人们的生活中发挥着重要作用,地铁车站的施工质量,直接关系到人们的财产和物资安全,因此应对地铁车站的施工给予足够的重视。明挖技术是地铁车站施工中常见的一种技术,在地铁车站的施工过程中有着十分重大的意义。明挖技术包括多种施工类型,在其使用过程中应注意多方面的问题,抓住施工技术的要点,因此本文主要对明挖技术施工技术及其要点进行分析探究,对于地铁车站明挖施工技术的实施具有一定的指导意义。

关键词:地铁车站;明挖施工技术;基坑开挖

引言:

地铁交通中的关键性构成是地铁车站,具备分布广、结构复杂、施工规模大、难度高等一系列特征。地铁车站承担着交通枢纽的作用,其施工质量不仅影响着地铁运行效率,更关系着社会安全。明挖施工技术是近年来国际社会中广泛使用的一种地铁车站施工技术,分析地铁车站明挖施工技术要点,具有一定的现实指导意义。

1.地铁车站明挖施工概述

1.1地铁车站明挖施工的特点

明挖施工技术是应用于软土地下施工的最基本方法,其主要是指从地表向下开挖基坑或堑壕,直到工程设计标高后,自基底由下向上顺序施工,完成地下工程主体结构后进行土方回填的地下施工方法。明挖施工技术形成已久,且具有广泛的应用范围,截至到目前,明挖施工成为地铁车站工程建设中的最常用方法之一。与其他施工技术相比,明挖施工不仅操作简单、工期短,还具有主体结构受力情况好以及施工面多等特点,这有益于施工单位更好的控制工程总体造价与工程品质。但是,明挖施工的缺点也是明显的,如施工过程需要极大的施工场地、阻断交通时间长等,这使得明挖施工技术在现代化城市中应用存在困难。

1.2地铁车站明挖施工的方法

明挖施工技术及其应用的历史悠久,随着科学技术的不断更新与建筑工程施工工艺的持续精进,地铁车站明挖施工技术也随之进步,截至到目前,地铁车站明挖施工法主要包括3种。悬臂支护法开挖、放坡开挖法以及围护结构加支撑明挖法。根据实践经验与应用特点,笔者重点分析了第3种地铁车站明挖法,即围护结构加支撑明挖法。围护结构加支撑明挖法是施工人员为应对较深基坑而发展出的综合性明挖施工技术。若施工要求基坑的深度较大时,必然会产生数值较高的土体侧压力,为确保土地稳定性、避免发生土地坍塌等问题,技术人员必须有针对性地采用支护方法、设置支护结构【1】。

对于具体的操作工序而言,技术人员必须充分掌握支撑结构的刚度、强度、层数和间距等技术指标,就水平支撑与围护结构的共同作用情况、结构体系转化等进行精准的力学计算,以妥善组织开挖。从过往实践可以看出,围护结构加支撑明挖法重点适用于埋设位置深、边坡土体稳定性不足且外侧压力大的地下工程施工中。与此同时,施工技术人员还需定期或不定期的监测支撑状态,与其他支撑方法相比,水平支撑具备诸多方面的优势,不仅施工的可靠性和安全性强、墙体不易发生位移,且突破基坑开挖深度的限制。通常情况下,水平支撑主要包括3种形式,分别是横撑、角撑和环梁支撑。角撑适用于平面矩形围护结构的基坑拐角或断面变化位置,而矩形中长度较短的一边则采用横撑方法。环型支撑重点适用于平面环形同护结构。若基坑具有较宽的横向距离,施工单位应添加中间支柱,以在最大程度上维护基坑及其土体的稳定性。

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2.地铁车站明挖施工技术的控制要点

2.1基坑开挖

基坑开挖是地铁车站明挖施工中的首要步骤。从时空效应原理出发,地铁车站明挖施工中的基坑可分为多种情况,具体包括纵向分段开挖、竖向分层开挖、对称开挖、平衡开挖以及限时开挖等。若分块进行基坑开挖操作时,技术人员必须严格依照由上到下的顺序,同时严格控制放坡的坡度,通常情况下,该坡度可设置为1:1.5左右。当明挖施工达到设计标高后,应适当缩减放坡的坡度,并每隔一层设置一个台阶。与此同时,施工单位还需严格根据明挖施工速度,提前备好基坑土体的支撑材料或垫块等。待完成上述一系列步骤后,需妥善装备好钢管。

2.2围护结构施工

明挖法车站围护结构分为钻孔灌注桩施工、旋喷桩施工以及支撑体系施工。

2.2.1灌注桩属于隐蔽工程,但由于影响灌注桩施工质量的因素很多,对其施工过程中的每一环节都必须要严格要求,对各种影响因素都必须有详细的考虑,如地质因素、钻孔工艺、护壁、钢筋笼的上浮、混凝土的配制、灌注等。若稍有不慎或措施不严,就会在灌注中发生质量事故,小到塌孔、缩颈,大到断桩

报废,以致对整个工程质量产生不利影响。所以,必须高度重视并严格控制钻孔灌注桩的施工质量,尽量避免发生事故及减少事故造成的损失,以利于工程的顺利进行。

2.2.2旋喷桩桩底一般施工至强风化岩层,钻杆无法下行为止。钻机采用双管高压旋喷桩及高压注浆泵,当钻杆钻到既定标高后用高压旋喷机把安有水平喷嘴的注浆管下到孔底,高压喷射水泥浆冲击切割土体,随着注浆管的旋转和提升而形成圆柱体桩体,浆与土体经过一系列的物理化学反应,固结成桩。旋喷桩截面必须与钻孔桩相互咬合,以便于保证支护、止水效果。

旋喷桩施工工艺属于一种比较成熟的工艺,在地铁车站围护结构止水有非常良好的应用效果,能够使开挖后的基坑不受潜水、地下涌水的影响。旋喷桩施工必须逐排进行施工,保证施工桩长及桩径。在开挖后如发现旋喷桩与地层相接处有涌水现象,必须及时补桩、堵漏。

2.2.3支撑体系施工属于土方开挖前必须施工的临时构造,是为保证开挖后围护结构阻挡被动土压力所设置的结构。根据现阶段地铁车站所采用的支撑种类,分为钢管支撑与砼支撑两种,两种支撑各有优缺点。砼支撑具有良好的稳定性,且适用于复杂部位的支撑,但施工进度慢,影响土方开挖。钢管支撑具有施工简易、安拆方便等优点,但对于特殊要求的部位难以应用。

2.3防降水施工

防降水漏水是地铁车站工程建设中的重要问题,不仅直接影响着工程建设品质,还关系着地铁交通的有序运行与安全性。所以,在地铁车站施工过程中,施工单位必须将防降水漏水工作置于关键性位置。基于过往经验可知,防降水施工的原则应是“以防为主、刚柔结合、多道防线、因地治理”,具体来说,可从以下4个方面着手:首先,加强地铁车站施工的安全管理,定期或不定期的检测施工指标,以预防降水对施工作业和基坑开挖造成的消极影响;其次,加强刚性结构自防水施工,同时辅之以柔性防水技术,做好施工缝防水,从而全方位地保障施工安全、避免受到降水漏水问题的困扰;然后,充分考察施工现场的气候、季节和地质水文情况,科学编制防降水施工方案;最后,严格依据国家水源保护规范开展工程施工中的抽水工作,维护防降水施工并避免破坏其与外界环境之间的平衡【2】。

结语

综上所述,地铁车站作为现代城市交通运输系统中的重要枢纽,其集合了市政工程、地下商场以及通道转运的多重作用。明挖施工技术是地铁车站施工中的关键性技术,施工企业及其技术人员应紧密结合施工现场的地质水文、气候与季节情况,灵活运用开挖方法,并做基坑开挖与结构防渗漏水施工,以确保地铁车站工程结构的安全与稳定。

参考文献

[1]李围,何川. 地铁车站施工方法综述[J]. 西部探矿工程,2004(07):109-112.

[2]梁富帅,刘正伟. 试析地铁明挖车站的防降水施工[J]. 门窗,2013(04):114.

论文作者:张强

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第34期

论文发表时间:2019/4/9

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