关于地铁施工技术的探讨论文_陈银河

腾达建设集团股份有限公司

摘要:随着城市人流量和交通量的增加,城市交通压力倍增。地铁作为现阶段城市主流的交通方式,可以有效缓解这一问题,已逐渐被社会和人们所重视和关注。本文就以某实际工程为例,就地铁施工中的重难点进行了分析,同时也就施工重难点的解决对策进行了阐述,希望能够为同类工程提供参考。

关键词:地铁施工;技术;难点;对策;

1.工程概况

(1)地理位置及工程内容

莲溪路站位于莲溪路与绿科路交叉路口下,横跨莲溪路沿绿科路东西向设置。绿科路道路红线宽为34m,莲溪路道路红线宽为24m,周边均为已建成企业科研办公大楼。车站全长252.2m,宽22.4m,站中心里程:K31+558.656。

(2)设计概况

本站为地下二层14m岛式车站,与远期18号线“T”型换乘,13号线莲溪路站为地下两层车站,18号线莲溪路站为地下三层车站。本期实施地下三层换乘节点,长度为37.7m,宽度为27.2m。车站按双柱三跨框架结构设计,车站采用明挖法施工。标准段底板埋深约18~18.3m,采用800mm厚地下连续墙+400mm厚双层衬砌结构,墙长33、34m,插入比为1:0.83~0.85。端头井底板埋深19.8~20.4m,采用1000mm厚地下连续墙+600mm厚侧墙双层衬砌结构,墙长36m、37m,插入比为1:0.81。换乘节点底板埋深约27m,采用1200mm厚地下连续墙+600mm厚双层衬砌结构,墙长55m(含7m素砼隔断承压水),插入比为1:0.78。

车站设置4个出入口、2组风亭,其中风亭均结合出入口设置,另主体东北角外挂地下一层换乘厅。附属结构底板埋深约为10.5m,采用600mm厚地下连续墙+400mm厚双层衬砌结构,墙长20m。

车站坑内设置立柱桩及格构柱,立柱桩兼做抗拔桩,格构柱伸入钻孔灌注桩内3m。全站共设置Ф850立柱桩41根,其中地下二层基坑30根,桩长36m,地下三层基坑11根,桩长45m。车站主体与出入口坑周拐角处采用高压旋喷桩加固止水,加固深度从原地面至坑底下3-6m。

2.工程施工的重点及难点

根据本工程设计要求及现场施工环境和条件,经分析,我公司认为本标段车站工程有以下3个主要施工重点和难点是制约本工程车站顺利进行的主要障碍,施工中必须对其进行严格控制。

(1)换乘段超深基坑施工是本工程的一个重点难点(2)确保车站基坑稳定、安全是本工程的一个重点。(3)车站施工降承压水是本工程的一个重点。

3. 车站工程重点、难点的解决对策

3.1 换乘段超深基坑施工的对策

本工程换乘段开挖深度达到27m,地下连续墙深达55m,达到⑦2层下约9m。换乘节点基坑,⑤3-2层和⑦2层均存在突涌可能,围护结构已适当加长,已将⑤3-2层隔断,但仍无法将⑦2层隔断,因此基坑开挖时需降⑦2层承压水。换乘段第一五道支撑为混凝土支撑,其余五道为Ф609钢支撑,第六道为Ф609双拼。地墙厚为1.2m。换乘段平面为基本上为27.2m*37.2矩形。

主要措施如下:

①围护结构施工阶段

1)采用十字钢板止水。

2)选好导墙类型,换乘段拟采用“][”,墙内须架设支撑,墙后回填密实。

3)选择先进适用的地下连续墙设备,本工程拟采用金泰SG60型成槽机,该设备成槽深度可达100m,成槽宽度达0.8-1.5m,满足本工程要求。

4)做好泥浆控制和槽壁垂直度的控制。泥浆选用优质材料,严格执行所规定的配合比。另外采用强制刷壁器进行槽壁的清理,直至达到要求,保证无夹泥、夹砂,清底作业必须保证槽底沉淀物厚度满足设计及规范要求。

6)每幅槽段在成槽完成后进行的超声波测探,及时判定成槽质量,成槽质量验收合格后立即下方钢筋笼。

7)钢筋笼加工制作应按设计图纸,施工规范要求进行,确保钢筋、桁架、插筋等规格、数量及位置的正确,起吊环焊接牢固。钢筋笼制作完成后,须经检查合格方可进行吊装。

8)要确保砼浇筑连续进行,砼的配合比必须满足设计要求,控制砼导管埋入深度为2~6m范围内,砼浇灌速度应该控制在4~5m/h为宜。

9)在混凝土达到强度后,使用油压千斤顶及时起拔接头箱。十字钢板接头的槽壁应设计与槽壁接头形式一致的刷壁器,以防止接头处夹泥过多,影响止水效果。

②基坑开挖阶段

1)在基坑开挖期间,坑内设置疏干井及降压井,坑外设置观测井。在基坑开挖中按照压力平衡的原则,根据水位监测数据,采用按需、分级降水,以降低承压确保深基坑开挖安全稳定。必要时坑外可以进行回灌减少周边地面沉降。

2)坑底均采用高压旋喷桩加固,加固范围为坑底及第五道砼支撑下4-5m。

3)设计坑底标高以上300mm厚的土方,采用人工开挖。基坑开挖放坡根据以往经验,总坡应控制在1:3以上,坡脚和坡顶设置排水沟,并应在坡面上采用彩条布覆盖,以减少雨水渗入。并根据需要坡表面采用钢丝网C10砂浆(5cm厚)抹面。

4)每道支撑安装后,及时按设计要求施加预应力,预应力施加至设计要求加钢楔顶紧持续2~5分钟后,方可拆除千斤顶。支撑应力复加以环境监测数据检查为主,以人工检查为辅。假若轴力值减小,应及时复加预应力。

③结构施工阶段

1)开挖到设计标高后,及时施工垫层及底板。

2)底板混凝土强度达到设计要求后方可拆除第七道钢支撑。支撑拆除时,首先用千斤顶松开活络头,再将支撑吊出基坑,所有拆除的支撑材料及时解体,装运出场。然后依次施工侧墙、楼板,并按照设计要求拆除支撑。

3)结构施工时做好模板和支架的搭设,结构浇筑完成后做好养护工作。

④加强施工过程的监测和测量工作

根据施工需要,进行监测频率的调整,对重点部位进行重点监测。加强施工监测数据的分析与反馈,发现险情或数据变形超标的情况,立即进行分析,查找出原因,并采取措施,确保施工过程处于可控状态,实行信息化施工。

① 确保地墙注浆的质量

必须严格按照设计要求进行地墙墙趾注浆,并严格控制浆液配比和注浆量。

② 确保基坑降水的质量

为加快降水进度,确保降水质量,拟采用深井-真空井点降水,并切实做到:每个井点承担的降水面积不得过大,开挖前降水时间得不少于20天,并通过观测井进行水位观测,确认基坑内地下水位已降至基坑底面以下1.0m后才能进行基坑土方开挖,并在基坑较深的地段加设降压井,保证(微)承压水不对基坑开挖形成安全隐患;并做到按需降水。

③ 及时抽排基坑内的明水

基坑开挖尽量安排在旱季施工,并要随时排干基坑内的明水,防止地表水渗入土中软化土体。

④ 及时施作垫层和底板砼

基坑开挖到底后应及时施作垫层砼封底,不允许长时间暴露,并应在最短的时间内将结构底板施作完毕,只有当结构底板砼有了一定的强度后,基坑安全才真正有了保障。

⑤ 处理好换支撑、拆支撑和结构砼施工的关系

明挖法结构钢筋砼按照从下至上的顺序逐层施工,此时应处理好拆支撑、换支撑和结构砼施工的关系,施工中应注意:必须待结构砼有了足够的强度后才能拆除或替换支撑。

3.3 车站施工降承压水是本工程的一个重点

本工程基坑开挖处分布的⑤2层、⑤3t层、⑤3-2层为微承压水含水层;⑦2层为承压含水层;⑤3-2层和⑦2层存在水力联系。根据上海市工程实践,(微)承压水水位埋深年呈周期变化,⑤2层、⑤3t层、⑤3-2层微承压水一般埋深变化范围为3.0m~11.0m,⑦层承压水一般埋深变化范围为3.0m~12.0m。根据上海市工程建设规范《岩土工程勘察规范》,(微)承压水位按高水头(水位埋深3m)和实测水头考虑,拟建项目各构筑物的突涌评价见下表。

根据估算结果,车站标准段基坑除⑦2层不突涌,其余⑤2、⑤3t及⑤3-2层均存在突涌可能;车站端头井基坑、18号线车站换乘范围基坑⑤2、⑤3t、⑤3-2、⑦2层均存在突涌可能;车站附属结构⑤2层在突涌可能,当基坑开挖深度大于11m时,⑤3t层存在突涌可能,⑤3-2层不突涌。

4.结语

作为交通运输方式中比较特殊的一种,地铁凭借自身的优势,在经济发展建设中,发挥着重要的作用。新的历史时期,城市交通日趋频繁。资源和环境形势日趋严峻和紧张,在施工过程中,地铁需面临着更严峻的挑战。所以需要不断地创新和研究地铁施工技术,在施工作业时候需要严格依据相关的技术要点,对施工人员和财产的安全性提供保障,使地铁的施工质量得到进一步提高,进一步促进社会的发展和进步。

参考文献:

[1]上海轨道交通13号线二期工程13(2).106莲溪路站、陈春东路站-莲溪路站区间施工组织设计书.[Z].2016

论文作者:陈银河

论文发表刊物:《基层建设》2017年第13期

论文发表时间:2017/9/7

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