大断面暗挖地铁车站双侧壁导坑法施工工序研究论文_王辉

大断面暗挖地铁车站双侧壁导坑法施工工序研究论文_王辉

中铁二十局集团第五工程有限公司 云南昆明 650299

摘要:针对可在大断面暗挖地铁车站中使用的双侧壁导坑法,在简述其原理和优缺点的基础上,对双侧壁导坑法施工工序进行深入分析,提出每一道工序的要点和注意事项。

关键词:大断面暗挖;地铁车站;双侧壁导坑法

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随着地下交通建设不断发展,地铁成为各大城市的关注要点,而对于复杂环境下的大断面暗挖地铁车站,采用传统的施工方法无法满足实际要求。此时,就需要用到双侧壁导坑法。

1大断面暗挖地铁车站双侧壁导坑法施工工艺概述

1.1施工工艺基本原理

施工中,通过中隔壁的设置将隧道断面成为三个小的断面,其中,左、右两个导洞先行施工,中间的导洞滞后施工;在初支仰拱成环以后,将两侧导洞的临时支撑体系拆除,以此形成完整的断面。左、右两个导洞的断面都呈倒鹅蛋型,这样对拱顶的下沉控制十分有利。目前,这一施工方法主要用在砂卵层地层、粘性土层以及砂层当中。

1.2优缺点

如果隧道的跨度相对较大,对地表沉陷有很高要求,且围岩条件很差,采用传统方法无法对围岩变形进行有效控制,则可选用这一方法。经现场实测可知,采用该方法施工时产生的地表沉陷只有短台阶法的一半。另外,虽然采用该方法的开挖断面有很多的分块,会产生较大的扰动,初支时全断面实现闭合需要很长一段时间,但所有分块都能在完成开挖后实现自闭合,因此在施工过程中变形基本不会发展,能有效保证施工安全。该方法的主要缺点是施工的速度较慢,且成本偏高[1]。

2大断面暗挖地铁车站双侧壁导坑法施工工序

2.1土方开挖

(1)隧道开挖时不能有水,如果突遇地下水,需要立即采取有效措施进行防治,如降水和注浆止水。

(2)在暗挖开始前,应做好地层的超前支护与预加固,经检查确认合格。

(3)所有开挖与运输设备都准备齐全、到位。

(4)开挖之前,对地质资料进行核对,对沿线范围内的所有管线和构筑物进行调查,然后根据调查结果制定合理有效的保护或规避措施。

(5)隧道开挖之前,以业主提交的工程测量资料为依据开展核对与交接工作,对平面及高程控制点进行测设,完善测量资料,为正式施工做好准备。

(6)由监理单位对施组设计与施工方案进行检查审批,通过后开始对全体人员实施详细的安全与技术交底[2]。

(7)按照从上到下的顺序一次性开挖完成,期间严格沿轮廓线进行,每次开挖的进尺应控制在0.5-1.2m以内,同时按照方案和规范的要求做好初支。

(8)施工中可采用人工和机械相互配合的方法,在机械开挖过程中,应设法减小对周围土体造成的扰动,并预留一定余土,用人工进行清理。

2.2混凝土喷射施工

(1)在混凝土喷射前,先清除掌子面上的危石,然后用空压机吹去所有杂物。

(2)在施工中需要用到的所有机具设备与原材料都应准备齐全,同时确保机具设备可以正常稳定的运行,所有原材料都应经过检查并确认合格。对粗集料进行加工前,应二次过筛,避免混入超径颗粒,导致机械设备被堵塞。而细集料应对含水量进行严格控制,同时数量要符合施工要求[3]。

(4)在喷射混凝土的过程中,不可随意改变外加剂的掺量,并对水泥进行检查,确认是否是新鲜的水泥,如果已经过期,不可在施工中使用。

(5)喷射设备的风压应按0.3-0.5MPa严格控制,并对喷嘴和受喷面之间的距离及角度进行严格的设定。一般喷嘴和受喷面应保持垂直,当受喷面上设有钢筋时,应将角度调整为70°,两者的间距按0.6-1.0m严格控制。

(6)在混凝土喷射时,应对混凝土配比及回弹率进行认真检查,一般边墙的混凝土,其回弹率不能小于15%,而拱部的混凝土,其回弹率不能超过25%。

(7)喷射应分层进行,从下到上保证喷射的均匀性。边墙和拱部的分层厚度确定为7-10cm、5-6cm。如果厚度较大,将因为自重太大而发生脱落,或在围岩和拱顶之间产生空隙;而厚度太小,会使粗骨料发生回弹。

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(8)在喷射时,应认真做好检查,确认是否存在空洞等缺陷,若发现,应立即停止施工进行填补,避免形成薄弱环节[4]。

2.3格栅钢架施工

(1)拱架上的焊接不能存在假焊,且焊缝的表面不能存在缺陷,接头处应达到饱满和密实,需要时,可贴上一层厚度为10cm的钢板。将钢架加工好后,先进行试拼,当误差和翘曲都小于允许范围内,即可在施工中使用。

(2)在立拱时,每节钢架之间的联结都应达到牢固,且位置准确。

(3)在钢架安装之前,应将底脚处的杂物和垃圾都清除干净。当这一部位的标高不满足要求时,不可使用洞渣进行回填,而是要用混凝土对基底进行加固,以此使钢架的底脚可以处在牢固的基础表面。

(4)在分步开挖过程中,需要在拱脚处安设置锁脚锚管,其长度应为2.5m,每侧脚板都应设置2根,然后用U型钢筋将其和钢筋连接到一起。

(5)钢架和围岩之间的缝隙,可使用混凝土进行充填。在喷射混凝土时,应将整个钢架都覆盖住,使保护层的厚度达到4cm以上。对下台阶进行开挖施工时,需要在拱脚的下部设置混凝土垫块。

2.4钢筋网片施工

(1)钢筋的材质与规格都必须达到设计和规范的要求,在进场前和使用前都应进行严格的检测试验,完成检测试验,并确认合格后方可使用。

(2)钢筋应在经过冷拉调直以后才能使用,而且钢筋的表面不能存在锈蚀、裂纹及污物。

(3)钢筋网的铺设必须平整,和钢架之间紧密联结,相邻两个网片间的搭接长度应达到15cm以上,即一个网格的边长[5]。

(4)洞外预加工钢筋网片,网格间通过点焊相连,检查合格后运输到隧洞中进行安装。在安装过程中,将钢筋网平铺在混凝土的受喷面上,同时和锚杆紧密相连。

2.5超前小导管施工

(1)对小导管的材质、深度、长度、直径和间距等进行检查。

(2)注浆的过程中必须全程旁站。注浆时,对泵机排浆量及其变化情况进行检查,避免漏浆、堵管和跑浆。同时,认真做好施工记录,为注浆效果的分析提供参考依据。

(3)应经常对管口进行检查,现场施工人员用手电检验注浆的效果,杜绝假注浆。

(4)小导管的安装可以使用打入法,也就是先进行钻孔,孔径比导管的直径略大,再将导管从钢架中穿过,通过钻机或锤击的方法顶入,要求顶入的长度达到导管长度90%以上,最后用空压机将管中的砂石清除干净。

(5)将小导管安装好后,对孔口和它周围的缝隙进行封堵,并在必要的情况下,在小导管的周围进行混凝土喷射,避免工作面发生坍塌。

(6)隧道的开挖长度不能比导管注浆长度大。

(7)在实际注浆量满足设计要求,或注浆的压力等于设计压力后,停止注浆。

3结束语

综上所述,双侧壁导坑法是一种能在围岩情况很差的隧道中使用的新施工方法,它能解决很多传统施工方法无法解决的问题,包含土方开挖施工、混凝土喷射施工、格栅钢架施工、钢筋网片施工和超前小导管施工几个工序,施工中应严格控制每一道工序的质量,只有这样才能使这项施工工艺的应用达到理想效果。

参考文献:

[1]冯剑锋.下部硬质围岩条件下双侧壁导坑法的工法优化及监控量测[J].工程建设,2019,51(01):74-80.

[2]杨景贺,王朋,王晓卿,司林坡.大断面隧道双侧壁导坑法施工数值分析[J].施工技术,2019,48(01):79-83.

[3]崔向阳,丁浩,陈杰.汕湛公路隧道施工方案优化选择[J].山西交通科技,2018(06):179-182+255.

[4]谭利华,李东坡,秦立鹏.陡峻峭壁位置隧道出洞施工技术[J].工程建设与设计,2018(22):144-145.

[5]易锡章,王鹏,杨果林,张华强.隧道跨度对双侧壁导坑法施工围岩与支护结构的影响[J].施工技术,2018,47(21):46-49.

论文作者:王辉

论文发表刊物:《建筑细部》2018年第21期

论文发表时间:2019/5/6

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