摘要:在我国各项经及平稳增长的背景下,城市交通基础设施得到迅猛发展,民航业迎来了机场建设的高峰,为增强机场功能,改善机场环境,促进机场运营协调,提高机场运营效率,国内一些机场出现了机场飞行区穿越施工的需求,更多的机场将面临着在飞行区实施地下穿越的难题。
关键词:机场飞行区;地下穿越工程;管理;建造要点
1禁区施工管理要点
为了保障飞行区的空间不受干扰,需要在施工区与飞行区之间设置围界,严格控制人员、设备等进入飞行区。禁区施工管理是机场飞行区地下穿越工程管理的重点,应注重以下内容:(1)施工单位应制定严格的施工围界措施,明确围界高度、网眼尺寸和结构承载力要求,设置禁区围界大门和安监岗亭,并接受机场相关职能部门进行联合验收,施工单位应对禁区围界进行24小时巡视,确保其安全有效。(2)施工期间,严禁人员、车辆等未经许可擅自超出施工区域,禁区内的作业人员应向机场公安分局申请办理临时禁区通行证后方能进入禁区,禁区的所有固定施工用车应向机场公安分局申请办理车辆禁区通行证后方能在规定的时间内进入禁区。(3)禁区作业期间,作业人员必须身着易于辨识的外套(如反光的橙色或黄色背心),并将有效禁区通行证佩戴在胸前,自觉接受机场安全护卫人员的检查,并严格遵守机场的有关管理规定。施工结束离开飞行区时,所有作业人员的临时禁区通行证应及时收回,交专人保管,次日施工前再将通行证发给作业人员。(4)机动车辆的状态在进入禁区前应全面检查,确认处于安全可靠的正常状态后,方能在专人的引导下严格按照规定的行车路线和速度进入指定的施工区域,并按照机场飞行区运行管理的规定运行和避让机场的保障车辆。禁区的机动车辆必须配置黄色蜗牛式移动警灯、灭火器材和警示旗。蜗牛灯应24小时开启,禁区内严禁开启远光灯。(5)建设单位与施工单位应在进场前签署空防安全协议,做好不停航施工的空防安全教育与培训,同时会同机场方相关职能部门进行定期教育培训。
2施工控制措施
盾构机同步注浆设备盾构推进过程中盾壳与管片之间的建筑空隙必须通过同步注浆及时进行填充,尽可能地减少地表沉降。以某工程为例,对同步注浆设备进行了改善,增加1套双出料口注浆系统代替原盾构机的同步注浆系统,原注浆系统主要用于应急或补充的壁后注浆。2)注浆孔设置。将原盾尾的4套注浆管路和8个注浆孔改为8套管路、12个注浆孔,确保盾构施工过程中能有效控制地面沉降。3)盾构出洞地基加固。在盾构出洞以前,采用搅拌桩对端头井的地基进行了加固,并在靠槽壁一侧施工一排旋喷桩。4)预埋注浆管。盾构出洞前,在洞圈四周内衬墙内预埋注浆管,当出洞时出洞止水装置局部区域产生渗漏时,可向预埋注浆管内注聚氨酯或水泥浆封水。5)出洞段试验推进。盾构出洞后到达机场停机坪之前,作为出洞推进试验段。盾构推进试验段内,将地表沉降监测结果与盾构推进时的切口压力、推进参数、方向及高程控制、注浆量等进行对比分析,总结出其内在联系,确定穿越机场停机坪、跑道时的推进参数。6)改良土体。当刀盘前土体较为密实,影响到刀盘扭矩控制和盾构掘进速度时,通过加泥加水系统向刀盘前压注膨润土浆等进行土体改良。当盾构机背土使道面产生较大沉降时,通过盾构机背部增加的注浆孔向外压注膨润土浆等进行减摩改良。7)同步注浆。盾构推进施工中的同步注浆浆液采用高比重单液浆,主要含粉煤灰、石灰、砂、添加剂和水。此浆液能在压注初期就具有较高的屈服值,同时压缩性和泌水性小,可有效控制地面沉降和隧道上浮。8)二次注浆。为控制地表后期沉降,及时进行了二次注浆,二次注浆浆液采用双液浆,注浆工作遵循“少量多次”的原则,并及时根据地层变形监测信息调整施工参数,确保压浆工序的施工质量。9)分阶段控制。根据盾构穿越的工况特点,将整个盾构穿越主跑道划分为4个施工控制阶段,即试验段、穿越前控制段、穿越段和穿越后控制段。
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3明挖法
明挖法具有施工工艺成熟、工期短、工程造价低、管理容易、安全性高的优点。但明挖施工容易造成较大的地面沉降。广东珠海机场地道工程中,在软硬地基衔接处,由于基础出现不均匀沉降,导致服务车道出现了裂缝,且明挖施工需占用地表场地。为了不中断飞行区的正常运营,在地下穿越跑道(滑行道)时一般会采用各种暗挖施工方法。如可中断通航或有翻交施工的条件时,也可选用明挖法。上海浦东国际机场T1 -S1、T2-S2下穿越滑行道工程W,通过建设临时滑行道,逐步实施翻交施工,避免了对飞行区运营的影响。
4管幕法
管幕法利用钢管作为临时支护结构,可以根据地下通道断面需求而采用相应的形式,因此其断面形式多样,适应性强,目前主要有的管幕形式有一字形、门字形、圆形、半圆形、方形等。且管幕法能适用大断面施工,目前最大的管幕法工程已经达到跨度34m。如没有形成完整的泥浆套,箱涵与土体之间的摩阻力计算按照法向应力与摩擦系数进行计算。如能形成完整的泥浆套,则摩阻力与压力无关,与泥浆的特性有关。根据试验和工程经验,箱涵顶进过程中注入复合泥浆,虽然完整的泥浆套可能难以形成,但能极大地降低箱涵与土体的摩擦力,箱涵与泥浆的动摩擦系数可减少,从而延长顶进长度。当箱涵推进长度过长而推进力不够时,可以增加中继间来进行推进,中继间根据顶力计算设置,但中继间的设置将带来防水等一系列施工难题。当线路平面曲率或变坡大时,管幕法顶管施工和箱涵顶进施工都很困难,且对周边的环境影响大,因此线路以直线为宜。综合以上分析,管幕法能适应各种断面和较长距离隧道施工,当箱涵采用顶进施工时其适应长度相应减少,从几十米到一两百米;管幕法不适应于各种小曲率半径和大变坡线路条件。
5行区内高精度监测要点
在选取和制定机场飞行区地下穿越工程的监测项目和设备时应遵循以下原则:不损伤飞行区跑道及滑行道;不占用飞行区跑道及滑行道;不影响飞行区的正常运营;不对机场飞行区的磁场产生干扰;不对机场的安全运行产生影响。依据机场飞行区对监测范围和频率的限制要求,应优先采用无线、高精度、远程控制等监测技术,如采用全站仪自动监测技术、红外热像检测技术、三维激光扫描技术、分布式光纤传感技术等自动监测手段作为飞行区不停航施工监测的重要手段。在穿越跑道或滑行道时,监测测点应尽量布置在跑道、滑行道的轴线位置,并呈网格状布置。草坪区的沉降监测宜采用设置棱镜的全站仪自动监测方法,棱镜应架设在埋设于草坪区的水泥桩顶部,水泥桩的埋深不低于1m;跑道、滑行道、停机坪等区域的沉降应采用无棱镜全站仪技术等进行自动监测,实现实时测量、采集、储存、控制和无线传输数据。飞行区的地下穿越工程应结合常规监测手段和自动化监测手段,建立互联网智能实时监测系统,实现自动、远程、实时监测机场飞行区的安全状况,并构建信息化监测系统和风险预警体系。
结语
针对不同地层条件的地下穿越机场飞行区工程,需要选择合理的穿越方式和施工设备,采用先进的施工工艺和监测技术,制定严格的施工管理和控制措施,将工程施工的风险降低到民航部门要求范围内,满足飞行区的安全控制要求。
参考文献
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[2]彭芳乐,赵景伟,柳昆,等.基于控规层面下的CBD地下空间开发控制探讨:以上海虹桥商务核心区一期为例[J].城市规划学刊,2013(1):78-84.
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论文作者:龙勇
论文发表刊物:《基层建设》2019年第18期
论文发表时间:2019/9/29
标签:盾构论文; 机场论文; 注浆论文; 禁区论文; 滑行道论文; 地下论文; 跑道论文; 《基层建设》2019年第18期论文;