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摘要:城市地铁工程的建设可以有效降低城市交通压力,提升公路交通的运输能力。在地铁工程建设施工中,明挖法是一种常用的施工方法,论文对地铁明挖施工的特点进行了介绍,并对明挖车站的防水设计以及施工技术要点进行了探讨。
关键词:地铁;明挖车站;施工技术;要点
1地铁明挖车站施工方法
1.1 悬臂支护法开挖
在施工过程中,将基坑围护结构插入到基坑底部,然后挖掘基坑内的土体,这种挖掘方法被称为“悬臂支护法”。在利用悬臂支护法进行土方开挖的过程中,开挖结构处于悬臂状态,土体所产生的压力依靠开挖面和本身的刚度来保持压力平衡。当开挖深度达到设计要求时,就可以进行主体结构的施工。在悬臂支护开挖中,围护结构相对复杂,而且工程总体造价较高,施工难度也较大,因此,在施工过程中,需要对施工结构的质量进行严格的控制。
1.2 放坡开挖法
在地铁明挖车站施工中,放坡开挖法通常是首选的施工方法。放坡开挖主要适用于隧道埋深较浅的地铁工程施工。由于该方法在施工过程中对周围环境的影响相对较小,因此,在施工过程中,只需要合理控制放坡率,就可有效控制施工成本和土体结构稳定性。
1.3 围护结构加支撑明挖法
当基坑深度较大时,会受到较大的土体侧压力。为了保证土体的稳定性,通常采用地下连续墙结构围护,然后再通过加强支撑围护的方式提高其稳定性。在施工过程中,需要加强对施工工艺要求的重视,深入分析支撑结构的刚度、强度和间距,从而控制施工质量。同时,也要检查支撑状态,及时发现其中存在的问题,确保施工质量。
2工程施工要点
2.1 旋喷桩施工
在旋喷桩施工过程中,需注意以下内容:①钻机就位。根据设计孔位安装好钻机,使钻杆头与孔位中心一致。在钻机安装好之后,对其垂直度进行校正,以满足规定要求。②钻孔。根据地质的不同选择不同的钻井机械,钻孔的位置与设计位置之间的误差应该控制在50mm以下。③插管。完成钻孔作业之后,将岩芯管拔出,并根据要求将二重喷射注浆管插入孔内指定深度。在插管过程中,可以边插管边射水,但是需要将水压控制在1MPa以内,以免泥沙堵塞喷嘴。④喷射注浆。当喷射注浆管插入到指定深度后,即可按照由下到上的顺序喷射注浆,在桩底部旋转喷射注浆60s以后,再不断提升喷射高度。在该过程中,需要保持旋转,但切记提升速度不能过快。当发现喷射无法对桩体直径产生影响时,需要进行二次喷浆。如果喷浆过程中出现故障,为了避免桩体中断,需要立即停止喷浆,并查找原因。在喷射过程中,需要不断检查注浆流量、浆液初凝时间、压力和旋转提升速度等参数,确保其满足设计要求。⑤提升注浆管。为了避免喷浆过程中注浆管扭断,需要先喷浆,然后再旋转和提升。要保证钻杆提升和旋转的连续性,注浆管分段提升的搭接长度不能小于100mm。⑥冲洗。当水喷到桩高后,需要立即拔出注浆管,然后用清水冲洗注浆管等设备,确保设备和注浆管内无残留水泥浆体。
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2.2 导墙施工
在地下连续墙施工前一般要先施工导墙,并以导墙作为控制地下连续墙各项技术指标的基准。导墙主要是起着支护槽口土体、承受地面荷载以及稳定泥浆液面的作用。现阶段在地铁车站明挖法施工作业中,导墙一般采用现浇钢筋混凝土结构,并采取分段施工的作业方式,分段长度一般为30~50m左右控制,具体施工工序为首先对施工作业场地进行平整,并完成作业测量定位,之后进行挖槽完成钢筋绑扎以及模板的支立,再进行混凝土的浇筑,待混凝土强度达到设计强度之后即可拆除模板。导向墙施工质量控制要点主要是控制内墙面与地墙纵轴线平行度、内外导墙间距误差、导墙内墙面垂直度、导墙内墙面平整度以及导墙顶面平整度等指标的控制。
2.3 防水施工
(1)防水设计标准及原则。防水施工要以车站主体结构施工顺序为依据,按照底板、侧墙及顶板的顺序施工。地下车站防水等级为一级,严禁漏水、渗水情况出现。在防水设计中遵循防、排、截、堵相结合,刚柔相济,因地制宜,综合治理的原则。(2)顶板附加防水层。采用单组份聚氨酯涂膜对顶板附加防水层进行施工,厚度2.5mm左右。首先,对基层进行处理,然后将底层涂料涂于基层上,最后铺设增强层,加强层铺设好后即可进行第一层防水层施工;其次,对第一层防水层进行养护,然后铺设增强层与第二层防水层;最后,对第二层防水层进行养护,再进行第三次防水层施工与养护。这一施工过程中,其中最关键的是对基层的处理,基层处理不好,对后续防水层及加强层的施工都会带来不良影响,所以在基层处理中,如果基层表面不平整,要先将表面疏松凿除,用高压水冲洗基层,待表面坑槽干燥后填充压实,一般填充材料选择聚氨酯密封胶。如果基层表面存在突出物,要先将突出物进行平整,然后刮平,最后压实,再用聚氨酯密封胶填充。基层表面如果有裂缝存在,并且裂缝的宽度较大时,可在基层表面先铺设一层聚氨酯涂膜防水层,防水层上铺设增强层,最后再铺设防水层。(3)底板与侧墙防水。施工中,底板与侧墙必须采取防水措施。一般而言,选择SBS卷材作为防水材料,采用粘贴法或机械固定的施工工艺,即施工中选大面积粘贴,然后进行接缝施工,促使卷材的铺贴质量得到提高,实现防水效果。具体施工步骤:将SBS防水卷材在底板与侧墙进行铺贴,厚度控制在4mm。施工中,采用双层铺设防水卷材的方法,需要注意的是背水面与迎水面采用的材料不同,一般背水面采用S4类材料,迎水面采用PE4类材料。严格按照施工工序对防水层进行施工。对施工部位合理选择后进行附加层卷材铺设,在基面上将卷材用条粘或点粘方法进行固定。通常对附加卷材的材料也有明确要求,通常采用单层聚乙烯面防水层材料,宽度40cm。施工中如果存在管线穿越防水层,对穿线部位先进行施工,对防水层用满粘法固定。底板铺设时,在底板基面铺设一层防水层,然后用满粘法在第一层防水层面上铺设第二层防水层,连接两层防水层时,为避免漏水,搭接缝要错开。防水层施工完成后进行保护层施工,保护层厚度约50mm,由细石混凝土组成。对侧墙防水施工中,同样需要铺设两层防水层,与底板防水层铺设方法相同。实际施工中,如果未达到上述施工要求,要对已完成的防水层加以保护,并预留部分防水卷材,在后续施工中,防止预留防水卷材受损。对特殊部位防水处理中,也要特殊对待,如变形缝、施工缝中要铺设防水加强层。完成侧墙防水层施工后,做好保护层施工,由水泥砂浆组成。最后,处理预留洞口,用钢板保护方式对预留洞口进行保护,钢板防止在防水层与找平层之间,厚度大于0.8mm,避免后续施工对防水层造成破坏。
结束语
在地铁明挖车站施工需严格按照施工规范流程进行,最大限度地降低明挖施工对城市造成的干扰。本工程施工后取得了良好的施工效果,开挖质量和基坑防水均达到了施工要求,为类似工程施工积累了参考经验。
参考文献
[1]刘璐.合肥膨胀土地层明挖地铁车站两阶段施工关键技术研究[D].西南交通大学,2015.
[2]郭欣.明挖法和局部盖挖法地铁车站施工监测及数值模拟分析[D].安徽建筑大学,2015.
[3]杨振华.工期和资源限制下的地铁明挖车站施工进度计划优化方法[D].东北大学,2013.
论文作者:冯昊翔
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第16期
论文发表时间:2017/11/14
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