地铁暗挖车站侧穿高架桥桩基的施工措施论文_陈宣通

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摘要:城市不断发展的同时也带来了交通拥堵等负面影响,为了有效地解决这些问题,就带动了地铁交通的发展。地铁隧道挖掘过程中,经常会穿过城市的建筑、高架桥和地下管线等,对施工地区的地质进行实地勘探,找出地铁施工的方法以及对城市设施的影响,做出合理的分析,提出一些建议措施,使地铁工程可以更好的发展。

关键词:地铁;侧穿桥桩;影响;措施

1工程概况

某地铁线的地铁车站侧穿高架桥桩基工程位于浙江地区,由于地铁工程面临的问题过于复杂多变,地铁线路为南北走向,由南向北发车,其中经过9个车站,线路全长六千米。

地铁车站的施工是明挖和暗挖相结合施工,其中明挖段的长度为62米,暗挖段长度为132米,其中暗挖段下穿高架桥,桩基和拱顶相距最近为1.8米,本文以此为研究对象,对地铁暗挖车站侧穿高架桥桩基的施工进行分析。

2工程地质条件分析

2.1地质和地形地貌

工程地质的主要分为两种区域,一种是构造剥蚀区,另一种是河流侵蚀的堆积区。其中河流的侵蚀堆积为侵蚀堆积一级阶地,地形平坦;剥蚀区多为剥蚀斜坡,地形与前者不同,有一定的起伏,但程度不大,工程的两侧基本都是建筑物,而且侧穿高架桥,情况比较复杂。

2.2水文地质条件

水文地质分为以下几种,分别为:河流阶地松散岩类孔隙水、基岩裂隙水分布区、低山丘陵松散岩类孔隙水、基岩裂隙水分布区。该站地下水类型主要为第四系孔隙潜 水和基岩裂隙水。

第四系孔隙潜水的水位深度约为2.3米到3.5米,水位标高度为4.83米到6.84米,水量主要由侧向径流和降雨来补充,而排泄则需要人工来进行开采,此地区与河流的距离较近,所以地下水充足。地下水的径流的水量充足,同时径流的方向也分为很多,

基岩裂隙水主要分为两种,其中一层为风化裂隙水,顾名思义,该层主要分布于风化带。该层具有比较轻的渗透,主要分布在低洼的地区,分布的形状为层状,水量较少,水位的深度大约为3.7到4.6米,水位标高度为3.58到6.08米,水位并不是连续的。构造裂隙水主要存在与风化程度不强的基岩构造破碎带,主要呈带状和脉状,主要的特征为分布复杂和不均匀。

3地铁暗挖车站侧穿高架桥桩基的主要施工措施

3.1车站暗挖段加固措施

在施工的过程中,一方面要保护施工的安全,另一方面又需要保证高架桥在运营时候的安全性。在进行车站暗挖段的时候,需要做好支护。隧道开挖过程中主要通过第四系中,隧道的拱顶与第四系距离很近有时候直接位于第四系地层,根据第四系的特点,可以进行注浆的措施来进行保护。其余地段地下水富水性整体较贫,建议初支采用格栅钢架 + 超前锚杆 + 锁脚锚杆锚喷支护方式,在构造裂隙发育地段透水性相对较好,水量可能相对较大,但汇水条件相对较差,隧道开挖过程中,此地段可能出现潮湿状~点滴状淋水,局部发育节理密集带位置岩体较破碎,围岩透水性中等~强,隧道开挖施工过程中,如遇水量较大、围岩破碎、稳定性差的情况,应考虑采取加强支护措施,可增加超前锚杆或超前小导管注浆支护等辅助措施来进行支护。本工程初期支护体系采用35cm厚C25早强喷射混凝土+外侧Φ8@100*100mm(内侧Φ8@150*150mm)双层钢筋网片+间距50cm的Φ28@50cm钢格栅钢架。“十”字隔墙采用I28b工字钢作临时支撑;“十”字隔墙及掌子面等临时支护部分喷射C25混凝土。初衬作为开挖的支护体系,承担着上部覆土荷载以及路面的活动荷载,为通道永久支护二衬的施工提供有力的活动空间和荷载承担作用。

在距离车站拱顶上方5米之外的地方进行高压旋喷注浆加固,根据下图可以看出详细的操作方法以及操作内容,根据洞内的情况来选择采用超前小导管及大管棚支护,一定要注意保护好围岩,充分发挥围岩最大优势,使围岩的承载力保持到最佳状态。小导管采用φ32钢花管作注浆管,长为2.5米,壁厚4mm的热轧无缝钢管,钢管前段呈尖锥状,尾部焊接Φ6加强箍,管壁四周钻直径6mm的溢浆孔;顶部注浆管间距:环向为0.3米,纵向间距每榀一打,钢管每当初期支护闭合成环一定长度且喷砼达设计强度后,即对初衬背后压注水泥浆,开挖后地下水出漏较多地段,初衬及回填注浆后仍有渗漏水地段应视具体情况向初衬背后更深层土层进行注浆。必要时施工应采取措施,在施工下台阶时继续对顶部预埋注浆管进行注浆;注浆机采用BW-250/50注浆泵进行注浆。TSS注浆管采用YT28型手持凿岩机成孔;注浆结束后,必须进行注浆效果检查。每次开挖都选择小导管注浆的方法来对它进行加固,在隧道进行施工的时候,要严格按照施工十二字方针来进行施工,确保施工的安全性,防止施工中的各种问题。

图2桥桩隔离加固方案示意

3.3爆破施工控制

地铁隧道施工的爆破会对高架桥桩基造成一定的影响,可能会使桩基震动而影响高架桥运营的安全,所以为了减少爆破的震动对高架桥造成的影响,需要在爆破开始之前进行控制,采取浅孔弱爆破的措施来合理的控制好爆破的震动,遵循“短进尺、弱爆破、多循环”的原则。开挖掏槽方式建议采用楔形掏槽,未进入桥桩时,在现场进行爆破试验,钻孔深度 1m,并监测爆破振动速度,以确定最大装药量及炮眼的布置方案,要求爆破振速≤10mm/s;同时可以在桩基的周围设置减震孔,减震孔间距按 30cm 考虑,采用潜孔钻机水平钻进,有效的控制好爆破对桩基的影响。3.4加强监控量测

施工期间必须做好质量的监控,信息化的施工可以及时的发现问题并且对问题进行优化,可以确保隧道施工安全可靠。为此,建议进行洞身拱顶下沉、净空收敛、钢筋格栅内力、爆破振动、地表沉降等监测,对开挖围岩、掌子面进行地质编录及洞内外观察。

结合本地道具体情况,洞内量测断面间距设计为5m。地表下沉量测断面布置在暗挖地道起点和终点及地道变断面处。

①洞内观察分为开挖工作面观察和初期支护状况观察两部分。开挖工作面观察应在每次开挖后进行,地质情况基本无变化时,可每天进行一次。对初期支护的观察也应该每天至少进行一次,观察内容包括喷射混凝土、钢架的状况。洞外观察包括地表沉陷。

②净空水平收敛、拱顶下沉量、地道下沉量量测采用相同的量测频率。量测频率见表4-4。实际量测频率应从表中根据变形速度和距离开挖工作面距离选择较高的一个量测频率。

4结语

该地铁地质条件复杂、地下水发育,同时隧道的施工又无法避开高架桥,这样就使施工的难度扩大了很多,但是通过分析在施工时对地形的检测以及施工采取的安全保证措施,以及所使用的工具和手段;通过采用锚杆桩对桥桩进行隔离加固,控制爆破开挖,加强监控量测等措施建议,以指导设计和施工,也可作为同类工程的参考!

参考文献

[1]马宏伟.某地铁区间隧道下穿悦来立交施工技术[J].隧道建设.2011(S2)

[2]许爱峻.地铁暗挖车站下穿立交桥沉降控制技术研究与应用[J].国防交通工程与技术.2016(06)

论文作者:陈宣通

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第21期

论文发表时间:2018/11/1

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