暗挖地铁车站(精选11篇)
暗挖地铁车站 篇1
在我国的地铁浅埋暗挖车站的防水设计中, 由于各城市工程地质、水文地质条件的不同, 多采用“以排为主、防排结合”以及“以防为主、多道设防”两种不同的防水设计原则。广州地铁5号线全线共计18个浅埋暗挖车站, 6个明、暗挖结合车站, 在制定防水方案过程中, 通过专家和设计人员的反复论证, 同时吸取广州地铁1号, 2号线的经验, 最终确定了5号线浅埋暗挖车站采用“以防为主”的设计原则, 同时增设了分区注浆系统。本文就浅埋暗挖车站防水设计及施工技术进行总结, 并提出了一系列改进措施, 可为类似条件下地铁车站防水施工提供参考。
1防水层材料的选取技术
由于暗挖工艺在地下进行, 隧道初期支护采用喷射混凝土, 由于满粘法铺设防水层的代价较高, 因此多采用在初期支护表面空铺塑料防水板的方法进行防水处理。在选择塑料防水板材料时, 应该采用柔性较好的材料, 不必过多地强调其拉伸强度。
2分区注浆系统设置技术
2.1 分区系统
在广州地铁5号线的分区设计时, 主要考虑了如下几个方面:1) 将车站主体作为一个大的防水区域, 仅当车站主体结构内设置变形缝时, 在变形缝部位设置分区系统。2) 在车站主体与通风道、出入口通道连接处的变形缝部位均设置分区系统, 将车站主
参考文献
[1]管军杰.地铁暗挖法施工中降水施工的探讨[J].山西建筑, 2008, 34 (5) :198-199.
暗挖地铁车站 篇2
一、不定项选择题,共15题(15分,每题3分)
1、根据**站设计图,1、2号线主体衬砌所用的c30混凝土主要用在哪些部位()。
A钢管柱 B挖孔桩 C底纵梁 D 冠梁 E拱部 F基底回填
2、衬砌施工铺设的防水板,总会预留一定长度,这样既能保证下一步工序施工方便也保证了防水板有效搭接,那么图纸规定预留长度为()
A 20cm B 30cm C40cm D 50cm E 45cm F 35cm
3、在建筑所用钢材中按力学性能分为一二三级钢材,以下代表三级钢材的缩写正确的是()
A HPB235 B HRB335 C HRB400 D RRB400
4、图纸上经常出现的符号都有其一定的意义,如10C28@200中@代表(),数字10代表()
A 数量 B 间距 C 型号 D 尺寸
5、车站施工时标高控制是一件很重要的工作,一般车站控制标高是以某一个标高为基准根据结构尺寸推算出其他结构标高,那么基准标高取哪一点()A 底板顶面标高 B 轨底标高 C 轨面标高 D 站台板顶面标高
二、填空,共10题(30分,每题3分)。
1、浅埋暗挖施工的十八字方针是:管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测。
2、建筑施工冬期施工规程:当室外气温连续5 天低于5 度时即进入冬期施工。
3、衬砌施工时纵向受力钢筋机械连接接头和焊接连接接头位于同一截面数量不超过50%,且接头错来最小距离为35d且不小于500mm。
4、**站竖井、风道、主体初期支护所用的混凝土为:C20早强喷射混凝土。
5、本工程初期支护保护层厚度为内侧40mm外侧40mm。
6、钢格栅洞内安装,允许偏差为:横向±30mm ,纵向±50mm,高程±30mm,垂直度5%。
7、我们所使用的AutoCAD中为了方便使用通常会用到快捷键,那么画圆的快捷键是c ,移动的快捷键是m,复制的快捷键为co。
8、本工程设计图纸对衬砌钢筋的某些特殊位置长度都做了规定,对锚固长度规定,钢筋直径>25mm时锚固长度为大于钢筋直径34d(>=34d),钢筋直径<=25mm时锚固长度为大于钢筋直径的31d(>=31d)。楼板、柱、梁、墙、拱部所用的拉筋、开口箍筋弯钩直段长度为5d。
9、结构衬砌在两个结构体连接的位置为了减小因不均匀沉降造成的结构物破坏需设置一道或几道贯通的施工缝,根据你对图纸的理解或现场观察写出变形缝中需要设置的几个必须的部件钢边止水带、背贴止水带、变形缝衬板、聚硫密封胶(至少填三种)。
10、车站及区间防水板铺设时,结构防水图均对垫片间距做了相关规定,防水板垫片应梅花形布置,侧墙上固定间距为80~100cm,顶拱上固定间距为50~80cm,仰拱上的固定间距为1~1.5m,仰拱及侧墙连接部位固定间距应加密至50cm。所有垫片均应选择基层凹坑处固定,避免固定防水板时局部过紧。
三、解答题,共5题(40分)。
1、水准测量是现场施工技术人员必备技能之一,请解答什么叫后视点、后视读数?什么叫前视点、前视读数?高差的正负号是怎样确定的?
答:后视点:标高测量时以测量方向为标准先读取后方的点为后视点;后视读数:后视点上标尺在水准仪中读取的数值;
高差的正负号是怎样确定的:从起点到终点,标高抬高即为正值反则为负值。
2、请简述本工程施工中预留核心土、微台阶法施工重要性。
答:为了掌子面的稳定,防止塌方所采取的措施之一;
3、现浇结构工程浇筑前应完成那几种工作:(写出三条即可满分)
答:
1、隐蔽工程的验收和技术复核(模板复核、钢筋数量尺寸验收);
2、对操作人员(浇筑工人)技术交底;
3、检查施工现场是否具备施工条件(检查照明、振捣设备、管线等);
4、填写浇筑申请单向监理工程师报验。
4、地铁暗挖隧道人工开挖时要求对每一榀格栅都要严格控制,项目部也对现场技术人员进行了多次教育和交底,请你写出暗挖隧道一榀格栅从开挖到支护完成所有控制要点。(写出8条即可满分)
答:
1、开挖进尺,2、台阶长度,3、核心土留置情况,4、超欠挖,5、格栅里程(标高)同步,6、格栅垂直度(水平),7、连接筋、8、加强筋数量及焊接质量,9、螺栓数量以及是否拧紧,10、连接板是否有开口,11、网片是否为内外层并搭接20cm(或1个网格)网片是否绑扎,12、格栅定位(不侵入净空),13、喷锚面平整度,14拱顶或背后是否有孔洞、空洞,15加密筋数量(竖井),16断面变化情况及交底(区间),17、格栅是否合格。
5、请写出施工资料包括的八个主要内容。
答:(1)工程管理与验收资料;(2)施工管理资料;(3)施工技术资料;(4)施工测量记录;(5)施工物资资料;(6)施工记录;(7)施工试验记录;(8)施工质量验收记录。
四、畅谈题
暗挖地铁车站 篇3
关键词 车站;暗挖;重叠隧道;施工
中图分类号 TU 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)012-0136-01
1 淺埋暗挖法的含义、特点、应用范围和存在意义
1.1 含义
浅埋暗挖法是在距离地表较近的地下进行各种类型地下洞室暗挖施工的一种施工方法。同时,这种方法结合了中国土地的特点及水文地质系统的特点,在施工过程中创造了小导管超前支护技术、制造技术、8字型网构钢拱架设计、正台阶环形开挖留核心土施工技术的方法,并且有学者提出了管超前、严注浆、短进尺、强支护、早封闭和勤量测18字方针,特别突出了时空效应对防塌的重要作用,同时又有工程师提出了在软弱地层快速施工的理念。由此形成了浅埋暗挖法,并且创立了适用于软弱地层的地下工程设计与施工方法。
1.2 特点
1)浅埋暗挖法施工的地下洞室具有埋深浅的特点,据可靠调查研究显示,其最小覆跨比可达0.2。2)地层岩性差。3)存在地下水,所以在施工过程中需要设法降低地下水的水位。4)施工过程中周围环境太过复杂,邻近有很多建筑物。5)工程造价低、拆迁较少、其过程灵活多变,不需要太多专用的施工设备,并且在施工过程中不干扰地面交通、通讯和周围的生活环境。
1.3 应用范围
浅埋暗挖法在全国各地的地层和各种地下工程中得到了很广泛的应用。在北京地铁建设中、西单车站、沃尔玛地下停车场、鞍钢地下运输廊道、城市地下热力、沈阳中街地下商场通道及大连地铁中的推广应用,该工程技术已经形成了一套完整的、具有可实施性的综合工程配套技术。
1.4 存在意义
现代工程信息化技术的实施,实现了对浅埋暗挖技术的全过程控制,十分有效地减小了由于地层损失而引起的地表移动或者变形等特殊的环境问题。并且使施工对周边生活环境的影响降低到最低程度,再加上及时调整、优化支护参数,从而提高了施工的速度和质量,使浅埋暗挖法的工程特点得到更进一步的发挥,为大中小城市地下的工程设计和施工提供了一种经济实惠的方法,这种方法具有重大的人文环境效益和社会效益,在中国,这种方法在总体效果上已经达到国际领先的水平。
2 重叠隧道设计与施工技术要点
2.1 单洞双层隧道施工技术
1)开挖方法。采用先上后下的分层开挖步骤,共分四到五层左右,根据实践经验,循环进尺大概在0.50 m到0.75 m之间,如果有特殊情况的话,应该控制在0.25 m。隧道的台阶长度应该控制在3 m到5 m的区间内。隧道的开挖顺序是:竖井挖至第一层位置的时侯开始第一层开挖,然后再开挖竖井,以此类推。 2)支护结构。支护结构总体的要求是先上后下,支护和开挖要同时进行。3)衬砌结构。衬砌结构总体的要求是先下后上,二次衬砌共分四次灌筑,过程分别为仰拱、下洞边墙及顶板、中板、上洞边墙及拱四部分。
2.2 重叠隧道施工技术
1)开挖方法。该过程原则上是先下洞开挖,然后在上洞开挖。上下隧道均采用短台阶法进行施工。在竖井处重叠隧道的时候开挖,其过程为:竖井开挖到上洞位置时,先进上洞。在上台阶掘进深度12 m的时候,下台阶应该掘进6 m,然后继续开挖竖井,到下洞位置的时候,开始下洞掘进。2)支护结构。支护结构总体要求是边开挖边支护,及时封闭成环,并且按照步骤提高围岩和支护结构的安全性和稳定性。3)衬砌结构。当下洞施工100 m的时候,进行下洞二次衬砌施工,衬砌强度达到75%以上的时候开始上洞的掘进,以保证两洞平行施工,下洞二次衬砌作业面与上洞开挖作业面要拉开一定安全距离,据实践经验表明,其距离应该在30 m到50 m之间,以保证工程的安全性。
2.3 平行隧道施工技术
1)开挖方法。按照施工规定是先开挖一个洞,后开挖另一个洞。左右隧道均采用短台阶法进行施工,台阶长度不能超过6 m。2)支护结构。边开挖边支护,这是长久以来的施工规定,并且保证及时封闭成环,提高围岩和支护结构的安全性和稳定性。3)衬砌结构。等到开始时建洞室施工一定距离后,再进行后建洞室施工。围岩条件较差或两洞间距较小时,先建洞室二次衬砌作业面与后建洞室开挖作业面要拉开一定安全距离,大概在30 m到50 m之间。围岩条件较好或两洞间距较大时,两洞可同时修建,否则不能同时修建。特别注意的是,同时开挖作业面的时候,应该拉开一定的距离以确保安全,其距离同样是30 m到50 m左右。
2.4 施工中的注意事项
1)应在隧道施工前组织施工单位安全技术人员,认真学习隧道施工方面的相关知识,以保证上岗人员的业务素质和能力满足隧道建设的要求。2)审核施工单位施工控制测量资料是否经有关领导批准并符合施工过程规范要求,审核实施性施工组织设计是否符合科学、是否具有可行性。3)审核施工单位施工现场布置是否符合安全规定,特别是危险品存放处等设施设置情况和危险品采购手续办理和审批情况。4)每天按时检查验收施工单位洞口附属工程的建设情况,要做好每天的统计。5)负责审核施工的人员上岗前必须接受安全教育培训,并且要有专业证件。
3 经典案例
以沈阳中街——世博园区间地铁重叠隧道为例,应用近接分区的研究成果,沿纵向按净距对其进行影响区段划分,并分别制定相应的设计原则:当左线隧道位于右线隧道上或者45°时,且两隧道净距小1倍平均隧道洞径时,设计支护参数应该加强两级。当左线隧道位于右线隧道45°时,且两隧道净距在1到1.5倍平均隧道洞径之间时,设计支护参数则应该加强一级。当左线隧道位于右线隧道上45°时,且两隧道净距大于1.5倍平均隧道洞径时,这个时候可以按照一般单线隧道进行设计。根据现场监测结果表明,近接分区的划分是符合实际情况的。
4 总结
目前我国在建车站和规划修铁轨的城市有三十多个。之前,各大城市过去都不太重视规划,或者城市建设规划中没有考虑车站的修建空间,因此目前车站线路布置规划非常的困难,尤其是一些偏远地区。还将遇到重叠区间隧道。除了重叠区间隧道外,在车站建设中,也常常采用多孔隧道结构,如大连地铁二期工程中的公园车站,就采用了三孔隧道方案,在三孔隧道的施工过程中,同样遇到了与重叠隧道相似的力学问题。在一个城市中,车站网络往往有多条线路组成,随着运行线路的增多,各个线路之间的交叉在所难免,所以,在车站建设中还将遇到大量重叠隧道。所以,通过开展重叠隧道修建技术的研究,不但可对车站重叠隧道的设计和施工提供足够的技术和安全支持,而且其效果也将推广应用于其它工程领域的重叠隧道,实用前景十分广阔。同时也为未来工程建设制定规范提供理论和实践的双重依据。这样可以为我们的国家节约大量投资,社会效益和经济效益都是十分显著的。
参考文献
[1]时亚昕,王明年,赵东平.单洞双层地铁隧道施工力学行为[J].岩石力学与工程学报,2006.
[2]潘明亮.深圳地铁城区单洞双层重叠隧道施工技术[J].铁道工程学报,2004,2.
[3]梁其谊.地铁单洞双层重叠隧道开挖施工[J].西部探矿工程,2004,2.
[4]刘广钧.地铁单洞双层隧道施工技术[J].岩土工程界,2003,6.
[5]陈先国,高波.重叠隧道的施工力学研究[J].岩石力学与工程学报,2003,4.
暗挖地铁车站特殊部位的防水 篇4
结构横向、纵向施工缝采用背贴式止水带防水。变形缝宽度为20 mm,采用中埋式橡胶止水带止水,缝间充填双组分聚硫橡胶和聚苯板,在变形缝内侧设置预留槽,槽内涂刷双组分聚氨酯涂料并用EVA砂浆封口。
1 施工缝防水
车站各种结构及区间暗挖隧道各结构的水平(纵向)与垂直(环向)施工缝均采用背贴式止水带防水。
背贴式止水带施工应注意以下问题:
1)采用不透水粘贴的方法,将背贴式止水带固定在施工缝处的防水板上,止水条粘贴处设木板预留槽,保证能平整、密贴地贴止水条。保证粘贴牢固,无裂口和脱胶现象,并确保埋入先、后浇混凝土内厚度各为1/2,见图1。
2)先期施工的混凝土绑扎钢筋时注意保护防水板,保证止水带平整,并用木模抵住止水带端部,防止止水带在混凝土浇筑过程中发生卷折或翘起,并注意在混凝土等强过程中用湿麻布加薄铁皮遮盖保护已安设的止水带。
3)施工缝、止水带表面处理。后浇缝处混凝土基面进行充分凿毛(凿毛时应防止损伤止水条),之后清洗干净,排除杂物。取掉止水带表面覆盖物,进行认真清理,不允许止水带表面粘有泥砂等杂物,若有卷折部分则必须扶正并粘贴好。同样,用木模抵住止水带端部,防止止水带在混凝土浇筑过程中发生卷折或翘起。防止拱顶滴水冲刷中承板上的脱模剂,造成对施工缝的污染。
4)后浇混凝土端头模板坚实可靠,且在灌注中不跑模。采取措施防止振捣施工缝处混凝土时水泥浆液溢出,影响施工缝处混凝土的密实度。保证缝边混凝土自身密实,保证止水带与混凝土牢固结合,止水带处混凝土不出现粗骨料集中或漏振。
在仰拱部位,防水层的土工布保护层和细石混凝土保护层在背贴式止水带部位断开,保证后浇混凝土与背贴式止水带咬合密贴。
建议二衬钢筋连接改用接驳器或钢管套连接,避免电焊火花对防水板和止水带的破坏,在采用电焊连接的部位,应在防水板上设保护板,以保护防水板。 混凝土施工时插入式振捣棒极易对防水层造成损坏,在侧墙和拱部改用模板附着式振动器振捣。
混凝土输送管设弯头,降低混凝土对防水板的冲刷。
5)在背贴式止水带的两翼最外侧齿条的内侧根部固定注浆管。在二衬浇筑等强后注浆,堵住渗水通道。
2 变形缝防水
2.1 中埋式橡胶止水带止水
所有变形缝均采用中埋式橡胶止水带止水,缝间充填双组分聚硫橡胶和聚苯板,在变形缝内侧设置预留槽,槽内涂刷双组分聚氨酯涂料并用EVA砂浆封口。变形缝处设接水槽。同时,在变形缝处沿隧道环向设置封闭的背贴式止水带,将车站和区间隧道的防水区域分开,形成各自独立的防水区域。仰拱、顶拱及侧墙变形缝防水构造分别如图2,图3所示。
1)止水带宽度和材质的物理性能符合设计要求,且无裂纹和气泡,接头斜面热接,不得迭接,接缝平整牢固,无裂口和脱胶现象。2)变形缝处的端头模板上钉衬垫板,衬垫板与中埋式止水带中心线和变形缝中心线重合,止水带用箱式端头模板夹牢固定,衬垫板垂直设置,并支撑牢固,不得跑模。3)止水带的定位和固定。止水带卡在堵头板中央,止水带上下采用带凹口的木模,木模凹口为半圆弧形,直径比止水带中央气孔大5 mm,并每隔2 m间距紧靠止水带预埋30 cm长的Φ12钢筋,通过止水带上小孔用铁丝将止水带与钢筋绑连,以保持止水带竖直,并保证止水带在混凝土浇筑过程中不发生卷折。4)变形缝处混凝土振捣。竖直向止水带两边混凝土加强振捣,保证缝边混凝土自身密实。同时将止水带与混凝土表面的气泡排出。水平向止水带下充满混凝土并充分振捣后,剪断固定止水带的铁丝,放平止水带并压出少量混凝土浆,然后浇灌止水带上部混凝土,振捣上部混凝土时要防止止水带变形,止水带安好后应采取措施予以保护,防止电焊烧伤等。
2.2 背贴式止水带加强防水
在变形缝处沿隧道环向设置封闭的背贴式止水带,背贴式止水带的施工同施工缝的防水。
3 穿墙管防水施工
1)把止水法兰焊接在穿墙管体上,需要时在止水法兰根部粘贴遇水膨胀腻子条;把双面胶粘带先粘贴在管体的四周,然后再把塑料防水板粘贴在双面胶粘带表面,将防水板的搭接边密实手工焊接,最后用双道金属箍件箍紧。2)埋入结构混凝土的穿墙管在浇筑混凝土前埋设,在模板安装前固定在所设位置。3)浇筑混凝土时,套管四周加强振捣,保证混凝土的质量。4)管线穿过柔性防水层时,柔性防水层应做增强处理。5)穿墙管较多时采用穿墙盒,盒的封口钢板与墙上预埋件焊牢,并从钢板的浇筑孔向内注入密封材料。
4 结语
1)施工缝、变形缝和穿墙管处的防水是地铁防水设计和施工的重点;2)防水材料和施工方法的选择要根据具体的工程条件来确定;3)防水质量的检测也非常重要,应不断探索和完善防水施工质量的方法。
摘要:通过具体工程实际,介绍了暗挖地铁车站施工缝、变形缝和穿墙管这三个特殊部位的防水施工技术,指出了施工中应注意的问题,以积累地铁车站防水施工经验,保证暗挖地铁车站的工程质量。
关键词:地铁,防水,施工缝,变形缝,穿墙管
参考文献
[1]施仲衡,张弥,王新杰,等.地下铁道设计与施工[M].西安:陕西科学技术出版社,1997.
地铁暗挖段竣工总结 篇5
随着毕业,学生身份已经改变。工作已经变成我生活中的主旋律。转变对我来说是一个关键的词。改变的不仅仅是作息习惯,以及所学专业到工作应用之间的转换,更重要的是心态的转变。融入到团队是需要时间的,我会用我最大的努力去为整个团队做出自己最大的贡献。现在的我应该把身份摆正,通往成功的道路不是投机之路,而是要真真正正一步一步走过来的。是需要通过自己的努力来证明的,也是对自己磨砺锻炼的过程,更是通过对实践经验总结而来的。
来到单位后,第一个参与的工程是北京地铁九号线二标段丰台南路站出入口暗挖段的施工及竣工资料整理工作。11年8月初,暗挖区间正式开始施工。之前从未接触过浅埋暗挖施工法。面对全新的施工环境,我需要学习的地方还有很多,于此同时挑战与机遇也是并存的。在领导的指引和同事的帮助下,我学到了很多能让我受用终生的知识。
首先需要了解的是浅埋暗挖施法的工作环境和生活办公环境,现场有很多施工用的工具以及没见过的机械设备。如风镐、塔吊、空压机、沟机、喷锚机等等。知道这些工具的工作过程让我从初入现场的好奇、激动、不知所措的状态转入工作状态。身边所用设备和工具摆放的位置也是门学问,提到这就想到了在地面材料以及大型设备的场地规划。在今后的生活学习中会对图纸好好学习研究,取其精华为己而用。暗挖出入口是地铁车站的一个附属结构,想要进到暗挖施工段先要经过站前广场,然后是地铁车站主体,最后到达施工地点。所以单单只了解暗挖区间的情况是远远不够的,所以平时也留意了地铁车站的建设情况,只有多听多看才能更快的提高自己。
其次需要了解的是对分包工人的工作分配和每榀进度的控制及CD法和台阶法的具体操作。浅埋暗挖的施工步骤及工艺流程是这一段学习中重点要掌握的,其中对质量的控制是重中之重。“十八字方针”是前辈们总结的总要经验。在万变的情况中用清醒的头脑解决问题,在前辈们传授的经验中积累。如在暗挖施工过程中遇到预留的桩该怎样处理、在过危险源时应该怎样处理、在小体积塌方后应怎样处理、通过开挖土质判断洞内情况等。
再次是对施工现场安全的认识,安全是应该深深地烙印在每个现场管理人员的意识中的,生命的价值是不能用其它物品来衡量的。现场的危险源无处不在,在加强自己的安全意识的时候更要督促督促工人,让工人能有更安全的工作环境。做到自己不受伤,他人不受伤最后到保护他人不受伤。在出土和对电的使用以及开挖支护的过程中更不能有半点马虎。
最后是对暗挖施工技术及各部门的协调,在对待分包管理应有自己的一套手段,对经验的积累是这方面的关键,分寸的把握也是随着工作时间的增加而应更得心应手。和监理相处问题也是应该考虑的,现场三方面的协调沟通和利弊取舍对工程的顺利施工也有一定的影响。一个工程的运作不单单是一个人一个机器能完成的,我们就像一个个齿轮工作在自己的岗位上,小我的意识是对团队认识的一个升华。领导也常常教导我们集体的利益大过个人。认真对待领导分配的每个任务,用心做勤思考。时刻等待着新的考验。
随着工作的进行,自己的一些不足也表现出来。改正并找到正好的工作方法也是提高自身素质的一项关键因素。规范、以及图纸所展示出来的信息是我下一阶段重点要看的内容,让自己的底气更足,硬实力的累积也是循序渐进的。应处理好同事之间的关系和工作时会有的小情绪,也希望领导和长辈能多多指出自己欠缺的地方,我定会虚心接受及时改正。
一个企业的成长壮大是伴着企业文化精神的成长和传承,我认为在工作的同时也应多学习企业的文化,这并不是空谈,了解企业文化的精髓并找到自身与其契合之处,也就是在企业中找到了自己的认可之处。这样每个人才能更加努力的工作,也就是融入了企业的海洋。自己的利益也就变成了企业的利益,企业的发展也是依靠我们个人的成长的,个人更是依托企业力量来共同打拼。在课本中学习到,管理体制的发展常常落后于生产力的发展,所以说管理水平的落后也就大大的制约了企业的发展,放眼到自己的现实生活实践中,面临的问题是就对分包的管理。能管住工人还有管理的得当,需要学的地方还有很多。
想想暗挖有时候和人生是一样的,前方的隧道永远是黑的,永远不会知道下一榀会遇到什么情况,只有在挖完后方能支上照明灯,回头看看自己的方向是否正确。
当然回望工作中的几个月已经是翻过去的一页,除了回首昨天,我更应该放眼未来,在新的一年里我会更加努力工作,也感谢项目能给我这个平台锻炼自己。我会勇敢的面对每一个挑战,用积极乐观的态度去面对,用工作的热情去克服,用智慧和经验去解决,使得每一天都有新的收获。
戴 潇
浅谈地铁暗挖隧道施工控制要点 篇6
【关键词】暗挖;隧道;施工技术;要点;对策
影响地铁纵向埋深的因素有很多,诸如不良地质条件、技术特点、地下管线分布以及周边建筑基础等条件都会对地铁的埋深造成一定程度上的约束。地铁的修建主要方法和技术集中在明挖、盖挖和暗挖三个方面,其中暗挖阶段由于属于隐蔽工程,其难度是施工过程中特别需要重视的。经过近些年地铁施工技术的探索,暗挖施工根据工程结构和覆盖地层的条件分为矿山法、盾构法、顶管法、管棚法等。
一、地铁暗挖隧道工程施工原则
暗挖施工需要穿越的地层条件比较复杂多变,根据地域不同有黄土、粘土、砂土、岩石、以及混合地质等为主。同时暗挖施工受断面形式多,接口和工序繁琐,环境不易预估等条件的影响,施工难度进一步被扩大。面对诸多工程困难,在施工过程中应该遵循以下原则:
(一)深刻了解新奥法施工的基本原理,注意抓住关键节点,领会并严格执行“十八字方针”—管超前、严注浆、短开挖、,强支护、早封闭、勤量测,同时出现任何特殊问题要及时进行信息反馈,只有做好这些,稳扎稳打,步步为营,才能有效控制围岩的变形和地表的沉降,确保施工质量及施工安全。
(二)施工顺序上应进行合理的安排和严格的控制,在不同的截面处理过程中,要对过渡部分进行缜密的施工,尽量避免小断面向大断面的突然转变。
(三)尽量采用当下比较先进的微震控制进行短进尺爆破开挖施工,把爆破的强度控制在一定的可掌握范围内,保证地表建筑物结构安全稳定的同时,也要确保相邻隧道岩体的安全。
(四)根据对地质情况的了解和工程的实际状况,尽量多的创造工作面,组织在多工作面平行进行施工,在保证工程质量的前提下,加快施工进度。
在隧道的开挖过程中,目前采用的方法是人工风镐开挖,配合小型装载类机型进行废渣的运输,加以小型机动车的辅助,将载料运到竖井处,再通过竖井运出工作现场。二衬施工经过近几年技术的发展,组合模式已经相对比较确定,大多采用简易台架加组合钢模板的形式进行施工,这种方式不仅大大节约了施工成本,在效率方面也远远胜于传统的方式。在混凝土选择方面都选择商用混凝土,采取搅拌站统一拌合,罐车运输的方式运输至施工现场,再用混凝土泵送入模中,做好振捣和养护工作。通风系统采用压入式通风比较便捷,选取大功率比的风机和口径比较大的软管进行通风。局部岩土强度较高的地段,人工手持风镐开挖难度很大,此时应该采用微震爆破技术进行开挖,提升工作效率。
二、施工控制难点
经过多年的实践经验,虽然工程特点都具有一定的差异,但是在施工控制的难点方面,都具有一定的统一性,大多集中在以下几个方面。
(一)施工进度与工期。施工的进度和工期是质量控制的重点之一,保证工程能够按照预定期限保质保量的完成,组织多工作面平行施工是目前看来比较有效的手段之一。在提供工作点后,直接转入暗挖隧道或者通道进行施工,隧道中的结构布置和结构形式复杂,各个断面之间的施工方法经常处于转换的状态,且比较频繁。在隧道的施工工序方面转换也比较多,对于工序之间的相互影响比较大,因此要充分重视施工组织设计的合理性,根据工程实际存在的习惯,严谨有序的进行施工,保障工期和进度控制在合理的范围之内。
(二)对地铁暗挖附近结构物的保护。有些特殊的工程部位,类似于暗挖车站的站台隧道,扶梯斜通道或者站台横通道周围经常会存在结构复杂的构造物。此时要对周围构造物基础部分进行充分细致的调查,根据具体情况制定出施工计划,在保证周围安全的前提下,保证工程建设顺利实施。
(三)无水作业。决定暗挖工程能否顺利完成的关键性因素在于无水作业的施工质量。由于各地区的地质状态和水文情况存在很大差异,所以即使在施工前妥善的做好了降水工作,施工过程中仍然不能完全保证能够达到无水作业的要求,更不要说有些地质情况无法有效地进行降水作业。为了应对这样的问题出现,在施工过程中要分地层进行加固,通过小型导管注浆、长短导管结合注浆、大管棚、临时支撑等措施手段来确保施工的安全进行。加固措施受自身检测方法的限制,很多时候并不能确定加固的效果如何,所以严格按规范、设计,认真的完成每一项加固措施显得尤为重要。
(四)隧道连接处的处理。一般情况下,由于施工横通道造成的小断面隧道进入主线大断面暗挖隧道的过程中,引起的应力变化多样且比较复杂。因此,能否妥善的选择合理的转换方式,是确保工程安全、快速实施的决定性因素,这也是近几年来,对于工程人员来说地铁暗挖工程的难点所在。
三、暗挖隧道施工中的相关技术要点和对策
(一)选择合理的施工顺序,做好交叉地段的过渡处理工作,尽可能的避免小断面向大断面的突变。开挖的方式尽量采用人工辅以小型机械进行开挖,如遇到特殊情况,可采用微震爆破法进行施工。在施工的全过程中,及时进行地表和洞内的变形监控测量,以便对围岩和初支的变化、地表的变形等情况进行动态跟踪,做好信息反馈和调整工作。防水层施工要采用无钉孔铺设工艺,对已经施工完成的防水层做好保护工作,避免二次破坏。在隧道的通风方面尽量采取大功率风机,压入式进行通风工作,始终保持隧道内的空气清新。
(二)影响结构工程的质量控制点相对比较多,支撑体系、混凝土浇筑质量以及混凝土自身的质量都决定着结构工程的最终完成质量。支撑体系不管采取哪种支撑形式,都要进行受力模拟实验,保证支撑体系具有满足工程要求的强度和稳定性,同时对于支撑体系中用到的所有构件也必须保证质量,支撑面在施工过程中要保证平整。混凝土的标号与图纸设计一致,在大体积混凝土构件浇筑过程中要有严谨的工作态度,严格按照规范操作,杜绝偷工减料等不良行为及不规范操作,在浇筑完成之后及时采取相应措施做好养护工作。
(三)预埋钢板盾构密封环加工是施工难点之一。盾构密封环的位置安设的选择和焊接部分要抓好质量控制,安装前要提前在封闭环位置设置定位钢筋,由人工运输到安装位置,运用倒链进行吊装和位置的调整,调到大概位置是由人工进行密封环的就位确认工作。在就位的过程中用全站仪和反射片等工具进行辅助的复核测量。然后对密封环的预埋筋和定位预埋筋的连接进行定位处理,在模板的安装铺设过程中应该注意对已经安设安城的密封环的保护工作,避免因为混凝土浇筑导致的振动影响密封环的稳定性。不管哪个过程,都要做好测量定位工作。暗挖隧道与区间盾构接口的防水要进行特别处理,一般是在主体结构的侧墙上安装平蹼止水带进行收口处理,在施工缝止水阶段一般采用缓膨胀型的止水橡胶带条进行施工。
总结
地铁暗挖车站施工阶段计算与分析 篇7
地铁车站的建造受地层、施工因素等多方面的影响。为了保证施工安全, 有必要对车站施工过程进行研究, 以找出施工过程中的关键步骤。地铁车站施工步骤的模拟, 主要包括加固措施、开挖顺序、开挖细节、衬砌的施作与拆除等几个方面, 本文着重从施工步序中, 找出施工过程中控制沉降的关键步骤。
车站为双层岛式车站, 共设3个出入口, 2座风亭。主体结构断面型式为双层岛式单柱单拱, 车站覆土约为8.8m。车站所属地层, 自上而下依次为:素填土, 厚度2.0~4.0m;全风化板岩, 厚度0.7~15.0m;强风化板岩, 厚度1.0~2.7m;中风化板岩。
2 施工方法及主要施工步序
步骤一:将大管棚一次打入围岩, 并对上部需开挖的部分采取小导管预注浆加固地层;分步开挖中洞, 并施做初期支护。见图1 (a) 。
步骤二:施作顶、底纵梁, 预留接茬钢筋及防水板接头;吊装钢管柱, 浇注钢管混凝土。见图1 (b) 。
步骤三:左右导洞采用小导管超前支护、注浆加固地层;左右导洞台阶法施工并施做初期支护。见图1 (c) 。
步骤四:拆除下部中隔壁;分段施作底板、两侧边墙下部, 预留接茬钢筋及防水板接头。见图1 (d) 。
步骤五:待边墙达到强度后分段加设钢支撑, 并拆除中部中隔板及中隔壁;铺设边墙防水板, 浇注中纵梁、中层板及边墙。见图1 (e) 。
步骤六:拆除临时支护, 浇注拱部剩余二衬混凝土。见图1 (f) 。
3 施工过程模拟计算分析
3.1 模型的选取
本计算按连续介质模型模拟结构与周围土体共同作用的内力、变形计算。围岩、二次衬砌等均采用平面应变有限元模拟, 初期支护采用梁单元模拟。
按照车站的分块开挖、支护、浇注内衬等施工步骤, 计算共分为24个阶段, 除第一个阶段为初始应力场模拟外, 每个阶段的应力与变形均由软件在前一个阶段上自动累加。
(1) 计算假定
本计算采用了平面应变假定和弹塑性假定模型来做计算分析。假定计算边界处不受车站开挖的影响, 即该处为静止的原始应力状态, 变形为零, 用约束来模拟。计算宽度取120.0m, 计算深度为隧道底下45.0m的土层厚度, 考虑到时间效应。计算采取有限元正分析法进行求解。计算模型中, 并未对超前小导管等辅助工法措施进行考虑。
(2) 有限元正分析计算流程
组织模型→定义材料→作图及修改→设置开挖过程→在图形对象上施加边界条件→全自动生成网格→有限元计算及后处理。
(3) 计算方法
只考虑土体的自重应力及地面超载, 在分析的第一步, 首先计算土体的自重应力场, 土体在自重作用下会产生初始位移, 对这一步位移采用软件自带的“位移清零”功能, 以方便查看后续各施工步骤中所产生的位移沉降值。
考虑时间效应, 开挖和支护的应力释放率, 对于强风化围岩中采用开挖70%, 支护30%;对于中风化围岩, 考虑围岩的自稳能力较好, 开挖和支护的应力释放率采用开挖50%, 支护50%。
(4) 施工阶段计算过程
计算模拟实际施工过程分步进行计算:1) 初始状态, 位移清零;2-3) 开挖中洞上部导洞并封闭初支;4-5) 开挖中洞中部导洞, 并封闭初支;6-7) 开挖中洞下部导洞并封闭初支;8) 施工顶底纵梁, 并施做完成中柱;9-12) 开挖左、右洞上部导洞并封闭初支;13-16) 开挖左、右洞室中部导洞并封闭初支;17-20) 开挖左、右洞室下部导洞并封闭初支;21-22) 拆除下部初支, 并施做底板;23-26) 拆除其余初支, 并施做完成二衬结构。
3.2 地层和材料参数
数值计算需采用的地层参数主要参考经验数据, 表1给出了计算所采用的围岩物性参数。
4 计算结果与分析
由计算可知, 地面沉降最大值约为22mm, 满足要求。如图3所示不同施工步序的沉降趋势, 中洞上导洞开挖 (2、3步) 、边洞上导洞开挖 (9~12步) 、二衬施做时拆除临时支撑 (21) , 3个阶段引起的地表变形较大, 是需要加强监测的重点施工步骤。且中洞内中柱施工完毕后, 中洞拱顶沉降区域稳定, 说明了中柱对于整个结构在开挖过程中的稳定性具有很重要的作用, 施工过程中需要注意中柱的监控量测以及保护。
通过数值计算模拟施工步序, 暗挖车站不同施工阶段的沉降槽图形描述如下:
(1) 车站中洞开挖期间, 沉降槽曲线呈正态曲线, 最低点在结构中线上。
(2) 车站中洞二衬期间, 沉降槽曲线平滑, 即地表沉降较小, 整体沉降趋于稳定。
(3) 车站边洞开挖期间, 沉降槽曲线呈波型, 波峰在结构中线上, 波谷在左右线的线路中线上。
(4) 车站开挖最终累计沉降的沉降槽曲线呈盆形, 盆地范围为两线路中线中间。
(5) 整个沉降曲线与经典的peck沉降公式 (图5) 趋势上吻合很好。
5 结语
通过数值模拟计算分析, 得出理论计算地面沉降曲线, 证明了中洞上导洞开挖和侧洞上导洞开挖所引起地面沉降在整体沉降中的比例非常大, 可见中洞法施工对地面沉降控制的关键工序为中洞上导洞开挖和侧洞上导洞开挖, 在设计施工中应引起足够重视, 加强监控量测等措施, 有效的指导了施工。
同时, 本次数值模拟采用MC本构, 板岩也是按照各向同性的弹性体来模拟的, 与实际开挖过程中, 板岩的层理特性有一定的出入, 因此实际的施工过程中需要针对板岩的这一类特性采取更有针对性的措施。
参考文献
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[3]杨明.磁器口地铁车站施工过程的三维数值模拟分析[J].市政技术, 2008, (2) .
暗挖地铁车站 篇8
随着城市地铁建设规模的不断扩大, 新建地铁车站下穿既有线的情况也越来越多, 新建隧道的下穿施工如何保证既有线结构的安全, 不影响既有线的正常运营, 越来越受到研究人员的重视。
1 地铁车站下穿既有地铁隧道施工保护既有结构措施
新建地铁车站施工下穿既有地铁线路在施工中必然会对既有地铁线路产生一定的影响, 如果严重可能会对既有线路结构产生严重的破坏, 影响既有线路的正常使用, 影响到既有线路的安全运营。所以新建地铁车站施工与既有线路的安全性保护构成一对矛盾体, 结构损坏 (广义上安全或部分功能的丧失) 发生的充要条件是:新建工程施工的附加影响已经超过既有结构的强度 (如承受变形的极限能力等) , 所以新建地铁车站施工中对保护既有线路不发生破坏的主要措施有以下两个方面:
(1) 对施工过程中产生的附加影响进行减少, 使得附加影响不超过既有线路能够承受的强度极限。
(2) 对既有线路进行加固, 从而将其抗变形能力以及强度进行提高。
2 地铁车站施工对既有线安全控制的技术措施
在地铁施工中, 对既有线安全的管理即是对风险源 (如重要建 (构) 筑物) 的全过程控制, 通常包括以下五个环节:
(1) 既有结构物 (如地铁区间或车站) 的现状评估和安全性评价, 由此可确定出既有结构的沉降和变形控制标准, 即既有结构所能够承受的极限变形值。
(2) 施工附加影响的分析和评价, 由此可确定出合理的施工方案。实际上为施工方法以及辅助施工方法的优化, 并且包括工法的优化以及细部优化 (如到洞开挖以及支护顺序等细节问题) 。
(3) 控制方案制定。考虑到隧道开挖对地层影响的时空效应, 依据地层和结构的变位分配原理, 初步拟定相应施工方案下的既有结构变形及稳定性控制方案并实施。方案制定的依据主要包括:既往经验及资料、数值模拟及理论分析、工程特点等。
(4) 监测及反馈。基于信息化施工的原理, 通过监测结果与既定控制方案的对比, 可及时对施工方案和控制标准进行调整, 以及在必要时对地层和结构进行加固, 以达到预期的目标。加固地层的作用是减小施工对结构的附加影响, 加固结构的作用则在于提高结构的抗变形能力。
(5) 工后评估及恢复方案制定。无论采取怎样的施工方案和技术措施, 施工结束后都会或多或少地对既有结构造成影响, 因此待施工完成后应对既有结构的损坏状况进行检测和评估, 并据此制定恢复方案和具体措施, 包括恢复的必要性、恢复程度以及工后沉降和变形的预测等。
3 案例分析
3.1 工程概况
该工程位于一交通繁忙的十字路口下方, 且管网密布, 通讯电缆、自来水管和污水管道等纵横穿插。该车站宽23m, 高8.6m, 拱顶距既有地铁线4m。柱体纵向上为墙状连续结构, 以隔离行车时的噪音和空气污染。车站所赋存地层上部为风化软岩, 下部为硬岩。
3.2 施工方案
因为该地铁车站下穿既有地铁线路, 所以只能采用暗挖法。大断面浅埋暗挖地铁车站可以采用中洞法、柱洞法和侧洞法施工, 不同施工方法对既有结构沉降的影响是不同的, 为此以既有结构的最大沉降量为目标, 对不同工法的附加影响进行分析, 由此实现对施工方法的优化。施工方法的附加影响分析及优化, 包括工法的优化和施工步骤的细部优化。图1为中洞法、柱洞法和侧洞法施工示意图。
图2为中洞法、柱洞法和侧洞法施工累计沉降量。
从上述综合既有结构沉降分析, 可以得出以下结论:
柱洞法以最小的挖土量, 提供了前期衬砌的施作空间, 其永久衬砌结构施作最早, 支撑作用发挥得最早, 所以对土体沉降和既有结构的变位控制最为有利, 应是穿越施工的最佳方案。但是具体方案的实施需要结合具体项目施工的实际情况进行选择。在本工程中, 为控制既有线的沉降和工作面的稳定, 采用侧洞法进行施工, 并且采用钢管复合注浆支护技术。在隧道拱顶轮廓外3m范围内高压注浆, 所用钢管长度26m, 中洞上方布置五层, 侧洞上方布四层。车站开挖方法见图3, 采用先挖侧洞, 后挖中洞的方法, 初支为厚度25cm的加钢筋喷射混凝土配以锚杆。经量测, 侧洞开挖时拱顶沉降3~4mm, 初支中应力达4.6MPa, 且主要沉降发生在上导坑开挖过程中。中洞施工时, 拱顶沉降3mm, 初支应力达0.5MPa, 柱体中应力为0.35MPa。
3.3 监控量测方案
3.3.1 施工监测目的和任务
对既有线进行自动化动态实时监测, 以保证既有地铁结构安全和正常运营。通过对测量数据的分析、处理掌握隧道和围岩稳定性的变化规律、修改和确认设计和施工参数。通过监控量测了解施工方法和施工手段的科学性和合理性, 以便及时调整施工方法, 保证施工安全及既有线车站的安全。
3.3.2 监测项目
针对地面建筑物监测项目主要包括:地表沉降;初期支护结构拱顶沉降;初期支护结构净空收敛;既有线路沉降;轨道沉降变形等。
3.3.3 监测点布置原则
根据该工程性质、地质条件、设计要求、施工特点及周边环境等综合因素确定监测对象。为能及时掌握隧道和围岩稳定性的变化规律, 及时布点进行监测, 所有观测点埋设必须稳固, 初始值在确认点位已稳定才能采用。
3.4 施工安全应急措施
3.4.1 暗挖施工防坍塌应急措施
在地铁车站下穿既有线段工程施工时, 制定并严格落实各项防塌措施, 同时施工掌子面储备好各种抢险物资。在发生施工掌子面突发性塌方时立即启动抢险预案, 采取下列措施: (1) 立即使用抢险物资对塌方处进行封闭回填和加固处理, 同时把有关信息上报相关各个单位和部门, 各单位联合采取必要的抢险措施, 加强对既有结构的检查和量测工作; (2) 组织专家讨论分析造成掌子面突发性塌方的原因和相应的控制措施; (3) 根据确定的控制措施重新制定或调整施工工艺和施工组织, 进行施工交底, 严格落实各项措施, 进行开挖施工。
3.4.2 既有线结构沉降速率超限影响应急措施
在地铁车站下穿既有线段工程施工时, 首先建立严密的结构受力、变形、沉降的监控量测体系, 对施工过程进行全面的监控量测, 随时反馈信息, 指导施工生产。在发生既有结构沉降速率超限时, 立即启动抢险预案, 采取下列措施: (1) 立即停止开挖施工, 封闭所有施工掌子面, 加强结构监控量测工作; (2) 上报甲方及地铁公司运营单位, 根据具体沉降情况确定是否采取限速、停运及疏导客流等措施; (3) 组织专家讨论分析造成既有结构沉降速率超限的原因和相应的控制措施; (4) 根据确定的控制措施重新制定或调整施工工艺和施工组织, 进行施工交底, 严格落实各项措施, 进行开挖施工; (5) 若既有结构沉降速率超限未得到有效控制, 再次重复上述过程直到完全解决既有结构沉降速率超限问题。
3.5 隧道穿越既有线核心问题
隧道穿越既有线的核心问题是如何控制既有线结构的变形量和变形速率 (防止灾难事故发生) , 因此从研究思路上可以采取以下三种方法: (1) 结构托换, 即通过托换手段对既有结构进行预支护, 如美国波士顿中央交通主动脉公路隧道工程穿越既有地铁线时使用了此方法。 (2) 减小开挖断面, 即在满足工程要求的条件下尽量减小隧道断面, 或将大断面隧道分解成小断面, 如4号线宣武门站拟采用的方法。 (3) 隧道分部开挖, 即将大断面隧道分多次开挖完成, 从而减小对既有结构的扰动和变形, 如5号线崇文门车站、东单车站以及穿越雍和宫车站所采用的方法。
4 结语
综上所述, 在新建地铁车站施工中, 车站与既有线路之间的影响是互相的。既有线路的存在影响到新建车站的施工和安全, 而新建车站施工必然也会对既有线路产生影响。在实际工程施工中, 运用暗挖法, 做好隧道支护施工, 避免新建地铁车站施工对自身和既有线路产生不良影响, 保证地铁运营安全。
摘要:随着城市经济的快速发展以及交通建设的不断发展, 不可避免的会出现地铁线路之间出现交叉和换乘的情况。受到地下空间的限制以及换乘地铁的需要, 在进行新建地铁工程的施工中经常出现穿越既有地铁线路的情况。其中暗挖地铁车站下穿既有地铁隧道工程施工的难度是非常大的, 并且风险也是非常高的。本文主要根据实例阐述了暗挖地铁车站下穿既有地铁隧道施工与控制。
关键词:暗挖,地铁,车站,下穿,既有地铁,隧道,施工,控制
参考文献
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暗挖地铁车站 篇9
6)在⑤部向前施工10 m后,同时开始⑥部的施工,见图2;所述⑥部的施工首先是拆除临时左部横向支撑(12)和临时右部横向支撑(13);拆除临时中部横向支护(18),拆除临时左下部中隔墙支护(10)和临时右下部中隔墙支护(11);然后依次进行⑥部的开挖,施工⑥部初期支护(7);
7)在施工①~⑤部时,做好预留沉落量(14)的预留工作。预留沉落量(14)的数值根据沉降和收敛的监控量测结果确定。预留沉落量(14)最后采用与二衬混凝土同标号的混凝土并与二衬混凝土一次性浇筑;
8)在⑥部向前施工10 m后,同时开始仰拱二衬钢筋混凝土(15)的施工,见图2;所述仰拱二衬混凝土(15)分左右两侧分别施工。仰拱二衬混凝土与边墙和拱部二衬混凝土分界线见图1中(17);
9)在所述仰拱二衬钢筋混凝土(15)向前施工20 m后,同时开始边墙和拱部二衬钢筋混凝土(16)施工,参见图2;所述边墙和拱部二衬钢筋混凝土(16)采用整体台车施工,在所述台车的下部保持车辆畅通。
1.3 主要实施方法
1)①部与②部的施工。如图1所示,隧道按左右侧分别施工,①部光面爆破后及时进行①部初期支护(2)和临时左上部中隔墙支护(8)的施工,形成小断面隧道开挖,并封闭成环。①部初期支护(2)的钢拱架和①部临时左上部中隔墙支护(8)的钢拱架为相同间距。①部初期支护(2)按设计要求进行施工。临时左上部中隔墙支护(8)采用Ⅰ25a工字钢,并插打1 m长的ϕ22 mm的砂浆锚杆进行锚固,锚杆环向间距1 m,纵向间距按临时左上部中隔墙支护(8)的间距布置。另对临时支撑面围岩采用10 cm厚的C30喷射混凝土进行封闭。②部施工的方法同①部。
2)③部与④部的施工。如图1所示,在①部与②部施工完成5 m~10 m后(见图2),即可进行③部与④部的施工。①部与③部、②部与④部均为普通隧道的上下台阶施工方法。
③部光面爆破施工后及时进行③部初期支护(5),③部临时左下部中隔墙支护(10)施工,将①部和③部整体成环。③部初期支护(5)的钢拱架和③部临时左下部中隔墙支护(10)的钢拱架相同间距。③部初期支护(5)按设计要求进行施工。③部临时左下部中隔墙支护(10)采用Ⅰ25a工字钢,并插打1 m长的ϕ22 mm的砂浆锚杆进行锚固,锚杆环向间距为1 m,纵向间距按临时左下部中隔墙支护(10)的间距布置。另对临时支撑面围岩采用10 cm厚的C30喷射混凝土进行封闭。因初支和临时支撑均较高,在起拱线的位置设置临时左部横向支撑(12),加强拱架的稳定性。临时左部横向支撑(12)采用Ⅰ25a工字钢。④部施工的方法同③部。
3)⑤部施工。③部施工30 m~40 m后,同步进行⑤部施工。如图1所示,⑤部光面爆破后及时进行⑤部初期支护(4)施工。同时拆除临时中隔墙支撑(8),(9)。因存在测量和施工误差,⑤部初期支护(4)的钢拱架与①部初期支护(2)的钢拱架、②部初期支护(3)的钢拱架无法直接连接,本发明采用拼装节进行安装。即根据经验,将⑤部初期支护(4)的钢拱架在加工阶段按比设计短20 cm进行加工,然后加工10 cm,20 cm,30 cm,40 cm的四种短节。根据存在的偏差尺寸选择合适的短拱架进行拼接。再有误差直接增加钢板连接即可。拼装节按左右侧交错布置。
根据现场监控量测情况,如变形较大,需设置临时横向支护(18)。如变形较小,可不设置。
4)⑥部施工。⑤部施工10 m后,同步进行⑥部施工。先拆除临时横向支撑(12),(13)。拆除临时横向支撑(18)(如果已设置)。拆除临时中隔墙支撑(10),(11)。
⑥部光面爆破后及时进行⑥部初期支护(17)施工。这样隧道即整体成环。
5)二衬施工。⑥部施工10 m后,按设计同步进行仰拱二衬钢筋混凝土(15)施工。仰拱二衬混凝土可根据通车要求分左右侧分别施工。
仰拱二衬钢筋混凝土(15)施工20 m后,同步进行边墙和拱部二衬钢筋混凝土(16)施工,边墙和拱部二衬采用整体台车施工。台车下部可确保通车辆畅通。
2 监控量测指导施工
本工程监控量测内容包含爆破振动监测、围岩与结构变形监测。围岩与结构变形监测包括隧道内状态观察、净空变形量测、地表沉降量测、初期支护应力、围岩应力等量测。全过程追踪围岩、基坑及周边既有建筑物的变形情况,获取整体隧道系统及周围建筑物的准确信息,以便了解其变化态势。利用控制信息的反馈进行分析、判断,预测施工中可能出现的状况,并根据量测结果,及时调整支护参数和开挖方式,实现动态设计与信息化施工。因采取的方法恰当,施工后两个月,经量测,地表无沉降,收敛最大值为35.26 mm,拱顶下沉最大值为37 mm。
3 结语
由于采用的方法恰当、措施有力,马家岩车站采用六部开挖方法后质量令人满意,未出现任何安全事故。原设计9部开挖临时钢拱架投入858 t,实际投入507 t,减少临时钢拱架351 t,减少临时工程投入105.3万元。原设计9部开挖时间需8个月,实际开挖时间7个月,缩短工期1个月。通过现场监控量测结果得,六部开挖法洞内拱顶下沉及位移收敛值均较小,符合设计及规范要求。
摘要:结合工程实例,介绍了地铁车站超大断面暗挖隧道六部开挖施工方法,并进行了隧道施工监控量测,量测结果表明采取方法恰当,地表无沉降,未出现任何安全事故,积累了暗挖隧道施工经验。
关键词:超大断面,隧道,六部开挖,施工
参考文献
[1]GB 50299-1999,地下铁道工程施工及验收规范[S].
[2]TB 10204-2002,铁路隧道施工规范[S].
[3]JTJ 042-94,公路隧道施工技术规范[S].
浅谈地铁车站的浅埋暗挖施工法 篇10
关键词:浅埋暗挖施工技术,安全控制,地铁车站
1 前言
目前, 我国各大城市都在大力发展地铁建设, 地铁交通具有缓解交通拥堵、环保、安全、节能、运量大、准时等优点, 地铁所到之处楼宇兴旺、经济繁荣。随着地铁建设的蓬勃发展, 地铁施工技术也处于快速发展的阶段。在地铁施工中, 若采用明挖大揭盖的方法, 那么往往会对地面商业、交通造成了严重干扰, 并会对环境造成破坏, 而浅埋暗挖法以处理、加固软弱的地层为前提, 在地下施行各种地下暗挖施工的方法, 实践证明, 施工效果较佳。
2 浅埋暗挖法的工作原理
L.V.Rab–cewiz教授 (奥地利专家) 在1965年提出了新奥法, 这种方法的核心是让围岩本身形成一个支承环。基于新奥法的基本原理, 浅埋暗挖法的施工控制要点是“勤量测、早封闭、强支护、短进尺、管超前、严注浆”。浅埋暗挖法的核心是将围岩本身形成支承环, 然后再施行超前支护, 将部分围岩的自承能力调动起来, 避免地基沉降。浅埋暗挖法的开挖方式有双侧壁导洞法、中隔墙法、单侧壁导洞法、正台阶法等。应该基于周围环境条件、隧道断面构成、地质条件等来选择适宜的施工方法。
3 浅埋暗挖施工技术在地铁车站中的应用
3.1 大管棚超前支护施工
大管棚超前支护是一种在不对地表进行破坏的前提下来铺设地下管线的技术, 它以一定的外插角在拟开挖地铁隧道的外轮廓周边上钻孔, 将惯性矩大的钢管以一定的间距进行安装, 然后再注浆固结。它的工作原理是:[1]为了让拱顶形成加固的保护环, 应该施行管棚注浆。[2]若超前管棚在沿隧道开挖轮廓周边位置较密, 那么必然会大幅度降低隧道支护结构所承受的上部荷载。施工工序:开挖支护的掌子面→搭建钻孔的平台→安装钻机→施行安装管棚钢管→钻注浆孔→验孔→注浆操作→结束。
大管棚超前支护往往具有较为明显的作用, 能够对开挖区域的岩土体起到加固作用, 也能够对开挖过程中出现的地表位移、地表应力进行有效控制。
3.2 全断面帷幕注浆施工
(1) 注浆孔成孔。各注浆孔的长度、角度、精确位置可由设计来进行计算, 施作注浆孔的顺序应为:先外后内、先上后下, 一个注浆孔完成后, 那么就要在第一时间内退出钻机, 然后再安装注浆管, 紧接着二次封闭工作面后再注浆。
(2) 注浆。后退式分段注浆是最为常见的注浆方式, 每完成一次退式分段注浆之前, 都要填充加固所有注浆管。为了防止在注浆时出现隆起、裂纹, 还应该封闭处理工作面 (施行网喷混凝土) 。
3.3 隧道开挖支护施工方
在地铁车站施工前, 务必要对施工区域内的地下管线和地质情况进行详细探测, 确定地下管线是否存在着障碍物, 以及其精确位置, 这样一来, 能够避免对地下管线造成破坏。同时, 隧道开挖支护施工时, 务必要基于中导坑法组织施工, 施工次序是:将双向隧道的中导洞开挖及支护→隧道中隔墙→将中导坑横撑予以恢复→对两侧导洞进行开挖及支护→两侧导洞二衬施工。
4 浅埋暗挖施工技术的安全控制要点
4.1 防止土石方坍塌
在地铁车站的施工过程中, 施工单位务必要将地质超前预报做好, 定期总结、定期汇报;同时, 要制定出周全、详细的施工方案、地质勘察报告及地质剖面详图, 务必要确保不会出现土石方坍塌的事故。此外, 为了对围岩体的变化趋势进行及时预测, 要做好掌子面量测工作。
4.2 避免出现模板倒塌事故
要严格基于国家规范要求, 并结合操作流程、专项施工方案来完成模板工程的拆除、安装作业施工, 模板及其支撑材料的材质务必要符合施工强度、刚度, 确保其位置、形状、尺寸的正确性。为了避免在受力后模板出现下沉或变形, 支撑模板的基础应有较大的支撑面积、且坚实。同时, 应该将临时固定设施设置在支撑系统工程及安装模板中, 避免模板倾覆。值得注意的是, 为了确保施工过程保质保量, 务必要在上一道工序验收合格之后再进行下一道工序施工。
4.3 避免出现触电事故
务必要统一设计、统一规划施工现场的用电, 制定完善的触电事故应急预案及临时用电施工方案。同时, 做好施工现场用电安全宣传, 提高安全用电意识, 用电安全提示标识也必须要做好。此外, 地铁车站的施工现场不可采用4+1的电缆方式, 要设置专用的保护零线, 采用TN-S用电系统, 配电系统要设置开关箱、分配电箱、总配电箱。
结语
总之, 浅埋暗挖法在地铁车站施工中具有较大的作用, 既能够确保地下管线正常使用、地面交通不中断, 同时不会出现传统工法对的污染。但值得注意的是, 浅埋暗挖法也存在着一些缺点, 如高水位地层的结构防水较难、施工工艺要求较高、机械化程度不高、施工速度慢、劳动强度大、喷射混凝土粉尘多等, 在施工过程中要仔细权衡利弊, 应该基于周围环境条件、隧道断面构成、地质条件等来选择适宜的施工方法, 确保地铁车站施工的安全运行。
参考文献
[1]彭泽润.北京地铁复—八线土建工程施工技术[M].北京:中国科学技术出版社, 2003:59-67.
[2]吕勤, 张顶立, 黄俊.城市地铁暗挖施工地层变形机理及控制实践[J].中国安全科学学报, 2003, 21 (07) :4-5.
暗挖地铁车站 篇11
1 超大断面地铁开挖施工现状
地铁隧道开挖施工项目的开展, 必然会引起地层结构的变化, 例如:围岩原始应力的变化引起岩土层底层应力的改变, 导致地表出现沉降现象。当隧道围岩发生变形或者地表存在严重沉降现象时, 经常会给周边环境造成一定影响, 其中表现最为明显的应属于地铁隧道。因为地铁隧道具体位于城市内部, 且具有地面交通道路以及邻近建筑物较多的特点, 不仅地表中附加荷载比较混乱, 而且还有了较高的施工沉降要求。所以, 在对地铁隧道进行实际施工过程中, 针对施工沉降进行控制和预测工作显得极其重要。而地铁隧道在开展施工沉降预测工作时, 应提前设计适合的开挖方案, 另外, 在开挖施工中, 还需要及时将施工阶段进行预测, 确保预测工作具备一定信息化, 在进行预测工作时经常会使用的预测方法有很多, 如:工程经验和模型实验法等[1]。
2 超大断面地铁开挖施工技术
在对地跌车站进行开挖施工时, 若是按照车站断面的整体结构, 可将车站分为单拱式、双拱式以及三拱式三种, 其中单拱式施工方法包括CD工法、CRD工法和眼镜工法;双拱式施工方法包括测洞法以及中洞法;三拱式的施工方法包括桩洞法与PBA法。以下主要对单拱式车站开挖技术进行分析。
(1) 台阶法在施工前期, 需要通过大管鹏等其它超前支护技术, 使隧道围岩更好完成预加固工作, 尤其是在出现过高地下水位、地层水量丰富等情况, 应保障施工人员和相关机械设备具有一定安全性, 使整体施工质量得到有效改善。
(2) 结合施工现场实际条件, 选择适合台阶长度, 并对隧道开挖中循环进尺进行具体控制工作, 使其严格依据相关规定来进行。除此之外, 装碴机械需要最大程度与台阶的工作面保持靠近状态, 减少扒碴产生的距离, 加快出碴速度, 进而提高装碴机械工作效率。若是围岩周边环境较差, 需要及时进行支护工作, 合理减少台阶的整体长度。
(3) 结合隧道断面的围岩情况、施工设备以及断面尺寸, 充分考虑操作空间具体要求, 合理选择台阶数量与高度。当隧道断面比较大时, 要适当的对台阶数量进行增加, 可以采取四台阶左右进行开挖工作;若是隧道断面比较小, 就可以选择传统上台阶法、下台阶法。因为伴随台阶数量的增加, 随之围岩扰动数量压在不断增加, 所以, 围岩地质环境若是较差, 需要尽最大程度选择台阶数量少的, 从而降低围岩扰动所带来的破坏。当施工时间较短时, 不仅会要大量施工机械进行施工, 而且还应增加台阶高度、降低台阶数量, 更好符合其空间具体需要。
(4) 在对石质隧道进行开挖时, 可以选择台阶法, 通过光面爆破手段进行实际开挖, 同时还应严格依据相关要求进行。另外, 在爆破过程中, 需要对爆破所带来的振动进行及时监测, 避免爆破工作给隧道围岩带来更多扰动[2]。
CD工法在应用过程中关键技术措施包括以下几点:
(1) 在施工过程中应用CD法, 需要严格依据正台阶法施工要求来进行实际施工, 同时还需要对时空效应给予充分考虑, 确保各部开挖速度较快、及时进行封闭, 达到短时间内完成隧道断面的封闭工作。而在施工过程中, 要将隧道围岩进行重点保护, 主要利用机械开挖技术进行, 人工作为辅助, 降低运用爆破开挖方法所带来的围岩扰动。
(2) 各工作面在进行开挖时, 还应该保持适当距离, 先安装的掌子面比后安装的掌子面略长, 其长度控制在12~15m之间, 确保开挖面具有一定稳定性。但是需要注意的是在下部开挖过程中, 要保障上部支护具备较强的稳定性, 在对边墙进行开挖工作时, 应采取两侧同时开挖的技术方法, 避免上断面两侧前面拱脚处发生悬空情况。最后, 在CD法实际施工中, 对中隔墙进行拆除工作是项重点工程, 只有合理选择拆除时间, 才能保障隧道安全[3]。
3 超大断面地铁开挖过程中地表沉降问题的控制
在进行地铁隧道开挖施工过程中, 避免会对地层的结构造成不同程度的干扰, 其地层的变化宏观现象为:地层的移动。当移动幅度过大时。则会对地表造成影响, 导致地铁站开挖的上部位置出现地表沉降现象, 甚至在严重的情况下, 会造成地面坍塌和路基下沉、路面断裂以及市政管线破裂等事故的发生, 为施工单位带来巨大的经济财产损失。为了加强对地层的抗应变能力, 可适当的采取以下几种措施。
3.1 上部地层的加固措施
在地铁站开挖建设的初期, 对现场的地质条件进行准确地调研, 对于地质情况恶劣以及受力程度不同的地段、或占据重要地段的建筑物, 需对该部分的上部地层采取灌浆处理, 用以实现对上部地层的加固工作, 避免在开挖过程中, 地层结构发生变化, 降低安全事故发生的几率[4]。
3.2 导管注浆措施
在超大断面浅埋暗挖过程中, 常见的隧道支护技术为导管注浆支护。在进行车站开挖过程中, 地层上部岩石风化速度较快且岩体易破碎, 进而容易发生塌方现象, 因此, 加强超前锚杆的施工难度, 同时隧道的断面相对较大, 利用导管注浆能够有效提高岩土层的抗压能力。为了确保开挖施工进度, 应确保导管安装位置的准确性和合理性, 预防导管长度与实际不符现象的出现, 同时, 还需对导管的角度进行精准化的控制。其中, 关于导管质量、规格以及标号的选择, 应与实际的车站开挖现场实际情况为标准, 并对导管的注浆量与注浆力进行试验检测, 进而达到最佳标准。
4 结束语
综上所述, 上文首先对超大断面地铁开挖的施工现状进行分析, 其次阐述开挖的施工技术, 最后对提高开挖施工质量和人员安全的措施进行明确, 由此可以看出, 在进行地铁建设过程中, 其难度较大, 例如:地表沉降和岩土层结构的变化等问题, 在某种程度上都会对开挖施工质量和施工人员的安全造成威胁, 因此, 在实际的超大断面地铁开挖过程中, 施工单位应对施工人员进行系统化的培训, 避免安全事故发生的同时, 减少开挖施工成本的投入。
参考文献
[1]李讯, 何川, 耿萍, 等.浅埋超大断面暗挖隧道施工方法及支护力学特征[J].中南大学学报 (自然科学版) , 2015 (09) :3385~3395.
[2]黄祚琼.地铁车站暗挖隧道穿越既有线的施工技术研究[J].现代隧道技术, 2014 (02) :133~139.
[3]党炫.复杂环境下地铁车站与周边建筑地下空间一体化施工技术研究[J].城市建筑, 2015 (18) :64.
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