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引言:地鐵的建設主要是為降低大城市的交通運輸壓力,通過減少車輛出行的方式避免因路上大量汽車而易導致的堵塞、交通事故等情況發生,提高了交通運輸的安全性和高效性。但地鐵施工因其對地形地勢要求高、工程量大、工期長等,容易產生很多施工或者質量問題,因此,在地鐵施工過程中,需要通過合理的施工技術及其相應的管理保障地鐵施工順利開展,使地鐵工程高質量的建成。
一、地鐵施工常用的三種技術
1、明挖法施工技術
明挖法施工技術在地鐵施工前需要對地鐵建設的方案以及數據進行準確分析,并進行復核,確保其可靠性后直接參照方案由上而下的對地表進行挖掘,不易發生崩塌、斷裂等情況,因此采用該施工技術具有安全性和穩定性高的特點,降低了施工風險。采用明挖法施工技術施工時,要求周圍環境建筑較少、密集度較低,而我國目前大城市建筑多趨于小區化高層建筑,這就限制了該技術在大城市地鐵施工中的應用。
2、暗挖法施工技術
暗挖法施工技術是通過對施工地勘察后進行注漿,注漿后再進行挖掘,因此初期準備階段要求較高,同時暗挖法施工技術需要大量的資金支持以及先進技術。暗挖法施工技術主要應用在地面鐵路以及公路的建設上,在我國地鐵早期建設中極少應用。
3、盾構法施工技術
盾構法施工技術是一種利用機械自動化技術與施工技術結合的現代化地鐵施工技術,其對設備的選擇要求較高,需要根據實際工程進行選擇。合理地選擇盾構類型與盾構隧道的安全、質量、造價有直接關系,是盾構法施工技術順利進行的關鍵。
二、地鐵施工中常用的施工技術相關要點
1、明挖法施工技術要點
明挖法施工技術利用大面積的深基坑降水,工字鋼加衡撐和錨桿技術,同時結合機械化土方開挖、鋼模板設計等國內先進技術進行施工。明挖法的關鍵工序是:降低地下水位,邊坡支護,土方開挖,結構施工及防水工程等。其中邊坡支護是確保安全施工的關鍵技術。主要有:地面開闊和地下地質條件較好的環境下采用放坡開挖技術。基坑應自上而下分層、分段依次開挖,隨挖隨刷邊坡。型鋼支護技術一般使用單排工字鋼或鋼板樁,基坑較深時可采用雙排樁,由拉桿或連梁連結共同受力,也可采用多層鋼橫撐支護或單層、多層錨桿與型鋼共同形成支護結構。連續墻支護技術一般采用鋼絲繩和液壓抓斗成槽,也可采用多頭鉆和切削輪式設備成槽。連續墻不僅能承受較大載荷,同時具有隔水效果,適用于軟土和松散含水地層。
2、暗挖法施工技術要點
采用暗挖法施工技術施工時,應先在施工地建立一些注漿管道提升土壤的穩定性和地鐵隧道的安全性,并根據實際情況使用配比符合要求的灌漿對各管道進行注漿。由于在地鐵隧道開挖的過程中,地質結構的變化仍舊會對土壤的穩定性帶來不利影響。為此,在隧道開挖的過程中,要適時地建立相應的支護,提升土壤的穩定性,避免工作區段出現塌方和大面積裂紋的現象。暗挖法施工技術核心為施工準備階段根據實際工程情況完成注漿隧道、支護以及注漿的環節,具體施工操作多數屬于地下作業。因此采用暗挖法施工技術對地表環境以及自然環境要求比明挖法施工技術較低,因此對人們日常辦公、生活以及學習的影響較小,但由于其資源消耗量較大、工程造價高等特點,暗挖法施工技術主要應用與大型地鐵工程的建設。
3、盾構法施工技術要點
管片上浮問題是盾構法施工技術需要注重的主要問題,可通過以下方法進行控制。其一,對地鐵施工地進行勘測,獲得施工地土層的分布、強度、深度及含水量等參數,并依據各項參數選擇合理方案對其加以控制。通過控制掘進的推力、速度及模式等,對挖掘過程進行嚴格管理,確保其安全性。其二,加強控制盾構機的作業姿態,尤其在上坡地段或者下坡地段,應注意發揮千斤頂的作用,以免對管片施工產生嚴重影響,優化調整千斤頂的行程差,避免出現蛇行或者超挖問題,盡量保持各組推進油缸的恰當推力。其三,注意控制測量數據的精度與頻率,應構建并完善嚴格的自動測量與人工測量系統,提高測量精度,合理布置洞內的控制點及導線。結合工程地質的實際情況,加強對測量數據與復合頻率的控制。結合地質勘測得出的實際數據,對調整盾構機的參數、管片拼裝等進行合理調整,最終提高施工質量。
為進一步控制地面沉降或者損失問題,在進行盾構掘進過程中,當襯砌背面已經脫離盾構,則在建筑的空隙位置填充漿液。根據地鐵施工地區地質的勘測情況,對漿液進行配比,計算注漿的壓力所需漿液劑量以及灌注時間等,保障同步注漿有效進行,高質量地完成注漿。如果在同步注漿中出現問題,可通過多次壓漿的方式解決,防止地表發出沉降現象。這樣,即使盾構需要穿越地下管線或者既有建構物,也可避免出現嚴重的地面沉降問題。同時多次壓漿也有助于降低挖掘過程中擾動的效果,增強了地層的穩定性。在施工過程中,可采用靈活的正面支撐方法以及合理的氣壓值,避免出現土體坍塌問題。在掘進時,應注意開挖面的出土量控制,以免產生超挖現象;在盾構推進的優化過程中,應注意糾偏量問題,減少盾構對土層的擾動作用或者在地層中大幅度擺動,控制局部超挖。
結語:地鐵是在我國新興的一種綠色、快速的交通運輸方式,其在有效地緩解我國人民出行難的問題上扮演了重要的角色,因此未來對地鐵建設的需求量將越來越大,這也增加了地鐵施工中可能出現的各種問題。因此需要更加注重施工技術要點的研究,通過不斷地對現有地鐵建設工程的分析總結出施工技術的優缺點,并不斷進行優化,形成完善的施工技術體系,提升地鐵施工的安全性以及可靠性,降低施工人員的風險,保證地鐵工程高質量、高效地建成,為促進我國社會的和諧發展提供幫助。
參考文獻:
[1]章尤鐵.探析地鐵施工中的監測技術與安全風險管理[J].建材與裝飾,2013,5.
關鍵詞:深基坑;運營地鐵;非對稱開挖;加固;監測
中圖分類號:U231+.3 文獻標識號:A 文章編號:2306-1499(2013)01-0052-2
1.工程概況
與一般基坑工程相比,與運營地鐵線緊鄰的基坑工程常處于道路十字交叉口,是城市繁華地段,該地段建設的基坑工程具有埋深大、跨度大、結構復雜、施工組織與施工技術難度大等特點0。施工中會碰到對于已有地下構筑物的穿越和對將來修建地下構筑物的預留口,或者對已有地下構筑物的部分拆除、結構打開和改建等難題00。世紀大道地鐵車站處的6號線明挖段為地下二層結構,其中地下一層為6號線明挖區間,地下二層為預留地塊的連接通道。后建的6號線兩側的基坑工程為地下三層結構,世紀匯基坑工程地處市區地面交通樞紐,周邊環境復雜,受道路、地下管線、施工場地等因素制約,對施工環境要求極高。且世紀匯基坑工程涉及6號線東西兩側基坑開挖(開挖深度20m、寬度22m、西區長75m、東區長90m)、地下預留口拆除、打通隧道正下方聯絡通道和東西兩側基坑相連等關鍵工序。該基坑工程平面圖如圖1。
4.結論
本文通過對緊鄰運營地鐵的世紀匯后建基坑施工關鍵工況對隧道結構的影響進行分析,總結了施工中所采取的主要技術措施:(1)鉆孔灌注樁加固;(2)基坑滿堂注漿加固;(3)臨時鋼管撐換撐;(4)運營隧道結構變形監測,反饋指導施工等。這些經驗和技術措施可為同類工程提供借鑒。
參考文獻
[1]李博,劉國彬,黃毅.在已運營地鐵車站超近距基坑開挖幾個問題的探討[J].施工技術,2007,36(增):29-31.
[2]孫憲銘,謝弘帥.緊鄰運營地鐵車站的深基坑設計與施工技術研究[J].建筑施工,2004,26(6):483-485.
[3]顧亞囝,朱毅敏,喬恒昌.大型地鐵樞紐站施工中的地下障礙物拆除及車站結構逆作施工技術[J].建筑施工,2008,30(5):342-344.
[4]侯學淵,劉建航.基坑工程手冊[M].中國建筑工業出版社,1997.
關鍵詞:地鐵;復雜地質條件;施工技術
中圖分類號:TU74 文獻標識碼:A 文章編號:
引言
在地鐵的修建過程中,地質條件有好有壞,所以對地鐵的修建技術要求越來越高。通常對于一些較復雜的地質條件,會根據實際情況所需,采取不同的施工技術來完成施工,如盾構法、淺埋暗挖法及混合法等施工技術,這些方法在復雜地質條件下的應用,從而完成地鐵施工的順利進行,同時也在一定程度上完善了我國在復雜地質條件下的施工技術水平。
1.復雜地質條件下地鐵工程建設概況
隨著我國在地鐵施工方面的不斷發展,已由初期的明挖法發展成為目前的明挖法、暗挖法、淺埋暗挖法、盾構法及礦山法等多種施工技術并存的地鐵施工技術體系。目前的地鐵修建已不局限于小范圍內的施工,而是隨著社會的快速發展,地鐵的修建范圍也在不斷的擴大,范圍的擴大就會在施工中遇到不同的地質條件,在復雜的地質條件下施工的可能性就會增加,一般情況下復雜的地質條件包括松散土質、較軟弱、斷面不變及富含流沙等區域。在這些復雜的地質條件下進行地鐵施工,屬于高難度的施工,會根據土質的特點采取不同的施工技術,通過多年的地鐵施工技術的研究和發展使我國在復雜地質條件下結合多種施工技術的特點,來完成復雜地質條件下的施工,不僅有利的推動了我國在復雜地質條件下的施工技術,還帶動了地鐵業的發展進程。
2.復雜地質條件下地鐵的施工技術
在復雜地質條件下進行地鐵施工,大致可分為地鐵隧道的施工技術、地鐵車站的施工技術以及地鐵修建過程中的其他輔助施工技術,其中地鐵隧道的施工和地鐵車站的施工技術方法相差不多。這幾種施工技術分別適用于不同的復雜地質條件下,都各有其獨特的地方,在適宜的地質條件下都能取得施工的順利進行及施工質量的保證。
2.1復雜地質條件下地鐵隧道的施工技術
在傳統的地鐵修建中,通常采用明挖法來進行施工,這種方法只適用無人無交通及管道線路少的地方,但在現在社會發展較快,在城市中很少有適宜明挖法的地方進行施工,目前我國的地鐵施工中通常采用淺埋暗挖法和盾構法二種方法來進行地鐵的施工,這二種方法不僅減少了對周圍環境及人群的影響,同時還能適應不同的復雜地質條件,因此這兩種方法在目前的地鐵施工中被廣泛的應用。
2.1.1淺埋暗挖施工技術
淺埋暗挖法適用于城市地鐵隧道修建時,松散土介質圍巖的施工環境下,隧道直徑大于等于隧道深埋的地質條件下,并且能夠在施工過程中靈活運用。由于在進行地鐵隧道修建時,利用土層在開挖過程中短時間的自穩能力,適時適當的對其采取支護措施,從而形成密貼型薄壁支護結構的不開槽施工技術方法,與此同時淺埋暗挖施工方法還建立了屬于自身的應力監測系統,并有效的將劈裂注漿法應用到施工過程中,從而在地鐵隧道施工中被廣泛應用。
2.1.2盾構施工技術
盾構施工是一種既能支撐地面土層壓力,又能實現在地層中推進的鋼筒結構。盾構施工方法適用于既有堅硬巖石又有軟弱土質、富含流沙或斷裂等復雜地質的地鐵隧道修建中。首先在進行盾構施工前,修建一座豎井,然后再豎井內安裝盾構機;其次是在盾構機地層中每推進一環距離,就立即的在盾尾的支護下安裝一環管片,同時向一環襯砌的空隙中壓注水泥砂漿;最后盾構的再次推進由一環襯砌來承擔土壓力,并將挖出的土體通過豎井運送出來。盾構施工技術也分為:
①土壓平衡盾構施工技術
土壓平衡盾構的前端設有一個全斷面大刀盤,切削刀盤后是密封艙,在密封艙的下部裝置長筒形螺旋輸送機,輸送機一頭設有出入口。所謂土壓平衡就是刀盤切削下來的土體和泥水充滿密封艙,具有適當壓力,與開挖面保持土體的相對平衡。在復雜地質下,此方法掘進速度較慢,但安全、穩定。
②泥水平衡盾構施工技術
泥水平衡盾構的特點是: 在盾構正面與支承環前面裝置隔板的密封艙中,由有適當壓力的泥漿來支撐開挖面,并由安裝在正面的大刀盤切削土體,進土與泥水混合成泥漿后,通過泥漿泵和管道輸送到隧道外的地面,由泥漿分離設備除掉土砂后, 再通過管道把合格的泥漿送到工作面。反復循環地切割地層、推進并安裝管片以形成隧道結構,這種開挖方式適用于多種復雜的地層,特別是地下水位較高的復雜地層。泥水盾構對地層擾動最小,地面沉降小,但盾構及與其配套的泥漿制造、分離設備造價高、占地面積大。
2.1.3鉆爆施工方法
鉆爆法主要適用于施工區域處于堅硬巖石地層的地質條件下,進行對地鐵隧道鉆爆開挖及噴錨支護的施工,鉆爆法首先可依據具體的施工環境,采取管棚、鋼架等支護手段,其次是對要修建隧道區域進行鉆爆,然后運出鉆爆的土石,進行噴錨支護、灌注襯砌的施工。
2.1.4混合施工方法
混合施工方法,即根據地鐵隧道修建的具體情況,在復雜地質條件下施工過程中采用兩種或兩種以上的施工技術方法。此種施工技術方法能夠有效靈活的應用在地鐵隧道的修建中,例如盾構法與暗挖法的有效結合、淺埋暗挖法與明挖法的有效結合等。
2.2復雜地質條件下地鐵車站的施工技術方法
在復雜的地質條件下,地鐵車站的施工通常采用人工挖孔樁護壁的施工技術。采用人工形式挖孔樁不但施工方便、不需要大型機械的進入,而且進行人工挖樁可直接明確的檢查樁的外形尺寸,并了解持力層的情況,從而保證樁受力性能的可靠度,進而保證整個地鐵施工的安全性和可靠性。
2.3復雜地質條件下地鐵修建的輔助施工技術方法
2.3.1降水施工技術
目前采用的降水方法主要有表面排水和井點降水,近來又發展了水平井降水。地下空間降水主要采取的降水施工技術有: 表面排水法、輕型井點法、噴射井點法、深井泵井點法、滲井井點法、電滲井點法及水平井降水法等。
2.3.2注漿技術
注漿主要用于結構止水或加固地層,注漿方式一般有軟土分層注漿、小導管注漿、帷幕注漿等。一般的注漿材料有普通水泥、超細水泥、水泥水玻璃、改性水玻璃、化學漿等。注漿作業可概括為充填或裂隙注漿、滲透注漿、壓密注漿和劈裂注漿四類。根據注漿材料的不同,又可分為單液注漿和雙液注漿。
2.3.3高壓旋噴注漿技術
高壓旋噴主要用于地層加固,如: 盾構法隧道的始發和到達端頭常用高壓旋噴注漿加固; 還有地鐵隧道的聯絡通道施工時也常用此法來加固地層。近年來,也開發了在隧道內施作的水平旋噴注漿加固技術。
結束語
隨著我國的地鐵建設的快速發展,傳統的施工技術已無法適應社會發展的需求,地鐵建設范圍的增加,對施工技術提出了更高的要求,特別是針對復雜地質條件下,應該在施工中不斷的總結經驗,并進行深入的研究,從而研發出更實用的施工技術,形成一套完整的地鐵施工技術體系,從而促進我國地鐵建設的快速發展。
參考文獻:
[1]洪三金.復雜地質條件下地鐵深基坑優化設計與施工技術[J].廣東土木與建筑,2010(08).
[2]丁陽.復雜地質條件下隧道結構的設計與施工[J]. 地鐵隧道工程技術,2007(01).
關鍵詞:地鐵隧道;河流;橋梁;施工技術
中圖分類號:TU74 文獻標識碼:A 文章編號:
1 概述
隨著我國地鐵隧道施工面積的不斷加大,施工技術的提高已成為領域里熱點話題。然而,在不斷加大施工面積過程中,施工環境也出現了新的挑戰,河流和橋梁下地鐵隧道的施工就是一項關鍵技術。河流和橋梁施工環境尤為復雜,施工過程中必須做出嚴密的規劃,防止工程出現安全隱患和事故[1]。對于河流和橋梁下地鐵隧道的施工,要形成獨特的施工體制,分析出施工中重點環節和需要注意細節,采用相應的改進措施。
關于河流和橋梁下地鐵隧道的施工研究,我國相關專家和工作者已經探究了具體施工內容,并且結合具體的工程也說明了施工中應注意的問題。但是,河流和橋梁下地鐵隧道的施工與施工環境有著緊密的聯系,研究該技術仍需要結合更多的工程實例和工程經驗[2-3]。因此,本文結合個人探索了解決施工存在問題的改進措施,確保施工前和施工過程中都能采用科學的分析和管理技術,從而研究出符合工程實際的安全和高效率施工機制,為我國的河流和橋梁下地鐵隧道施工技術提供參考。
2 河流和橋梁下地鐵隧道的施工特點及存在問題
地鐵建設在我國掀起了施工,施工過程中出于綜合方面的考慮需要穿過河流和橋梁,這就給我國地鐵隧道施工帶來了挑戰。
2.1 河流和橋梁下地鐵隧道的施工特點分析
分析我國河流和橋梁下地鐵隧道的施工特點主要包括以下:
(1)地理環境復雜。由于所施工環境處于河流和橋梁下,地質情況惡劣,并且在進行偵探中難度大,不可測因素多,給施工帶來了極大的影響。河流和橋梁下的施工環境復雜還體現在存在施工不穩定,從而導致施工存在安全隱患。
(2)盾構機施工要求嚴格。盾構機在進行施工中,必須保證施工的可靠性,一旦設備發生故障和失誤必定帶來巨大的經濟損失,影響工程的進度??梢钥闯?,河流和橋梁下地鐵隧道的施工對盾構機施工要求嚴格,應把控每一環節的施工細節,最大程度的保證施工質量。
(3)施工風險大。河流和橋下地鐵隧道施工存在較大的施工風險,在施工過程中由于復雜的施工條件可能引起局部出現問題,導致施工出現風險。并且,河水通常和地下水聯通造成很高的水頭,極易造成隧道上浮變形破壞,同時河床下的地質通常非常松軟,很容易造成流砂,這些均是增加施工風險的環境因素。
2.2河流和橋梁下地鐵隧道的施工存在問題分析
在我國河流和橋梁下地鐵隧道的施工過程中,存在的主要問題如下:
(1)施工經驗欠缺,方案設計存在問題。我國實施河流和橋梁下地鐵隧道的施工的時間不是太長,施工單位也缺乏豐富的施工經驗,在方案設計存在過分保守的情況,并且不能分析施工中重點,導致施工進度受到限制,甚至出現安全事故。
(2)施工防護工作不到位,對于施工人員的生命安全造成危害。河流和橋梁下地鐵隧道的施工必須做好防護工作,然而在實際工程中,有多地因為防水和支護工作不到位,導致人員傷亡,給施工帶來了嚴重的影響。
(3)施工管理人員不能合理規劃施工過程,從而導致工期加長,并且不能根據施工特點安排施工內容,這些現狀在我國河流和橋梁下地鐵隧道的施工較為常見。施工管理者必須把握整體工程的質量和時間,有機的分析工程的進度,給施工人員指導。
(4)施工完成質量達不到要求,容易引發塌陷和局部變形過的結果,導致工程不能正常使用。施工技術是保證施工質量的關鍵,通過分析具體的地理環境,采取最合適的措施來完成工程。實際中工程施工技術不能滿足施工條件,就容易引發施工質量問題。
3 河流和橋梁下地鐵隧道的施工改進技術
針對我國河流和橋梁下地鐵隧道的施工存在的問題,必須采取的控制策略和管理技術進行改進,本文結合個人的工作經驗,提出的改進方法主要包括:
3.1 提高施工分析技術,準確計算力學參數
河流和橋梁下地鐵隧道的施工的分析技術對于提高施工質量,改善施工條件有著重要的作用。
(1)基于二維飽和-非飽和滲流-應力藕合分析基本理論,采用數值模擬手段對施工過程的動態過程進行了仿真模擬,重點分析施工過程采取降水措施后橋基的變化,給出分析結果來提出改進。
(2)為了深入分析盾構隧道施工引起的地層位移場、應力場及地表變形情況,建立了三維數值模型進行分析,并根據施工預設計參數進行相關的模擬,根據仿真結果來檢驗盾構機的施工速率和施工對周圍的影響等結果。
3.2 加強施工重點內容的管理,保證施工安全
城市地鐵隧道當需要同時下穿河流和橋梁時,施工難度和安全風險很大,一方面如何防止河流水下滲,避免施工作業面發生突泥突水等工程災患;另一方面隧道開挖施工將不可避免導致地層變形,當變形過大時將危及近鄰橋梁的安全和正常運營。采取的改進措施包括:
(1)河流水下滲防護必須得到保證,通常情況下河流不能因為工程施工而斷流,但又要防止施工期河水下滲,這就要求施工前一定要進行河水引排,通過分幅施作圍堰在河底鋪上防水毯。當完成了河水引排后,然而在地層飽和含水,工程要防護施工中出現突泥突水工程災害。因此,在地鐵隧道施工到該地段之前,就需要在河床上平行隧道線路方向進行管井降水,從而保證了施工過程中不會有河流水下滲的可能。
(2)為了保證施工過程不會出現底標過大變形,保證施工不會對周圍產生過大的影響,就要考慮采用洞內預加固。主要的洞內超前支護措施包括旋噴樁、大管棚、深孔注漿、小導管加密注漿及增設臨時仰拱。在工程中要綜合考慮施工的成本、可執行性、施工時間和安全性等因素進行方案選擇。
在整個過程中,管理人員要詳細記錄所采用的每一種方案,并密切關注施工細節,保證河流水下滲防護和洞內超前支護施工質量,進而避免工程發生河流水下滲和地層過大變形。
3.3 施工質量監督系統,確保施工質量
施工管理人員和技術人員應積極承擔質量監督的責任,保證施工技術符合設計方案要求。因此,必須建立施工質量監督系統,錄入施工過程的具體信息,包括:施工技術、施工人員和負責人等信息,由專門的人員進行信息匯總,從而實現質量監督的信息化,提高管理效率。
4 總結
河流和橋梁下地鐵隧道的施工技術是最近地鐵施工的研究熱點,保證施工質量和安全有著重要的意義。本文通過分析了河流和橋梁下地鐵隧道的施工特點及存在問題,并給出進行改進施工的措施,從而保證施工人員更加熟悉河流和橋梁下地鐵隧道的施工技術,提高施工質量。
參考文獻
[1] 吳波.地鐵隧道過河過橋施工技術研究[J]. 鐵道工程學報. 2008(05)
文獻標識碼: A引言為了更好的緩解城市地面交通壓力,逐漸涌現出更多的地鐵工程,有效的緩解了城市交通緊張的局面,降低了城市污染,提高了城市交通有效性。但是,地鐵工程施工與地面工程相比具有明顯的區別,地鐵施工質量很大程度上受地質條件環境影響,不同的地質條件必須要選擇不同的施工技術,尤其是在復雜地質條件下。因此,為保證地鐵工程施工質量必須要加強對施工技術的研究,結合施工地質實際情況來選擇最為合適的施工技術。一、復雜地質條件下地鐵工程建設概況隨著我國在地鐵施工方面的不斷發展,已由初期的明挖法發展成為目前的明挖法、暗挖法、淺埋暗挖法、盾構法及礦山法等多種施工技術并存的地鐵施工技術體系。目前的地鐵修建已不局限于小范圍內的施工,而是隨著社會的快速發展,地鐵的修建范圍也在不斷的擴大,范圍的擴大就會在施工中遇到不同的地質條件,在復雜的地質條件下施工的可能性就會增加,一般情況下復雜的地質條件包括松散土質、較軟弱、斷面不變及富含流沙等區域。在這些復雜的地質條件下進行地鐵施工,屬于高難度的施工,會根據土質的特點采取不同的施工技術,通過多年的地鐵施工技術的研究和發展使我國在復雜地質條件下結合多種施工技術的特點,來完成復雜地質條件下的施工,不僅有利的推動了我國在復雜地質條件下的施工技術,還帶動了地鐵業的發展進程。二、地鐵在復雜地質條件下的常見施工技術(一)盾構法施工盾構施工是當前地鐵施工中最常使用的施工技術之一,適用于多種地質條件下的施工方法。在復雜地質條件下,例如富含流沙或者既有堅硬巖石又有軟弱土質以及斷裂等復雜地形都可采用盾構施工技術進行施工。地鐵盾構施工技術主要分為一下幾類:(1)壓縮空氣式盾構壓縮空氣式盾式是Greatbhad在1886年首次引用了這種工法。該工法中為了防止地下水的侵入,合理的利用了壓縮空氣。在游離水體下或地下水位下運作是它的主要優勢。利用用壓縮空氣來平衡水壓和土壓是其工作原理。傳統的壓縮空氣式盾構要求一個相對較大的工作腔,這個工作腔要封閉隧道工作面和止水隧道。本身還有一個局限性,那就是工作人員會長期處于壓縮空氣下,會影響隧道的掘進和襯砌。用無壓工作腔及全斷面開挖的壓縮空氣式盾構和帶有無壓工作腔及部分斷面開挖的壓縮空氣式盾構等就可以很好的解決這個問題。(2)土壓平衡式盾構土壓平衡式盾構是在20世紀70年代由日本開始開發的。在隧道挖掘的過程中可以改變原來需要支撐介質的形式,支撐介質可以直接由切割輪挖出的材料來充當。具體的方法是:地層在被旋轉的刀盤開挖時產生的渣料就通過切割輪的開口填入開挖腔。接下來渣料和塑性土漿在開挖腔內混合在一起。土漿上有壓力倉壁產生的推力。達到平衡的標準是開挖腔內的土漿不能被當地的土和水壓固化。如果超過平衡的話,在工作面的地層將會進一步的固化土漿。與泥漿式盾構相比優點在于:無分離設備在淤泥或粘土地層中使用,覆蓋層淺時無貫穿漿化的支撐泥漿泄露的危險。(3)泥漿式盾構泥漿式盾構是1912年,由Grauel首次建造的。這種方法適用的范圍相對來說較廣該法可以適用于穩定的地層中,適合各種松散地層,有無地下水都不會造成影響。使用該法時主要由泥漿支護隧道工作面,隧道工作面前封閉的開挖腔內注入泥漿液,,懸浮液受到壓力后進入地層之后把地層封閉起來形成濾餅,并在開挖腔內平衡水壓和土壓。運輸的介質在這個時候就同時成了前面用作支護的液體。支護液體與開挖的地層在開挖腔中完全的混合,然后有泵把懸浮液的混合物送到地面。分離的過程由在地面的分離場來完成。(二)鉆爆施工方法鉆爆法主要適用于施工區域處于堅硬巖石地層的地質條件下,進行對地鐵隧道鉆爆開挖及噴錨支護的施工,例如我國重慶、青島等城市在地鐵隧道修建過程中都曾使用鉆爆法進行施工。鉆爆法首先可依據具體的施工環境,采取管棚、鋼架等支護手段,其次是對要修建隧道區域進行鉆爆,然后運出鉆爆的土石,進行噴錨支護、灌注襯砌的施工。(三)淺埋暗挖施工技術淺埋暗挖法適用于城市地鐵隧道修建時,松散土介質圍巖的施工環境下,隧道直徑大于等于隧道深埋的地質條件下,并且能夠在施工過程中靈活運用。由于在進行地鐵隧道修建時,利用土層在開挖過程中短時間的自穩能力,適時適當的對其采取支護措施,從而形成密貼型薄壁支護結構的不開槽施工技術方法,與此同時淺埋暗挖施工方法還建立了屬于自身的應力監測系統,并有效的將劈裂注漿法應用到施工過程中,從而在地鐵隧道施工中被廣泛應用。在施工過程中,必須要嚴格按照“管超前、短開挖、快封閉、嚴注漿、強支護以及勤量測”等原則來進行施工,其施工流程主要如下:首先進行大管棚施工,并進行注漿,待隧道全斷面注漿工作結束以后,接著將堵頭樁破除,把其作為洞門,再進行開挖,進行混凝土的初噴,掛網和立鋼架,最后在進行打錨管,混凝土的復噴和二襯施工。三、地鐵工程質量控制的重點(一)建立地鐵項目施工過程技術管理體系
按照目前的技術能力和管理水平,混凝土的強度和耐久性是衡量結構工程質量的主要指標,耐久性指標不像強度指標一般都能夠滿足要求,具有難以控制的特點。在實際工程建設時,對混凝土裂縫的問題沒有引起工程界足夠的重視,尤其是混凝土結構的早期開裂是影響結構耐久性的主要問題??梢酝ㄟ^科學的手段和一定的技術措施,建立相應的技術管理體系,根據混凝土結構耐久性要求高、混凝土強度等級較高的特點,以質量預控為出發點,確立了對混凝土實施補償收縮組合控制裂縫的技術路線,在工程建設時期進行裂縫的綜合控制,在混凝土質量控制方面進行技術管理的總體思路是“科學的指導,前期控制,過程精品,全面管理”。 (二)建立地鐵工程質量控制組織管理體系
混凝土早期裂縫問題已在技術管理措施中得到了有效地解決,但工程的實施涉及到方方面面,在具體的施工過程中,操作者面對的不僅僅是技術層面的問題,還有監理管理辦法、供應商的選擇辦法以及相關接口部位的協調處理等問題,需要一個組織管理體系以確保技術管理措施能在施工過程中得到有效實施。一般組織體系建立包括商品混凝土管理辦法、商品混凝土監理管理辦法、商品混凝土攪拌站履約評價管理辦法、混凝土工程實施細則、混凝土生產計劃管理實施細則、抗裂防水劑供應流程、結構混凝土質量管理評估辦法等。例如,確保采購的產品符合規定的相關要求,按組織管理體系要求,由物資部會同其他有關部門及外聘混凝土專家等組成混凝土供應商及原材料生產廠家考察小組,考察商品混凝土生產商資質條件、生產供應力、結混凝土的需求總量、生產與質量管理實力以及集中管理的要求,再經相關部門進行審批能最終確數家合格的商品混凝土供應商。 (三)鋼筋混凝土防水性能的質量控制
用礦山法修建的隧道工程在地鐵中應用比較廣泛,為達到二級防水的標準,通常是采用防混凝土、全包防水板、埋設滲管、背后注漿等綜合防水措施。防止二次襯砌混凝土裂紋的首
關鍵詞:城市地鐵;隧道;防滲;漏水;施工技術;
中圖分類號:K915文獻標識碼: A
1、引言
眾所周知,城市地鐵及隧道防滲漏問題是一直以來困擾地鐵施工質量的重要影響因素,而且隨著各地相繼進入雨季,一些地鐵公司已經開始去做防汛工作,其中的主要內容僅僅圍繞是做好地鐵防滲工作。實際而言,地鐵滲漏水的危險是比較大,甚至對城市的建設和發展而言也是不利的,對社會造成傷害。因此,對地鐵防滲施工技術進行研究和探討具有重要意義。本文對有關城市地鐵防滲施工技術進行分析和探討,不足之處,敬請指正。
2、城市地鐵的漏水原因
(1)施工縫滲漏水
①地鐵建設中水平施工縫設計包括水泥基滲透結晶型防水涂料以及相應的注漿管,而且注漿管在混凝土進行澆筑時有可能會被堵住,因此不予使用。②對水平施工縫表面的雜物進行清理,但是清理不徹底;膠粘劑涂刷不均勻。③設計中忽略鋼板止水帶。
(2)車站誘導縫及變形縫滲漏水
①止水帶安裝位置不是很理想。②混凝土施工過程中,振搗不密實或者因模板不牢固導致漏漿。③止水帶及止水鋼板的加固不是很牢固。
(3)防水混凝土
城市地鐵的車站部分發生滲漏水一般是從混凝土裂縫處滲出,其原因有以下幾種:①在混凝土澆注時沒有進行連續澆注,從而形成冷縫。②出現混凝土振搗不密實的情況。③在夏季溫度比較高的時候,沒有采取其他方法,降低混凝土入模的溫度,在冬季施工天氣比較冷,對混凝土保溫保濕的養護一般。
3、地鐵防水施工應當重視的的一些位置
(1)支撐端頭出現滲漏
地鐵防水施工中由于支撐端頭,以及混凝土澆筑的難度比較,很難進行澆筑密實,想象中的止水鋼板及混凝土結合時容易產生孔隙,為了應對這個問題,施工之前要進行注漿引水管的安裝,使用工字型支撐頭,新舊混凝土相交處進行遇水膨脹止水條的安裝,利用密封膠把她緊密粘接,從而避免出現滲水的情況,從而促進軸力檢測頻率的提升,防止軸力釋放過于急速。
(2)施工縫和誘導縫的滲漏
滲漏發生的原因有很多種,包括止水帶選擇不當、止水帶和鋼板之間沒有做定位、止水帶和混凝土的連接不貼合,之間有氣泡和裂縫的存在。對應的解決辦法是,誘導縫及施工縫墻體采用微晶水泥漿料對其進行找平;做好止水帶和止水鋼板的定位及粘結;混凝土振搗密實。
(3)夾縫處滲水
連續墻滲漏夾縫進行定位,把周邊的混凝土鑿開,對要發生滲漏的縫隙周圍泥漿進行清理,在周圍進行橡皮管的設置,數量為兩條,一條進行壓漿,一條進行出漿,利用化學劑進行清理,利用壓漿管把水泥漿也注入到縫隙中,直至注滿而且漿液冒出。
(4)由于收縮或者冷裂而造成的開裂
一般而言,地鐵車站在進行防水施工過程中,大部分時候對于混凝土強度的要求及防滲性能的要求比較高,但是往往會忽略了施工當地氣候,以及混凝土水化熱而造成的結構開裂。對頂板收縮及冷裂而導致的結構開裂進行處理,可以選擇以下幾種方法,比如直接選擇水化熱比較低的水泥,避免出現收縮開裂,最常見的是礦渣性水泥。為了避免由于冷空氣對流導致混凝土裂縫,應當做好某些部位的封閉工作,包括頂板板縫開口處,常規處理方法是采用注入化學漿料的方法而完成結構防水,比較常見的漿料有低模量聚硫密封膏等。
4、城市地鐵防滲施工技術
實際上,城市地鐵防滲施工是一項復雜而又系統的工程,地鐵防滲根據措施材料等不同可以分為材料防水和構造防水,其中材料防水是利用材料達到阻斷水的目的,構造防水是利用合理構造形式達到防滲的目的。
4.1鋪設防水
針對襯砌基面處理不當而造成的防水板破損,可以采用以下施工技術。初期支護面沒有滲漏情況,采用厚度為4mm的聚乙烯泡沫板襯墊,把塑料墊和射釘襯墊于混凝土的基面,進行梅花形布置。襯墊的搭接寬度是5cm,電熱熔方式進行粘接,鋪設要求為平順無隆起,焊接要牢靠。
鋪設防水板后進行穿墻管線的防水處理,技術處理如下為,管線穿過二次襯砌襯期支護基面抹2cm厚的砂漿找平層,其寬度大于100cm,然后為了確保涂料和卷材與基面粘接牢固,在外層進行相關材料的涂抹,最后用熱風槍進行焊接,達到兩道焊縫即可。
4.2 施工滲水措施
設計時可以強化水平施工縫的防水措施,采取增加橡膠止水帶或者是止水鋼板的措施,施工時要嚴把質量關,施工縫隙表面進行清理,最后進行水泥基滲透結晶型涂料的涂刷工作,進行水泥砂漿或者處理劑的鋪設,一般選擇厚度為30mm-50mm之間,1:1的水泥砂漿,最后進行混凝土的澆筑。除此之外,中埋式止水帶使用時要確保位置準確、固定牢靠。
4.3 防水混凝土措施
防水混凝土包括普通防水混凝土、外加劑防水混凝土以及膨脹水泥防水混凝土三種,城市地鐵結構物防滲一般選擇普通防水混凝土,盾構地鐵襯砌如果是由預制管片拼裝成則可以選擇外加劑防水混凝土。外加劑防水混凝土是作為結構自防水存在,利用混凝土自身的密實性從而起到自防水防滲的目的,一方面在工程結構中起到防水作用,另一方面還起到承重及圍護的作用,確保結構防水與承重共同發揮作用,施工時要嚴格按照相關規定,保證混凝土的施工質量,可以起到非常顯著的防滲效果。
為了防止出現混凝土裂縫,可以采取以下措施:(1)防水混凝土的配合比要注意,水泥用量要大于320kg/m³,如果是摻雜活性摻料則水泥用量要大于280kg/m³,塌落度范圍控制在120-160mm之間;(2)防水混凝土拌合物出現離析現象則進行二次攪拌;(3)采用高頻機械進行振搗,確保振搗密實,防止出現漏振、欠振以及超振的情況;(4)連續澆注,盡可能減少施工縫。
除此之外,混凝土抗滲性和其標號有關,標號越高,抗滲性能越好,因此要選擇合理的抗滲標號的混凝土,同時可以添加特秘斯防漏抗滲劑,有利于避免細微高溫裂縫的出現。選好混凝土,進行澆筑時要振搗密實,防止出現蜂窩麻面的出現。混凝土拆模后,外二襯墻的外側進行養生液的涂刷,做好養護工作,可以有效避免裂縫的產生。
5、結語
總而言之,造成城市地鐵發生滲水漏水的原因非常多,要想確保城市地鐵工程不會受到雨水汛期等因素的影響,要因地制宜采取合理的防滲措施,按照滲漏的具體情況采用科學合理的應對措施,才可以做到有針對性。還要注意防滲施工的工序,一定要精工細作,認真有序。做好地鐵防滲施工的監管工作,確保設計水平和施工質量符合相關規范和要求。
參考文獻
[1]薛高社.減水劑防水混凝土在建筑地下室工程中的應用[J].施工企業管理. 2005(11)
[2]潘佩君,謝銘祥,王志虹,楊仲坡,蔡永元.杭州地鐵紅普路站防水措施及滲漏水治理[J]. 煤炭工程. 2010(11)
[3]李建峰,鄭永偉.地鐵車站施工方案優選決策模型[J].西安科技大學學報. 2009(02)
[4]李賀勇,陳爽.淺埋暗挖地鐵車站防水施工技術[J]. 西部探礦工程. 2008(07)
[5] 許二鄴.淺談垂直鋪塑在潁上船閘堤防堤基防滲施工中的質量控制[J].安徽建筑.2009(03)
關鍵詞:地鐵明挖;基坑施工技術;監管措施
中圖分類號:u231文獻標識碼: A
一、地鐵明挖基坑技術施工的特點
在地鐵工程施工中,明挖基坑法具有施工工期短、施工速度快以及施工作業而多的特色,在進行施工的時候對施工的工程造價以及施工的質量可以進行極好的操控。在地鐵施工中,明挖基坑法是常用施工技能,因而,在許多的地鐵施工中,這種施工技能的運用十分遍及。明挖基坑法在進行施工的時候具有許多的長處,但是在進行施工的時候也會受到一些要素制約,這種技術在進行施工的時候對施工場所需求對比嚴厲,一定要保證施工場所夠大,這樣在城市開展進程中會發作許多的費事,因而,在施工條件不滿意需求的情況下,這種施工技術不能進行運用。在施工中,明挖基坑法施工技能在建造空間方面十分大,許多的地鐵站在進行建造的時候不只僅可以滿意出行換乘站的需求,并且成為了大家歇息和購物的重要場所,因而,在城市開展進程中也受到了很大的關注
二、地鐵的明挖基坑施工技術
地鐵明挖基坑法施工開挖技術十分多,文章對幾種對比多見的并且集中的開挖技術進行了剖析,如下:
(一)懸臂支護法開挖
在進行施工的時候,將基坑圍護構造刺進到基坑的底部,接下來對基坑內的土地進行挖掘,這種施工技術即是懸臂支護法,在進行施工的時候,開挖的構造處于懸臂情況,土體發作的壓力依托開挖而下的深度和木身的剛度來完結平衡,在開挖的高程到達規劃的
需求今后,就能進行主體構造的施工。在基坑內沒有相應的支護結
構,會導致主體構造的施工質量無法保證,一起,在進行施工的時
候,施工的機械化程度也無法完結。懸臂支護法在進行施工的時候,圍護構造通常對比復雜,并且在工程造價和施工難度方而也會呈現對比多的疑問,因而,在施工中一定要對施工構造的質量進行極好的操控,這樣可以保證城市在開展進程中取得十分好的成果
(二)放坡開挖
在市政地鐵明挖車站施工建造中,放坡開挖施工通常是首選的施工計劃,這種施工技術對比適用于地道埋深對比淺的地鐵工程,由于其在施工中對周圍的環境發作的影響對比小,因而,在進行施工的時候,只要對坡率進行極好的操控即可,這樣可以極好的完結預訂的方針,對土體的穩定性影響也十分小。
(三)圍護構造加支持的明挖基坑法
在地鐵施工中,一旦遇到基坑深度對比大,并且,為了對呈現的側壓力情況進行處理,在進行施工前要對其進行地下連續墻的保護,然后再選用支持圍護加強的技術對其進行極好的操作。在施工中要對施工技術需求進行極好的注重,對支持的剛度、強度以及距離情況要進行極好的剖析,這樣可以在施工中對其質量進行極好的操控,一起,也能對其支持情況進行極好的查看,保證施工的質量。
三、地鐵明挖基坑的施工工藝過程
在地鐵的明挖基坑法施工中有許多的施工進程,在進行施工的時候,由于受力情況會呈現很大的變化,因而,在進行施工的時候,對構造的施工也要進行嚴厲的操控。在明挖基坑法施工方法進行決議的時候,要對車站的構造以及基坑的深度進行了解,一起對施工地址的地質條件要進行把握,這樣在進行施工的時候才干避免呈現更多的疑問,影響施工的質量。
選用地下連續做圍護構造,明挖地鐵站的建筑地鐵的施工流程就應當是:地下連續墻圍護構造施工---基坑底土體加固或內井點降水---上層土體的開挖以及上層鋼支持的設置---中心層土體的開挖----中心層鋼支持的設置---底層土體的開挖一底板混凝土構造的澆筑---中心層支持的撤除---車站混凝土構造的澆筑---頂層支持的撤除一車站頂板混凝土構造的澆筑---回填土體等。
(一)鉆機就位。在規劃的孔位上安置需求運用的鉆機,使鉆桿頭對準孔位中心。為了使鉆桿軸線筆直對準鉆孔中心方位,鉆機就位后,有必要作水平校對,這是為了保證鉆孔到達規劃需求的筆直度。
(二)鉆孔。鉆孔方位與規劃需求的方位的誤差不能大于50毫米,選用地質鉆機鉆孔。
(三)插管。地質鉆機鉆孔運用完畢后,然后將巖芯管拔出,并將二重噴發注漿管刺進預訂深度。在插管進程中,可以邊插管邊射水,通常水壓力都不會超過1MPa,這首要是為避免泥砂堵塞噴嘴。
(四)噴發注漿。假如將噴發注漿管刺進預訂深度以后,那么噴發注漿將會由下至上進行。在樁底部邊旋轉邊噴發1分鐘以后,再進行邊噴發、邊進步、邊旋轉。噴發只要到達預訂的噴漿量以及噴發壓力以后才干逐步進步注漿管。假如發現漿液噴發缺乏影響樁體直徑時,應進行復噴;假如中心發作毛病,為了防樁體中止,那么就需求停止旋轉和進步,并且立刻查看掃除一切毛病。噴發進程中,值勤技能人員有必要時間留意查看注漿流量、漿液初凝時間、壓力、旋轉進步速度、風量等參數是不是滿意規劃的需求,然后依據記載的數據制作好作業進程曲線。
(五)進步注漿管。為了避免注漿管扭斷,深層噴發有必要先噴漿然后旋轉和進步;鉆桿的進步和旋轉有必要連續不能中止,注漿管分段進步的搭接長度最少要100毫米以上。旋噴進程中,冒漿量應當操控在10%到20%之間。對需求進步強度或擴展加固規模的,可采納復噴技術,即先噴一遍清水,再噴兩遍或一遍水泥漿。
(六)沖刷。待水噴到樁高后,迅速將注漿管拔出,然后沖刷注漿管等機具設備,機內管內不得殘存水泥漿,待沖刷潔凈后,為了把軟管內、泥漿泵和注漿管的漿液全部排出,要把漿液換成水,在地而上噴發。
四、地鐵明挖基坑施工技能監管技術
明挖基坑的施工進程首要由人和設備一起完結,從穿插理論的視點來看,要加強對施工技能的監管技術,需求一起管控人與物的運轉軌道。即從操控物的運轉情況和人的施工行動著手,完結明挖基坑的施工技能監管。
(一)強化安全監管
安全辦理是地鐵施工技能的重中之重,是地鐵建造的前提條件。加強工程勘察的規劃和辦理,保證在工程前期就將安全危險降到最低,并使全部施工進程均處于有用的監控之下。建議在地鐵工程規劃之時,高度注重地鐵工程的勘察,將工程造價本錢估測得越精密越好。另外,在工程勘察的進程中,勘察人員要與規劃人員堅持緊密的聯絡,一起關注工程施工進程中將會呈現的安全疑問。
(二)優化技術流程
明挖基坑的技術流程整體較為簡單,除了開挖土體,最重要的即是支護工程。正常流程下,由基坑外側、基坑內側到地面回填;當呈現支護險情時,需求當即進行回填土方,再進行混凝土回填,避免陷落規模更大。在明挖基坑的施工進程中,一切的技術和工序都需求依據預先規劃的進行。但是,在多次的施工閱歷中,依據實踐的施工情況,對技術和工序進行全方位的剖析,優化技術具有科學性與可行性的,這也是經歷的梳理和總結。
(三)進步施工人員本質
高效的施工進程需求高本質的施工人員來完結,進步施工人員的本質,不只可以完結工程的有序進行,對事端防備,下降安全危險和削減事端的發作都是十分有利的。對技能水平尚待進步的施工人員加強教育和訓練,進步他們的危險認識和責任認識,強化他們規范作業的認識,對進步工程的整體質量是十分有用的。
(四)遍及信息技能的運用
現代信息技能的遍及和運用,對地鐵工程的高效施工帶來了極大的便當。信息化渠道的實時盯梢和管控,對明挖基坑工程的施行也帶來了很大的進步空間。無論是歸納檢查、視頻監控,仍是支護技術、地下水排出等進程操控,其輔導和辦理方面都得到了很大的進步。經過信息化渠道,辦理團隊、施工團隊和規劃輔導人員的溝通變的愈加的高效與和諧。對安全施工辦理和及時調控技術的制定,都可以做出及時的應對。比方:當工程呈現安全事端時,辦理團隊可以在最快的時間內,聯系應急預案進行搶險作業,在最快的時間內排除險情。
結束語:
如今,地鐵建造是城市開展的重要內容之一,全國各大城市均在進行地鐵的計劃和建造。在地鐵的實踐建造中,根據地鐵線路的土體差異性和復雜性,以及規劃和施工計劃與地質環境的不適應性等要素,在進行明挖基坑施工時,便可能呈現安全事故或其他狀況而導致施工中止。因而,了解明挖基坑的特征和施工最好條件,處理多見的技術問題并提出有用的應對措施是十分必要的。
參考文獻:
[1]許小娥.軟土環境下地鐵明挖區間深基坑施工監理控制[J].建設監理,2013,11:69-72.
[2]路清泉.基坑施工變形分析與安全風險技術管控重點[J].交通科技與經濟,2013,02:31-35.
[3]梁富帥,劉正偉.試析地鐵明挖車站的防降水施工[J].門窗,2013,04:114.
關鍵詞:淺埋暗挖法、地鐵、應用發展
Abstract: shallow tunnel WaFa played an irreplaceable role in metro construction, also has made remarkable achievements, but there are also disadvantages, such as high cost, slow speed of construction, sprayed concrete dust is more, the labor intensity big, mechanization degree is not high. Shallow tunnel are introduced in detail in the article WaFa principle and construction technology, and the shallow tunnel construction technology in the application were analyzed, and the future development prospects and problems discussed, for your reference.
Keywords: shallow tunnel WaFa, subway, application development
中圖分類號:U231+.3 文獻標識碼:A 文章編號:
一、前言
隨著城市地鐵建設規模的逐步擴大,暗挖結構對既有交通及周邊環境影響小的優點突出,但暗挖工程施工安全風險大,對施工提出了更高的要求。
所謂淺埋暗挖法,就是在軟弱圍巖地層中,在淺埋條件下修建地下工程,以改造地質條件為前提,以控制地表沉降為重點,以格柵(或其他鋼結構)和錨噴作為初期支護手段,遵循“新奧法”大部分原理,是在開挖中以多種輔助措施加固圍巖,充分利用圍巖的自承能力,開挖后即時支護,封閉成環,與圍巖共同作用形成聯合支護體系,有效地控制圍巖過大變形的一種綜合施工技術,即按照“十八字”原則(即管超前、嚴注漿、短開挖、強支護、快封閉、勤量測)進行地鐵修建的設計和施工。
二、淺埋暗挖法施工原理及特點
1、淺埋暗挖法施工原理
淺埋暗挖法是根據巖土的自立性能在不破壞地表的情況下,利用豎井采用機械或人工掘進的施工方法。
淺埋暗挖法是針對埋置深度較淺、松散不穩定的土層和軟弱破碎巖層施工提出來的。其基本適用條件是:(1)不允許帶水作業;(2)要求開挖面具有一定的自立性和穩定性。淺埋暗挖法是以超前加固、處理軟弱地層為前提,采用足夠剛性的復合襯砌(由初期支護和二次襯砌及中間防水層所組成)為基本支護結構的一種用于軟地層近地表隧道的暗挖施工方法。它以施工監測為手段,并以此來指導設計和施工,保證施工安全,控制地表沉降。
2、淺埋暗挖法施工特點
(1)城市地鐵所處地段周邊建筑、交通及地質條件相當復雜,通常需要選取重要有代表性的結構物及地質地段進行工程試驗段,通過對試驗段的研究與分析,取得相應的數據來指導地鐵隧道的設計與施工。
(2)淺埋暗挖隧道施工開挖會對地表產生影響,必須采用超前加固改良地層和適當的開挖方法,設置剛性支撐防護措施,有效地控制坍塌和地表沉降,減少對地面的影響,對城市地面交通的干擾,避免大量拆遷。
(3)淺埋暗挖法適合于各種斷面形式(單線、雙線及多線、車站等)和變化斷面(過渡段、多層斷面等),具有高度的靈活性。
三、地鐵工程淺埋暗挖施工技術的應用
1、淺埋暗挖施工技術在隧道段的應用
首先,結合工程所處區域的地質條件、圍巖條件、環境條件等,考慮采取單側壁導坑技術、雙側壁導坑技術或者留核心土挖掘技術;如果圍巖相對松散,則由上到下進行,遵循先支護、后開挖的原則,提高支撐的牢固性;通過進行超前注漿,提高圍巖結構的牢固性,以水泥漿、水泥玻璃或者其他化學藥劑作為注漿材料,當地層加固之后按照順序開挖。如果是拱部襯砌或者邊墻的混凝土灌注,應盡量控制時間,確保隧道襯砌的安全性、可靠性;在防治流沙方面,應該處理常出現流沙位置的地下水問題;通過防、堵、截等多重治理方法,結合地下水類型、地質狀況、經濟利益等諸多要素,選擇最佳治理方法。
2、淺埋暗挖施工技術在砂層超前支護的應用
一般情況下,在危險性較大或者斷面起伏變化嚴重的地段,需采取大管棚施工技術,通過吹管吸入的方法,將高壓風管插入到管棚中,將其中含有的砂子吹出;對于超前小導管,需要將導管的一端做成尖狀,以長度約2.5~3.0m的小導管為宜;將每2個格柵之間設置一環,在拱部約120°、環向距離約300mm的位置,完成超前小導管的布置;小導管鉆孔的間距約300mm左右,為梅花型;在注漿過程中,為了避免發生漿體外溢現象,在小導管末端約1m的位置進行鉆孔施工;結合工程所處砂層的實際特征,采取引孔打入的方法;首先,采用高壓風管進行吹孔;其次,將小導管插入其中,利用棉紗將導管外端漏出的部分堵起來,避免混凝土噴射而造成管口堵塞問題;在導管的外露部分應保持80~100mm的長度,便于安裝管路。完成混凝土的噴射之后,需要進行注漿處理;以固沙劑作為注漿原材料,避免開挖的輪廓中發生漿液外溢問題,節約漿液材料;采取超前預加固施工技術,可滿足不同地區的地質條件。結合地質條件的實際情況,選擇合理的方法與施工參數。
3、淺埋暗挖施工技術在初支背后注漿環節的應用
由于受到混凝土自身重量、噴射密實度等影響,在土體與初支的背后會發生漏洞;采取預埋注漿方法,其鋼管可有效控制空隙發生的沉降程度,其預埋鋼管的長度約為500mm;布置在兩側拱腳和拱頂位置,以梅花型為主;已經仰拱成環之后,需要進行背后回填注漿,注意將注漿壓力控制在0.3Mpa。
四、地鐵工程淺埋暗挖施工技術的注意事項
1、施工過程臺階步距的控制
在單洞隧道施工過程中,一般將上下導洞的掘進間距控制為3~5m 左右,可確保有效的封閉成環;如果臺階的長度不足,如果洞內縱向的破裂面超過了工作面,則可能引起洞頂土體的下滑問題,無法保障上洞的穩定性,掌子面的支撐力度也不足,可能引起掌握面朝向已經開挖隧洞的移動變形,發生地層變位,加劇地表沉降,存在嚴重的施工安全隱患。如果臺階過長,那么在開挖時就會產生較大的縱向變位,不利于上導洞斷面的受力,可能造成周圍地層的松動,增加了塑性區,而此時拱腳附近的受力過于集中,可能失穩。另外,這種情況也不利于材料的搬運,增加了上下臺階中鋼格柵成環的時間,在拱腳位置的上臺階鋼格柵容易發生下沉,加劇沉降問題。
因此,應結合實際情況,合理確定臺階的長度:其一,滿足初期支護形成閉合斷面的要求。如果圍巖的穩定性不強,則閉合時間應盡量縮短;其二,考慮上半部斷面開挖時所需的空間大小,避免開挖時造成相互影響,拖延施工進度。
2、施工過程隧道二襯的模板控制
如果不能將模板牢固固定,極易發生漏漿、脹模等問題,對墻面平整度、完好度產生影響;在雙聯拱隧道的隔墻模板中,采取內部縱向、橫向分別布置內拉螺栓的方法,根據模板的大小確定縱橫向的間距;在模板以外設置外支撐力,將著力點落于平面中,避免某一位置的應力過于集中,造成模板移動,影響整體質量。
五、結束語
綜上所述,要使淺埋暗挖技術不斷深入發展和得到廣泛應用,還有許多課題尚需深入研究。但淺埋暗挖法以其特有的優勢在城市地下空間建設尤其是在地鐵建設中占有重要的地位,該法在保證地面交通不中斷、管線正常使用的前提下,同時也避免了以往工法對環境污染大的現象發生。在城市地下工程中得到了極為廣闊的應用。不斷通過解決施工中遇到的難題進行總結,積累了施工經驗,為類似工程施工相關參數的選擇提供了經驗數據。
參考文獻:
[1] 賀長俊 蔣中庸 劉昌用 鄒彪:《淺埋暗挖法隧道施工技術的發展》,《市政技術》,2009年03期