曼谷地铁车站逆筑法施工采用的管棚工艺

2015-12-20 14:04邵根大
现代城市轨道交通 2015年4期
关键词:榫头管棚顶管

曼谷地铁车站逆筑法施工采用的管棚工艺

顶管法在一些国家常用于泄水涵洞、过街通道的施工,但在泰国曼谷顶管法得到进一步开发,用以解决地铁逆筑法施工中遇到的特殊问题。

曼谷第1条地铁线在10年前开通,该线位于湄南河以东区域,路线呈C形展伸。泰国公共捷运管理局计划修建湄南河以西区域的地铁线路,与既有的C形线连接起来,形成1条完整的环形线。这项工程的第一部分包括穿过湄南河的总长为5.4 km的地下延长线,设有4座新车站,第二部分为高架线路。

线路南端的新建隧道离皇城历史建筑物保护区和繁华的商业区仅300 m,这对第1段2.5 km地铁施工提出了严峻的挑战。虽然其中有的车站可以用传统的方法(在连续墙基坑内)施工,但对有可能成为考古研究的重要地段,市政府禁止在地面以下5 m深度范围内进行施工开挖,那里可能存在历史文物遗产。这项禁令也有助于维持目前地面交通的正常运行,这对于交通原本拥堵的曼谷城市来说尤为重要。

市政府容许在道路两侧开挖,那里的部分建筑物预计终将被拆除,用作车站地面设施的用地。2010年投标期间,已经注意到管棚方案有可能成为地下车站施工的1种辅助工法。这一方法的实质是,在道路一侧的基坑内进行顶管作业,在道路下面形成管棚,在管棚的保护下灌注混凝土顶板,与管棚融为一体。在顶板的保护下进行盖挖逆筑法施工,而无需扰动地面。这个车站共有3层,第1层、第3层是相叠的上、下行站台层(图1)。

图1 站台相叠的地下车站

车站站台相叠使车站的宽度比一般车站宽度小,这是受地面街道宽度制约而不得已采取的车站布置型式,车站宽度小,也许更易于实现采用不破坏路面的管棚方案。

曼谷的地质情况,自上而下为:非常软的黏土,比较硬的黏土和砂层。连续墙施工一般要穿越这3种地层。

进行顶管施工前,需要在路旁地面以下开辟1个工作空间,建立1个顶推钢管的框架,这个框架与顶管始发处的连续墙联结固定。采用1.3 m直径的钢管,顶推穿过12.8 m的长度(也即上、下站台层相叠的车站的宽度),钢管末端与远端连续墙连接,见图2、图3。沿车站长度200 m,形成连续的钢管棚。施工单位具有这方面的施工经验,采用了2台液压千斤顶,每台顶力1 000 kN(实际只用到400 kN),见图4。

出渣采用1个半斗式的挖土机械,用钢缆将其向后拉拽,运出渣土。钢管直径足以容许人员进入管内,处理前方任何障碍物。最复杂的问题是保持钢管直线前进,为此,采用了类似于板桩之间的离合装置,它焊在钢管的侧部。设计这样的离合装置不存在任何困难,因为距离相对较短。垂直和水平2个方向有标准的测量方法,用4个千斤顶足以能把方向调整好。

图2 在道路下面顶管,灌注混凝土板,在板下挖土

图3 施工现场

图4 施工者采用了2台液压千斤顶

在车站现场施作连续墙时,同时完成临时性的竖井作为试推钢管的工作间,试推了2段钢管,其中最复杂的细节是如何使钢管末端与所在的连续墙连接。最初曾考虑在连续墙的一侧采用水泥土搅拌桩处理土壤,然而试验证明,这是不必要的。然而其余的连接措施依然保留,利用埋在连续墙内的连接件,与榫头钢筋连接,榫头钢筋将被浇注在钢管末端的混凝土中,形成1个可靠的连接节点。钢管被顶推到对面的连续墙墙面,这里埋有带状的可压缩材料衬垫,可以减少水土的流入。

钢管被顶推到这里,露出了连接件,连接榫头钢筋,在钢管中设置模板,灌注钢管末端3 m长的混凝土。此后,在管棚下面开挖土壤,沿管棚全长分段施作混凝土板,利用液压千斤顶构架推进活动模板就位,泵进混凝土,形成组合的顶板结构。在它下面进行正常的逆筑法施工,直到完成全部结构(图5)。

图5 钢管棚施工

开挖区间隧道的盾构机穿过车站端部的连续墙,用拖拉的方式通过车站。与此同时,在车站的另一端将建站厅和售票厅,地面上将出现新的结构和出入口。

[1] Adrian Greeman. Bangkok’s metro system construction is making innovative use of pipejacking for the roof of a new underground station [J]. Tunnelsand Tunnelling,2014(7):44-47.

邵根大 编译

责任编辑 冒一平

2015-01-19

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