地铁车站明挖施工技术的要点浅析

2016-04-29 00:00:00唐笑天
知识文库 2016年9期

伴随我国城市化进程的进一步推进,城市交通问题愈发凸显。为缓解城市交通压力,目前国家开始重点加强对二三线城市进行地铁建设,以提高城市公共交通能力。在地铁车站明挖施工过程中,需从多方面加强对施工的控制,以保证工程整体质量及安全。

近年来,随着社会经济的快速发展,私家车用户明显增多,再加上城市聚集人口呈逐年递增趋势,使得城市交通拥堵问题越来越严重。为解决日益拥堵的交通问题,地铁建设成为最佳的解决方式。地铁作为一个综合体,建设过程中需综合考虑到设计、施工材料、设备及工艺等方面的问题,在施工的精度方面尤其需要注意。车站是地铁极其重要的组成部分,与此同时也是市政工程、地下商城、过街通道的综合性多功能建筑,因其结构复杂,建设规模较大,对施工技术的要求较高。车站明挖技术是目前地铁车站施工中使用最为普遍的一种 施工方法,其先将地面挖开完成车站主体结构,再对施工区域做回填,最后再恢复地面。

1.地铁车站明挖施工技术特点

地铁车站明挖施工法具有作业面多、速度快、工期短等特点,施工过程中可对工程总体造价与施工质量进行更好的控制,正因为此,明挖施工法在地铁施工中应用非常普遍。但在具体实施过程中,明挖法也受到相关因素的影响,其要求施工场地要足够大,这在城市建设过程中存在极大困难,若无法满足上述条件,明挖法就无法施行。与此同时,由于明挖法施工过程中多数时间处在露天状态下,故对防降水工程也提出了较高的要求。

2.地铁车站明挖方法

地铁车站明挖施工法主要包括放坡开挖法、悬臂支护法开挖及围护结构加支撑明挖法三种方法。

2.1 放坡开挖法

放坡开挖法多为首选施工方法,其主要适用埋深较浅隧道的地铁工程,由于其对周围环境影响小,故施工时只需对放坡率做合理控制,即可控制好土体结构稳定性以及施工成本。

2.2 悬臂支护法

悬臂支护法是指将基坑围护结构插至底部,再对基坑内的土体进行挖掘。该明挖法在开挖过程中由于开挖结构处在悬臂状态下,土体产生的压力需要靠开挖面与自身刚度进行维持,当达到设计要求的开挖深度时,即可进行施工。该开挖法在开挖过程中,围护结构复杂,施工难度大,且工程造价较高,施工过程中对于施工结构质量需要做严格控制。

2.3 围护结构加支撑明挖法

该明挖法是为了应对基坑深度较大时受到的土体侧压力较大的情况。为解决较大的土体侧压力,施工前需做地下连续墙的维护,再采取支撑围护加强的办法进行操作。该明挖法对施工工艺要求较高,需要对支撑结构的强度、刚度、间距做深入分析,以对施工质量进行控制。

3.地铁车站明挖施工工艺

地铁车站明挖施工过程中,受力情况可发生很大变化,加之施工步骤多,故需对结构施工做严格控制,施工时对部分施工环节工艺进行严格控制,以有效保障工程整体质量。以下仅就旋喷桩施工工艺以及防降水施工要点做简要分析。

3.1 旋喷桩施工

3.1.1 钻机就位

安装钻机,钻杆头和已设计好的孔位中心维持一致。钻机就位后需做水平校正,以确保钻孔能达到规定垂直度。

3.1.2 钻孔

选取地质钻机钻孔,钻孔位置设计和规定位置之间的误差低于5cm。

3.1.3 插管

钻孔作业完成后,需分段、竖抽出岩芯管,并插入二重喷射注浆管至指定深度。插管时需边插管边射水,水压需控制不超过1MPa,以防泥沙堵塞喷嘴。

3.1.4 喷射注浆

喷射注浆管在插入要求深度后即可喷射注浆,顺序自上而下,当其在桩底部边旋转边喷射达60s后,喷射高度不断提升。注意在旋转过程中提升速度不可过快。若喷射对桩体直径没有影响,则采取二次喷浆;若喷浆时发生故障,需立即停止喷浆以防桩体中断,并查找故障原因。

3.1.5 提升注浆管

为防止喷浆时注浆管扭断,应先喷浆,再旋转、提升。注意,钻杆的提升和旋转要连续,注浆管分段提升搭接长度超过10cm。旋转喷浆时冒浆量控制为10%~20%。

3.1.6 冲洗

待水喷至桩高后,将注浆管拔出,再以清水冲洗,保证注浆管及设备无水泥浆体残留。随后将浆液换成水,喷射于地面,保证软管、注浆管内及泥浆泵中浆液全部排出。

3.1.7 机具移动

施工完成后将钻机等设备移至另一新孔位上。

3.2 防降水施工要点

强化施工安全管理,避免降水影响施工作业与基坑开挖;强化刚性结构自防水,并配合柔性防水技术;结合施工所在地季节及气候特点,编制科学的防降水施工方案;在解决降水施工抽水问题时需遵循相关地下水资源保护规定,降低因降水对周边建筑产生的影响。

4.小结

地铁车站明挖施工技术具有作业速度快、施工技术成熟、合理经济等诸多优势,目前被广泛应用于地铁车站工程施工中。在工程实际施工过程中,需严格遵循施工项目情况进行,重点做好防降水工程,保证地铁施工安全进行。

(作者单位:中铁九局集团第四工程有限公司)