馬福劍
摘 要:文章主要介紹的是北方沿海城市關(guān)于地鐵淺埋暗挖的具體開展技術(shù)以及對(duì)于該技術(shù)進(jìn)行的一系列研究和分析,包括淺埋暗挖技術(shù)的實(shí)行以及發(fā)展性研究,筆者都作了一個(gè)統(tǒng)一的敘述和講解,從不同的方面來向大家介紹了這一內(nèi)容,以及該施工技術(shù)對(duì)于社會(huì)的影響,對(duì)于整個(gè)地鐵行業(yè)的保障和維護(hù),對(duì)于整個(gè)地鐵施工的重要性。
關(guān)鍵詞:地鐵工程項(xiàng)目;淺埋暗挖;施工技術(shù)
隨著城市地鐵的建設(shè)和開發(fā),方式、方法日漸完善,出現(xiàn)并運(yùn)用了大量的技術(shù)的支持和維護(hù)??梢哉f,沒有科技研發(fā)的保障,也就沒有地鐵技術(shù)施工的進(jìn)一步開展,地鐵施工的技術(shù)有著許多方面,也關(guān)乎于許多問題,本文主要向大家介紹的就是有關(guān)于地鐵淺埋暗挖施工技術(shù)的要點(diǎn),圍繞其中的施工關(guān)鍵技術(shù)開展分析。希望能夠通過本文的介紹,讓大家對(duì)于地鐵施工技術(shù)更加的了解,從而能夠更加熟練的應(yīng)用施工技術(shù),保證工作的實(shí)行和順利開展。
1 淺埋地鐵下穿天橋施工方案及關(guān)鍵技術(shù)
案例介紹:區(qū)間隧道下穿過街天橋,隧道埋深12m,線間距9.0m。地層自上而下分布為6.0m雜填土、3.0m強(qiáng)風(fēng)化鈣質(zhì)板巖,以下為中風(fēng)化鈣質(zhì)板巖。天橋橋樁采用人工挖孔樁,埋深約9m。
1.1 施工方案的確定
(1)鋼管樁托梁支承方案(即基礎(chǔ)托換方案)??紤]隧道爆破施工對(duì)橋樁的振動(dòng),將產(chǎn)生不均勻沉降,導(dǎo)致天橋開裂,故采用托換方案。首先在隧道兩側(cè)各打設(shè)3根300mm微型鋼管灌注樁,在樁頂設(shè)鋼筋混凝土托梁,托梁與橋墩柱錨固連接,形成剛性支撐。這種利用鋼管托撐的方案就是基礎(chǔ)托換方案。
(2)旋噴樁帷幕止水:在橋墩基礎(chǔ)周圍打設(shè)600的旋噴樁,樁間距為50cm,樁徑為60cm,深入隧道底以下1~2m,形成止水幕墻。
(3)地表跟蹤注漿:若發(fā)現(xiàn)不均勻沉降量較大或橋墩差異沉降達(dá)到20mm,還有下沉的趨勢時(shí),停止洞內(nèi)開挖,在地面進(jìn)行跟蹤注漿加固,從而保證地面和地表的漿液達(dá)到規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。
(4)抬高支座法。抬高支座法就是指預(yù)先在橋墩支座頂安裝千斤頂,保證支座達(dá)到一定的高度,若發(fā)現(xiàn)差異沉降達(dá)到20mm時(shí),也就是達(dá)到規(guī)定的范圍時(shí),此時(shí)的狀態(tài)即頂升千斤頂,這時(shí)應(yīng)該技術(shù)的使梁體恢復(fù)原位,然后在支座處塞入鋼板,保證鋼板能夠支持支座,以及支座能夠承受那么大的壓力。
1.2 鋼管樁托換施工技術(shù)及工藝
天橋基礎(chǔ)托換采用微型嵌巖鋼管灌注樁結(jié)合托梁,組成剛性結(jié)構(gòu),同時(shí)讓大部分橋墩荷載在隧道暗挖前轉(zhuǎn)移到鋼管樁上。鋼管樁托換時(shí)應(yīng)該注意鋼管的承壓能力以及鋼管的支持能力,鋼管應(yīng)該結(jié)合托梁的作用,保證施工技術(shù)工藝的實(shí)現(xiàn),以及施工結(jié)果的順利,從而幫助施工單位對(duì)于施工技術(shù)的把握和應(yīng)用。
2 降水與止水帷幕施工方案及關(guān)鍵技術(shù)
2.1 地表降水方案設(shè)計(jì)與實(shí)施
案例介紹:區(qū)間隧道部分地段穿越V型侵入隧道的砂卵石地層和全、強(qiáng)風(fēng)化鈣質(zhì)板巖地層,保證土層的蓄水能力和盛水能力,該土層在無水或少量水條件下自穩(wěn)能力及承載力較好,但作面自穩(wěn)能力及承載力下降,易液化,上覆砂層地段甚至產(chǎn)生流泥、流砂現(xiàn)象。根據(jù)周邊①采用降水方案實(shí)施條件及設(shè)計(jì):在地勢開闊周邊無建筑物影響區(qū)域,我們對(duì)于地表降水方案的實(shí)現(xiàn)應(yīng)該保證充分的穩(wěn)定性,保證區(qū)間隧道和土層的粘合能力。降水可采用封閉式井點(diǎn)降水,降水井間距6.0m,沿隧道兩側(cè)布置。②若以上區(qū)域周邊存在建筑物、地下密集管線等不具備降水條件時(shí)可考慮采用帷幕注漿方案。根據(jù)現(xiàn)場條件,可采用袖閥管或高壓旋噴方案。
2.2 降水與止水帷幕施工效果
(1)降水井效果分析。對(duì)于降水井的效果分析,我們首先要從影響因素開始分析,地表沉降的影響因素包括幾個(gè)方面,第一是降水引起的地層失水固結(jié),第二是開挖過程中土體隨水流失,然后是隧道開挖導(dǎo)致應(yīng)力重分配引起的地層位移及隧道結(jié)構(gòu)在地層和降水過程中整體下沉等。這些因素的共同作用導(dǎo)致了我們對(duì)于工程的把握和實(shí)行,也是對(duì)于降水井的直接分析內(nèi)容。
降水井管結(jié)構(gòu)示意圖
(2)高壓旋噴樁止水帷幕效果分析。對(duì)于高壓旋噴樁止水效果的分析有兩點(diǎn)重要,首先第一點(diǎn)是高壓旋噴樁成樁及強(qiáng)度檢驗(yàn),對(duì)部分旋噴樁進(jìn)行開挖檢驗(yàn),第二點(diǎn)是止水帷幕對(duì)洞內(nèi)施工的作用。這兩點(diǎn)對(duì)于高壓旋噴樁止水帷幕的效果分析都是非常重要的,也是不能缺少的一個(gè)重要方面體現(xiàn)。
圖《旋噴止水帷幕平面示意圖》
3 新建地鐵小間距爆破控制及關(guān)鍵技術(shù)
案例介紹:區(qū)間隧道線間距6.0m,最小凈距3.0m,且線間設(shè)計(jì)有聯(lián)絡(luò)通道,群洞效應(yīng)明顯。
3.1 爆破方法
為減少爆破干擾及二次擾動(dòng),施工中需采用控制爆破、光面爆破、欲裂爆破等措施,通過孔內(nèi)、孔外微差設(shè)計(jì),控制爆破振速在規(guī)范允許范圍內(nèi)。爆破雷管需采用非電毫秒雷管,炸藥采用乳化防水炸藥,起爆器起爆。
3.2 工藝控制程序
一是隧道炮眼位置測量。在隧道開挖中,施工測量占居極其重要的位置。二是鉆孔。鉆周邊孔(預(yù)裂孔和光爆孔)時(shí),孔口布置在距開挖邊緣20cm左右處,炮眼底要朝隧道輪廓線方向斜,巖體堅(jiān)硬時(shí),眼底可達(dá)到或稍稍超過輪廓線位置。三是驗(yàn)收。在裝藥前要對(duì)炮眼進(jìn)行檢查驗(yàn)收。首先對(duì)炮眼參數(shù)進(jìn)行檢查,測量炮眼位置、傾斜度和炮眼深度,然后對(duì)炮眼進(jìn)行清碴和排水,用高壓氣管通入眼底,利用壓氣將眼內(nèi)巖碴和水分吹出。四是裝藥時(shí)一定要嚴(yán)格按照預(yù)先計(jì)算的裝藥量裝填。
4 施工監(jiān)測與控制
案例介紹:區(qū)間施工需穿越既有建筑物、運(yùn)行公路,地下管線密集分布,地下水豐富,地質(zhì)條件復(fù)雜。爆破施工及隧道施工易造成房屋開裂、地表沉降等問題。
控制措施:技術(shù)施工的監(jiān)測技術(shù)與控制技術(shù)對(duì)于地鐵的關(guān)鍵技術(shù)來說也是非常重要的一個(gè)方面,區(qū)間隧道穿越的地層多為軟弱地層,地下水多為飽和狀態(tài)。其中砂質(zhì)粘性土、礫質(zhì)粘性土屬高壓縮性土,堅(jiān)硬(可塑),易發(fā)生坍塌、流沙現(xiàn)象,容易引起地表及周邊建筑物的不均勻沉降。這就需要外部條件來對(duì)其進(jìn)行一系列的監(jiān)控和檢測,從而保證工程得到很好的控制,最終保證工程的順利施行。
綜上所述,地鐵的開發(fā)和運(yùn)行與社會(huì)的整體進(jìn)步以及社會(huì)的發(fā)展都有一定的聯(lián)系,也是社會(huì)進(jìn)步的體現(xiàn),同時(shí)地鐵的運(yùn)行也與許多施工的技術(shù)有著密切的關(guān)系。因此,建設(shè)單位及其工作人員應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)地鐵施工技術(shù)掌握與應(yīng)用,滿足城市居民對(duì)交通出行需求,讓地鐵作為現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的重點(diǎn)運(yùn)輸工具,保證人們的出行的方便與快捷。
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(作者單位:中鐵建大橋局集團(tuán)第一工程有限公司)