地鐵淺埋暗挖車站洞樁法大跨扣拱施工技術(shù)探究

趙偉艷

摘 要：我國(guó)城市地鐵修建正在快速發(fā)展，且規(guī)模越來(lái)越大，周邊各種施工制約因素也越來(lái)越苛刻，導(dǎo)致地鐵車站的結(jié)構(gòu)、形式更加多樣化、復(fù)雜化，所以，不得不持續(xù)改進(jìn)并創(chuàng)新施工技術(shù)。其中，最具代表性的工法之一就是淺埋暗挖洞樁法。它靈活多變，對(duì)城市生活造成的干擾較小，不需要價(jià)格昂貴的施工設(shè)備，并且具有很強(qiáng)的適應(yīng)性。主要探究了地鐵淺埋暗挖車站洞樁法大跨扣拱施工的技術(shù)難點(diǎn)、步驟和所采取的相關(guān)技術(shù)措施。

關(guān)鍵詞：地鐵車站；淺埋暗挖洞樁法；大跨扣拱；施工技術(shù)

中圖分類號(hào)：U455.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.04.149

淺埋暗挖洞樁法是獨(dú)具中國(guó)特色的設(shè)計(jì)施工方法，它是在淺埋暗挖的基礎(chǔ)之上結(jié)合蓋挖法而來(lái)的，是淺埋暗挖法的一種，且主要采用的施工技術(shù)也都比較成熟。目前，淺埋暗挖洞樁法正處于發(fā)展階段，在地鐵車站大跨扣拱施工中依舊存在一些技術(shù)難點(diǎn)，需要及時(shí)解決，以提高施工水平。

1 施工的技術(shù)難點(diǎn)

1.1 淺埋暗挖風(fēng)險(xiǎn)難度大

在采用淺埋暗挖洞樁法施工過(guò)程中，地鐵車站的跨度較大，中跨開挖線的弧長(zhǎng)大約是5 m，而邊跨開挖線的弧長(zhǎng)在7 m左右，再加上開挖面的半徑較大，大大增加了開挖施工的難度。在工程施工過(guò)程中，一般都采用淺埋的方法。因?yàn)楣绊數(shù)母餐凛^淺，當(dāng)掌子面為細(xì)砂層時(shí)，其自穩(wěn)性特別差，開挖之后很容易出現(xiàn)坍塌的情況。很多城市地鐵車站項(xiàng)目處在繁華地段，大跨扣拱的拱頂有很多管線，是施工過(guò)程中必須考慮的隱患。另外，由于受到地面交通的動(dòng)載擾動(dòng)叫道的影響，在地鐵車站開挖施工中極易出現(xiàn)砂層塌落現(xiàn)象，進(jìn)而增加淺埋暗挖洞樁法施工的難度。

1.2 扣拱施作階段的結(jié)構(gòu)受力較復(fù)雜

洞樁法就是我們常說(shuō)的PBA工法。在施工過(guò)程中，使用該方法需要承受多次受力轉(zhuǎn)換，主要發(fā)生在大跨扣拱施工作業(yè)階段。在大跨扣拱施工作業(yè)中，大斷面初期支護(hù)要先將拱頂覆土承受的豎向荷載轉(zhuǎn)換成水平荷載，之后把力傳遞給圍護(hù)樁、小導(dǎo)洞、頂縱梁和鋼管柱上面，確保它們?cè)谕瑫r(shí)承受水平推力和豎向壓力的基礎(chǔ)上保持平衡，由拱頂二次襯砌的施工作業(yè)進(jìn)一步轉(zhuǎn)換拱頂壓力，把力傳遞到圍護(hù)和框架結(jié)構(gòu)上。因此，維持受力平衡是保證利用淺埋暗挖洞樁法順利完成大跨扣拱施工的關(guān)鍵點(diǎn)和技術(shù)難點(diǎn)。

1.3 初支施工和二襯施工的節(jié)點(diǎn)較多

淺埋暗挖洞樁法大跨扣拱施工的初期支護(hù)節(jié)點(diǎn)較多，2個(gè)中導(dǎo)洞的拱部格柵上連接著中跨格柵，并通過(guò)中導(dǎo)洞的初期支護(hù)落在中縱梁上面，樁頂冠梁上承受著邊跨格柵的一側(cè)，其另一側(cè)在中導(dǎo)洞的另一側(cè)拱部格柵上。同時(shí)，其初期支護(hù)分別落在中縱梁和圍護(hù)樁上，怎樣處理好大跨扣拱施工中眾多的初期支護(hù)和二次襯砌施工節(jié)點(diǎn)是確保地鐵車站施工質(zhì)量的另一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)和技術(shù)難點(diǎn)。

1.4 施工作業(yè)面空間狹小，組織較困難

淺埋暗挖洞樁法大跨扣拱是在已經(jīng)完成的地鐵車站主體明挖段結(jié)構(gòu)內(nèi)施工的，其出土、格柵的安裝、噴混和二次襯砌施工等都需要分階段進(jìn)行，依次破除小導(dǎo)洞、鋪設(shè)防水板、搭設(shè)拱架、安裝拱部鋼筋，并完成混凝土澆筑。由于施工作業(yè)面空間狹小，科學(xué)組織施工是保證地鐵車站大跨扣拱施工順利進(jìn)行的又一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)和技術(shù)難點(diǎn)。

2 施工步驟和技術(shù)措施

2.1 施工步驟

地鐵淺埋暗挖車站洞樁法工法扣拱施工的步驟是：①在淺埋暗挖大管棚施工時(shí)，要注意施工定位和精度，減少干擾；②先進(jìn)行中跨初期支護(hù)施工，并將其與小導(dǎo)洞格柵連通；③開挖2個(gè)邊跨的初期支護(hù)；④在中跨二次襯砌施工過(guò)程中，要注意分段完成大跨拱頂?shù)亩我r砌施工，破除小導(dǎo)洞側(cè)壁，拆除后再進(jìn)行下一段襯砌施工，嚴(yán)禁同時(shí)拆除多段；⑤完成2個(gè)邊跨的二次襯砌施工，工序與中跨二次襯砌施工類似。

2.2 施工技術(shù)措施

在開挖地鐵車站的大跨度斷面前，應(yīng)在拱頂上方完成管棚施工，以承擔(dān)來(lái)自地面的荷載，防止地面受到破壞而導(dǎo)致大面積坍塌。在使用淺埋暗挖洞樁法開挖的過(guò)程中，要逐環(huán)打設(shè)超前小導(dǎo)管，并注漿，進(jìn)一步加固地層。如果遇到砂土層，在注漿時(shí)要使用液態(tài)固砂劑。因?yàn)樗庸躺皩拥男Ч^好，可以有效預(yù)防掌子面坍塌、拱頂漏砂。在地面上，施工人員應(yīng)導(dǎo)流污水管線，并進(jìn)行防滲處理，以降低地鐵車站大跨扣拱施工風(fēng)險(xiǎn)；在洞內(nèi)，應(yīng)采取針對(duì)性強(qiáng)的施工技術(shù)措施，進(jìn)而控制沉降、防止坍塌，減緩管線在施工沉降中不利的適用性，確保地面交通安全、管線安全。

科學(xué)設(shè)計(jì)地鐵淺埋暗挖車站洞樁法的施工工序，通常先進(jìn)行中跨的初期支護(hù)、二次襯砌施工，及時(shí)完成中跨結(jié)構(gòu)，接著再進(jìn)行邊跨的初期支護(hù)、二次襯砌施工，確保鋼管柱、頂縱梁均勻受力。在2個(gè)頂縱梁之間可設(shè)置鋼管，以承受相應(yīng)的拉力和壓力，維護(hù)2個(gè)頂縱梁的穩(wěn)定性。與此同時(shí)，要密切監(jiān)測(cè)頂縱梁的水平位移，一旦出現(xiàn)變形，要第一時(shí)間停止施工，并采取可靠的措施解決其中存在的問(wèn)題，之后才能繼續(xù)施工。

為了解決地鐵車站暗挖場(chǎng)地空間狹小的問(wèn)題，可在地面安置噴混料拌制場(chǎng)地和格柵制作場(chǎng)地，可把結(jié)構(gòu)中板設(shè)置成中轉(zhuǎn)場(chǎng)地。如果需要使用相關(guān)材料時(shí)，可將其再運(yùn)送到施工作業(yè)面。如果條件允許，在地鐵車站淺埋暗挖施工中，可在各個(gè)大跨扣拱之間安設(shè)橫向通道，連通小導(dǎo)洞和中跨、邊跨，為搬運(yùn)材料提供方便，成功創(chuàng)造流水作業(yè)的必要條件，提高施工效率。

3 結(jié)束語(yǔ)

淺埋暗挖洞樁法是一種新方法，被大量應(yīng)用于城市地鐵施工。鑒于此，有必要更加系統(tǒng)而深入地研究淺埋暗挖洞樁法的施工技術(shù)，優(yōu)化各種施工技術(shù)措施，以提高我國(guó)地鐵車站工程施工的技術(shù)水平。

參考文獻(xiàn)

[1]陳艷.某地鐵車站洞樁法施工新技術(shù)[J].鐵道建筑技術(shù)，2014（06）：45-47，97.

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〔編輯：白潔〕