洞樁法施工在北京地鐵中的應(yīng)用_工程管理

1、洞樁法施工在北京地鐵中的應(yīng)用結(jié)合北京地鐵十號(hào)線光華路站中洞施工實(shí)例,介紹了洞樁法的施工工藝,進(jìn)一步探討洞樁法的施工關(guān)鍵和施工難點(diǎn),提出了相應(yīng)的解決措施,為其他大跨地鐵施工供應(yīng)重要的參考價(jià)值。引言隨著地鐵施工技術(shù)的不斷進(jìn)步,地下工程界不斷創(chuàng)新,提出了很多新的施工方法,其中淺埋暗挖洞樁法就是很有代表性的一種。該方法在傳統(tǒng)淺埋暗挖分部法的基礎(chǔ)上汲取了蓋挖法的特點(diǎn),敏捷多變,適用范圍極廣。淺埋暗挖洞樁法在北京地鐵十號(hào)線多個(gè)車站工程中得到勝利應(yīng)用,充分證明其在松散脆弱地層中進(jìn)行淺埋大斷面洞室開挖是可行的,該方法具有良好的進(jìn)展前景和推廣價(jià)值。現(xiàn)以北京地鐵十號(hào)線光華路站中洞施工為例,介紹洞樁法的施工技術(shù),探

2、討淺埋暗挖洞樁法的施工關(guān)鍵和技術(shù)難點(diǎn),并提出相應(yīng)的解決措施。1 工程概況光華路位于東三環(huán)路與規(guī)劃商務(wù)中心街交叉口,為單跨三洞地下局部雙層分別島式車站,中間為雙層結(jié)構(gòu),兩側(cè)站臺(tái)為單層結(jié)構(gòu),三洞間以通道相連,車站的主體為南北向布置,起點(diǎn)里程為K20+526.084,終點(diǎn)里程為K20+695.284。車站總長169.2m,總寬度46.7m,中間洞寬14.4m,兩側(cè)洞寬10.81m。單側(cè)站臺(tái)寬度4.5m,線間距40m。車站共設(shè)東南、東北、西北、西南四個(gè)出入口,兩個(gè)風(fēng)井和風(fēng)道分別位于車站南北兩端。車站結(jié)構(gòu)剖面圖如圖1所示。中洞為雙層結(jié)構(gòu),覆土厚度為7.4m,采納洞樁法施工。 <CENTER<

3、/CENTER2 光華路地鐵站中洞洞樁法施工2.1 中洞洞樁法施工工序光華路車站主體中洞為單跨雙層結(jié)構(gòu),采納洞樁法施工。首先施作兩側(cè)小導(dǎo)洞,小導(dǎo)洞開挖尺寸寬×高為5600mm×6400mm,初支厚度為300mm。再在小導(dǎo)洞內(nèi)施作8001200的鉆孔灌注樁,樁頂設(shè)1600mm×1650mm的縱梁,然后施作中洞拱部初支和二襯,在中洞拱部結(jié)構(gòu)的支護(hù)下向下開挖土方,逐層架設(shè)水平施工橫撐,直到結(jié)構(gòu)底板,然后再由下至上逐層拆除橫撐施作二襯底板和邊墻。2.2 主要施工方法和技術(shù)措施2.2.1 導(dǎo)洞內(nèi)灌注樁施工中洞圍護(hù)樁樁徑為800mm,間距1200mm,樁長22.5m,錨入車站

4、底板下13.83m,樁身混凝土標(biāo)號(hào)為C30,共計(jì)240個(gè)樁。圍護(hù)樁需在中洞兩側(cè)導(dǎo)洞內(nèi)進(jìn)行施工,導(dǎo)洞凈高5.80m,凈寬5.00m,樁位在導(dǎo)洞底板靠邊墻側(cè),操作凈高度約為5m左右。鉆孔樁施工需在中洞導(dǎo)洞初支結(jié)構(gòu)施工驗(yàn)收后進(jìn)行,由于施工場地條件的限制,鉆進(jìn)和運(yùn)輸都存在相當(dāng)難度。由于東南豎井進(jìn)場較晚,南端橫通道尚未施工,只能從北端橫通道施工鉆孔樁,為避開鉆機(jī)間施工的相互干擾,將鉆孔樁分為4組,每臺(tái)鉆機(jī)施工1組,即60根樁。鉆孔樁施工采納改型反循環(huán)鉆機(jī),每個(gè)導(dǎo)洞支配兩臺(tái)鉆機(jī),按由內(nèi)向外跳二鉆一挨次施工,從就近風(fēng)道出渣運(yùn)輸,兩端風(fēng)道導(dǎo)洞內(nèi)設(shè)泥漿沉淀池,廢漿經(jīng)就近風(fēng)道運(yùn)出。2.2.2 縱梁施工鉆孔灌注樁施

5、作完成后,鑿除樁頭,進(jìn)行樁頂縱梁施作,縱梁長143.8m,截面尺寸寬×高為1600m×1650m,采納C30商品混凝土。每個(gè)縱梁分五段施工,各段長度30m左右,鉆孔灌注樁樁頂清理、樁身質(zhì)量檢查、鋼筋綁扎、模板和支撐的安裝及混凝土澆筑等工序的施工采納流水作業(yè),加快工程進(jìn)度。出入口段應(yīng)先將縱梁下部的鉆孔樁接高至梁底標(biāo)高位置后再施工縱梁。縱梁模板及支撐采納組合鋼模板+方木支撐體系,應(yīng)保證鋼模板及支撐體系的剛度和強(qiáng)度。混凝土澆筑采納泵送C30商品混凝土,插入式振搗棒振搗。2.2.3 扣拱施工在中洞扣拱施工中,先施作導(dǎo)洞內(nèi)初支結(jié)構(gòu),再開挖兩個(gè)導(dǎo)洞之間拱部土方,施作導(dǎo)洞之間的拱部初支,

6、中洞拱部連為一體,共同受力。施工中格柵鋼架的連接處理的好壞,直接影響格柵安裝的精度以及初期支護(hù)的機(jī)構(gòu)質(zhì)量,是洞樁法施工中的關(guān)鍵問題。下面對(duì)施工中格柵拱架連接主要的幾個(gè)問題及相應(yīng)的施工措施加以說明。1)拱腳處連接。施工中首先在縱梁上預(yù)埋地腳螺栓和鋼板,小導(dǎo)洞內(nèi)格柵連接板與縱梁上預(yù)埋的地腳螺栓直接連接,同時(shí)與預(yù)留鋼板焊接,地腳 螺栓錨固長度不小于35d。2)小導(dǎo)洞內(nèi)格柵和小導(dǎo)洞之間格柵的連接。在小導(dǎo)洞內(nèi)超前2m4m破除導(dǎo)洞與拱部格柵連接處的混凝土,割除下部導(dǎo)洞格柵,將小導(dǎo)洞之間的初支格柵與切割后的導(dǎo)洞格柵直接連為一體,施工中預(yù)埋注漿管,噴混凝土后準(zhǔn)時(shí)背后注漿。3)拱頂格柵連接及下部土方開挖施工。兩

7、個(gè)導(dǎo)洞之間初支結(jié)構(gòu)凈寬度為9.063m,弧長為9.615m。結(jié)構(gòu)拱部處于粉細(xì)砂層中,開挖易引起塌方,因此初支格柵采納3段,使格柵連接點(diǎn)偏移拱頂,避開拱頂變形過大。同時(shí)施工中分三部分開挖,先開挖兩側(cè)土方,安裝鋼格柵噴射混凝土后再開挖中部土方,安裝鋼格柵噴射混凝土封閉上拱。為掌握地表沉降,開挖施工中留置核心土。2.2.4 大管棚超前加固施工由于車站主體結(jié)構(gòu)中洞位于東三環(huán)道路中心下面,中洞長148.2m,從北向南為下坡,坡度為2,上覆土只有7.4m,地面交通繁忙,車流密度較大,而且地下管線密布,為減小地表沉降,保證地下管線和地面交通平安,在車站中洞洞樁法施工中實(shí)行大管棚施工和小導(dǎo)管注漿聯(lián)合超前支護(hù)方

8、法。大管棚施工兩側(cè)對(duì)打,每側(cè)管棚長度77.5m,設(shè)在拱部60°范圍內(nèi),每側(cè)33根。管棚采納159×8mm無縫鋼管,環(huán)向間距300mm,開口處每根管棚中心距中洞拱部初支結(jié)構(gòu)外皮輪廓線250mm,縱向搭接5m,管內(nèi)填充水泥砂漿。2.2.5 橫撐施工中洞開挖過程中,在中洞拱腳處會(huì)產(chǎn)生很大的水平力,使拱腳產(chǎn)生水平位移,施工中若不實(shí)行相應(yīng)措施,中洞拱部會(huì)因拱腳水平位移過大而失穩(wěn),或引起地表沉降過大。針對(duì)這種狀況,在兩側(cè)拱頂縱梁之間設(shè)置拉桿并預(yù)加拉力,即施工中的第一道橫撐。橫撐采納的是600的鋼管,長13m,水平間距為3.0m。第一道橫撐位于縱梁處,兩端需與縱梁施工時(shí)預(yù)埋螺栓連接。施工

9、時(shí),橫撐兩端鋼板與梁內(nèi)預(yù)留鋼板沿周邊焊接在一起,以保證橫撐的抗拉強(qiáng)度。之后的其次道、第三道格柵設(shè)置方法相同。施工中對(duì)初期支護(hù)進(jìn)行監(jiān)控測量,準(zhǔn)時(shí)調(diào)整橫撐預(yù)應(yīng)力值,以掌握變形和地表沉降。2.3 施工的特點(diǎn)和平安保證措施1)由于中洞結(jié)構(gòu)跨度很大,中洞拱部初支結(jié)構(gòu)凈寬度為16.271m,覆土厚度8m左右,扣拱時(shí)機(jī)的選擇對(duì)初支結(jié)構(gòu)變形和地面沉降的影響很大。2)光華路站是在中洞導(dǎo)洞之間初支結(jié)構(gòu)完成后進(jìn)行扣拱,扣拱完成后施工下部土方及結(jié)構(gòu),確保結(jié)構(gòu)施工的平安。3)扣拱施工需鑿除導(dǎo)洞的部分結(jié)構(gòu),分段進(jìn)行施工。4)拱部初支結(jié)構(gòu)和扣拱施工中加強(qiáng)監(jiān)控量測,包括拱頂沉降、收斂和鋼筋應(yīng)力等。5)施工中必需嚴(yán)格遵循“管超前、嚴(yán)注漿、強(qiáng)支護(hù)、短開挖、早封閉、勤量測”的施工原理,做到隨挖隨支。6)施工中應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)控量測,地表下沉、拱頂下沉及周邊收斂等常規(guī)監(jiān)測項(xiàng)目必需仔細(xì)監(jiān)測,把握第一時(shí)間的監(jiān)測數(shù)據(jù),指導(dǎo)開挖頻率、格柵間距、上下臺(tái)階間距和注漿狀況的掌握,并準(zhǔn)時(shí)反