北京地下直徑線洞樁法施工工藝

xx地下直徑線洞樁法施工工藝概述引言隨著地鐵施工技術的不斷進步，地下工程界不斷創(chuàng)新，提出了許多新的施工方法，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上吸收了蓋挖法的特點，靈活多變，適用范圍極廣[1]。在xx地下直徑線施工之前淺埋暗挖洞樁法在xx地鐵十號線多個車站工程中得到成功應用，充分證明其在松散軟弱地層中進行淺埋大斷面洞室開挖是可行的，該方法具有良好的發(fā)展前景和推廣價值。目前全國鐵路隧道工程城市淺埋暗挖隧道施工中采用洞樁法施工尚屬首次；現(xiàn)以xx地下直徑線洞樁法施工為例，介紹洞樁法的施工技術，探討淺埋暗挖洞樁法的施工關鍵和技術難點，并提出相應的解決措施。一、工程概況xx地下直徑線工程由xx站出發(fā)沿xxxx西大街經(jīng)前門大街向西延伸至xx西客站，采用洞樁法施工區(qū)段位于xx西大街地下呈東西走向，隧道緊鄰既有地鐵2號線，為單洞雙線鐵路隧道，在地鐵2號線xx站D出口以西200m處設置1#施工豎井，豎井中線里程為DK1+142，采用洞樁法施工段起點里程為DK1+145.5，終點里程為DK1+625.5，總長480m。中洞寬11m，小導洞寬4m，高度4.5m。單側站臺寬度4.5m，線路向西方向縱坡度為10％。車站結構剖面圖如圖1所示。中洞頂部覆土厚度為7.8m，采用洞樁法施工；在本工程施工中首先施做1#豎井向西洞樁法施工段，由于工程處于前三門特殊地段征地拆遷工作相當困難；至使DK1+625位置處2#施工豎井開工時間延誤，在小導洞開挖和洞內(nèi)鉆孔樁施工期間所有工作均在1#豎井進行因此本文中有必要說明單向施工洞內(nèi)鉆孔樁的施工工藝。圖1二、地下直徑線洞樁法施工2.1洞樁法施工工序地下直徑線主體結構采用洞樁法施工。首先施作兩側小導洞，小導洞開挖尺寸寬×高為4000mm×4500mm，初支厚度為300mm。再在小導洞內(nèi)施作Φ800@1200的鉆孔灌注樁，樁頂設1600mm×1650mm的冠梁，然后施作中洞拱部初支和二襯，在中洞拱部結構的支護下向下開挖土方，架設水平施工拉桿，開挖至結構底板后由下至上拆除拉桿施作二襯底板和邊墻。2.2主要施工方法和技術措施2.2.1鉆孔灌注樁施工中洞圍護樁樁徑為Φ800mm，間距1200mm，樁長22.5m，錨入車站底板1.4m，樁身混凝土標號為C30。圍護樁需在中洞兩側小導洞內(nèi)進行施工，導洞凈高4.5m，凈寬4m，樁位在導洞底板靠邊墻側，操作凈高度約為4.2m左右。鉆孔樁施工需在中洞導洞初支結構施工驗收后進行，由于施工場地條件的限制，鉆進和運輸都存在相當難度。同時2#豎井進場較晚，西端橫通道尚未施工，只能從東端1#豎井橫通道施工鉆孔樁，施工采用改型反循環(huán)鉆機，每個導洞安排1臺鉆機，施工分為兩階段：第一階段在1#豎井進行，第二階段在2#豎井進行；鉆孔樁施工方向如圖2所示：圖2鉆孔樁施工受洞內(nèi)空間限制，鉆孔樁施工很難做到邊出渣邊開鉆；我們在施工中采取暫不從1#豎井出渣，把整個小導洞從中間截斷當作圍堰的施工方法；待2#豎井施工完成后將鉆機調(diào)至2#豎井，開始從1#豎井出渣，同時施做樁頂冠梁。在施工過程中所有材料和人員進出均在1#豎井進出；開鉆順序按由內(nèi)向外跳二鉆一順序施工。2.2.2冠梁施工鉆孔灌注樁施作完成后，鑿除樁頭，進行樁頂縱梁施作，縱梁長485m，截面尺寸寬×高為1600m×1650m，采用C30商品混凝土。每段縱梁長度30m左右，鉆孔灌注樁樁頂清理、樁身質量檢查、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用流水作業(yè)，加快工程進度?？v梁模板及支撐采用組合鋼模板+預制鋼拱架背撐支撐體系，保證鋼模板及支撐體系的剛度和強度?；炷翝仓捎帽盟虲30商品混凝土，插入式振搗棒振搗。冶在冠梁施壩工中必須擊進行測量搭控制的冠兆梁上的格潛柵預埋件貫和鋼拉桿蕩的預埋件泡；其中：臺1眾、格柵預麻埋件關系癥到今后扣性拱施工精磨度的問題抖，必須保位證格柵預柔埋件施做秤精度滿足己規(guī)范要求砍；格柵預筆埋件安裝脹間豐距征50cm熟/叫榀，測放保數(shù)據(jù)要形皇成表格，兼以便在安敏裝對面一爛塊格柵預淺埋件時對親應。國2話、鋼拉桿辮預埋件：掌在本工程浴中存在南淺北兩側小舍導洞冠梁奪不同步施萍工的問題希，所以在吧安裝鋼拉灘桿預埋件跪時必須在圾滿足規(guī)范塘要求的前臨提下，對滑照先施工席的一邊拉很桿預埋件誦測放數(shù)據(jù)掛進行施工咸；如效圖帆3鈔所示：圖3雷2.2.兩3褲預埋格柵追及背后回犧填砼施工鳴1劇、預埋格矮柵安裝寧在本工程墳洞樁法施任工過程中萍，扣拱格研柵共分琴為虜5泉榀，通過售螺栓連接圈；采用這燕種施工方咐法是我單掩位在經(jīng)過鉤多次試驗優(yōu)后所確定蹲的優(yōu)化方朝案；驚與彎x糞x首市其他工艦程洞樁法鵲施工比較些，這種工任法有以下晃優(yōu)點：濾①獸通過提前飲施做預埋綢格柵，減米少了中洞校扣拱時間熟，降低了刻中洞土方窄開挖帶來父的時空效痛應。碗②作預埋格柵蹲后澆筑商亡品混凝土灘，提高了愈工程質量晝，將工程鐵安全系數(shù)扔提高一個泡等級。誦在安裝預搜埋格柵施蛇工中，首島先將工廠列預制格柵舟，安放在賴冠梁預埋紅鋼板上，傍整個架設照預埋格柵雄的過程中滾必須要有漠測量員監(jiān)醫(yī)控，不斷稻調(diào)整格柵行預埋件的理誤差，從絨而將預埋盟格柵準確喉無誤的按醬照圖紙要涉求架設在際冠梁上；可這一步施倚工決定了法下一步中欲拱格柵架蹄設的整體沿精度，其篩次在預埋些格柵安裝搏完成后檢棚查地腳螺襲栓是否全疫部擰緊，癥最后在格講柵中穿入皆縱向連接軌筋，連接柴筋的型號押和間距按斧照設計要吃求確定。養(yǎng)如睛圖劣4膜所示：圖4防2眉、水 款澆筑回填縫砼錘在預埋格讓柵架設完役成經(jīng)檢驗叢合格后，掀開始支立骨模板澆筑怠回填砼，拾回天砼使頃用笨C2擁0涂商品混凝贏土，澆筑依回填砼必佩須及時，用以保證后娛續(xù)扣拱施荷工在施工咽到此處時山混凝土強惰度滿足規(guī)午范要求；鞠此程序一匯般提前扣灑拱施巖工礦7~10妥d綁；在扣拱記施工中最約困難的是爆：畏①刊受施工外鋸部環(huán)境和喝工程自身忘條件限制桑如何輸送扎混凝土硬，恭②得澆砼過程亮中如何保鉤證混凝土竿澆筑質量坑。對以上蜓存在的問叛題我單位閥在施工過塵程中采取弟以下措施校：畝①敲受整個隧感道工程只竹能蛾在惰1型#驗豎井進出塘材料的限唯制，無法邊使用地泵繩進行混凝拜土長距離陵泵送；我舒單位通過平與崇文區(qū)逃相關部門孤協(xié)調(diào)，采忙用在隧道工正上方開拾卸料井，勁將地泵放捏置在地下辭相應位置品接俊收忽①著的方式，掛利閉用我x桐x壯大街輔路舍做臨時場歡地在夜間軋泵送混凝顛土。攔②冠在澆筑混點凝土的過怕程中，人腹員進入模爛板倉由混針凝土出料煌口向地泵僑方向振搗掩，澆滿一帥段向地泵白方向拆除來一段泵管齊，最后澆霜筑驕至碰(壞圖裹5艘)費位置時停尋止；剩余寺部分待扣狡拱時利用促噴射混凝奸土填滿。圖5艙2.2.院4吼頸扣拱施工憲在中洞扣宮拱施工中樣，先施作欣導洞內(nèi)初銀支結構，雅再開挖兩雷個導洞之挽間拱部土仇方，施作兄導洞之間驅的拱部初婆支，中洞驗拱部連為毅一體，共蔥同受力。孫施工中格頸柵鋼架的歐連接處理封的好壞，絹直接影響鴿格柵安裝娃的精度以新及初期支況護的結構剪質量，是攤洞樁法施閣工中的關紡鍵問題。附下面對施難工中格柵盾拱架連接園主要的幾匹個問題及效相應的施刃工措施加拉以說明?，F(xiàn)1殼、中洞土放方開挖。摟兩個導洞活之間初支友結構凈寬橫度犯為雜6.6礎m逗，弧長肺為宴8攀m疤。結構拱昌部處于粉洗細砂層中葡，開挖易析引起塌方住，因此初志支格柵采薪用膽3填段，使格盯柵連接點抵偏移拱頂理，避免拱柏頂變形過善大。同時鈴施工中分經(jīng)三部分開吊挖，先開路挖兩側土動方，安裝撓鋼格柵噴譽射混凝土行后再開挖顆中部土方承，安裝鋼崗格柵噴射剖混凝土封倘閉上拱。烤為控制地趁表沉降，企開挖施工丑中留置核碎心土。中念洞土方開牲挖每榀格壤柵開挖進休尺桃50c銹m覽，在進行墳土方開挖屠前首先進共行超前注珠漿，采梢用墨TGR冶M套加固型漿符液，待注懲漿完典成蛋20mi拴n總后進行開征挖；開挖夕過程中首腎先在兩側菌拱腳位置幟挖出一個當小洞，待減原小導洞拴初支混凝夠土破除完槳成后首先視建設如歉圖冶6稼所勻示祖1姓#賞格柵，然群后迅速挖拍出中部土烤方按照圖街示順序架暮設瘡第秧2確#府、憑3幻#依格柵并打券設超前注速漿小導管顫；這樣做嶼的目的是歐：退①歲防止全斷家面開挖造套成臨空面主過大；毯②股防止在使拳用風鎬破模除原小導爬洞初支鋼廟筋混凝土能時，較高但的震動頻表率造成掌傅子面粉細客砂層失穩(wěn)眼出現(xiàn)較嚴瓦重的滑塌全現(xiàn)象。剖2零、拱腳處慨連接。破配除拱腳處肺原小導洞像格柵按照召施工順序捎架虛設便1苗#猶、振3糾#沈格柵，中鐘拱格柵和宅預埋格柵擦通過螺栓脆連接，在能安裝上螺誼栓后暫不老要擰緊，浪以免后面燦的故2皆#雁、煙3膽#館格柵連接幫時無法調(diào)裙整；待全壘部格柵全怎部連接上柳之后將所挖有螺栓全乳部加固。瘡3栗、拱頂格法柵連接。旬待最1箏#次格柵安裝遲完成后，唯安翠裝懂2激#鑒格柵鄙；禁2姓#畏格柵明與泥1抗#巖格柵連接極之后使用箱吊環(huán)密將睛2頂#損格柵懸吊栽在上一榀品格柵伸出廚的連接筋掙上，防止概發(fā)號生濫2洋#歉掉落的事匹故；最后慢安獄裝汪3顆#事格柵時，伍先數(shù)將倡3炊#也格柵與預步埋格柵連累接，然后刪連鄉(xiāng)接嘴2禁#斬格柵；通禍過環(huán)向連訂接筋將本叛榀格柵與奏上榀格柵奴連接在一努起，最終立完成扣拱市施工。怖4題、噴射混膽凝土。中梨拱格柵連例接完成后斬，隨即打戚設超前小迷導管，并蛋與格柵主服筋進行焊交接（小導北管施工工俊藝按照設意計和規(guī)范包要求施做尤再次不再案贅述），龍在噴射混晌凝土時因砍為拱頂部丟位很難將照混凝土噴輔射密實，磨同時也因鍬為在土方辣開挖過程礙中不可避灑免的存在梢超挖現(xiàn)象袍，所以必畢須每間敞隔村3~5總m嚼埋置一組役回填注漿擺管?；⒋鲜龉ぬ判蚪?jīng)檢驗抗合格和進垃行噴射砼磚作業(yè)，本淡工程中由嘗于地上建撫筑物較密絡集、地上亮道湖路交通流殺量較大、縫埋深較淺慘、圍巖自秧穩(wěn)能力較偉差等多方藝面因素；閃必須改變后以往的初猴支混凝土搖支護參數(shù)餅，經(jīng)我單鑄位技術人蛇員多次試資驗調(diào)整支寨護參數(shù)和蟻支護強度頂最終確定惠使乞用汁C2帶5壯纖維混凝壽土，在調(diào)假整后經(jīng)現(xiàn)高場檢驗滿助足支護要善求。圖6復2.3悲燒施工的特填點和安全柄保證措施亭1顛、本工程放洞樁法施仰工長愉度鋼485現(xiàn)m虹，小導洞湊凈空騙寬撿×擠高校為傾4000千mm×4譯500m慰m夫一般鉆孔四樁施工機賠械很難完縱成鉆孔樁確施工，滿捷足條件的鵲鉆機又很蒜難保證施客工進度，糠洞內(nèi)鉆孔簡樁施工一集度成為制璃約工程進蒜度的首要完問題。熊2存、由于圍姿巖自穩(wěn)能則力差、拱蝶頂覆土較殖淺、中洞虎跨度較大睜，扣拱施餐工過程必裕須極力縮冶短掌子面?zhèn)兣R空時間窩，降低暗逮挖施工中感時空效應爛帶來的危縱害。載3或、工程所慶處環(huán)境特巾殊，對文移明施工、月和施工安馳全要求較牙高，給施屬工計劃組伏織造成很斧大困難。剪4秤、隧道上期方沿結構彩縱向存在麥多條風險樸管線，必役須在施工坑過程中加卵強監(jiān)測，三通過多方免面監(jiān)測數(shù)唱據(jù)匯總，柱進行篩選夢分析反饋瞇信息指導鬼施工。漢5賤、在隧道亞施工影響堅范圍地面辜上有多處意重要構（旺建）筑物量，施工中幸必須做好握地上、洞允內(nèi)保護性志施工措施剛6接、建立應目急機制，解針對不同個的風險源鄰制定與之畫對應的應圈急預案，驚定期舉行案應急方案情演練不斷回改進應急罵措施。三、結語都1嗚、洞樁法御施工中的寧各個環(huán)節(jié)重是絲絲相確扣的，其延施工工序窗轉換較多故，施工步禿驟在淺埋滔暗挖施工順工法中是娛較多的，印如何前后樹照應這些農(nóng)施工步驟漆，保證工商程如期完伸工，對項喉目施工管悄理人員的名施工組織獨是一個考克驗。對于乞本工程來沉講，施工前洞內(nèi)鉆孔搶樁選擇什赴么樣的機誦械，采用多何種成樁失工藝、怎糕樣澆筑混苦凝土，如減何迅速完賣成扣拱施貫工等都是門施工前必柄須解決的耐問題，洞亮樁法施工術從理論提敞出到目前意的實施階棕段仍沒有真自己的技搶術規(guī)范和聚相關的控智制標準，因但是洞樁揉法施工大門跨度鐵路炕隧道的明趟顯優(yōu)勢已選經(jīng)展現(xiàn)出努來，通過殊在將來的利施工中不式斷總結經(jīng)櫻驗教訓，財洞樁法施桑工有較好誓的應用前足景。望2丑、洞樁法曉施工中開令挖兩側小釀導洞和中池洞都會引咬起沉降，潤經(jīng)過長時準間的研究鍵分析在中時洞下部土卡體開挖前償所引起的紀沉降主要