全套筒全回转工艺在地铁施工领域的应用研究

来源 :中国地质大学(北京) | 被引量 : 0次 | 上传用户:lahaidong
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伴随社会城市化的加速,城市常住人口与日俱增,上世纪的城市规划设计已难以满足居民交通出行的需求。城市轨道交通以其出行低成本、出行便捷、承载量大,运行范围广等优势,在解决城市道路拥堵问题方面发挥着巨大作用。国内城市轨道交通在几十年的借鉴和摸索中,产生了诸多工法,例如新奥法、矿山法、明开法、盖挖法、盾构法等,但控制土体沉降、变形均是其面临的核心共性问题,以减少对周边环境造成不利影响。因此大量的新技术、新材料、新工艺也在探索中逐步更新和改进,以及在工程中实践检验。盖挖法因为对地层变形控制良好、施工风险小、对交通影响小等优点在近年得到广泛推广。盖挖法车站中设置的承重作用的大直径中间桩,是盖挖法变形控制的核心构件之一。桩基施工过程中经常发生塌孔、断桩、钻孔倾斜等现象,不可避免的导致泥浆或混凝土外渗、垂直度无法保证等问题,既对周边管线或建构筑物基础带来较大的安全风险,又消减了桩基承载力。传统中间桩施工工艺在桩基施工完成后,需采取人工剔凿桩头、安装定位器等一系列工序,工期较长且造价高昂,作业人员职业健康难以保障,业内人士一直致力于对新工艺的研究与试验。由法国贝诺特公司发明的全套筒施工方法,又叫贝诺特工法。后经德国、日本等国改进完善,并于上世纪90年代引进国内,经过改进并配合更先进的钻机设备形成了全套筒全回转工艺。全套筒全回转工艺因其环保、安全、可靠、高效的钻进技术优势应用范围越来越广。该工艺适用于各类复杂地质情况,且无需人员井下定位,采用液压装置将钢管柱在混凝土初凝前压入基础桩,节省了大量工期,安全性能高,经济效益好,对桩体垂直度控制表现优良。本论文以北京地铁14号线平乐园站工程为背景,对盖挖法和全套筒全回转工艺做了详细介绍,研究了土体沉降和变形理论,提出了方案优化原则和措施,通过理论研究和对实测监测数据的研究分析,验证新方案在桩基施工过程中及后期土方开挖、结构施工过程中对土体沉降和变形的控制能力,同时结合质量控制和施工效益等方面展示了全套筒全回转工艺在盖挖法车站中间桩施工中的优良表现,为以后的盖挖法中间桩施工提供了借鉴和参考。
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