明暗挖结合施工地铁车站施工技术

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  摘 要:城市轨道交通建设中,处于繁杂的施工环境运用明暗挖结合的施工技术可达到好的效果,从成本投入和技术层面有效的避免传统施工方法的缺陷。本文结合广州市轨道交通11号线华师站的施工技术和实际施工,对明暗挖结合施工技术进行简要的阐述。
  关键词:地铁车站;明暗挖结合;施工技术
  中图分类号:U231.3 文献标识码:A 文章编号:1004-7344(2018)33-0194-02
  1 工程概况
  广州市轨道交通11号线华师站位于天科路与五山路交叉口,通过两个换乘通道与现有3号线华师站换乘,车站包括2个站厅、4个出入口、3个安全出入口,3组风亭,其中西站厅地下4层采用半铺盖明挖与暗挖工法结合的施工技术,地下四层结构,明挖基坑长232.4m、宽16.8m、深31.6m,位于高科大厦及天翔花园地下室之间24.3m空间内,距离高科大厦地下室4m,距离天翔花园地下室边线3m;暗挖拱顶与天翔花园地下室基础桩底距离2.93m,暗挖拱顶与既有3号线区间初支距离3m。
  2 工程建设方案的选取
  因地下空间限制,为保证车站及线路功能、周边建筑物安全,使用明暗挖结合施工。但在明暗挖结合施工时,必须注意下列几项内容:
  (1)施工前需要全路段封闭,对外围道路拓宽增加车道替代封闭道路功能,否则多次导边施工,不仅作业空间局限、功效低,使拥堵的交通变得更加拥堵,临时的交通管制工作量大,而且管线迁改难度加大、迁改次数增加、建设工期与费用都会增加。
  (2)明暗挖施工距离既有3号线车站主体、周边建筑物距离近,要求详细调查既有线结构形式、结构埋深,周边建筑物基础形式、埋深、地质情况、建筑物结构等情况,对既有线管线埋设情况资料详细调查并进行物探。
  3 工程的重难点及应对措施
  (1)明暗挖施工管网保护及建筑保护:结构范围内存在给排水管、雨水、通信管线等,基坑结构外边线外扩10m,路口及复杂情况外扩≥30m区域进行地下管线探测,基坑开挖2倍深度进行管线监测;对管线基本种类、掩埋深度及实际状况搜集、统计、研究和分析,根据施工安排分期制定管线迁改、管线保护方案;对建筑物基础形式、埋深、地质情况、建筑物结构等情况调查,编制周边建筑物调查报告,进行房屋鉴定并出具报告;保证过程工程及周边建筑物的安全、管网的安全。
  (2)明暗挖接口施工:明挖基坑内开始暗挖施工,编制暗挖专项施工方案并组织专家评审,重点卡控围护桩破除后马头门支护、暗挖通道进暗挖正线开挖施工工艺,开挖前严控超前注浆、超前支护,控制开挖进尺,重点控制扩挖变断面处进尺及支护,快速封闭成环,加密二衬背后回填注浆管的埋设,及时完成背后注浆工作,填充初支与二衬之间空隙,加密监测地面沉降及拱顶沉降情况。
  (3)明挖与3号线车站接口及暗挖隧道下穿3号线区间:提前与地铁公司地保部及既有线运营对接,对车站与区间位置、埋深、围护及支护形式、附属设施情況掌握,编制专项施工方案并组织专家评审。施工前车站内告知并围蔽作业范围,保证公共区域人员安全,暗挖进尺进入区间下方前提前与运营沟通,选择列车低峰期或停运期掘进,严格控制掌子面封闭情况,重点对既有线隧道及暗挖作业区沉降监测。
  4 关键施工技术及方案
  4.1 施工步序
  施工?准1.2m围护桩+?准0.6m旋喷止水帷幕→施工第一道混凝土支撑、冠梁、铺盖→分层开挖分层架设钢支撑→开挖至基底,搭设管棚临时作业平台→管棚下方采用绳锯切断围护桩→断桩下格栅钢架支护→安装暗挖作业平台,人工及小型机械开挖导洞初支封闭成环→车站主体及隧道二衬施工。
  4.2 施工过程
  4.2.1 明暗挖接口马头门技术处理
  根据地质补勘报告,桩后地质好先断桩后对洞口加固,地质差先桩后洞口注浆加固再断桩,围护桩下方安装3榀钢拱架,马头门锚喷加固施工完成后进行挖掘工作。为保证拱架承载力及稳定性,将拱架与围护结构钢筋焊接,加强拱架钢筋连接,严禁同时进洞,保证上导洞进洞10m后开挖下导洞,左右导洞相邻15m开挖。
  4.2.2 暗挖下穿既有线施工控制
  暗挖隧道距既有线隧道底板3m,暗挖采用?准108mm管棚超前支护,钢拱架+千斤顶工法来进行施工,保证拱顶土压力与支撑压力平衡;分部开挖导洞至既有线后,既有线行车时间段封闭掌子面,既有线停运时间段超前导管注浆开挖导洞,开挖过程监测人员对既有线沉降及隧道内收敛、拱顶沉降24h监测,当天开挖封闭成环,与车站运营人员加强沟通,快到行车时间点封闭掌子面保证开挖安全;制定应急预案,建立快速响应机制。
  4.2.3 施工排水、主体防水技术控制
  车站基坑和隧道排水统一考虑,采用?准0.6m咬合桩止水帷幕,基坑开挖每层两端及中间设临时集水井、集水沟,抽至地面三级沉淀池内,经自动净化机排至市政雨水管网,隧道设临时排水沟排至基坑集水井内,根据水位监测管数据结合地面沉降监测,分析周边地面安全性;车站全包防水,底板侧墙采用土工布+PVB防水板,顶板采用聚氨酯防水涂料,施工缝采用中埋镀锌钢板+背贴式止水带,变形缝采用膨胀止水条+中埋注浆橡胶止水带,结构采用防水混凝土,中隔壁拱架上下焊接镀锌止水钢板,预埋件设止水环;与结构板整体现浇挡水坎;重点控制施工缝、变形缝、侧墙钢筋焊接过程、结构预埋件处、顶板与侧墙防水连接处、明暗挖接口处,遵循“刚柔并济、防排结合、综合治理”的原则。
  4.2.4 围护结构及基坑开挖技术控制
  明挖基坑长232.4m,宽13.94~16.8m,深31.6m,周边密布高程建筑物及地下室,为控制基坑变形,第一道设置高1m×宽1.2m冠梁及宽0.7m×高1m混凝土支撑;间隔6m设置第二道支撑,采用2工45c围檩+?准0.6m厚14钢管撑,基坑深每5.5m设一道钢支撑;为保证施工作业面,基坑顶部设0.4m后混凝土盖板,盖板下设0.7m×0.7m格构柱,之间设0.7m×0.7m连系梁,格构柱基底埋深4m,开挖前取基坑初始值,按设计监测频率进行监测,重点监测桩体测斜、土体测斜、建筑物沉降、支撑轴力、基坑变形,监测数据超出报警值加密监测频率,对数据及时分析,必要时启动应急预案。
  4.2.5 暗挖隧道施工技术控制
  采用CRD法施工,控制施工过程中拱顶、建筑物沉降及内部收敛情况;关注导管及注浆情况,开挖过程严格按要求每隔一榀在拱部150°范围施工长4m注浆小导管,根据地层适当加密,注浆压力0.5~1.0MPa,初支仰拱及中隔壁采用Q235钢拱架网喷结构,确保开挖土体稳定;开挖土体受到多次扰动,可能造成地面及建筑物沉降,依据监测数据反馈及洞内岩层情况,左右导洞体开挖距离不小于15m,上下导洞开挖距离不小于10m,才能更好的控制。
  5 结 语
  在广州市轨道交通11号线华师站的设计中,根据其独有的地理环境,采用了明暗挖结合施工。该施工技术有着多元化、灵便性的优势,在建设过程中得到了充分的展示。随着我国轨道交通的不断进步,很多城市的地铁网络也在不断的优化和改进,文章所阐述的观点旨在为今后的提供参考。
  参考文献
  [1]陶 然.市政工程地下铁道工况施工方要点提示[J].科技资讯,2012(32).
  [2]郭 湛,白 鑫,许海泉.地铁明挖基坑安全监控系统设计[J].现代城市轨道交通,2011(4).
  收稿日期:2018-10-5
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