暗挖车站施工考试题库

2024-04-29

暗挖车站施工考试题库(通用9篇)

篇1:暗挖车站施工考试题库

暗挖地铁车站钢管柱安装施工技术

摘 要:本文着重介绍了暗挖逆作法地铁车站主体结构钢管混凝土柱地面施工的方法。包括成孔、护壁、定位器安装、钢管柱安装、钢管柱内混凝土浇筑等环节的施工方法,以及在施工过程中不断摸索总结改进的重点环节施工经验。

关键词:地铁施工 暗挖法 钢管柱安装工程概况

南京地铁南京南站为地下两层岛侧式站台车站,主体结构采用钢筋混凝土箱体框架结构,车站长252.4m,标准段宽度47.2m,车站基坑开挖深度约为14.3m~15.6m。车站采用暗挖逆作法施工,车站共设102根钢管混凝土柱,钢管混凝土柱作为施工过程的中间支撑柱,在车站底板结构尚未封闭时,承受地下各层已施作完毕的框架结构自重和各种施工荷载,顶板封闭后,中间柱作为车站主要竖向承载和传力结构。

钢管混凝土柱基础深度分别为9m和17m,直径为1.5米,采用C35钢筋混凝土。钢管柱长度约16m,直径800mm,壁厚20mm,共102个,锚入桩基础深2m。钢管柱心填充C50补偿收缩混凝土,与顶板、中板和底板相接位置设置钢牛腿。

该区段近地表主要分布可-硬塑的粉质粘土或粘土,底部主要为风化的泥质粉砂岩和粉砂质泥岩,地形较平坦,工程地质性能良好。

施工方案

根据现场地质图以及现场实际地质情况,在粉质粘土层较厚范围钢管柱有效部位采用人工挖孔桩+桩基础采用旋挖钻机成孔;粉质粘土层浅,砂岩层厚的范围可以采用机械成孔+长大钢护筒护壁的施工方法。定位器采用人工安装。钢管柱基础混凝土灌注采用导管干灌法灌注工艺,钢管安装完毕后,向挖孔桩护壁与钢管柱之间回填细砂,然后进行钢管内混凝土浇筑。

施工步骤

3.1采用人工挖孔+机械成孔施工步骤

在粉质粘土层和杂填土较厚范围采用人工挖孔+机械成孔方案施工,人工挖孔至钢管柱底,然后采用旋挖钻机施作钢管柱基础。

施工方法见下图:

图3.1-1(钢管柱及基础施工流程图)序号图示说明序号图示说明1 人工挖孔至钢管柱底2 旋挖钻机成孔至基础桩底3 吊放钢管柱基础钢筋笼4 第一次浇筑基础混凝土至定位器下60cm5 安装定位器下定位钢板6 灌注钢管柱下桩基混凝土至定位器底7 安装钢管 柱定位器8 准确定位钢管柱9 浇筑2m高杯口混凝土10 钢管柱与护壁之间回填细砂11 浇筑钢管柱混凝土

3.2采用长大钢护桶配套机械成孔施工步骤

在地质条件好,能够满足机械成孔要求时,可以采用机械成孔。采用旋挖钻成孔至钢管柱基础底,吊安基础桩钢筋笼,浇筑混凝土至钢管柱底部,安装钢护桶,钢护桶采用8mm厚钢板制作,钢护桶安装完毕合格后,人工安装定位器、安装钢管柱、浇筑柱内混凝土等工作。

机械成孔至钢管柱基础底2 吊装基础钢筋笼3 浇筑砼至定位器下60cm4 安装钢护桶及定位器底定位钢板5 灌注基础混凝土至定位器底6 人工安装钢管柱定位器7 准确定位钢管柱,拔出钢护桶8 浇筑锚固钢管2m范围混凝土9 钢管柱与护壁之间回填细砂10 浇筑钢管柱混凝土

关键施工技术

4.1 人工挖孔桩施工技术

4.1.1 成孔工艺流程

挖孔桩施工内容主要包括:测量定位,井口防护,挖孔桩成孔,护壁施做等工序施工。人工挖孔桩成孔工艺流程见图4.1-1所示。

4.1.2 成孔工艺流程

人工挖孔桩采用分节挖土,分节支护的施作方法。挖孔前,在孔口处锁口环设置四个桩心控制点,并牢固标定,以便随时检查挖孔垂直度和孔深。护壁支模时必须吊大线锤校定。桩孔人工开挖,挖土次序为先中间后周边,弃土装入吊桶,用多功能提升架提升至地面,倒入手推车运到临时存碴场。

4.1.3 护壁的施做

挖孔桩护壁每节进尺0.5~1.0m。在开挖第一节桩孔前,先破除桩位置地面,开挖第一节桩孔,支第一节护壁模板,灌筑护壁混凝土。第一节护壁混凝土高出地面30~50cm,便于挡水和定位。第一节孔圈护壁应比下面的护壁厚100~150mm,上、下护壁间的搭接长度不得小于50mm。中心线应与桩孔轴线重合,偏移控制在0~50mm,其轴线的垂直度允许偏差不大于0.3%。每两节护壁必须进行桩的中心位置和垂直度检查一次,以保证桩的垂直度。在地质条件较好的土层中,每开挖1m深,即施工混凝土护壁,在容易发生坍塌的粉细砂层中,每开挖0.5m深,即施工混凝土护壁

随着开挖的完成,清理桩孔壁淤泥,复核桩孔垂直度和直径,按设计图纸插入竖向钢筋并保证向下预留长度为35d,再布设环向箍筋并绑扎成形,及时安设模板。护壁模板采用组合式异形钢模板,模板由四块拼装组成,模板间用U型卡连接,同时以利拆除每节护壁适当设置L形调节缝板。本护壁混凝土上部厚150mm,下部厚100mm,上节护壁的下部应嵌在下一节护壁的上部混凝土中,上下搭接50mm,桩孔开挖后应尽快灌注护壁混凝土并振捣密实。待护壁砼达到一定强度时进行拆模工作。护壁砼浇筑见图4.1-2。

4.2 机械成孔垂直度控制技术

成孔时,要确保钻机定位准确、水平、稳固。钻机定位后,用钢丝绳将护筒上口挂带在钻架底盘上,成孔过程中,钻机塔架头部滑轮组、回转器与钻头始终保持在同一铅垂线上,保证钻头在吊紧的状态下钻进。成孔直径须达到设计桩径。

当挖孔至设计深度时,对成桩孔径、桩底标高、桩位中线、垂直度、虚土厚度、嵌入深度进行全面测定,做好施工记录。

4.3 定位器安装、定位施工技术

定位器是钢管柱施工精度控制的关键工序,施工控制坚持做到安装前放线,安装后重新复核安装位置。

4.3.1 自动定位器的原理及作用

钢管柱采用上下两端同时定位法固定。钢管柱下端定位主要依赖于自动定位器,上端用花篮螺栓调节定位。自动定位器是一种预先加工的装置,精确校正其平面位置、高程和垂直度后,上端固定于挖孔桩护壁预埋钢板上,浇筑桩基混凝土后其下端锚固于桩基混凝土中。其构造特点决定了可实现对钢管柱的引渡、限定、精确定位的功能。

4.3.2 自动定位器的安装

自动定位器的安装首先在地面加工好预埋钢板和定位器支撑钢板,第一步:待基础桩混凝土达到强度后,在井口将标高控制点投测于挖孔桩护壁上,采用悬挂钢尺精确定出定位器支撑钢板顶面标高(既定位器底板底面标高),第二步:安装好支撑钢板并浇筑钢管柱基础桩剩余60cm高范围混凝土。第三步:在支撑钢板上焊接安装定位器,采用激光垂准仪以和吊线锤相结合的方法确定定位器中心。

4.4 钢管柱安装垂直度控制

4.4.1 定位器定位测量

定位器的中心点确定先从地面用锤球将桩心引至钢管柱基础顶面上,精确定出定位器的中心位置,以之为依据指导定位器的初定位安装。其后将1/20万的投点仪复核定位器中心位置,将桩心直接投测于定位器中心指挥定位器精确定位,直至安装完毕。为避免投点仪投点视镜不铅垂误差,每次投点时按90度变化四个方向,如点位均落于同一点时,即是桩心。否则会产生四个方向点A、B、C、D并行成一个四边形,此时,取四边形的中心点O,即是桩心。

4.4.2 钢管柱体吊装就位测量控制

根据孔口轴线点位,用线绳拉出孔中心点,钢管由履带吊车吊装,在管底靠近孔口位置处停止,调整吊车大臂确保钢管中心与孔中心重合,吊车大臂不动,垂直下降。

管柱一次整体吊放入孔,中间不接驳。出厂前,在上节法兰盘底加肋板上对称焊接设置一对吊耳,同时在吊耳侧加焊肋板,以确保柱体处于最不利位置时,吊耳不发生侧翻破坏现象。准备工作完成后,采用两台25吨履带吊相互配合作业。一台主吊,另一台吊车辅助吊http:/// http:///

http:/// 装,以防止钢管柱底部戳地变形。操作时一台吊车在钢管柱上端两点起吊钢管柱,同时另一台吊车起吊钢管柱底部,使钢管柱上端起吊过程中,其底部脱离地面。辅助吊车缓慢放绳,待钢管柱完全垂直吊离地面,且相对稳定后,将其与辅助吊车分离。对准桩位,下放钢管柱,慢插入孔,钢管柱底部可直接嵌入定位器,其管端稳固座落于定位器环行定位板上,通过复核钢管柱顶标高确定柱底与定位器的吻合程度。然后对柱上端精确定位,柱上端采用轴线重合的方法确定,既在钢管柱下吊前确定好钢管柱的轴线,根据护壁(钢护筒或人工护壁)上定位的轴线吊线锤确定钢管柱柱顶的位置。由于钢管柱下端平面位置、标高、垂直度已由定位器确定,钢管柱上端空间位置校定后,即可认为柱顶与柱底在垂直方向投影重合,钢管柱位置已精确定位。柱顶钢筋待柱芯混凝土浇筑完毕后插入固定。5 结束语

在本工程中,对定位器安装环节分解为两步骤,既多增加了安装支撑垫板工序,大大的降低了施工测量控制难度,加快了施工进度。目前,此基坑开挖工作已经完成,通过验收检查,该工程施工的钢管柱垂直度在允许的偏差范围内,柱芯混凝土完整性好,说明此施工方法切合实际,最大限度的缩短了施工工期,对于同类施工具有指导作用。

篇2:暗挖车站施工考试题库

一、不定项选择题,共15题(15分,每题3分)

1、根据**站设计图,1、2号线主体衬砌所用的c30混凝土主要用在哪些部位()。

A钢管柱 B挖孔桩 C底纵梁 D 冠梁 E拱部 F基底回填

2、衬砌施工铺设的防水板,总会预留一定长度,这样既能保证下一步工序施工方便也保证了防水板有效搭接,那么图纸规定预留长度为()

A 20cm B 30cm C40cm D 50cm E 45cm F 35cm

3、在建筑所用钢材中按力学性能分为一二三级钢材,以下代表三级钢材的缩写正确的是()

A HPB235 B HRB335 C HRB400 D RRB400

4、图纸上经常出现的符号都有其一定的意义,如10C28@200中@代表(),数字10代表()

A 数量 B 间距 C 型号 D 尺寸

5、车站施工时标高控制是一件很重要的工作,一般车站控制标高是以某一个标高为基准根据结构尺寸推算出其他结构标高,那么基准标高取哪一点()A 底板顶面标高 B 轨底标高 C 轨面标高 D 站台板顶面标高

二、填空,共10题(30分,每题3分)。

1、浅埋暗挖施工的十八字方针是:管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测。

2、建筑施工冬期施工规程:当室外气温连续5 天低于5 度时即进入冬期施工。

3、衬砌施工时纵向受力钢筋机械连接接头和焊接连接接头位于同一截面数量不超过50%,且接头错来最小距离为35d且不小于500mm。

4、**站竖井、风道、主体初期支护所用的混凝土为:C20早强喷射混凝土。

5、本工程初期支护保护层厚度为内侧40mm外侧40mm。

6、钢格栅洞内安装,允许偏差为:横向±30mm ,纵向±50mm,高程±30mm,垂直度5%。

7、我们所使用的AutoCAD中为了方便使用通常会用到快捷键,那么画圆的快捷键是c ,移动的快捷键是m,复制的快捷键为co。

8、本工程设计图纸对衬砌钢筋的某些特殊位置长度都做了规定,对锚固长度规定,钢筋直径>25mm时锚固长度为大于钢筋直径34d(>=34d),钢筋直径<=25mm时锚固长度为大于钢筋直径的31d(>=31d)。楼板、柱、梁、墙、拱部所用的拉筋、开口箍筋弯钩直段长度为5d。

9、结构衬砌在两个结构体连接的位置为了减小因不均匀沉降造成的结构物破坏需设置一道或几道贯通的施工缝,根据你对图纸的理解或现场观察写出变形缝中需要设置的几个必须的部件钢边止水带、背贴止水带、变形缝衬板、聚硫密封胶(至少填三种)。

10、车站及区间防水板铺设时,结构防水图均对垫片间距做了相关规定,防水板垫片应梅花形布置,侧墙上固定间距为80~100cm,顶拱上固定间距为50~80cm,仰拱上的固定间距为1~1.5m,仰拱及侧墙连接部位固定间距应加密至50cm。所有垫片均应选择基层凹坑处固定,避免固定防水板时局部过紧。

三、解答题,共5题(40分)。

1、水准测量是现场施工技术人员必备技能之一,请解答什么叫后视点、后视读数?什么叫前视点、前视读数?高差的正负号是怎样确定的?

答:后视点:标高测量时以测量方向为标准先读取后方的点为后视点;后视读数:后视点上标尺在水准仪中读取的数值;

高差的正负号是怎样确定的:从起点到终点,标高抬高即为正值反则为负值。

2、请简述本工程施工中预留核心土、微台阶法施工重要性。

答:为了掌子面的稳定,防止塌方所采取的措施之一;

3、现浇结构工程浇筑前应完成那几种工作:(写出三条即可满分)

答:

1、隐蔽工程的验收和技术复核(模板复核、钢筋数量尺寸验收);

2、对操作人员(浇筑工人)技术交底;

3、检查施工现场是否具备施工条件(检查照明、振捣设备、管线等);

4、填写浇筑申请单向监理工程师报验。

4、地铁暗挖隧道人工开挖时要求对每一榀格栅都要严格控制,项目部也对现场技术人员进行了多次教育和交底,请你写出暗挖隧道一榀格栅从开挖到支护完成所有控制要点。(写出8条即可满分)

答:

1、开挖进尺,2、台阶长度,3、核心土留置情况,4、超欠挖,5、格栅里程(标高)同步,6、格栅垂直度(水平),7、连接筋、8、加强筋数量及焊接质量,9、螺栓数量以及是否拧紧,10、连接板是否有开口,11、网片是否为内外层并搭接20cm(或1个网格)网片是否绑扎,12、格栅定位(不侵入净空),13、喷锚面平整度,14拱顶或背后是否有孔洞、空洞,15加密筋数量(竖井),16断面变化情况及交底(区间),17、格栅是否合格。

5、请写出施工资料包括的八个主要内容。

答:(1)工程管理与验收资料;(2)施工管理资料;(3)施工技术资料;(4)施工测量记录;(5)施工物资资料;(6)施工记录;(7)施工试验记录;(8)施工质量验收记录。

四、畅谈题

篇3:地铁车站暗挖施工技术研究

1 工程概况

1.1 结构简介

磁器口车站是北京地铁5号线与规划北京地铁7号线的换乘站,车站全长180 m,宽21.87 m,高14.933 m。车站建筑面积为12 244.2 m2,车站主体覆土深度为9.8 m~10.3 m。车站为双层岛式三拱两柱结构,车站地下1层为站厅层,预留通道实现与7号线换乘,地下2层为站台层。车站支护采用复合式衬砌,初期支护为C20喷射混凝土,厚度30 cm,二次衬砌为C30、抗渗等级S10的防水混凝土,最薄处厚度50 cm。立柱为C40钢管混凝土柱,站厅板、站台板为C30普通钢筋混凝土。

1.2 地层土质

磁器口车站地层为第四系地层,表层为人工填土,人工填土层下为粉土层、粉质黏土层、粉细砂层,车站站厅层主要位于粉细砂层。站厅层下土层为粉质黏土层、粉土层,车站站台层底层主要以粉质黏土层、粉土层为主,结构底板主要为卵石圆砾层。

2 施工方法

2.1 车站主体施工方法

受规划和周边环境限制,磁器口车站只能采用暗挖法施作根据地层和结构的特点,车站主体最终选定采用中洞法进行施作。将主体划分成16部洞室,采用CRD法先开挖中部8个洞室,开挖期间各部洞室步距控制在8 m~10 m,以控制地表沉降和减少相互影响,施工中及时封闭成环。中洞开挖完成后,施作中洞结构,完成中洞部位的仰拱、底纵梁、钢管柱、中纵梁、中板、顶纵梁、顶拱,形成稳定的中洞支撑体系,然后对称开挖边洞,施作边跨初期支护和二次衬砌,最后完成站台板及其他建筑设施。具体施工步骤见图1。

2.2 砂层开挖支护方法

1)超前支护。为保证开挖中的安全,控制砂层坍塌,保护地下管线设施,采用大、小管棚进行超前支护。

大管棚做法:管棚采用直径108 mm、壁厚5 mm的无缝钢管,管棚长18 m,搭接3 m,管身上钻6 mm~8 mm的孔,梅花形布置,孔距30 cm。注浆选用水泥砂浆,浆液配比1∶1∶1,注浆压力0.2 MPa~0.3 MPa。

小导管施作方法:由于拱部土体大部分为粉细砂层,小导管采用特殊制作。先按常规做好注浆管,导管采用32 mm水煤气管制成,再将钢管截成长2.0 m,一端做成尖锥形,另一端焊上6 mm钢筋制成的箍。在距头部1.0 m~1.5 m以下每隔8 cm,交叉钻5 mm~8 mm的孔。导管做成后,每个孔眼进行特殊处理,在孔眼位置扩孔5 mm,深2 mm,安设封孔片,防止在导管打入的过程中粉细砂堵塞孔口。

小导管注浆采用“注浆一段,开挖一段,段段推进”方式,导管间距33.3 cm,小导管长2.0 m,搭接1.5 m,外插角10°~15°。注浆材料选用改性水玻璃浆,水玻璃浓度一般为35 Be′,模数2.75~3.05,pH=2~4。

2)洞室开挖。

a.1,3,9部洞室开挖支护。施工中采用上下两步台阶开挖,上台阶高度1.8 m。根据早成环的原则,同时保证掌子面稳定和施工安全,施工中台阶长度控制在2 m~3 m,格栅支立好后及时加设水平工字钢。上台阶预留核心土,核心土长度0.8 m~1.0 m,坡度1/3左右。下台阶土体保证1∶6左右坡度。轮廓拱腰处开挖时基面轮廓为倒坡形式,下台阶施工时先掏槽开挖,支护该处侧墙,避免塌方,保证施工安全。最后再开挖剩余土体、支护成环。

b.2,4,10部洞室开挖支护。车站2,4,10部洞室大部分位于细砂、中粗砂层上,砂层在降水后变得非常松散,稳定性更差,施工中先对该地层进行侧向注浆加固,然后再掏槽开挖。导管采用32 mm水煤气管制成,钢管长1.8 m,在距头部1.0 m以下每隔15 cm交叉钻8 mm的孔,导管间距50 cm,外插角20°~30°,与锁脚锚杆交错设置。注浆材料选用水泥浆或水泥水玻璃浆,水泥浆液配比采用1∶1。双浆液水玻璃浓度一般为35 Be′,模数2.75~3.05,水泥浆为1∶1,水泥浆与水玻璃浆液配比也为1∶1,施工中采用了以上两种浆液,水泥浆对无水地段效果较理想,双浆液对残余水部位堵水效果较好。由于砂层较为松散,注浆压力在0.3 MPa~0.5 MPa之间。10部洞室开挖方法同4部洞室。

c.回填注浆。车站开挖后,立即喷射混凝土作为初期支护,但由于施工工艺和喷射混凝土自重等原因,往往在初期支护和砂层间存在空隙。为了消除空隙引起的地表沉降,施工中在喷射混凝土时预先埋设注浆钢管,钢管长70 cm,间隔10 cm打设花眼,用胶带封口,埋入砂层30 cm。埋设部位在拱顶、拱腰、拱脚、墙中等处。待喷射混凝土达到一定强度后,向预埋管内充填水泥砂浆或水泥水玻璃浆,进行全断面周边注浆。

车站洞顶部纵向每3 m布设一根注浆管,环向4 m布设一根,开挖3 m~4 m后进行回填注浆,注浆机械选用低压注浆泵,注浆压力控制在0.1 MPa~0.2 MPa。注浆材料为水泥浆,孔隙较大部位注水泥砂浆,注浆顺序由上向下逐次进行。

3 结论及建议

3.1 大管棚施工

本站采用18 m长管棚,直径108 mm,搭接长度3 m,每隔15 m就要重新打设下一环。目前国内外的机械一般施作高度在60 cm~80 cm,考虑管棚长度和机械摆放,需要施作6 m长的工作室。施作工作室时,需向上挑高,以15°角计算,挑高60 cm长度为2.3 m。砂层地区上挑开挖难度非常大,因为小导管仰角已经大于15°,支护能力明显降低。由于施工中不断变化格栅形式,超挖部分需用二衬混凝土回填,造成很大的人力、材料的浪费,且耗时长。目前,国内多采用直径150 mm长管棚,施作30 m~60 m长管棚已有很多成功经验,施作150 m亦有成功经验。

3.2 粉细砂地层加固

对于本站粉细砂层的开挖,施工中为了保护环境,未采用有毒的化学浆液,只采取了预注酸性水玻璃加固土层的方法。将水玻璃稀释15 Be′,加10%~20%的稀硫酸,同时加微量碳酸钠,pH值控制在3左右。施工前期注浆压力采用0.3 MPa~0.5 MPa,固砂效果不理想,固砂体单轴抗压强度达到0.15 MPa。在后期的施工中,工作面施作了30 cm~40 cm厚的止浆墙,将注浆压力提高到0.8 MPa,通过效果检查,固砂体单轴抗压强度达到0.5 MPa,基本满足开挖要求,但施工中砂层剥落至小导管现象时有发生,小导管起到了一定的支护作用。

参考文献

篇4:地铁暗挖车站施工保护技术探究

【关键词】地铁暗挖;保护技术;地铁施工

【中图分类号】U231.4 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158(2013)03-0233-02

随着科学技术的发展,社会的不断进步,我国人口日益曾多,客流量的比较大,达到千万人口大关的城市也不胜枚举。现代化的交通工具也是必不可少得,所以,国内许多的大城市都已经开始着手大规模大批量的修建地铁。对地下空间的利用也向着立体化、多元化的趋势发展。因为城市的地表建筑面漆是不可能进行大面积的迁移的,这样地铁暗挖也就应运而生了。暗挖地铁隧道,通常会出现地铁网络互相交叉穿越的问题,为了日后运营安全地铁对隧道结构的变形情况要求的十分严格,其位移是不能超过二十毫米的,其暗挖的地下隧道变形曲率半径要足够大,半径值不得小于一万五千米,相对的弯曲变形值要求小于两千五百分之一。这样才能保证地铁安全、正常的运行。本文就一项地铁暗挖的施工为例,采取综合保护措施技术,这样可以对已有的地铁隧道隆起变形起到一个很到的控制作用。

一、工程施工现状简介

现有的地铁线路与地面的距离为五千八百米,新建地铁线路与现有地铁线路相距三千九百米。地铁车站为南北向布置,车站采取两段头双层结构的形式采用明挖、中间跨度处于城市交通主道下,所以必须得采用暗挖的施工方法。新建铁路线与旧址铁路线的净距只有零点六米,车站按娃娃段断面尺寸为二十三点六七米*九点八三米,采用大曾一拱双柱复合衬砌的结构方式,埋深为五点五米,根据这种建筑环境,我们可以采用“中柱法”即(PBA法)来进行施工。以下为PBA法做一些简单介绍:

为了能有效的控制地面沉降变形,确保周边高层建筑物和地下管线的安全稳定,车站建设采用了对地层和周边环境影响都比较小的洞桩法(以下简称PBA法)施工。

(1)工程原理

PBA法的工程原理就是结合明挖框架结构施工方法和暗挖法,即地表缺少施工基坑围护结构条件时,改为在地下先进行暗挖的导洞内施作围护边桩、桩顶纵梁,使围护桩、桩顶纵梁、顶拱共同构成桩(Pile)、梁(Beam)、拱(Arc)支撑框架框架体系(PBA为Pile、Beam、Arc三个英文单词的首位字母组合),以此来分担施工过程的外部荷载;然后在顶拱和编著的保护下,一层一层的向下开始挖掘(必要时设预加力横向支撑),施工内部结构,最终形成由外层边桩及顶拱初期支护和内层二次衬砌组合而成的永久承载体系。

(2)工程特点

①在布什强透水的地层中,将有水地层的施工变为无水、少水施工,避免因长期大量降水引起的地表沉降和耗资的增加,能有效的保护地下水资源并降低施工费用。

②以桩作支护,稳定而且安全,也对地层沉降的控制很有利,能有效避免中洞法、CD、CRD、双侧壁导坑法多次开挖引起的地面沉降量过大的缺陷和对初期支护的刚度弱化。

③与其它工程先比,拆除的临时工作量相对较少,结构的受力条件也比较不错,符合经济合理的施工规则。

④对结构层的限制数少,对保护暗挖结构附近的地下建筑结构和周边建筑物的完全影响较小。

⑤在PBA工程体系形成以后,会创造出较大的施工空间,有利于机械化作业,进而加快工程总实施进度。

⑥在水位线以上的地层中开设的导洞内施工孔桩,利用其“排桩效应”对两侧层体起到了很好的支挡作用,可进一步减少因流沙、地下水带来的施工安全隐患。

(3)具体施工方法

首先,超前注浆小导管加固地层,先开挖近桥桩侧导洞,导洞台阶法施工,格栅喷混凝土支护。导洞开挖支护完成后,用特制和改进的钻机由里及外跳孔施工钻孔桩,导管法灌注水下混凝土,凿除桩头后,施作桩顶纵梁。在导洞内施作主拱格栅钢架拱脚(即拱边段),与导洞格栅钢架预留街头相连。其次,在对拱边段浇筑后再进行回填。超前注浆小导管加固地层后弧形导坑法开挖导洞间的拱部土体、施作初期支护结构,必要时设置临时竖撑结构。拆除临时竖撑后向下开挖至中板下一定距离,拆除永久结构断面内导洞格栅钢架,拆除长度应根据监控量测进行严格控制。最后,依次施作拱墙部防水层、中板底模、中板浇筑、拱墙浇筑,预留边墙钢筋和防水层。向下开挖至钢管撑标高下零点五米,桩间喷射五十毫米厚C20混凝土找差平,必要时进行桩间注浆加固,架设腰梁及钢管支撑。

二、地铁暗挖施工技术分析

根据对实际工程实施的分析,所处的位置既有的地铁线路为双线单洞隧道线,其间距为十六点八米,多采用复合式的衬砌结构,它的断面为五点七米*六点一米的方案,断面形状采用马蹄形状。整体设计的暗挖隧道与已有地铁线路关系的平面图如下图所示。暗挖地铁隧道与已有地铁线路关系平面图

根据上图所示,在经过地质勘探人员对暗挖隧道的地质情况进行勘测分析后可知,暗挖车站的上班断面位置于粉土层和粉质粘土层,下半断面位于细砂层。整个底板的地层机构基本如下:卵石圆砾层其厚度为四米,粉土层的厚度为二十二米细中砂层的厚度为三点七米,卵石圆砾层的厚度为七米。以上数据为地层土质由上而下的顺序表现形式。

三、地铁暗挖车站施工保护技术

篇5:地铁暗挖车站周边环境监测浅析

地铁暗挖车站周边环境监测浅析

以沈阳地铁一号线中街站为例,探讨了浅埋暗挖地铁车站施工过程中地表、建筑物及地下管线监控量测问题,对中街站沉降数值模拟、建筑物及管线控制指标、测点布置方法、监测项目及方法、监测数据分析等作了介绍.

作 者:徐毅勇 作者单位:中铁五局一公司,湖南,长沙,410117刊 名:中国科技纵横英文刊名:CHINA SCIENCE & TECHNOLOGY年,卷(期):“”(10)分类号:关键词:暗挖车站 周边环境 监控量测

篇6:浅埋暗挖地铁车站施工技术

1 浅埋暗挖法施工原理及特点

1.1 浅埋暗挖法施工原理

浅埋暗挖法是根据岩土的自立性能, 在不破坏地表的情况下, 利用竖井采用机械或人工掘进的施工方法。

浅埋暗挖法是针对埋置深度较浅、松散不稳定的土层和软弱破碎岩层施工提出来的。其基本适用条件有: (1) 不允许带水作业; (2) 要求开挖面具有一定的自立性和稳定性。浅埋暗挖法是以超前加固、处理软弱地层为前提, 采用足够刚性的复合衬砌为基本支护结构的一种用于软地层近地表隧道的暗挖施工方法。它以施工监测为手段, 并以此来指导设计和施工, 保证施工安全, 控制地表沉降。

1.2 浅埋暗挖法施工特点

浅埋暗挖法施工特点有以下几点: (1) 城市地铁所处地段周边的建筑、交通和地质条件相当复杂, 通常需要选取有代表性的结构物和地质地段进行工程试验段。通过对试验段的研究和分析, 取得相应的数据, 来指导地铁隧道的设计与施工。 (2) 浅埋暗挖隧道施工开挖会对地表产生一定的影响, 必须采用超前加固改良地层和适当的开挖方法。设置刚性支撑防护措施, 可以有效地控制坍塌和地表沉降, 减少对地面的影响、对城市地面交通的干扰, 避免大量拆迁。 (3) 浅埋暗挖法适合于各种断面形式 (单线、双线、多线、车站等) 和变化断面 (过渡段、多层断面等) , 具有高度的灵活性。

2 大管棚与小导管超前注浆支护的施工技术

为了避免受地层的土质结构和条件等因素的影响, 地铁车站在采用浅埋暗挖方法施工之前, 要采取相应的支护方法, 保证施工正常进行和地表结构物的安全、平稳。因此, 管棚支护起到了防塌和限沉的重要作用。

2.1 管棚加小导管注浆支护技术原理

大管棚超前支护是在拟开挖的地铁车站外轮廓周边上, 沿轴以一定的外插角进行钻孔, 并保持一定间距进行惯性矩大钢管的安装, 然后再注浆, 结固以后形成一种超前支护的施工技术, 这种方法可以在不破坏地面环境和建筑物的情况下, 进行各种地下工程的施工。目前, 在地铁车站中, 普遍采用管棚加小导管注浆的支护方式, 提高车站拱顶的稳定性。管棚支护工作是浅埋暗挖地铁车站施工前一项的十分重要的施工环节, 它能够有效增加结构自身的刚度和周围岩壁的抗剪强度, 且能与隧道的初支钢架联合受力, 从而形成固结的棚架体系, 加强开挖前围岩的强度, 以防止塌沉问题的发生。同时由于地铁车站通常处于城市道路、建筑物或广场等地面结构的下方, 且地下管线的分布较多, 管棚支护能够有效地防止暗挖施工时上部土体或管线的下沉。

2.1.1 管棚超前支护技术的工作原理

管棚超前支护技术的工作原理如下: (1) 管内压注水泥浆可以提高土体的物理强度, 并能够增强管棚和周围土体的黏结力, 使之更加密实, 既起到了加固的作用, 也提高了土层的稳定性。 (2) 土层的预加固结构能起到承载的作用, 管棚通过工作面推进方向布置的一端与初支结构体联结, 而另一端则深入到前方的土体中, 从而形成两端固定的梁, 这种预加固和支护结构能够提供较强的竖向抗力, 是较为典型的超前预支护体梁效应。超前支护体的各个单元体间很容易产生成拱的现象, 所以小跨度的拱群能够减少超前支护时土体调整和成拱所达到平衡的时间, 隧道很快又会建立起新的平衡, 从而使连续的小拱群严密地控制边界。小拱下的土体需要及时进行混凝土喷注来固结, 这就是预加固的成拱效应。 (3) 在软土层中, 土体开挖形成的地层荷载由管棚从循环支护结构中释放。因此, 随着支护结构的不断延续, 土体开挖所释放的荷载会被传递到支护的结构上。

2.1.2 管棚加交叉小导管注浆的技术原理

当原有的管棚加管棚小导管因位置或围护桩结构的限制而难以施做时, 应该及时调整施工方法, 将管棚间小导管超前注浆改为管棚底交叉小导管注浆, 从而有效降低作业难度, 减少安全隐患。

2.2 管棚加交叉小导管超前注浆支护施工技术重点

2.2.1 管棚施工技术

制作管棚时, 应该采用无缝钢管, 壁厚和管长要根据实际要求选定, 在第一根钢管的前端镶嵌3~4对合金, 并内外开刃, 留出3个水口作钻头, 管壁的溢浆孔应按梅花形布置。施工时, 应该选用合适的管棚钻机、搅拌机、水泵和注浆机, 并保持场地平整, 以架设钻机台架。管棚的导向管要按设计要求布置, 钻孔时要将钢管和钻头一超钻入土层或岩层内部, 当达到一定深度以后停止钻头, 将钻头与钢管、钢管与钢管之间要用丝扣连接, 进行管棚内注浆作业。

2.2.2 交叉小导管的施工

小导管应该采用热轧的无缝钢管, 直径和壁厚按设计要求选定。将导管的前端加工成锥形, 以便于插接。小导管的溢浆孔应按设计要求直径钻成, 并呈梅花形分布。在相应位置的管棚施工, 当注浆完成后, 采用风钻引孔, 成孔后插入导管;当插入困难时, 可采用冲击锤顶入, 将管内的泥砂清理干净, 并封堵导管和孔壁间的缝隙, 进行管内注浆, 水泥、水玻璃浆液的配比要符合设计要求。

3 地铁工程浅埋暗挖施工技术的注意事项

3.1 施工过程台阶步距的控制

在单洞隧道施工中, 一般将上下导洞的掘进间距控制在3~5 m之间, 确保有效的封闭成环;如果台阶的长度不足、洞内纵向的破裂面超过了工作面, 则可能引起洞顶土体下滑, 无法保障上洞的稳定性, 掌子面的支撑力度也会不足, 可能引起掌握面朝向已经开挖隧洞的移动变形, 发生地层变位, 加剧地表沉降, 存在严重的施工安全隐患。如果台阶过长, 在开挖时就会产生较大的纵向变位, 不利于上导洞断面的受力, 会造成周围地层的松动;同时增加了塑性区, 而此时拱脚附近的受力过于集中, 可能失稳。另外, 这种情况也不利于材料的搬运, 增加了上下台阶中钢格栅成环的时间, 在拱脚位置的上台阶钢格栅容易发生下沉, 加剧沉降问题。具体施工顺序如图1所示。

因此, 应结合实际情况, 合理确定台阶的长度, 要做到以下两点: (1) 满足初期支护形成闭合断面的要求。如果围岩的稳定性不强, 则闭合时间应尽量缩短。 (2) 考虑上半部断面开挖时所需的空间大小, 避免开挖时造成相互影响, 拖延施工进度。

3.2 施工过程隧道二衬的模板控制

如果不能将模板牢固固定, 则极易发生漏浆、胀模等问题, 会对墙面平整度、完好度产生影响。在双联拱隧道的隔墙模板中, 采取内部纵向、横向分别布置内拉螺栓的方法, 根据模板的大小确定纵横向的间距, 在模板以外设置外支撑力, 将着力点落于平面中, 避免某一位置的应力过于集中, 造成模板移动, 影响整体质量。

4 结束语

采用浅埋暗挖法进行地铁车站施工, 不但可以保证地表交通的正常运营, 也能够避免对环境造成破坏。对施工时的重点技术环节要严格按照设计要求进行, 使浅埋暗挖法能够充分发挥其优点。在施工时, 要结合实际情况, 选择最为合理的施工方法, 以保证地铁车站工程的平稳、安全进行。

摘要:在地铁修建中, 浅埋暗挖法发挥了不可替代的作用, 也取得了显著的成绩。通过研究浅埋暗挖法原理, 探讨浅埋暗挖法中大管棚和小导管超前注浆支护的施工技术, 并对浅埋暗挖施工技术中应注意的问题加以分析, 提出相应的措施。

关键词:浅埋暗挖法,地铁车站,注浆支护,管棚施工

参考文献

篇7:暗挖车站施工考试题库

关键词:地铁车站;浅埋暗挖法;地表沉降

为了对地铁车站使用浅埋暗挖法进行施工而造成的地表沉降进行合理的控制,避免施工造成的地表沉降给地铁车站周围的建筑物和行人造成不利的影响,本文结合工程实例,对砂性土和黏性土互层的地质条件下的由浅埋暗挖法施工而造成的地表沉降规律进行了研究,施工方法会对地表沉降值造成直接的影响。

1.工程实例和研究现状

在地铁车站的施工过程中,周围的地层受到了施工的扰动,从而造成地表沉降槽,并影响周边的建筑物,甚至使其不能正常使用。地表沉降预测是地铁施工前期一项重要的施工环境影响评估工作。本文以某市的地铁5号线、10号线的11个地铁车站工程施工实例为例,该市使用了淺埋暗挖法进行施工,当地的地质条件为砂性土和黏性土互层。

当前国内外对于地铁车站中使用浅埋暗挖法进行施工而造成的地表沉降还没有进行系统的研究,F. Martos曾经以扁平矿洞开采导致的地表沉降统计结果为根据将沉降槽符合高斯分布首次提了出来。而 R. B. Peck以及B. Schmidt等学者又对隧道开挖导致的横向地表沉降槽与高斯分布同样符合进行了证明[1]。也就是

Smaxexp[-y2/(2i2)]=S

在公式中隧道中线与地表点之间的水平距离用y来表示;距离隧道中线处的地表沉降用S来表示;最大地表沉降用Smax来表示;到地表沉降槽反弯点距离用i来表示,其对沉降槽的形状与范围进行了定义。

通过该公式进行积分能够将沉降槽在隧道掘进方向上单位距离的的体积得出来,也就是

所谓的地层损失率在这里指的是在隧道开挖体积中单位距离内沉降槽体积所占的百分比:

V1=4VS/πD2

其中:地层损失率(%)用V1来表示;隧道等效直径用D 来表示。

现在在国内外很多对i这个沉降槽曲线反弯点距离进行了大量的研究,R. B. Peck提出隧道埋深和跨度这两者与i 具有十分密切的关系。同时,非常多的学者也将与之相类似的规律发现了出来;比如B.M.New以及M. P.O′Reilly 这两位学者认为与i 有关的只有隧道埋深,而与开挖方法和隧道直径之间并不具备太大的关系。也就是:

i = K zt

在这个公示中:隧道轴线埋深(m)用zt来表示;沉降槽宽度参数用K来表示,这些都与施工方法以及地层条件具有密切关系。

B.M.New以及M. P.O′Reilly 这两位学者提出:黏性土选择0.5作为K值,砂性土选择 0.25作为K值。B.M.New,M.P.O′Reilly 以及W. J. Rankin充分的利用了很多现场数据对上述公式的合理性进行了证明。而B. M.New,M.P.O′Reilly以及K.Fujita认为,需要在0.4—0.6的范围内对黏性土 K 值的变化进行控制。W.Yoshikoshi以及R. B. Peck等提出砂性土具有0.25—0.45的 K 值分布范围。

我国有学者通过对延安东路隧道沉降分布规律的总结,提出了“欠地层损失”这个概念提出了出来,并提出了相应的纵向地表沉降修正公式。还有学者通过离心试验和有限元模拟,研究了复杂条件下的地铁施工会造成的地表沉降[2]

2.对地铁车站施工的实际调查结果

本文对某市的地铁5号线、10号线的11个地铁车站工程的施工进行了调查研究,该车站主要使用暗挖法和明挖法两种施工方法,主要是对暗挖法对地表沉降对影响进行分析。

在地铁车站浅埋暗挖法施工中,施工水平、埋置深度、施工方法、地层条件都会影响到地表沉降的特征。根据调查显示,使用中洞法和洞桩法进行施工,覆土厚度的范围不超过1倍洞径,具体为5至11米,为浅埋大断面隧道。地层主要有卵石砂砾、黏性土、粉质黏土、粉土、中粗砂和粉细砂[3]

在将其中数据不全、遮拦以及测点损坏的测线去除掉之后,从11个地铁车站的有效测线的分析结果来看,地表最大沉降的均值变化在-105至-130米之间。地表沉降值在60毫米之内的地车车站的比例约为70%。造成沉降超过100毫米的原因在于出现了地层空洞和地下水囊等比较复杂的地质条件。

3.地层损失率以及地表沉降槽宽度参数

开挖对地表影响的范围能够在地表沉降槽反弯点距离中很好的反映出来,而开挖扰动地层的程度则能够在地层损失率反映出来。因此这两个参数基本上能够将横向地表沉降

槽的规律确定下来。为了能够有效的进行分析和容积,可以采用等效为圆形隧道的方式对不同形状的隧道进行处理,同时用等效轴线埋深对圆心水平处的埋深进行定义。因为本次调查的车站在都具有相差不大的等效直径,因此无法对其地表沉降槽反弯点的影响进行考虑,二而且在分布范围上等效轴线也表现出比较集中的特点,如果选择i=azt+b这个公式对其进行拟合,就会由于较少的统计样本而导致偏差过大的情况。通过高斯分布曲线对其实施拟合,能够使程序的精度要求得到充分的满足,并且可以在允许的范围内对拟合误差进行控制,因此说明隧道开挖引起的横向地表沉降槽曲线与高斯分布相符合[4]

在具有相同的隧道埋深的情况下,相对于洞法而言,由于洞桩法施工导致的地表沉降槽比较宽,主要是由于扣拱施工以及导洞开挖阶段施工这两个阶段的施工是导致地表沉降的最为主要的原因,而由于后续施工导致的地表沉降则并不是很明显。位于地铁车站主体的两侧的导洞在开挖的过程中都导致出现各自的沉降槽,最终使铁车站开挖对地表产生了较大的影响范围,中洞施工部分是其中中洞法施工引起的地表沉降主要发生点,其在主体结构的中部,具有相对较小的影响范围。

结语

在该地区砂粘土与粘性土互层的特定地质条件下,地铁车站施工会导致覆土厚度小于 1 倍洞径的地表沉降,其主要具有以下的几个特征:①施工方法与沉降槽宽度参数具有十分密切的关系,洞桩法施工车站大约具有 0.61—0.82的 K 值,中洞法具有 0.40—0.65的 K 值;②其中地表沉降值在60毫米之内的地车车站的比例约为70%。造成沉降超过100毫米的原因在于出现了地层空洞和地下水囊等比较复杂的地质条件。其分析的结果将科学的依据提供给了地表沉降控制标准的制定工作;③不同的施工方法会导致不同的地层损失率,比如洞桩法会导致产生0.49%—1.03%的地层损失率,洞桩法会导致产生 0.39%—1.41%的地层损失率。在地铁车站浅埋暗挖法施工中,施工水平、埋置深度、施工方法、地层条件都会影响到地表沉降的特征,可以对地表最大沉降值进行初步的预测,并且将相关依据提供给施工环境的预测。

参考文献:

[1]肖潇,张孟喜,吴惠明,张治国.   多线叠交盾构施工引起土体变形数值模拟分析 [J]. 地下空间与工程学报. 2011(05)

[2]王华伟.   超大直径盾构试掘进施工关键技术研究 [J]. 现代交通技术. 2011(03)

[3]李新志,李术才,李树忱.   浅埋大跨度隧道施工过程地表沉降变形特征研究 [J]. 岩石力学与工程学报. 2011(S1)

篇8:试论地铁暗挖车站施工保护技术

1 地铁项目情况

该线路主要是东西走向, 车站是以双向挖掘作为主要的挖掘方式, 中心区则采用的是单层挖掘方法。在暗挖区, 有1条已存在的线路, 它们只间隔0.7 m。在施工过程中, 采用的是“中柱法”。在该项目中, 双线单向隧道采用的是既有线, 线之间的间距为15.7 m, 属于复合式衬砌结构, 断面为5.6 m×6.2 m, 属于马蹄式的断面型。此外, 新路线中还有2个联通风道。

2 隆起突变问题和干扰因素

2.1 从三维有限元角度分析变形

在三维有限元计算模型中, 利用三维结构或者三维地质来建模, 用真实的洞室群造型和地质空间分布形状。其中的岩体物理力学参数则是以地质建议为基础。在开挖和支护技术流程中, 可以运用三维弹塑性数字模拟分析洞石群。由此可知, 如果不运用相关保护措施, 构造的最高点隆起约为27 mm。从现阶段的规定看, 该地铁项目的结构隆起数超过了规定数值, 需要有关机构提供科学的保护。

2.2 隧道的竖向形变干扰因素

目前, 项目周围的受力编号会引发竖向变形问题。但是, 其内力分布和变形特点等比较复杂, 应该根据弹性地基梁来明确基础解析措施。因为其与土体共同反应的情况比较相符, 所以, 可以以此为依据分析相关干扰因素。从Winkler弹性地基模型理论来看, 如果隧道是弹性地基上的无限长梁, 那么, 隧道变形则是纵向分布的。隧道纵向变形主要与隧道四周土体抗剪强度指标值有关系, 如果加固处理新车站下方及其周围的土, 就能够有效提升土的强度, 降低发生变形的概率。它的竖向变形的变动也会受卸载变动的影响, 如果在不同时段进行补偿, 也能够降低发生变形的概率。另外, 水位的变化既会改变其竖向, 还会变动它的康健力。因此, 做好干扰压缩是处理竖向变形问题的核心。由于规模和高度等数值是已知的, 所以, 改变其底下和当前项目周围的土质, 可以较好地解决隆起问题。

3 保护技术措施

3.1 处理好衬砌建设流程

工程卸载数的增加会使得项目变形数增大, 如果能够有效掌握相关数值, 就能够取得不俗的成绩。所以, 调节好建设流程十分重要。

3.2 加固处理当前土体

利用灌浆的方式加固新建车站的底部, 同时, 还要加固隧道四周的土体, 以此让新建车站底部和当前隧道四周土地有着较高的抗剪强度指标值。具体来说, 要从以下2点入手: (1) 设计好土体的加固参数。在4号线暗挖段导洞中, 灌浆加固2号线上下行隧道之间的土体和侧壁2倍洞径中的土地。从暗挖车站下面和两侧的情况来看, 2号线隧道的加固长度应该各自延长5.0 m、6.38 m, 其深度则应该在暗挖车站底板及以下8 m, 用超细水泥—水玻璃双液浆作注浆材料, 注浆压力应在0.3~0.6 MPa之间。 (2) 土体加固施工。开挖时, 需要止于与既有线相距5 m的地方, 利用超前注浆的方式加固既有线四周的土体, 运用二重管无收缩双液注浆技术注浆加固既有线。由于二重管钻机钻杆有双液注浆、成孔的作用, 并且能够不停地快速注浆, 所以, 这样做能够保证浆液的质量。

3.3 预应力锚杆设置

在设计预应力锚杆参数时, 预应力拉锚的设置应该不超出卸载影响范围。在初期支护底板上固定拉锚的一边, 将锚杆分布成梅花状, 其间距为3 m×3 m, 锚杆的长度为14 m和9 m。长锚杆暗挖车站边缘应该靠近既有二号线区间侧, 锚杆的设置应该斜向外侧下方, 剩下的则应垂直向下。将223钢筋作为杆体的材料, 锚杆整个长度都是固锚段, 其直接0.2 m锚杆轴向的拉力值为229 k N, 而用水泥浆作为锚杆注浆材料, 抗压强度至少为30 MPa。在施工预应力锚杆时, 因为洞较小, 锚杆钻机需要根据洞的大小来选择, 所以, 可以按照现场情况改装钻机。暗挖导洞中施工一次锚杆应开挖支护4 m, 缩短开挖卸载到预应力锚杆补偿卸载期间的时间。

3.4 做好远程监测

远程监测工作主要包括2点: (1) 科学分析当下的隧道构造变形。利用静力水准仪检测结构沉降情况, 认真监测新车站下34 m的既有隧道, 在上下行线布设23个测点, 关键监测好每两个结构缝处, 并将1个测点布设在两边。在建设过程中, 可能会对缝隙胀缩有一定的干扰, 因此, 需要在全部缝隙中设置测缝设备。 (2) 分析变形轨道, 监测走行轨结构的纵向变形情况。因为设备有较好的精确性, 所以, 可以用来测定排水沟。在此, 主要监测新车站下34 m长的既有隧道, 在沉降测点位移上下行线之间布设15个测点。

4 结束语

总之, 在地铁暗挖车站施工中, 必须要科学地认识相关的路线和竖向变形情况。面对隆起和变形因素造成的影响, 必须要做好土体加固工作, 并布设好相关的监测点, 为地铁未来的安全、稳定运行提供必要的保障。

摘要:随着城市的高速发展, 交通拥堵情况越来越严重, 因此, 很多城市都开始建设地铁缓解交通压力。以某市地铁工程施工为例, 探讨了如何运用地铁暗挖车站施工保护技术保护地铁暗挖施工, 以期为城市地铁施工建设提供参考。

关键词:地铁,暗挖车站,施工保护技术,既有线

参考文献

[1]王建军.地铁东单车站近距离下穿雨污水管线施工技术[J].山西建筑, 2007 (04) :77.

篇9:暗挖车站施工考试题库

【摘 要】经过长时间的探索研究,地铁车站类的隧道施工设计目前已经出现了诸多的设计理论和工法,这些理论汇集了“工程师”的智慧。为了更好的促进工程建设的发展,论文对(CRD)交叉中隔墙法在浅埋暗挖车站施工中的应用进行了研究分析。

【关键词】交叉中隔墙法 浅埋暗挖 车站施工

【中图分类号】U455.4 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158(2013)03-0220-01

一、前言

随着我国经济体制改革不断被深化,经济发展实现了巨大的飞跃,这也在很大的程度上促进了地下车站施工技术的发展。目前,关于浅埋暗挖的施工方法在国内可谓是百花争艳,这些当中最有代表性的施工方法,交叉中隔墙法(简称CRD)采取“化整为零”的工法在目前是使用较为广泛的方法之一。在地下车站施工地段,先对地下隧道进行开挖一部分,然后采用中隔壁和横隔板进行施工,接着对最先开挖剩余的部分隧道再进行开挖,延长中隔壁,最后对剩余部分进行施工的方法。这种方法与明挖法和盖筑发相比,具有明显的优势,可以最大限度减少出现大量拆迁、改建工作而导致的成本增加,而且对周边造成的粉尘污染和噪声污染非常小,对于建造地下车站,一般选址会在城市的中心,路面上的交通不宜长时间的封闭中断,并且周边的建筑物较为密集,拆迁改建的方法行不通。因此,考虑到种种情况,(CRD)交叉中隔墙法无疑是最好的选择。

二、(CRD)交叉中隔墙法的工法特点及工艺原理

(一)工法特点

(CRD)交叉中隔墙法简而言之就是大跨度、软弱围岩隧道分部开挖、钢架支撑、仰拱先行施工方法中的一种。它的施工层次一般来说会分上下3层,对地下车站隧道的上部和中层进行开挖,并做好支护工作,紧接着进行横竖中隔壁的施工,这里需要注意的是,需要等到喷射的混凝土强度达到设计强度等级的70%之后,才能对另外一边的上层、中层进行开挖和支护,并设置横中隔壁。最后对车站隧道底部进行开挖,相应的做好初期支护和中隔壁。等到所有的开挖工作结束时,将里面所有的中隔壁进行拆除,做好仰拱、拱墙衬砌和填充的施工工作,这样一来(CRD)交叉中隔墙法法将其开挖部分形成了环形封闭支护体系。从客观的角度来分析(CRD)交叉中隔墙法有优点也有其缺点,优点就是在处理地面沉降和土体水平位移上是非常有效的,但与此同时却在拆除中隔壁的时候,会伴随许多安全隐患,并且它的工序非常多,施工的速度也非常的慢。

(二)工艺原理

(CRD)交叉中隔壁法的工艺原理,就是在地铁车站开挖的部分设置竖横中隔壁,将其中的断面进行分块,以此来提高开挖跨度和降低开挖高度的效果。并在施工的过程中,重视监控测量,根据最后的数据结果来指导支护施工。

三、结合工程实例分析交叉中隔墙法在浅埋暗挖车站施工中的应用

上海某地铁车站站位于城市商务中心交叉口处,东西走向约171m、宽度约为47m、地铁两侧、中间洞宽分别为11m和15m。结构型式为单跨三洞地下局部双层分离岛式车站台车站,通过通道将三洞连接起来。整个车站设计了两个风道、位于车站主体的东西两侧,结构形式相同均为单跨双层拱形结构。车站风道的覆土厚度约为7m、全长约105m。车站均采用复合式衬砌结构。

该地铁车站所处的地形较为平坦、地势起伏小,地质成分主要由填土、粉土、圆砾卵石、粉细砂、等材质组成,并存在第四纪松散岩类型的孔隙水,含水丰富。

(一)施工过程中存在的难点分析

在该地铁车站工程施工中,需要注意的是土质成分,主要由填土、粉土、圆砾卵石、粉细砂等材质组成,一旦降雨没有完全清除干净,容易渗漏下来,并且在进行开挖后,极其容易发生塌方。因此,在施工前期必须要及时清除剩余雨水,同时做好预防措施。另外,由于地处城市商务中心交叉口,地面的交通线路多,地铁车站上方布满密密麻麻的雨污水管,漏水现象比较严重,给今后的施工带来了极大安全隐患。因此,必须要在施工的过程中,对初支护结构实时进行监测,出现问题及时进行控制,以此保证道路的畅通和管线的安全。

(二)施工的重点分析与研究

1、土体预加固

在进行土方开挖的过程中,对土体进行预加固是非常重要的,在(CRD)交叉中隔壁法中,一般我们会利用超前小导管注浆方法对土体预加固,将每两榀施作一环,注浆后方可进行开挖。除此之外,还需要注意的是在一些比较特殊的部位,如污水管较为密集的地方,为了确保施工安全,应该采取以使用大管棚注浆超前加固方法,来针对施工过程中地表沉降的问题进行控制,有效地控制了施工过程中地表的沉降,保证了施工安全。

2、监控测量

针对于此类地铁车站施工的工程,监控测量是浅埋暗挖CRD工法施工当中非常关键的组成部分,应该根据不同的工程实际情况,建立有效的监控测量体系,尤其是对于地表下沉、拱顶沉降和边墙收敛这类的问题,更要严加防范。

对工程施工进行监控测量,主要是为了更好的指导初支结构施工,保证初支结构的施工质量,这样的措施可以很好的防治初支结构的变形与收敛,进而对地表沉降进行非常有力的控制。建立科学有效的监控测量体系,可以对地铁车站附近的建筑物、管线、道路桥梁等等的位移沉降施有个很好的把控,并对可能出现的安全隐患或事故做出估测,能够有充分的时间来采取措施,避免造成更大的损失。

3、初支背后注浆

在初支喷射混凝土之后,很多的情况下会存在空隙,在初支背后注浆可以很好预防此类事情的发生,主要的作用第一个可以对底层间的空隙进行填充,最大限度的防止地表下沉。在进行导洞土方开挖的同时,会因为震动引起周围土质出现松动的现象,这样往往会导致出现微小的空隙,尤其是对于一些特殊部位,混凝土喷射不到的地方肯定会出现空隙,这些空隙在地层应力的作用下,拱架上方的土体会出现沉降的现象,在初支背后注浆则能将这些空隙填满,进而会阻止土体发生位移,保证地表不会出现沉降。第二个可以加强结构防水,地铁车站隧道开挖后,会给地下径流带来影响,开挖的部分由于压力低,地下水会流向开挖区,尤其是隧道开挖后的松动圈范围内地层渗透系数增大,会使得地下水很容易往隧道内渗流,在对开挖的部分进行初支背后注浆,可以大大增加地下水的阻力,减少地下水渗流。最后就是在一定程度上可以控制初支结构的沉降和收敛。地质大部分是由填土、粉土、圆砾卵石、粉细砂组成,一旦进行土体的开挖或多或少给周围土体的稳定性带来影响,通过初支背后注浆,是控制初支结构沉降和收敛最好的措施之一。

四、工程施工实例所带来的感受和体会

通过在这次地铁车站的施工中,由于工程所在地质稳定性较差,大多是由粘土和砂石为主。所以在施工的过程中,对土体的进行加固是非常重要的,针对沉降的不同部位,一般可以选取超前小导管的方法来进行控制,而对于受力较为复杂、沉降要求高的区段,则应该采用超前长管棚方法。此在,还有一点体会就是关于建立监控测量体系,可以对施工过程进行全程的监控,实现“动态注浆”确保施工安全。

五、结束语

文章结合工程实例对(CRD)交叉中隔墙法在浅埋暗挖车站施工中的应用进行了一次浅显的分析研究。在上文的论述中,尚存在诸多的不成熟的地方,但是相信在今后的工作当中不断学习新知识、新理论,并在实际的工作中加以实践,相信自己一定能够做的更好。

参考文献

[1] 程建德,鲁卫东,杨桑,钟南,颜莓. 大直径盾构隧道扩挖地铁车站的力学性能研究[J]. 岩土力学. 2010(12)

[2] 陈升虎,郭松. 小导管注浆预支护技术在城市浅埋暗挖隧道的应用[J]. 河北建筑工程学院学报,2003(01).

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