总551期
2020年第29期(10月中)
地铁车站盖挖逆作法施工技术
宋宇宸
(深圳地铁建设集团有限公司,广东深圳518026)
摘要:基于深圳地铁某车站施工项目,根据项目地理位置及交通条件,通过方案比选明确盖挖法优势。针对项目围护结构施工质量要求高的难点,阐述相关工艺要点,并对基坑开挖及支护施工步骤进行总结,以期为同类工程项目提供参考。
关键词:地铁车站;盖挖逆作法;基坑开挖中图分类号:U231.3文献标识码:A
1工程概况
深圳地铁12号线工程有盖挖车站2座。其中,创业路站施作地下连续墙,尺寸标准为250.2m×21.4m×14.5m,通过立柱桩和钢管混凝土相结合的方式达成支护效果;南山站的地连墙尺寸标准为247.7m×32.5m×16.05m,设置立柱桩和钢管混凝土,该站与11号线侧岛十字换乘。
两座车站均采用盖挖逆作法,对施工技术要求较高。
南山站站名创业
路站
表1盖挖车站拉森钢板桩参数统计表设计参数Ⅳ型拉森钢板桩,
L=12mSP-Ⅳ型拉森钢板桩,
L=12m
位置
顶板的基坑一侧设临时支护
(10~23轴),
开挖一期车站顶板并施工顶板基坑一侧设临时支护(14~21轴除外),开挖一期车站顶板并施工
备注全长约140m全长约220m
2方案比选
创业路和南山站位于深圳市南山区的核心地带,是南山区的交通枢纽。两个站位置垂直,施工时如果采用封路或倒边的方式会造成南山区的交通瘫痪。此外,明挖倒边还具有施工周期长、倒边次数多、道路恢复投资高等局限性,且道路反复开挖会造成投资浪费。若采用盖挖法对周边交通影响小,但是对围护结构的施工质量要求高,因此有必要对该工艺要点进行分析。
钢板桩打设对精度要求较高,因此采用屏风式打入法较为合适。取10~20根板桩,将其整理成整体后插入导架内,以便呈现出屏风状的形态特点,在此条件下施打到位。通过焊接的方式固定屏风两端的钢板,使其能与围檩稳定连接。施打钢板桩整个过程须做好定位导向,严格控制双向垂直度,使桩与桩间咬合良好,确保钢板桩与墙面垂直,且紧贴围囹周边,这是止水防渗的关键。基坑抽水时,若因锁口不密而产生漏水现象,则采用富纤维棉絮进行塞缝;对桩缝较宽的可用麻丝根掺黄油塞缝止水,还可用粉煤灰、锯木沫、膨胀水泥于围堰外沿桩面顺水流方向撒放,以达到止水的目的[2]。
3.3钢管混凝土柱、抗拔桩
立柱应具有足够的稳定性,采用永久性钢管混凝土立柱较为合适;上部设钢管混凝土立柱,下部结构施工统一选择立柱桩。从受力条件来看,部分混凝土立柱桩具有多重功能,可兼作抗拔桩。钢管混凝土柱主要工艺参数如表2所示。
表2盖挖车站钢管混凝土柱参数统计表
站名创业路
设计参数
临时钢管混凝土柱φ800mm、φ1000mm,立柱桩基础为φ1800mm钻孔灌注桩永久钢管混凝土柱φ800mm、φ1000mm,立柱
桩基础均采用φ1800mm钻孔灌注桩永久钢管混凝土柱φ800mm,立柱桩基础为
φ1500mm钻孔灌注桩数量/根331497
备注
3盖挖逆作车站围护结构
3.1地下连续墙
盖挖车站施工期间应配套使用完整的围护结构。工程经验表明,地下连续墙是可行的方式。通过成槽机成槽,生产高性能混凝土并组织水下浇筑作业。
盖挖逆作车站结构组成中,顶板、中板和地连墙3部分应形成稳定连接,具体采取钢筋连接的方式[1]。此外,地连墙钢筋笼施工期间预留接驳套筒,具体位置在顶板和中板两处。3.2拉森钢板桩
根据两座车站的现场施工条件,先组织顶板倒边施工作业,配置合适规格的拉森钢板桩,由此构成具有封闭特性的基坑,分阶段依次施工,形成完整的车站顶板结构。应严格控制拉森钢板桩的工艺参数,具体要求如表1所示。
立柱桩基础兼作抗拔桩14根立柱桩基础兼作抗拔桩
南山
收稿日期:2020-07-22
作者简介:宋宇宸(1992—),男,助理工程师,从事试车场及地铁建设工作。
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检验HPE垂直插入机,合理调整该装置的姿态,再检查钢管柱,若无误则通过两台吊车的配合协同起吊,使钢管柱可保持垂直的状态,匀速放入HPE垂直插入机内,随着立柱下入深度的逐步增加,到达特定位置后通过液压抱紧装置(安装在垂直插入机上)固定,按照此方式持续下压,待钢管柱底部与设计深度间距缩小至50cm时暂停,通过位移传感器检测型钢垂直度,若无误则继续下压到位,若存在误差则要及时调整。
4基坑开挖及支护
4.1盖挖逆作车站开挖
(1)负一层土方开挖
通过分段的方式完成顶板施工作业,随后再进入负一层土方开挖环节,以PC200挖机为主要设备,从出土口范围内掏土,形成足够宽敞的作业空间后,由PC60挖机开挖。优先处理区域为出土口下方四周的土体,以达到扩宽作业空间的效果,当满足PC120挖机的作业空间要求后,将该装置下放并参与开挖,施工期间产生的土方堆放在出土口下方,借助该处的液压伸缩臂挖机处理,使其转运至外部。基坑开挖期间应改善现场通风条件,因此配置1台轴流风机。
(2)负二层土方开挖
出土口内的中上板均施工到位且满足设计强度85%的要求后即可组织负二层土方开挖作业,开挖方式与负一层大体一致。通过PC60PC120挖机处理,形成足够的空间后下放条件后则下放挖机,在其作用下扩宽负二层出土口周边土方,满足PC120挖机,以便参与到负二层土方开挖施工中,产生的土方通过液压伸缩臂挖机转至地面。此外,依然配置1台轴流风机,以达到改善施工环境的效果。4.2顶板施工
主体结构顶板施工选择分块调仓浇筑的方式,施作一条纵向施工缝,在其作用下划分主体结构,从而形成东侧和西侧两部分。基坑应维持稳定状态,采取钢板桩和地连墙相结合的支护方案,基坑开挖至设计深度后,施作钢管架支撑,以便加强支护。中板地连墙凿除30cm,经此操作后可露出预埋钢筋套筒,对其采取接长处理措施。4.3中板施工
中板模板施工选择的是矮支架法,立杆的横、纵向间距φ分别设为600mm、900mm,模板均为钢模板,设4.448mm置防水施工
双拼钢管,将该部分作为主楞使用。车站易发生渗漏水现象,对此采取全包防水方式,以结构自防水为核心,辅以适量的柔性防水层。盖挖车站的顶板和中板两部分均通过逆作法施工而得,嵌入地连墙300mm刷涂水泥基渗透结晶涂料。顶板加强层与防水层两处所形
,形成的嵌固区域应得到凿毛处理,再于该处均匀成的接合区域有缝隙,通过聚氨酯密封胶处理;中板与地连墙也将形成接触区域,该处宜刷涂聚合物防水砂浆,厚
交通世界TRANSPOWORLD度约20mm。4.5模板及支架施工
顶板和中板两处分别搭设模板支架体系,均采用短支架法展开施工作业。立柱模板选用的是定型钢模板;柱模施工期间应及时检测柱脚边不平整处并采取处理措施,由施工人员凿除松动的混凝土[3];对柱模采取固定措施,但前提是柱模满足垂直度要求;整排柱模板施工时先完成两端柱模板的安装作业,拉通长线后再检查所有柱模板。侧模施工配套的是单侧自行式模板台车,根据设计图纸加工5mm1.5m钢板,得到合适尺寸的模板。单幅模板宽度统一采取给立模与脱模作业提供支持。的控制标准,配套台车自带电机自动行走系统,以便4.6钢筋制安
施工所用钢筋统一由加工场制作,转运至现场后安装到位。梁、柱主筋应形成稳定连接的关系,优先选择机械连接的方式,若条件受限则采取搭接焊处理措施。车站顶板、中板和地连墙三部分均为套筒连接,考虑到局部预埋套筒失效的问题,该处以植筋连接的方式为主。4.7混凝土浇筑
混凝土为重要施工材料,此处选用的是商品混凝土,转运至现场后通过地泵入模,浇筑期间使用插入式振捣器,以便提高混凝土的密实度。考虑到侧墙接头处较薄弱的特点,该处施工时于上部预留刹肩,下部设置斜口(作为下料口而使用)。4.8施工缝压浆
施工缝压浆选择的是具备多次使用价值的注浆管,通过压浆的方式将施工缝填充密实。压浆之前的准备工作应落实到位,如使用清水疏通管路,若无误即可正式压浆。需加强施工期间的质量控制,要求注浆压力≤2MPa;每完成一次压浆作业后均及时清理压浆管,以免浆液凝固而造成堵管现象。侧墙施工缝较为脆弱,易发生渗漏现象,若经过预埋注浆管封堵后并未取得良好的效果,则转为深孔注浆方式。
5结语
地铁车站是城市交通体系的重要组成部分,鉴于车站主体结构易变形、施工安全隐患多等特点,宜通过盖挖逆作法展开施工作业,从而营造安全的施工环境。本文围绕盖挖逆作法施工要点展开了探讨,希望可为类似工程提供参考。
参考文献:
[1]祁正平.盖挖逆作法在地铁车站中的应用[J].工程建设
与设计,2018(6):220-221.
[2]牛纪波.地铁车站盖挖逆作法施工技术研究[J].交通世
界,2018(4):268-269.
[3]朱静谦.城市地铁车站工程的盖挖逆作法施工技术探
析[J].工程技术研究,2017(8):87-88.
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