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摘要:在各城市现代化发展建设中,地铁的建设已经成为其中的重要组成部分。目前很多城市已经拥有比较成熟的地铁网络,很多城市也在紧锣密鼓的筹建当中。在城市地铁施工过程中,暗挖施工是较多的工法,但是施工过程中比较容易出现问题。因此地铁暗挖过程在的各项控制可以说是决定整个工程成败的关键因素。本文针对地铁暗挖区间隧道施工工法简要概述,对于施工过程中需要注意的重点问题和应对措施进行了浅要的分析。
关键词:地铁暗挖区间;暗挖;施工技术;施工要点
1引言
首先地铁区间的设计受制与周边环境及地下管线、现状建筑物、既有线、地质条件等诸多因素。地铁区间的修建主要方法和技术集中在明挖和暗挖两个个方面,其中暗挖主要采用矿山法、盾构法施工。
暗挖施工阶段牵涉很多隐蔽工程,其施工过程中的质量控制特别需要重视的。经过近些年的施工经验以及对地铁施工技术的探索,针对地质条件类型为第四纪冲洪积平原,即开挖范围为Ⅳ、Ⅴ级围岩地铁暗挖区间做出以下小结。
2地铁暗挖隧道工程施工原则
暗挖区间线路长,穿越的地层条件比较复杂、地质条件不一,我国地大物博,地域的不同开挖的围岩级别不同,主要有粘土、砂土、砂、岩石、以及混合地质等为主。同时地铁暗挖隧道区间施工断面形式多,接口和工序繁琐,未知因素较多,对前方的地质条件可预知性差,施工难度进一步被扩大。面对诸多工程困难,在施工过程中应该遵循以下原则:
2.1施工降水
降水根据拟建工程地质渗透系数选定降水方法,一般选用井点降水或洞内明排,降水应注意控制对周边环境的影响,洞内明排应设置沉淀池,经三级沉淀后方可排入市政雨污水管道。
2.2技术准备
深刻了解新奥法施工的基本原理,做好技术准备,针对现场施工技术人员及施工作业人员严格技术交底,注意抓住关键节点,软弱围岩地质严格执行“管超前、严注浆、短开挖、强支护、早封闭、勤量测”十八字方针。
2.3施工顺序
施工顺序上应进行合理的安排和严格的控制,在不同的断面处理过程中,要对过渡部分进行缜密的施工,尽量避免小断面向大断面的突然转变。
2.4初支施工
土方采用两台阶预留核心土环形开挖法施工,人工开挖,手推车转运渣土至洞口通过梭槽进入吊斗,用竖井的电动葫芦提升出土。当遇见卵石层,硬质粘土等紧密坚硬围岩时,可使用风镐等小型机具配合开挖,以加快施工进度。开挖应符合短进尺要求,严格按照设计及规范要求施工
2.5二次衬砌施工
在Ⅳ、Ⅴ级围岩隧道的开挖过程中,目前采用的方法是人工开挖,配合小型装载类机型进行废渣的运输,加以小型机动车或电动车的辅助,将载料运到竖井处,再通过物料运输通道(通常为竖井)运出工作现场。
二次衬砌施工经过近几年技术的发展,组合模式钢模板(台车)已经相对比较确定,大多采用简易台架加组合钢模板的形式进行施工,这种方式不仅大大节约了施工成本,在效率方面也远远胜于传统的方式。在混凝土选择方面都选择商用混凝土,采取搅拌站统一拌合,罐车运输的方式运输至施工现场,再用混凝土泵送入模中,做好振捣和养护工作。
3主要控制点
经过多年现场管理及现场施工技术的实践经验,虽然不同的项目工程特点各异,但是在施工过程中各个关键工序、关键节点的控制大同小异,主要总结如下几方面:
3.1进度与质量的矛盾
大多地铁区间的建设工期比较紧,而暗挖作业进度较慢,尤其是土石方的开挖与支护过程,完全是人工配合诸如风镐类的小型设备一锹锹挖出来,往往施工进度与工程质量成为相对矛盾的存在,如何在保证质量的前提做好施工进度控制个人总结如下:
(1)组织多工作面平行施工是目前看来比较有效的手段之一。
在适当位置增加工作面,具备条件后直接转入暗挖隧道或者通道进行施工,隧道中的结构布置和结构形式复杂,各个断面之间的施工方法经常处于转换的状态,且比较频繁。
(2)工序转换要快
地铁区间施工过程中,往往因不同断面形式的存在影响施工效率,在隧道的施工工序方面转换也比较多,对于工序之间的相互影响比较大,因此要充分重视施工组织设计的合理性,根据工程实际存在的习惯,严谨有序的进行施工,保障工期和进度控制在合理的范围之内。
3.2二次衬砌与初支的关系
地铁区间隧道作业,一般无硬性要求二次衬砌施工与初支施工之间的安全距离,由于区间隧道断面一般较小,考虑到初支与二次衬砌交叉作业时会很大程度降低工作效率。目前大多地铁区间隧道多采用初支施工完毕后再组织二次衬砌施工。往往隧道上方就是交通繁忙的城市主干路,因此若想待初支施工完毕后再组织隧道二次衬砌作业,需考虑增加初支强度。
3.3监控量测
地铁线路位于繁华闹市,在施工过程在难免会对周边环境造成一定影响,诸如管线沉降、既有建筑物沉降等。主要针对地质及支护观察、周围地表沉降、周围建筑物的沉降、倾斜和裂缝、周围地下管线沉降、地下水位量测、土压力、钢筋应力、竖井井壁净空收敛、隧道拱顶下沉、隧道净空收敛及周边位移等。
3.4无水作业
暗挖作业时,局部存在的上层滞水不能通过降水排除,往往洞内泥泞不堪。不仅不能做到安全文明施工,也隐藏极大的安全和质量隐患。因此决定暗挖工程能否顺利完成的关键性因素在于无水作业的施工质量。
为了应对这样的问题出现,在施工过程中要分地层进行加固,超前小导管不仅仅是超前加固,阻止上层滞水的渗流也是它另外一项重要的作用,因此超前导管的注浆质量必须严格控制。通过超前小导管注浆、长短导管结合注浆、大管棚、袖阀管注浆等措施来围闭开挖范围,组织周边水渗入来确保施工的安全进行。
4地铁暗挖区间技术要点
(1)选择合理的施工顺序,做好交叉地段的过渡处理工作,尽可能的避免小断面向大断面的突变。开挖的方式尽量采用人工辅以小型机械进行开挖。在施工的全过程中,及时进行地表和洞内的变形监控测量,以便对围岩和初支的变化、地表的变形等情况进行动态跟踪,做好信息反馈和调整工作。防水层施工要采用无钉孔铺设工艺,对已经施工完成的防水层做好保护工作,避免二次破坏。在隧道的通风方面尽量采取大功率风机,压入式进行通风工作,始终保持隧道内的空气清新。
(2)影响结构工程的质量控制点相对比较多,支撑体系、混凝土浇筑质量以及混凝土自身的质量都决定着结构工程的最终完成质量。支撑体系不管采取哪种支撑形式,都要进行受力模拟实验,保证支撑体系具有满足工程要求的强度和稳定性,同时对于支撑体系中用到的所有构件也必须保证质量,支撑面在施工过程中要保证平整。混凝土的标号与图纸设计一致,在大体积混凝土构件浇筑过程中要有严谨的工作态度,严格按照规范操作,杜绝偷工减料等不良行为及不规范操作,在浇筑完成之后及时采取相应措施做好养护工作。
5总结
在暗挖隧道施工的过程中必须保证技术的投入,尤其是加强地质的检测和过程的监测,对每一个环节都要做到烂熟于心,对施工工序中的环节提供强有力的技术支持,并且提高重视程度,使得施工的每一个环节都能完美的达到质量要求,形成一种良性的循环,避免返工现象的发生。这样不但节约了成本,而且也大大减少工期方面的压力,最终确保安全、经济、进度等方面目标的全面实现。
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