中铁四局集团第二工程有限公司江苏无锡214061
摘要:近几年来,城市地铁发展迅速,为了更好的将地铁工程项目进行下去,各种地铁施工技术被研发出来,并通过实践运用到项目工程中,在经过多次的实践操作后,了解了各种方式的优缺点。盖挖法在经过长时间的改进后被认为是一种有效的施工技术,因此被广泛应用于地铁隧道施工中。本文主要以无锡地铁4号线一期工程土建施工项目为例,介绍了盖挖法的施工优势以及在项目中面临的关键技术以及注意事项,对这些问题进行了归纳总结,对于以后盖挖法在地铁施工中的应用具有指导意义。
关键词:盖挖法地铁施工应用探究
随着我国经济的不断发展,城市化进程加快,城市人口的日益增多,我国的交通行业发展迅猛,无论是公共汽车、私家车、电车还是其他交通设施,数量都在激增,这就造成了城市路况的拥堵。为了解决这个问题,地铁顺应而生,地铁主要是地下空间的开发应用,可以有效的进行出行人员分流,缓解地面拥堵问题,减轻出行压力。因此,很多城市开始大力发展地铁建设,致力于修建地下铁路交通。盖挖法是地铁施工中一种常用的技术方法,包括盖挖顺作法、盖挖逆作法以及盖挖半逆作法,其在地铁施工应用中存在诸多优势,基于此,本文重点研究了盖挖法在某市地铁施工中的应用技术。
1应用工程介绍
1.1工程概况
本文选取的是无锡地铁4号线一期工程土建施工01标,包括2站2区间:刘潭站(含)—广石路站(不含),青石路站(含)—盛岸站(不含)。刘潭站、青石路站主体及附属工程;刘潭站站—广石路站、青石路站—盛岸站两个盾构区间及联络通道工程。本标段范围见图1-1所示。
图1-1标段范围示意图
地铁青石路站位于无锡市梁溪区凤翔路与青石西路交叉口,沿现状凤翔路敷设,为地下二层岛式站。该车站外包尺寸全长200.65m,车站东端头井基坑深约17.09m,基坑宽约23.8m;车站大里程端盾构井段基坑深约19.35m,基坑宽约23.8m;盖板段基坑深约17.02m,基坑宽约19.7m;逆作顶板段基坑深约16.36m,基坑宽约19.7m;车站主体标准段基坑深约15.841~17.55m,基坑宽约19.7m。车站设置3个出入口、2组风亭、1个安全出口主,要采用明挖顺筑法施工。
1.2挖盖方案的形成
经过实地考察,发现逆作顶板段位于城市主干道上,基坑两侧及中间有大量市政地下管线,包括电信管、燃气管线、电力管、给水管、雨水管、污水管,埋深约0.5~8m。具体情况如下表:
通过表1-1可以看出,该车站区域内四周管线较多且繁杂,从施工技术方案的选择到施工的全过程均与管线的改迁保护密切相关。而盖挖法可以有效保护管线的改迁,并且可以缩短工期,降低施工风险。
2盖挖法施工的优势
盖挖法是地铁车站施工的常用技术方法,和其他方法类比,盖挖法的灵活性更高,变动能力更强。其可以在不影响交通情况的前提下顺利进行施工,这一点对于城市交通状况的良好运行极为重要。所以盖挖法在地铁的施工过程中应用较广,盖挖法具体的优势有以下几点:
第一,盖挖法施工工期较短。盖挖法施工流程主要是根据道路上所需的宽度,搭建盖棚结构维持地面交通[1],通过这种方法可以减少开挖的数量,在工程任务量上有所减轻,也提高了工作效率,避免不必要的深挖造成人力物力的浪费,很大程度上节省了施工时间。并且盖挖法和其他方法相比,少了临时铺盖的环节,对于减少工期也有一定帮助。
第二,对道路交通影响较少。一般而言,在地面施工会对过往车辆的行动造成不便,特别是早晚高峰期,会形成交通拥堵,加剧交通压力。盖挖法在施工过程中占用道路空间较少,对于车辆的行进不会有太大阻碍,可以最大限度的保证城市地面交通的流畅。并且施工完毕后,可以尽快恢复路面情况,不会造成后续的堵塞问题。
第三,对其它工程施工影响较少。盖挖法施工中可以用盖板保护地下复杂的管道线路,减少移动管线的工作量,当有管线和施工项目产生冲突,必须迁移管线时[2],迁移工程和原本的施工项目也可以同时进行,盖挖法不会影响管线牵动工程的实施,这样可以节省工程时间,也不会对其他施工工程造成不良影响。
第四,工程造价较低。盖挖法虽然在土建工程中的投资要比其他的技术方法多,但在整体投资程度上来看,盖挖法技术的工程造价相对较低。地铁工程一般都建立在人口较为密集,经济发展繁华的地区,因此在施工时会造成交通堵塞严重的会造成交通瘫痪,很大程度上影响了人们的生活和工作。据有关数据统计,地铁施工导致交通拥堵,会造成上亿元的经济损失[3]。盖挖法对于交通影响较少,很大程度上节省了建筑施工场地的花费,降低了工程造价。
3盖挖法地铁施工中的关键技术
3.1钢管柱的施工
此次工程设计中盖挖段的长度共有50.3m,一共有14根600X600钢格构柱,格构柱在盖挖法施工中是作为永久柱使用的,其需要承受顶板负重和汽车负重,以及梁板的共同压力。本工程中基坑深度较深,格构柱之间的距离较大,因此每根格构柱的承载力大,尺寸相对也较大。工程要求要求格构柱中心线与桩位中心线误差≤±5mm,垂直度偏差≤L/300且≤15mm。立柱桩实际桩长52m,其中钢立柱15.3m,实桩35.25m,插入深度为3m,这就导致在施工时必须用适当的工具将钢管柱送到既定的要求高度,固定住格构柱后,再进行混凝土的浇筑[4],无论是对格构柱的安装还是定位都具有很大挑战。
3.2土方开挖的施工
土方开挖的基本流程顺序是分层、分块、对称、平衡[5]。该工程在距地面6.5m的位置设置了7.5m宽度的土方运输平台。在第一层土方开挖时,配合挖机和运输车,每一小段的开挖宽度为6m左右,预计在15小时内完成第一层的开挖,等开挖完毕后进行混凝土垫层,制作底膜。第二层每一段的开挖宽度为3m左右,预计在7小时内完成第二层的开挖。盖挖法在土方开挖施工中,会受到降水管、钢管支撑、运输等方面的影响,造成安全问题和施工工期延长。为了解决这个问题可以将整体的盖挖段分为几个方面进行,节省时间和成本。
3.3施工接头的选择
该项目在应用完盖挖法施工后,还需要注意施工接头的处理,用来巩固地铁车站建筑结构,加强安全性以及延长使用寿命。在施工接头的技术处理上需要经过特殊专业的处理,选择方式对于施工接头也很重要,本工程地下连续墙为H型钢接头,在浇筑过程中易造成混凝土流过空隙绕到H型钢腹板处,凝固后形成混凝土块。绕流易使相邻两幅地墙接头处存在贯通墙体的泥缝,在基坑开挖后形成漏水孔,给基坑开挖埋下安全隐患。施工过程中采用60cm宽、0.3mm厚铁皮防止砼绕流,同时H型钢背后设置锁口管或回填袋装土。
4总结
通过以上分析,可以看到盖挖法在地铁施工中的应用范围较广,适合于地形复杂,管线众多的工程施工,盖挖法具有工期短、占地面积小、对交通影响小、总体成本低的特点,在盖挖法的应用中,存在着两大技术难点,一是格构柱的垂直精确度以及定位的准确度,二是土方开挖存在的多因素的影响,另外对于施工完成后的施工接头的填充方式也非常重要。盖挖法可以解决在施工期间的道路交通问题,施工人员在进行施工时应该注意相关技术的操作以及后期的维护问题,加强对盖挖法的重视程度,保证地铁施工工程顺利进行。
参考文献:
[1]陈洪磊.地铁施工盖挖法技术分析[J].建筑技术开发,2019,46(01):38-39.
[2]张坤.复杂条件下地铁施工技术及控制要点[J].石家庄铁路职业技术学院学报,2018,17(04):39-42.
[3]张亮.地铁车站盖挖法主体结构施工技术分析[J].设备管理与维修,2018(17):128-130.
[4]詹胜.地铁车站深基坑土方半盖挖法施工技术探析[J].中国住宅设施,2018(06):58-60+48.
[5]王占伟.地铁施工盖挖法技术研究[J].建材与装饰,2018(12):263.