摘要:目前,我国城市建设在不断完善,轨道交通在正常施工的过程中,其工程质量与施工技术有着千丝万缕的联系,相关管理部门应不断总结施工管理经验,以确保各项技术的正常进行。文章基于浅埋暗挖法的简要介绍及其实践,针对城市地铁施工技术中浅埋暗挖法的应用进行探究,以期暗挖法以及灌注桩技术能得到良好地应用。
关键词:地铁施工;轨道交通;浅埋暗挖
引言
随着经济的高速发展和城镇化推进过程的加速,土地资源成为制约经济发展的一个因素,变得日益紧缺。与此同时,人们的环保意识越来越高。目前,许多城市面临交通拥挤、环境污染等一系列问题,其中交通拥挤问题最为突出,不断减缓了经济发展速度,而且给人们生活带来很大影响。由于隧道工程位于地下,可以有效地节约土地资源,并保护环境。改革开放以来,我国在市政交通、地下工程开发等领域取得了突飞猛进的成就,尤其是近10年,随着科学技术水平的进步、现代化设计理念的注入及设备工艺的革新,在公路隧道、铁路隧道及城市地铁等工程的设计、施工和技术等方面取得了跨越式的发展,并产生了质的飞跃。目前,对于发达国家的隧道和地下工程施工技术,我国大部分已在开发利用,并在实践中不断改进、革新。由于不同工程在规模、类型、工艺设备、技术水平等方面存在差异,其开挖方法也不尽相同,主要分为明挖法、盖挖法、沉箱法、暗挖法。其中,暗挖法结构灵活、形式多变,施工过程中对地面建筑、道路和地下管线影响较小,拆迁占地少,对居民生活影响小,环境污染较少。尤其是浅埋暗挖法,其具有造价低、不影响交通、结构灵活多变、施工过程不用太多专用设备、环境污染小的等特点,在类似地层的各种地下工程施工过程中广泛应用。
1浅埋暗挖法概述
浅埋暗挖法作为我国地铁施工中的一种常见施工方法,有着实用性强的应用特点,还可以保障地铁工程的整体施工质量。通过浅埋暗挖法能够对松散土质起到良好的处理效果,将地铁隧道的埋深控制在预定直径之中。此外利用该施工方法还可以在不影响地面交通以及周边生活环境的基础上进行工程施工,施工质量也能够得到有效的保障。浅埋暗挖法的施工步骤如下:进行施工准备—做好超前小导管布设—进行混凝土灌浆处理—土方开挖—钢拱架施工—钢筋网片以及连接筋施工—喷射混凝土—防水处理—二次衬砌。
2施工沉降量控制技术
2.1加强地层超前支护及加固
(1)深孔注浆方式采用WSS无收缩后退式深孔注浆,加强地层超前注浆加固,并使得土层透水性降低,而形成相对隔水层。侧壁注浆加固范围为初衬外轮廓向外2.5m纵向搭接长度1m。钻孔直径φ89,跟管钻机钻进成孔。注浆扩散半径0.5m。注浆管为φ50PVC管,长度根据实际加固范围确定。注浆浆液宜为水泥浆液。正式注浆前需在现场对各土层进行注浆试验,确定注浆量和注浆压力。注浆实验需要根据土层变化做相应调整,开挖面前方的围岩注浆压力一般控制在0.5~1.5MPa,从里向外逐渐减压。地层注浆加固后单轴抗压强度应达到0.6MPa。(2)注浆过程中需要及时将初期支护背后的空隙回填,保证上层覆土不会发生下沉。注浆过程必须紧跟开挖初支过程,注浆施工与初支成环的距离不超过3m。
2.2地铁隧道施工浅埋暗挖法的真空降水技术
隧道施工过程中,第一步是隧道开挖。通常在隧道开挖施工中遇到的实际问题是,在地下水位高的情况下,有必要将隧道的水位先进行沉降。在降水过程中,既要保证沉淀速度,也要保证最终沉降的水位达到施工要求。工程上,较多的使用真空降水技术,其原理是将需要降水的区域进行密封,而后用水泵抽水。
水量的抽取由多到少,其原理是土壤被覆盖之后,产生了负压,使地下水以及土壤之中的水分会抽出,这样,原有地下水会被吸出,土粒之间的水分会减少,地下水位会下降,土粒之间的缝隙也会减小。真空降水技术在应用时,要确保降水后的隧道没有回水现象。水能够被直接压入管井,使泵的输送效率得到保障。
2.3隧道支护技术
浅埋暗挖隧道施工期间主要应用复合衬砌支护措施,在前期设计支护方案时可以考虑以下三种:第一,以隧道初期支护作为临时支护,以二次支护作为主要支护结构;第二,临时支护需要承担所有荷载,将二次支护作为储备支护技术。第三,联合初期支护和二次支护形成新的支护体系,结合工程实际情况设计支护形式,并且在工程进展过程中进行优化调整。由于隧道施工多以浅层地表施工为主,因此对于地质结构稳定性要求比较高。在施工建设期间需要通过超前小导管施工技术,采用超前小导管循环间隔打设,搭接长度必须大于1.4m。在施工过程中为了缩短注浆时间,则可以将22mm钢筋穿入到超前小导管当中,这样才能够在隧道工程内部起到渗透和挤压效果。待至泥浆稳定之后能够显著加强围岩结构稳定性,还有助于提升隧道抗渗能力。
2.4开挖及初期支护
隧道分左右线相邻独立设置,采用CD法分两导洞施工,开挖时各导洞错距5~8m,导洞分上下台阶,上台阶开挖高度2.5m,下台阶开挖高度3.2m,台阶错距3~5m,每榀进尺0.5m,在上下台阶节点板位置设置锁脚锚杆(准32mm×2.75mm、长度3.0m、打设倾角水平10°~15°,采用水泥浆填充加固),初期支护采用格栅网架+C25早强喷射混凝土支护,结构厚度0.35m。施工过程中,由于受到既有10号线地铁列车运营振动影响,加之施工空间比较狭窄活动空间受限,一个开挖循环所需时间较长,掌子面容易出现土体滑落及拱顶掉块等不稳定现象,不利于开挖安全。后经多方研究决定,将隧道原CD法两导洞开挖调整为CRD法四导洞开挖,通过增加小导洞,免除各作业面之间的施工干扰,减少开挖面从开挖到封闭成环的时间,进一步做到快挖快封闭,降低开挖施工风险。
2.5初次支衬回填注浆
初次支护以及土体之间存在的空洞情况,会直接导致施工场面出现一定限度的塌落情况。此外空洞的出现,还会导致浇筑的混凝土出现一定限度的收缩情况,不仅直接影响到了混凝土的密度,还有可能导致混凝土裂缝等施工病害的发生。在混凝土喷射工作开始之前,需要先将钢管预埋到施工区域内,随后再根据相关的施工要求来进行施工方法的适当调整。在完成了成环施工之后,需要通过背后填浆的方式来提升施工质量,这样能够促进整个工程结构的密实度得到进一步的提升。在进行回填注浆过程中需要尽量避免连续施工等问题发生,而是通过交互施工以及间歇式施工方法,来达到预期的工程施工效果。
结语
综上所述,文章对城市地铁施工技术中浅埋暗挖法的应用展开探讨,对浅埋暗挖法的含义及重要性、浅埋深挖法及其实践进行了阐述,再对浅埋深挖在地铁隧道中的真空降水技术、辐射井降水技术、浅隧道支护法的技术、远程监控技术、大管棚施工技术的应用进行详细介绍,最后对地层沉降进行计算。以便在施工过程中合理的选择施工方案。
参考文献
[1]吴跃光.浅埋地铁区间大断面隧道施工风险与技术措施分析[J].施工技术,2019(7):85-88.
[2]宋海丰.浅埋暗挖法隧道施工技术及地面沉降控制策略[J].建筑技术开发,2019(3):104-105.
[3]兰振忠.长春地铁1号线南繁区间暗挖浅覆土大断面隧道施工方法研究[D].吉林大学,2018.
[4]梁晓峰.浅埋暗挖地铁隧道施工技术与风险探讨[J].产业与科技论坛,2019,18(10):78-79.