PBA洞桩法工艺技术在地铁车站中的应用研究

发表时间:2020/9/21   来源:《工程管理前沿》2020年第16期   作者:张海全
[导读] PBA洞桩法,这种方式最为重要的施工核心条件,就是能够将地面的框架施工与暗挖法进行互相结合。
        张海全
        身份证号:1102261978073****
        北京城建道桥建设集团有限公司  北京  100000
        摘要:PBA洞桩法,这种方式最为重要的施工核心条件,就是能够将地面的框架施工与暗挖法进行互相结合,若地面的周围缺少了基坑围护的条件,则需要把已经完成挖掘的导洞以及边桩顶梁进行相互结合起来,变成一种框架体系,使其在承受外力时候,能够成为一种永久的承载系统。PBA洞桩法施工技术应用于地铁暗挖车站,可通过拱、桩及梁的综合体系对地铁结构受力进行提升,能增加地铁车站主体施工的安全性,提升施工可靠性,有利于推进机械化施工,提升地铁施工效率及施工质量,进而缓解我国城市建设用地匮乏、城市空间紧张的现状,并能满足公众对公共交通的需求。因此,加强对地铁站施工现场的研究对于提高地下空间的有效利用至关重要。伴随着我国经济社会的快速进步,交通需求不断增加,地铁工程的施工量急剧增加,进一步改善城市交通状况。PBA程序广泛应用于地铁站,在地下空间开发框架支撑系统,为施工营造安全的环境。PBA方法结合国内外的建设实践,解决了地铁发展的挑战,具有良好的发展前景。下面简要说明PBA方法的应用。
        关键词:PBA 洞桩法;地铁车站;施工策略
        引言
        近年来,随着地面交通日益拥堵,地铁建设规模不断扩大,洞桩法是许多地铁车站最具代表性的施工方法之一,并得到越来越广泛的应用。该施工方法在浅埋暗挖法的基础上结合了盖挖法的施工技术,具有对周围环境影响小、地面沉降控制好、对复杂地质条件适应性强的优点。主要施工思路如下:首先施工桩(边桩、中柱)梁的纵向承重结构,然后通过顶部扣拱施工竖向和水平承重体系,最后在整体承重体系的保护下进行车站的主要运营。洞桩法施工工序多、过程复杂,可分为四个阶段:导洞开挖支护,桩梁结构施工,顶纵和拱扣开挖,土体开挖和内部结构施工。
        1PBA工艺的原理、特点
        1.1原理
        PBA是一种浅埋暗挖法,在地铁车站施工中比较常见。PBA工法又称为“洞、桩、墙暗挖逆作法”,这种工法在地下分步或同时开挖多个小导洞,小导洞中施作底梁、边桩、中柱、顶拱等,形成空间梁、柱、拱框架支撑体系,在此支撑体系保护下安全地进行土方开挖,同时施作边墙、中板、底板等结构。
        1.2PBA洞桩法的实际施工特点
        首先,PBA洞桩法在施工过程的影响力相对较小,一般在受到周围环境的影响作用下是无法进行施工的。其次,这种方法操作起来比较简单,能够减小拆改移动的工作工艺,且操作起来也相对较灵活,特别是对于一些截面地段的施工方面比较适用,而且对周围交通的影响也很小。再次,这种方法对造成地面沉降的可能性较小,能够保障周围建筑物的稳定性,这种施工方法并不会受到层数等相关因素的影响,其使用范围也较广,特别是对于量桩基以及地下工程的施工中非常适用。并且与其他大跨度暗挖法的施工比较起来,这样的施工方式其结构受力相对更优质,可能造成的地面沉降情况也比较低,并且在实际使用过程中比较经济。
        2地铁车站工程中洞桩法PBA施工技术分析
        2.1施工中需进行超前探测,保证施工安全
        在项目施工中需进行超前探测,遵循“管超前、严注浆、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”十八字方针。超前探测探孔一般用1.5~2.0m洛阳铲,每榀格栅间距控制在50cm,格栅架设且喷射混凝土完成后方可进行下一榀开挖支护施工,在接钻杆时要拧紧固定。探孔布设过程中需在拱腰或拱顶进行钻设,对开挖作业面的地质条件进行充分考虑,并采取有效措施进行防护,提高施工安全性。


        2.2引排施工导洞内的残留降水
        当地铁车站小导洞断面下半部和施工横通道有余水时,应根据工程地质和水文条件敷设引水管道,余水应结合竖井集水坑引出。在选择引水管道的类型时,应根据工程的具体地质和水文特征以及剩余水量来确定。
        2.3开展竖井和横向通道的施工
        采用PBA施工技术时,通常需要设置一个竖井,既可作为车站主体工程的风井,又可作为施工竖井。竖井的尺寸应根据工程的实际需要确定。施工时,可采用钢筋格栅结合喷网法施工,并采用龙门架开挖。二次衬砌采用注射成型混凝土时,应预留横向孔道的开口位置。井口应设置环梁锁口。此外,还应设置各种管道及相关设施。施工过程中应设置横向通道,可作为风道,也可在车站主体工程施工过程中进行桩顶纵梁、小导洞和挖孔桩的施工。在隧道和风道马头门施工过程中,应在开挖和支撑风道的同时开始修建马头门。马头门外围风道布置一排超前导管,通过导管进行注浆加固地层。地层加固完成后,应对马头门和风道采取临时支撑措施。风管的初始支撑拆除后,格栅等支撑设施可安装在马头门处。
        2.4开展边桩施工作业
        PBA工法作业环境通常较恶劣,需在狭窄的导洞内进行绑筋、立模、浇筑混凝土、吊装等操作。边桩作业方式有人工挖孔桩或钻孔灌注桩,人工挖孔运用过程中要充分结合工程实际情况进行成桩工艺选择,在地层加固过程中,需适当缩短桩长或增加桩径,提升桩底受力能力。通常来讲,一旦在导洞内运用机械成孔,就需要采用钻孔灌注桩的方式。在边桩施工中,混凝土浇筑要点如下:首先要对孔底进行清理,对积水进行排水,确保钢筋笼质量,验收合格支护进行浇筑;其次水下灌注混凝土要确保管道密封性,导管埋入混凝土深度2~5m,控制好导管底端和孔底距离,在提升下放导管过程中不能触碰钢筋笼;同时要控制混凝土质量,对和易性进行检测,灌注记录要由专人填写,确保满足设计要求。
        2.5导洞开挖施工
        在施工现场前应用PBA钻孔板时,应检查混凝土、连接管线及相关机械设备的所有准备情况,检查混凝土质量,并准确控制存放时间。完成挖方后,挖方区域将使用混凝土搅拌器完成。手掌上的土层不稳定时,应采用顶出方式进行施工,以保持土体稳定,确保施工安全。初次施工时,应在施工现场前及时装载焊机、接头杆、角齿和网架杆,为及时开展后续配套流程创造条件,提高施工一致性。施工过程中,应确保施工人员充足,施工过程中安全风险确定的连续性得到保证,以便尽快获得支持,确保作业安全。此外,施工和第二喷水装置所需的材料设备应准备好,以便在格栅支架后立即施工现场。施工设计应使各个工序紧密相连,以提高喷水灭火的及时性,缩短地面探测时间。
        2.6采用注浆法加固地层
        当隧道入口离周围建筑物最近或存在重要管道设施时,为确保环境安全和隧道正面施工,当隧道屋顶漏水或地面条件恶劣时,应增加地面标高。指定分隔缝的区域时,可以根据情况选择局部分隔缝或半横截面分隔缝。加固时应确保厚度不超过3m。
        结束语
        综上所述,在进行PBA洞桩法施工的过程中,必须能够充分掌握地铁施工周围的地质情况,并且需要使用更加先进的施工方式来进行施工,这是一种较为有效的施工技术。目前已经可以广泛使用到地铁车站的施工当中,能够解决松散地层所造成的各种问题,进而使地铁施工获得全面的提升。
        参考文献
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