城市轨道交通地下工程施工技术综述

发表时间:2020/10/13   来源:《基层建设》2020年第16期   作者:帅勇
[导读] 摘要:随着经济与社会的快速发展,城市轨道交通工程在我国各地大量涌现,城市轨道交通地下工程施工的受关注程度也大幅提升。
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        摘要:随着经济与社会的快速发展,城市轨道交通工程在我国各地大量涌现,城市轨道交通地下工程施工的受关注程度也大幅提升。基于此,本文将简单分析城市轨道交通地下工程施工技术应用要点,并深入探讨聚合物泥浆护壁技术的具体应用,希望研究内容能够给相关从业人员以启发。
        关键词:城市轨道交通;地下工程;聚合物泥浆护壁技术
        前言
        城市轨道交通地下工程施工具备多方面特点,如技术要求较高、成本较高、施工周期较长、存在复杂的系统建设,这些特点均对具体施工提出了较高挑战。为尽可能保证城市轨道交通地下工程施工质量,正是本文围绕该课题开展具体研究的原因所在。
        1. 城市轨道交通地下工程施工技术应用要点
        1.1明挖法施工技术应用要点
        明挖法属于城市轨道交通地下工程施工的常用技术,该施工技术涉及围护结构、基坑施工、旋喷桩施工、结构自防水等内容。软弱层地下连续墙围护结构在城市轨道交通地下工程施工中的应用较为广泛,这一施工需要将隧道部位岩体挖除,回填需要在洞身和洞门修建完成后进行,不稳定因素对各结构带来的影响可由此消除。具体施工需重点关注降低地下水位、开挖土方、支护等要点,多采用回转钻机、旋喷桩进行施工,基于汽车式起重机的钢管内支撑架构、钢筋笼吊装也不容忽视,随之开展的施工可采用后退式开挖方式;基坑施工需分为若干段同时进行开挖,上下分块、放坡坡度比、每层坡度的严格控制均需要得到重视,一般采用1:1.5的放坡坡度比,每层坡度一般需控制在1:2.5,基于施工计划的支撑和垫块材料准备、基坑纵向综合坡度控制也不容忽视,一般采用1:3及以内的纵向综合坡度;旋喷桩施工需关注钻机就位、地质钻机钻孔、分段取出岩心管、喷射注浆、旋喷作业、后续清理等环节均需要得到重视。具体施工需保证钻杆头与孔位中心一致并做好钻机的水平校正,具体的钻进施工需保证设计位置与钻孔实际位置间存在50mm内的误差,分段取出岩心管的过程需控制垂直度。喷射注浆多基于二重喷射注浆管进行,采用由上到下的喷射注浆顺序,喷浆的各项指标参数需在施工过程中严格控制,为规避注浆管扭断问题,钻杆高度在深层喷浆施工环节需适当提升,旋喷作业需基于10%~20%控制冒浆量,可采用重复喷射浆液的方式实现加固面积增大或强度提高。后续清理需保证注浆管撤出及时,并对注浆管等设备进行彻底清洗;结构自防水需关注相关材料质量控制,如采用P8抗渗等级、C35以上强度的防水抗裂混凝土材料用于城市轨道交通车站的顶板、底板、侧墙建设[1]。
        1.2异形盾构施工技术应用要点
        异形盾构施工技术同样广泛应用于城市轨道交通地下工程施工,该技术应用需关注盾构隧道结构设计、施工控制、防水等要点。盾构隧道结构设计需解决防水结构、管片宽度和厚度、管片拼装方式和具体分块等问题,为增加管片宽度而逐渐增加管片属于现阶段常用方式,接缝数量在特定长度范围内的减少可顺利实现,但管片宽度增加受到的最小曲线半径、盾构灵敏度影响必须得到重视,以此在设计中做好平衡。施工控制需关注气压平衡盾构施工方式及软土层的影响,针对性的降水法处理、各类新型注浆工艺的应用同样需要得到重视。在软弱层开挖过程中,为打破单一的盾构开挖模式,可采用土压平衡的施工方式;防水需关注管片接缝防水及管片结构的自防水,管片结构的合理选择能够有效实现管片结构的自防水,因此需要重点关注管片接缝的防水,如采用遇水膨胀橡胶密封垫,管片安装精度的控制也需要同时得到重视[2]。


        1.3浅埋暗挖法施工技术应用要点
        浅埋暗挖法施工技术可基于围岩的自撑作用和开挖面的空间约束作用,同时将喷射混凝土与锚杆作为支护措施,围岩结构的稳定性可由此提升。具体施工需关注监控量测和调整的针对性开展,以此规避围岩变形和松弛现象。浅埋暗挖法施工技术的应用需关注超前支护、严注浆、短进尺、强支护、早封闭、勤量测等要点,以此应用超前管棚注浆等技术并随之开展注浆施工,每环进尺长度的严格控制、初期支护刚度和强度的控制均不容忽视,且需要做到每开挖一环、支护一环、封闭一环,辅以全面开展的高精度现场监控测量,即可为施工提供合理、及时、科学指导,沉陷变形自然可更好控制。
        2. 城市轨道交通地下工程施工技术的具体应用
        2.1工程概况
        为提升研究的实践价值,本文以某城市轨道交通车站作为研究对象,该车站设计长度、标准段宽度、总建筑面积分别为345m、25.7m、42580m2,属于地下4层的岛式站台车站(16m),采用明挖法进行施工,围护结构采用地下连续墙(1.5m),标准段墙深、扩大端墙深、基坑开挖深度分别为65m、70m、35~36m。车站所在地存在抗浮和抗渗流稳定性问题,地下水丰富,同时存在液化等级中等的砂土液化,软土、人工填土为特殊岩土,其中软土具备不均匀沉降及变形大、稳定性差、强度低等问题,因此车站施工采用了聚合物泥浆护壁技术。
        2.2技术的具体应用
        普通泥浆护壁存在泥浆指标无法满足要求、浇筑前清孔换浆可能导致漏水、废浆率高影响环境保护等缺陷,因此本文采用了聚合物泥浆护壁技术,聚合物泥浆具备对自然环境无污染、仅有2%的施工废浆率、可满足超深超宽地连墙成槽护壁需要、质量与安全可控、增黏剂材料节约等优势。为合理应用聚合物泥浆护壁技术,施工单位针对性开展了现场泥浆配合比试验,基于5h检测指标分析、24h检测指标分析,最终采用了现场制浆配合比为聚丙烯酸钠:纯碱:膨润土:水=1:4:80:1000,开展针对性的配合比效果验证可以确定,泥浆效果较好。泥浆制备的工艺流程为:“原材料试验→称量(基于配合比)→在拌浆池中投入纯碱和聚丙烯酸钠/在拌浆池中投入膨润土和水→进行5min的混合搅拌→抽入新浆池→24h水化→测定性能指标”。具体施工采用容量为1330m3的循环浆池,可满足同时施工的2幅地连墙需要,为防止沉淀板结问题出现,施工采用气流循环防沉淀法。在聚合物泥浆护壁技术的具体应用中,需关注循环过滤再生泥浆和新配置泥浆质量控制、清孔换浆工作的严格开展、直接做废浆处理浇筑混凝土至浇筑顶标高2~3m的泥浆。在各项指标非常稳定的泥浆支持下,基于超声波测壁手段对成槽过程的塌孔缩孔、槽壁垂直度进行检测可以发现,施工后的槽壁稳定性良好,地下连续墙侧壁施工质量得到保障。
        结论
        综上所述,城市轨道交通地下工程施工技术的应用需关注多方面因素影响。在此基础上,本文涉及的明挖法施工技术应用要点、浅埋暗挖法施工技术应用要点、聚合物泥浆护壁技术等内容,则提供了可行性较高的城市轨道交通地下工程施工路径。为更好满足城市轨道交通地下工程建设需要,各类新设备、新技术的积极应用必须引起重视。
        参考文献:
        [1]常建设.城市轨道交通工程施工工艺及技术要点[J].建材与装饰,2020(06):265-266.
        [2]王兴平.城市轨道交通疏解工程施工技术要点探讨[J].住宅与房地产,2020(06):218.
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