本發(fā)明涉及暗挖地鐵車(chē)站施工技術(shù),特別涉及一種暗挖地鐵車(chē)站洞樁施工方法。
背景技術(shù):
市軌道交通工程施工中,由于暗挖法基本上不受外部管線影響,不存在交通疏解問(wèn)題,施工干擾也較小,因此成為了當(dāng)前地鐵車(chē)站較常用的施工方法。根據(jù)目前國(guó)內(nèi)地鐵車(chē)站暗挖法所采用的施工工法,主要有眼鏡工法及蓋挖法等。眼鏡法施工在長(zhǎng)期的開(kāi)挖過(guò)程中,進(jìn)行大面積、深層次的降水,費(fèi)用高昂,且不利于周?chē)ㄖ锏姆€(wěn)定,也不利于保護(hù)水資源;如果采用蓋挖法,在現(xiàn)狀中山路上不允許設(shè)圍擋。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明實(shí)施例提供一種暗挖地鐵車(chē)站洞樁施工方法,以保證在進(jìn)行洞室主體部分開(kāi)挖時(shí)具有足夠的安全度,并有效地控制地層的沉降。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明實(shí)施例提供了一種暗挖地鐵車(chē)站洞樁施工方法,包括:整體支護(hù)體系施工步驟及主體二襯結(jié)構(gòu)施工步驟,其中,
所述整體支護(hù)體系施工步驟包括:
利用車(chē)站兩端頭風(fēng)井作為臨時(shí)工作井,采用正臺(tái)階法橫向開(kāi)挖四個(gè)導(dǎo)洞,其中三個(gè)導(dǎo)洞位于上層,另一個(gè)導(dǎo)洞位于下層,并且下層導(dǎo)洞與上層的中間導(dǎo)洞豎直相對(duì);
進(jìn)行上導(dǎo)洞邊樁及中柱挖孔樁施工,在上層邊導(dǎo)洞內(nèi)施作設(shè)定間距的鉆孔樁,在上層中導(dǎo)洞內(nèi)施作設(shè)定間距的人工挖孔樁;
進(jìn)行下層導(dǎo)洞底縱梁施工,預(yù)埋鋼管柱底座及柱底錨栓,底縱梁兩側(cè)預(yù)埋底板鋼筋接頭;
進(jìn)行上層導(dǎo)洞的鋼管柱施工,將鋼管柱加工為兩節(jié)分鋼管及一節(jié)調(diào)整鋼管;
進(jìn)行邊樁冠梁施工,然后在冠梁鋼筋內(nèi)預(yù)埋主體拱部初期支護(hù)格柵,支立模板完成冠梁及格柵背后回填;
進(jìn)行頂縱梁施工,首先架立型鋼支架及鋪設(shè)底模,然后鋪設(shè)拱頂防水板,接著安裝側(cè)面弧形鋼模,并安裝側(cè)向支撐,預(yù)留振搗口;
進(jìn)行頂拱初支結(jié)構(gòu)施工,初支扣拱先施工邊扣拱,后施工中扣拱;
所述主體二襯結(jié)構(gòu)施工步驟,包括:
進(jìn)行土體開(kāi)挖,進(jìn)行車(chē)站頂板二襯結(jié)構(gòu)施工;
當(dāng)土體開(kāi)挖至中板底部時(shí),進(jìn)行中板及中縱梁施工;
當(dāng)土體開(kāi)挖至底板底部時(shí),鋪設(shè)防水底板,進(jìn)行結(jié)構(gòu)底板施工;
當(dāng)?shù)装暹_(dá)到設(shè)定強(qiáng)度后進(jìn)行下部側(cè)墻施工。
一實(shí)施例中,所述暗挖地鐵車(chē)站洞樁施工方法還包括:進(jìn)行站廳/站臺(tái)土方施工,采用豎向分層,縱向分段,逐段封閉的施工方法。
一實(shí)施例中,所述暗挖地鐵車(chē)站洞樁施工方法還包括:進(jìn)行站廳/站臺(tái)層結(jié)構(gòu)施工,先進(jìn)行邊墻防水,然后分段進(jìn)行中板模板、底板模板、鋼筋、中板混凝土及底板混凝土整體一次性澆筑,最后澆筑兩側(cè)墻混凝土。
一實(shí)施例中,所述暗挖地鐵車(chē)站洞樁施工方法還包括:在開(kāi)挖四個(gè)導(dǎo)洞前,打設(shè)雙排導(dǎo)管進(jìn)行超前預(yù)支護(hù);其中,所述導(dǎo)管長(zhǎng)6m,外插角為10°~15°,導(dǎo)管尾部與未割除格柵部位焊接。
一實(shí)施例中,所述進(jìn)行上導(dǎo)洞邊樁及中柱挖孔樁施工,在上層邊導(dǎo)洞內(nèi)施作設(shè)定間距的鉆孔樁,在上層中導(dǎo)洞內(nèi)施作設(shè)定間距的人工挖孔樁,包括:
測(cè)量定位步驟;
導(dǎo)洞底板破除及孔口支護(hù)步驟:導(dǎo)洞底板采用風(fēng)鎬進(jìn)行人工破除,破除過(guò)程中遇到格柵鋼架時(shí),暫不割除格柵主筋,待雙層圓形封閉箍安裝完畢后割除所述格柵主筋,然后回筑C25碎石混凝土,其中,雙層圓形封閉箍與格柵鋼架主筋之間采用L型鋼筋連接;
樁井開(kāi)挖掘進(jìn)步驟;
護(hù)壁施工步驟:每掘進(jìn)1.0米時(shí)進(jìn)行護(hù)壁,護(hù)壁定型組合鋼模裝好后根據(jù)樁孔中心點(diǎn)校正模板,配護(hù)壁鋼筋,然后澆注護(hù)壁砼;
鋼筋籠吊放步驟:采用地面整體制作鋼筋籠吊,然后分節(jié)吊裝的方式,鋼筋接頭采用直螺紋套筒連接;
樁芯砼灌注步驟:混凝土灌注采用砼輸送泵,然后由串桶導(dǎo)管導(dǎo)入井底。
一實(shí)施例中,所述進(jìn)行上層導(dǎo)洞的鋼管柱施工,包括:
底盤(pán)定位步驟:采用兩根工字鋼和鋼筋把底盤(pán)和導(dǎo)洞初支結(jié)構(gòu)焊接一起;
焊接步驟:每一根鋼管柱由兩個(gè)焊工同時(shí)作業(yè),沿圓周同向旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)施焊;
鋼管柱管節(jié)拼裝步驟:利用手拉葫蘆自下而上分節(jié)安裝鋼管柱,最下節(jié)鋼管柱定位在定位板上,焊接完成后,在頂口四周打入木楔同時(shí)校正已安裝鋼管垂直度,然后在已定位鋼管外側(cè)滿筑水泥砂漿;
混凝土澆筑步驟:通過(guò)輸送泵泵送入模,串筒用φ150鋼管。
“PBA”工法的核心思想在于設(shè)法形成由側(cè)壁支撐結(jié)構(gòu)和拱部初期支護(hù)組成的整體支護(hù)體系,代替?zhèn)鹘y(tǒng)的預(yù)支護(hù)和初期支護(hù)結(jié)構(gòu),以保證在進(jìn)行洞室主體部分開(kāi)挖時(shí)具有足夠的安全度,并有效地控制地層沉降。例如當(dāng)洞室跨度較小時(shí)可以采用單跨結(jié)構(gòu),而當(dāng)洞室跨度較大時(shí)則可通過(guò)增設(shè)導(dǎo)洞采用多跨結(jié)構(gòu)。對(duì)于永久結(jié)構(gòu)的修建,可采用傳統(tǒng)蓋挖順作法或者蓋挖逆作法進(jìn)行施工。
本發(fā)明實(shí)施例的有益效果在于:
1.樁、梁、拱、柱先期形成,首先形成了主受力的空間框架體系,后面的開(kāi)挖都是在頂蓋的保護(hù)下進(jìn)行,支護(hù)轉(zhuǎn)換單一,不但安全,而且大大減小了對(duì)地面沉降的影響,同時(shí)節(jié)省了大量的圬工;
2.本發(fā)明的施工方法靈活,施工基本不受層數(shù)、跨數(shù)的影響,底部承載結(jié)構(gòu)可根據(jù)地層條件做成底縱梁(條基)或樁基;
3.導(dǎo)洞施工技術(shù)成熟、安全可靠,由于各導(dǎo)洞間具有一定距離,故可同步進(jìn)行導(dǎo)洞施工,施工干擾小,各導(dǎo)洞內(nèi)的柱、縱梁也可同時(shí)作業(yè);
4.扣拱后內(nèi)部一般無(wú)需進(jìn)行地層加固等輔助措施,施工空間開(kāi)闊,可采用機(jī)械開(kāi)挖,作業(yè)效率高,整體施工速度快,精度高,施工中也便于地下水的處理;
5.直墻式結(jié)構(gòu)內(nèi)有效凈空大,節(jié)省了曲墻及仰拱結(jié)構(gòu)工程投入;
6.二次襯砌整體性好,基本等同明挖法結(jié)構(gòu)效果。
附圖說(shuō)明
為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹,顯而易見(jiàn)地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發(fā)明實(shí)施例的暗挖地鐵車(chē)站洞樁施工方法流程圖;
圖2為本發(fā)明實(shí)施例的整體支護(hù)體系施工步驟流程圖;
圖3為本發(fā)明實(shí)施例的主體二襯結(jié)構(gòu)施工步驟流程圖;
圖4A至圖4D為本發(fā)明實(shí)施例的整體支護(hù)體系施工步驟中,各個(gè)施工階段的結(jié)構(gòu)狀態(tài)示意圖;
圖5A至圖5E為本發(fā)明實(shí)施例的主體二襯結(jié)構(gòu)施工步驟中,各個(gè)施工階段的結(jié)構(gòu)狀態(tài)示意圖;
圖6為本發(fā)明實(shí)施例的人工挖孔樁施工工藝流程圖;
圖7A至圖7C為本發(fā)明實(shí)施例的樁芯混凝土澆筑施工順序示意圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖,對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒景l(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
本發(fā)明的暗挖地鐵車(chē)站洞樁施工方法由大連地鐵一期工程104標(biāo)段星海廣場(chǎng)地鐵車(chē)站所處的特殊地理環(huán)境所促成,卵石夾雜粉質(zhì)粘土地質(zhì)及中風(fēng)化板巖地質(zhì),主體結(jié)構(gòu)有9m在水位線以下,不利于“眼鏡法”施工,“眼鏡法”施工在長(zhǎng)期的開(kāi)挖過(guò)程中,進(jìn)行大面積、深層次的降水,費(fèi)用高昂,且不利于周?chē)ㄖ锏姆€(wěn)定,也不利于保護(hù)水資源;如果采用“蓋挖法”,在現(xiàn)狀中山路上不允許設(shè)圍擋。如此就產(chǎn)生了把“蓋挖法”的原理遷往地下的設(shè)想,即在小導(dǎo)洞內(nèi)施工鉆孔樁,在鉆孔樁上做上弧初期支護(hù)(上弧初期支護(hù)類(lèi)似變異后的“蓋挖法”頂蓋),由鉆孔樁來(lái)承受上弧荷載并抵抗側(cè)壁壓力,如此形成類(lèi)似“蓋挖法”的操作空間,施工過(guò)程中用類(lèi)似“眼鏡法”的原理進(jìn)行受力轉(zhuǎn)換。這樣把兩種工法結(jié)合起來(lái)運(yùn)用,既吸取了“蓋挖法”樁柱受力承重好、能開(kāi)展大空間開(kāi)挖的優(yōu)點(diǎn),克服其破壞路面及地下建筑物的缺點(diǎn),又吸取了“眼鏡法”防水層能全封閉的優(yōu)點(diǎn),克服其多洞室、易坍塌的缺點(diǎn)?;诖?,形成了本發(fā)明的暗挖地鐵車(chē)站洞樁施工方法,洞樁法稱(chēng)為PBA工法,“PBA”的物理意義是:P-樁(pile)、B-梁(beam)、A-拱(arc),即由邊樁、中樁(柱)、頂?shù)琢?、頂拱共同?gòu)成初期受力體系,承受施工過(guò)程的荷載;其主要思想是將蓋挖及分步暗挖法有機(jī)結(jié)合起來(lái),發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì),在頂蓋的保護(hù)下可以逐層向下開(kāi)挖土體,施作二次襯砌,可采 用順作和逆作兩種方法施工,最終形成由初期支護(hù)加二次襯砌組合而成的永久承載體系。
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種暗挖地鐵車(chē)站洞樁施工方法,如圖1所示,本發(fā)明的暗挖地鐵車(chē)站洞樁施工方法包括:
S101:整體支護(hù)體系施工步驟;
S102:主體二襯結(jié)構(gòu)施工步驟。
S101稱(chēng)為第一施工階段,S102稱(chēng)為第二施工階段,第一施工階段主要施工小導(dǎo)洞初期支護(hù)結(jié)構(gòu)、邊樁、頂、底縱梁、邊縱梁、頂拱初期支護(hù)等各個(gè)受力構(gòu)件,通過(guò)斷面變化達(dá)到初期支護(hù)結(jié)構(gòu)受力體系轉(zhuǎn)換最終形成一個(gè)整體支護(hù)體系,這個(gè)施工過(guò)程為“PBA”工法的核心內(nèi)容。
第二施工階段是在形成整體支護(hù)體系后,在拱形初支、邊樁、頂、底梁等受力構(gòu)件承載作用下逐層向下開(kāi)挖土體,施作主體二襯結(jié)構(gòu)的過(guò)程。其主體二襯結(jié)構(gòu)可采用順作和逆作兩種方法施工,最終形成由初期支護(hù)+二次襯砌組合成的永久承載體系。
具體地,如圖2所示,圖1中的整體支護(hù)體系施工步驟包括:
S201:利用車(chē)站兩端頭風(fēng)井作為臨時(shí)工作井,采用正臺(tái)階法橫向開(kāi)挖四個(gè)導(dǎo)洞,其中三個(gè)導(dǎo)洞位于上層,另一個(gè)導(dǎo)洞位于下層,并且下層導(dǎo)洞與上層的中間導(dǎo)洞豎直相對(duì);
S202:進(jìn)行上導(dǎo)洞邊樁及中柱挖孔樁施工,在上層邊導(dǎo)洞內(nèi)施作設(shè)定間距的鉆孔樁,在上層中導(dǎo)洞內(nèi)施作設(shè)定間距的人工挖孔樁;
S203:進(jìn)行下層導(dǎo)洞底縱梁施工,預(yù)埋鋼管柱底座及柱底錨栓,底縱梁兩側(cè)預(yù)埋底板鋼筋接頭;
S204:進(jìn)行上層導(dǎo)洞的鋼管柱施工,將鋼管柱加工為兩節(jié)分鋼管及一節(jié)調(diào)整鋼管;
S205:進(jìn)行邊樁冠梁施工,然后在冠梁鋼筋內(nèi)預(yù)埋主體拱部初期支護(hù)格柵,支立模板完成冠梁及格柵背后回填;
S206:進(jìn)行頂縱梁施工,首先架立型鋼支架及鋪設(shè)底模,然后鋪設(shè)拱頂防水板,接著安裝側(cè)面弧形鋼模,并安裝側(cè)向支撐,預(yù)留振搗口;
S207:進(jìn)行頂拱初支結(jié)構(gòu)施工,初支扣拱先施工邊扣拱,后施工中扣拱。
如圖3所示,圖1中的主體二襯結(jié)構(gòu)施工步驟,包括:
S301:進(jìn)行土體開(kāi)挖,進(jìn)行車(chē)站頂板二襯結(jié)構(gòu)施工;
S302:當(dāng)土體開(kāi)挖至中板底部時(shí),進(jìn)行中板及中縱梁施工;
S303:當(dāng)土體開(kāi)挖至底板底部時(shí),鋪設(shè)防水底板,進(jìn)行結(jié)構(gòu)底板施工;
S304:當(dāng)?shù)装暹_(dá)到設(shè)定強(qiáng)度后進(jìn)行下部側(cè)墻施工。
圖2中的整體支護(hù)體系施工步驟中,各個(gè)施工階段的結(jié)構(gòu)狀態(tài)如圖4A至圖4D所示。
圖4A為整體支護(hù)體系施工步驟的第一步:從1#、2#風(fēng)道依次開(kāi)挖1、2、3、4導(dǎo)洞(又叫小導(dǎo)洞)。拱部180范圍內(nèi)打設(shè)超前小導(dǎo)管。小導(dǎo)管:φ42×3.25mm,L=3.0m,環(huán)向間距0.3cm。采用臺(tái)階法開(kāi)挖上半斷面,及時(shí)施做初期支護(hù)。由圖4A可以看出四個(gè)導(dǎo)洞的布局,三個(gè)導(dǎo)洞位于上層,另一個(gè)導(dǎo)洞位于下層,并且下層導(dǎo)洞與上層的中間導(dǎo)洞豎直相對(duì)。
圖4B為整體支護(hù)體系施工步驟的第二步:導(dǎo)洞完成后,施做底縱梁及邊洞人工挖孔圍護(hù)樁、樁頂冠梁和中部鋼管樁,施做柱頂縱梁上防水層、頂縱梁。各工序采用流水作業(yè),相隔兩跨。鋼管柱安裝完成后,采用砂性土將孔內(nèi)鋼管四周填實(shí),頂縱梁澆筑時(shí),在頂部防水板內(nèi)預(yù)留注漿管。圖4B中,401為縱向注漿主管,注漿主管間距一般設(shè)為5米,402代表細(xì)砂回填。
圖4C為整體支護(hù)體系施工步驟的第二步:施做邊跨導(dǎo)洞內(nèi)初期支護(hù)及背后回填,邊跨初期支護(hù)背后預(yù)留注漿管。
圖4D為整體支護(hù)體系施工步驟的第二步:施做小導(dǎo)洞間拱部超前小導(dǎo)管,土體開(kāi)挖,施工小導(dǎo)洞間初期支護(hù)。小導(dǎo)管長(zhǎng)度一般設(shè)為3.0m,環(huán)向間距一般設(shè)為300mm,縱向一榀格柵一環(huán),格柵間距一般設(shè)為0.5m。
圖3中的主體二襯結(jié)構(gòu)施工步驟中,各個(gè)施工階段的結(jié)構(gòu)狀態(tài)如圖5A至圖5E所示。
圖5A為主體二襯結(jié)構(gòu)施工步驟的第一步:車(chē)站主體頂拱初期支護(hù)完成后即完成了整體支護(hù)體系,隨后進(jìn)行土體開(kāi)挖,施做頂車(chē)站頂板二襯結(jié)構(gòu)。
圖5B為主體二襯結(jié)構(gòu)施工步驟的第二步:土體開(kāi)挖至結(jié)構(gòu)中板底部,施做中板及中縱梁。圖5B中,501代表施工縫。
圖5C為主體二襯結(jié)構(gòu)施工步驟的第三步:土體開(kāi)挖至結(jié)構(gòu)底板底部,鋪設(shè) 底板防水,施做結(jié)構(gòu)底板
圖5D為主體二襯結(jié)構(gòu)施工步驟的第四步:待底板達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后施做下部側(cè)墻,完成主體結(jié)構(gòu)施工。
圖5E為主體二襯結(jié)構(gòu)施工步驟的第五步:樓梯、結(jié)構(gòu)風(fēng)道及站臺(tái)板等站內(nèi)附屬結(jié)構(gòu)施工。
圖2所示的整體支護(hù)體系施工步驟中:在開(kāi)挖四個(gè)導(dǎo)洞前,需要打設(shè)雙排導(dǎo)管進(jìn)行超前預(yù)支護(hù);其中,所述導(dǎo)管長(zhǎng)6m,外插角為10°~15°,導(dǎo)管尾部與未割除格柵部位焊接。
整體支護(hù)體系施工步驟中,為減少對(duì)地層的擾動(dòng),小導(dǎo)洞分臺(tái)階快速開(kāi)挖,加強(qiáng)初期支護(hù),盡早封閉成環(huán),控制導(dǎo)洞的沉降和變形。臺(tái)階長(zhǎng)度根據(jù)地質(zhì)情況在施工前確定好后不得隨意進(jìn)行調(diào)整。根據(jù)監(jiān)控量測(cè)結(jié)果,需要及時(shí)反饋信息指導(dǎo)設(shè)計(jì)施工,以便調(diào)整支護(hù)參數(shù)和施工方法。
整體支護(hù)體系施工步驟中,需要嚴(yán)格控制格柵加工的質(zhì)量和精度達(dá)標(biāo)。為減小因焊接熱量引起的變形,嚴(yán)格控制焊接順序,采用對(duì)稱(chēng)焊接。實(shí)際操作時(shí),可以延長(zhǎng)格柵在模具上的使用時(shí)間,減小焊接后的熱變形。
整體支護(hù)體系施工步驟中,需要嚴(yán)格控制施工進(jìn)尺,確保架立格柵和噴砼時(shí)間內(nèi)不出現(xiàn)塌方。
整體支護(hù)體系施工步驟中,需要確保超前注漿效果?;靥钭{應(yīng)滯后掌子面l0m進(jìn)行,注漿時(shí)加強(qiáng)掌子面觀察。
整體支護(hù)體系施工步驟中,需要超前做好探水工作。開(kāi)挖時(shí)必須保證無(wú)水作業(yè)。
整體支護(hù)體系施工步驟中,需要調(diào)整好各掌子面工序,錯(cuò)開(kāi)時(shí)間噴砼。防止因掌子面較多,噴砼時(shí)間太集中,造成風(fēng)力不夠而堵管。
整體支護(hù)體系施工步驟中,需要合理控制各導(dǎo)洞通風(fēng)差。因?qū)Ф摧^多,通風(fēng)范圍較大,風(fēng)力分流多,要在導(dǎo)洞增設(shè)小型風(fēng)機(jī)與大風(fēng)機(jī)配合使用。
具體實(shí)施時(shí),如圖6所示,S202可以包括如下步驟:
測(cè)量定位步驟;樁位經(jīng)施工人員、監(jiān)理單位測(cè)量人員、建設(shè)單位在開(kāi)挖前檢驗(yàn)合格,釘上木樁,并以樁上的鐵釘作標(biāo)記,用砼固定木樁,放樣完畢即可進(jìn)行下一道工序。
導(dǎo)洞底板破除及孔口支護(hù)步驟:導(dǎo)洞底板采用風(fēng)鎬進(jìn)行人工破除,破除過(guò)程中遇到格柵鋼架時(shí),暫不割除格柵主筋,待雙層圓形封閉箍安裝完畢后割除所述格柵主筋,然后回筑C25碎石混凝土,其中,雙層圓形封閉箍與格柵鋼架主筋之間采用L型鋼筋連接;
樁井開(kāi)挖掘進(jìn)步驟;人工挖孔樁所穿越地層主要為卵石層和強(qiáng)風(fēng)化、中風(fēng)化板巖層,原則上不允許采用爆破開(kāi)挖,采用短鎬、鋤頭類(lèi)工具挖掘,遇強(qiáng)風(fēng)化層、堅(jiān)硬狀障礙物或巖層時(shí),改為風(fēng)鎬掘進(jìn)。棄土采用吊桶裝載,用手搖轆轤垂直提升到井口,棄土于離井口2.0米以外或指定地點(diǎn)。
護(hù)壁施工步驟:每掘進(jìn)1.0米時(shí)進(jìn)行護(hù)壁,護(hù)壁定型組合鋼模裝好后根據(jù)樁孔中心點(diǎn)校正模板,保證護(hù)壁厚度、樁孔尺寸和垂直度,按設(shè)計(jì)配護(hù)壁鋼筋,然后澆注護(hù)壁砼,上下護(hù)壁間應(yīng)搭接50mm,且用鋼筋插實(shí)以保證護(hù)壁砼的密實(shí)度,應(yīng)四周均勻澆注,以保證中心點(diǎn)位置的正確。當(dāng)砼達(dá)到一定強(qiáng)度(一般為24小時(shí))后拆模,拆模后進(jìn)行校正,對(duì)不合格部分進(jìn)行修正,直至合格。
鋼筋籠吊放步驟:因人工挖孔樁在主體導(dǎo)洞內(nèi)施工,鋼筋籠不能一次吊裝,一般采用地面整體制作鋼筋籠吊,然后分節(jié)吊裝的方式,鋼筋接頭采用直螺紋套筒連接。分節(jié)鋼筋籠用扒桿吊放,安裝時(shí)應(yīng)慢吊慢放,防止碰撞井壁,垂直下放到位后,檢查鋼筋籠中心與樁孔中心是否重合,鋼筋籠與井壁間墊砼墊塊,以確保保護(hù)層的厚度均等
樁芯砼灌注步驟:混凝土灌注采用砼輸送泵,然后由串桶導(dǎo)管導(dǎo)入井底。每層灌注高度不得超過(guò)1.1m,砼連續(xù)灌注不得中斷,井口用漏斗并連接砼串筒,串筒出口離砼面高度不超過(guò)2.0米,樁芯混凝土澆筑施工順序如圖7A至圖7C所示所示。
一實(shí)施例中,車(chē)站下導(dǎo)洞貫通后,隨即S203進(jìn)行車(chē)站下導(dǎo)洞內(nèi)底縱梁施工,底梁施工時(shí)需預(yù)埋鋼管柱底座及柱底錨栓,底梁兩側(cè)需預(yù)埋底板鋼筋接頭,預(yù)埋鋼筋接頭要做好防銹和底梁下部的防水板保護(hù)工作。
一實(shí)施例中,S204中的鋼管柱由工廠加工,運(yùn)至車(chē)站中上導(dǎo)洞內(nèi)分節(jié)吊裝。由于上導(dǎo)洞凈空限制鋼管柱加工需分節(jié),每一根鋼管柱由兩節(jié)3.2m及另外一節(jié)調(diào)整鋼管組成。具體實(shí)施時(shí),S204包括:
底盤(pán)定位步驟:為了防止施工底梁模板和澆注砼時(shí)對(duì)底盤(pán)位置產(chǎn)生影響,采 用兩根工字鋼和鋼筋把底盤(pán)和導(dǎo)洞初支結(jié)構(gòu)焊接一起,以加強(qiáng)底盤(pán)的穩(wěn)定性。另外,安裝模板和澆注砼時(shí),盡量避免碰到底盤(pán)。
焊接步驟:每一根鋼管柱由兩個(gè)焊工同時(shí)作業(yè),沿圓周同向旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)施焊。具體地,首先,焊接4個(gè)筋板用于臨時(shí)固定鋼管柱柱腳,而后進(jìn)行其他鋼管柱柱腳加勁板的焊接。加勁板焊接時(shí),首先進(jìn)行底焊,再進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)焊,直至達(dá)到設(shè)計(jì)要求。需要說(shuō)明的是,施焊應(yīng)間歇進(jìn)行,以免局部過(guò)熱影響下面底縱粱砼的質(zhì)量。所有焊接縫要100%進(jìn)行超聲波無(wú)損檢查,達(dá)到二級(jí)焊縫質(zhì)量要求。
鋼管柱管節(jié)拼裝步驟:利用手拉葫蘆自下而上分節(jié)安裝鋼管柱,最下節(jié)鋼管柱定位在定位板上,焊接完成后,在頂口四周打入木楔同時(shí)校正已安裝鋼管垂直度,然后在已定位鋼管外側(cè)滿筑水泥砂漿,強(qiáng)度穩(wěn)定后安裝上節(jié)鋼管,先臨時(shí)固定底腳后,利用如上方法固定鋼管,直至拼裝至最后一節(jié)鋼管。
混凝土澆筑步驟:通過(guò)輸送泵泵送入模,串筒用φ150鋼管。由于鋼管頂部作業(yè)空間限制,串筒分節(jié)長(zhǎng)度1.0~1.5m?;炷翝沧⑦^(guò)程中,隨著混凝土的上升逐節(jié)上拔并拆除串簡(jiǎn)鋼管,串簡(jiǎn)鋼管埋在混凝土內(nèi)的深度不少于一節(jié)。當(dāng)混凝土澆灌到鋼管頂端時(shí).澆灌到稍低于鋼管的位置,待混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)值的50%后,再用相同等級(jí)的水泥砂漿填至管口混凝土澆筑至距離柱頂6m的時(shí)候采用機(jī)械振搗棒振搗,保證密實(shí)度。鋼管柱柱頂錨固鋼筋采用在鋼管柱外綁扎,待混凝土澆筑接近柱頂時(shí)再安裝。并用φ25鋼筋將其固定后再繼續(xù)澆筑。管內(nèi)混凝土的澆灌質(zhì)量,采用敲擊鋼管的方法進(jìn)行初步檢查,如有異常,用超聲波檢測(cè),對(duì)于不密實(shí)的部位,采用鉆孔壓漿的方法進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng),然后將鉆孔補(bǔ)焊封固。
在S205中,冠梁的作用是將圍護(hù)邊樁形成整體圍護(hù)結(jié)構(gòu),同時(shí)也是車(chē)站主體拱部初期支護(hù)結(jié)構(gòu)及二襯頂板的支撐梁,樁頂冠梁鋼筋安裝完成之后需在冠梁鋼筋內(nèi)預(yù)埋主體拱部初期支護(hù)格柵,格柵預(yù)埋時(shí)局部可以改變位置,但不得割斷冠梁主筋,格柵預(yù)埋間距按設(shè)計(jì)大拱格柵間距進(jìn)行布置,格柵之間需縱向布設(shè)Φ22連接筋及環(huán)向的預(yù)埋格柵與原導(dǎo)洞的格柵拉結(jié)筋,格柵預(yù)埋完成后,支立模板完成冠梁及格柵背后回填。
S206中,頂縱梁在整個(gè)車(chē)站縱向貫穿,是PBA工法施工暗挖車(chē)站的脊梁骨。在上層中導(dǎo)洞內(nèi)施工時(shí),因操作空間十分狹小,所以模板支架體系安裝、鋼筋綁扎、混凝土澆筑、振搗時(shí)難度很大。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際施工條件,對(duì)操作順序及工 藝進(jìn)行了優(yōu)化,首先架立型鋼支架及鋪設(shè)底模,然后鋪設(shè)拱頂防水板,鋼筋安裝采用外托架利用鋼管柱柱頂做支撐,鋼筋要預(yù)留主體二襯鋼筋接頭,保證了鋼筋與底模分離,保護(hù)了底模。接著安裝側(cè)面弧形鋼模,并安裝側(cè)向支撐,預(yù)留振搗口,振搗口間距1.5m,混凝土澆筑采用自制內(nèi)絲口泵管,泵管沿著頂縱梁方向安裝,澆筑口設(shè)置在每一施工段端模頂部,頂縱梁采取縱向分段施工,分段長(zhǎng)度10m左右。
混凝土澆筑時(shí)采用埋管擠密法,即澆筑時(shí)泵管口埋于混凝土內(nèi)1.5m~2m,邊澆筑邊退管,采用該方法施工保證了混凝土的密實(shí)度,避免梁頂空隙的發(fā)生,保證頂縱梁混凝土澆筑施工質(zhì)量,同時(shí)需在梁頂預(yù)埋注漿管,以便后期回填注漿。
S207中,初支扣拱先施工邊扣拱,后施工中扣拱。中跨開(kāi)挖不得超過(guò)邊跨二襯。具體施工順序如下:
邊跨扣拱初支45m左右停止,暫時(shí)封閉掌子面,從距掌子面2.5m處由里向外分9m一組施工扣拱二襯,考慮到不影響中扣拱開(kāi)挖,兩邊扣拱二襯的最里面一組和洞口的一組同時(shí)施工;兩邊導(dǎo)洞42.5m的二襯施工完成后開(kāi)挖中扣拱以及剩余部分邊扣拱,中扣拱開(kāi)挖30m時(shí)暫停,先從掌子面向外施工二襯;剩余邊扣拱開(kāi)挖完成后,施工邊扣拱二襯;邊扣拱及中扣拱二襯達(dá)到強(qiáng)度后,繼續(xù)開(kāi)挖剩余部分中扣拱,同時(shí)進(jìn)行站廳層土方開(kāi)挖。
初支扣拱的關(guān)鍵是如何解決小導(dǎo)洞預(yù)埋的扣拱腳板位置誤差大的問(wèn)題??刹扇〉拇胧汗凹荛L(zhǎng)度比設(shè)計(jì)長(zhǎng)度短20cm,一端與預(yù)埋腳板螺栓連接,一端通過(guò)特制的U形筋焊接在腳板上。這樣做既能增加可調(diào)度也能減小現(xiàn)場(chǎng)焊接難度,保證了質(zhì)量。
圖3所示的主體二襯結(jié)構(gòu)施工步驟中,拱部二襯施工需對(duì)小導(dǎo)洞部分破除,破除小導(dǎo)洞時(shí)將有受力轉(zhuǎn)換,破除長(zhǎng)度根據(jù)施工中的量測(cè)結(jié)果確定,一般單組長(zhǎng)度不超過(guò)9m。遵循先支后破的原則,破除完成后在施做防水前再拆除臨時(shí)支撐,二襯達(dá)到強(qiáng)度后相鄰組才能破除小導(dǎo)洞。
拱架采用I18的工字鋼,拱架間距為1200mm,拱架之間用I16工字鋼連接成一個(gè)整體,每次澆注長(zhǎng)度約為9m~11m。
模板采用組合鋼模板,模板之間采用U型卡固定連接,再用L型扣件連接到工字鋼拱架上進(jìn)行固定。
砼采用商品砼,砼運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)后,有輸送泵經(jīng)豎井下料管直接泵送至洞內(nèi)水平輸送管,在送至模板內(nèi),砼澆筑由拱頂預(yù)留澆筑孔自上而下向邊墻及拱腳部位擴(kuò)散,從而達(dá)到澆筑效果。
拱頂混凝土澆筑方法:混凝土采用商品混凝土,砼輸送泵分層、水平、兩邊對(duì)稱(chēng)澆筑,附著式振搗器密實(shí)振搗。在拱頂處密封施工縫端頭模板,并在頂部安裝1m長(zhǎng)外露管,通過(guò)砼輸送泵加壓灌注直至外露管溢出混凝土后停止。
二襯混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度75%后及時(shí)進(jìn)行背后回填注漿,該工序?qū)τ诳刂频貙映两?、防滲堵水至關(guān)重要。預(yù)埋管采用φ20無(wú)縫鋼管,背后注漿采用水泥漿。
一實(shí)施例中,圖1所示的暗挖地鐵車(chē)站洞樁施工方還包括:采用豎向分層,縱向分段,逐段封閉的施工方法進(jìn)行站廳/站臺(tái)土方施工。
待拱部二襯砼達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后即進(jìn)行主體土方開(kāi)挖。土方開(kāi)挖采用豎向分層,縱向分段,逐段封閉的施工原則。土方開(kāi)挖時(shí),不能緊挨中間鋼管柱單邊開(kāi)挖,應(yīng)沿鋼管柱四周平衡開(kāi)挖,以減少土方對(duì)中間鋼管柱的壓力,避免產(chǎn)生不必要的變形。土方開(kāi)挖要對(duì)稱(chēng)進(jìn)行,即由中間向兩側(cè)開(kāi)挖,以平衡土壓力對(duì)墻體的壓力。
一實(shí)施例中,圖1所示的暗挖地鐵車(chē)站洞樁施工方還包括:進(jìn)行站廳/站臺(tái)層結(jié)構(gòu)施工,先進(jìn)行邊墻防水,然后分段進(jìn)行中板模板、底板模板、鋼筋、中板混凝土及底板混凝土整體一次性澆筑,最后澆筑兩側(cè)墻混凝土。具體施工順序如下:
先施作邊墻防水,然后分段施作中板/底板模板、鋼筋,中、底板混凝土整體一次性澆筑,包括部分邊墻,最后澆筑兩側(cè)墻混凝土。
站廳板板底地模采用50厚1:5水泥砂漿;梁及與站廳板相接的下部側(cè)墻的側(cè)模采用12墻砌筑,水泥砂漿抹面預(yù)留洞口及與站廳板相接的上部側(cè)墻的側(cè)模采用木模;站廳板以上邊墻模板采用9.6m自制邊墻模板臺(tái)車(chē),站廳板上預(yù)埋工鋼做定位頂撐。地模脫模劑采用0.7mmPVC膜;木模及臺(tái)車(chē)脫模劑采用色拉油。
另外,邊墻澆筑過(guò)程中必須控制好澆筑速度及每層澆注厚度,對(duì)于逆筑法混凝土澆筑形成的“反縫”,采取在接縫處加塑料注漿管,待砼澆筑完成未終凝前注水泥漿填充;另外待二次澆注砼達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后,利用已埋設(shè)的注漿管,采用 化學(xué)漿液進(jìn)行高壓注漿,使上下砼粘結(jié)成整體。
“PBA”工法的核心思想在于設(shè)法形成由側(cè)壁支撐結(jié)構(gòu)和拱部初期支護(hù)組成的整體支護(hù)體系,代替?zhèn)鹘y(tǒng)的預(yù)支護(hù)和初期支護(hù)結(jié)構(gòu),以保證在進(jìn)行洞室主體部分開(kāi)挖時(shí)具有足夠的安全度,并有效地控制地層沉降。例如當(dāng)洞室跨度較小時(shí)可以采用單跨結(jié)構(gòu),而當(dāng)洞室跨度較大時(shí)則可通過(guò)增設(shè)導(dǎo)洞采用多跨結(jié)構(gòu)。對(duì)于永久結(jié)構(gòu)的修建,可采用傳統(tǒng)蓋挖順作法或者蓋挖逆作法進(jìn)行施工。
本發(fā)明實(shí)施例的有益效果在于:
1.樁、梁、拱、柱先期形成,首先形成了主受力的空間框架體系,后面的開(kāi)挖都是在頂蓋的保護(hù)下進(jìn)行,支護(hù)轉(zhuǎn)換單一,不但安全,而且大大減小了對(duì)地面沉降的影響,同時(shí)節(jié)省了大量的圬工;
2.本發(fā)明的施工方法靈活,施工基本不受層數(shù)、跨數(shù)的影響,底部承載結(jié)構(gòu)可根據(jù)地層條件做成底縱梁(條基)或樁基;
3.導(dǎo)洞施工技術(shù)成熟、安全可靠,由于各導(dǎo)洞間具有一定距離,故可同步進(jìn)行導(dǎo)洞施工,施工干擾小,各導(dǎo)洞內(nèi)的柱、縱梁也可同時(shí)作業(yè);
4.扣拱后內(nèi)部一般無(wú)需進(jìn)行地層加固等輔助措施,施工空間開(kāi)闊,可采用機(jī)械開(kāi)挖,作業(yè)效率高,整體施工速度快,精度高,施工中也便于地下水的處理;
5.直墻式結(jié)構(gòu)內(nèi)有效凈空大,節(jié)省了曲墻及仰拱結(jié)構(gòu)工程投入;
6.二次襯砌整體性好,基本等同明挖法結(jié)構(gòu)效果。
本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員應(yīng)明白,本發(fā)明的實(shí)施例可提供為方法、系統(tǒng)、或計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。因此,本發(fā)明可采用完全硬件實(shí)施例、完全軟件實(shí)施例、或結(jié)合軟件和硬件方面的實(shí)施例的形式。而且,本發(fā)明可采用在一個(gè)或多個(gè)其中包含有計(jì)算機(jī)可用程序代碼的計(jì)算機(jī)可用存儲(chǔ)介質(zhì)(包括但不限于磁盤(pán)存儲(chǔ)器、CD-ROM、光學(xué)存儲(chǔ)器等)上實(shí)施的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的形式。
本發(fā)明是參照根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的方法、設(shè)備(系統(tǒng))、和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的流程圖和/或方框圖來(lái)描述的。應(yīng)理解可由計(jì)算機(jī)程序指令實(shí)現(xiàn)流程圖和/或方框圖中的每一流程和/或方框、以及流程圖和/或方框圖中的流程和/或方框的結(jié)合??商峁┻@些計(jì)算機(jī)程序指令到通用計(jì)算機(jī)、專(zhuān)用計(jì)算機(jī)、嵌入式處理機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器以產(chǎn)生一個(gè)機(jī)器,使得通過(guò)計(jì)算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器執(zhí)行的指令產(chǎn)生用于實(shí)現(xiàn)在流程圖一個(gè)流程或多個(gè)流程 和/或方框圖一個(gè)方框或多個(gè)方框中指定的功能的裝置。
這些計(jì)算機(jī)程序指令也可存儲(chǔ)在能引導(dǎo)計(jì)算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備以特定方式工作的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器中,使得存儲(chǔ)在該計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器中的指令產(chǎn)生包括指令裝置的制造品,該指令裝置實(shí)現(xiàn)在流程圖一個(gè)流程或多個(gè)流程和/或方框圖一個(gè)方框或多個(gè)方框中指定的功能。
這些計(jì)算機(jī)程序指令也可裝載到計(jì)算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備上,使得在計(jì)算機(jī)或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行一系列操作步驟以產(chǎn)生計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的處理,從而在計(jì)算機(jī)或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行的指令提供用于實(shí)現(xiàn)在流程圖一個(gè)流程或多個(gè)流程和/或方框圖一個(gè)方框或多個(gè)方框中指定的功能的步驟。
本發(fā)明中應(yīng)用了具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述,以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想;同時(shí),對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員,依據(jù)本發(fā)明的思想,在具體實(shí)施方式及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處,綜上所述,本說(shuō)明書(shū)內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。