市政地铁明挖车站施工技术彭勇强

发表时间:2020/6/8   来源:《建筑实践》2020年第4期   作者:彭勇强
[导读] 地铁隧道项目建设施工环节,基坑明挖施工是一种具备较高综合性的系统性工作
        摘 要:地铁隧道项目建设施工环节,基坑明挖施工是一种具备较高综合性的系统性工作,怎样才能有效的提升施工效果、确保项目得以顺利的进行,是当前人们所研究的重点。本文对市政地铁明挖车站施工技术进行探讨。
关键词:市政地铁;明挖车站;施工技术
1 地铁车站明挖具体方式
1.1 放坡开挖技术
        放坡开挖是一种传统的施工方式,也是大部分地铁车站施工的首选方案。这种挖掘方式适合在隧道埋深比较浅的地铁工程中使用,其主要的优势在于充分利用了场地的自然环境,因此在开挖的过程中对于周围地理环境的破坏比较小,这样一方面可以减少开挖工程的工程量,加快施工进度,另一方面也可以降低对于周围自然环境的影響,符合国家提倡的“绿色施工”要求。
1.2 悬臂支护开挖技术
        这种开挖方式的基本原理是将基坑的围护结构通过一定的方式放置在基坑的底部,在此基础上直接挖掘基坑内部的土石方。该技术的特点是挖掘结构在作业的过程中处于悬臂状态,其外侧土体拉力的平衡工作主要是依靠围护插入到地下部分的深度以及结构本身的强度,只有在挖掘的高程达到了工程设计相关要求之后,主体结构才能开始进行建设。使用这种开挖技术的时候,由于基坑内部没有支撑物,主框架的建设以及基坑的开挖工作机械化程度更高,但是对于工程质量的控制力降低。此外,由于这种开挖方式的围护结构复杂,会增加工程造价。
1.3 “围护+支撑”开挖技术
        在基坑深度比较大的地铁车站项目中,土体对于车站结构的侧压力比较大,在进行挖掘工作的时候,要将地下连续墙维护结构与支撑围护结构进行组合。根据场地特点选择水平支撑或者是斜支撑,在一些特殊的地质环境中,为了保证主体结构的稳定性,还可以使用锚杆进行加固。在设置支撑部件的时候,要根据开挖工艺的具体要求来设置支撑部件的层数、强度以及间距等参数。在开挖的过程中工作人员要对支撑结构的状态进行定期巡检,一旦发现其形状或者位置发生了变化要进行及时处理。
2 地铁车站明挖技术具体施工流程
2.1 挖掘基坑
        从总体上来看,地铁车站工程的完整施工过程是以挖掘基坑开始的。在实际挖掘的过程中,工作人员要按照“由上至下”的原则来进行挖掘工作,为了防止基坑开挖对边坡造成一定的影响,工人们要对放坡的坡度进行严格检测,保证放坡坡度开始时处于1:1.5这一比例,伴随着基坑挖掘深度的不断加深,工人们对于放坡坡度也要进行灵活的调整,当基坑的土石方挖掘作业达到了基坑底部标高的时候,要对每一层的放坡坡度进行检测,将每一层的坡度都控制在1:2.5,同时为了保证挖掘工作能够顺利进行,在每一层都要设置一个台阶,台阶的长度控制在3m。此外,为了确保基坑的形状以及土体结构不变,在进行基坑开挖的过程中支护人员要根据工程的具体进展以及实际情况来及时布置支护材料,确保边坡的稳定性。
2.2 布置钻机
        在正式开始车站明挖作业之后,先要做的就是合理布置钻机,根据前期已经设计好的钻孔位置来布置钻机设备,工作人员对于钻机与孔位要进行仔细校对,确保钻机对准了孔位的中心点。此外还需要对钻机与孔位之间的角度进行控制,保证二者之间始终处于垂直状态。
2.3 钻孔作业
        在使用钻进行钻孔工作的过程中,施工人员要对钻孔的位置进行实时控制,钻机在工作的时候会产生强大的震动,容易让钻头的位置发生偏离,工作人员要确保钻头位置的偏差始终小于设计规范需求50mm,为了保证钻孔作业能够顺利进行,大多数地铁车站项目中都是采用地质钻孔机来进行此项工作。
2.4 插入注浆管
        在钻孔工作结束之后,施工人员要根据工程具体需求以及土体结构情况适当拔出一部分岩芯管。

在设计好的预埋深度的位置插入二重喷射注浆管道。在这个过程中,为了保证管道的完整性,采用“边注水边插入”的方式来完成此项工作。通常情况下水的压力要控制在1MPa以下,这样就可以避免泥沙将喷嘴堵住的问题。
2.5 喷射注浆工序
        当二重喷射注浆管达到了预埋的深度之后,工作人员就可以开始进行注浆作业。一般都是采用“由下至上”的方式,一开始要边注浆边旋转,在注浆时间达到了一分钟之后,在边旋转边注浆的基础上逐步进行提升,当喷射的预定压力和喷浆量达到了预计值之后,要适当增加注浆管的数量[4]。如果没有达到预计值,那么为了不影响注浆桩的完整性,要进行复喷。这里需要注意的是,如果在喷射注浆的过程当中由于某种原因而出现了断喷问题,那么为了保证浇筑桩管的整体性,要立刻停止旋转以及提升动作,将注浆管停留在发生断浆的区域,然后派遣专业的技术人员对故障进行分析处理,确保注浆作业能够顺利进行。
2.6 抬升注浆管
        由于注浆管强度有限,在注浆的过程中,随着注浆管的提升,存在突然断裂的风险。一旦注浆管断裂在了孔洞内部,会给整个施工环节造成严重的影响,由于孔洞直径狭小,工人们无法在第一时间将断裂的软管抽离,随着时间的推移,软管中的材料与逐渐凝固,让整个孔洞作废。这种事故一方面会严重影响地铁车站项目的工程进度,另一方面也对车站整体的稳定性造成的一定程度的负面影响,对于地铁车站工程来说,注浆管的断裂是非常棘手的一种工程问题。为了避免这一问题,在进行深层注浆的时候,工作人员要对提升注浆管的搭接长度进行严格的控制,不能小于100mm,而在旋噴的过程中,需要对冒浆量进行控制,通常情况下其数值在10%~20%这一范围内。
2.7 冲洗环节
        施工人员在进行注浆的过程中,需要对材料喷射的高度进行密切监控。如果喷射的高度已经达到了桩管高度的要求,那么浇筑人员就要拔出注浆管,结束注浆工作。如果拔出注浆管的时机掌握得不好,就会让桩高大于设计标高,一方面造成了原材料的浪费,另一方面也对工程总体结构产生了一定的影响。结束注浆作业之后,工作人员要立刻对参与浇筑工作的各种设备进行清洗。由于注浆材料凝固时间快,要在很短的时间内完成对于注浆管、注浆机内部的清理工作,防止建筑材料在设备内部凝结而影响其使用效果。在实际的冲洗过程中,工人们通过注水的方式将软管以及机械内部的建筑材料清理出来,这样一方面可以保证软管以及注浆机械内部不存在注浆原材料,另一方面通过将水喷洒在地面上避免施工现场尘土的飞扬,与“绿色施工”理念相符。
2.8 防降水工程
        由于地铁车站的主体结构位于地下,为了避免降水对于车站稳定性所产生的影响,工作人员要对地铁车站的防降水工程给予高度关注。其防水技术是否先进对于地铁车站的稳定性以及安全性有着至关重要的意义,良好的防水工程可以让地铁车站始终处于良好的运行状态当中,提高地铁运行效率,降低后期运维成本。而想要做好防水工作,工人们就必修遵守“以防为主、因地制宜、多道防线”这一施工原则。具体来说就是分为三个基本元素。首先是要认真落实安全管理制度,防止由于安全施工问题而对防水工程产生影响。其次,要将刚性防水与柔性防水进行结合,利用两种不同防水形式之间的差异来弥补防水工程在技术上的短板。最后就是充分结合当地的自然环境,根据季节以及天气特点来灵活调整防降水工程的各项细节。
结束语
        地铁车站是人流密集区域,一旦车站发生安全事故会造成严重的后果,对于施工单位而言,要对地铁车站的质量进行严格把控。一方面要根据施工现场的具体情况选择合理的挖掘方式,另一方面管理者要对明挖施工的具体技术要进行严格把控,通过对各个施工环节施工参数的严格把控来提升地铁车站的总体质量。
参考文献
[1]范轩.地铁车站的明挖施工技术及其要点探析[J].工程技术研究,2018(4).
[2]张培亮.关于地铁车站明挖施工技术的要点浅析[J].工程技术:文摘版,2016(10):00026-00026.
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