赵胜飞
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摘要:本文对地铁浅埋暗挖法超近距穿越邻近建筑物施工技术进行分析研究。通过具体工程案例对地铁浅埋暗挖法超近距穿越邻近建筑物施工技术的具体施工技术作业要点进行详细的分析总结。并提出了施工作业过程中,施工技术实施的控制要点。
关键词:地铁;浅埋暗挖;超近距穿越;施工技术
地铁施工是现代交通施工的重要内容,对于现代交通事业的发展及经济建设有非常重要作用。但是,地铁施工作为地下工程施工具有复杂性的特点,尤其是在建筑物密集的城市中,地铁地下隧道施工会给地上建筑造成一定影响。在当前地铁隧道施工中极有可能遇到超近距离穿越建筑物的问题,为保证地铁施工工程安全,同时也为保证超近距建筑物安全,在现代施工中使用浅埋暗挖法超近距穿越邻近建筑物的施工技术。
1.施工中容易产生的危害
1.1邻近建筑物地基倾斜
地铁施工中,容易造成超近距邻近建筑物地基倾斜问题,其主要由不均匀沉降问题引起。一旦对超近距离建筑物地基造成破坏,也会出现不均匀沉降问题,从而导致建筑主体结构下沉程度不同,形成倾斜问题。相较于均匀沉降问题,不均匀沉降造成的建筑物危害更大,易出现建筑物倒塌等问题。尤其是在城市建筑中,地铁施工线路较多,沿途的建筑物也包括标志性景观建筑物,一旦对传统的古建筑造成地基影响,使其发生倾斜,所造成的施工危害将会是不可估量的损失。
1.2邻近建筑物地基均匀沉降
地铁施工中,如果在处理超近距邻近建筑物地基时不注重地基稳定施工,就会导致均匀下沉问题。一般情况下,建筑物在使用中会出现均匀下沉的问题,如果邻近建筑物地下水位较低,地基均匀下沉问题将会导致地坪标高降低,而低于地下水位标高后就会导致地面出现积水,从而影响建筑物的整体稳定性和安全性,造成地面建筑物基础刚度下降的问题。另外,地铁施工中对超邻近建筑物地基影响范围过大,会导致大范围不均匀沉降。
1.3邻近建筑物地基水平损害
在地铁施工过程中,如果对超近距邻近建筑物地基造成损坏,也会出现建筑物水平变形的问题。地基破坏易出现桩基断裂、桩基倾斜及桩基挤压等问题,从而对地面建筑造成不良影响。当前研究中,将地铁超近距邻近建筑物地基损坏分为拉伸破坏及压缩破坏两种方式。首先,拉伸破坏是指地基一段受损,从而造成该段形成拉力,导致建筑物整体破坏变形的问题;其次,地基压缩破坏指地基中央桩基受损,从而使梁端形成作用到建筑物中央的挤压力,最终造成建筑物的直观破坏。
现代地铁施工中,经常遇到超近距邻近建筑物穿越施工,所以为保证地铁施工安全及建筑物施工安全,一定要注重对施工安全性的控制。现代地铁施工中选择使用超近距邻近建筑物浅埋暗挖施工技术方法,保证施工能够顺利进行,同时也保证施工能够更加合理。
2.施工技术应用的注意要点
在地铁施工中,采用浅埋暗挖施工技术能够有效控制施工中出现的沉降问题,对建筑物起到安全保护作用,同时也保证地铁工程能够良好实施。而在其技术实施过程中,应注意以下内容。
(1)施工中还要进行质量监督检查工作。一方面,对施工现场的技术实施进行合理的监督,保证施工技术能够更加高效实施,也防止施工人员在施工中出现安全事故;另一方面,也要进行施工监测工作。本次工程施工中对建筑物楼体变形进行了实时监测,监测发现采用浅埋暗挖超近距建筑物施工技术,楼体变形位移在规范允许范围内,证明浅埋暗挖隧道穿越超近距邻进建筑物施工能够有效控制地面沉降和建筑物变形。
(2)浅埋暗挖施工技术实施中应做好施工人员培训工作,良好的培训工作对于技术实施质量起着非常关键的作用。一方面,技术实施中应对施工人员进行安全培训,由于地铁地下施工危险性相对较高,必要的安全培训直接关系到工程施工的安全质量;另一方面,施工管理者应对施工人员进行施工质量意识培训,该阶段施工是非常复杂的施工环节,其技术施工控制对于后期的地铁穿越建筑物施工有非常重要的影响,一旦某项技术实施不够合理,将会导致整个技术实施失败,地铁隧道施工也会对建筑物造成一定影响,所以技术实施前,施工管理者须做好施工技术培训,让施工人员对施工技术的重要性有所了解,从而完成技术实施。
3.工程概况
某市地铁10号线6标段光华路站-国贸站区间,区间右线K21+150~K21+235及左线K21+135~K21+220段,为近距穿越多层建筑物段。该多层建筑为6层国贸宿舍楼,采用桩基础,桩长8m,桩径为400mm,沿楼房墙布置,间距1.6m左右,上设冠梁。桩底高程为29.89m,隧道拱顶高程为22.3m。楼房基础距离右线隧道结构边线水平距离仅为0.4~1.2m。地质情况从地面至上而下分别为建筑垃圾、粉细砂、中砂及粉质黏土层等,属Ⅵ级围岩;其中拱部及以上土层以中砂层为主,边墙及底板部位为黏土。本段地下水已经降至结构底板以下,土层分界处有少量滞水。区间隧道穿越的地层情况详见图1,区间隧道与国贸宿舍楼的平面位置关系见图2。
4.总体施工方案
基于国贸宿舍楼桩基距离隧道开挖面极为接近,无法按照常规打设抗滑隔离桩进行加固,且上部为含水量较高的不稳定砂层,如何保证隧道开挖控制流砂,保证隧道不坍塌不引起国贸宿舍楼地基土体的滑动,是选择施工方案首先要考虑的问题。经专家多次认证,施工方案确定为:
(1)楼房保护主要采取洞内加固方案,以防止隧道开挖过程中工作面坍塌,从而引起建筑物产生不均匀沉降;(2)加密小导管、采用双排小导管注改性水玻璃浆液加固土体;(3)洞内相应位置加设临时仰拱,防止隧道收敛过大,同时加强初支背后回填注浆,以减小施工引起沉降。
5.施工技术要点控制
在本地铁隧道段实施浅埋暗挖超近距邻近建筑物施工过程控制中,做了以下几点技术控制内容。
(1)注浆加固土体。对土体进行加固,有利于防止建筑物和地铁隧道施工中出现沉降问题。1)对注浆溶液进行合理的配合比,本次土体加固中选择使用的注浆溶液为改性水玻璃液体。其配合材料为3倍的40Be水玻璃、7~8倍的98%浓硫酸,二者进行混合对比后,选择使用相同体积进行合理配合比,其配合比比例为1∶1;2)注浆施工中选择使用双排小导管进行注浆,其注浆过程中控制注浆压力为0.3~0.5MPa,保证注浆量合理,从而保证土体加固的整体施工质量;3)双排导管超前支护实施,采用32后壁3.25mm导管进行注浆加固,保证注浆加固工作合理实施,从而保证土体加固效果。
(2)安装临时仰拱工作。临时仰拱的安装是对隧道施工进行稳定加固,从而保证隧道施工的稳定性。临时仰拱施工为隧道右线路段K21+133~K21+221施工,仰拱施工中选择仰拱型号为Ⅰ25型临时仰拱,临时仰拱具有良好的承载力和稳定性,从而保证仰拱在最大程度上发挥作用。在施工中仰拱主要利用M24型螺栓进行上台阶格栅与之连接,同时也包括上部仰拱与单层连接筋进行连接,其间隔距离保持在0.5m左右,在仰拱安装连接后完成混凝土喷射,从而保证仰拱结构稳定性。
(3)对格栅拱脚进行处理。格栅拱脚的处理是为保证仰拱施工更加牢固,本工程在进行格栅拱脚处理的过程中,主要完成以下3点工作内容:1)对锁脚锚管进行质量检验,锁角锚管质量良好对于格栅拱脚有重要作用;2)控制注浆工作质量;3)拱脚处理中还应注重在拱脚连接板下方位置上布置模板垫,对拱脚进行合理垫实,从而控制施工质量。通过合理处理格栅拱脚可对初支沉降问题进行控制。
(4)背后回填注浆。背后回填注浆工作也是浅埋暗挖施工方法中比较重要的技术,本工程技术控制主要完成了以下工作内容:1)合理设置背后注浆管埋设间距,本工程中设计背后注浆管埋设间距为2m,而传统技术实施中,其注浆管距离一般控制在4m左右,由于本工程中地铁隧道与建筑物地基距离较近,所以距离进行适当的减小;2)注浆过程中应该控制注浆进度,尽量保证与工作面进度一致,从而保证背后注浆工作实施合理,在实际注浆中,应保证背后注浆与工作面距离在0.5m左右。通过背后注浆回填保证初支结构与土层严密贴合。
结语
地铁施工中遇到超近距邻近建筑物情况较多,所以为保证地铁施工安全及应对建筑物与地铁隧道的具体情况进行分析,制订科学合理的施工方案,从而保证工程施工能够顺利的进行。
参考文献:
[1]张崇峻.地铁浅埋暗挖法施工对邻近管线的影响与控制研究[J].建筑工程技术与设计,2018(29):3494.
[2]张凌峰.地铁浅埋暗挖法施工质量控制[J].建筑工程技术与设计,2018(8):2729.
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