下穿地铁车站暗挖施工对既有线影响分析

发表时间:2021/8/27   来源:《城镇建设》2021年10期   作者:王中正
[导读] 近距离穿越既有线工程施工过程中,要保证既有隧道的安全运营,
        王中正
        中咨工程管理咨询有限公司    北京    100000
        摘要:近距离穿越既有线工程施工过程中,要保证既有隧道的安全运营,同时不破坏既有隧道结构安全性,这就要求施工对既有构筑物的影响减到最小,以保证工程施工和既有线运营的安全。城市不断发展,城市人口数量也不断增多,城市轨道交通网络覆盖的范围不断增大,其中,地铁是城市轨道交通中重要的组成部分,有助于完善城市基础建设。而在地铁站的建设中,会存在新建线穿过既有线的情况,而该施工过程比较复杂,会对地铁建设的安全性、合理性、经济性产生一定的影响。随着城市人口的增加,地面交通压力也随之增大,为了缓解地面交通压力问题,地铁工程日益增加。在地铁车站修建的过程中,时常会遇到车站暗挖隧道穿越既有线路的情况,在这种情况下,暗挖隧道的施工会存在一定的难度和风险,需要针对隧道的实际情况和施工条件采取有效的施工技术,本文就此进行了相关的阐述和分析,分析开挖支护施工对既有线的影响。
        关键词:下穿地铁车站;既有线变形;影响分析
1.下穿形式施工工法选择原则
        施工队伍进行新建线下穿既有线施工时,应按照工期可控性、经济合理性、安全可行性原则进行施工工法的选择。工期可控性是指施工管理部门在保证地铁站施工的条件符合施工要求的基础上,应采用良好的、机械化程度高的隧道开挖方法,以提高地铁建设速度。经济合理性是指施工管理部门应保证施工工法的经济性和合理性,确保该施工方案的选择在地铁建设造价的范围内。安全可行性原则是指地铁施工管理部门选择施工工法时,应将安全性纳入考虑范围内,选择安全性较高的施工工法。地铁施工建设具有复杂性、隐蔽性等特点,尤其在新建线穿越既有线的施工中,多种不确定因素可能带来较严重的安全事故,严重影响施工人员的人身安全和施工质量,因此,地铁建设管理部门应从安全角度选择适宜的施工工法,减少不安全因素,提高施工安全性。
2.合理监测和控制地铁结构
        隧道开挖过程比较复杂,尤其是在软土地层进行隧道挖掘。如果地层中的含水量较大,在施工前,如果通过隧道周边失水或施工过程中洞内排水、地面降水时,需要分析渗流应力耦合力、固结理论等问题,大幅增加了开挖的难度。而随着科学技术的发展,隧道施工可应用高科技技术对各种信息进行分析处理,为施工提供科学依据。地铁施工区域上方通常有行车区、居民区等,环境比较复杂,再加上地铁隧道结构的复杂性、地质的复杂性,使得下穿既有线的施工难度较大。而地铁结构的相关信息需要实时监测,但是以往应用的监测技术在掌握和反馈信息方面存在较多的问题,已经无法满足地铁施工需求。
        在地铁建设过程中可用静力水准系统进行信息的监测,该系统是新型监测控制系统,具有较高的精度,能够全方位且不间断地收集信息,并及时进行反馈。全面掌握地铁分布情况且及时获取并分析相关信息对地铁顺利施工有着重要作用,因此,施工技术人员应注意合理设置监测点,注意全面检测地铁的情况,例如,实时监测地铁隧道结构沉降、轨道结构沉降、两轨高差、两轨水平间距和变形缝膨胀、收缩等情况。在实际建设过程中,地铁两轨变形缝胀缩、高差、水平间距均可被控制在正常范围内,通常不会造成较危险的结构变化,但是地铁两轨变形缝的沉降可能会引起危险事故,需要重点监测。
3.地铁结构加固方法
        新地铁线的施工可能会影响既有地铁结构,多方面的原因可能引起既有地铁出现移动、变形等情况,如地层损失、开挖扰动、固结沉降等。因此,在新地铁线的施工中,应积极采取措施预防既有地铁线结构变形,严格控制地层损失和沉降,且控制变形缝的属性也应成为保护既有地铁的重要方面。在采取保护措施前,施工队应先分析既有地铁结构的相关信息,寻找保护关键点,为合理采取保护措施提供依据。一般情况下,施工技术人员应对既有地铁的钢筋锈蚀情况、保护层厚度、碳化程度、强度等信息进行综合分析,之后提出针对性的保护措施。在新地铁线施工前采取有效保护措施不仅可保护地铁维持原结构,还能降低新线施工给既有地铁结构带来的影响。首先,应积极采用加固措施保证既有地铁结构稳定。其次,施工人员应填充钢轨和道床之间的间隙,平衡作用力,降低新线施工过程产生的压力而引起不均匀下沉的情况,保证铁轨受力均匀。最后,设置护轨、轨距拉杆等保护措施,保证钢轨不移动,从而减少施工对既有地铁的影响。


        隧道施工的难度较大,施工流程较多,且需要应用多种工程技术,而新地铁线的每项施工均可能对既有地铁的结构产生影响。这些因素使得既有地铁结构相关信息的分析变得复杂,增大了保护既有地铁的难度。在新地铁线的施工中,持续性的施工会引起沉降,对此,施工技术人员应仔细测量各个施工阶段的相关数据,制定安全标准,设置控制目标,从而有效控制施工过程中引起的沉降。施工人员进行施工过程控制时,应先分析既有地铁的变形特征,根据分析结果来科学控制各个施工阶段,且应对每个阶段进行精确计算,并通过分段控制的方法进行沉降控制,从而清晰地认识沉降形成的具体情况。
4.合理控制地铁结构沉降与脱开
        在分析地铁施工安全和未来投入运营安全性的基础上,可采用高压注浆的方式进行施工,这种方式可有效利用新地铁线结构、管棚的坚固性和中洞的封闭性。在新地铁线穿越既有地铁线的施工中,施工人员采用抬升注浆的工序可对既有地铁结构进行保护,至少在新地铁线施工初期可保证既有地铁结构不会受到影响。施工人员可在导洞天梁两侧进行抬升注浆,这种方式取得的效果较好,可通过控制五个区域来保护整个隧道。各个区域均可发挥维护隧道结构正常的作用。在地铁施工中,可采用HSC浆液进行注浆,这种注浆浆液具有较好的灌性,凝固时间短,强度良好。在注浆过程中,施工人员可浆水灰比设置为0.9,以确定凝固时间,从而全面控制其强度。施工人员应将抬升注浆终压控制在0.8MPa左右,并采用分阶段注浆方式进行注浆,保证注浆过程顺利。在新地铁线穿越既有地铁施工中,施工管理部门应加强对道床工作和运营的维护,采用有力措施保护对侧洞施工,并利用灌浆的方式处理地铁结构脱开的位置,以保证其强度在合理范围内,从而保证道床不变形。
5解决邻近既有线变形的主要技术措施
5.1主动保护措施
        主动防护措施一般是指对施工方法和技术进行有效的优化,以提高桩基础的性能,减少桩基础的负面影响。针对车站相邻柱基的防护结构,应首先采取积极的防护措施。在正式施工前,应采取多种积极措施,采取的措施和方法,可以影响柱基下部施工的变形情况。同时认真选择各种施工项目计划,优化施工中的重要参数。施工过程中应控制施工对结构的影响,使其处于相对适宜的区域,并且在施工过程中应采取有效的监测措施,及时发现柱基的位移和变形情况。通过信息了解,有效控制下层变形,提高施工的安全性。通过对切割面的控制,也可以有效地控制下层变形。
5.2工程加固措施
(1)在地面站的结构和堆叠的地基之间安装了墙壁,以防止因地面排出而发生的变形,减少邻近电源的冲击,并避免电源基座的破坏。地下连续墙、树根、深层搅拌盖和钻井盖等。是主要用于抵抗排气设计产生的侧压力和基础差控产生的负摩擦力,为防止隔墙横向位移将隔墙的顶部梁相互连接,必须充分考虑隔墙对相邻杆塔基础的影响。
(2)其目的是直接加强桩基,提高桩基的强度和刚性,并且可以防止既有线的沉淀变形。承重柱是一种将承载结构的荷载传递到其他基础柱的技术过程,在施工系统中,承载了上部结构的荷载,并将这些荷载传递给一个V型的支承柱基础。变速器储物箱的结构形式包括梁的类型、板的类型、弧的类型、框架的类型等,应根据工程实际情况选择适当的形式,实现包括布置灵活、结构合理可靠、造价低廉、两者之间的简单分离等要求。原柱基的支撑结构,广泛应用于多数施工过程中,新的转换层与现有构件的连接应处理好,一般采用凿子、槽口、植筋等方法,采用刷式界面处理和微膨胀混凝土对变速箱下部结构进行处理,新桩基础也应与旧桩的上部结构相毗邻,从而减少对施工过程中叠层的影响。为了提高新叠层的承载能力,减少新叠层的沉降变形,可以在叠层的侧面或底部进行印刷。
结束语
        在地铁站地下隧道的建造中,基于对既有线的影响是显而易见的。因此,应当采取有效措施,减少施工建造作对现有地基的影响,并确保地铁站地下隧道的稳定和安全。结合上述的影响对施工过程进行优化,提高自身建筑的质量,还有维护已有建筑的质量,最后还要考虑项目的实际情况,来做不同的计划,确保建筑物、道路和桥梁都可以得到有效的安全保护。
参考文献:
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