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地铁车站扣拱暗挖逆作法施工技术
摘要:针对当前地铁车站建设施工过程中存在地表沉降值过大,影响施工质量和施工安全的问题,开展地铁车站扣拱暗挖逆作法施工技术研究。通过地铁车站导洞形式及大小确定、地铁车站导洞结构施工步序调整、构造扣拱暗挖底板结构连接节点、扣拱暗挖逆作受力转换,提出一种全新的施工技术。通过实例应用的方式证明,新的施工技术在实际应用中能够实现对地表沉降值的有效控制,从而促进施工质量和安全的进一步提升。
关键词:地铁;施工法;逆作;暗挖;扣拱;车站
中图分类号:U455.3 文献标识码:A
0引言
扣拱暗挖逆作法是近几年出现的一种用于修建地铁车站的新工法,这种施工技术在应用中能够实现在导洞内部的底板与顶拱一次施工,并在完成施工后具备极高的稳定性,是目前地铁车站建设领域中广受关注的一种技术手段[1]。但由于目前这一技术实施成功案例较少,因此没有切实可行的方案能够确保应用这一施工技术保证地铁车站的顺利施工[2]。除此之外,由于当前地铁车站施工中结构逐渐复杂,且应用的施工设备种类逐渐增加,因此造成了这一施工技术的应用难度进一步提升,并且在实际操作时出现了废弃量大、作业空间小的问题,对于地铁车站未来运行的安全性而言也会造成极大影响[3]。因此,针对这一问题,为了能够在保证地铁车站施工建设质量和安全的前提条件下,保证施工进度,并实现对这一施工技术的全面优化,本文开展下述相关研究。
1地铁车站扣拱暗挖逆作法施工技术
1.1地铁车站导洞形式及大小确定
确定地铁车站导洞形式及大小设定是否合理,不仅关系到扣拱暗挖逆作法应用效果,同时对于整个地铁车站建设质量而言都会产生极大影响[4]。在确定其导洞形式以及大小时,明确基本原则为结合地铁车站框架结构的侧跨尺寸以及形式,并对其相关参数进行拟合处理。由此可以看出,导洞的开挖方式以及开挖跨度与框架结构之间有着直接联系。若在地铁车站覆土厚度受到限制或存在地下障碍物影响等问题时,由于导洞结构在进行开挖的过程中其高度能够充分满足地铁车站施工的要求,因此在上导洞上完成拱部的二次衬砌施工后,还需要对其周围边桩结构进行施工作业[5]。同时,这一结构的净高不应当小于4m。下导洞结构施工主要是完成对底板结构的浇筑,其净高与上导洞相比可以适当减少,或将上导洞和下导洞的净高设置为相同数值。除此之外,对于上导洞和下导洞之间的距离应当设置越远越好。
1.2地铁车站导洞结构施工步序调整
结合扣拱暗挖逆作法基本施工方案设计要求,以往针对地铁车站导洞结构的施工是按照先上、后下,先边、后中的原则进行。通常情况下,导洞上部地层结构的稳定性略差于下半部分,若在施工过程中达到降水效果后才开展对下层导洞的施工,则将会严重影响施工工期。为了能够在保证施工质量的前提条件下,促进施工效率的提升,根据施工现场的实际地层条件,结合理论数值模拟得出的结果,针对原有设计方案进行变更,并将其导洞结构开挖的顺序调整为先上、后下,先边、后中。
根据上述论述,确定地铁车站导洞结构施工中各部位施工顺序及施工天数范围,如表1所示。
在实际施工过程中,应当严格按照表1中的工序完成对地铁车站导洞结构的施工,并在施工过程中加强监管,确保符合进度要求。
1.3扣拱暗挖逆作受力转换与底板结构连接节点构造
为了能够确保地铁车站整体结构的稳定性,降低各个控制管线以及地表沉降的作用力,在进行对地铁车站二衬结构的施工时,需要实现对其受力的转换。在施工前,首先需要完成中隔壁破除的具体方案,并在确保施工进度不受影响,实现对地面沉降控制的基础上,找出合理的处理方案。表2为中隔壁施工所需机械化设备配备表。
中隔壁在破除的过程中,还应当将原有的中隔壁保留一定长度,并将其作为二衬结构的支撑,针对中隔壁的破除段,应当选择以底板施工方式进行,同时在完成上述操作后,需要在二衬底板与中隔壁之间完成对支撑柱结构的浇筑,并完成对剩余中隔壁的拆除和底板施工。
在完成底板施工后,还需要实现对底板结构各个节点的连接。针对连接节点可采用两种不同的方式,一种为固接法,另一种为铰接法。根据地铁车站建设项目的实际要求以及施工条件对两种连接侧护理方法进行选择。第一种方法是在边桩结构上直接利用钢筋锚入顶拱,以此实现两个结构之间的连接。第二种方法是在边桩底端以及顶端位置上先设置一个垂直地面方向的拉梁,并在顶拱和底板结构连接部位上形成一个单向的沟槽结构,将拉梁嵌入在形成的沟槽当中,实现对底板结构的连接。
2实例应用分析
通过本文上述论述,在现有扣拱暗挖逆作法施工基础上对其进行优化,为了验证优化后的施工技术是否有效解决了以往扣拱暗挖逆作法施工在地铁车站建设施工中的问题,选择以某正在进行施工的地铁车站建设项目为例,将本文上述提出的施工技术应用到该工程项目当中,对其应用效果进行分析。表3为该地铁车站建设项目基本概况记录表。
在明确该工程项目基本概况基础上,按照本文上述施工流程实现对该项目施工。为了验证本文施工技术应用可行性,选择将控制地表沉降作为评价指标,针对完成施工后,地铁车站随机五个节点的地表沉降值进行测定,沉降值的计算公式为:地表沉降值=地表初始状态下的高度-竣工阶段/运营阶段地表高度。根据上述论述内容,记录在竣工阶段以及后期运营阶段地表沉降情况,并将得出的结果绘制成表4所示。
从表4中得出的结果可以看出,在应用本文提出的施工技术后,竣工阶段地铁车站各个测点地表沉降值在0.38mm~0.62mm范围内,运营阶段地表沉降值在0.82mm~0.96mm范围内。从整体上来看,尽管从竣工阶段到运营阶段地表沉降仍然发生了改变,但其沉降值均在可控范围内,不会对地铁车站的正常运营造成影响。因此,通过上述实例应用的方式证明,本文提出的施工技术在应用到地铁车站当中能够实现对地表沉降的有效控制,促进地铁车站施工质量的提升,并在一定程度上保证了地铁车站施工和运营的安全,具备极高的应用意义。
3结束语
针对地下建筑工程的修建,应当结合项目所在区域的实际情况,在对其进行综合分析的基础上,充分考虑功能、环保、造价等因素,对修建技术进行创新。通过本文研究,在现有扣拱暗挖逆作法基础上,提出一种针对地铁车站建设的施工技术,并通过实例应用的方式证明了该技术的可行性。通过本文施工技术的应用除了能够减少地表沉降值以外,还能够有效避免传统暗挖施工方法修建缺陷问题,并促进施工速度的进一步提升,使施工作业的空间进一步扩大,施工节点结构体系更加简单。
参考文献
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[2] 汲红旗,周超云,蔡绪斌,等. 植被敏感区超大断面地铁暗挖车站施工技术研究[J]. 水利与建筑工程学报,2021,19(03):201-207.
[3] 董凯. 基于道路沉降控制的富水软弱地层超浅埋暗挖地铁车站施工方案研究[J]. 铁道建筑,2021,61(06):65-68.
[4] 张小伟,张丽,韩亚飞,等. 大断面平顶地铁暗挖车站下穿既有建筑方案研究及变形控制——以北京地铁8号线三期前门站工程为例[J]. 隧道建设(中英文),2021,41(06):979-987.
[5] 殷展博. 黄土地区地铁PBA暗挖车站风道与车站导洞交叉段施工优化[J]. 工程技术研究,2021,6(13):29-30+108.




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