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地铁车站明挖施工技术控制要点研究
摘要:在现代化城市系统里,地铁是不可或缺的交通设施,决定着城市整体运输效率以及社会发展,有着非常重要的现实意义。其中,地铁车站是其核心内容,有着枢纽性作用,然而和线路工程相比较来说,地铁车站施工困难、结构复杂以及规模非常大。所以,本文基于地铁车站,简单阐述地铁车站明挖施工技术。
关键词:地铁车站;明挖施工;控制要点;方法策略
引言
近年来,我国社会经济突飞猛进,城市化建设不断发展,地铁进一步扩展,变成现阶段社会最为重要的交通工具之一。和别的城市交通工具相较而言,地铁容量大、不会拥堵以及生态污染较低,地铁中重要性构成是地铁车站,其整体施工质量决定着地铁实际运行效率,还影响着社会和谐。明挖技术是应用较多的施工技术,对其要点进行研究有着重要的指导作用。
一、地铁车站明挖施工概述
(一)施工特点
明挖施工技术是在软土地下展开施工的一项基础方法,其指的是由地表向下开挖基坑,直到工程设计标高后,从基底由下到上进行顺序施工,完成地下工程主体结构后实施土方回填的地下施工方法。明挖施工技术有着较长发展时间,同时应用范围十分广泛,一直到现阶段,明挖施工依旧是地铁车站工程建设过程中常应用的手段。和别的施工技术相比较来说,明挖施工不但工期非常短,而且操作十分简单以及施工面多,有助于施工企业对工程整体造价以及工程质量有着科学控制。然而,明挖施工同样有显著缺点,比如在施工的时候要有一定规模的场地,以及阻断长时间交通等,导致明挖施工技术在现代化城市中的使用有极大难度[1]。
(二)地铁车站明挖施工方法
明挖施工技术以及应用有着十分长久的历史,在科学技术蓬勃发展以及建筑施工技术进一步增长的背景下,地铁车站明挖施工技术同样得到了显著提高。一直到现如今,地铁车站明挖施工法有三种:悬臂支护法开挖、放坡开挖法以及围护结构加支撑明挖法。按照实践经验以及应用特点来看,围护结构加支撑明挖法是应用较多的一种。该方法是相关施工人员为应对一些较深基坑而发展出来的综合性明挖施工技术。如果施工要求基坑深度比较大,那么出现土体侧压力数值一定会非常高,为保证土地稳定性,防止出现土地坍塌现象,技术人员就一定要使用支护手段设置支护结构。对实际操作流程来说,技术人员一定要对支撑结构的层数、刚度以及强度等各项技术指标有足够的了解,基于水平支撑和围护结构作用情况以及结构体系转化等展开力学计算,方便进行开挖。从相关实践中能够得知,围护结构加支撑明挖法比较合适用在埋设位置深、边坡土体不够稳定以及外侧压力较大的地下工程中。而且,技术人员还要按时或者不按时监测支撑状态,和别的支撑方法相比较来说,水平支撑有着许多优势,不但有着较强的安全性,墙体不会出现位移,而且还能够突破基坑开挖深度的最大限制。一般来说,水平支撑有三种形式:横撑、角撑以及环梁支撑。通常情况下,角撑用在平面矩形围护结构的基坑拐角,而矩形中长度较短的一边使用横撑方法。此外,环型支撑重点往往用在平面环形同护结构。如果基坑横向距离非常宽,那么施工单位就要加入中间支柱,从根本上保持基坑还有土体的整体稳定性[2]。
二、地铁车站明挖施工技术控制要点
(一)基坑开挖
对于地铁车站明挖施工来说,基坑开挖是其关键步骤,基于时空效应原理,地铁车站明挖施工中的基坑能分成一系列情况:纵向分段开挖、对称开挖、限时开挖以及竖向分层开挖等等。在分块实施基坑开挖操作的时候,相关技术人员一定要按照从上到下的流程,而且还要控制好放坡速度,一般来说,坡度可以设置成1:1.5。当明挖施工达到设计标高之后,就要逐渐降低放坡坡度,同时每隔一层设置一个台阶。除此之外,施工单位还要按照明挖施工的速度,事先准备基坑土体支撑材料,等做完这些流程之后,就要装备钢管。
(二)旋喷桩施工
地铁车站旋喷桩施工流程有钻机就位、钻孔、插管、喷射注浆、提升注浆以及冲洗。第一,钻机就位。在旋喷桩施工过程中,钻机是关键设备,一定要根据设计方案把其安装在合适的孔位上面,保证钻杆头和孔位中心位置相同。钻机在安装完成之后要做好水平方向的矫正,从而让钻孔得到实际垂直度和相关要求相一致。第二,钻孔。钻孔施工往往使用地质钻机,要尽可能缩小钻孔位置偏移程度,保证位置偏差把持在大约0.5cm范围内。第三,插管,该流程主要是在钻孔步骤后,相关技术人员要特别重视根据分段式和竖向原则抽出岩芯管,然后再插入二重喷射注浆管。为保证插管施工整体质量情况,施工人员要同时实施插管和射水两个步骤,把水压改变到1Mpa以下。如果大于这个极限值,就会使钻孔四壁出现射塌情况。第四,喷射注浆。当做完插管步骤同时保证注浆管达到设计深度之后,相关施工人员就可进行喷射注浆工作,一般来说,顺序要从下到上。当喷射到桩底位置的时候,为保证注浆质量,就要选择使用边旋转边喷射的手段,保持该操作一分钟,继而慢慢向上增加,同样边喷射边旋转。此外,施工人员要对注浆喷射指标进行实时监督,比如注浆流量、压力还有旋转提升速度等等,形成一个科学完善的施工曲线图。第五,提升注浆管。当组织进行深层喷射工作的时候,要实施注浆管旋转以及提升,可以有效防止出现注浆管扭断的现象。值得重视的是,钻杆的提升以及旋转一定要有连续性,不能任意暂停或者中断[3]。
(三)防降水施工
在地铁车站工程建设过程中,防降水漏水是一项关键性问题,其不但决定着工程建设的整体质量,同样还给地铁交通顺利运行以及安全性带来极大的影响。因此,在进行地铁车站施工的时候,施工单位一定要把防降水漏水工作放在第一位上。从以往实践经验中能够发现,防降水施工要秉承着“以防为主、刚柔结合、多道防线、因地治理”的思想理念,具体可从这几个方面来看:首先,提高地铁车站施工安全管理,按时检测施工指标,从而有效避免降水对于施工作业以及基坑开挖带来的不利影响。其次,加强刚性结构自防水施工,并把柔性防水技术作为辅助工作,进行施工缝防水,全面保证施工安全,防止出现降水漏水的情况。再次,对施工现场气候、环境以及地质水文展开仔细勘察,制定防降水施工计划。最后,按照国家水源保护规范进行工程施工抽水工作,维护防降水施工同时防止破坏其和外界环境间的平衡状态[4]。
(四)土石方工程施工
对于地铁车站土石方工程的施工而言,通常用从两侧向中间开挖施工的作业手段,在设置好钢支撑后采用机械横向开挖,纵向推进。在土石方基坑开挖施工前,首先应该完成降水设施的施工,一般采取在基坑内设置两排700降水井的方式进行处理。对于土石方的开挖应该根据钢支撑的分层开挖,分层设钢支撑,即挖一层土,设一层钢支撑。逐步开挖施工至设计标高以上0.2m左右,然后由人工挖至设计标高。在土石方挖至设计标高后即施做接地网,同时完成底板垫层、防水层铺设、底板、底纵梁还有部分边墙结构的施工作业。在土方开挖工程施工过程中如果遇到岩层,可以采取由挖拙机改装成液压炮机先行破碎,并用风镐辅助破碎,然后由挖土机装斗,将土石渣由龙门吊吊至地面。在土石方开挖工程施工中,对于出入口通道、风道、风亭位置的土石方施工,由于通道、风道较窄,因此应该沿风道、通道纵向由内向外开挖,同时采取多配支撑以减缓开挖横向钢支撑的影响。土石方的开挖可以采取多配支撑的施工作业方式,在确保施工作业机械工作空中间的前提下,交替架设钢支撑进行土石方的施工作业,即在钢支撑设计位置上方一定的高度先装一道临时钢支撑,这样既可以保障保证挖土机的工作高度,同时又能够保证围护结构的安全[5]。
结语
综上所述,地铁车站是现代城市交通运输系统中不可或缺的枢纽,其集合了市政工程、通道运转还有地下商场等多重作用,推动着城市不断发展,保障了人们的日常出行以及生活,有着至关重要的现实意义。其中,明挖施工技术是地铁车站施工过程中的重要技术手段,相关施工企业还有技术人员要基于施工现场气候以及地形情况,科学使用开挖方法,同时进行基坑开挖以及结构防渗漏水施工,保证地铁车站工程结构整体稳定性。
参考文献
[1]杨昆.浅谈地铁车站的浅埋暗挖施工法[J].中国新技术新产品,2015(01):139.
[2]高海宾.地铁车站明挖施工技术分析[几中国高新技术企业,2014(04):144-145.
[3]周正.浅析城市地铁明挖法施工质量控制要点[J].建筑工程技术与设计,2017(15):2226-2227.
[4]王琳.浅埋暗挖地铁车站的安全风险控制技术[J].大陆桥视野,2016(20):123.
[5]张玉成.长春地铁车站侧墙结构单侧高支模体系施工技术研究[J].建筑·建材·装饰,2014(11):131-132.
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