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城市地铁施工,浅埋暗挖法和盖挖法,你知道吗?

  

   轨道交通作为城市重大的公益性基础设施工程,近年来正飞速发展。修建地铁常用的浅埋暗挖技术、明挖、盖挖及盾构,均根据不同的地理环境和水文、地质条件被普遍采用,并不断取得技术进步。本文只是对这些工法作一次系统梳理,同时针对施工现场经常出现的一些关键技术提出对策。

 
  01
 
  城市地下工程浅埋暗挖技术
 
  在城市软弱围岩地层中,在浅埋条件下修建地下工程,以改造地质条件为前提,以控制地表沉降为重点,以格栅(或其他钢结构)和锚喷作为初期支护手段,遵循“新奥法”大部分原理,按照“十八字”原则(即管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测)进行隧道的设计和施工,谓之城市地下工程浅埋暗挖技术。
 
  1浅埋暗挖与“新奥法”
 
  “新奥法”的核心是以维护和利用围岩的自承能力为基点,使围岩成为支护体系的组成部分,支护在与围岩共同变形中承受的是形变应力,因此要求初期支护有一定柔度以利用和充分发挥围岩的自承能力。
 
  而作用于浅埋隧道上的地层压力是覆盖层的全部或部分土柱重,其地层压力和支护的刚柔度关联不大,从减少地表沉陷的城市要求角度出发,还要求初期支护有一定刚度。设计时并没有充分考虑利用围岩的自承能力。这正是浅埋暗挖技术与“新奥法”的不同点。
 
  但是,浅埋暗挖技术仍然遵循了“新奥法”施工的大部分原则,如以锚喷作为初期支护手段;尽量减少围岩扰动,要求周边圆顺避免棱角突变处应力集中;初支与围岩密贴;量测信息反馈指导设计施工等。
 
  2浅埋暗挖技术的特点
 
  浅埋暗挖技术从减少城市地表沉陷考虑,还必须辅之与其他配套技术,如地层加固、降水等。从工程条件出发,还必须熟悉在不同条件下的马头门开挖,断面变化地高(诸如扩大爬高转弯等)开挖,由明挖进入暗挖的破桩,分部开挖完成 自下而上的二次衬砌前的“托梁换柱”以实现“力的转换”以确保安全等诸多关键技术。
 
  浅埋暗挖的另一个特点是十分讲究施工方法的选择,尤其是地铁车站多跨结构和大跨结构。一个合理的机构型式和正确的施工方法能起到事半功倍的作用。
 
  3常用的单跨隧道浅埋暗挖方法
 
  1.开挖方法选择
 
  根据开挖断面大小,在一般条件下有如图1所示的开挖方法。
 
  2.施工顺序
 
  各种施工方法的施工顺序如图2所示
 
  3.台阶法施工
 
  台阶法是最基本、运用最广泛的施工方法,而且是实现其它施工方法的重要手段。当开挖断面较高时可进行多台阶施工,每层台阶的高度常用3.5~4.5m,或以人站立方便操作选择台阶高度。台阶长度的选择参见图3示:
 
  进行台阶开挖时的辅助施工方法
 
  ① 环状开挖留核心土并设锁脚锚管
 
  ②下台阶除可一次开挖外,根据地质条件又可分别选用图5所示的开挖方法:
 
  ③初次支护背后注浆
 
  ④特殊不良地质条件在上台阶的底部设临时仰拱,或者在上台阶的拱顶下设临时立柱,有利于减少围岩的收敛和拱顶的下沉。
 
  4.CD法和CRD法(中隔墙法和交叉中隔墙法)
 
  5. PBA法
 
  6.中洞法
 
  7.双侧壁导坑法
 
  02
 
  地铁车站盖挖法逆作施工
 
  先施作车站周边围护桩和结构主体桩柱,然后将结构盖板置于桩(围护桩)、柱(钢管柱或混凝土柱)之上,自上而下完成土方开挖和边墙、中隔板及底板衬砌的施工方法,谓之盖挖逆作法。
 
  1盖挖逆作法的施工特点
 
  盖挖逆作法是在明挖内支撑基坑基础上发展起来的。施工过程中不需设置临时支撑, 而是借助结构顶板、中隔板自身的水平刚度和抗压强度,实现对基坑围护桩(墙)的支护作用。其工法特点是:
 
  ◆快速覆盖,缩短中断交通的时间;
 
  ◆自上而下由顶板、中隔板及水平支撑,刚度大,在一个相对安全环境里作业;
 
  ◆占地少,回填量小;可分层施工,也可分左右两幅施工,交通道改灵活;
 
  ◆不受季节影响,无冬施要求,低噪音,少扰民;
 
  ◆设备简单,不需大型设备,操作空间大,操作环境相对好。
 
  2盖挖逆作法的施工步骤:
 
  简言之,其施工步骤为:一柱、二盖、三板、四墙、五底。
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