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重庆礼嘉车站施工组织与管理

2011-12-31史永奇

城市建设理论研究 2011年28期
关键词:断面车站隧道

摘要: 隧道施工组织是隧道施工的关键,施工组织与管理将直接影响工期与效益。施工方案是施工组织的核心,本文以礼嘉地下车站施工方案中主要施工技术要点为核心,介绍施工的技术难点及采取的措施、施工组织与管理。由于工程浅埋大跨、超小净距等复杂情况国内罕见,对以后类似工程很有借鉴作用。

关键词:地下车站浅埋大跨小净距 施工组织

0 引言

随着社会经济迅猛发展、城市人口急增、公共交通运输压力也随之增加,其中城市轨道交通运输由于其运量大、速度快、方便、快捷等优点,正逐渐成为现代城市人口出行的重要途径之一。重庆市轨道交通六号线一期礼嘉车站就是在此大环境下应运而生的,车站为地下二层双导四线暗挖车站施工。总长195m,共分为A、B、C三种断面, A型断面开挖断面积378m2;B型断面开挖断面积367m2;C型断面开挖断面积427m2。属于特大断面。两个并行车站中间岩柱最小处仅有6.5m,属于典型的超小净距。且埋深较浅,鉴于施工难度较大,集团公司对该项目高度重视,积极组织施工生产,由于国内可借鉴经验较少,施工组织和管理具有独特的特点,在此对其施工的难点和采取的措施及施工管理的特点进行的分析与研究。

1概述

重庆市轨道交通六号线一期礼嘉车站主体结构采用两个跨度分别为22.9m的两个小净距单拱大跨结构形成,两洞之间净岩柱6.5-6.9m,站厅层之间采用通道连接。单洞开挖高度为18.15m。本站主体设4个风道,3个出入口,1个紧急疏散口,6个联络通道,20个交叉口。车站形式为地下二层双洞四线双岛暗挖车站,四条轨道线路相邻间距为15m。且车站部分为浅埋段,特别是车站起点端33m范围内拱顶上方均为回填土,隧道开挖风险高,施工难度极大。

地层由第四系全新统松散土层和侏罗系中统沙溪庙组泥岩、砂岩组成,呈不等厚互层状,岩体裂隙不发育~较发育,呈整体块状结构,厚层状构造。地质构造上属沙坪坝背斜西翼,隧道洞走向与岩层走向趋于一致,呈17°斜交。与岩层倾向反向,隧址地质构造简单,沿线无断层通过,岩层倾向320°,倾角9°左右。通过地面调查,基岩中有两组裂隙。

2 施工组织

施工组织作为指导施工全过程各项活动的技术性文件, 是施工技术与施工项目管理有机结合的产物。运用系统的观念和方法, 进行施工组织设计编制工作。

2.1 整体布局

车站的施工三部分进入,一.由2号施工通道进入右线车站,向车站尾部施工上、中层导坑,二.由1号施工通道进入左洞,从站尾向起点方向施工左洞的上、中层导坑,三.从车站的起点向终点施工,车站起点是施工的主战场,可完成车站的上中下层导坑施工。详见图1 车站开挖平面示意图。

图1车站开挖平面示意图

2.2 进洞与开挖

进洞前采用φ76钢花管深层注浆加固,钢筋网喷支护边坡;对坡顶采用双道截水沟进行地表截、排、引水及对地表采用C25砼封闭,洞顶上方儿童医院填土范围采用20cm厚C15钢筋混凝土封面。进洞段采用Φ158大管棚,结合超前注浆,在开挖轮廓线外形成了约3m厚的加固圈,并在开挖过程中辅以超前小导管为辅的综合超前支护方案。

车站主体隧道断面大,采用双侧壁导坑法9步开挖成型,各分部采用浅孔微震爆破方法进行开挖。每侧壁导坑分三台阶开挖,每两台阶之间距离为上层开挖高度的1~1.5倍,相同层左右两侧壁之间错开15m左右;人工手持风动凿岩机钻眼,第一层开挖采用非电毫秒雷管微差不对称控制爆破,第二、三层开挖采用松动爆破结合控制爆破的作业方法。

2.3 核心土体的开挖

单洞中隔墙即双侧壁导坑留置核心土体部分,根据围岩类别可以设中间岩柱,一般按照40~60米距离留中间岩柱,中间岩柱尺寸按照6m×8m米留置。中隔墙设置临时I25b工字钢与主体格栅钢架对应形成导坑初期支护的加劲措施,岩柱设穿心式锚杆与工字钢焊接牢固,格栅钢架与中隔墙工字钢焊接连接。

核心土体的开挖,核心土分别取出,待一个洞二衬完成后再取另一个洞核心土,确保安全。待全断面完成开挖及支护后,二衬施工接近岩柱10~20m时采取静态爆破措施。

2.4 中间岩柱的施工

中间岩柱是指左洞、右洞之间的岩层部位,由于岩层属IV级页岩,需要采取短开挖进尺,弱光面爆破,早支护的施工方法,进尺达到20米即可进行预应力施作,中间岩柱是保护的重点,岩层扰动大小直接影响两拱成洞质量。每一循环必须进行测量定位,控制超欠挖,周边眼采取精确放线钻孔。控制装药量,控制炮眼深度。确保岩柱最小扰动次数。中间岩柱格栅钢架喷射混凝土强度达到设计强度85%以上,中间岩柱采用Φ32螺纹钢筋为预应力钢筋,利用工字钢或厚钢板带作锚板,安装锚具,采用穿心式千斤顶进行单端张拉锁定即可。选择一端固定,一端张拉,及时封锚。

2.5施工监控量测

新奥法设计施工的隧道,监控量测是施工中重要的一个环节。根据车站浅埋暗挖、特大断面、超小净距的特点,可借鉴的案例少见。委托资质深厚经验丰富的专业单位对隧道施工过程中进行了全程全面的监控量测。监控项目主要有:洞口仰坡变形监测、初支结构受力监测及洞内变形监测。分别设置了仰坡顶变形监测、洞内拱顶下沉和水平收敛监测、钢支撑内力、锚杆内力、围岩与喷射混凝土接触压力监测,还增加了洞内爆破振动监测。通过全面、及时、精准的监控对隧道开挖过程中支护、爆破参数的调整和各种加固防护措施采取起到了极为重要的作用。

3 施工管理

人是工程中主动因素,而管理人员则是主动因素中的控制因素,管理人员的配备就显的更为重要。在此我们不在详细介绍施工进度、质量、安全和风险的管理,而是从我们对管人员的监管和技术保障上介绍其特点。从整个标段角度出发,根据工程难点多难度大的特点,配备了现场管理人员、督导人员、专家组。明确了责、权、利,把大管理、粗放型管理逐步细化落实到具体部门、个人上来。配备技术现场管理人员、督导人员、专家组成员数量见下表1。

现场一线技术与管理人员是对现场最了解的管理人员,是发现与解决日常问题的主要力量。也是工程质量、安全、工期与风险控制等各方案的执行者。组织有利的施工技术与管理力量,是保证施工顺利协调进行的保障。督导组采用局、分公司两级领导机构,各自分派管理和技术力量长期驻点,实行蹲点督导,全程参与方案制定,进行安全、质量、进度及施工管理的全过程督导工作,强化各部门间协调配合。专家组由集团公司内的老专家和外单位聘请的专家等构成,对礼嘉车站浅埋暗挖、大断面、小净距隧道等技术难点提供强有力的技术支持。

表1人员配备

人 员 技 术 级 别 其它管理人员

教授高级工程师 高级工程师 工程师 助工 技术员

技术与管理 6 16 8 15 10

督导组 3 1 1

专家组 6 1

4 结语

1.进洞前对边坡的深层注浆和坡面防护,确保洞口坡体稳定。超前大管棚结合超前小导管的综合超前支护方案,对顺利进洞发挥了积极的作用。

2.超大断面隧道分块开挖,将大跨变为小跨,但同时由于工序较多,工序转换使得结构受力较为复杂,必须强调各部工字钢之间的连接质量和工序转换时的结构稳定,加强量测监控,及时准确返回监控数据,并调整施工方法。缩短开挖台阶和各分部的施工间隔,尽早使初期支护封闭成环,以保证安全和控制围岩变形。

3.针对超小净距超大断面隧道,左右洞开挖必须错开。单洞中核心土(或岩柱)的留置必须科学合理,并及时加固。拆除时更易缓慢,使应力得到的缓慢释放保证安全。

4.单洞中核心土(或岩柱)的开挖和左右洞中间岩柱两侧自由面的开挖均有严格的工艺要求,根据其特点应对爆破方案进行针对性的专门设计。

5.本工程埋深浅、跨度大、左右洞净距小,洞口局部地段偏压,工程较为复杂,国内可借鉴实例较少,具有开拓性。

参考文献

[1]黄成光.公路隧道施工[M].北京:人民交通出版社,2008.1 [2]王明杰隧道施工组织设计中的问题及改进措施[J].交通技术与经济 2007.6

作者简介:史永奇(1974—),男,本科,工程师

注:文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。

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