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城市地下工程施工技术探讨

2018-05-02林育芳福建创盛建设有限公司福建福州350000

安徽建筑 2018年2期
关键词:人防盾构基坑

林育芳 (福建创盛建设有限公司,福建 福州 350000)

0 前言

城市地下工程的建设不仅提升了城市空间的利用率,而且可以推动城市的发展是,值得推广。但地下工程施工难度较大、种类繁多,这就需要施工单位有较高的施工技术,可以根据城市地下不同的施工环境科学选择施工技术。基于此,建筑企业必须深入研究地下工程施工技术,及时掌握新技术,更好地推动城市发展。

1 城市地下工程常见施工技术

城市地下工程常见的施工技术之一便是浅埋暗挖法,其主要针对地基较为软弱的情况。暗挖法的基本支护结构为刚性复合衬砌,并将地下洞室选择在软土地层与地表附近。施工费用较低、灵活性高是暗挖法的显著优势。值得注意的是,将暗挖法应用于城市地下工程建设中,虽然不需要采用过于专业的设备,但是暗挖法的风险管理阿难度较大,因此,并非所有的城市地下工程施工都可采用浅埋暗挖法。一般情况下,暗挖法在无水等施工环境下应用较多。

明挖法与边坡支护施工是城市地下工程施工技术的重要内容。如果城市地下地面较为平坦,可以优先考虑明挖法。采用明挖法的施工步骤为:①工程开挖需遵循分层、分段的原则,开挖深度需按照基坑机构的施工方案选择;②基坑开挖后,及时开展防水作业主体结构施工;③查看施工过程是否存在问题,无问题后开始基坑回填。在基坑明挖法的施工工序中,最为关键的便是边坡支护施工。混凝土灌注桩支柱、型钢支护等是边坡支护的常见方法。由于基坑明挖法具有简单、便捷、安全等特点,其被广泛地应用于城市地下隧道式工程的初期开挖。但是,基坑明挖法对城市地下周边环境会产生较大的影响,稍有不慎会破坏周边土质等结构。

在城市地下工程的施工技术中,部分工程需使用逆作法施工。范围较广、深度较大、环境复杂的地下工程常常会使用逆作法。如果基坑深度超过100m,或者操作空间较小、工期短,部分施工单位会优先考虑逆作法。

盾构法的应用离不开盾构机。首先,使用盾构机开挖隧道,并全面检测与评估周边的围岩,通过一定的防护措施尽可能地避免坍塌现象。围岩的防护措施可以通过盾构机管片拼接的结构,形成初砌,提高周边围岩的稳定性[1]。由于盾构法主要是通过盾构施工,因此施工工程的机械化程度较高,可节约一定的人力成本。与此同时,施工盾构机施工对城市地面的影响较小,盾构法适用于地层含水量较多的建筑工程。

管幕法的基础是单管,各个单管凭借锁扣连接,形成管排。之后,由专业人员在锁扣中间位置注浆处理,使管排成为较为完整的建筑结构。通过以上施工步骤施工,可以有效减少施工噪音,不会对周边环境与城市居民产生较大的影响。同时,采用管幕法施工,其开挖面积较小,不会对城市路面交通与地下水造成影响。在施工过程中,一般不会对地基等加固处理,但已被使用的钢管不可再次利用,使项目的成本增加。

2 城市地下工程施工技术的应用

以某城市的地下人防工程为例。该工程位于城市中心地段,地面为南北向城市主干道,道路工程在地下室顶板上方2.5m左右位置。地下建筑面积约为7920m2,层高4.96m。此外,道路改造面积约为9870m2。一般情况下,地下人防工程一般用于商业经营等,使用年限为70年。

该城市地下人防工程总长度约190m,采用混凝土建筑结构与600mm无梁楼板。地下室板厚650mm左右,剪力墙厚度约为350mm。本工程的主体施工工期仅为5个月。施工设计方案要求,后浇带封闭不仅需要两侧混凝土工龄为60d,而且需在低于两侧混凝土浇筑温度低时进行。之后,在两侧采用一定的支撑设施。本工程的施工难点在于工期较短,后浇带工程可能难以完成。其次,顶板施工危险性相对较大。同时,因该人防工程位于城市主干道,模板的支撑设计难度较大,通过一般的支撑结构难以有效保障施工安全。

因此本工程可以采用提前的封盖后浇带。针对特殊的支撑结构结构,可利用砖墙、面板等,形成强度较大的支撑结构。在封盖后浇带时,其配筋、厚度应按有关要求进行,并且需对泵管等设施进行预埋。在盖板强度达到有关要求后,采取支撑措施,如图1所示。

图1 预制盖板与浇筑示意图

常见的城市人防工程的设计,人防工程结构必须具备一定的延性。如遇特殊情况,常规武器的伤害较大,并且作用时间短。如果人防工程结构的延性不足,其抗荷载能力较差,难以有效分散不同方向的力。此外,在人防结构设计中,可采用“强剪弱弯”的结构设计,全面考虑城市人防工程的构件受力情况。部分受弯构架需采用双面配筋的方式,提高构件强度。

在施工过程中,施工人员需全面测量施工点,建立科学的测量控制体系。导墙施工后应采取一定的支护措施,并进行回填处理[2]。混凝土养护环节,盾构机等大型设备应在导墙较远位置施工,尽可能地避免导墙产生裂缝。槽段开挖必须严格遵守施工工序,开挖前调整相关设备,并对检测系统及时调整,确保开挖设备与检测系统的准确性。开挖阶段,有关人员必须密切关注监测系统,并及时记录重要数据,如果产生较大偏差,应及时纠正。

城市地下工程的浇筑工作必须确保混凝土的质量。混凝土的运输时间切忌过长,运输与完成浇筑的时间一般不超过1h。混凝土在浇筑过程中需采取必要的措施,尽可能防止混凝土出现分层离析的现象。在浇筑前,需对设计要求进行确认,判断混凝土质量等其它参数是否符合施工要求,并做好垃圾清除工作。工程浇筑的模板以及预埋件必须符合施工要求。倘若混凝土的浇筑高度过高,需采用串筒等工具,并在浇筑前填充水泥浆。浇筑后,可采取有关措施使混凝土的硬化速度加快,从而减少混凝土开裂现象。

在对人防工程布置钢筋时,可根据实际情况科学增加墙体水平构造筋。同时,适当减少普通钢筋的间距可以提高混凝土的的延性。在布置钢筋的过程中,可以通过双面筋对钢筋的间距进行确定,使双面筋与钢筋网保持垂直关系。在布置底板钢筋时,其保护层应将钢筋垫起,这一过程需采用相同配比的水泥砂浆垫块。

在开挖基坑时间,施工单位同样需做好监控工作,并安排专业人员监控基坑周边情况,一旦发现特殊情况,需立即停止作业,探查原因。并设置沉降观察点,通过测量判断基坑开挖是否对周边的环境、地质结构产生影响,并及时记录检测数据。

3 结语

综上所述,城市地下工程施工较为复杂,需根据地下工程实际情况合理选择施工技术。在施工过程中,针对钢筋布置、混凝土浇筑等细节,需进一步完善施工流程与技术管理,一旦发现问题需立即停止施工,并查明原因。除此之外,我国应加大对城市地下工程施工技术的研究力度,不断完善现有技术的不足之处,为城市的长远发展提供支持。

[1]饶平平,徐明,邵兆通,王翔宇,王喜春.BIM技术在“城市地下工程施工技术”课程教学中的应用[J].土木建筑工程信息技术,2016(03).

[2]赵小燕.城市轨道交通地下工程施工技术探讨[J].北方交通,2015(09).

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