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盖挖法施工技术在浅埋地铁车站施工中的应用

2020-03-07姚俊东

工程建设与设计 2020年2期
关键词:钢管车站顶板

姚俊东

(中铁一局集团城市轨道交通工程有限公司,江苏无锡214000)

1 盖挖法施工概述

1.1 盖挖法施工的特点

盖挖法施工期间仅仅需要占用基坑一半宽度的路面交通,并不会对该路段所有的路面交通产生影响,可以通过道路的改造以及路面系统的临时搭建,保证道路原有的通行能力。临时路面系统也可以作为施工场地和交通道路进行使用,通过在临时路面下方进行管线悬吊的方式,有效避免管线的迁改,提高施工效率以及施工质量,减少施工过程中成本和资源的浪费。在具体开展盖挖法施工的过程中,工程项目建设人员在施工车站基坑1/2宽度范围内进行第一道支撑、立柱桩以及围护结构的施工,并进行临时路面系统的铺设,可以利用外侧道路实现交通的通行。其次,工程项目建设人员需要将交通导行已经完成临时路面系统铺设的一侧,并设置进料孔、通风装置以及取土孔等相关设施。在1/2基坑宽度范围内的临时路面下,以盖挖逆作或者顺作的方式进行基坑的开挖以及主体结构施工,在车站施工完成之后施工单位需要分幅拆除临时路面系统,恢复原有道路以及路面交通设施。

1.2 盖挖法施工技术的演变

近年来,盖挖法施工技术融合了各种各样先进的施工技术,其施工效率和施工质量得到了有效的提升。首先,通过对浅基坑和土层上的盖板进行修建,然后再对覆盖层进行回填,在盖板下进行地铁车站的施工能够有效缩短施工工期,降低施工成本,提高施工经济效益和社会效益,减少施工过程中对道路交通造成的影响。同时,盖挖法施工技术更加符合当前时代发展的要求以及交通发达城市的需要,结合矿山法对地铁隧道中间与两侧的结构进行施工,能够在保证工程项目建设质量的同时,缩短工程建设周期,提高工程的效率。盖挖法施工技术的合理应用能够减少施工阶段对地面交通产生的影响,如武汉地铁建设都采用了盖挖法施工技术。盖挖法施工技术在实际应用的过程中,需要结合地理特征以及地势条件,采取有效的施工方法。武汉的地质条件差异比较大,大部分线路周围的建筑物设施比较多,地层为黏土地层、高承压水粉细砂层及淤泥软土层,这也导致在开展地铁车站施工过程中存在较大的难度[1]。

1.3 盖挖法施工技术的优势

盖挖法施工技术在浅埋地铁车站施工中的有效应用可以显著减少在地铁施工过程中对城市正常交通环境造成的影响。具体的施工期间可以利用盖板对地下管线进行保护,从而可以减少工程建设的资金投入,合理减少管线迁改的工作量,保证工程项目能够顺利完工。同时,盖挖法施工技术还可以对无法施工的复杂城市环境的地下结构进行全面施工,保证交通的正常运行,有效减少施工过程中造成的环境污染以及生态系统破坏。另外,盖挖法施工技术的应用可以有效避免深挖的施工流程,减少施工工作量,降低工程施工费用,从而可以最大限度地减少实际开挖土方量,有效节约工作时间,缓解施工工期所带来的经济压力。

2 盖挖法施工技术在浅埋地铁车站施工中的应用

2.1 钢管柱的定位和安装

钢管柱的定位和安装在盖挖法施工技术中有着十分关键的作用。在盖挖顺作法施工当中,钢管柱作为永久柱进行使用。在地铁车站使用前期钢管柱主要起到承受汽车荷载以及顶板荷载的作用,在地铁车站使用后期,将会与板和梁共同承受压力。结合钢管柱的安装要求以及设计特点,采取上下两端同时定位法进行钢管柱的固定,工作人员应用花篮螺栓进行上端的调节定位。在清除桩头混凝土之后,先后进行桩基超声波检测定位器安装以及桩质量检测等相关流程。在进行钢管柱安装的过程中,工作人员首先需要利用激光投影仪或者全站仪对钢管柱进行放样处理并使用垂球掉线法进行复核。然后需要安装钢筋网片进行固定,将预制定位器安装在钢筋网片之上,用长脚螺栓固定钢管柱和混凝土桩,并用水平尺抄平。最后,需要用混凝土对定位器的底部进行填补,使得定位既能够得到进一步的加固,工作人员在整个安装过程中不能进入柱底进行操作。所以,必须要保证钢铁柱安装位置的精确性,保证钢管柱安装的水平度,做好钢管柱的固定工作,保证钢管柱的安装质量。施工人员在钢管柱就位之后需要调节钢管柱上口的位置,使其与下口能够有效对应,保证钢管柱的垂直度。测量人员需要重新使用全站仪,放出钢管柱中心点,使其中心点能够和柱顶中心点相互重合起来。之后使用顶丝以钢套管为支撑面和钢管顶面焊接起来,在钢管柱和钢护筒中焊接一定直径的钢筋,进一步加固钢管柱的位置,在钢管柱固定好之后可以进行钢管柱内混凝土的浇筑。

2.2 做好水平受力构件设计

在地铁车站施工过程中,应用盖挖法施工技术进行建设,车站的受力构件主要包含临时钢支撑以及车站顶板结构2部分内容。临时钢支撑区域的验算以及相关参数的设定可以参照普通明挖法支撑体系进行设计。车站顶板设计过程中需要考虑与使用状态和施工状态相符合的计算模型,进行截面验算以及内力分析活动。在设计过程中,设计人员可以从正常使用极限状态以及承载能力极限状态2个过程进行设计。经过对这2个阶段受力和变形的分析,能够得到相关构件的控制标准,更好地满足车站建设的需求。其次,车站顶板还需要进行分期倒边施工,先完成一部分顶板施工,覆土之后再完成后续顶板施工,最后完成基坑开挖及结构施工,保证施工的有序性和科学性,使得盖挖法施工技术在浅埋地铁车站施工中能够得到科学系统的应用[2]。

2.3 做好结构防水施工

地铁车站的防水性能影响地铁车站的正常稳定使用,影响地铁车站的使用寿命以及使用效率,因此,需要加强对地铁车站防水施工质量的重视。在应用盖挖法施工技术进行浅埋地铁车站施工过程中,为了保证施工质量和防水质量,要求车站侧墙采取斜切面的方式进行施工,保证混凝土能够饱满填充。在施工缝隙位置处设置2道止水条,并且沿着纵向施工缝的位置进行注浆管的埋设。在开展下部混凝土浇筑的过程中,需要对交界面的位置处进行凿毛处理和清洁处理,然后使用微膨胀混凝土或者无收缩混凝土进行充填,提高系统的耐水性能。在施工过程中,考虑盖挖施工容易引发的围护结构差异沉降以及临时立柱功能问题,需要加强对病害的防治以及顶板开裂病害的重视。要求工作人员能够将围护结构与柱子以及柱子与柱子之间的差异沉降控制在20mm之内,可以适当调整桩直径,提高单桩承载力。在桩基施工中,可以通过预先埋设桩端以及桩侧注浆管的方式,提高桩基施工质量和桩基施工效率,减少桩的沉降。

3 结语

盖挖法施工技术在浅埋地铁车站施工中的有效应用能够极大地提升地铁车站的施工效率,减少施工过程中对周围交通环境所造成的影响,保证施工效率和施工安全性。因此,需要加强对盖挖法施工技术的探究,明确盖挖法施工技术在实际应用的过程中需要注意的问题和技术要点,提高盖挖法施工技术的应用效率和应用价值,促进我国地铁车站建设项目的持续稳定进步。

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