论文部分内容阅读
摘要:随着我国国民经济实力不断增强, 作为解决城市交通的手段——地铁交通建设在许多大中城市日益受到高度重视。本文笔者结合某地下空间连接工程施工的若干技术难点进行分析,可供参考!
一、工程概况
某地铁工程地下空间连接工程位于杭州新塘河正下方,施工时不能对新塘河进行截留,只能进行迁改,同时必须满足新塘河的配水及防汛能力。新塘河起于姚江路,止于三堡二线船闸入钱塘江,全长约6200米。新塘河排涝泵站的最大排量为20m3/s,防洪设计水位绝对标高为6.9m,20年洪水位绝对标高5.00m。杭州降暴雨的概率及雨量都较大,热带气旋影响和侵袭的可能性均较大。同时,临河基坑的河水渗漏以及暴雨季节排水措施对确保基坑及其围护结构安全非常重要。因此,确保本工程施工安全以及汛期新塘河泄洪,是本工程施工的重中之重。
二、针对新塘河采取的施工组织的要点分析
1、总体施工安排
(1)、投入具有丰富经验的临河基坑施工队伍和施工管理人员,确保工程顺利、安全进行。
(2)、统计分析新塘河多年来的观测、监测数据,突出新塘河对工程本身的影响,并明确重点防范季节、措施,确保新塘河施工功能。
(3)、将掌握的资料提供给设计、监理、业主单位进行必要的方案调整,比如:地下连续墙的防渗措施、改河的围堰标准及标高、超大汛期的应急措施等等。
(4)、合理组织施工,尽可能避免在暴雨、台风季节施工临河段基坑。
2、临时箱涵涵施工
现状新塘河位于主体结构上方,施工过程中在基坑东侧新建一个临时箱涵,保证主体结构施工期间河流通畅。临时箱涵分两期施工,一期施工东水桥两侧吹填围堰和临时箱涵,二期施工东水桥范围内的临时箱涵,在将新塘河二期迁改至临时箱涵内后,施工主体基坑。
3、新塘河两次临时改河
根据总体施工安排,进场后首先围堰新塘河东侧,将新塘河导改至西侧,施工临时箱涵,完工后将河水导改至临时箱涵内,围堰新塘河西侧,施工地下空间主体基坑。新塘河一期临时改河采用吹砂围堰的形式,施工临时箱涵。河道一期临时迁改后最窄处约13m。新塘河二期临时改河将河到导改至临时围堰内,在主体基坑两头采用吹啥围堰和混凝土堰体围堰,施工地下空间主体基坑。
4、新塘河永久改河
主体完工后,施工东水桥永久箱涵,最终将新塘河导改至永久箱涵内,施工附属结构。
三、临河基坑施工
(一)施工防水
1地下墙接缝防水
保证地下墙的接缝质量,是地下墙施工关键所在,是今后基坑开挖的安全保证,因此对地下墙的接头一定要做好保护和彻底清除接头范围内的淤泥等工作,以满足接缝止水要求。然而在施工中无论是在成槽中碎土坍落和水泥浆液的绕流都会在接头上粘附很多顽固的淤泥不易清理,另外沉渣的产生也会在接头形成夹泥。因此必须采取有效措施来确保地下墙接头防渗效果,采取措施如下:
1)、减少泥浆中的含砂量
加强清孔力度,将含砂量多的泥浆抽除,降低泥浆中的含砂量。
保持泥浆中粘度不小于25秒,使砂能较长时间悬浮在泥浆中,避免在浇灌混凝土过程中大量沉淀流向接头处和影响混凝土浇灌速度。
严格控制泥浆回收质量,PH大于12的泥浆必须废弃,因为该泥浆化学性质已经被破坏,无法再进行调整,回收使用会破坏好的泥浆,使泥浆发生离析,造成沉淀增加。
2)、接头处理控制
成槽完成后先用液压抓斗的斗齿贴住端头,然后反复上下刮除黏附在接头上大块的淤泥。
3)、混凝土浇灌过程中控制
严格控制导管埋入砼中的深度始终保持在2~6m之间,不能超过6m,否则会造成闷管和因混凝土翻不上来,造成接缝夹泥现象,同时也绝对不允许发生导管拔空现象,如万一拔空导管,应立即测量砼面标高,将砼面上的淤泥吸清,然后重新开管放入球胆浇筑砼。保证商品砼的供应量,工地施工技术人员必须对拌站提供的砼級配单进行审核并测试其到达施工现场后的砼坍落度,保证商品砼供应的质量。
2加强施工监测
根据设计提出的施工监测内容,在施工中与确定的专职监测单位、施工单位、监理单位等协商建立一套合理有效的监测内容。详细调查临河基坑与河道的情况并整理成图表;根据实际工况合理安排围护结构、土体加固、挖土顺序和制定切实可行的监测及监护方案。并根据监测内容,适时地调整施工工况和施工步骤进行信息化指导施工,采用其它各种相关措施控制围护结构和保护对象的变形。降水施工时在基坑两侧外设置水位观测孔时刻观测坑外地下水位变化情况,避免大量抽除坑外地下水而造成建筑物沉降、倾斜、管线沉降等问题。
(二)雨季施工基坑安全注意要点
在暴雨施工期间,施工现场配备充足的抽水设备,保证暴雨期间基坑内的排水。为防止施工期间突下暴雨,导致新塘河河水上涨,河水漫过两侧围堰涌入基坑,在主体基坑围护结构地连墙上方增设30cm宽、1m高钢筋混凝土挡水墙,保证基坑安全。
四、超深入岩地下连续墙施工
(一)、地墙超深分析
1、本地下空间连接工程为地铁4号线和7号线换乘节点,南北向为地铁4号线,基坑长为62.9m,为地下二层段,底板埋深为20m;东西向为地铁7号线,基坑长为42m,为地下三层段,底板埋深为28.3m。
2、承压含水层主要分布于深部的⑿2层中砂、⑿4层圆砾和⒁2层圆砾中,承压水头埋深为地表以下11.24m,隔水层为上部的淤泥质土和粘土层。因此设计采用57m深地下墙,进入泥质粉砂岩1m,同时隔断基坑内承压水补给。
(二)、超深地下墙成槽机选型
根据现状和工程地质情况的分析,采用液压抓斗重型成槽机及SK-260冲抓锥进行成槽施工。该机的优点是:设备简单,操作方便,行动灵活,工效高,挖槽能力强,通用性大,成本低。 五、附属结构1号出入口暗挖段施工
(一)、暗挖段施工
本工程附屬结构1号出入口由于受到DN1800污水管的影响,位于污水管线下部分结构采用浅埋暗挖工法施工。因此如何合理安排暗挖施工工序、快速施工确保施工安全是本工程的施工重点和难点。
1、技术措施:根据施工监测数据,采用数值模拟分析,研究施工顺序、步距,确定合理分块顺序,适宜步距,全过程进行信息化管理,加强过程监测,实施动态化施工。
2、采用CRD工法施工,分部分块开挖施工、快速封闭完成。加强隧道超前支护及初期支护,各分部分块错开一定安全距离,开挖后及时支护。施工二衬时,严格控制一次拆除临时支撑的长度,采取换撑措施,以策安全。
3、加强超前支护:采用超前小导管注浆加固,大管棚+小导管进行支护,根据土层特点选择不同的注浆材料,严格控制浆液配合比,检查注浆效果;采取超前探测地层,根据地层特点动态设置超前小导管和选用合适的浆液。
4、加强监控量测:设置洞内和地表监测点,在开挖和支撑拆除中,加强监测频率,根据监测结果反馈指导施工。
(二)、暗挖隧道结构防水设计
本工程施工防水节点多、结构防水要求高,特别是隧道分多步开挖及衬砌,时间间隔长,在防水层的保护上存在一定困难。如何保护防水层、保证结构自防水的效果,达到不渗不漏是工程的重点及难点。
1、严把防水材料、商品砼的进场质量检验关。
2、防水层施作前,对暗挖隧道的初期支护进行注浆堵漏,达到基面无渗漏点,确保防水层的无水作业。
3、防水层施作确保防水层的铺设质量;钢筋搬运、绑扎及衬砌施工时加强对防水层的保护和检查,钢筋尽量使用机械连接方式,在必须使用电焊时,在电焊及防水层之间垫上移动式防护板。
4、对衬砌混凝土的配合比、运输、浇注、振捣、养护、拆摸等环节全过程监控,确保衬砌结构的自防水能力,这是工程的防水之本。
5、施工缝和变形缝处的止水带要严格按设计安装,接头处的混凝土要认真振捣;尤其是地裂缝段的变形缝处理。
6、衬砌完工后,及时对暗挖隧道的二次衬砌拱部背后进行回填注浆。
总结及体会
地铁施工是一个系统工程,也是最容易出现质量通病的薄弱环节。该工程在连接工程施工过程中有如下几点值得借鉴:
(1)首先强调设计和施工的有机结合:一个精品工程的产生既要有针对性的精心设计,又需要施工认真实施,针对容易出现渗漏的薄弱环节制定对结构施工影响最小、操作最简单有效的方案。还要充分预见到容易出现渗漏水部位的后期维修方案,做到有的放矢。
(2)防水施工强调预防和前瞻性,一旦措施不到位对后期维修和运营将造成不利影响。尤其是二次结构及结构结合部位。以该工程为例,在站台板结合部及主体附属结构结合部后期仍存在渗漏点,由于工作面狭窄,给后期维修带来较大难度。因此在下道结构工序覆盖前要切实做好前道工序各道环节,从材料到各细部做到一丝不苟,使工程整体防水质量达到预期效果。
一、工程概况
某地铁工程地下空间连接工程位于杭州新塘河正下方,施工时不能对新塘河进行截留,只能进行迁改,同时必须满足新塘河的配水及防汛能力。新塘河起于姚江路,止于三堡二线船闸入钱塘江,全长约6200米。新塘河排涝泵站的最大排量为20m3/s,防洪设计水位绝对标高为6.9m,20年洪水位绝对标高5.00m。杭州降暴雨的概率及雨量都较大,热带气旋影响和侵袭的可能性均较大。同时,临河基坑的河水渗漏以及暴雨季节排水措施对确保基坑及其围护结构安全非常重要。因此,确保本工程施工安全以及汛期新塘河泄洪,是本工程施工的重中之重。
二、针对新塘河采取的施工组织的要点分析
1、总体施工安排
(1)、投入具有丰富经验的临河基坑施工队伍和施工管理人员,确保工程顺利、安全进行。
(2)、统计分析新塘河多年来的观测、监测数据,突出新塘河对工程本身的影响,并明确重点防范季节、措施,确保新塘河施工功能。
(3)、将掌握的资料提供给设计、监理、业主单位进行必要的方案调整,比如:地下连续墙的防渗措施、改河的围堰标准及标高、超大汛期的应急措施等等。
(4)、合理组织施工,尽可能避免在暴雨、台风季节施工临河段基坑。
2、临时箱涵涵施工
现状新塘河位于主体结构上方,施工过程中在基坑东侧新建一个临时箱涵,保证主体结构施工期间河流通畅。临时箱涵分两期施工,一期施工东水桥两侧吹填围堰和临时箱涵,二期施工东水桥范围内的临时箱涵,在将新塘河二期迁改至临时箱涵内后,施工主体基坑。
3、新塘河两次临时改河
根据总体施工安排,进场后首先围堰新塘河东侧,将新塘河导改至西侧,施工临时箱涵,完工后将河水导改至临时箱涵内,围堰新塘河西侧,施工地下空间主体基坑。新塘河一期临时改河采用吹砂围堰的形式,施工临时箱涵。河道一期临时迁改后最窄处约13m。新塘河二期临时改河将河到导改至临时围堰内,在主体基坑两头采用吹啥围堰和混凝土堰体围堰,施工地下空间主体基坑。
4、新塘河永久改河
主体完工后,施工东水桥永久箱涵,最终将新塘河导改至永久箱涵内,施工附属结构。
三、临河基坑施工
(一)施工防水
1地下墙接缝防水
保证地下墙的接缝质量,是地下墙施工关键所在,是今后基坑开挖的安全保证,因此对地下墙的接头一定要做好保护和彻底清除接头范围内的淤泥等工作,以满足接缝止水要求。然而在施工中无论是在成槽中碎土坍落和水泥浆液的绕流都会在接头上粘附很多顽固的淤泥不易清理,另外沉渣的产生也会在接头形成夹泥。因此必须采取有效措施来确保地下墙接头防渗效果,采取措施如下:
1)、减少泥浆中的含砂量
加强清孔力度,将含砂量多的泥浆抽除,降低泥浆中的含砂量。
保持泥浆中粘度不小于25秒,使砂能较长时间悬浮在泥浆中,避免在浇灌混凝土过程中大量沉淀流向接头处和影响混凝土浇灌速度。
严格控制泥浆回收质量,PH大于12的泥浆必须废弃,因为该泥浆化学性质已经被破坏,无法再进行调整,回收使用会破坏好的泥浆,使泥浆发生离析,造成沉淀增加。
2)、接头处理控制
成槽完成后先用液压抓斗的斗齿贴住端头,然后反复上下刮除黏附在接头上大块的淤泥。
3)、混凝土浇灌过程中控制
严格控制导管埋入砼中的深度始终保持在2~6m之间,不能超过6m,否则会造成闷管和因混凝土翻不上来,造成接缝夹泥现象,同时也绝对不允许发生导管拔空现象,如万一拔空导管,应立即测量砼面标高,将砼面上的淤泥吸清,然后重新开管放入球胆浇筑砼。保证商品砼的供应量,工地施工技术人员必须对拌站提供的砼級配单进行审核并测试其到达施工现场后的砼坍落度,保证商品砼供应的质量。
2加强施工监测
根据设计提出的施工监测内容,在施工中与确定的专职监测单位、施工单位、监理单位等协商建立一套合理有效的监测内容。详细调查临河基坑与河道的情况并整理成图表;根据实际工况合理安排围护结构、土体加固、挖土顺序和制定切实可行的监测及监护方案。并根据监测内容,适时地调整施工工况和施工步骤进行信息化指导施工,采用其它各种相关措施控制围护结构和保护对象的变形。降水施工时在基坑两侧外设置水位观测孔时刻观测坑外地下水位变化情况,避免大量抽除坑外地下水而造成建筑物沉降、倾斜、管线沉降等问题。
(二)雨季施工基坑安全注意要点
在暴雨施工期间,施工现场配备充足的抽水设备,保证暴雨期间基坑内的排水。为防止施工期间突下暴雨,导致新塘河河水上涨,河水漫过两侧围堰涌入基坑,在主体基坑围护结构地连墙上方增设30cm宽、1m高钢筋混凝土挡水墙,保证基坑安全。
四、超深入岩地下连续墙施工
(一)、地墙超深分析
1、本地下空间连接工程为地铁4号线和7号线换乘节点,南北向为地铁4号线,基坑长为62.9m,为地下二层段,底板埋深为20m;东西向为地铁7号线,基坑长为42m,为地下三层段,底板埋深为28.3m。
2、承压含水层主要分布于深部的⑿2层中砂、⑿4层圆砾和⒁2层圆砾中,承压水头埋深为地表以下11.24m,隔水层为上部的淤泥质土和粘土层。因此设计采用57m深地下墙,进入泥质粉砂岩1m,同时隔断基坑内承压水补给。
(二)、超深地下墙成槽机选型
根据现状和工程地质情况的分析,采用液压抓斗重型成槽机及SK-260冲抓锥进行成槽施工。该机的优点是:设备简单,操作方便,行动灵活,工效高,挖槽能力强,通用性大,成本低。 五、附属结构1号出入口暗挖段施工
(一)、暗挖段施工
本工程附屬结构1号出入口由于受到DN1800污水管的影响,位于污水管线下部分结构采用浅埋暗挖工法施工。因此如何合理安排暗挖施工工序、快速施工确保施工安全是本工程的施工重点和难点。
1、技术措施:根据施工监测数据,采用数值模拟分析,研究施工顺序、步距,确定合理分块顺序,适宜步距,全过程进行信息化管理,加强过程监测,实施动态化施工。
2、采用CRD工法施工,分部分块开挖施工、快速封闭完成。加强隧道超前支护及初期支护,各分部分块错开一定安全距离,开挖后及时支护。施工二衬时,严格控制一次拆除临时支撑的长度,采取换撑措施,以策安全。
3、加强超前支护:采用超前小导管注浆加固,大管棚+小导管进行支护,根据土层特点选择不同的注浆材料,严格控制浆液配合比,检查注浆效果;采取超前探测地层,根据地层特点动态设置超前小导管和选用合适的浆液。
4、加强监控量测:设置洞内和地表监测点,在开挖和支撑拆除中,加强监测频率,根据监测结果反馈指导施工。
(二)、暗挖隧道结构防水设计
本工程施工防水节点多、结构防水要求高,特别是隧道分多步开挖及衬砌,时间间隔长,在防水层的保护上存在一定困难。如何保护防水层、保证结构自防水的效果,达到不渗不漏是工程的重点及难点。
1、严把防水材料、商品砼的进场质量检验关。
2、防水层施作前,对暗挖隧道的初期支护进行注浆堵漏,达到基面无渗漏点,确保防水层的无水作业。
3、防水层施作确保防水层的铺设质量;钢筋搬运、绑扎及衬砌施工时加强对防水层的保护和检查,钢筋尽量使用机械连接方式,在必须使用电焊时,在电焊及防水层之间垫上移动式防护板。
4、对衬砌混凝土的配合比、运输、浇注、振捣、养护、拆摸等环节全过程监控,确保衬砌结构的自防水能力,这是工程的防水之本。
5、施工缝和变形缝处的止水带要严格按设计安装,接头处的混凝土要认真振捣;尤其是地裂缝段的变形缝处理。
6、衬砌完工后,及时对暗挖隧道的二次衬砌拱部背后进行回填注浆。
总结及体会
地铁施工是一个系统工程,也是最容易出现质量通病的薄弱环节。该工程在连接工程施工过程中有如下几点值得借鉴:
(1)首先强调设计和施工的有机结合:一个精品工程的产生既要有针对性的精心设计,又需要施工认真实施,针对容易出现渗漏的薄弱环节制定对结构施工影响最小、操作最简单有效的方案。还要充分预见到容易出现渗漏水部位的后期维修方案,做到有的放矢。
(2)防水施工强调预防和前瞻性,一旦措施不到位对后期维修和运营将造成不利影响。尤其是二次结构及结构结合部位。以该工程为例,在站台板结合部及主体附属结构结合部后期仍存在渗漏点,由于工作面狭窄,给后期维修带来较大难度。因此在下道结构工序覆盖前要切实做好前道工序各道环节,从材料到各细部做到一丝不苟,使工程整体防水质量达到预期效果。