拱盖法在地铁车站施工中的应用?
近年来,随着科学技术的不断发展,建筑施工水平不断提高,施工技术不断更新。拱罩施工是一种新的施工技术,顾名思义就是拱罩结合。鉴于地铁车站盖挖与扣拱施工相结合,多用于暗挖、钻爆法施工的地铁车站。下面简要论述拱罩施工在地铁车站施工中的应用和工艺。
一、主站房拱盖法施工工艺
施工步骤如下:
第一步:主体侧导洞和冠梁施工。
开挖主导洞1和主导洞2进行初期支护,两导洞前后错开不小于5m。在主导洞外侧设置砂浆锚杆和锁脚锚杆,对大拱脚围岩进行加固。两个导孔连接后,将用作冠梁。
第二步:主体初期支护的拱架施工
主导洞3和主导洞4的开挖将作为车站拱顶的第一道支撑拱,主导洞3和主导洞4的开挖布置应保持在30m左右。素混凝土用于回填主导洞1和主导洞2的备用部分。然后,将第二层初始支撑施加到拱上。(增加第二层初期支护作为临时二次衬砌,以增加拱的整体强度)
第三步:车站土方开挖及预应力锚索施工。
拆除临时支撑,分层开挖,边开挖边在车站侧墙上施工预应力锚索,以加强冠梁下岩层的稳定性。同时要注意边墙松动爆破,保证冠梁下岩体的完整性。
第四步:车站主体二衬施工
车站地面二衬混凝土和部分侧墙混凝土,然后是主侧墙二衬混凝土,最后是中间板和柱。
第五步:主体二衬拱施工。
拱顶二衬混凝土结构分段施工,完成车站主体施工。制作拱顶二衬混凝土时应预留中板的支架,以加强中板的承载能力。
二、拱盖法施工技术控制要点
1,城市地下开挖钻爆施工的爆破控制。遵循“超前预报(超前管涌,严格注浆)、短进尺、快封闭、强支护、弱爆破、勤量测、快反馈”的原则。严格采用微震控制爆破,使用低爆速炸药和毫秒雷管进行跳跃,通过控制单段最大起爆药量来降低震动强度,减少对爆破施工段周边的影响。核心路堑采用抛掷爆破综合控制爆破技术,尽可能减少对围岩的扰动,充分利用围岩自身强度维持岩体稳定,有效控制地表下沉,控制车站围岩超挖和欠挖,达到良好的轮廓形成。
2.加强地面监控量测和洞内拱顶沉降、边墙收敛的观测。其目的和意义在于将监测数据与预测值进行对比,判断上一步施工工艺和参数是否满足或达到预期要求,同时实现下一步施工工艺和施工进度的控制,从而有效实现信息化施工;同时,监测可以保证开挖过程中周边建筑物、道路、管线的正常运行。
3.车站主体土方分层开挖时,应注意冠梁下壁岩层的稳定性控制。为保证车站土方分层开挖时冠梁下侧墙岩层的稳定性,侧墙应采用松动爆破,以保证冠梁下侧墙岩体的完整性。同时,为防止页岩因层理结构角度不合理而滑动或开裂,在站内土方分层开挖的同时,应对边墙进行锚杆或锚索施工,增加边墙岩体的稳定性。
三、拱盖法的适用范围及其与现有成熟施工方法的比较
1,适用范围。拱盖法一般适用于围岩等级在4级以上、地质条件较好的城市主干道,不允许采用盖挖法或地铁车站明挖施工。常用的“中孔法”、“侧孔法”、“PBA法”多适用于软弱岩土层。
2.施工方法的优缺点。地下暗挖车站施工常见的施工方法有“中洞法”、“侧洞法”和“PBA法”这三种施工方法有成功实施的先例,但也存在一定的缺陷和不足。“中孔法”就是现在的中孔法。先建立梁柱支撑体系,再施工边孔。“侧孔法”是先有两个侧孔,再施工中间孔。“PBA法”是以小导洞为桩梁,形成主要传力结构,在暗拱盖下开挖内坑。
“侧孔法”、“中孔法”、“PBA法”的缺点是:①导孔多、工序多、爆破次数多、扰动地层次数多;(2)支护复杂,初期支护拆除,弃工程量大;③导洞之间连接点多,支护体系薄弱;(4)进度慢,成本高,浪费多;⑤“PBA法”难以保证围护桩的垂直度。优点是掘进过程相对安全。
“拱盖法”的优点:①导孔少,工序少,爆破次数少,扰动次数少;(2)支护简单,初期支护拆除少,浪费工程量少;③导洞之间连接点少,支护体系有保障;(4)拱罩成型后,可大面积作业,效率高,缩短工期;⑤对于中风化板岩围岩,不需要打桩;⑥车站边墙施工采用预应力锚索,无临时支撑,确保施工安全。缺点是围岩强度高,冠梁下侧壁弱爆破难以控制。
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