岳鑫明 張聚昆
摘要:本文重點分析車站地下通道施工中地下連續(xù)墻為圍護(hù)結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式,從火車站常用的地下通道建筑物的組成入手,敘述了地下通道施工方法的選擇、地下連續(xù)墻概述、明挖法地下連續(xù)墻圍護(hù)、地下連續(xù)墻施工工序等內(nèi)容。
關(guān)鍵詞:地下連續(xù)墻;地下通道;圍護(hù)結(jié)構(gòu);明挖法
1 地下通道建筑物的組成
地下通道屬火車站客流交通基礎(chǔ)設(shè)施,連接站臺、站廳和出站三個功能部分。其中站臺是系統(tǒng)中一個人流樞紐,供乘客集散與轉(zhuǎn)乘;站廳是客運人流進(jìn)入站臺前的一個過渡和停留,同時提供了室內(nèi)環(huán)境的休息空間,讓乘客的等待變得舒適與及時,出站能將集中的下車旅客引導(dǎo)分流出去,而地下通道能將站臺與站臺、站臺與站廳、站臺與出站有效的連接起來,并提供了可靠、安全的通行空間;同時為車站節(jié)省了有限的地面空間。為了保證安全運行和為乘客及員工提供舒適的環(huán)境,地下通道還要安裝通風(fēng)、空調(diào)、采暖、給排水、供電、通信、防災(zāi)等設(shè)備系統(tǒng)。
2 地下通道施工方法的選擇
地下通道在車站限界內(nèi)修建,其施工技術(shù)要求高、難度大、造價高。施工方法需要考慮各種因素影響,如選擇地上修建還是地下修建、出口如何連接、是否利用已有建筑,還有施工機(jī)具和資金條件等因素的影響非常大。地下通道的施工方法主要受到地質(zhì)條件、沿線建筑環(huán)境、環(huán)保要求、施工單位的技術(shù)水平、新技術(shù)的應(yīng)用等因素限制。地下工程和地面施工有很多不同,在初步設(shè)計、施工圖設(shè)計之前,設(shè)計院要研究設(shè)計方案與施工工藝匹配,確認(rèn)基本的施工方法是否適用。在適用施工方法的基礎(chǔ)上所作出的設(shè)計才是可行的。反之若選用的施工機(jī)械不得當(dāng),施工方法不對應(yīng),就會導(dǎo)致施工中遇到諸多問題,甚至可能造成工程建設(shè)失敗,最后不得不改用其他施工方法。本文地下通道基坑選用地下連續(xù)墻作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)。
3 地下連續(xù)墻概述
地下連續(xù)墻適用于深基坑作業(yè),它是先施做導(dǎo)墻,在導(dǎo)墻的引導(dǎo)和保護(hù)下利用挖槽機(jī)械進(jìn)行挖槽,并填充泥漿。開挖至設(shè)計標(biāo)高后進(jìn)行清槽。槽底達(dá)到清渣要求及時吊放鋼筋籠和安放單元接頭,然后用導(dǎo)管灌筑混凝土形成單元槽段。所有單元槽段完成后進(jìn)行接頭處理形成一道連續(xù)的鋼筋混凝土墻壁,作為截水擋水、防滲、承重、支擋的圍護(hù)結(jié)構(gòu)。本法特點是工效高、工期短,施工振動小,施工安全可靠。地下連續(xù)墻成型墻體剛度大、整體性好,防滲性能好,可承受很大的土壓力,亦可作為剛性基礎(chǔ),防止發(fā)生地基沉降或塌方事故。
4 明挖法地下連續(xù)墻圍護(hù)
地下通道的修建要配合車站線路、車站建筑和車站限界,其施工方法必須考慮車站特點、車站布局規(guī)劃、人流疏散路徑,結(jié)合工程特點、水文地質(zhì)等因地制宜的選擇。明挖法是指從自然地面標(biāo)高開始從上向下開挖,施工中講究的就是一個“明”字,即從地面就能窺見整體的施工全貌;開挖完成再從底部施做主體結(jié)構(gòu),最后回填基坑,恢復(fù)地面的施工方法。而在采用明挖法進(jìn)行施工時,支護(hù)不當(dāng)易發(fā)生邊坡滑移或基坑整體失穩(wěn),造成財產(chǎn)和人員損失,因此設(shè)置圍護(hù)結(jié)構(gòu)顯得很必要。在車站區(qū)域內(nèi)部,功能建筑物繁多,各工種作業(yè)交叉,工作交界面復(fù)雜,且基坑深大,地質(zhì)條件差,無足夠空地滿足施工需要,則可采用地下連續(xù)墻作為圍護(hù)結(jié)構(gòu),無須放坡占地,可將施工區(qū)域限制在墻體范圍內(nèi)。
5 地下連續(xù)墻施工工序
地下連續(xù)墻施工需遵循流程工序,其中導(dǎo)向墻制作、開挖成槽與清槽、鋼筋與混凝土施工是主要的工序。
(1)導(dǎo)向墻施工。導(dǎo)墻不是主體結(jié)構(gòu),它作為臨時構(gòu)筑物是為成槽機(jī)提供導(dǎo)向,保證其順利下放抓斗開挖槽段,同時在開挖槽段內(nèi)土體時提供保護(hù),穩(wěn)定槽體兩側(cè)的側(cè)壁。導(dǎo)墻施工需做好軸線控制、尺寸控制、垂直度控制和平整度控制。
(2)槽段劃分。槽段劃分根據(jù)設(shè)計圖紙給定并參考成槽機(jī)抓斗3抓成槽的尺寸綜合決定。同時考慮地質(zhì)條件、鋼筋網(wǎng)起吊能力、混凝土灌注方法等條件。地下連續(xù)墻施工槽段寬度一般在48米,本文標(biāo)準(zhǔn)槽段按5m進(jìn)行劃分。
(3)泥漿制作。一定高度的泥漿面具有維護(hù)槽壁的穩(wěn)定,懸浮鉆渣和防止地下水侵入的作用。在施工場地設(shè)置泥漿池,存放和循環(huán)泥漿使用,并及時進(jìn)行補(bǔ)充、再生和更換,最大程度利用循環(huán)泥漿,泥漿的循環(huán)置換可防止槽內(nèi)泥漿沉淀造成槽壁坍塌和槽底沉渣。泥漿采用膨潤土泥漿,并添加羧甲基纖維素鈉(CMC)和純堿。配比為膨潤土:水:純堿:CMC=80:3.4:1000:3。
(4)開挖成槽。本工程選用沖擊鉆機(jī)造孔。成槽后地下連續(xù)墻能達(dá)到800mm厚,共有70個槽段,槽段相接處采用工字鋼接頭。
(5)清槽。鉆機(jī)成孔后,進(jìn)行沉渣厚度量測,認(rèn)真清槽,沉渣厚度不可過厚,過厚會引起端部抗力減弱,引起后期沉降,所以厚度控制在150mm以內(nèi)。清槽完成及時進(jìn)行下一道工序施工,避免晾槽時間過長造成槽壁坍塌和槽底沉渣。
(6)鋼筋籠的制作與吊裝。鋼筋籠受力鋼筋采用熱軋帶肋鋼筋,主筋采用機(jī)械套筒冷連接。鋼筋籠在附近堅固地面上按照單元槽段制作,制作完成后整體吊裝入槽。鋼筋籠吊點位置需經(jīng)過力學(xué)計算確定,主副吊車(主吊選用150噸履帶吊,副吊為50噸履帶吊)配合,使鋼筋籠對準(zhǔn)槽段中心,將鋼筋籠垂直而又準(zhǔn)確的下放到已經(jīng)開挖好的地下連續(xù)墻槽段。
(7)水下混凝土的灌注。本工程混凝土(C30強(qiáng)度等級)灌注屬于水下灌注,采用雙導(dǎo)管配合灌注方法。導(dǎo)管始終不能拔出,埋置深度要保證在混凝土面2米以下,雙導(dǎo)管混凝土面高差不得大于30cm。隨著澆筑的進(jìn)行逐漸提升導(dǎo)管,提升到一定高度進(jìn)行導(dǎo)管拆除。拆除導(dǎo)管時間要快,以確保混凝土連續(xù)澆筑的中斷時間不得超過0.5h。從基坑開挖后情況來看,總體成槽質(zhì)量良好,各項指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計圖紙要求。
6 結(jié)語
地下連續(xù)墻具有工效高、工期短,施工振動小,施工安全可靠的特點,建成之后成型墻體剛度大、整體性好,防滲性能好,可作為截水擋水、防滲、承重、支擋的圍護(hù)結(jié)構(gòu)。
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作者簡介:岳鑫明,男,本科,現(xiàn)就職于北京鐵路局北京西工務(wù)段,從事鐵路工務(wù)與調(diào)度工作,軌道交通方向。