臨近既有地鐵高架線軟土明挖管廊施工技術(shù)

董 彬

(中交二航局第四工程有限公司，安徽 蕪湖 241000)

1 工程概況

某市域鐵路項(xiàng)目工程道路總長約為13.25 km，其中包含了3座大橋、7座中小橋。在道路的規(guī)劃里紅線寬度為60 m，兩側(cè)各設(shè)有20 m的綠化帶。次合同段廊道部分里程區(qū)段是K2+530～K9+300，其中包含主線管廊6.77 km、支線管廊0.33km以及管廊的監(jiān)控中心1座。區(qū)間隧道使用明挖順作法展開施工，將復(fù)合墻形式作為主體結(jié)構(gòu)，標(biāo)準(zhǔn)的路段都用單箱三室矩形框架的結(jié)構(gòu)。

2 施工中的難點(diǎn)

由于不同城市其地質(zhì)也不盡相同，在區(qū)間隧道開始挖掘時(shí)，很多地鐵區(qū)間隧道下穿城市建筑物以及市政橋梁都會(huì)對(duì)周邊地層產(chǎn)生程度不等的影響[1]。淺埋地鐵車站和區(qū)間隧道一般采用明挖的方法，此方法屬于深基坑工程技術(shù)的一類，保護(hù)基坑周邊原有的地貌是該技術(shù)的一個(gè)難點(diǎn)，為了防止地表出現(xiàn)沉降的現(xiàn)象，應(yīng)盡量避免對(duì)原建筑物產(chǎn)生影響。隧道明挖的辦法極其容易造成地面道路的下臥層軟硬程度不均勻，從而引發(fā)比較大的沉降現(xiàn)象，也會(huì)對(duì)地面道路施工造成較為嚴(yán)重的影響。

在本文所探討的工程中，區(qū)間隧道使用明挖順作法展開施工，將復(fù)合土釘墻形式作為主體結(jié)構(gòu)，單箱三室矩形框架是標(biāo)準(zhǔn)路段所使用的結(jié)構(gòu)，其遵守“縱向分段、豎向分層、從下至上”的原則[2]。將設(shè)計(jì)的總體情況和現(xiàn)場交通情況作為基礎(chǔ)，此工程隧道施工總共分為七個(gè)階段。在處理變形縫隙和環(huán)向施工縫隙的時(shí)候應(yīng)該注意其長度的設(shè)置。在焊接鋼筋籠時(shí)則應(yīng)該注意鋼筋接駁器的設(shè)置。在進(jìn)行防水處理時(shí)需要使用不同的止水帶進(jìn)行處理。在處理臨時(shí)封堵墻處的支撐之時(shí)，需提前換撐，并且按照順序設(shè)置一個(gè)對(duì)撐。

3 工藝的整體過程

圖1所示為本工程施工工藝的流程。施工人員要注意嚴(yán)格按照流程施工，把控好每一個(gè)步驟的質(zhì)量，以此提升工程的整體質(zhì)量。

4 施工的關(guān)鍵技術(shù)

4.1 基底墊層的施工

待土方開挖完畢以后應(yīng)該徹底清除表面的軟土，使用級(jí)配碎石的方式換填，通過墊層混凝土分段的長度能夠給主體結(jié)構(gòu)施工當(dāng)中階段端頭增加3 m，主體的結(jié)構(gòu)墊層使用厚度為200 mm的C20鋼筋混凝土。如果出現(xiàn)坑內(nèi)有水的情況，可以采取的措施如下：①坑中做排水溝、集水井排水。②如果遇到坑底的滲水較大時(shí)，可以通過設(shè)置排水盲溝解決。③如果坑底積水具有一定壓力則可以設(shè)置預(yù)留孔洞。當(dāng)?shù)装寤炷翉?qiáng)度達(dá)到70%以上的時(shí)候便可停止抽水，同時(shí)，通過埋設(shè)帶法蘭鋼管，封閉時(shí)采用橡膠墊片加法蘭鋼板用螺栓與原鋼管的法蘭固定的方法封閉集水井。④等待基坑封閉之后，封基混凝土和維護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)該有充足的強(qiáng)度以及承受能力用來抵抗底板的上浮力，確保混凝土不會(huì)遭到破壞，否則要使用一定的抗浮辦法。⑤在開始?jí)|層施工之前，基坑每200 m處需要設(shè)置一個(gè)泄水孔，其相應(yīng)的結(jié)構(gòu)頂板可以等覆土以后再進(jìn)行封堵。

4.2 模板的安裝

在模板支架搭建的過程中，需要根據(jù)順序搭設(shè)，每次上升的高度不高于3 m。支模架底層的立桿可以使用3、1.8 m兩種長度不等的立桿互相交錯(cuò)參差布置，并且可以交錯(cuò)設(shè)置，讓立桿的上端處于不同的平面當(dāng)中，架子的頂部需要分別使用1.8、3 m兩種不同長度的立桿接長，在豎立桿之前需設(shè)置掃地桿，把所豎的立桿連接成整體，以確保架子的穩(wěn)定性。用碗扣把橫桿、立桿固定好，使之可以形成一個(gè)框架的結(jié)構(gòu)，立桿的接長可以根據(jù)焊接在立桿頂部的連接管承插而成，斜撐桿可以增強(qiáng)支撐架整個(gè)高度以及承載能力，需要按照1.8 m×1.8 m的要求布置。

4.3 鋼筋的關(guān)鍵技術(shù)施工

對(duì)于鋼筋捆扎的方式以及順序而言，應(yīng)該和結(jié)構(gòu)工程的安裝方式相聯(lián)系，在上下兩層鋼筋之間需要按照2 m×2 m的間距設(shè)置一個(gè)直徑為22 mm的架立鋼筋，用鐵絲把鋼筋的交叉點(diǎn)固定好。對(duì)于縱向鋼筋的接頭處來說，應(yīng)該優(yōu)先使用閃光對(duì)焊或者是焊接接頭，豎向鋼筋則運(yùn)用電渣壓力展開焊接工作，如果受力的鋼筋直徑≤28 mm，就不能運(yùn)用綁扎搭接接頭，其余<16 mm直徑的板墻鋼筋則能夠運(yùn)用此方法。在綁扎的過程當(dāng)中，要詳細(xì)觀察圖紙中的內(nèi)容，合理布置管道、鐵件、孔洞等，并且應(yīng)該重復(fù)檢測其位置，以保證準(zhǔn)確性，通過加固、焊接以及支撐等辦法完成牢固定位，以防在混凝土澆筑的時(shí)候發(fā)生變形或者是移動(dòng)。

4.4 混凝土施工

按照施工縫和變形縫的分段，可以進(jìn)行鋼筋混凝土的縱向施工，其水平可以分為底板、側(cè)墻以及頂板三個(gè)部分展開澆筑。通過使用自由流淌斜面分層的澆筑方式對(duì)底板混凝土展開灌注作業(yè)；然而，對(duì)于側(cè)墻混凝土來說，其運(yùn)用的是左右對(duì)稱分層同時(shí)澆筑的方法；通過使用斜面澆筑施工的方式對(duì)頂板進(jìn)行澆筑。細(xì)節(jié)如下：①待底板鋼筋綁扎工作完畢后，要干撒防水的粉料對(duì)水泥進(jìn)行保護(hù)，在分層澆筑混凝土的過程中應(yīng)該合理控制其厚度；②在進(jìn)行側(cè)墻的施工時(shí)應(yīng)該按照設(shè)計(jì)的要求處理防水層；③要設(shè)計(jì)一個(gè)預(yù)拱度，在頂板的支架以及模板搭建的時(shí)候需要設(shè)計(jì)預(yù)拱度，等待混凝土的強(qiáng)度為100%以后才可以拆卸模板。

4.5 混凝土質(zhì)量通病預(yù)防措施與預(yù)留預(yù)埋施工

對(duì)于結(jié)構(gòu)鋼筋比較密集的區(qū)域而言，一般需要提高振搗的強(qiáng)度來保證混凝土的密實(shí)度，通過附著式振搗器或輔助人工振搗器輔助作業(yè)，在進(jìn)行作業(yè)的時(shí)候不可以觸碰到鋼筋，也不能存在空洞、蜂窩等質(zhì)量問題。表1所示為混凝土工程允許的誤差范圍。在制作預(yù)留孔洞的模型時(shí)，可以根據(jù)設(shè)計(jì)的形狀、大小和垂直度進(jìn)行制作，要保證孔洞的位置準(zhǔn)確。

表1 混凝土工程允許誤差表

5 防水設(shè)計(jì)的技術(shù)

時(shí)刻遵守隧道結(jié)構(gòu)防水的規(guī)則，要做到以防水為主、剛?cè)岵?jì)，并且設(shè)置多道防線，同時(shí)也要因地制宜選擇最好的防水辦法綜合進(jìn)行防水治理。對(duì)于隧道的主體結(jié)構(gòu)來說，其防水的等級(jí)是二級(jí)，將結(jié)構(gòu)自防水作為基礎(chǔ)，經(jīng)過有效控制混凝土的裂縫進(jìn)而提高混凝土的抗?jié)B透性能，將連接縫處的防水視為重點(diǎn)[3]。具體的結(jié)構(gòu)防水體系如下所述。

1)當(dāng)結(jié)構(gòu)自防水的埋深為10～20 m時(shí)，混凝土的抗?jié)B透性能等級(jí)是P8，結(jié)構(gòu)自防水的埋深為20～30 m時(shí)，混凝土的抗?jié)B透能力等級(jí)則為P10。

2)其裂縫的寬度應(yīng)該嚴(yán)格控制在0.2 mm的范圍之內(nèi)，同時(shí)注意保證不能出現(xiàn)貫穿裂縫的情況。

3)對(duì)于整體的耐腐蝕程度需要滿足《鐵路混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)規(guī)范》(TB 10005—2018)的規(guī)定。

4)附加柔性防水層應(yīng)為全包防水，同時(shí)使用高分子預(yù)鋪防水的卷材。

5)在結(jié)構(gòu)防水系統(tǒng)里，應(yīng)對(duì)陰陽角、施工縫、變形縫等部位做加強(qiáng)處理。

6 結(jié)束語

隨著城市的飛速發(fā)展及變化，受到不同地質(zhì)的影響在進(jìn)行管廊施工時(shí)頻頻出現(xiàn)各種問題，讓隧道工程的整體質(zhì)量受到不同程度的影響。所以，必須對(duì)既有地鐵高架線軟土明挖管廊施工技術(shù)進(jìn)行不斷完善，并通過實(shí)踐找到解決問題的有效措施，為軟土明挖管廊施工提供重要的技術(shù)支持。

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