地铁浅埋暗挖洞桩法车站扣拱施工技术王乐

地铁浅埋暗挖洞桩法车站扣拱施工技术王乐

王乐

石家庄市轨道交通有限责任公司050000

摘要：在当前社会经济发展的过程中，地铁施工数量在不断的增加，在地铁施工过程中要根据地质情况采取不同的施工工艺来保证施工质量，本文就地铁浅埋暗挖洞桩法车站扣拱施工技术进行阐述。

关键词：地铁；浅埋暗挖洞桩法；站扣拱施工

1.前言

浅埋暗挖洞桩法是地铁施工过程中常采用的施工方法，在施工过程中要通过严格的施工控制来保证地铁的施工质量。

2.深孔注浆地层固结体的物理力学特性

深孔注浆施工采用的浆液为超细水泥—水玻璃浆液，配比控制在1：1～1：0.6，并经试验确定。注浆完成后，在现场进行随机开挖取样，加工成d=50mm（高径比h/d=2-2.25，h/d=1-1.5）圆柱形试件进行常规三轴试验及物理力学指标的试验。通过室内试验得到的试验结果见表1。

表1深孔注浆地层固结体的物理指标及力学特性试验结果

由表1可知，固结体的泊松比平均值为0.21，变异性较小；变形模量较大，变异性较大。直剪试验和三轴试验得到的固结体粘聚力相差不多，而直剪试验得到的内摩擦角比三轴试验得到的内摩擦角小12.2%，这主要是因三轴试验的剪切破坏面不是人为固定的，而直剪试验的剪切面则是，所以可认为三轴试验的试验结果更接近真实情况，这样数值模拟中注浆固结体的计算参数按三轴试验结果取值。

2.工程应用实例

2.1工程修建潜在风险

2.1.1稳定性极差该工程施工区域的地层地质主要是杂填土、粉质粘土、粗砂、全风化泥岩、强风化泥岩和中风化泥岩（图１、图２），从上至下分别有孔隙性潜水、浅层承压水和岩石裂隙水三层地下水。此外，工程施工区域的土体在上百年的城市建设中被反复挖掘和填埋，地下土层土质松散，解放初期修建的人防建筑已破败不堪，在渗水的冲刷下形成大量的渗水洞穴、水囊及空腔等不良地质体。

从图1、图2中长春地铁解放大路站所处的地层地质来看其处于不稳定土层，加上不良地质体与地下水的存在使得该站的施工难度和风险增大。

2.1.2地下管线繁杂

工程施工范围里埋设有错综复杂、深浅不一、形态各异的给水管、燃气管道和雨水管等管线，这对工程的开挖增加了很大的风险。

2.1.3地质断裂带斜穿工程施工区

有一条呈东北—西南走向的地质断裂带从施工区域刹穿而过，虽属非活动性断裂带，但无疑会给施工带来不少麻烦。

鉴于解放大路站复杂的修建环境，其施工潜在的风险为地表大幅度沉降，有可能引起地下管线的破裂，如果受到破坏的是给水管和雨水管，将会引发大面积的坍塌，进而引起更多管线的破裂，造成更多性质恶劣的安全事故。因此，为确保施工能够安全的进行，周边环境不受影响，应对这些潜在的风险采取合理、可行的工程措施。

2.2控制地表沉降的措施及效果

2.2.1为防止机械启动和操作时与土体发生共振，导致泥土坍塌，引发安全事故，很大一部分工程的修建是靠工人们使用铁锹、风镐等工具来进行的。

2.2.2在施工时，预先探明不良地质体中洞穴的性质，为防止地层断面坍塌，必要时对其进行注浆填充处理。

2.2.3合理加快施工速度，避免开挖面过大，临空时间过长。开挖之后，尽早进行支护及其背面回填注浆（3m之内为宜）。合理加快工程进度，尽快形成扣拱结构，以更加有效的控制地表沉降川。另外，还要时时监测，对于复杂地下建筑工程的修建，采取信息化施工是确保工程及周围建（构）筑物安全的重要保障，它能及时获取围岩和地下工程结构的变化动态，并准确反馈于修正支护参数及施工措施，以达到安全、经济、合理的目的。

2.2.4由于各导洞之间相互连接，一起开挖有坍塌的危险。因此，要根据地层结构，结合黄庄站和青年大街站的成功经验，合理规划导洞的开挖顺序，并在每一层导洞上安装钢制格栅且浇筑混凝土，确保土体的稳定。

3.初支扣拱设计技术

3.1初支扣拱设计要点

初始堤防是桩和桩基础建设的关键一步。拱支撑的形成过程和力转换复杂，施工风险和造成的扰动相对较大。所以设计。初始支撑结构的一端支撑在边缘梁上，由侧桩支撑。另一端由中柱支撑。中跨拱的中间支撑结构由中间柱通过中间柱支撑。为了确保初始扣环阶段的整体承载能力和稳定性，设计要点如下：

首先，在拱顶的边缘初始支撑，需要在格栅钢框架模板下设置，在混凝土开始时浇筑拱顶，并将混凝土的上部与混凝土回填，直到混凝土实现设计强度挖掘面的拱形部分土壤和开始与早期支撑之间的联系形成初始支撑系统。

第二，为了保证初始支撑系统的完整性，在浇筑前的两层衬砌拱中，不要先将导轨的主体结构凿在第一导轨的施工中，不要拆下侧导孔拱在模板支持组件的初始支持下。

第三，如果跨跨或跨弓拱开挖跨度较大，需要设置临时中间墙，应注意隔墙的稳定性，中间墙应为小型导轨，早期支撑可靠稳定连接。

第四，早期支撑拱直接支撑在桩梁的顶部，长跨梁支撑构件的纵梁中间，应考虑其承载能力以满足要求，必要时应采取可靠措施强制转换。

第五，桩梁的边缘不仅要支撑拱的一侧的载荷，而且还要支撑两个搭扣的边缘拱弓的作用应该是为了方便拱形推力传动结构类型而设计的，其平面尺寸应足够大，以满足拱的当地承载能力的要求。本文不涉及“8”型钢格栅的研究。事实上，格栅具有良好的初始刚度，加工方便，重量轻，更适合桩的初始结构要求。采取适当的研究。

3.2初支扣拱顺序

在大型开挖桩施工中，拱分为多跨施工。在开挖拱土时，由于施工过程中力量复杂变化，邻近相邻施工的土壤容易相互缠结，导致了地铁站桩施工方式的使用，引起了拱桥施工由表面沉降占整个施工过程的较大比例。因此，在桩方法施工中优化拱的施工顺序很重要，对于控制或最小化表面沉降是有效的。对于堆桩方式的三跨结构，由于中间导孔的中拱的非约束结构，为了消除中间和侧拱的推力差的不利影响，拱挖掘顺序是中间的第一个十字架，两个拉尔曲拱顺序与起始的拱门。应该注意的是，早期支撑的曲拱保持初始支撑的原始导轨的完整性，以提高结构的整体刚度，将两个拱形拱形构造作为小洞的一部分摆脱，有一个力转换。使用地下开挖施工的地下结构，通常由初始支撑承受大部分周围岩石压力，两排排作为安全储备。通常采用孔桩法，相反的方法，两个衬砌结构很大程度上受到开挖应力的影响，因此对衬砌应力的分析非常重要。

3.3横杆设置时机及作用机理

在扣环阶段的横杆的设置可以在初始的扣环阶段和第二梭骨架阶段进行。如果在拱的初始阶段使用钢筋，则钢筋的横向力越大，结构的约束就越明显。然而，酒吧的建设需要格栅的侧壁，并且两层较晚的衬里的冲击力较大，所以实际项目很少使用。在实际操作中，通常在敷设带扣之后应用钢筋，并将土体的应力释放并应用于两个衬里，两个衬片的变形已经完成，横梁的限制在衬里很小，这与实际监测结果一致。

4.结束语

综上所述，在当前地铁施工过程中要不断提升施工质量，满足地铁运行的需要。

参考文献：

[1]林黎.地铁车站洞桩法施工对地表沉降的影响研究[D].北京交通大学，2014.

[2]张梅．地铁车站暗挖逆筑法设计施工技术研究［D］．成都：西南交通大学，2012．