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摘要:如今,城市化进程不断加快,使得地铁工程发展也十分迅速。盖挖逆做法施工工艺现已被广泛运用在地铁施工中。盖挖逆做法作为一种新的隧道施工技术,在缓解城市交通压力方面起着非常重要的积极作用。同时它具有缩短工期、提升地下工程安全性、围护结构变形量小等优势。基于此,本文主要对盖挖逆做法施工工艺在地铁施工中的运用进行了分析研究,以期为今后同类工程设计以及施工提供可靠参考依据。
关键词:盖挖逆做法;地铁施工;运用
引言
在地铁施工过程中若采用开槽明挖施工工艺不仅会影响市容环境,干扰交通,而且还会使得基坑支撑运输困难;浅埋暗挖法具有工期长、造价高且地层沉陷对其邻近建筑物的安全会产生较大影响等。所以,这些方法并不是最优方法,是不可取的。而盖挖逆做法可确保地铁施工周边环境的正常功能在施工期间不受影响,具有施工成本较低、安全性好、不受天气影响等优点,是地铁施工的一种有效方法[1]。因此,研究分析盖挖逆做法施工工艺在地铁施工中的运用,具有非常重要的意义。
1盖挖逆做法工艺概述
盖挖逆做法施工工艺原理主要是从下往上逐层施工,也就是说,也从施工顶部开始施工,然后利用桩体作为围护与顶部结构的承重体系,在顶部结构下方开始逐步开挖施工,并以顶部结构作为地面的防护工程,从上往下进行内部结构施工,最终形成完整的结构。接下来的施工均是在顶板保护之下进行的暗挖施工。盖挖法按照地下结构施工顺序的不同可分为盖挖逆作法与盖挖顺作法。盖挖顺作法就是指在隧道区间开挖结束之后从下往上做主体结构。而盖挖逆做法则是从上往下进行主体结构施作,在不破坏周围环境或尽可能减少对周边环境的影响的情况下,将大断面暗挖分化成多个小断面暗挖,并在围护体系与承重体系的保护之下逐渐扩大开挖断面。最终,形成完整的永久结构,
2盖挖逆做法施工工艺在地铁施工中的运用
2.1盖挖逆作法施工步骤
首先,在施工地表面往下进行基坑围护结构与中间桩柱施工。其次,开挖表层土,直至其和主体结构顶板地面标高一致,然后将没有开挖土体作为土模,开始进行顶板浇筑,并将其作为有力横撑,避免围护结构向基坑内方向发生变形。等到回填土之后,复原道路就可恢复道路交通。接下来的施工都是在顶板保护之下进行的,从上自下逐层进行开挖,一直到底板。最后,如果在施工过程中遇到特别软弱的地层,并且又和地面建筑物邻近时,施工中围护结构的横撑除了顶板与楼板之外,还需根据施工实际情况设置相应数量的临时横撑,并且施加大于等于横撑设计轴力70-80%的预应力[2]。
2.2盖挖逆做法的关键施工技术
2.2.1连接墙施工方法的创新应用
在地铁建设过程中,其整个连接墙施工主要以竖向构件设计为主,以产生竖向荷载,从而起到有效支撑的作用,也可施工永久工况。同时,还需根据工程现状做好抗浮桩设计工作。比如使用凹槽连接形式,全面创新运用钢板预埋形式,从而有效解决局部受压问题。然后,由于整个侧墙顶部所受到的拉力约等于地下两层站的3倍,会进一步增大整个弯矩,而施工中如果仅采取配筋操作方式难以解决弯矩受力问题。为有效解决侧墙与顶板的交界处的拉弯受力问题,在具体施工中,可采取以下两个方法:一是,根据工程实际情况,在侧墙上适当增加一些预应力钢筋的数量,也可通过运用钢绞线施工方案,但是这一方案的施工难度比较大,且施工工序非常复杂,难以有效保证施工质量。二是,在将一些临时钢柱或桩基结构适当添加到两侧边跨之中,以分担受力。但是这一方案在实际应用中存在一些缺点,如立柱设计会影响整个施工方案,从而造成侧墙受力不断升高;造价也相对较高等。由于这两个方案均有优缺点,在施工中可引入集接凹槽法,以提升设计质量,同时,还可在集接凹槽的上下方增设一些70×700mm的角钢,并在钢筋笼绑扎时,要求施工人员使用方木或泡沫板临时填充该凹槽,以便为后期凿除作业创造有利条件[3]。
2.2HPE液压垂直插入钢管柱的施工技术应用要点
一般而言,地铁建设中的基坑位置较深,在地铁钢管柱安装施工中需下到孔底进行混凝土凿除作业与定位器的安装,并且对施工精度要求比较高,在此过程中存在诸多不安全因素,再加上施工成本较高,施工周期比较长,大约在10至20天左右,很容易对地铁车站工期产生影响。为有效解决这一问题,将HPE液压垂直插入钢管柱施工工艺运用施工中。利用二点定位原理,在支撑桩混凝土浇筑后且在混凝土初凝前,通过HPE液压机身上两个液压垂直装置,将钢管柱垂直插入支撑桩混凝土中,直至设计标高。在此过程中,以机械化作业为主,也无需人工安装定位器,并且可利用位移传感器在电脑上反应出来的信号,对钢管柱的垂直度进行检测,以保证垂直度和标准情况相符。比如在合肥大东门地铁站的整个钢管柱施工完成之后,钢管柱偏位值就被控制在以内,并且品均单根钢管柱的安装时间在10h-20h范围内,大大缩短了施工工期。
2.3顶板与侧墙间水平施工缝防水施工技术的应用
在地铁车站施工中运用盖挖逆做法会产生比较多水平施工缝,比如顶板与侧墙之间的水平施工缝存在难以密实、振捣困难等问题,导致施工缝渗漏水情况严重,继而使得侧墙中柱不能完成受力转换,给工程带来极大的安全隐患。因此,做好防水处理,严格控制防水质量,对地铁施工来说尤为重要。首先,在设计方面,可放弃以往侧墙钢板止水带设计,而采用侧墙断面企口方式,以防止出现钢板止水带后孔隙混凝土难以浇筑到位问题。通过安装遇水膨胀的止水条、可重复注浆管,止水条的原理就是当外界水分进入到施工缝中,它就会遇水膨胀,产生封堵施工缝效果,提升施工缝密实度。保证和楼板同期施工的一部分侧墙与中柱的高度不小于1米,有利于混凝土振捣、浇筑。其次,在具体施工方面,将矩形木条置于板下和侧墙水平接缝位置,以便混凝土浇筑之后能形成企口;对于接缝混凝土无法浇筑密实的部位,可利用微膨胀细石混凝土进行浇筑,初凝时间应短于6h,在气温大于35摄氏度时,可加入一定缓凝剂;在浇筑前,在施工缝涂刷一层薄薄的水泥浆,并通过分层平铺方法进行连续浇筑;振捣器在作业过程中避免直接接触模板,避免模板走位;在施工缝的迎水面增设一个宽度≧50cm的防水加强层。最后,防水原则应按照“以防为主、因地制宜”的原则进行防水设计与施工。同时,将施工缝与变形缝等接缝作为地铁工程施工防水处理工作的重点,优先选择和结构密贴的防水体系,以避免窜水给后期堵漏工作带来一些不良影响。另外,处施工过程产生的施工缝外,尽量不另设缝。通过根据地铁施工实际情况,因地制宜选择相应的防水方案,从而可达到很好的防水效果。
3结语
综上所述,随着城市交通堵塞情问题日益突出,加大公共交通基础设施的投入,并确保工程施工不会影响到城市交通、地面建筑物等周边环境,是当前交通发展的客观选择。而盖挖逆做法凭借着其受周围环境影响小、高效、施工安全可靠性较高等优点,已被广泛应用在地铁施工当中。为促进地铁施工质量与施工效率的提升,相关建设人员需加大对盖挖逆做法的研究以及应用力度,以保证其在地铁施工中发挥良好的作用,从而确保地铁工程整体质量。
参考文献
[1]柯建新.关于盖挖逆做法施工工艺在地铁施工中的运用分析[J].建材与装饰,2018(41):239-240.
[2]张帅.暗挖逆做法在地铁施工中的应用[J].四川水泥,2017(04):273.
[3]杨新峰,闫金李.盖挖逆做法施工工艺在地铁施工中的应用[J].城市建筑,2013(12):91+110.