市政地铁明挖车站施工技术探讨

(整期优先)网络出版时间:2023-03-13
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市政地铁明挖车站施工技术探讨

贺伟民

中国水利水电第八工程局有限公司  广东省深圳市  518104

摘要

市政地铁施工过程中,应用明挖法进行地铁车站施工是常规技术。技术的良好应用,对于地铁车站建设工程的安全和质量有重要影响。本文针对市政地铁明挖车站施工技术进行分析研究,主要分析明挖技术原理和优势,并且结合实践对明挖施工技术要点进行总结,确保地铁明挖车站施工技术得到良好应用。

关键词:市政;地铁;明挖车站;施工技术

市政地铁工程建设是当前市政工程的重点项目。随着我国经济发展,城市交通建设发展速度飞快,地铁交通的建设就是为了弥补地上交通不足、满足城市的交通运输需求,且地铁相较其他交通工具有速度快、污染小、载客量大等优点。地铁工程大部分在地下开展,因此工程建设过程中,其工程质量更受关注。当前工程建设过程中,非常重视地铁车站施工技术应用,其中明挖施工相较于盖挖、暗挖施工更为常见,明挖技术的良好应用是施工的安全保障,也有利于提高地铁车站总体施工质量。

1.明挖施工技术全面分析

明挖施工主要是指在挖掘施工中,先从地表开始挖掘,全露天状态下完成车站主体,最后覆土回填。实践中,更多用于车站、浅埋隧道施工。目前,在现代工程施工过程中,明挖法施工技术也包括多种类型。如,常见的明挖施工方法主要包括放坡明挖施工、围护结构加支撑明挖施工等。

明挖施工方法之所以在现代工程中广泛应用,是因为该技术具有良好的优势。与其他工艺相比,明挖施工技术更加简单、使用的机械设备也比较单一、更有利于快速施工、且施工成本较低。明挖法施工作业的过程中大部分施工处于露天状态,可以直接对工程情况进行观察,并且方便排查安全隐患,继而保证工程安全施工。

同时明挖施工也有一定缺点,如,对场地空间要求较大,施工过程中通常会受到场地因素影响。施工过程处于露天状态,下雨时雨水直接落入基坑,降排水工程对整个施工过程意义重大。

2.市政地铁明挖车站施工技术要点总结

市政地铁明挖车站施工技术应用已经非常成熟。本文在对明挖车站施工技术进行研究后,总结了地铁明挖车站施工技术要点,以下是以某一钻孔灌注桩为围护结构的工程为例,明挖车站的施工步骤为:场地平整→测量放线→钻孔灌注桩施工→降水井施工→表层土体开挖→冠梁支撑施工→下层土体开挖→主体结构及防水施工→支撑拆除→回填土体。通过本文的研究发现,工程中的施工技术要点主要包括钻孔灌注桩施工技术、降排水施工技术、冠梁支撑施工技术、土方开挖技术以及防水施工技术,

(1)钻孔灌注桩施工技术

①导墙施工要点。钻孔灌注桩施工技术应用的第一步就是进行导墙施工,导墙的作用有防止地表土体坍塌、为槽段施工限位导向和用作机械设备的支撑平台等。导墙一般为“┓┏”型混凝土结构,施工时采用分段浇筑施工,导墙的施工质量直接关系到钻孔灌注桩的施工质量。

在导墙施工的过程中,技术控制的要点是对桩位轴线垂直度、孔口定位等进行控制,确保各项施工达到要求,才有利于提升施工质量。

②泥浆制备要点。成孔施工要配合泥浆护壁,保证泥浆液面高于地下水位0.5m以上。泥浆制备要求按照1.1~1.3的泥浆比重进行施工,在容易塌孔的土层中成孔时,泥浆比重应适量加大。同时,也需要控制泥浆粘度、含砂率、PH值等相应指标,优质的泥浆有利于提升钻孔灌注桩施工质量。

③成孔工艺要点。成孔前先埋设护筒,护筒采用钢板焊接整体式钢护筒,护筒直径比设计孔径大至少10cm,护筒顶高出地面30cm,防止地表水流入。钻机开钻前需对护筒位置、钻头中心等进行检查。钻进过程中随时检测垂直度,并随时调整,保持合理进尺速率,遇岩样发生变化时,收集岩样并填写钻孔记录。钻到设计孔深后,要求采用仪器对孔径、孔形、倾斜度进行检测,同时测量孔深,满足要求后进行清孔,清孔的目的是调换孔内泥浆、清除孔底沉渣。

④钢筋笼制作。钢筋笼按照图纸焊接而成,将钢筋按照图纸切割成指定长度,并且对切口进行净化处理。钢筋笼长度、主筋规格数量、箍筋间距等指标均应该进行全面的控制。另外,钢筋笼进行吊装的过程中,采用平吊工艺方法,钢筋笼下放至孔内设计深度即可完成施工。

⑤混凝土浇筑施工。钢筋笼下放完成并清孔后,浇筑混凝土。混凝土一般采用导管法灌注,导管口下放至孔底以上0.3~0.5m。灌注开始后,要连续进行,采用测深锤随时探测孔内混凝土面位置,及时提升导管并保证导管埋入混凝土以下,桩顶超灌控制在0.5m以上,以保证桩顶的混凝土质量[1]

(2)降排水施工技术

①降水井施工要点。在车站基坑内设置降水井,降水井采用旋挖钻成孔,井孔验收合格后进行清孔,然后下入降水井管,并在井管外围填入滤料。基坑开挖前至少20天开始基坑降水,车站主体结构施工期间连续不断进行,将基坑内地下水位降至基坑开挖面以下1m,降水应伴随主体结构施工全过程,待覆土回填后封闭降水井。

②基坑排水施工要点。在开挖基坑的四周及中部设排水明沟,每隔20m左右设一口集水井,使基坑内渗水汇入其中,再用水泵抽入地表沉淀池。边挖边加深排水沟和集水井,保持沟底低干基坑底不小于0.5m。

(3)冠梁、支撑施工技术

冠梁、支撑施工要点。明挖车站施工技术应用的过程中,冠梁施工的主要目的是连接钻孔灌注桩形成封闭框架,并在冠梁内侧设置混凝土内支撑,对整个基坑进行支护。施工前先破除基坑内侧导墙,将表层土体开挖至桩顶并在桩上画线标记,然后对灌注桩上多余的混凝土进行凿除,桩顶钢筋调直后对桩顶顶进行凿毛,用气泵把开凿面吹喷干净,桩顶经验收合格后,方可绑扎钢筋。钢筋绑扎采用现场集中绑扎的方式,绑扎完成立模浇筑混凝土,浇筑过程中采用插入式振捣棒进行振捣,浇筑完成后进行养护。混凝土达到设计的强度等级后方可拆模,保证冠梁、支撑施工质量。

(4)土方作业施工技术

土方开挖施工要点。土方开挖应遵循“先撑后挖、分层分段、严禁超挖”的原则,以合理利用土体自身在开挖过程中约束位移的潜力而达到控制围护结构变形位移和保护周边环境的目的。基坑须分层、分段开挖至基底,开挖层厚和放坡坡度按土层特性控制,一般每层开挖深度不大于1.5m,每段的开挖长度在20m左右,每段之间的纵向放坡坡比不大于1:1.5。

基坑开挖一般采用两侧向中间开挖,从平面上将基坑分多个施工面进行流水作业。基坑内采用挖掘机开挖并将渣土转运至出土点,地面采用长臂挖机或液压抓斗垂直运输出土。最后采用人工开挖基底以上30cm的土方,基坑开挖完成验收合格后应立即施工垫层完成封底[2]

(5)防水施工技术

防水施工要点。防水工程是车站施工质量的重点,为避免结构出现渗水,明挖车站一般采用结构自防水和全包柔性防水层组成的双道防水防线。结构自防水采用防水混凝土,并在施工缝位置采用埋设止水带和注浆管。混凝土浇筑过程中应充分振捣,并在浇筑完成后根据环境制定养护方法,防止结构出现裂缝。全包柔性防水层采用防水卷材铺设在结构外侧,卷材之间搭接宽度不小于10cm,拐角和施工缝部位还应铺设一层加强层卷材,确保防水卷材将结构完全包裹[3]

结束语

明挖车站施工技术已是我国常见的一种地铁施工技术,本文全面总结了其施工技术要点,希望本文的研究能够对地铁明挖车站施工有所帮助,促进地铁车站施工技术发展。

参考文献

[1]赵明星. 地铁明挖车站围护结构中的钻孔灌注桩施工技术[J].  2021(2020-20):167-169.

[2]陈祉阳, 王文柱. 地铁车站明挖基坑下穿互通立交桥基础的施工关键技术及变形影响分析[J]. 建筑结构, 2021, 51(S01):1952-1956.

[3]杨撼. 研究地铁明挖车站防水施工技术[J]. 建材与装饰, 2022(008):18-18.