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        淺埋暗挖地鐵車站的安全風(fēng)險控制技術(shù)

        2016-12-27 11:47:45中鐵三局集團天津建設(shè)工程有限公司
        大陸橋視野 2016年20期
        關(guān)鍵詞:井井控制技術(shù)車站

        王 琳 / 中鐵三局集團天津建設(shè)工程有限公司

        淺埋暗挖地鐵車站的安全風(fēng)險控制技術(shù)

        王琳 / 中鐵三局集團天津建設(shè)工程有限公司

        在地鐵施工中,若采用明挖大揭蓋的方法,那么往往會對地面商業(yè)、交通造成嚴重干擾,并會對環(huán)境造成破壞,而淺埋暗挖法以處理、加固軟弱的地層為前提,在地下施行各種地下暗挖施工的方法,實踐證明,施工效果較佳,文章首先闡述了淺埋地下工程基本概念,然后簡述了淺埋暗挖新技術(shù)在地鐵隧道施工中的應(yīng)用,最后對淺埋暗挖施工技術(shù)的安全控制要點進行了討論。

        淺埋暗挖;地鐵車站;安全風(fēng)險;控制技術(shù)

        前言

        隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展,城市化進程不斷加快,城市地鐵不斷增加,對地鐵車站施工技術(shù)的要求也在不斷提高,為了能保證地鐵的正常運行,不影響人民的安全出行,淺埋暗挖地鐵車站的安全風(fēng)險控制技術(shù)是非常重要的。

        一、淺埋地下工程基本概念

        (一)淺埋隧道的定義

        1.鐵路隧道。對于單線或雙線隧道洞頂埋深小于:Ⅵ級圍巖35~40m,Ⅴ級圍巖18~25m,Ⅳ級圍巖10~14m,Ⅲ級圍巖5~7m,為淺埋隧道。

        2.城市地鐵。覆跨比H/D在0.6~2.5m時為淺埋,在0.6m以下時為超淺埋。

        (二)淺埋隧道特點

        埋深淺是淺埋隧道的顯著特點。施作地鐵隧道難免引起地層損失,繼而導(dǎo)致地面小幅度移動,嚴重影響了周邊環(huán)境的正常秩序,鑒于此,應(yīng)適當(dāng)提高開挖、支護、襯砌、排水、注漿等工序的技術(shù)指標(biāo)施工難度。

        2.3淺埋地下工程的施工方法

        目前業(yè)界常用盾構(gòu)法、蓋挖法、明挖法和淺埋暗挖法施作地鐵隧道。表1按照“場地占用情況、斷面、深度”等幾個維度,總結(jié)了各種工法的的優(yōu)缺點。

        二、淺埋暗挖新技術(shù)在地鐵隧道施工中的應(yīng)用

        (一)工程概況

        這一地鐵隧道工程的上方就是該城市交通量比較大交通主干道,有1230.45m雙線米的區(qū)間長線,且為14~18m的線間距。隧道需要穿越含礫粉質(zhì)粘土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土、安山巖等構(gòu)成的土層。處于施工安全和環(huán)境保護等考慮,應(yīng)加固洞口的土體。

        (二)淺埋暗挖技術(shù)的應(yīng)用

        1.隧道淺埋施工與支護方法。

        第一步,先依據(jù)工程具體情況與圍巖現(xiàn)狀,將單、雙側(cè)壁導(dǎo)坑法與留核心土開挖法加以采用。第二步,當(dāng)與松散的圍巖相遇,進行開挖時,就應(yīng)從上到下分部挖掘,并先護后挖使密閉支撐有保證,要做到挖與封閉結(jié)合開展挖掘過程。并且,還要進行超前注漿,應(yīng)選用水泥漿或者水泥玻璃作為注漿材料,使圍巖的結(jié)構(gòu)得到鞏固;也可以化學(xué)注漿使地層得到進一步加固再進行開挖。第三步,及時襯砌能封閉成環(huán)。當(dāng)進行補襯灌注期間,必須最大限度減少時間,并且能使封閉環(huán)形成有保證,才可使隧道的安全保持好。第四步,流砂預(yù)防工作。對隧道里流砂流泥問題的解決,地下水能合理處理。施工過程需要做到“防、排、截、堵”與工程地質(zhì)情況有機結(jié)合,再進行綜合分析,以便能運用合理。按照隧道標(biāo)準(zhǔn)面開展施工時,要針對施工環(huán)境進行上下臺階法的運用,核心土應(yīng)于上臺階時預(yù)留好,并于下臺階時及時放坡處理,要保持3∶1以內(nèi)的適當(dāng)坡度。

        2.初次支襯回填注漿。

        因為混凝土自身質(zhì)量與噴射混凝土密度所產(chǎn)生的影響,空洞可能于初次支襯與土體之間出現(xiàn),地面沉降容易產(chǎn)生,從有效控制沉降的目的出發(fā),就要進行灌漿鋼管的預(yù)埋,梅花型要按照每道3~5m設(shè)置在拱頂和拱腳的兩側(cè)。當(dāng)仰拱成環(huán)之后,再開始背后回填灌漿,最好是選擇水泥和水玻璃雙液漿進行注漿液,可采用間歇式注漿來保證回填的密實度,同時,應(yīng)交替進行注漿和靜壓。

        3.隧道二襯施工技術(shù)。

        隧道的標(biāo)準(zhǔn)面的確定應(yīng)采用定型的模板。要以直線段的施工進度和曲線段的半徑影響為依據(jù),按9m+3m的形式進行模板的設(shè)計,當(dāng)于直線段開展襯砌施工之時,其長度控制在12m,要進行曲線段施工時,施工應(yīng)去掉3m,而采用9m的長度。其施工步驟具體是:基面處理——仰拱防水層施工——仰拱鋼筋的綁扎——仰拱混凝土的澆筑——拱墻防水層的設(shè)計——拱墻防水層的綁扎——臺車模板——拱部混凝土的澆筑;應(yīng)用定型鋼模板來進行混凝土澆筑仰拱,采用絲杠來連接中間,盡量達到凈空。要以施工工序的相關(guān)要求為依據(jù),可從兩端一次向橫通道方向開展二襯的施工,主要目的就是要保證正常開展運輸和各個工序的施工。到最后,需要對防水層施工加以注意。應(yīng)有一道防水層設(shè)置在初次支襯和二襯之間,一般應(yīng)用的防水板應(yīng)控制的厚度、長度和寬度分別為1.5mm、3m,和2m。同時要把緩沖層留在防水板和初次支襯之間,無紡布要多使用。應(yīng)于緩沖層做好一定數(shù)量暗釘圈的預(yù)設(shè),以便能夠焊接防水板。

        三、淺埋暗挖施工技術(shù)的安全控制要點

        (一)防止土石方坍塌

        在地鐵車站的施工過程中,施工單位務(wù)必要將地質(zhì)超前預(yù)報做好,定期總結(jié)、定期匯報;同時,要制定出周全、詳細的施工方案、地質(zhì)勘察報告及地質(zhì)剖面詳圖,務(wù)必要確保不會出現(xiàn)土石方坍塌的事故。此外,為了對圍巖體的變化趨勢進行及時預(yù)測,要做好掌子面量測工作。

        (二)避免出現(xiàn)模板倒塌事故

        要嚴格基于國家規(guī)范要求,并結(jié)合操作流程、專項施工方案來完成模板工程的拆除、安裝作業(yè)施工,模板及其支撐材料的材質(zhì)務(wù)必要符合施工強度、剛度,確保其位置、形狀、尺寸的正確性。為了避免在受力后模板出現(xiàn)下沉或變形,支撐模板的基礎(chǔ)應(yīng)有較大的支撐面積、且堅實。同時,應(yīng)該將臨時固定設(shè)施設(shè)置在支撐系統(tǒng)工程及安裝模板中,避免模板傾覆。值得注意的是,為了確保施工過程保質(zhì)保量,務(wù)必要在上一道工序驗收合格之后再進行下一道工序施工。

        (三)避免出現(xiàn)觸電事故

        務(wù)必要統(tǒng)一設(shè)計、統(tǒng)一規(guī)劃施工現(xiàn)場的用電,制定完善的觸電事故應(yīng)急預(yù)案及臨時用電施工方案。同時,做好施工現(xiàn)場用電安全宣傳,提高安全用電意識,用電安全提示標(biāo)識也必須要做好。此外,地鐵車站的施工現(xiàn)場不可采用4+1的電纜方式,要設(shè)置專用的保護零線,采用TN-S用電系統(tǒng),配電系統(tǒng)要設(shè)置開關(guān)箱、分配電箱、總配電箱。

        (四)管井井點降水技術(shù)

        管井井點主要由濾水井管、吸水井管和抽水水泵組成。管井井點降水可沿隧道兩側(cè)或者單側(cè)呈直線形布置。當(dāng)采用鉆孔法成孔時管井井中心距離結(jié)構(gòu)邊緣的距離應(yīng)該在3m以上,如果采用沖擊鉆應(yīng)該在0.5~1.5m之間,實際施工時可根據(jù)情況進行適當(dāng)調(diào)整;管井的埋設(shè)深度通常為8~15m,間距應(yīng)該為10~15m;管井埋設(shè)時可采用泥漿護壁的鉆孔方法,其孔徑應(yīng)該比管的外徑大20cm,成孔的底端要比濾水井深20cm以上;在井管下沉之前需要對濾井的沉渣進行清除,以保持濾網(wǎng)的暢通;井管下沉以后其濾管應(yīng)該設(shè)置在含水層的適當(dāng)范圍內(nèi),濾水管的下端需要進行封堵,采用礫石在井管與孔壁之間進行填充來作為過濾層;安裝水泵,并對水泵和管井井點進行全面的試抽,當(dāng)出水量及其它參數(shù)滿足要求后,便可投入運行。在抽水的過程中,應(yīng)該由專人對抽水設(shè)備和井內(nèi)水位的下降情況進行觀察,并隨時做好記錄,以保證系統(tǒng)的正常運行。

        四、結(jié)束語

        綜上所述,加強淺埋暗挖地鐵車站的安全風(fēng)險控制技術(shù)的分析,對于提高整個城市地鐵車站的防水施工技術(shù)領(lǐng)域具有十分重要的意義,因此在今后的研究中,應(yīng)該更加重視對淺埋暗挖地鐵車站的安全風(fēng)險控制技術(shù)的探討。

        [1]彭澤潤.北京地鐵復(fù)——八線土建工程施工技術(shù)[M].北京:中國科學(xué)技術(shù)出版社,2013:59-67.

        [2]呂勤,張頂立,黃俊.城市地鐵暗挖施工地層變形機理及控制實踐[J].中國安全科學(xué)學(xué)報,2013,21(07):4-5.

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