胡恒帥
摘? ? 要:隨著城市軌道交通的發(fā)展,對地鐵施工的要求也越來越高,高寒地區(qū)地鐵暗挖施工也逐漸走進了我們的視野,而地鐵暗挖施工管線沉降控制也是暗挖施工中的重點,現(xiàn)就長春地鐵暗挖施工中管線沉降處理技術進行簡要說明。
關鍵詞:管線;沉降;高寒
1? 工程概況
解放大路車站位于吉林省長春市人民大街與解放大路交匯處,處于長春市中心位置。車站上方管線錯綜復雜,由于地處高寒地區(qū),管線埋深基本在2.2m~5.2m左右。解放大路站主體上方管線主要有給水、污水及燃氣等管線。車站主體上方十字換乘區(qū)域測點布置詳見圖1。
2? 對施工的影響
2.1? 初步勘查
(1)這個車站上方的管線很復雜,大部分是在19世紀30年代時期建造的,老化的情況比較嚴重。而且主要是鑄鐵管,其剛度相對較高;管道采用法蘭連接和鉛口鏈接的方式,極其容易發(fā)生斷裂。因此,地鐵暗挖產生的車站主體上方土體沉降對管線影響非常大,從而控制管線沉降是地鐵暗挖施工的關鍵控制點。
(2)管線周圍土體基本上是雜填土,管線年代較久且出現(xiàn)滲漏的情況,帶走周圍的土體,如果土體產生沉降,會對管線帶來非常嚴重影響,會直接給地鐵暗挖施工造成巨大的經濟損失,甚至危及到施工人員的安全,因此,管線沉降控制是確保施工安全、質量和進度的重要條件之一[1]。
2.2? 產生后果
(1)本車站上方的有水管線分別為給水、雨水及污水管線,一但管線發(fā)生破裂需停止路上的行車,并進行開挖搶修,搶修的時間比較長;同時水滲到地下嚴重影響暗挖施工,并危及施工工人的生命[2]。
(2)本站在解放大路與人民大街交匯處,長春市中心位置,燃氣管線一但發(fā)生破裂,需將以破裂點為中心2公里范圍內的人群疏散,停止一切車輛通行。這樣會帶來相當大的經濟損失及非常不好的社會影響。
3? 沉降原因分析
(1)地鐵施工降水,由于降水區(qū)域內部水位下降,在水位下降同時水在土顆粒的間隙中會產生滲透力,滲透力的方向向下,從而帶動土體下沉。在降水區(qū)域外側由于雨水的下滲和管線自身漏水下滲也會產生滲透力,只是下沉比較小。
(2)地面擾動,由于地鐵暗挖施工改變了在施工區(qū)域范圍內土體內部原有的受力結構,加上地面行車產生的均布荷載和摩擦力對土體受力結構的影響產生下沉[3]。
(3)路面剛度減小,由于降水施工及不良地質體施工改變了路面及基層的內部受力,使路面的剛度降低,在外力的作用下管線產生下沉。
(4)在暗挖施工過程中,施工工人責任心不強,沒有認真理解十八字方針,對掌子面沒有進行及早的封閉,引起車站主體上方土體沉降,從而帶動管線下沉。
(5)CRD小導洞施工中,每個導洞采用微臺階法施工,臺階長度過短沒有達到規(guī)范要求,也是管線沉降的原因之一。
(6)在開挖風道或是主體上部導洞時,施工工序脫節(jié),沒有及時的對拱部進行背后注漿,同時沒有根據(jù)沉降情況進行反復注漿。
4? 沉降的處理方法
4.1? 針對沉降原因采取的措施
(1)針對沉降超過預警值管線的上方土體進行反復注漿,優(yōu)化施工方法,在冬季施工時在洞內通過測量放樣找出管線位置在管線的兩側鉆孔進行注漿,改變管線周圍土體土質,有效地防止管線下沉。
(2)針對路面剛度減小及路面上車的擾動,采取在路面管線位置及周邊鋪設鋼板的方法,減小地面上車輛對地下管線的擾動,同時加大瀝青混凝土路面的剛度,達到良好的控制管線下沉的效果。
(3)針對工人責任心不強及臺階預留長度問題,積極組織施工相關人員進行技術學習,并再次進行詳細的技術交底,提高施工相關人員的質量及安全意識,嚴格執(zhí)行十八字方針,及早的進行封閉。同時增加臺階的預留長度確保暗挖施工的安全[4]。
管理人員分別對各施工工點進行24小時盯控,發(fā)現(xiàn)問題及時進行整改,要求現(xiàn)場技術人員加強班前交底,確保施工人員牢牢記住各項技術數(shù)據(jù)。
(4)針對注漿不及時問題,項目部積極的對出現(xiàn)的問題進行研究及探討,對可以進行注漿施工的工作面進行及時的注漿,并且對超前小導管進行反復的注漿。
通過對沉降原因的采取相對的措施,結合地鐵暗挖的施工工藝對管線進行處理之后,監(jiān)控量測數(shù)據(jù)顯示沉降速率趨于平穩(wěn)。車站主體上管線(2#風道上方給水和燃氣)的沉降速率如圖1、圖2。
通過上圖9月份數(shù)據(jù)顯示沉降速率已由每天的平均沉降1mm降低到平均值將近0mm。
5? 小結
高寒地區(qū)地鐵暗挖施工中,在控制管線下沉的同時,管理層和各施工人員也意識到質量和安全問題。在很短的時間內控制了線路的下沉,保證了地下地鐵暗挖施工的安全,提高了施工的質量和進度,為下一步的地鐵施工提供了保障,為以后的地鐵暗挖控制管線沉降,提供參考和借鑒。
參考文獻:
[1] 工程地質手冊[M].中國建筑工業(yè)出版社,《工程地質手冊》編委會,2007.
[2] 王輝,周環(huán)宇,巴鑫,吳全龍.基于狹長型規(guī)則地鐵基坑的水平支撐體系創(chuàng)新研究[J].施工技術.2017(20).
[3] 陳開端.地鐵基坑施工中水位監(jiān)測數(shù)據(jù)累計值超標及其影響分析[J].城市軌道交通研究.2016(8).
[4] 宋曙光.滲流作用下復合地層盾構隧道施工開挖面穩(wěn)定性及控制研究[D].山東大學,2016.