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        既有線車站下方遠離始發(fā)井盾構(gòu)始發(fā)關(guān)鍵技術(shù)

        2022-02-09 00:56:09
        技術(shù)與市場 2022年2期
        關(guān)鍵詞:植筋管片號線

        侯 杰

        (中鐵七局集團有限公司,河南 鄭州 450000)

        1 概況

        黃河迎賓館站為2號線與7號線換乘站,2號線黃河迎賓館站為兩層三跨,局部三層結(jié)構(gòu),7號線黃河迎賓館站—英才街站區(qū)間始發(fā)洞門位于既有2號線二期黃河迎賓館站負三層換乘節(jié)點內(nèi),圍護結(jié)構(gòu)為1 000 mm厚地連墻。右線底板始發(fā)井凈空40.1 m×8.70 m,左線底板始發(fā)井凈空37 m×8.70 m,始發(fā)井底板比標準段底板低1.6 m。黃河迎賓館站南端盾構(gòu)始發(fā)位于直線段,線路縱坡坡度為2‰。

        2 利用導臺始發(fā)盾構(gòu)機

        經(jīng)過方案比選,決定使用導臺始發(fā)盾構(gòu)機。

        始發(fā)導臺用于盾構(gòu)機始發(fā)時固定盾構(gòu)機方位、承載盾構(gòu)機的自重,以及調(diào)整盾構(gòu)機中心達到設(shè)計標高;在負環(huán)管片拆除前,始發(fā)導臺還起著固定負環(huán)管片的作用。

        3 導臺設(shè)計

        導臺施工采用C40鋼筋混凝土,導臺與盾構(gòu)機導軌間預埋250 mm×100 mm×10 mm小鋼板,小鋼板間距為400 mm,在預埋的鋼板上固定43#鋼軌作為盾構(gòu)機通過始發(fā)井的導軌。盾構(gòu)機采用拼裝整環(huán)管片的形式通過,管片脫出盾尾后與導軌之間空隙采用木楔塊楔緊。

        4 導臺施工方法

        4.1 施工流程

        軌道基礎(chǔ)施工流程為:人工清理結(jié)構(gòu)底板—結(jié)構(gòu)底板植筋—鋼筋綁扎—預埋件安裝(預埋件施工前加工完成)—安裝模板—澆筑砼—砼結(jié)構(gòu)養(yǎng)護—人工拆除模板。

        4.2 結(jié)構(gòu)底板植筋

        工藝流程:定位—鉆孔—清孔—錨固膠配制—植筋—固化、保護—檢驗。

        材料準備:按圖紙鋼筋直徑、型號要求加工好植筋原材,長度為1 170 mm。

        放線:根據(jù)始發(fā)導臺圖紙尺寸和現(xiàn)場標高位置線用粉筆準確劃出植筋位置。若基材上存在受力鋼筋,鉆孔位置可適當調(diào)整。

        鉆孔:植筋鋼筋的鉆孔直徑為22 mm、深度為300 mm。

        清孔:鉆孔完畢,檢查孔深、孔徑合格后將孔內(nèi)粉塵用吹風機吹出,應(yīng)反復進行3~5次,直至孔內(nèi)無灰塵碎屑,若有廢孔,清凈后用植筋膠填實。

        4.3 鋼筋工程

        在植筋完成后,綁扎鋼筋;預埋件焊接在主筋上,預埋件高差不大于5 mm。

        鋼筋綁扎好后及時立模,模板支撐需牢固,無變形、接縫內(nèi)外平順,模板縫需進行封堵,并對其平面進行檢查,合格后方能澆筑砼。

        4.4 混凝土澆筑

        澆筑混凝土采用商品砼C40,人工振搗,振搗間距為30~40 cm。振搗的效果以砼表面無氣泡冒出為宜。

        5 導臺施工要點

        導臺施工中要注意幾個方面。①導臺及導軌嚴格控制標高,根據(jù)洞門實際標高對導臺標高進行調(diào)整。②鋼導軌定位要準確,導軌頂面要平順。③砼導臺施工時一定要保證澆筑混凝土時模板的穩(wěn)定性。導臺頂面及斜面混凝土要平整順直,不得有鋼筋頭等突出物,如果在拆模時發(fā)現(xiàn)導臺不夠平整,則必須進行修整(打磨處理)以到達設(shè)計要求。④為防止盾構(gòu)機進出洞時出現(xiàn)“磕頭”現(xiàn)象,盾構(gòu)機始發(fā)時導臺及導軌標高比理論值提高20 mm,過度段5 m,每米抬高4 mm。⑤軌道底面及預埋鋼板與水平面夾角為25°,施工過程中要精確控制,預埋鋼板定位要精準,焊接牢固。⑥導臺要盡早澆筑,加強養(yǎng)護,保證齡期。⑦導臺鋼軌使用短鋼軌,便于現(xiàn)場安裝調(diào)整。

        6 反力架的安裝、調(diào)整和固定

        6.1 確定反力架位置

        黃河迎賓館站—英才街站區(qū)間右線端頭井長度為37.075 m,左線端頭井長度為40.127 m,結(jié)合吊裝井口的具體位置,對反力架位置進行調(diào)整,計劃管片排版方案如下。由于始發(fā)后需要下穿既有2號線車站,計劃滿環(huán)空推通過。右線負環(huán)按照21環(huán)考慮,盾構(gòu)機就位后前端距離端墻1.2 m作為洞門鑿除安全通道;右線反力架后支撐長度為37.075-21×1.5-1(反力架寬度)+0.6(管片進入洞門環(huán)長度)=5.175(m)。

        左線負環(huán)按照22環(huán)考慮,盾構(gòu)機就位后前端距離端墻1.2 m作為洞門鑿除安全通道,盾尾距離反力架約0.5 m;反力架后支撐長度為40.127-22×1.5-1(反力架除去基準環(huán)的寬度)+0.6(管片進入洞門環(huán)長度)=6.727(m)。

        6.2 吊裝反力架

        盾構(gòu)機的主機在托架上安裝好后,將反力架由下至上分別吊入井下進行組裝。

        第一步:反力架下井前先對反力架安放位置進行放樣,并根據(jù)盾構(gòu)機實際標高及始發(fā)井底板實際標高計算反力架立柱底部需要加墊的高度。第二步:先將反力架的下橫梁吊到井下,進行拼裝,再將兩側(cè)立柱和上部橫梁吊入與下部橫梁組裝在一起。第三步:根據(jù)測量的結(jié)果對反力架水平方向、標高以及垂直度進行調(diào)整,使反力架中心線與隧道的軸線一致,并報監(jiān)理單位進行驗收。第四步:對反力架進行焊接加固。

        6.3 反力架調(diào)整和加固

        首先在車站底板植筋,然后將帶孔的鋼板與植好的筋焊接固定,預埋鋼板用來焊接反力架支腿,將反力架與始發(fā)井底板連接在一起。

        反力架與盾構(gòu)始發(fā)井主體結(jié)構(gòu)之間有一段距離,為確保盾構(gòu)掘進過程中反力架的穩(wěn)定,反力架后方設(shè)置支撐,左右各2個斜撐,上下各4個水平支撐,由于始發(fā)階段,盾構(gòu)機主要使用下部油缸千斤頂,下部支撐在混凝土梁上。另外2根工字鋼一段撐于反力架下橫梁上,另一端撐于底板始發(fā)井井壁。工字鋼斜撐支撐角度為45°,一端撐于反力架上,另一端撐于始發(fā)井底板梁上,斜撐兩端均滿焊加固;上部支撐位4根工字鋼撐于車站負二層板上。直撐、斜撐采用的工字鋼型號均為雙拼45C。另外由于反力架上橫梁與中板有約1.1 m的高差,對反力架上橫梁支撐采用雙拼45C工字鋼焊成7字形支撐,一端焊接于反力架橫梁頂面,一端撐于中板吊裝井邊緣,進一步增強反力架的穩(wěn)定性。

        7 負環(huán)安裝與加固

        7.1 負環(huán)安裝

        在始發(fā)初期,盾構(gòu)機依靠負環(huán)管片傳遞反力進行掘進,本工程盾構(gòu)始發(fā)左線安裝22環(huán)負環(huán)管片,右線安裝21環(huán)負環(huán)管片,以滿足盾構(gòu)始發(fā)要求,僅以區(qū)間左線為例對負環(huán)安裝及加固進行描述。

        為控制負環(huán)與盾尾之間的間隙,負環(huán)安裝管片前,在盾尾內(nèi)下部安設(shè)4~6根厚度約80 mm,寬度50 mm,長度1 500 mm的硬質(zhì)方鋼(或角鐵夾方木),等待盾構(gòu)機完全進入洞內(nèi),洞口開始進行同步注漿時,將方鋼拆除。

        為保證負環(huán)拆除安全,-22環(huán)K塊拼裝12點位;鄰接塊B1和B2的安裝:鄰接塊安裝時,與標準塊靠近一端用螺栓連接,另外一端用在盾尾內(nèi)壁上加焊接數(shù)個L型掛鉤暫時固定;為“托”住鄰接塊與K塊鄰接的一端,同時便于K塊插入,L型掛鉤可焊接在管片縱向的前、后方。掛鉤采用15 mm厚鋼板,務(wù)必焊接牢靠以確保安全,待封頂塊縱向推插到位螺栓緊固后,割去L型掛鉤,整體將-22環(huán)推出后連接于反力架。

        7.2 負環(huán)加固

        支墊負環(huán)管片:在拼裝好第二環(huán)負環(huán)管片后,讓盾構(gòu)機繼續(xù)向前掘進,使第一環(huán)負環(huán)管片脫出盾尾,將150 mm×150 mm×400 mm的三角木楔楔進負環(huán)與托架軌道之間的空隙內(nèi),左右兩側(cè)各楔兩個木楔。

        緊固鋼絲繩:用兩根長17 m,φ 12 mm的鋼絲繩繞過負環(huán)管片頂部,將繩頭分別留在托架左右兩側(cè),每個繩頭上穿上緊線器,將緊線器的另一端掛在托架的吊耳上,旋轉(zhuǎn)緊線器,將鋼絲繩拉緊。在負環(huán)頂部使用型鋼支撐在負二層板,兩側(cè)安裝20H型鋼支撐負環(huán)管片。經(jīng)過以上的現(xiàn)場準備,盾構(gòu)機成功始發(fā)對黃河迎賓館站—英才街站盾構(gòu)區(qū)間開始掘進施工。

        8 結(jié)語

        本工程成功地利用導臺遠距離始發(fā)了盾構(gòu)機,解決了盾構(gòu)機始發(fā)下穿既有運營地鐵車站的難題,為有類似工況的盾構(gòu)機始發(fā)提供了寶貴的施工經(jīng)驗。

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