袁健逸
【摘要】在某工程下穿隧道施工過程中需要穿越既有有軌電車,并且周邊設(shè)施相對較多,為了保證施工安全要對下穿隧道施工方案進行全面分析。一般情況下,下穿隧道施工會對有軌電車路基產(chǎn)生極大影響,為了保證下穿隧道施工有序進行,降低在施工過程中對既有有軌電車和周邊設(shè)施產(chǎn)生的負面影響,需要深入分析周邊環(huán)境以及相應(yīng)的保護措施,并且要對各項施工技術(shù)要點進行全面把握,提高施工效率和施工水平。除此之外,要利用科學合理的安全保障體系,提高下穿隧道施工過程中路基的安全水平。
【關(guān)鍵詞】隧道施工;有軌電車;周邊設(shè)施;安全保護;策略分析
【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2022.05.045
引言:
在下穿隧道施工過程中,保證路基的穩(wěn)定性以及周邊設(shè)施的安全至關(guān)重要。為了對某下穿隧道施工的安全性進行科學把握,需要對周邊環(huán)境進行全面分析,同時要對周邊設(shè)施安全保護要求進行分析。在施工過程中,需要了解下穿隧道施工的具體情況,并制定科學合理的安全防護措施,提高既有有軌電車和周邊設(shè)施的安全保護水平。同時要根據(jù)施工要求對各項施工技術(shù)要點進行全面把握,利用不同控制措施對施工過程中產(chǎn)生的變形、位移等問題進行嚴格控制,以保證施工安全。
1、周邊環(huán)境分析與保護措施
在此施工中,下穿隧道在高新西區(qū)西芯大道與天河路交叉口,縱向下穿天河路蓉2號線既有有軌電車軌道。下穿隧道出城方向基坑圍護樁邊與軌道接觸網(wǎng)立柱水平距離為10.5m,天河路路口與西芯大道交匯部位還在進行頂管施工作業(yè)。
當前天河路下穿2號線周邊道路存在不同程度的開裂、沉降等問題,還有一些局部存在相對嚴重的沉陷問題,開裂沉降會直接影響施工過程中的安全性。根據(jù)當前周邊環(huán)境情況和建筑物安全保障要求,在此次施工過程中需采取以下安全保證措施:(1)在基坑降水開挖前必須要布設(shè)沉降與傾斜觀測點,在施工過程中要對周圍建筑物進行全程動態(tài)化監(jiān)控量測。根據(jù)測量結(jié)果對相應(yīng)的安全保護措施進行合理調(diào)整,從而有效保證既有有軌電車和周圍設(shè)施的安全性。(2)在施工前還要對既有有軌電車及周邊道路的裂縫進行全面探測,對裂縫的發(fā)展現(xiàn)狀進行拍照留檔,組織相應(yīng)機構(gòu)進行調(diào)查認證。(3)必須對基坑土方開挖方案進行科學制定。在基坑土方開挖過程中,需要對相應(yīng)的開挖順序、開挖方法等進行嚴格管理,確保其開挖施工與設(shè)計要求相一致,并且在開挖過程中要分層開挖、防止超挖欠挖,以保證基坑土方開挖的質(zhì)量和安全性。(4)在具體施工作業(yè)中,要由專業(yè)人員對周邊構(gòu)筑物、既有線路、地表裂縫等進行巡視,加強道路沉降監(jiān)測工作。如果沉降量達到建筑物沉降的允許值,及時停工,并利用跟蹤注漿技術(shù)對有軌電車基礎(chǔ)進行加固處理。此外,在基坑開挖過程中,如果地面實測位移也達到了預(yù)警值,應(yīng)立即停止施工,并采取有效措施對基礎(chǔ)進行加固。(5)重視內(nèi)部支撐體系施工質(zhì)量管理工作。在下穿隧道施工過程中,及時進行錨噴封閉樁間土,并且要架設(shè)鋼支撐體系及時施加預(yù)應(yīng)力,盡可能降低在隧道下穿施工過程中圍護結(jié)構(gòu)變形的可能性,提高施工安全性[1]。
2、施工技術(shù)要點
2.1圍護樁施工
在確定圍護樁施工流程后(圖1),需要按照相應(yīng)的施工順序進行施工。在基坑開挖過程中,其施工地層為卵石地層,為了保證樁基土體的穩(wěn)定性和牢固性,可以利用跳樁式作業(yè)進行施工,也就是按照跳1打1的原則完成施工作業(yè)(圖2)。
在樁位測定且合格后要及時埋設(shè)護筒,可以利用厚度為10mm的鋼板制作鋼護筒,內(nèi)徑比樁徑大20cm左右,長度為3m。鋼護筒的焊縫必須密實,防止出現(xiàn)漏水和孔洞問題。鋼護筒在澆筑混凝土完成后要立即拔除,可以重復使用。
在圍護樁施工過程中,旋挖鉆機就位后,要及時對鉆桿垂直度進行調(diào)整,然后再進行鉆孔作業(yè)。在鉆孔時要對每一次進深進行合理控制,可以利用放慢旋挖速度的方式保證施工的穩(wěn)定性。在提斗時要保證速度均勻緩慢,操作人員要對鉆桿垂直度進行觀察。利用深度計數(shù)器對鉆孔深度進行合理控制。
泥漿制作也是圍護樁施工過程中的重要環(huán)節(jié),在泥漿拌制過程中,要合理控制加入清水、膨潤土的質(zhì)量,泥漿比重控制在1.05~1.2左右,泥漿黏度控制在18~24S左右。在施工過程中需要根據(jù)地層實際情況對護壁液濃度進行合理控制。
在鉆進開始前,要對鉆盤中心、鉆機平臺和裝備等進行全面檢查,保證裝備偏差在允許范圍內(nèi)。在鉆孔施工中需做好鉆孔記錄,并且要對孔內(nèi)地質(zhì)情況進行科學描述,填寫孔樁地質(zhì)情況表。對樁內(nèi)挖出的土體進行處理時,要及時利用裝載機進行清理,運輸?shù)街付ǖ攸c進行堆放。要防止土體壓力過大導致孔壁坍塌。鉆孔深度達到設(shè)計標高后,要根據(jù)相應(yīng)的方法對孔徑、垂直度進行檢測,檢測合格后及時開展灌注作業(yè)。
在圍護樁施工過程中還要重視鋼筋設(shè)計加工,需要根據(jù)施工設(shè)計方案完成鋼筋焊接作業(yè),要保證主筋分布均勻。在對一些有監(jiān)測點等預(yù)埋件的鋼筋籠進行加工時,要將其一半焊接在主筋上,防止在吊裝和混凝土灌注過程中出現(xiàn)跑位問題。鋼筋籠的具體吊裝方法為一次性吊裝入孔,將鋼筋籠放入孔時,要對準孔位保持垂直,遵循輕放慢放入孔原則,防止左右旋轉(zhuǎn)。在吊放鋼筋籠時遇到阻礙要停止下放,并對導致阻礙的具體原因進行查明處理。禁止在鋼筋籠吊放過程中高提猛落和強制下入。在鋼筋籠吊裝時要保持平穩(wěn)狀態(tài),對準樁孔后再緩慢放下,以防止磕碰井壁,在整個吊裝過程中要由專人進行指揮,以提高鋼筋籠安裝質(zhì)量[2]。
2.2基坑降排水施工
基坑降排水施工是確保下穿隧道施工安全的重要環(huán)節(jié),降水井施工流程如圖3。在此施工過程中,地質(zhì)條件主要包括雜填土、素填土、細砂、卵石等?,F(xiàn)場基坑深度達到12.8m,基坑主體主要處于卵石層的孔隙潛水層內(nèi)。根據(jù)我國建筑與市政工程地下水控制技術(shù)要求,需要對基坑降排水技術(shù)方法進行科學選擇。此次施工中使用管井井點降水方案降低地下水位。在具體施工過程中,需要在基坑周邊和坑內(nèi)布設(shè)管井,管井統(tǒng)一將地下水抽出,同時要防止地下水流入基坑,以滿足基坑施工對降水的具體要求。在施工前,施工人員和管理人員必須要對相關(guān)技術(shù)操作規(guī)范和要點進行全面掌握,尤其是要對施工關(guān)鍵節(jié)點進行詳細的技術(shù)交底,使施工人員對此次降排水施工過程中的技術(shù)要點有明確認識。在降水過程中,為了保證開挖質(zhì)量,及時將地下水降到開挖面以下,需要注重洗井質(zhì)量管理工作,洗完一口井后要及時投入一口,盡可能提前抽水。使用的降水設(shè)備主要為潛水泵,在施工前要對設(shè)備進行有效的調(diào)試工作,防止在降水運行階段降水設(shè)備出現(xiàn)故障。在施工現(xiàn)場要備足抽水泵,抽水泵的數(shù)量要比井的數(shù)量多5臺,以便在施工過程中抽水泵出現(xiàn)問題能夠及時更換。9AD4D60A-5422-4593-85AF-B82A4E2257F3
降水作業(yè)要保證與開挖施工密切配合,要以土方開挖順序、開挖進度為基礎(chǔ),對降水進行數(shù)量進行科學調(diào)整。在降水運行階段還要保證電源安全可靠,如果遇到電網(wǎng)停電問題,需要提前2h通知現(xiàn)場施工人員,及時采取有效措施,保證降水效果。在降水作業(yè)中要由專人進行指揮,并且要確保抽水系統(tǒng)設(shè)備和相關(guān)材料以及專用電源充足可靠。要加強降水設(shè)備維護和保養(yǎng)工作,一旦設(shè)備出現(xiàn)故障,要迅速找出故障原因并及時排除。如果故障問題相對嚴重,所需維修時間較長,要及時更換備用設(shè)備,以提高降水效率和質(zhì)量。對每一個井點的流量水位、設(shè)備運轉(zhuǎn)情況等進行全程動態(tài)監(jiān)測,要根據(jù)水量和水位的變化情況、實際施工要求及時對降水措施進行調(diào)整[3]。
2.3土方開挖施工
土方開挖前,需要在基坑外設(shè)置擋水墻以及地面排水溝,防止在基坑開挖過程中地表水混入基坑內(nèi),導致基坑施工受到影響。在基坑開挖過程中要重視基坑內(nèi)降水和排水工作。在土方開挖時要遵循豎向分層、縱向分段、對稱開挖、平面分塊、放坡開挖原則,嚴禁超挖欠挖,保證土方開挖的效率和質(zhì)量。一般在土方開挖中是以機械開挖為主,人工配合進行修邊和清理作業(yè),要防止在開挖中破壞樁身結(jié)構(gòu)。在挖掘機作業(yè)時要由專人進行指揮,防止碰撞支撐體系和臨時支柱,導致支撐系統(tǒng)的穩(wěn)定性被破壞,并且要嚴格按照相應(yīng)施工要求對每次開挖的厚度進行控制,及時架設(shè)鋼支撐體系。根據(jù)施工設(shè)計要求施加預(yù)應(yīng)力,確?;娱_挖的安全性。在基坑開挖施工中還要加強支撐軸力監(jiān)測工作,根據(jù)具體的監(jiān)測數(shù)據(jù)及時處理,保證支撐體系的穩(wěn)定性和牢固性。
2.4樁間網(wǎng)噴施工
在樁間網(wǎng)噴施工過程中,需要從以下方面出發(fā)進行分析:
1)掛網(wǎng)施工作業(yè)。在此次施工中鋼筋網(wǎng)片的網(wǎng)格間距為150mm×150mm,在施工過程中需要對鋼筋進行科學加工。鋼筋進場后需要完成調(diào)整作業(yè),并根據(jù)所需長度進行下料。對鋼筋網(wǎng)片進行加工時,需要將其加工成1600×2000mm的鋼筋網(wǎng)片。節(jié)點處利用電焊進行焊接,保證網(wǎng)片綁扎牢固,防止出現(xiàn)變形松脫問題。在掛網(wǎng)過程中,通常設(shè)置網(wǎng)筋與坡壁土體之間存在一定間隙,上下搭接可以利用綁扎方式進行,搭接長度要保持在300mm以上。在植筋孔開孔時,要根據(jù)施工設(shè)計要求,保證開孔位置、孔深和孔軸方向的合理性。植筋孔鉆好后要將鋼筋插入到孔內(nèi),并根據(jù)施工設(shè)計圖紙規(guī)定的配合比完成水泥砂漿拌制工作,及時將其灌注到鉆孔內(nèi)注漿。在砂漿凝固前要防止敲擊、碰撞和拉拔鋼筋。2)噴射混凝土施工。在噴射混凝土施工過程中主要利用濕噴機完成施工作業(yè)。人工初噴3cm~5cm厚的C25混凝土后要掛鋼筋網(wǎng),并且要對其施工質(zhì)量進行檢查,合格后再進行復噴,一直到設(shè)計厚度。噴射作業(yè)需要按照從上到下的原則進行,噴嘴要與基坑面垂直并做小圓周運動,噴槍與受噴面的距離為0.6m~1m左右,工作風壓要控制在0.4MPa~5MPa,以保證噴射層表面平整光滑。在噴射面終凝2h后要進行噴水養(yǎng)護作業(yè)。養(yǎng)護時間根據(jù)具體施工溫度確定,每一段噴射區(qū)間底部要預(yù)留30cm不噴射,方便在下層開挖后進行鋼筋網(wǎng)連接作業(yè)。
此次施工中要保證鋼筋網(wǎng)搭接質(zhì)量,確保嚴格按照設(shè)計規(guī)范要求進行安裝。在噴射混凝土施工過程中,必須要根據(jù)噴層厚度參考標準,確?;炷翆雍穸冗_到標準要求,并且要利用噴射混凝土蓋住鋼筋網(wǎng)。
2.5鋼支撐體系施工
鋼支撐體系施工是此次施工過程中的重要施工環(huán)節(jié)之一。在鋼支撐體系施工中,需要在基坑設(shè)置一道鋼支撐和兩道錨索。第1道鋼支撐要架設(shè)在冠梁上,第1道錨索主要是在冠梁頂下4.1m部位,第2道錨索在冠梁底下7.6m部位。在施工中利用鋼管進行施工,直接使用直撐方式,每一根鋼支撐兩端要設(shè)置活動端頭和固定端頭?;顒佣祟^的主要目的是施加預(yù)應(yīng)力。在鋼支撐體系安裝施工過程中,需要在基坑周邊場地完成鋼管支撐分段拼裝,并利用汽車吊進行安裝,具體的施工要點包括以下方面:(1)鋼管預(yù)拼裝。在預(yù)拼裝過程中,需要根據(jù)測量的基坑寬度完成拼裝,拼裝后的鋼支撐要進行拉線檢查,確保其順直度符合要求,并且要利用鋼卷尺對長度進行測量。檢查鋼支撐管接頭連接是否緊密,以防止支撐管出現(xiàn)破損變形等問題。(2)吊裝前準備作業(yè)。在吊裝前需要對鋼支撐進行全面檢查,合格后可以利用紅油漆在支撐上編號,并檢查支撐安裝所需要的吊裝設(shè)備、焊接設(shè)備和施加預(yù)應(yīng)力軸力組合的千斤頂?shù)仍O(shè)備是否完好有效。特別是作業(yè)所需千斤頂,必須經(jīng)過標定合格后才能夠使用,保證支撐安裝作業(yè)能夠順利安全進行。等到土方開挖到鋼支撐500~800mm位置時,可以進行支撐安裝作業(yè)。在鋼支撐安裝過程中禁止交叉作業(yè)。(3)在鋼支撐安裝過程中,可以利用汽車吊進行安裝。完成鋼支撐檢查作業(yè)并合格后,在地面拼裝好整體鋼支撐體系并對其進行吊裝。要將其吊放在托架上,人工配合進行調(diào)整。吊車吊鉤不松開,一直等到預(yù)應(yīng)力施加加固完成后,才能松開吊鉤完成安裝作業(yè)。這種施工方法主要是在第1道鋼支撐體系安裝中進行應(yīng)用。此外,鋼支撐檢查合格后,按照編號吊入基坑內(nèi),利用挖機配合人工進行就位,完成現(xiàn)場拼裝后,利用吊車吊裝放到托架上,之后按照常規(guī)程序操作。這一種方法除了第1道鋼支撐施工外都可以進行應(yīng)用。
結(jié)語:
總而言之,在下穿隧道施工過程中,為了保證施工安全需要對既有有軌電車和周邊設(shè)施環(huán)境進行深入分析,并利用科學合理的安全保障措施對既有有軌電車和周邊設(shè)施進行安全保護,除此之外,在施工過程中需要從技術(shù)要點出發(fā)對整個施工環(huán)節(jié)進行嚴格控制,防止在施工過程中出現(xiàn)問題而影響施工安全性。同時要利用可靠的技術(shù)管理降低下穿隧道在施工過程中對既有有軌電車和周邊設(shè)施安全產(chǎn)生的負面影響。
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