時間:2024-01-31 14:55:10
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1城市地鐵施工測量的特點
地鐵工程的施工測量有他自己的一些特點,可其他建筑工程的施工測量的特點不一樣。主要表現(xiàn)在以下幾點:首先我們要實現(xiàn)全面性的設計解析。城市地鐵施工一般是在建筑工程以及地下官網都比較密集的地方,所以在其施工測量工作中要應用大比例尺的地形圖以及對實測控制點三維坐標的建立,并且具體施工測量放樣工作要嚴格按照施工過程中所提供的資料進行對三維坐標的建立。其次,我國城市地鐵工程的施工要有專們的施工控制網。而城市地鐵工程師在城市的控制網之上進行建立的,所以在具體測量工作中會用到專門的高程控制圖以及平面圖,并且實際測量工作中,對其精度的要求是非常高的,所以要保證各個施工工序之間的有效銜接,有效避免城市地鐵工程施工放樣工作和有關城市的數(shù)據(jù)資料之間發(fā)生矛盾。再者,我們要實現(xiàn)對城市地鐵工程的全局性規(guī)劃設計,并實現(xiàn)分期性的施工建設。由于在城市地鐵工程呢施工建設中的測量工作量比較大,并且要投入很大的資金成本,測量施工周期也非常長,所以在城市地鐵的施工測量工作中,我們要始終堅持對城市地鐵工程實現(xiàn)總體規(guī)劃設計以及分期施工建設的主要原則,處理好城市地鐵工程施工局部以及整體、近期利益與長遠利益的有效關系,實現(xiàn)對施工測量控制網的科學合理布置,最終實現(xiàn)對施工路線的準確銜接。
2城市地鐵地面控制測量
在城市地鐵工程的施工測量工作中,地面的測量工作是為后期地鐵工程施工建設做準備的,所以一定要控制好,以此保證城市地鐵工程分段施工的有效性。而在此項工作中最為核心的是建立健全城市地鐵工程施工測量系統(tǒng),并且保證地面控制點三維坐標建立的精確度,以此為后期城市地鐵工程地下施工測量工作打好基礎。針對地面測量工作主要包括有對地面高程的測量以及平面的測量。具體分析如下:1)針對于平面的控制測量。要在實際工作中嚴格按照地鐵工程施工規(guī)劃網中各個線路施工建設的先后順序,嚴格的按照施工線路的延伸,以及和其他線路的交叉情況,在線路的交叉或者延伸的地方,必須要保證兩個以上施工控制點相重合。平面控制網通常情況下是由兩個等級組成的。這兩個等級中首級控制網是衛(wèi)星定位控制網,而次級網是精密導線網。塔們的主要技術指標如下表1、表2所示。2)而針對于高程控制測量。在城市地鐵工程的施工測量工作中,對其高程控制網的施工布置為水準網,通常情況下分為一等和二等兩個等級,其中水準網和城市二等水準精度實際要求相同。而加密水準網是二等水準網。高程控制網應采用統(tǒng)一的高程系統(tǒng),并應與現(xiàn)有的城市高程保持一致。
3城市地鐵聯(lián)系測量
城市地鐵施工的聯(lián)系測量是將地面控制測量的空間三維信息傳遞到地下控制測量的重要紐帶,城市地鐵工程施工測量的結果會在一定程度上影響城市地鐵地下控制測量的有效性。一般情況下,同樣也包括對高程的測量和對平面的測量。在這其中,城市地鐵工程平面聯(lián)系測量主要包括地面近井導線測量,是通過鉆孔、斜井以及豎井等等方式來進行測量的。
4城市地鐵地下控制測量
城市地鐵工程的地下測量主要是指直接對城市地鐵工程施工的全部測量工作,是地鐵施工的直接標準。主要包含有城市地鐵工程的施工導線、高程以及具體車站的施工測量。針對于施工管線的位置以及實際埋設深度和施工材質性質等等都實際走向在測量工作完成之后需要對管道進行施工測量。具體的施工測量內容主要包括有:1)以地面標志在管道上的點到相應的位置和高程平面坐標和高程測量;2)城市地鐵工程施工管道點的計算;3)城市地鐵工程地面設施以及具體地形的施工測量;4)城市地鐵工程系統(tǒng)測量結果表的制作。針對其地下管線平面控制測量通??梢詰脴O坐標法、線串聯(lián)法以及GPS靜態(tài)、動態(tài)RTK測量方法,平面位置測量誤差為5cm,高程3cm深公差。針對城市地鐵工程地下管線施工的一般和水平測量,也可以測量全站儀的高度和坐標,是縱橫角測量。二是城市地鐵工程地面設備測量、帶狀地形圖可以用EPSW電子平板數(shù)字地形測量??刂平Y束后進行測量,對測量數(shù)據(jù)采集及時進行處理和計算,并舉例說明圖紙的編制和準備工作。城市地下管線圖紙的測繪測量。在應用有關繪圖軟件獲取相關的測量數(shù)據(jù)之后制作城市地下管線圖紙。之前傳統(tǒng)的一些測繪方法是存在很多弊端的,通常情況下要求建立人工的測量三維坐標,然后有關人員通過手工繪制好管線圖?,F(xiàn)階段通常使用比較多的是專業(yè)繪圖軟件,其測量的誤差小于0.5mm。針對城市地鐵工程的地下管線繪制測繪圖包括繪制管線圖編輯、確定比例尺到地形圖、標注管線信息和輸出結果。對于城市磁鐵工程地下管線的編制要求:1)要保證框架,協(xié)調編制和高程與城市基本地形圖的比例;2)編制的線圖應清晰,誤差小于0.5mm,準確標記數(shù)據(jù),當腺應該明確;3)管道編譯標簽和顏色應該遵守的規(guī)則規(guī)定,簡潔清晰。最后,實際工作中將測繪信息轉化為地理信息系統(tǒng)(GIS),方便施工人員隨時、數(shù)字化地實現(xiàn)城市地下管線的三維動態(tài)管理。
5城市地鐵施工變形監(jiān)測
城市地鐵工程施工變形的監(jiān)測,1)首先是對其地表沉降情況的監(jiān)測。由于在地鐵工程的施工過程中,其所在地區(qū)的地表會受到施工過程的影響,進而發(fā)生變形,所以在施工中要及時的對地表變形進行測量監(jiān)控。我們可以通過對基點的埋設實現(xiàn)地表變形測量,在這個過程中要注意對于基點的選擇要保證其在地表牢固,并且視野開闊的地方。在地面使用沖擊鉆打孔,埋設直徑為30mm左右的圓頭鋼筋,要特別注意,實際埋設的深度要大于250mm,并且在孔的周圍用水泥漿進行填充。在具體測量工作中,我們可以應用精密水準測量法,聯(lián)測附近的水準點,以此有效確定其基點的實際高程。與此同時,更要有效控制好基點觀測的誤差,保證誤差控制在0.3mm以下。并且繪制相關的沉降變化圖表。2)對于城市地鐵工程的隧道拱頂沉降的監(jiān)測工作中。可以應用Leica1800全站儀來實現(xiàn)對拱頂?shù)臏y量,還要和Leica反射鏡進行配合。對于測量點的設置要注意在受到擾動的建筑工程智商,要保證測點設置的可靠以及牢固性,固定好膨脹螺栓。在對施工測量的工作,要制作趨勢圖,根據(jù)變形的時間變化,并且繪制在城市地鐵工程施工開挖距離的曲線圖,將各個階段的實際變形情況做好分析匯總,最終形成城市地鐵工程隧道的支護變形分布圖。
6城市地鐵鋪軌基標測量
城市地鐵工程鋪軌的基標測量工作的,其鋪軌基標是高標準軌道混凝土整體道床的軌道鋪設控制點,保證地鐵工程軌道軌跡測量的精確度是確保整體地鐵工程質量安全的關鍵,在相關的規(guī)定規(guī)范中明確指出:對于城市地鐵工程軌基的測量工作,平面上的軌道測量要保證其誤差小于2mm,在軌道方向,遠視其必須是在一條直線上并且保持其直順,用10m弦量允許偏差1mm,而曲線上,遠看起來要更為的圓順,使用20m弦量正矢,按照曲線的半徑圓曲線,將其誤差控制在1~3mm,而高程的標高誤差控制在2mm,緩和曲線的誤差范圍控制在2~5mm,在延長18m的距離范圍內,沒有在1mm以上的三角坑??偠灾?,隨著城市化水平不斷提升,地鐵在城市發(fā)展中發(fā)揮了重要的基礎作用。在地鐵建設工程過程中,對測量技術要求很高,需要結合實際情況,提升施工精度,采用科學的測量方法,為地鐵施工創(chuàng)造良好的條件,故而我們在以后工作中要進一步加強對其控制,以保證整體工程質量安全。
地下鐵路的開通,給交通帶來較大便利,越來越多的城市開始將地下鐵道工程作為改善交通的重要組成部分,在城市中進行一定規(guī)模的建設。發(fā)展地下交通不僅能夠促進城市交通環(huán)境的改善,同時可以節(jié)省現(xiàn)有空間資源,將城市空間進行更加優(yōu)化的使用,促進城市資源的進一步發(fā)展,對城市空間資源節(jié)約具有重要意義。
一、地下鐵路工程測量技術要求
地下鐵路工程測量精度設計主要是根據(jù)地鐵工程各項特征和施工方法進行管理,將整個工程施工的精度進行確定,從而進行施工。在進行工程測量過程中涉及到的因素是較多的,不僅僅需要將隧道和線路之間的連通性進行保障,同時需要將線路樣式和軌道鋪設情況進行關注,保證地下鐵路的質量和工程造價,合理進行軌道線路的規(guī)劃布局,盡量的縮小誤差。目前來講,對于誤差具有一定的規(guī)范,一般要求隧道橫向貫通誤差在50毫米之內,高程貫穿中誤差在25毫米之間。
誤差值的確定主要和設計的安全空隙和隧道連接處結構界限相關聯(lián),其中還包括因為儀器精準度造成的各項誤差。例如,在北上廣大部分地下鐵路中,一般來講給定的隧道結構界限為100毫米,在這個誤差中包括施工誤差和計算誤差等。在這個誤差中,進行噴錨暗挖施工技術時,期初支護誤差為30毫米,噴射混凝土平整度誤差為30毫米,變形誤差為20毫米,因此100毫米誤差基本上為施工方法可接受誤差。
二、地下鐵路地面設計勘察技術方法
(一)衛(wèi)星定位系統(tǒng)的使用
隨著城市不斷發(fā)展,地下鐵路的逐步的向著網絡化的方向發(fā)展,形成縱橫交錯的地上和地下網絡,這樣的背景下進行傳統(tǒng)的技術勘測花費大量的時間并且效果較差,精確度不高。因此需要采用新型技術,將三角點空間進行管理。全球定位系統(tǒng)就是在這種背景下運用到實際勘察中去,將GPS技術進行推廣,將控制點進行確定,不僅滿足地鐵較為復雜的施工情況,同時可以進一步提升原有三角網和高級控制點之間的聯(lián)系,將地下鐵路運行穩(wěn)定性進行提升。如圖一為北京某段地鐵線路設計,在進行設計過程中,采用全球定位系統(tǒng),使得鐵路修建中的可見性和高度進一步提升,保證線路規(guī)劃完整性。同時為了減少干擾,在進行誤差計算中采用的是自動與手動篩選相結合方式,將異步閉合差確定在1.73-2.89之間,邊長中誤差確定在-2.1毫米-2.1毫米之間,點位中誤差為-3.5-3.5之間,這樣可以增加地下鐵路系統(tǒng)穩(wěn)定性,將技術能力進行創(chuàng)新。
在進行監(jiān)測網點選擇的過程中,選擇數(shù)量也在不斷增加,相互之間進行管理,采用一次布設、二級觀測整體平差原則,將一級管網進行管理,在此基礎上進行三角鎖的加設,提升整體的精確度,保證地下鐵路技術的進步和發(fā)展。
(二)對地鐵進行精密導線網技術測量
在進行測量過程中,可以使用導線網技術。如圖所示,在進行導線網設計過程中,需要配合全球定位系統(tǒng)使用,將導線沿著地鐵的相關位置進行伸形。附合長度一般維持在5米左右,平均長度350米,在進行選點過程中將導線進行附注站點的確定,從而進一步提升設計的角度和邊長,準確性得到提升,在進行實際測量中需要將導線盡量進行延伸,監(jiān)測點進行增加,這樣可以進一步提升精確程度,為下一步的豎井測量奠定基礎。進行精密導線設計可以將線路中各個位置進行實驗和測量,一旦發(fā)現(xiàn)不合理情況及時進行方案改進,將線路規(guī)劃精確性和可行性進行關注。
(三)對地下鐵路水準點進行測量
因為在施工中降水和各項自然環(huán)境的影響,水準點容易發(fā)生一定的變化,因此需要將水準點進行確定。一般來講水準點位于地鐵中心線的40米以外,不包含地形容易發(fā)生變化區(qū)域。水準點主要是以墻上標志位為主,如圖所示,水準線上包括較多水準點,在進行測量過程中需要將測量方法和水準線閉合差進行確定,并將往返閉合差進行分析,滿足鐵路進行地面高程控制測量的精度要求。水準點確定需要借助一些精確儀器,還需要銦鋼水準尺,將水準點位置進行確定和管理,進一步將地下鐵路勘察準確性進行提升。
結束語
隨著技術不斷進步,在進行地下鐵路測繪中逐漸將測量技術進行提升,將衛(wèi)星定位技術和數(shù)字化測圖技術等運用到實際測量中,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的勘察處理,將地下鐵路勘察準確性進行提升,為地下鐵路的運行安全提供保證。今后的城市交通中,地下鐵路是發(fā)展的主要方向,在運輸上具有較大優(yōu)勢,因此需要將地下鐵路建設技術進行保證,進一步促進城市交通那發(fā)展和進步。
參考文獻:
我國近半個世紀的高速發(fā)展不斷刺激著內需的擴大,城市建設也進行的如火如荼,交通發(fā)達往往是帶動一個城市發(fā)展的不竭動力,因此,人們在地上建設了公路和立交橋來予以輔助,然而這些卻已滿足不了現(xiàn)階段人們的出行要求,隨后,人們將對交通的注意力轉向地面以下,由此,地鐵建設成為拉動我國內需的又一股重要力量。地鐵的施工過程具有很多的不確定性,同時,沿地鐵線的建筑物密布、地下管線設施復雜等都加大了地鐵工程的施工難度,此外,地鐵工程設計與施工技術水平也是影響施工安全的兩個重要因素。
1 地鐵工程的施工特點
1.1 工程環(huán)境復雜
通常情況下,地鐵車站采用較多的是明挖法、蓋挖法或暗挖法來進行施工,而且大多數(shù)的車站都位于十字路口處,這難免使得地鐵工程的施工對地面上的交通帶來一定的影響,另外,地鐵施工還要遭受地下管網密集、緊靠建筑物、工程環(huán)境復雜等難題。為了避免與已有的市政管網等發(fā)生沖突,可以采用淺埋暗挖法或盾構法來修建地鐵工程的隧道,同時,在遇到城市干道時可應用下穿法,并以側穿法來避開已有的建筑物。因為地鐵工程還有同時穿過河流、地鐵、鐵路及各式各樣地下管道的可能,所以,在地鐵的施工過程中會有很多不確定的潛在安全風險。為了保證地鐵施工地點的地面不發(fā)生坍塌現(xiàn)象,必須為地下管線、鐵路、道路、地鐵、河流及已有建筑物等的安全性能提供保障。
1.2 施工安全風險大
每個城市的地鐵建設大多為城市的中心地下線,工程結構的復雜程度可想而知,這無疑在無形中加大了工程的施工安全風險,同時也提高了施工的難度系數(shù),雖然在施工方法上有很多的應對方法,但地鐵工程含有的不可預見因素的多樣性同樣對施工安全提出了不小的挑戰(zhàn)。據(jù)相關報道稱,各城市的安全事故在近幾十年來共發(fā)生的次數(shù)多達42起,其中,僅地下交通線就占有大約96%的比例,剩下的高架線、地面線也只占4%左右。當對地下管線進行改移時,其難度也是不可小覷的,有時根據(jù)地鐵工程的性質和具體情況,可能要將原來設計的明挖法改為蓋挖法甚至暗挖法來進行施工,蓋挖法、暗挖法相對于明挖法來說,其施工難度系數(shù)和安全風險系數(shù)還是有明顯增大的。地鐵修建過程中的諸多因素對其造成的影響都是加大工程自身安全風險和環(huán)境風險的籌碼。
1.3 工程準備工作量多,難度高
地鐵工程的建設需要很多的前期準備工作來為后續(xù)工作打基礎,因為城市的人口密集,城市建筑物分布密度大,若要實施地鐵工程,必須提前協(xié)調好與其相關的因素,否則將很難開展下一步的實施工作。在地鐵工程的施工準備工作中,由于地鐵路線涉及的范比較廣,必須將地面上的一些建筑物進行拆遷,才能為工程的實施預留空間。除此以外,對市政管線的遷改,對樹木綠化的遷移和對原有道路的改造,這些都需要同很多部門、單位或個人進行協(xié)調,從這個角度來看,地鐵工程的前期準備工作量是巨大的,再加上一些主要道路上的地鐵施工還有一定的時間限制,這也是增加地鐵建設困難的一個不得不考慮的方面。
2 加強地鐵工程施工現(xiàn)場管理的措施
2.1 嚴格進行地鐵勘察,實時探明地質情況
由于地鐵是在地下進行修建的,對地鐵修建地點的地質進行勘察是必不可少的一個關鍵步驟,它為后續(xù)的設計和施工工程提供數(shù)據(jù)資料。在地鐵進行設計階段,勘察單位要經過初勘、詳勘及補充勘察來地質勘察報告的精確性,要查明地鐵修建的地點是否包含不適合建設地鐵的不良地質[,設計依據(jù)地質報告才能提出針對不同地質情況而采用的工法2]。地鐵工程通常會遇到錯綜復雜的管線對其進行的干擾,這時就需要根據(jù)管線的類型、等級等情況來設計、調整地鐵的具置。在地鐵的施工過程中還要注意實時的技術交流,盡可能的將國際上的新技術、新工藝、新設備等應用其中,為地鐵工程建設的各參與方及時的掌握詳細的概況提供資料。
2.2 地鐵施工安全教育
地鐵施工過程中的安全隱患存在于每一個施工環(huán)節(jié),為了促進地鐵施工現(xiàn)場工作的安全進行,切實加強參與施工工作操作人員的安全意識是十分有必要的。對地鐵施工現(xiàn)場的工作人員進行安全教育,使他們能夠真正掌握與地鐵施工相關的安全法規(guī)、知識和制度等一系列知識,能夠自覺的從自身出發(fā)提高自我保護意識,同時培養(yǎng)施工過程中可能遇到的突況能夠及時解決的能力。實踐證明,通過對施工人員進行教育、不斷總結引發(fā)地鐵施工安全事故的原因等途徑來提高地鐵安全施工的效率是一個有效的方法。
2.3 建立健全安全施工責任體制
與其他的工程一樣,制定完善的安全管理制度是有效避免施工前、施工中安全事故的前提,同時,建立相關的責任體制也為地鐵工程的安全施工提供了保障。地鐵施工進程中的每一個工序都要銜接合理,相應的施工責任也要落實到相應的負責人身上,有利于對存在的危險進行整體性的解決,同時對制定控制危險源的管理方案和措施也是大有幫助,對已經出現(xiàn)的問題也能在盡快的時間內找到相關的負責人,減少不必要的時間浪費,在此基礎上,還能實現(xiàn)施工現(xiàn)場的高效安全管理,事實上,地鐵建設施工中的高效管理措施是可以預防施工安全事故發(fā)生的。
2.4 加強安全監(jiān)測力度
地鐵工程施工之前,需要有大量的前期準備工作來為其做支持,首先應當進行的是對地鐵施工項目的周邊環(huán)境進行調查,在這一環(huán)節(jié)的工作中,對其進行的實時監(jiān)測是不可或缺的,只有對調查出來的數(shù)據(jù)進行有效地監(jiān)測,才能保證數(shù)據(jù)的可靠性和連貫性,才能對工程實施提出正確的參考數(shù)據(jù),為后續(xù)工作的開展提供真正意義上的依據(jù)。同樣的,貫穿于整個施工過程的所有工序都應當實施安全監(jiān)測,力爭做到每一個工序都是合理、科學的,這也足以說明,安全監(jiān)測是地鐵修建過程中實施安全管理的一個必要措施,另一方面,通過各種技術對施工過程的監(jiān)測,還可以及時發(fā)現(xiàn)潛藏的安全危險,為技術人員及時采取針對性措施減少了時間,保證了工程的施工工期,這也為地鐵建設的安全管理水平的提高和地鐵工程的順利建設起到了很好的推動作用。
2.5 原材料質量的控制
在地鐵路基工程施工中所涉及的原材料,鋼筋鋼板、砂石、結構配件等等,在采購過程中需要進行嚴格的質量把控。對原材料質量控制最主要的渠道是,在采購過程中,選擇信譽度高、口碑好的正規(guī)建材商合作,有正規(guī)的質量保證計劃與售后服務體系。原材料的采購需要材料采購人員、技術檢驗人員以及操作人員三方進行質量把關,并對材料的品種、規(guī)格、數(shù)量、質量進行檢驗。對原材料另一方面的質量控制,是對材料的儲存上,原材料要放置在干凈、干燥的區(qū)域,以免受潮或者受污染影響原材料的使用。
3 結語
綜上所述,基于地鐵工程的特殊用途和自身性質要求,如何做到真實提高地鐵施工過程的安全管理是諸多學者研究的一個重點。所以,安全管理人員除了掌握相應的知識以外,還要實時的將以往工程中引發(fā)安全事故的原因進行總結,形成自己的管理經驗,將理論應用于實踐,只有這樣,才能持續(xù)不斷的增強施工安全防護水平,爭取做到施工過程零安全事故。
參考文獻
中圖分類號:U45文獻標識碼: A 文章編號:
地鐵隧道施工是一項地下建筑施工工程。其最基礎的施工要求就是要確保地上行人、周圍巖土、水質、建筑物等的安全和交通道路的正常通行及城市環(huán)境的不被污染。所以選擇科學高效的施工方法,并結合工程實際做好技術措施控制十分重要。
一、地鐵隧道工程施工方法
目前,我國地鐵隧道常用的施工方法主要有三種:明挖法、蓋挖法和暗挖法。其中蓋挖法又有蓋挖順作法、蓋挖逆作法和蓋挖半逆作法之分。暗挖法有鉆爆法、盾構法、掘進機法、礦山法、頂管法和新奧法等。不同的施工方法均有各自的優(yōu)缺點和施工適用范圍,具體選用何種施工法要結合工程實際,分析不同方法施工特點來綜合確定。
1.明挖法。明挖法是一種深基坑施工技術,是指直接敞口開挖基坑同時做好圍護結構,在基坑內完成車站主體結構施工,最后再回填土方和恢復路面交通。該施工方法造價低、工期短、技術簡單、安全可靠,常用于地形開闊、周圍建筑少、交通允許中斷等施工條件較好的地區(qū)。通常淺埋地鐵車站和地鐵區(qū)間隧道在場地條件允許的情況下,宜采用明挖法。而明挖法不足的地方就在于:需要改移降水和管線,且施工對周邊環(huán)境和道路交通影響較大。因此施工選擇要慎重,在無人、無交通、管線較少的場地,此法是首選。
2.蓋挖法。蓋挖法是指先施作基坑圍護結構和架設臨時路面,后在臨時路面下方開挖土方,進行車站主體結構施工,最后再回填覆土及恢復路面。其中依據(jù)開挖和回填土方順序的不同可具體分為順作法、逆作法和半逆作法。該施工方法對周邊環(huán)境和交通影響較小,通常適用于車站位于路中、且允許短時封道、并對城市環(huán)境保護要求較高的區(qū)域。不足之處在于:場地空間狹小、出土不利、大型機械施工不便且工程造價較高(比明挖法高20%左右)工期也較長。由此可見,對于那些埋深較淺、施工空間狹窄及地面交通不允許長期占道的情況下采用蓋挖法要比明挖法得體。
3.暗挖法。暗挖法如同地下采礦一樣,是指不挖開地面,全部在地下進行挖土和修筑襯砌結構的隧道施工方法。該法常用于地鐵隧道穿越城市交通不允許中斷地處,且不能采用明挖法或蓋挖法時而用。它對不影響地面交通,也幾乎不需要管線得改移,但與明挖或蓋挖法相比,施工難度相對較大,工期較長,且造價也較高。然而對于那些經濟較較發(fā)達的城市,地處繁華地段的區(qū)域隧道建設,交通中斷片刻就會對經濟帶來一定負面影響,此時綜合利弊只能采用暗挖法。又由于暗挖施工方法較多,具體選用何種方法要依實際而定,筆者總結實踐經驗發(fā)現(xiàn)礦山法和盾構法應用較廣,可作為施工首選。
由上可知,不同的地鐵隧道施工方法使用范圍、及優(yōu)缺點不盡相同。而城市地鐵隧道工程的施工受城市道路交通、環(huán)境保護、水文地質、工程規(guī)模、施工機具、地面和地下障礙物、周圍建筑物及工程造價等因素的影響。所以具體到工程實際,施工方法的選擇應依據(jù)這些因素,并結合不同施工法的特點,進行全面的技術經濟比較后再綜合確定。通常城市地鐵的興建規(guī)模較大、距離較長,沿線遇到的情況多有不同,不同地段采用的施工方法也不盡相同。故實際中一條地鐵隧道工程通常是多種施工方法的混合體。
二、地鐵隧道工程施工技術措施
依據(jù)上述方法在確定了不同地段的施工方法并做好安全防護后,即可進入地鐵隧道的施工階段。由于地鐵隧道工程是一項大規(guī)模的建設,各地段的施工情況不同,牽涉到的施工技術較多(諸如隧道超欠挖施工控制技術、保護隧道基底施工技術、噴射混凝土施工技術、突水突泥的預防及處理技術、隧道襯砌防滲漏抗裂技術、耐久性砼施工技術、隧道穿越斷層破碎帶施工技術等等),需要注意的控制措施也很多。而文章字數(shù)有限不能詳細一一論述,那么筆者就結合自身經驗積累,擇其幾點簡要論述如下:
1隧道超欠挖施工技術措施
施工中控制超欠挖現(xiàn)象是確保地鐵隧道質量的首要問題。超欠挖控制得當能夠有效保證開挖輪廓的圓順和平整,減輕應力集中,避免局部塌落,加快施工進度,同時還能為噴錨支護提供良好施工條件。常見的施工控制措施有:①重視控制測量的復合程序,加強施工控制測量,保證檢驗測量頻率。②開挖輪廓線時要考慮施工誤差,設計預留圍巖變形和拱頂沉降等因素。在設計輪廓線外要適當加大尺寸,襯砌輪廓線按設計輪廓線徑向加大5cm考慮。③因地質差引起隧道局部坍塌也是致使超欠挖的因素之一。所以在施工中要嚴格進行噴錨支護,及時保證支護穩(wěn)定、質量可靠,并在軟弱土體地段縮短循環(huán)進尺開挖。④運用科學的檢測儀器,加強施工控制,減少超欠挖次數(shù)。如運用BJSD-2斷面儀隨時抽查超欠挖現(xiàn)象。若出現(xiàn)超欠挖現(xiàn)象要依據(jù)提供的實測斷面圖,詳細分析原因所在,盡快采取措施解決。
2保護隧道基底的施工技術措施
隧道基地要具有足夠的承載力,做好基地的防沉降工作至關重要。施工技術措施可按幾點開展:保證基底底面無虛砟、積水及雜物等,控制基底完整無損,確保邊墻底與基底順接圓順。確?;组_挖高程符合要求,保證每次開挖循環(huán)都用水準儀檢測基底4到6點,并用激光自動斷面儀測量周邊輪廓斷面,繪制斷面圖與設計斷面核對。保證基底承載力符合要求,對土質基底采用動力觸探、對石質基底采用現(xiàn)場目測鑒別法、由試驗確定或設計給定擊數(shù)標準等。仰拱混凝土或初期支護施工完畢后,用探地雷達對其檢測,若發(fā)現(xiàn)隨到基地有空洞等現(xiàn)象時,應及時采取基底注漿措施進行回填。
3噴射混凝土施工技術措施
噴射混凝土施工控制要從原料的養(yǎng)護入手,要將混凝土大堆料儲放到儲料棚內,避免露天堆放而使其淋雨或引起環(huán)境污染,及倒運材料時引起泥污染集料,而致使堵管或強度降低等現(xiàn)象的發(fā)生。施工中注意:噴射前先開風再送料,后開速凝劑閥門。確?;炷翑嚢璩潭纫砸渍辰Y、回彈小、表面濕潤光澤為標準。施工中應盡量運用新鮮的水泥(存放時間較長的水泥或將過期的水泥會嚴重影響噴射混凝土的凝結時間),并嚴禁隨意增加速凝劑或防水劑摻量等。確保噴嘴與受噴面的距離、角度和噴射順序適宜,通常是噴嘴與受噴坡面距離宜控制在1到1.2米內;噴嘴與受噴坡面垂直,有鋼筋時角度放偏30°左右;噴射順序應自下而上,料束呈旋轉軌跡運動,一圈壓半圈,縱向按蛇形狀移動噴射。另外要注意:施工完畢后噴射混凝土應由專人進行噴水養(yǎng)護,以減少水化熱引起開裂現(xiàn)象。若發(fā)現(xiàn)裂紋應及時進行觀察和監(jiān)測,確定開裂是否會繼續(xù)發(fā)展,并找出解決措施。通常對不再繼續(xù)發(fā)展裂紋的處理辦法是在其附近加設土釘或加噴一層混凝土,以策安全。
4突水突泥的預防及處理技術措施
地鐵隧道施工在易涌水地段常以堵為主,可用帷幕注漿法來封閉圍巖,防止地下水涌出。對斷層破碎帶可采用小導管注漿對隧道四周和掌子面巖土進行固結堵水,要注意注漿加固范圍應在遵循設計要求的基礎上,加強初期支護防拱部及掌子面的承載力。對水量不大且含泥量不高的地段,可用以排為主,或先排后堵的施工技術措施(主要采用超前地質鉆孔進行排水降壓,在涌水量減小后,采用施工期間的疏導方法)。對注漿盲區(qū)或注漿后巖面滲漏水的處理宜用小導管法補注漿。
總之,地鐵隧道施工針對各地段不同的建設情況,應結合工程實際和影響因素,選擇最適宜的施工方法,并做好安全防護和施工技術控制措施,對施工中常見的或突發(fā)的工程現(xiàn)象,綜合分析找出原因所在及時的解決,才能從施工角度和技術角度全面確保地鐵隧道工程建設的工期和質量。
參考文獻
1常瑞杰;地鐵車站施工工法的優(yōu)化選擇[J];都市快軌交通;2010年02期
中圖分類號:U455.4 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2014)01-0134-01
在進行區(qū)間隧道施工的時候,需要考慮到城市的建筑、交通運行、環(huán)境保護等諸多方面的因素,為此,其比山嶺隧道施工存在更大的難度。一般在進行區(qū)間隧道施工的時候,明挖法以及暗挖法是比較常用的,而我們還可以將暗挖法分為盾構法以及淺埋暗挖法兩類。筆者結合自身經驗,主要對這三個基本的區(qū)間隧道的施工方法進行了分析,希望能夠更好地促進城市地鐵區(qū)間隧道施工的發(fā)展。
1.明挖法
所謂的明挖也就是從地面開始動工,自上而下進行基坑巖土的開挖,之后自下而上完成結構的施工,完成這些工序之后進行基坑回填。這種施工方法工藝簡單,且應用比較廣泛,進度能夠很好地控制,工程的質量以及防水效果也能得到很好地保證。許多不同的地質都可以采取這種施工方法。此外,這種方法對市場管線、交通、環(huán)境的影響比較小,對于那些隧道埋深比較淺的施工區(qū)域,這種方法比較適合,那些施工場地充裕的區(qū)域也可以利用這種方法進行施工。根據(jù)基坑開挖深度、場地條件等方面存在的差異,我們可以明挖法分為兩類,一類是放坡明挖,這種方法比較常用錨噴護坡、土釘墻等形式;另一類是圍護明挖,這種方法的結構形式不但包括鉆孔灌注樁、人工挖孔樁,還包括鋼板樁、SMW 工法等。
明挖法是進行區(qū)間隧道施工的首選方式,比較常見也比較常用,為此相應的施工經驗也比較成熟,施工的原則也更為明確:一般需要地面交通的干擾比較小,控制基坑的深度不大于8m,若是施工區(qū)域的周圍建筑稀疏的話,可以采用放坡開挖或土釘墻;若是基坑深度在8m以上,且地表建筑物密集的話,則可以采取多層錨桿排樁支護、加內支撐的排樁支護等形式。矩形框架結構一般是明挖法區(qū)間隧道施工的選擇,地鐵設備限界與其斷面內輪廓有著很好的適應性,能夠充分的利用斷面凈空,結構受力也能夠得到很好地保障,施工也較為便利。單、雙孔鋼筋混凝土矩形框架結構是我們比較熟悉的矩形斷面,單孔矩形斷面適于單線隧道,雙孔矩形截面適于雙線隧道,為了更好地促進區(qū)間隧道區(qū)間通風,合理布置隧道管線,應該在其中間設隔墻以將其分開,除了需要考慮隧道使用功能、建筑限界、施工工藝外,還需要對線路曲線、施工誤差等因素進行把握。
2.盾構法
作為暗挖法的一種,盾構法較為先進,其具有一個盾構機鋼殼體對其進行保護,前部刀盤能夠對地層進行挖掘,并完成諸多的作業(yè),如推進、管片拼裝等。隱蔽性是這種方法的一個典型特征,其造成的噪聲、振動不會對居民的生活造成很大的影響,擁有較高的機械化水平與施工效率,不需要工人進行高強度的勞動。這種方法施工進度比較快,不會產生振動公害,無論是對市政管線、交通運行,還是居民的生活造成的影響都非常小。這種方法在上海、廣州地鐵建設中發(fā)揮了重要的作用。隨著施工經驗的成熟,這種施工方法在全國主要大城市的地鐵建設中都發(fā)揮了重要的作用,成本也在不斷降低,從以往的零星區(qū)間的應用,已經轉變到了現(xiàn)在將近總區(qū)間一半的施工應用,較之以往有了很大的進步與發(fā)展。通過大量的實踐證明,若是盾構選型得當?shù)脑?,不但能夠保證施工速度,還能為造價控制提供更大的幫助。從其適應性來看,不論是淤泥質低層還是風化低層其都有著很強的適應能力。盾構法在施工工藝上存在著一定的特殊性,故而無論是項目的規(guī)劃、施工設計,還是施工過程、管理調度都需要更加嚴格,一般來說,利用盾構法進行施工的時候,存車線、折返線等輔助線不易進行設置,迂回風道、防隔斷門、吊風機等也不適于設置。針對這種狀況,我們一般在淺埋暗挖法施工的相鄰區(qū)間內設置相應的輔助線,將迂回風道、人防段設置在相鄰車站的站端,采用明挖法或淺埋暗挖法進行必須設置風井的地段施工,區(qū)間排水泵放、聯(lián)絡通道的設置地點需要對地層進行加固,采用盾構法進行區(qū)間施工,戰(zhàn)端一般被我們作為盾構井來使用。
3.淺埋暗挖法
淺埋暗挖法是暗挖法的一種,隨著城市地鐵區(qū)間隧道建設的不斷發(fā)展,其逐漸發(fā)展成熟起來,并在區(qū)間隧道建設中得到了廣泛的應用。其建立在新奧法基本原理之上,以信息化量測作為設計、施工的重要基礎,對施工理念進行了創(chuàng)新,采用的是復合式襯砌新型支護結構體系,可謂是先柔后剛,初期的支付是為了承受土壓力,而為了進行安全儲備,則進行了二次模筑襯砌。若是設計和施工需要利用淺埋暗挖法的話,則需要將多種輔助工法同時采用,超前支護,改善加固圍巖,這樣就能充分發(fā)揮圍巖的自承能力。支護、封閉成環(huán)需要利用不同的開挖方法,通過和圍巖的作用而形成聯(lián)合支護體系。監(jiān)控量測、設計優(yōu)化、信息反饋在施工過程中都應該充分應用,這樣才能保障施工安全,減少沉降的發(fā)生,避免塌方。利用這種方法進行施工,工序比較簡單,施工也比較靈活,可以根據(jù)反饋信息對當前的設計以及施工工藝進行及時的修改,從而更好地保障施工的質量。
這種施工方法的結構斷面為馬蹄形,底部設仰拱,一般來說,采用三心圓或五心圓斷面。利用這種方法進行區(qū)間隧道的施工需要考慮到兩個方面的內容,一個方面是線間距,另一方面是銜接車站的形式,通過這兩個方面的考量,我們可以將區(qū)間隧道分為單線隧道和雙線隧道。除了需要符合建筑限界、功能使用、工藝要求,隧道的凈空尺寸還需要考慮施工誤差、線路曲線等方面的因素,并給予其必要的余量。具體的余量的確定,應該充分考慮到隧道的性質以及具體的施工條件,在此基礎上進行確定。對于那些地層自穩(wěn)性、含水量較小的地區(qū)可以采用淺埋暗挖法,國內存在著大量的異形斷面情況,諸如聯(lián)絡線段結構、渡線段結構、橫通道斷面等可以利用這種方法來進行施工。
4.總結
隨著城市化進程的不斷加快,現(xiàn)在很多的城市空間利用已經出現(xiàn)了很大的問題,在這樣的情況下,要想改善城市的交通擁堵狀況,就需要對城市地下空間進行充分的利用,這樣既能緩解土地資源的壓力,也能提高土地資源的使用效率。也正是在這樣的背景下,城市地鐵建設逐漸成為了一些大城市發(fā)展公共交通的首要選擇,而區(qū)間隧道的建設就是地鐵建設的一個重要方面,就當前的情況看,區(qū)間隧道的施工存在著諸多的方法, 在進行區(qū)間隧道施工的時候,需要考慮到城市的建筑、交通運行、環(huán)境保護等諸多方面的因素,為此其比山嶺隧道施工存在更大的難度。一般在進行區(qū)間隧道施工的時候,明挖法以及暗挖法是比較常用的,而我們還可以將暗挖法分為盾構法以及淺埋暗挖法兩類。本文主要分析了區(qū)間隧道的一些施工方法,希望能夠對地鐵建設施工有所幫助,促進區(qū)間隧道施工的發(fā)展。
參考文獻
[1] 全雪勇.盾構法施工在地鐵中的應用[J]. 科技資訊,2010(15).
中圖分類號:K915文獻標識碼: A
1、前言
在我國現(xiàn)階段,城鎮(zhèn)化建設的不斷加快,城市地鐵的發(fā)展在不斷的加快中,該項建設有著投資成本高、施工建設時間長,對于其中的施工技術和施工水平要求極高的特點,在經濟飛速發(fā)展的時代,地鐵是不可或缺的交通工具之一,是城市建設的重要組成部分。所以,在建設的過程中我們要尤其注意施工過程中的方法選擇,施工方法應該結合城市所在進行相應的分析和探究,這不僅對地鐵站建設過程中投資物資的多少有著關系,同時也會和建設進度的快慢以及施工過程中的安全與否也有著一定的聯(lián)系。如果施工方法對周邊的環(huán)境以及水位地質進行深入的研究,并且還能夠因地制宜,所以適合本地的施工方法,對城市經濟效益以及社會影響有著重要的作用,如果選擇的施工方法不合理的話,不僅會導致不可估量的經濟損失,同時還會引起不良的影響。
2、目前城市地鐵站在建設的過程中存在的問題
針對目前來說,地鐵城市大多數(shù)的線條逐步出現(xiàn)了一些問題,這樣就會導致地鐵不能正常的運行,給人們生活在一定程度上帶來不便,政府也開始對施工方法進行反復的變換,給地鐵建設帶來嚴重的影響,其原因主要表現(xiàn)在以下幾個方面:
2.1 實地調查不是很詳實
地鐵站在建設的過程中,沒有詳細的調查周邊的地理環(huán)境以及水文地質,由于這些不完整的資料,施工者在一定程度上不能夠對施工的方法進行正確的研究,進一步導致他們對施工方法進行不斷的變更。例如:北京地鐵站在建設的過程中,4號線的菜市口由于受到京廣路的影響,不得不由以前的明挖法施工變成暗挖法,這樣就會在一定程度上導致施工單位以及設計單位比較為難。
2.2 不科學的施工方法
地鐵站在建設之前,對施工方法沒有進行系統(tǒng)以及科學的分析,考慮的因素也不是很全面,所以在一定程度上導致工期滯后,這不僅對施工單位有著嚴重的影響,同時也給人們帶來一定的影響。比如:城市在進行地鐵站建設初期,對所處位置的特殊性沒有進行充分的考慮,這樣就會導致建設的風險不斷的加大,安全系統(tǒng)也開始降低,所以對施工方法不得不進行變更,這樣就會導致施工嚴重滯后,工程也不能夠進行正常的開展。
2.3結論比較片面
有些相關的施工單位參與決策的專家在一定程度上不具有代表性,因此得出的結論相對來說是比較片面的,并且有些施工單位所邀請的專家也不是很全面,涉及的領域也是比較少,所以在進行決策施工的過程中不能夠面面俱到,導致施工方法不是很完整。
2.4 施工過程中其流程的不規(guī)范
有些單位在對施工單位流程進行建設的過程中,缺乏規(guī)范,大多數(shù)施工單位都是邊規(guī)劃,邊設計,邊施工,還有部分單位在此基礎上對工程進行邊拆遷邊導改,這樣就會導致地鐵站在建設時走了較多的彎路,使工程方法一直都在變更。
3、城市地鐵車站在建設過程中的施工方法決策
地鐵站在建設過程中對施工方法進行選擇時,施工者要對各種信息進行全面的了解,對于每個決策應該對其主觀能動性進行充分的發(fā)揮,對各種理論方法進行充分的利用,對收集的資料進行系統(tǒng)性的研究,通過對問題分析,找出可行性的方案,并且對其進行實施,對方案進行對比選取最優(yōu)的方法,這樣才能夠保證施工順利的實施。政府以及相關的施工單位和社會公眾等都是參與決策的主體,所起到的作用是不容忽視的。綜合決策成敗關鍵是科學的決策,同時也是責任制度有利保障之一。
3.1施工方法決策產生的影響因素
大多數(shù)城市地鐵站建設都在城市經濟交通的中心,因此對施工方法選擇時,一是技術經濟因素影響,由于受到地質地形等相關勘察資料的特殊要求,工程自然環(huán)境以及水文地質等都會受到影響,二是受到社會因素方面的影響,車站施工時,對社會環(huán)境會產生影響。例如:對周圍安全產生影響,居民的生活質量等一些問題。
3.2 施工方法中的決策原則
近些年來,城市地鐵的不斷的建設,通過實踐檢驗,施工單位以及施工的相關人員對施工方法決策總結有以下幾個方面的原則:
一是在決策中應該對決定性制約因素進行充分的考慮,比如:對不可移動的重要管道要進行考慮,或者是重要文物建筑考慮等;二是施工單位一定要用科學的方法進行因地制宜,施工的拆遷以及環(huán)境的影響應該做出正確的處理,只有這樣才能夠保證車站在建設的過程時能夠順利的進行。三是施工單位應該對專家以及專業(yè)人士提出的意見應該進行充分的尊重,按照材料方法得到正確的施工方案,不要主觀臆斷。
3.3 地鐵車站決策實施
地鐵車站施工方法決策在一定程度上是一個十分復雜并且相對來說比較龐大工程,需要對社會、經濟等方面的問題進行綜合的處理,同時是在調查研究過程中、設計選擇中貫穿復雜的過程。
針對施工方法決策來說,很多時候選擇專家打分以及民主決策這兩種方法,一是,專家打分方法的主要內容就是,相關的專家結合幾個中標公司所提出的方案進行分析,然后結合分析的結果以及自身在實踐中的經驗和相關的理論知識對方案進行決策,專業(yè)應該對每個方案進行負責打分,最后得出方案分數(shù),分數(shù)高的方案為最優(yōu)方案;二是民主決策,對正度以及最高領導在施工方法的決策作用進行有效的降低,他們應該對自身的組織和引導進行充分的發(fā)揮,這樣才能夠讓專業(yè)的作用得到最大限度的發(fā)揮。
對于施工方法的決策,現(xiàn)在很多時候選擇專家打分和民主決策兩種方法。首先是專家打分方法,這個方法的主要內容是,專家根據(jù)幾個中標公司所提出的方案進行分析,再根據(jù)他們的分析結果結合自身在實踐中的經驗和理論知識進行方案的決策,專家要對每個方案進行負責的打分。最后,根據(jù)每個專家給出的意見得出方案的分數(shù),比較最后的得分,分數(shù)最高者的方案就是最優(yōu)方案。其二是民主決策法。它主要是指降低政府和最高領導在施工方法的決策過程中的作用,他們主要發(fā)揮自身的組織和引導,從而使專家的作用得到最大限度的發(fā)揮。使施工方案更加切合實際。
4、結束語
作為一個相對來說比較復雜的決策過程,城市地鐵在施工過程中的方案一定要科學合理,并且要具有簡單異易行的特點。施工單位在進行實際施工的過城中應該對以下幾個方面進行注意:
一是對工程前期地質遺跡水文地質勘察工作進行努力的做好,對資料以及周期的報告一定要全面準確的進行調查,這就是施工過程中方案進行選擇的有利基礎。對于這點比較重要,車站建設的過程中各個相關單位一定要重視,如果資料以及環(huán)境調查不完整,不詳實,施工方法還會出現(xiàn)一些變更。二是要對地鐵車站建設制定相應的獎懲方法,保證方案在選擇的過程中不出現(xiàn)任何的失誤,保證地鐵順利的實施。
參考文獻:
[1]李建峰,鄭永偉,李彬,楊志娟.地鐵車站施工方案優(yōu)選決策模型[J]. 西安科技大學學報. 2009(02)
中圖分類號: U231 文獻標識碼: A
一、前言
地鐵建設的過程中,需要涉及到很多精密工程,這些精密工程的施工質量直接影響地鐵建設的質量,所以,必須要提高地鐵精密工程測量的準確度和施工的質量,提高地鐵工程的整體施工效果。
二、地鐵工程測量
1、地鐵工程測量的特點
地鐵工程常在地下管網繁多、建筑物稠密的城市環(huán)境中建設,其施測環(huán)境復雜,故不僅技術含量高、造價昂貴,而且精度要求相當高,必須精心施測并進行成果整理,其測量成果必須符合相關規(guī)范。在地鐵工程建設和運營期間,其自身和環(huán)境的安全穩(wěn)定對社會有一定影響,因此地鐵建設的工程測量有特殊方法和要求,其測量特點有:
(一)地鐵工程浩大,投資多、工期長。一個城市的地鐵建設要根據(jù)近期、遠期客流量進行總體規(guī)劃,分期建設。因此測量工作不僅要考慮全局,也要顧及局部,不但沿每條線路獨立布設控制網,而目在線路交義處要有一定數(shù)量控制點重合,以保證各相關線路準確銜接。
(二)地鐵路線長,施工單位多,開工、竣工時間不一致,施工工藝復雜多樣,隧道限界裕量小。為保證全線準確貫通,測量精度要求高。
(三)車站包括卞體結構、出入口和風道。采用明挖及蓋挖順作法施工方法,施工工藝復雜,工序轉換快,地下施測條件差,測量工作量大。
(四)地面導線控制網和高程控制網由地面?zhèn)鬟f到地下,必須保證精度,且要布設形成檢測條件并經常復測控制點、
(五)區(qū)間暗挖先通過豎井,再通過橫通道分別進入左、右線隧道,并且曲線半徑較小,造成了后視距離短、轉角多,給正洞內導線延仲帶來一定難度。
(六)地鐵工程測量內容多,與地而既有建筑結合緊密,各測量體和線路連接密切。除了要進行施工放樣、貫通測量以外,還要進行變形監(jiān)測等項工作。
(七)地鐵位于城市環(huán)境中,沿線高樓林立,車流密集,加之地鐵施工沿線的地表沉降變形等對測量成果精度有較大的影響。
2、地鐵工程測量的主要內容
地鐵工程測量的主要任務涉及到規(guī)劃設計、施工設計、施工、竣工和運營階段的全部測繪工作。地鐵測量工作除了提供各種比例尺、地形圖與地形數(shù)字資料來滿足規(guī)劃、設計的需要以外,還要按設計要求標定地鐵線路位置以指導施工,保證所有建、構筑物位置正確和不侵入限界,以及在施工和運營期間對線路、建筑結構、周圍環(huán)境的穩(wěn)定進行變形監(jiān)測等。
根據(jù)地鐵的賦存條件和施工工藝特點,地鐵工程測量的主要工作內容有:地鐵工程測量的主要內容包括設計階段測量(地鐵首級控制測量、線路帶狀地形圖測量、專項調查與測繪、設計線路地面定線測量及拆遷線測量)、施工階段測量(貫通測量、鋪軌基標測量、設備安裝及裝修輔助測量方案、竣工測量)。
3、地鐵工程測量精度設計的原則和要求
地鐵工程測量的測量精度設計是根據(jù)工程的特征、施工方法、施工精度、設備安裝精度及貫通距離等諸多因素確定的,它即要保證隧道和線路貫通,又要滿足線路定線和放樣的精度要求。
地鐵測量的首要任務是保證隧道貫通,故在地下鐵道工程測量精度設計中,合理地規(guī)定隧道貫通誤差及其允許值,是地下鐵道測量的一項重要研究任務。
三、地鐵精密工程測量的實施過程
1、技術設計書的設計與編寫
(一)鐵路精密工程控制測量技術設計書,是指導精密工程控制測量的基礎,也是指導后續(xù)工作的基礎,因此必須編寫的系統(tǒng)全面,特別是每個技術指標的制定,必須滿足鐵路的技術等級要求。編寫前先要搜集過去工作資料,了解整個工程概況,包括工程所處的地理區(qū)域,過去工作的注意事項,工作方法及成果資料的精度指標。必須明確鐵路的等級、設計時速及線路的設計資料,以此來確定鐵路精密測量控制點的埋標等級,測量所用儀器方法,處理數(shù)據(jù)所用軟件及成果資料達到的精度指標等。對于每個環(huán)節(jié)都要仔細斟酌,確保制定的測量方法及技術指標滿足鐵路設計要求,能夠指導后續(xù)工作。
(二)坐標系統(tǒng)的設計:根據(jù)測區(qū)投影長度變形值的要求,采用任意帶高斯正形投影抵償坐標系進行坐標系分帶設計。無碴軌道工程測量精度要求高,施工中要求由坐標反算的邊長值與現(xiàn)場實測值應盡量一致,而國家的3°帶投影坐標,在投影帶邊緣的邊長投影變形值達到22.5cm/km。因此采用工程獨立坐標系,把邊長投影變形值控制在一定范圍內以滿足施工測量的要求。德國高速鐵路采用MKS定義的特殊技術平面坐標系統(tǒng)。MKS可根據(jù)需要把地球表面正形投影到設計和計算平面上,發(fā)生的(不可避免的)長度變形限定在10mm/km的數(shù)量級上。參考國外先進的控制測量技術,規(guī)定投影長度的變形值一般不大于10mm/km。關于投影長度的變形值一般不大于10mm/km的坐標系統(tǒng),可選擇以下三種數(shù)學模型:抵償坐標系統(tǒng)、任意中央子午線坐標系統(tǒng)、任意中央子午線的任意較窄寬度帶坐標系統(tǒng)。
2、現(xiàn)場的選點埋標及測量工作
(一)選點工作
選點看起來是一項比較簡單的工作,其實不然,無論GPS還是導線選點都要求有很高的技術水平的工作。如果點位選擇不好,會給后續(xù)工作帶來很大的麻煩。有時甚至因為點位的原因不能測量而必須重新選點。GPS點位要盡量選擇在四周開闊的區(qū)域,在地面高度角15°內不應有成片的障礙物;點位應選擇在交通方便,且利于安全作業(yè)的地方;點位附近不應有大面積水域或其它強烈干擾衛(wèi)星信號接收的物體(如金屬廣告牌等);點位須遠離大功率無線電發(fā)射源(如電視臺、電臺、微波站等),其距離均不得小于200m,離高壓輸電線距離不得小于50m;附近不應有強烈干擾衛(wèi)星信號接收的物體,盡量避開大面積水域。值得強調的是,點為要選在土質穩(wěn)定,易于保存且容易到達的地方,盡量不要選在坎邊、臨時性的房屋頂上和距離線位太近的地方。實踐證明,當有流動的物體經過GPS靜態(tài)接收機附近時對信號的PDOP影響很大,因此也不要選在公路路邊、鐵路路基上,因為這樣將會給后序的測量和數(shù)據(jù)處理帶來很大的麻煩,有時甚至不得不重新選點測量。
(二)埋標工作
一般來講選點和埋標工作最好同時進行,避免選好點時間臺長標記丟失給后續(xù)埋標工作帶來麻煩。埋標最基本原則是按照事先選好的位置和尺寸埋設,但如果發(fā)現(xiàn)選點的位置有問題,可以適當?shù)恼{整,如發(fā)現(xiàn)選好的位置有地下水、土質不好有淤泥等情況,就要做調整。調整時要看事先計劃好的通視情況進行,避免任何點都不通視的點存在。根據(jù)現(xiàn)場情況,保證現(xiàn)場點名和事先設計好的點名完全一直,在印完每個點名時都要認真核對核實并拍好招片,現(xiàn)場仔細繪制好點之記。
(三)測量工作
測量工作分為以下幾個步驟。
(1)出工前的準備工作。
檢查儀器檢定證書是否在有效期內,儀器部件是否齊全,設備有無破損情況。最好進行實地測量,檢查儀器是否能夠正常。GPS測量最好用帶有長水準氣泡的基座,出工前要檢校好每一個基座的對中器。基座檢校是測量工作的基礎,許多項目GPS測量返工大都由于基座問題造成了?;鶛z校主要是對中器,水準管兩方面檢校,須由專業(yè)人員或者工作經驗豐富的人員檢校。
(2)現(xiàn)場測量工作。
通過京滬高速鐵路、太中銀鐵路、京石客運專線等多個精密控制項目GPS測量工作發(fā)現(xiàn),GPS基座的由于在運輸過程中長途顛簸,對中器和長水泡經常發(fā)生問題,所以要求操作者對基座做經常性的檢查校正,發(fā)現(xiàn)問題及時解決處理。鐵路GPS測量多采用四臺基站測量,因為這樣做效率較高。
(3)測量方法。
3、數(shù)據(jù)整理工作及技術報告的設計與編寫
(一)數(shù)據(jù)整理工作
(二)技術總結的編寫工作
技術總結應該詳實縝密全面,主要是對測量過程、測量方法及測量成果的結論,總結出經驗以便別人借鑒。
四、精密導線的嚴密平差
在進行精密導線平差時要結合GPS測量情況進行平差的多方案比選,找出最優(yōu)的平差方案。好的平差方案,在邊角觀測值相同的情況下,導線的全長相對閉合差比較小,根據(jù)閉合導線的角度閉合差和附合導線方位角閉合差計算的測角中誤差、點位中誤差和相鄰點位中誤差均較小、邊角觀測值和方位角的改正數(shù)較小,平差后方位角的中誤差較小
五、結束語
綜上所述,地鐵精密工程測量的過程中,一定要掌握合理的測量方法,同時,針對測量過程中出現(xiàn)的問題,一定要及時的采取應對策略,提高測量的準確性和測量的效果。
【參考文獻】
[1]蘇全利.論高速鐵路測量網布設技術[J].鐵道勘察,2010(06):34.
1地鐵站點建筑空間公共藝術現(xiàn)存的問題
1.1地鐵功能性的缺失
地鐵站點作為城市重要的交通建筑,滿足其功能性是一切設計的前提,公共藝術的設計也應當滿足地鐵站點的功能需求。公共藝術設計的功能性主要是指通過公共藝術設計的手段和方法對城市地鐵建筑空間公共藝術中的元素進行改良,使之更好的為廣大使用者服務。城市地鐵的每一個環(huán)節(jié)都正常運轉,發(fā)揮其功能,整個系統(tǒng)才能正常運行,任何環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題,都會導致整個系統(tǒng)癱瘓。在體驗過地鐵帶來的便利后,很多城市地鐵如雨后春筍般成長起來,但很多城市地鐵空間系統(tǒng)的公共藝術設計人員都具備相應的知識和能力,對地鐵空間的設計往往帶有室外公共空間設計的思維習慣,難從城市地鐵建筑空間本身出發(fā)進行設計,對某些部分的設計狀態(tài)存在非專業(yè)化的現(xiàn)象。
1.2地域文化特征的缺失
文化是一個民族的根本,地域性是一個城市重要的特征。創(chuàng)立具有豐富地域性的文化品牌對提高城市的知名度、競爭力有積極的促進作用。關于城市地鐵建筑空間公共藝術設計,國內的理論大多比較陳舊,沒有形成自己獨特地域文化特色,沒有形成風格和體系,盲目抄襲國外地鐵建筑的設計風格個,是我國的地鐵設計出現(xiàn)千人一面的風格。研究具有地方特色的地鐵站點空間設計,把傳統(tǒng)的靜態(tài)設計轉化為動態(tài)設計,實現(xiàn)思想模式質的飛躍。
1.3藝術審美的缺失
城市地鐵站點空間不僅僅是一個簡單人流交換的空間,更應該是傳播文化,展現(xiàn)歷史,營造藝術美感的空間。目前,我國的鐵路空間系統(tǒng)環(huán)境的利用還處于初級階段,在藝術審美方面關注較少,設計的重點僅僅是實現(xiàn)地鐵內人流有效的交換,對于藝術感、人文情懷等關注較少,在目前我國地鐵功能實現(xiàn)的基礎上,建筑空間的藝術設計正在逐漸引起人們的關注。在對地鐵站點空間進行藝術設計時,首先應該考慮的問題就是地鐵空間的形態(tài)、尺寸、方位、意識形態(tài)等特點,以及使用材料的特點和技術是否能夠達到,之后再進一步考慮使用者的審美和心理,如果做不到這些就很容易導致空間系統(tǒng)內部公共藝術性的缺失。
1.4人性化設計的缺失
地鐵空間的設計應該首先注重“以人為本”的思想,重點研究人的生理、心理、認知、社會背景等特點,考察人與環(huán)境的關系。人性化的設計要建立在滿足功能化和理性化的基礎之上?,F(xiàn)代地鐵的內部環(huán)境中,往往在設計視覺圖案上排列單一,盡管有人在維持秩序,仍然不能讓人感覺到人性化的設計感,此外,設計師根據(jù)自己的主觀意識來組織空間,導致使用者對于環(huán)境的認同感、場所感消失,相近的空間布置,常常給人不知置身何處的感覺。
2地鐵站點建筑空間公共藝術設計的原則
2.1實用性原則
地鐵建筑空間公共藝術的設計應該在滿足地下建筑空間功能性的前提下開展。通過理性設計,更合理的安排人流在城市地下空間的穿梭,并且保障行人從地下通道順利到達地面,并且在滿足這些需要的基礎上,實現(xiàn)使用者休閑娛樂和商業(yè)活動的需要。
2.2地域性原則
現(xiàn)在城市地鐵空間的設計已經不僅僅局限于功能性的需要,更是一個將城市文化與人文精神相互融合的體現(xiàn)。地鐵是一個城市和文化的符號,是體現(xiàn)城市地域性重要的載體,觸及一個城市的精神和靈魂,地鐵成為一個重要的載體,以地鐵來展示城市的形象,基于此,在地鐵站點建筑空間公共藝術的設計上應該滿足城市地域文化要求和地域的歸屬,使其成為一個城市的名片。
2.3美觀性原則
地鐵空間的設計不僅僅應該具有功能性,更應該遵循美觀性的原則,具備一定的審美價值。地鐵空間是其他城市的使用者了解一個城市的重要途徑,城市地鐵空間的設計在細節(jié)上應該具有一定的內涵,城市的文明程度越高,其地鐵的建筑空間公共藝術設計就越應該滿足現(xiàn)代人們的審美要求。
2.4個性化原則
人和環(huán)境相互影響,環(huán)境是人們生活的行為場所,是人生活的物化體現(xiàn)。城市地鐵建筑空間公共藝術的設計應該符合個人的心理需求,分析各個層次的使用者的需求,塑造人性化的使用環(huán)境,體現(xiàn)人文關懷。地鐵作為重要的交通工具,其內涵的表達正在隨著社會的不斷進步而深入影響著它的使用者們。
3地鐵站點建筑空間公共藝術設計的要素與方法
城市地鐵空間體系是一個錯綜復雜的環(huán)境,針對前面提出的功能性、地域性、藝術審美、個性化方面的問題,下面從對地鐵站點建筑空間影響較大的引導系統(tǒng)、傳媒系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、公共藝術系統(tǒng)、通用設計系統(tǒng)幾個部分展開研究,分析地鐵空間藝術設計的要素及方法。
3.1空間導向設計
城市地鐵空間是城市交通的重要組成部分,是城市道路系統(tǒng)殊的構成部分,在滿足基本的交通功能的同時,也是城市環(huán)境的重要構成要素,地鐵站點空間,不僅僅是人流交換的空間,其作用不只是停留在“通過”這一簡單功能,它們像城市的建筑一樣體現(xiàn)一個城市的精神面貌,是一個綜合文化藝術、科技、生態(tài)元素、人文素養(yǎng)等多種元素的綜合性載體。
3.2空間照明設計
空間照明是地鐵建筑空間公共藝術設計的重點部分,是保障空間的實用功能提高公共藝術品質的重要元素。光的選擇設計包含了豐富的內涵,它就像一門語言,表達著對停留者的關懷,為使用者帶去一份舒適與溫馨的感覺,光照環(huán)境要做到與空間環(huán)境和諧統(tǒng)一。就照明方式而言分為自然光照跟人工光照兩種:(1)自然采光:將天然光線引入地鐵內部環(huán)境,這個過程不僅僅受到建筑的物理環(huán)境、地形、采光效果等多種因素的影響。城市地鐵空間應該因地制宜的利用人行道、地面廣場等場所,盡可能多的采用自然光線,尤其是應該注意放大光線在調節(jié)使用者心理的重要作用,給人以身處地面的感覺,在條件不允許時,即便是只引入自然界的一束光線,也不會給人與地面隔絕的感覺。(2)人工采光:由于地鐵空間處于地下空間,其采用自然光的范圍受到限制,不能滿足照明的功能,因此,必須借助人工采光的幫助,實現(xiàn)視覺效能的需要,并且起到增加車站識別性的作用,通過采光照明提升空間的亮度,給人以空間擴大的感覺。
3.3地域文化空間設計
公共藝術的設計應當根據(jù)城市的地域特色,在地鐵站點建筑空間的各個部分加以運用,包括建筑公共區(qū)各個界面,如墻面、地面、吊頂,公共設施如燈具、座椅、垃圾箱,以及地鐵地面出入口地面亭,在材料的選擇和色彩的運用上面應當體現(xiàn)當?shù)爻鞘械牡赜蛐晕幕瑐鞒械赜蛐燥L貌,增強可識別性,形成鮮明的特點,傳承地域文化。
3.4藝術空間形象設計
城市公共藝術的設計形態(tài)包括運用城市中的各種材料、各種造型、各種功能組合而成的建筑物,此外,還包括城市公共空間放置的各種繪畫、裝置等藝術作品。公共藝術種類繁多,規(guī)范性不強,公共藝術幫助增加空間藝術感,在城市地鐵空間中運用的公共藝術包含標識、圖示、懸掛等。
3.5通用設施設計
城市地鐵建筑空間公共藝術設計少不了通用設施的設計,通用設計的理念是滿足各種類型人群的使用需求,將公共藝術與通用設施巧妙的結合,可以在滿足使用需求同時將公共藝術在不同類型人群內傳播。通用設施涵蓋內容廣泛,設計對象貫穿整個城市的地鐵空間環(huán)境,以電梯和動扶梯和樓梯升降機為例。電梯:電梯的設置對殘疾人、老人、兒童在空間升降中具有重要作用。動扶梯和樓梯升降機:動扶梯的特性決定其優(yōu)良的使用特性,既安全又方便。乘輪椅的使用者可以借助升降機實現(xiàn)上行和下行,盡管目前樓梯升降機還不多見,相信在未來的發(fā)展中會成為一種趨勢。
中圖分類號:U45 文獻標識碼:A
引言:初期支護施工時,在拱部會留下部分空隙,使初期支護與圍巖分離,不能一起承受荷載,這樣就與施工原理相違背,對結構的安全性和控制地表沉降很不利,因此當結構全斷面初期支護封閉并達到設計強度后,須及時對初期支護混凝土實施背后回填注漿。初期支護背后回填注漿具有堵水、加固結構、改善結構受力條件和控制地層沉降等多種作用。
一、隧道初支背后造成空洞的原因分析
1、主要受鉆孔精度、爆破技術、施工組織管理等因素的影響,開挖過程中超欠挖現(xiàn)象嚴重,針對此現(xiàn)象對以下原因進行分析:
(1)人工鉆孔施工存在的問題:周邊眼間距偏大,外插角度誤差較大,布眼不均勻,掏槽未采用雙層斜眼楔形,輔助眼密度過稀,未根據(jù)巖體的軟硬程度調整或者調整但間距仍然過大。
(2)裝藥量偏大,雷管分段不夠,補炮過程中藥量控制不好,對巖層造成破壞,易形成超挖。
(3)鉆爆工工作時,外插角度誤差較大,造成兩茬炮相接處超挖。
(4)圍巖層理、節(jié)理發(fā)育、層間結合力弱,極易滑塌。
2.初期支護工序混亂
在未對開挖巖層表面進行清理及超挖區(qū)域掛設鋼筋網,噴射混凝土補平的工序下,直接架立格柵鋼架、錨桿施工和布設鋼筋網片,為空洞的形成創(chuàng)造了條件;還有鋼筋網片施工工序錯誤,對噴射混凝土直接接觸巖面起到了一定的阻礙作用,特別是鋼架后面和邊角處,不易噴實,初噴時間延長3~4個小時,圍巖在此期間沒有約束,易變形,易形成空洞。
二、注漿措施
對初期支護背后有空洞不密實處,采用注漿機向空洞處壓注水泥砂漿的方法對空洞和縫隙處進行處理。
1.回填注漿孔布置
(1)注漿孔布置于拱頂。初支背后設注漿孔,孔距3~5m/個,注漿管采用Φ42普通鋼管,均采用預埋方式布置;
(2)將注漿孔編號,先注奇數(shù)孔,后注偶數(shù)孔,這樣可使各孔注漿達到互補作用,提高注漿效果。
2.注漿工藝流程
水泥、外加劑、水泥漿攪拌機過濾網貯漿桶注漿泵初期支護后的空隙。
3.注漿漿液選擇
以水泥漿液為回填漿液較好,水泥漿水灰比1:1~1:1.5,水泥漿選用425號硅酸鹽水泥,內摻水泥用量12%的FS-1防水劑。
4.注漿壓力
注漿壓力的選擇將直接影響注漿的加固效果,注漿壓力與漿液的擴散半徑密切相關。在滿足注漿參數(shù)的前提下,應盡量加大注漿壓力,注漿壓力加大可使土體以及巖體中的微細空隙張開,漿液擠入微細空隙總,可以提高土體和巖體的強度,改善土體圍巖的變形性能,避免初期支護變形造成質量安全隱患。但是若注漿壓力超過容許值,會引起地面隆起、冒漿。因此注漿的最大壓力,通常不超過覆蓋土體或巖體的重量或既有建筑物覆蓋壓力的80%。一般施工過程中采用注漿泵注漿時,緊接在拱頂注漿處的壓力宜控制在0.3~0.4MPa,不大于0.5MPa。
5.注漿施工
(1)注漿前,清理注漿孔,安裝好注漿管,保證其暢通,必要時進行壓水試驗;
(2)注漿連續(xù)作業(yè),不任意停機,以防漿液沉淀,堵塞管路,影響注漿效果;
(3)注漿順序:由低處向高處,由無水處向存水處依次壓注,以利充填密實,避免漿液被水稀釋離析;當漏水量較大,分段留排水孔,以免高水壓抵消部分注漿壓力,然后處理排水孔;
(4)注漿時采用先進技術根據(jù)地層土情況嚴控注漿壓力,以防破壞注漿管和使結構產生裂縫;
(5)在注漿過程中,如發(fā)現(xiàn)從施工縫、混凝土裂縫少量跑漿,可采用速凝砂漿勾縫后繼續(xù)注漿,當冒漿或跑漿嚴重時,關泵停壓,停一、二天后進行第二次注漿;
(6)注漿結束標準:當注漿壓力穩(wěn)定上升,達到設計壓力并持續(xù)穩(wěn)定10分鐘后(土層中適當延長時間),不進漿或進漿量很少時,即可停止注漿,進行襯砌作業(yè);
(7)停漿后,立即關閉閥門,然后拆除和清洗管路,待漿液初凝后,再拆卸注漿管,并用高標號水泥砂漿將注漿孔堵滿搗實;
三、質量要求
1.主控項目
1、漿液配合比應符合設計要求。
2、初支背后注漿應保證回填密實。
2.一般項目
1、漿壓力、注漿量應符合設計要求。
2、注漿孔的數(shù)量、布置、間距、孔深應符合設計要求。
3、注漿范圍符合設計要求。
4、注漿應在初期支護混凝土強度達到設計強度后進行。
四、注意事項
1.安全注意事項
1、施工中應定期檢查電源線路和注漿設備的電器部件,確保用電安全。
2、經常檢查清洗注漿管,防止堵塞,發(fā)現(xiàn)問題應及時處理。
3、注漿平臺安置平穩(wěn),洞內車輛通過支架時,必須慢行,并有專人指揮,防止撞擊支架。
4、注漿作業(yè)時,作業(yè)人員應使用防塵用具和膠皮手套。
5、當泵壓出現(xiàn)異常增高,應立即停機,排除故障后方可使用。
6、注漿管必須連接牢固,接頭設置連環(huán)扣,防止注漿管接頭脫落傷人。
2.環(huán)保注意事項
1、應優(yōu)先選用對環(huán)境影響較小的漿液。
2、應采用有效措施,防止?jié){液遺灑。
3、漿液的配制量應計算準確,隨伴隨用,剩下的漿液不得隨意潑灑。較小的空間和缺陷,進行壓漿填充,再用地質雷達檢測,直到密實為止。
五、安全、質量及環(huán)境保護措施
1、鉆孔應嚴格按照給出的孔位進行。鉆孔過程中,應經常觀察造孔的走向,發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)較大偏差時,及時進行糾正。
2、在平臺上鉆孔應檢查平臺的剛度和穩(wěn)定性,確保無任何安全隱患時,方可在平臺上施鉆。當鉆孔高度過高時,應做好安全防護措施。
3、注漿時嚴格按照注漿配合比施工。并根據(jù)注漿結果條件適時結束注漿作業(yè)。注漿過程中及時、完整的填寫注漿記錄。
4.注漿時,注意觀察噴射混凝土表面裂隙的發(fā)展情況,并采取措施確保注漿效果。
六、結語
注漿技術在處理地鐵及隧道初支支護背后空洞方面有著較好的效果,另外在加固、防滲等方面也取得比較不錯的經濟效果,科學合理的使用注漿技術能夠達到安全施工、減少工期、節(jié)省成本、提高工程質量等目的。對初支背后注漿的效果和土體圍巖加固后的物理力學性能的定量評定,還需要進一步的積累施工經驗、工程數(shù)據(jù)和不斷的努力研究。另外如何控制注漿的擴散也是一個重要的課題,這對施工的質量、成本等方面有著重大的影響。
參考文獻:
中圖分類號:U455 文章編號:1009-2374(2017)06-0108-03 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2017.06.055
1 工程簡介
淺埋暗挖法施工城市地鐵已經在全國各地地鐵施工中廣泛被應用,由我單位承建的蘭州軌道交通一號線TJⅢ-16區(qū)間隧道工程,工程場地在勘測45.0m范圍內的地層主要為第四系全新統(tǒng)人工填土(Q4ml)、沖擊黃土狀土(Q4al)、卵石及第三系古-始新統(tǒng)(E1-2)砂巖組成。蘭州地鐵地質情況較為復雜,其中隧道拱腰以下地層多為富水砂礫層,拱頂為濕陷性黃土地質,人工雜填土中埋置各類老舊管線,對隧道施工有一定的影響,因此采用不同的斷面形式,可以滿足在不同的地層下進行安全快速施工,由于斷面較多、尺寸不同,施工方法具體分為上下臺階法、CRD法及雙側壁導坑法,具體劃分如表1所示:
2 工程參數(shù)
暗挖隧道分焦~東區(qū)間隧道和后配線隧道工程。
焦~東區(qū)間暗挖隧道為雙向分離式,標準段洞高6.720m,洞寬6.580m。
東崗站后配線段為單線隧道,洞凈高9.993m,洞凈寬12.924m。
暗挖區(qū)間標準斷面為拱形斷面,主要分A1、A2、A3、人防段、渡線段B1斷面超前支護采用:Φ42普通鋼管,壁厚3.5mm,L=2.5m,拱部150°布設,環(huán)向間距0.3m,縱向間距1m,外插角10°左右。格柵鋼架間距0.5m,鋼筋網Φ6.5@150*150鋼筋網,全斷面雙層布設,噴射混凝土采用:C25噴射早強混凝土,厚度350mm。襯砌采用:C45防水鋼筋混凝土,抗?jié)B等級P12,厚350mm。渡線段B2斷面超前支護采用:Φ108+Φ42小導管,小導管L=2.0m,壁厚3.5mm,L=2.5m,拱部150°布設,環(huán)向間距0.3m,縱向間距0.5m,外插角10°左右,管棚L=40m,t=6mm,環(huán)向間距0.4m。格柵鋼架間距0.5m,鋼筋網Φ6.5@150*150鋼筋網,全斷面雙層布設,噴射混凝土采用:C25射早強混凝土,厚度350mm。襯砌采用:C45防水鋼筋混凝土,抗?jié)B等級P12,厚350mm。
后配線暗挖區(qū)間標準斷面為拱形斷面,斷面尺寸為:12.924×9.993m。超前支護采用:Φ89管棚+Φ42小導管,L=2.0m,拱部180°布設,環(huán)向間距0.4m,縱向間距5m,外插角10°左右,管棚L=12m,t=6mm,環(huán)向間距0.4m,縱向間距9m。噴射混凝土采用:C25噴射早強混凝土,厚度350mm,全斷面支護。鋼筋網:全斷面設雙層鋼筋網,環(huán)縱向筋均為Φ6.5鋼筋;初噴350mm厚混凝土,掛鋼筋網,網距150*150mm。襯砌采用:C45防水鋼筋混凝土,抗?jié)B等級P12,厚600mm。施工過程中,每側拱腳(墻腳)均設2根鎖腳錨管,鎖腳錨管采用Φ42mm鋼管,L=3m。注水泥水玻璃雙漿液??v向連接筋:Φ22螺紋鋼,初期支護結構縱向連接筋每榀設置,全斷面設置內外雙層梅花型布置,環(huán)向間距1.0mm。
3 臺階法施工
區(qū)間單線單洞標準斷面(A1、A2、A3)采取臺階法環(huán)形開挖施工,開挖斷面分上下兩個臺階進行開挖,開挖每循環(huán)進尺為0.5m,上臺階開挖留核心土,其正面投影面積不少于上臺階開挖面積的一半,縱向長度以2.5m為宜。上臺階人工開挖,每一開挖循環(huán)長度不大于0.5m,比下臺階超前不小于3m,下臺階根據(jù)實際情況選擇機械或人工開挖。
開挖施工預留圍巖變形量為50mm,在施工過程中通過施工監(jiān)測及時加以調整此值。嚴格控制隧道施工引起的地面變形,保證鄰近建(構)筑物、管線的安全和正常使用以及道路車輛的安全通行。
3.1 臺階法初期支護施工工藝流程
臺階法初期支護施工工藝流程如圖1所示:
3.2 臺階法開挖施工步驟
臺階法開挖施工步驟如下:
步驟一:打設拱部超前小導管注漿加固地層。
步驟二:臺階法開挖洞室①(預留核心土),架設隧道鋼格柵,打設鎖腳錨管,進行初期支護,臺階長度≥3m。
步驟三:臺階法開挖洞室②,施作初期支護。
4 CRD法施工
CRD施工法又稱為交叉中隔墻法,在一些自然條件因素比較差的環(huán)境下進行隧道施工比較適用。一般在軟土地基上利用交叉中隔墻法能夠有效地提升隧道的強度,尤其在一些地基存在下陷趨勢的環(huán)境下進行隧道施工,能夠取得不錯的效果。但是由于其造價高,故在山嶺隧道中較少采用,但是在特殊情況下,也可以采用,如膨脹土地層。
采用CRD法預留核心土的方法,將大斷面隧道分成4個相對獨立的小洞室分部施工。交叉中隔墻施工方式主要以上下臺階、短循環(huán)、高效率、強支護為施工原則,通過先上后下,隨挖隨撐的方式,CRR方式進行隧道的施工建設主要需要重視前期支護的強度,配合巖石層自身的承載能力結合支護的輔助作用能夠在很大程度上發(fā)揮出CRD施工的優(yōu)勢。在拆除支護的過程中需要根據(jù)自上而下的原則,將支護的結構從上向下進行拆除,再進行下一步施工。
一般來說,CRD施工方式對于巖石層的承載強度要求較高,其施工跨度大,通過CRD施工法能夠有助于改善巖層的強度,使得施工過程中具備較好的安全保障。
在實際的施工過程中,CRD施工法重視每階段的支護工作,每開挖一部分就需要進行錨噴支護等并構建臨時仰拱,保證所開挖部分的施工強度。首先開挖隧道上部分,等到上半部分的混凝土凝結強度達到70%以上,安裝下部分支護,進行下半部分的施工作業(yè)。區(qū)間渡線段B1、人防段采用CRD法進行施工。
CRD施工開挖工序:
第一,在開挖施工的過程中需要保證各個斷面以及縱向間距符合一定標準,輪廓線需要合理規(guī)劃好,以降低施工過程中出現(xiàn)問題的概率。
第二,斷面的開挖長度一般在4m左右,根據(jù)具體的開挖情況設置仰拱封閉,在施工的過程中保證較高的施工效率,同時也保證施工的安全性。
第三,中隔墻的應當以弧形臨時支護為標準進行設計,并與隧道左右部分的斷面臨時防護設施應當在同一水平高度,臨時防護設施各個節(jié)點應當保證一致對齊,為后期的施工奠定良好的基礎。
第四,中隔墻的質量以及相關規(guī)格應當符合一定設計標準,混凝土的施工強度達到要求,最后在隧道鋼筋的連接過程中應當保證連接處的強度符合要求。
第五,為減小支護結構對地基的壓力,提高地基的承載能力,對型鋼拱架的底部設置40×40×20cm的木制墊塊。
第六,側導洞初期支護鋼拱架要在主洞初期支護鋼拱架閉合之后方可拆除。
第七,二次r砌距掌子面最大距離最大不得超過70m。
第八,施工開挖及支護步驟如下:
第一步:沿左上導洞開挖輪廓線打設超前小導管并注漿加固地層。臺階法施工左上導洞,并打設鎖腳錨管。
第二步:施工左下導洞,實現(xiàn)隧道左側導洞封閉成環(huán)。
第三步:沿右上導洞開挖輪廓線打設超前小導管并注漿加固地層,臺階法施工右上導洞,并打設鎖腳錨管。
第五步:施工右下導洞,實現(xiàn)隧道封閉成環(huán)。
5 雙側壁導坑法施工
雙側壁導坑工法是一項邊開挖邊支護的施工技術。具體的施工原理為利用中隔墻的作用把隧道斷面劃分為三個部分,左、中、右,在實際的施工過程中首先在左右兩邊進行施工,結束后將兩側的支護拆除后,再進行中間部分的施工,在一些土質情況較差,土層強度低的斷面上能夠發(fā)揮作用。
雙側壁導坑法開挖適用于圍巖較差的Ⅴ級圍巖條件下的行車隧道開挖,在淺埋大跨度隧道施工時,采用雙側壁導坑法能夠控制地表下沉,保持掌子面的穩(wěn)定,安全可靠。
根據(jù)實際調查研究顯示,雙側壁導坑法在施工過程中對地表的影響程度為上下臺階法的一半,雙側壁導坑法在施工過程中有效的保證了地基的強度,但是實際施工的效率受到了一定的影響,需要每一步每一環(huán)節(jié)都設立臨時支護,在一定程度上增加了施工時間,前期的建設成本較高。
雙側壁導坑開挖用于右線東崗站洞門處和后配線段。本段巖性主要為濕陷性黃土,斷面較大,圍巖無自穩(wěn)能力。
雙側壁導坑施工開挖工序:
第一,施工過程中應嚴格遵循“管超前、嚴注漿、短進尺、強支護、早成環(huán)、勤量測”的原則。
第二,開挖時,一側導洞的開挖應滯后另一側導坑,兩側導洞均采用正臺階法進行施工。
第三,隧道開挖按照支立兩榀鋼拱架為一循環(huán)進尺,初期支護要邊開挖邊支護。二次襯砌要根據(jù)監(jiān)控量測結果綜合分析,適時施工。
第四,側導洞初期支護鋼拱架要在主洞初期支護鋼拱架閉合之后方可拆除。
第五,施工時要根據(jù)監(jiān)控量測結果及時調整預留變形量。
第六,二次襯砌距掌子面的距離最大不得超過70m。
第七,施工開挖及支護順序如下:
第一步:施做拱部超前大管棚+超前小導管注漿加固地層,開挖1部土體,施做初期支護及時封閉臨時支護。施前大管棚+超前小導管注漿加固地層仰拱。
第二步:開挖3部土體,施做初期支護,及時封閉臨時支護。
第三步:弧形導坑開挖5部土體,施做初期支護及
底座。
第四步:開挖7部土體,施做初期支護,施做臨時
仰拱。