浅挖暗埋技术在城市建设的应用.doc

目录第一章 工程概况1第二章 施工方案选择2第三章 主要施工方法3第一节 开挖与支护方法3第二节 监控量测4第三节 二次衬砌及防水层施作4第四节 顶板和底板剩余防水层施工及二衬混凝土5第一章 工程概况通道中心与街道路永久中线垂直，横跨街道呈H形布置。主通道长39.5m，净宽10m，净高2.5m；北门厅因受电信管限制，净高2.2m，北梯道全长49.4m，南梯道全长53.4m。通道顶面为回填土，表层仅为厚40cm的灰土及沥青路面，南侧梯道边缘距建筑物仅0.5m。5第二章 施工方案选择工程主通道的结构形式为复合式衬砌矩形框架结构，初期支护为30cm厚的C20早强网喷混凝土，二次衬砌为60cm厚C30防水混凝土。初期支护与二次衬砌间施作LDPE防水卷材，其结构断面见图5-17-1。该通道初步设计采用盖挖逆作法施工，因须围挡长安街路面，车流需导流通行，对交通和市容均有影响，故后改用暗挖法施工，但须解决以下问题：1.通道北侧距路牙1.8m处地下卧有电信管线套管，其管顶到路面仅3.0m，距路牙4.8m处地下有上水管，其管顶到路面仅3.7m（图5-17-2）。该通道结构高4.35m，覆盖层按0.5m考虑，结构埋深4.85m，即使采用明挖施工无覆盖层也无法通过电信管。为此，经反复调查并与有关部门多次磋商，电信套管中电缆距管顶还有0.70.8m空间可利用，征得电信部门同意将套管顶部空余部分破除，改用盖板保护电信管路。这样，管顶到地面的高度增大到3.73.8m，与上水管顶高度一致。在此基础上，经多次勘察，决定在电信套管顶设10cm厚现浇板跨越管线，在边墙两侧跨越管线处做2道暗梁使管线免受力，再将结构净空高度由原2.5m降至2.25m，覆盖层厚度由原0.5m降为0.45m，以解决通道跨越管线问题。2.在埋深仅45cm的情况下，跨度11.8m的断面如何开挖支护，才能保证长安街的安全。为此初期支护结构形式进行了选定验算，验算按照不设内撑、设一道内撑、设二道内撑、中间并列两道内撑4种方案进行。经验算内设2道支撑的结构形式能满足规范要求，其中混凝土最大压应力h=2.43MPa=7MPa；钢筋最大压应力为gmax=46.71MPa=180MPa，钢筋最大拉应力为gmax=87.81MPa=180MPa。顶板垂直位移0.74mm。为此决定采用内设2道支撑支护结构、初期支护厚度30cm的方案施工。第三章 主要施工方法该通道宽1l.84m，高4.4m，而最浅覆盖层仅0.45m，为此施工采取化整为零、化大为小的方法。即将全宽为11.84m的通道分成3个洞室进行施工，其I、号洞室宽为4m，号洞室宽3.84m（图5-17-3）。在分洞室开挖前，考虑长安街车流密度大，地面动载冲击频繁的状况，在通道区域内的长安街路面满铺20mm厚钢板，将地面荷载进行重分布，使路面活载均匀地传递到地层中，以减少对通道顶面覆盖层的冲击和应力集中现象，增加施工安全度。同时还采取了边洞分上下台阶开挖，中间加设临时仰拱等技术措施，以达到减少洞室压力，保证洞室稳定的目的。工艺流程为：开挖支护边洞上部开挖支护边洞下部开挖支护中孔破除侧洞临时仰拱边洞防水层边洞边墙二衬混凝土中孔顶部防水层中孔架设临时工字钢支撑破除中孔两侧中隔墙顶板剩余防水层顶板钢筋混凝土拆除临时工字钢支撑中孔底板防水层中孔底板钢筋混凝土。第一节 开挖与支护方法为加快施工进度，I、号洞室同时掘进，号洞错开跟进。通道结构高4.4m，一次性全断面开挖I、号洞室虽可减少工序，节约材料，但整个支护结构封闭时间加长，下沉量较大，且撑子面陡直，一旦地面动载冲击，会在侧压力作用下产生破裂角，造成洞室不稳定或坍塌。因此采取上下台阶法。在上台阶开挖支护时加20cm厚的临时仰拱（图5-17-4）。1.开挖支护边洞上部：先开挖核心部位，两侧打人锚杆后，再扩大周边。锚杆采用25钢筋长2.5m，0.5m0.5m梅花形布置。周边开挖加固完成后，测量、放线、检查、架立格栅、喷射C20早强混凝土30cm厚封闭支护。布设量测点（沉降、收敛每5m各设1组），并施作20cm厚临时仰拱。2.开挖支护边洞下部：在上部掘进68m后开始开挖下部，开挖方法及锚喷方式与上部相同，注意与上部格栅应连接牢固。3.中孔开挖支护：边洞掘进810m后，即可进行中孔开挖。中孔开挖仍然按照上下台阶法进行，先开挖上部，架立顶部格栅，喷射混凝土封闭；待下部土石分段或全部清净后，再分段架立底部格栅，喷射混凝土封闭，以减少施工干扰。开挖支护过程中须严格遵循“短开挖、强支护、快封闭、勤量测”的原则，每一循环进尺为0.5m，开挖形成后，经净空检查后立即架立格栅支撑（由422主筋组成，呈矩形，间距为20cm），打锚杆挂网喷早强混凝土，封闭后清理净现场及回弹料，方可进行下一循环施工。第二节 监控量测监控量测是指导地下工程施工的依据。施工中成立量测班，每天2次对测点进行观测，并及时进行归纳整理，用以指导施工。主要进行拱顶沉降监控量测。量测结果表明，过街道洞室开挖后最大沉降量为5.5mm，在破隔墙换支撑过程中下沉量不到2mm，远低于北京市建委要求的30mm的标准，说明施工方法正确，洞室开挖后顶层结构稳定。第三节 二次衬砌及防水层施作因整个通道分3个洞室进行开挖支护，故二次衬砌及防水层施作也分块进行。二次衬砌及防水施作过程与开挖支护正好是一个逆过程，最后形成通道整体。1.I、号边洞室的防水层和二次衬砌混凝土施工：I、号洞室开挖支护全部完成后，即破除20cm厚的临时仰拱，做防水层。防水层采用LDPE塑料防水板，无钉铺设，防水板与支护间加垫PE泡膜衬垫，防水板做完后进行充气检查，合格后在底板防水层上铺设23cm厚砂浆保护层，即可绑扎底板及边墙钢筋，灌注底板混凝土并立边模灌注边墙混凝土（图5-17-5）。2.号洞室顶板防水层施作及工字钢支撑架设：在施工边墙混凝土的同时，做号洞室顶板防水层，工艺同前，但要破除原2道隔墙，以20号工字钢支撑替代隔墙受力。工字钢支撑间距75cm，各工字钢间用钢筋连接牢固，以保证整体稳定，破除隔墙时顶板不下沉（图5-17-6）。破除中隔墙时，须先架设工字钢支撑。中隔墙破除后，及时跟上做二衬混凝土，随破随衬，并加强量测监控。第四节 顶板和底板剩余防水层施工及二衬混凝土中隔墙破除后及时施工顶板剩余部分防水层，并将其与边洞防水层连接，此时可绑扎顶板钢筋，放置预埋件。要特别注意顶板是受力结构的重要部位，施工时空间又受限制