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文档简介
地铁施工施工工序浅析一、引言地铁具有运量大、快捷、安全、准时、舒适等特点,是城市交通的主要发展方向。世界上第一条地铁是1863年在伦敦修建的,迄今已有近一个半世纪。这一个半世纪中,随着土建施工技术、机械制造技术、通信及信号技术等诸多领域的飞速发展,地铁事业亦取得了长足进步。从地铁运营的里程上看,欧洲和北美发达国家占领先地位,但近20年发展中国家的地铁事业也呈蓬勃发展之势。我国1971年北京建成第一条地铁,目前上海、广州、深圳、南京等多个城市均已部分建成并正在兴建地铁网络,我国地铁事业正进入一个发展高潮。上海早在1958年就已经开始筹建地铁,经过长期摸索、克服了种种艰难,终于在1995年4月28日地铁一号线建成试运营,历时38年。其后,2000年7月地铁二号线建成、2001年底明珠一期建成,目前在建或即将开工的有一号线北延伸(共和新路高架)、莘闵线、明珠二期、M8线、二号线西延伸、明珠一期北延伸、R4线等等。上海地铁建设进入了前所未有的高速发展阶段。在上海软土地区,地层基本为饱和含水流塑或软塑粘土层,抗剪强度低,含水量高达40%以上,灵敏度在4~5,压缩性大都属高压缩,并具有较大的流变性,这种软弱流变的地质条件决定了上海地区的基坑工程中环境保护问题更为突出。在上海曾出现一些深基坑周围地层移动引起附近建筑和设施破坏的工程事故,造成了严重的社会影响和经济损失,因此控制深基坑施工过程中的风险贯穿于施工的全过程。土建施工在车站施工中所占的周期、投资都比较大,而且是车站施工中风险比较集中的阶段,尤其应引起足够重视。打地含铁黑土肤建治施栗工吗涉誉及斥到则诸鄙多雄工仗序裹,寇以松下贞按吵工矮序摩介示绍虾:辽二含、救光围雕护吴结卷构横围伏护轻结愚构捡的吧主纷要客作辉用显是阴与雨支弄撑钞一喘起悉形桐成恋支剥护汗体烂系梯,豪支确挡箱坑猾内嫩外飞的们不振平售衡筹土桃压阳力誉,寻保挥持剩基挣坑拔的秋稳葡定酱。街因妈此旧,筋围溪护狭结池构疮应荣具爆有稻足婶够鼓的虏强暮度推、开刚捕度铺和拆稳掠定良性刻。该在天上股海纺地截铁兰车失站袍工团程怀中陡,灿主匙要拳应疏用狱的禽有性两乱类义围灶护与结投构牢:剑地呼下摘连洗续戴墙唐和扔S拾M宁W谨(斜S宾o治i茄l鸭揉M皆i这x膝i凝n曲g蓝饭W柴a怒l娃l垫)兔工臣法净。
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直为乔防畏止方真巨空精泄绿漏严,萝应祝在西孔料口割一脾定刚高仍度倘内滑用野粘忆土赌回恋填缺密遗实滥。降水施工的注意事项:
(1)应根据工程地质和水文地质条件、场地的施工条件、周围环境条件、机具及材料供应条件等,合理地选用轻型井点、喷射井点、深井井点、真空深井井点等井点类型,以及井点构造措施。
(2)井点降水以不影响邻近建筑物及地下管线的安全为原则,必要时应采取回灌措施。
(3)基坑降水必须在坑内外根据需要设置数量足够观测孔,并在坑外设置地面沉降观测点;
(4)厦若听遇她承螺压剩水砍,是应贱对塞坑货底谅稳梯定吵性打进扁行呆验睡算你。粗必晚要桑时呈,童应治采仍用洽降疤承翁压此水老的肾措弓施泡,祸并价应枝符恩合财下草列目规扎定挖:
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酷施击工翠中性应乔将垦基懂坑航内龟的舒降挑水烟和贪抽蛋取牧承珠压食水铲分彻成活两质个笨独过立功的钢系找统乓,导并为根股据享各铜自仿的辰技学术躲要夕求穗制辣定垒降穷水缴组舰织觉设莲计芹。
嚷承唱包老商收应蒙对榴各泰工品况苹下茎坑瞒底瞒抗券承仙压礼水你头特的粮安岩全扎系路数斧进皆行看验绸算牧,胸并尊根尸据蛇验氏算央结夫果微制阿定佛详查细朗的间降屠水竟和什封俱井锯计爬划揉。
昆(耕5胁)劲萍应陷对舰成蚊井台口局径蹄、莫井禁深早、陶井改管亲配槽置赤、茎砂猜料随填浴筑俩、载洗际井振试蹈抽途、警出推水赵量本等般关贸键际工厌序济做害好彻详衫细惨的料纪蝶录骑,太每毅道填工渠序帜完日成陆后拉应荐进闸行雷检碎查音和裙确肾认演;
仍(贤6绸)但盗应钻指羡定嚷专诚人读负娇责钉抽宫水椒、权观航测音,刃并怖详浪细胖记车录辨水弹位翠、亦水验量南变狭化售情喊况们;
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从上摧海擦软丈土讯流松变轰试蜻验秃曲迎线
址在敞土掩体械主领压嫁力输较誓小链时型(怪填)加蠕感变状变逗形纠很硬小祖,倒主氏要勇是桥弹鼻性阶蠕摆变绵;串不俘排扫水供土域体鸭的昂流包变纽要招比皱排游水魔土膨体坚的班流馒变姓性县显搭著梁,财当缺歪(偶此啊应塘力留约武相讨当乞于披1绝4辟~登1朱5佳m乖的裤深匆基置坑秩挡洁墙阶被耽动盆区帆土星体捷的睡压萌应歉力叛)房不谅排册水海的段土粒样养蠕桶变辰到梨最谢后美会扰发码生吸破荣坏蜻,型即健呈败破堤坏羊型房;肯而位排踪水树土朴样姥蠕督变历则蔬呈测衰恨减辟型忆,张蠕卡变短是臂收形敛感和幻稳巨定锣的咸;洲当毅土床体尤主除应滔力资达临到击或拘超盒过刻发猪生附不馆收减敛绞蠕尾变渐的欲极藏限情应纵力限水响平星时杰,住从温开温始食蠕贞变惧到镰蠕你变许速蒙率矛急创剧搂增通大庭而没发折生咱破棍坏陡只吊有财几化天袭的载时危间狸,荣这跑说优明邪在曲应船力陷水表平繁高贤的觉情寿况并下序,茶土鞠体搅会位在督一榨定明的项承诱载览时素间翁内阴,丸以恭不番易汤察乏觉转的辣蠕条变犁速冲度浆发彼生仆破萌坏切。
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(2)减少每步开挖到支撑完毕的时间,即无支撑暴露时间,可明显控制挡墙的流变位移,这在无支撑暴露时间小于24小时效果尤其明显。
(3)解决软土深基坑变形控制问题的出路在于规范施工步序和参数,并将其作为实现设计要求的保证。
地铁深基坑施工工序及其参数可分为两种:
(1)长条形深基坑开挖(车站基坑标准段)如下图所示,其特点是基坑宽度较窄,一般为20左右,条形深基坑开挖施工技术要点是按有限长度L分段开挖和浇筑底板。每段开挖中又分层、分小段、限时完成每小段的开挖和支撑工作。每层厚度为hi,每小段宽度b,每小段开挖及支撑的工作在Tr时间内完成。主要施工参数见下图。
车站标准段深基坑的开挖参数
车站深基坑端头井斜撑部分的开挖步序和参数
(2)基坑角部斜撑部分(端头井部分)的开挖如下图所示,先自基坑角点沿垂直于斜撑方向向基坑内分步开挖,每步挖土适当限定宽度,每步开挖与支撑工作在限定时间内完成,两个斜撑范围内的三角形土体开挖后,再挖除坑内余留的土体。如每步斜条状开挖长度大于20m时则先挖中间再挖两端。其主要施工参数如下图所示。
从上面的基坑开挖方式中可以看出,基坑开挖分层数、每一层的厚度、每小段的开挖顺序、尺寸和无支撑暴露时间等是和软土流变变形直接相关的重要施工参数。当这些参数和地基土参数、支护结构参数一起被作为基坑设计依据并在施工中得以切实实施,软土基坑变形就能够真正得以合理而准确的预测和控制。
变形控制的主要措施有:
(1)调整后继开挖步序和参数,这是运用软土基坑工程时空效应规律,控制基坑变形的一个十分重要的方法。当基坑变形或变形速率超过警戒值,应用考虑时空效应的计算方法,可以找出后继开挖中满足环境保护要求的施工参数。
(2)利用双液分层注浆注浆控制基坑挡墙位移或保护对象的位移,注浆时要结合跟踪监测数据,谨慎合理地选用注浆参数。
(3)局部增设支撑或调整支撑位置。深基坑开挖过程的控制要点:
(1)基坑开挖必须按设计要求分段开挖和浇筑底板。每段开挖中又分层、分小段,并限时完成每小段的开挖和支撑。因此,主要施工参数有:分段、分层、分小段;每小段宽度,每小段开挖的无支撑暴露时间以及每小段开挖厚度。
(2)车站端头井的开挖,应首先撑好标准段内的2根对撑,再挖斜撑范围内的土方,最后挖除坑内的其余土方。斜撑范围内的土方,应自基坑角点沿垂直于斜撑方向向基坑内分层、分段、限时地开挖并架设支撑。对长度大于20m的斜撑,应先挖中间再挖两端。主要施工参数有:每小段宽度,每小段开挖的无支撑暴露时间以及每层开挖厚度。
(3)基坑开挖过程中严禁超挖,分层开挖的每一层开挖面标高不得低于该层支撑的底面或设计基坑底标高。
(4)基坑纵向放坡不得大于安全坡度,并进行必要的人工修坡。应对暴露时间较长或可能受暴雨冲刷的纵坡采用坡面保护措施,严防纵向滑坡。
(5)开挖过程中应及时封堵地下连续墙接缝或墙体上的渗漏点。
(6)坑底开挖与底板施工
设计坑底标高以上30cm的土方,应采用人工开挖,局部洼坑应用砾石砂填实至设计标高。
坑底应设集水坑,以及时排除坑底积水。集水坑与基坑挡墙内侧的距离应大于1/4基坑宽度。
在开挖到底后,必须在设计规定时间内浇筑混凝土垫层(包括砼垫层以下的砾石砂垫层或倒滤层)。垫层所用混凝土的强度以及达到强度的时间必须满足设计要求。
必须在设计规定的时间内浇筑钢筋混凝土底板。
2、支撑
在深基坑的施工支护结构中,常用的支撑系统按其材料分可以有钢支撑和钢筋混凝土支撑等种类。其优缺点比较如下表。
钢支撑钢筋混凝土支撑
优点◆便于安装和折除
◆材料的消耗量小
◆可以及时施加预应力以减少无支撑暴露时间,合理地控制软土基坑变形
◆有利于缩短工期◆整体刚度好
◆节点构造处理相对简单
◆结构稳定性好
缺点◆整体刚度较弱
◆稳定性差
◆节点构造处理难度大◆制作时间长于钢支撑,不利于减少无支撑暴露时间
◆拆除工作比较繁重
◆材料的回收利用率低
◆工期相对较长
就支撑结构的发展方向而言还是应该推广使用钢支撑,努力实现钢支撑杆件的标准化、工具化,建立钢支撑制作、安装、维修一体化的施工技术力量,提高支撑结构的施工水平。但还需强调指出,支撑系统应因地制宜,在特定条件下,钢筋混凝土支撑仍有其存在和优化的必要。上海地铁深基坑工程中绝大部分使用钢支撑。
支撑结构体系由围檩、支撑杆或支撑桁架、立柱、立柱桩等组成。深大基坑设计和施工中,必须对支撑系统中各节点,特别是多支撑交汇的关键节点的构造细节,做深入分析和谨慎处理,严防“一点失稳、全盘皆垮”的灾害性事故。
围檩支撑结构的围檩直接与围护壁相连,围护壁上的力通过围檩传递给支撑结构体系。在采用地下连续墙的地铁地铁车站深基坑中,常常不设围檩而直接将支撑撑于地下墙面上,这种支撑布置要和地下墙相配,通常每道在一幅地下墙上设两根对撑。
支撑杆是支撑结构中的主要受压杆件,由于受自重和施工荷载的作用,支撑杆属于一种压弯杆件。支撑杆相对于受荷面来说有垂直于荷载面和倾斜于荷载面二种,对于斜支撑杆要注意支撑杆和地下墙(或围檩)连接节点的力的平衡。
立柱和立柱桩支撑杆和支撑桁架需要有立柱来支承,立柱通常采用H型钢或钢格构柱。立柱下要有立柱桩支承,立柱桩可以借用工程桩、也可以单独设计用于支承立柱。立柱和立柱桩可有效地保证支撑的稳定性,但
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