劉杰
摘要:地鐵的建設(shè)可以緩解城市交通壓力,方便人們出行。在城市地鐵軌道的施工過(guò)程中,存在一些施工重點(diǎn)和難點(diǎn),需要采取應(yīng)對(duì)措施解決這些問(wèn)題。因?yàn)橘F陽(yáng)地鐵1號(hào)線(xiàn)地質(zhì)情況一個(gè)地質(zhì)十分復(fù)雜且隧道下穿構(gòu)筑物較多且是在地鐵中最為常見(jiàn)的,本文根據(jù)貴陽(yáng)軌道交通1號(hào)線(xiàn)火車(chē)站站—沙沖路站區(qū)間隧道為典型,主要對(duì)城市地鐵軌道施工重難點(diǎn)及應(yīng)對(duì)措施進(jìn)行闡述。
關(guān)鍵詞:城市地鐵軌道施工;重難點(diǎn)
現(xiàn)階段,我國(guó)城市日益擁堵的交通系統(tǒng),在很大程度上不能滿(mǎn)足當(dāng)前城市功能的需求。而城市地鐵的出現(xiàn),則可以有效地改善城市交通擁堵的情況。但是,在進(jìn)行城市地鐵軌道的建設(shè)過(guò)程中,還存在諸多的問(wèn)題,這就需要我們對(duì)地鐵軌道施工重點(diǎn)進(jìn)行全面分析,并且提出具有針對(duì)性的解決措施,才能更好地推動(dòng)我國(guó)城市軌道交通工作的順利進(jìn)行。
一、工程概況
貴陽(yáng)軌道交通1號(hào)線(xiàn)第七工作段包含一站兩區(qū)間,其中火車(chē)站站~沙沖路站區(qū)間位于南明區(qū),線(xiàn)路出火車(chē)站站后先后下穿火車(chē)站售票廳(3層)、行包房(2層)、客運(yùn)站臺(tái)、鐵路股道及行包地道,于YDK26+324.116左偏下穿玉廠(chǎng)路后,下穿茶花、博泰等小區(qū)數(shù)幢7~9層居民樓、茶山廣場(chǎng)地下一層停車(chē)場(chǎng)、沁苑商務(wù)公寓(7層)之后,再下穿靠朝陽(yáng)洞路南明區(qū)人民法院(5層),進(jìn)入朝陽(yáng)洞路下后至沙沖路站。該區(qū)間為雙洞單線(xiàn)隧道,右線(xiàn)隧全長(zhǎng)925.411m,左線(xiàn)隧全長(zhǎng)903.379m,全線(xiàn)隧采用礦山法施工。
二、城市地鐵軌道施工難點(diǎn)分析
(一)隧道的施工洞線(xiàn)比較長(zhǎng),其為了保證長(zhǎng)隧道的施工時(shí)效性,經(jīng)常在同一施工洞線(xiàn)中進(jìn)行相向施工,而在這種情況下,進(jìn)行精準(zhǔn)的測(cè)量是非常難以進(jìn)行的。
(二)隧道的地質(zhì)條件較為復(fù)雜,貴陽(yáng)市區(qū)正好是喀斯特地貌,隧道隧址區(qū)為可溶巖分布區(qū),受構(gòu)造影響,巖溶地貌較為發(fā)育,據(jù)工程地質(zhì)調(diào)繪、鉆探及相關(guān)資料表明,擬建區(qū)間隧道段調(diào)查范圍內(nèi)可溶巖分布地段巖溶形態(tài)主要為溶洞、溶溝(槽)、石芽為主。本區(qū)間隧道初勘和詳勘共施工37個(gè)鉆探孔,有3個(gè)鉆探孔揭露溶洞,遇溶率為8.1%,擬建場(chǎng)區(qū)屬巖溶弱發(fā)育區(qū)。因此,在施工過(guò)程中的開(kāi)挖及支護(hù)方案是主要難點(diǎn)。
(三)地鐵隧道開(kāi)挖斷面不是很大,這使得其施工作業(yè)空間較狹窄,難免在開(kāi)挖支護(hù)中出現(xiàn)一些施工問(wèn)題,且施工時(shí)效性的影響,也使得隧道的混凝土施工難度不斷的被提高。
三、隧道施工組織設(shè)計(jì)
(一)施工方法
根據(jù)該段隧道襯砌斷面型式、地質(zhì)條件及開(kāi)挖影響范圍既有構(gòu)筑物情況,通過(guò)工程類(lèi)比分析,選擇適宜的施工方法。結(jié)合圍巖、埋深等具體情況,本區(qū)間隧道所有襯砌斷面均選擇臺(tái)階法施工,人工或機(jī)械開(kāi)挖。在下穿、臨近既有構(gòu)筑物(火車(chē)站售票廳、行包房、股道、居民樓、停車(chē)場(chǎng)、市政道路)時(shí),加強(qiáng)隧道的監(jiān)控量測(cè)及對(duì)既有構(gòu)筑物的監(jiān)測(cè),一旦數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常立即停止掌子面的施工并進(jìn)行封閉監(jiān)測(cè),地面布置監(jiān)測(cè)點(diǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),以確保既有構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)安全和運(yùn)營(yíng)安全。
(二)下穿既有構(gòu)筑物段處理措施
本區(qū)間隧道沿線(xiàn)路依次下穿火車(chē)站售票廳(3層)、行包房(2層)、客運(yùn)站臺(tái)、鐵路股道、行包地道、玉廠(chǎng)路、多棟居民樓(7~9層)、茶山廣場(chǎng)停車(chē)場(chǎng)(地下一層)、沁苑商務(wù)公寓(7層)、南明區(qū)人民法院(5層),朝陽(yáng)洞路。
1.隧道下穿沁苑商務(wù)公寓及南明區(qū)人民法院段拱頂埋深約為10m,圍巖為中風(fēng)化白云巖,拱頂巖層約2.5m。根據(jù)地勘提供資料顯示法院最低樁底標(biāo)高為1053.92m,商務(wù)公寓最低樁底標(biāo)高為1057.04m,由于構(gòu)筑物基礎(chǔ)等資料不詳,目前尚不清楚樁基分部位置及基礎(chǔ)樁長(zhǎng)、樁徑、樁基承載力等資料。根據(jù)現(xiàn)提拱商務(wù)公寓和法院最低樁底標(biāo)高已經(jīng)與隧道結(jié)構(gòu)相交或侵入結(jié)構(gòu)范圍。由于構(gòu)筑物樓層較高、基礎(chǔ)資料不全、地質(zhì)情況差等因素造成施工風(fēng)險(xiǎn)大,不可控因素太多。為施工安全及構(gòu)筑物內(nèi)部人員安全考慮建議對(duì)隧道頂部結(jié)構(gòu)輪廓范圍內(nèi)沁苑商務(wù)公寓及南明區(qū)人民法院進(jìn)行拆遷處理后進(jìn)行隧道開(kāi)挖施工,對(duì)下穿火車(chē)站售票廳(3層)、行包房(2層)等運(yùn)營(yíng)構(gòu)筑物根據(jù)其結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)樁長(zhǎng)最小距離只有1.5米,不能對(duì)此基礎(chǔ)樁有擾動(dòng),本下穿段采用大管棚進(jìn)行超前支護(hù)。
2.洞身開(kāi)挖、初期支護(hù)、二次襯砌采用交替進(jìn)行、逐段推進(jìn)的施工工序。洞身開(kāi)挖后及時(shí)進(jìn)行初期支護(hù),挖一榀支一榀并封閉成環(huán)。初期支護(hù)進(jìn)行一個(gè)二次襯砌循環(huán)長(zhǎng)度時(shí),應(yīng)停止掌子面的開(kāi)挖,及時(shí)澆筑二次襯砌且待混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80%后,方可進(jìn)行下一襯砌循環(huán)的開(kāi)挖。二次襯砌循環(huán)長(zhǎng)度按不大于6m控制,以確保地面建筑物安全。
四、地表沉降控制措施
(一)按先圍巖超前加固及護(hù)頂后再開(kāi)挖的原則進(jìn)行施工。本區(qū)間隧道采用大管棚和超前注漿小導(dǎo)管加固洞身前方圍巖。
(二)礦山法隧道采用信息化施工,施工中重視和加強(qiáng)監(jiān)控量測(cè)工作,把監(jiān)控量測(cè)工作貫穿于施工過(guò)程的始終,并及時(shí)反饋信息指導(dǎo)設(shè)計(jì)和施工,確保隧道結(jié)構(gòu)施工安全。
(三)施工中盡量減少對(duì)圍巖的擾動(dòng),采取短進(jìn)尺施工,嚴(yán)格控制臺(tái)階長(zhǎng)度;鋼架拱腳處采用錨桿(管)鎖腳加固。
(四)開(kāi)挖后及時(shí)進(jìn)行初期支護(hù)或臨時(shí)支護(hù),工序緊扣、緊密銜接,初期支護(hù)盡早封閉成環(huán);掌子面穩(wěn)定性差時(shí),及時(shí)噴射砼封閉。
(五)在初支完成3-5榀鋼架距離后,及時(shí)對(duì)初支進(jìn)行充填注漿,避免因初支后的空隙或空洞引起地表沉降。
(六)加強(qiáng)開(kāi)挖及初支后的堵水注漿,避免因失水引起的地表沉降。
五、巖溶處理
(一)對(duì)拱部充填溶洞原則上采取管棚超前預(yù)支護(hù),后開(kāi)挖通過(guò)的措施。
(二)對(duì)小型溶蝕空腔,開(kāi)挖后根據(jù)溶洞規(guī)模及形態(tài)研究處理:一般隧底的溶洞根據(jù)水文條件,能回填的進(jìn)行回填,否則采用梁、板或樁基措施跨越;邊墻及拱部溶洞空腔,原則上采用混凝土回填處理。
(三)對(duì)大型溶洞,根據(jù)具體情況制定專(zhuān)項(xiàng)處理措施采取隧道斷面封堵地面鉆孔灌注混凝土或者在隧道內(nèi)封堵溶洞預(yù)留泵管后進(jìn)行泵送混凝土回填。
(四)對(duì)溶洞填充物的清理和對(duì)溶洞圍巖處理,結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,制定專(zhuān)項(xiàng)安全措施。
(五)隧道施工時(shí),根據(jù)預(yù)測(cè)的涌水量,進(jìn)行抽排水設(shè)計(jì)。配足抽排水機(jī)具,根據(jù)地勘資料,該區(qū)間可能巖溶管道、裂隙水發(fā)育,對(duì)局部出水點(diǎn)原則上采用深孔注漿進(jìn)行封堵,對(duì)大型巖溶管道則根據(jù)其發(fā)育形態(tài)現(xiàn)場(chǎng)研究處理。
六、總結(jié)
在城市地鐵軌道施工中,要根據(jù)地勘設(shè)計(jì)以及工程進(jìn)行過(guò)程中的超前鉆探等,對(duì)隧道施工開(kāi)挖與支護(hù)中難點(diǎn)實(shí)施有效控制,能夠?qū)φ麄€(gè)工程施工質(zhì)量進(jìn)行提高,同時(shí)確保整個(gè)工程施工的順利實(shí)施,因此在整個(gè)施工中,一定要依照具體的工程情況,對(duì)其施工難點(diǎn)進(jìn)行分析,并著重處理,以確保工程順利實(shí)施。
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