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【摘要】本论文首先对基础型式选用分析进行了说明,然后分析了扩大基础施工质量检验方法,最后论文详细阐述了地铁隧道下穿扩大基础桥梁施工方法。
【关键词】地铁隧道,扩大基础桥梁,施工分析
一、前言
随着当今施工水平的不断提高,施工中对地铁隧道下穿扩大基础桥梁施工技术的要求也日益渐高。因此,积极采用科学的施工技术,不断完善施工技术管理就成为当前一项十分紧迫的问题。
二、基础型式选用分析
扩大基础或明挖基础属于直接基础,是将基础底板设在直接承载地基上,来自上部结构的荷载通过基础底板直接传递给承载地基、扩大基础的施工方法通常是采用明挖的力式进行、在开挖基坑前,应做好复核基坑中心线、方向和高程,并应按地质水文资料,结合现场情况,决定开挖坡度、支护力案以及地面的防水、排水措施、如果地基土质较为坚实,开挖后能保持坑壁稳定,采取放坡开挖、实际工程由于土质关系、开挖深度、放坡受到用地或施工条件限制等因素影响,需采取各种护壁措施,诸如挡板支撑、钢木结合支撑、混凝土护壁等等、在开挖过程中有渗水时,则需要在基坑四周挖边沟或集水井以利排除积水、在水中开挖基坑时,通常需预先修筑临时性的挡水结构物。因此,对桥梁的扩大基础施工技术进行方案优化意义重大。
1、施工性、经济性及工期
卵砾石地层粒径太大或桩径太小,基桩施工钻掘困难,岩层性质影响基桩钻掘或贯入能力,于边坡上采用桩基时,其施工便道或构台费用高,且影响景观生态较大,可考虑采用井基,地下水文条件影响基础施工性,及基础施工对整体工期影响等。
2、沉陷问题检验
基础沉陷可能影响结构使用性、安全性,尤其基础加载后,地层中应力增量影响深度范围内具压缩性土层时,应检验基础沉陷问题。
3、环境条件改变
例如河流冲刷、开发行为造成基础覆土改变,影响基础承载能力,设计时应慎选基础型式或预作特别考虑。
三、扩大基础施工质量检验方法
1、地基检验应符合下列要求
基坑内地基承载力必须满足设计要求。基坑开挖完成后,应会同设计、勘探单位实地验槽,确认地基承载力满足设计要求。地基处理应符合专项处理方案要求,处理后的地基必须满足设计要求。基坑回填时,对于当年筑路和管线上填方的压实度标准应符合规范的要求。在正常情况下,所灌注的水下混凝土仅其表面与水接触,其他部分的灌注状态与空气中灌注无异,从而保证了水下混凝土的质量。至于与水接触的表层混凝土,可在排干水而外露时予以凿除。
2、基坑回填应符合下列要求
除当年筑路和管线上回填土方以外,填方轻型击实压实度不应小于85%。填料应符合设计要求,不得含有影响填筑质量的杂物。基坑填筑应分层回填、分层夯实。现浇混凝土基础质量检验应符合规范要求。
四、地铁隧道下穿扩大基础桥梁施工方法
1、采用回旋钻机施工钻孔桩
隧道B区围护结构采用φ120cm的灌注桩,由于地铁隧道结构对震动比较敏感,如采用传统的冲孔桩机施工方法会产生冲击震动,势必引起隧道结构开裂,导致安全隐患。为保证地铁结构安全,采用回旋钻机进行钻孔灌注桩的施工。该方法采用钻机旋转切削土岩,泥浆循环排渣,不会产生冲击震动,成桩施工质量有保证,满足对地铁隧道的安全保护要求。
2、袖阀管全断面注浆
为防止基坑开挖后软弱地基对地铁隧道的影响,采取在B区地铁隧道结构边线外对地铁隧道进行全断面注浆加固处理,注浆范围:平面范围为距地铁隧道左(右)线之间结构边线外1.5m全部土体,地铁隧道结构边线外侧1.5~5m以内的土体;立面范围为隧道基底至基底下12m。注浆施工在地面进行,采用袖阀管注浆,单根管长16m,注浆管间距为100cm×100cm,梅花形布置,采用分段后退式注浆方式。
3、基坑开挖与钢桁架支撑施工
基坑开挖在地表注浆加固施工完后进行,采用沿隧道中线拉槽开挖,对称分段刷坡方式进行施工,减少每次开挖量,防止因大面积开挖隧道上覆土体而引起地基反弹,造成地铁隧道变形。采用两台挖掘机沿隧道中线放坡拉槽开挖,采用分层分段开挖,开挖尽量采用轻型挖掘机,必要时采用人工开挖,防止重型设备集中荷载压坏地铁隧道。随着开挖到底后及时组织地铁隧道抗浮结构压顶保护施工,压顶保护施工完成后继续沿隧道横向对称分段刷坡。由于隧道B区基坑受电力管廊和地铁线的影响,无法设置中立柱,鉴于该基坑跨度较大,设计采用钢管支撑、钢桁架支撑体系。支撑体系施工时,先将钢托盘焊装在提前预埋于冠梁内的钢板上,然后采用2台80T履带吊车将组装好的单根φ600mm,t=14mm的钢管支撑吊装就位,再采用φ299mm,t=6mm钢管将相临的两根钢支撑焊接为一组。每组钢支撑和它们之间连接的φ299mm钢管共同组成空间桁架。由于隧道B区基坑受电力管廊和地铁线的影响,无法设置中立柱,鉴于该基坑跨度较大,设计采用钢管支撑、钢桁架支撑体系。支撑体系施工时,先将钢托盘焊装在提前预埋于冠梁内的钢板上,然后采用2台80T履带吊车将组装好的单根φ600mm,t=14mm的钢管支撑吊装就位,再采用φ299mm,t=6mm钢管将相临的两根钢支撑焊接为一组。每组钢支撑和它们之间连接的φ299mm钢管共同组成空间桁架。
4、抗浮锚杆与钢筋混凝土压板施工
为解决地铁隧道抗浮问题,在隧道节段基底设置抗浮锚杆和钢筋混凝土压板,对地铁形成保护框架,限制其变形。锚杆采用直径Φ32mm@100cm,单根长度均为12米,整个基坑底共设4块压顶钢筋混凝土板,每块板两端各设5根锚杆,共40根。锚杆成孔直径为φ80mm,注浆材料采用42.5R普通硅酸水泥,水泥浆的水灰比不大于0.45。抗浮锚杆施工完成并检测合格后,在图2抗浮锚杆与钢筋混凝土压板纵剖面图基底设置钢筋混凝土压板,将地铁隧道两侧的锚杆与压板联为一体,防止基底土体回弹造成地铁隧道上浮。钢筋混凝土压板设计为11500mm(长)×5000mm(宽)×500mm(厚),横纵面钢筋均采用Φ25mm@100mm布置,拉筋采用Φ14mm@300mm×300mm布置,板混凝土设计为C30普通混凝土,采用现浇法施工。
5、主体结构施工
隧道B区主体结构待土方开挖及钢筋混凝土压板施工完成后,在混凝土压板上重新铺设垫层混凝土再进行施工,隧道结构与混凝土压板为即独立又相互作用的联合受力体。隧道B区主体结构分为二段,即跨电力管廊段和跨地铁隧道段,按“水平分段、竖向分层、逐层由下往上平行顺筑”施工。结构按先底板、后侧墙、再换撑及顶板的顺序进行组织。
6、监测措施
由于隧道基坑距地铁既有线隧道较近,在基坑开挖施工期间可能会对既有线隧道产生一定的影响。为了解施工期间对既有线的影响程度,确保既有线隧道的结构安全,需对既有隧道进行全过程的监控量测,通过及时反馈、分析监测信息来指导现场施工,做到信息化施工。根据设计文件以及相关规范,结合类似工程中的施工及监测经验,兼顾监测方便、快速,能够准确指导施工,确定地铁隧道的监测项目及频率。
五、结束语
施工技术管理作为工程项目施工管理的核心工作之一。对施工方面具有十分重要的作用。我们必须将科学的地铁隧道下穿扩大基础桥梁施工管理融合到项目管理工作中。
参考文献
[1]付羽.挖扩大基础的施工方法付羽[J].黑龙江交通科技,2011
[2]杨文渊.桥梁施工工程师手册[M].北京:人民交通出版社,2010.
[3]江正荣,建筑施工工程师手册(第2版)[M].北京:中国建筑工业出版社,2011.
【关键词】地铁隧道,扩大基础桥梁,施工分析
一、前言
随着当今施工水平的不断提高,施工中对地铁隧道下穿扩大基础桥梁施工技术的要求也日益渐高。因此,积极采用科学的施工技术,不断完善施工技术管理就成为当前一项十分紧迫的问题。
二、基础型式选用分析
扩大基础或明挖基础属于直接基础,是将基础底板设在直接承载地基上,来自上部结构的荷载通过基础底板直接传递给承载地基、扩大基础的施工方法通常是采用明挖的力式进行、在开挖基坑前,应做好复核基坑中心线、方向和高程,并应按地质水文资料,结合现场情况,决定开挖坡度、支护力案以及地面的防水、排水措施、如果地基土质较为坚实,开挖后能保持坑壁稳定,采取放坡开挖、实际工程由于土质关系、开挖深度、放坡受到用地或施工条件限制等因素影响,需采取各种护壁措施,诸如挡板支撑、钢木结合支撑、混凝土护壁等等、在开挖过程中有渗水时,则需要在基坑四周挖边沟或集水井以利排除积水、在水中开挖基坑时,通常需预先修筑临时性的挡水结构物。因此,对桥梁的扩大基础施工技术进行方案优化意义重大。
1、施工性、经济性及工期
卵砾石地层粒径太大或桩径太小,基桩施工钻掘困难,岩层性质影响基桩钻掘或贯入能力,于边坡上采用桩基时,其施工便道或构台费用高,且影响景观生态较大,可考虑采用井基,地下水文条件影响基础施工性,及基础施工对整体工期影响等。
2、沉陷问题检验
基础沉陷可能影响结构使用性、安全性,尤其基础加载后,地层中应力增量影响深度范围内具压缩性土层时,应检验基础沉陷问题。
3、环境条件改变
例如河流冲刷、开发行为造成基础覆土改变,影响基础承载能力,设计时应慎选基础型式或预作特别考虑。
三、扩大基础施工质量检验方法
1、地基检验应符合下列要求
基坑内地基承载力必须满足设计要求。基坑开挖完成后,应会同设计、勘探单位实地验槽,确认地基承载力满足设计要求。地基处理应符合专项处理方案要求,处理后的地基必须满足设计要求。基坑回填时,对于当年筑路和管线上填方的压实度标准应符合规范的要求。在正常情况下,所灌注的水下混凝土仅其表面与水接触,其他部分的灌注状态与空气中灌注无异,从而保证了水下混凝土的质量。至于与水接触的表层混凝土,可在排干水而外露时予以凿除。
2、基坑回填应符合下列要求
除当年筑路和管线上回填土方以外,填方轻型击实压实度不应小于85%。填料应符合设计要求,不得含有影响填筑质量的杂物。基坑填筑应分层回填、分层夯实。现浇混凝土基础质量检验应符合规范要求。
四、地铁隧道下穿扩大基础桥梁施工方法
1、采用回旋钻机施工钻孔桩
隧道B区围护结构采用φ120cm的灌注桩,由于地铁隧道结构对震动比较敏感,如采用传统的冲孔桩机施工方法会产生冲击震动,势必引起隧道结构开裂,导致安全隐患。为保证地铁结构安全,采用回旋钻机进行钻孔灌注桩的施工。该方法采用钻机旋转切削土岩,泥浆循环排渣,不会产生冲击震动,成桩施工质量有保证,满足对地铁隧道的安全保护要求。
2、袖阀管全断面注浆
为防止基坑开挖后软弱地基对地铁隧道的影响,采取在B区地铁隧道结构边线外对地铁隧道进行全断面注浆加固处理,注浆范围:平面范围为距地铁隧道左(右)线之间结构边线外1.5m全部土体,地铁隧道结构边线外侧1.5~5m以内的土体;立面范围为隧道基底至基底下12m。注浆施工在地面进行,采用袖阀管注浆,单根管长16m,注浆管间距为100cm×100cm,梅花形布置,采用分段后退式注浆方式。
3、基坑开挖与钢桁架支撑施工
基坑开挖在地表注浆加固施工完后进行,采用沿隧道中线拉槽开挖,对称分段刷坡方式进行施工,减少每次开挖量,防止因大面积开挖隧道上覆土体而引起地基反弹,造成地铁隧道变形。采用两台挖掘机沿隧道中线放坡拉槽开挖,采用分层分段开挖,开挖尽量采用轻型挖掘机,必要时采用人工开挖,防止重型设备集中荷载压坏地铁隧道。随着开挖到底后及时组织地铁隧道抗浮结构压顶保护施工,压顶保护施工完成后继续沿隧道横向对称分段刷坡。由于隧道B区基坑受电力管廊和地铁线的影响,无法设置中立柱,鉴于该基坑跨度较大,设计采用钢管支撑、钢桁架支撑体系。支撑体系施工时,先将钢托盘焊装在提前预埋于冠梁内的钢板上,然后采用2台80T履带吊车将组装好的单根φ600mm,t=14mm的钢管支撑吊装就位,再采用φ299mm,t=6mm钢管将相临的两根钢支撑焊接为一组。每组钢支撑和它们之间连接的φ299mm钢管共同组成空间桁架。由于隧道B区基坑受电力管廊和地铁线的影响,无法设置中立柱,鉴于该基坑跨度较大,设计采用钢管支撑、钢桁架支撑体系。支撑体系施工时,先将钢托盘焊装在提前预埋于冠梁内的钢板上,然后采用2台80T履带吊车将组装好的单根φ600mm,t=14mm的钢管支撑吊装就位,再采用φ299mm,t=6mm钢管将相临的两根钢支撑焊接为一组。每组钢支撑和它们之间连接的φ299mm钢管共同组成空间桁架。
4、抗浮锚杆与钢筋混凝土压板施工
为解决地铁隧道抗浮问题,在隧道节段基底设置抗浮锚杆和钢筋混凝土压板,对地铁形成保护框架,限制其变形。锚杆采用直径Φ32mm@100cm,单根长度均为12米,整个基坑底共设4块压顶钢筋混凝土板,每块板两端各设5根锚杆,共40根。锚杆成孔直径为φ80mm,注浆材料采用42.5R普通硅酸水泥,水泥浆的水灰比不大于0.45。抗浮锚杆施工完成并检测合格后,在图2抗浮锚杆与钢筋混凝土压板纵剖面图基底设置钢筋混凝土压板,将地铁隧道两侧的锚杆与压板联为一体,防止基底土体回弹造成地铁隧道上浮。钢筋混凝土压板设计为11500mm(长)×5000mm(宽)×500mm(厚),横纵面钢筋均采用Φ25mm@100mm布置,拉筋采用Φ14mm@300mm×300mm布置,板混凝土设计为C30普通混凝土,采用现浇法施工。
5、主体结构施工
隧道B区主体结构待土方开挖及钢筋混凝土压板施工完成后,在混凝土压板上重新铺设垫层混凝土再进行施工,隧道结构与混凝土压板为即独立又相互作用的联合受力体。隧道B区主体结构分为二段,即跨电力管廊段和跨地铁隧道段,按“水平分段、竖向分层、逐层由下往上平行顺筑”施工。结构按先底板、后侧墙、再换撑及顶板的顺序进行组织。
6、监测措施
由于隧道基坑距地铁既有线隧道较近,在基坑开挖施工期间可能会对既有线隧道产生一定的影响。为了解施工期间对既有线的影响程度,确保既有线隧道的结构安全,需对既有隧道进行全过程的监控量测,通过及时反馈、分析监测信息来指导现场施工,做到信息化施工。根据设计文件以及相关规范,结合类似工程中的施工及监测经验,兼顾监测方便、快速,能够准确指导施工,确定地铁隧道的监测项目及频率。
五、结束语
施工技术管理作为工程项目施工管理的核心工作之一。对施工方面具有十分重要的作用。我们必须将科学的地铁隧道下穿扩大基础桥梁施工管理融合到项目管理工作中。
参考文献
[1]付羽.挖扩大基础的施工方法付羽[J].黑龙江交通科技,2011
[2]杨文渊.桥梁施工工程师手册[M].北京:人民交通出版社,2010.
[3]江正荣,建筑施工工程师手册(第2版)[M].北京:中国建筑工业出版社,2011.