f地下车站等半盖明挖顺筑法施工技术.doc
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1、地下车站半盖明挖顺筑法施工技术(深圳地铁3号线3101标项目经理部 郭平)1.工程简价深圳地铁3号线首期工程起于红岭站,止于龙岗双龙站,全长32.86公里,设车站22座,其中地下站6座,高架站15座,半地下站1座,车辆段1个,主变电站2座。由于2011年8月第26届世界大学生运动会将在龙岗举办,因此深圳地铁3号线也被称为“大运专线”。3101标包括红岭站、晒布站两个地下车站,红老区间、老晒区间、晒翠区间三个盾构区间;合同总价5.5亿元。红岭站全长461.37米,车站设计为地下二层三跨、二层双跨及单层双跨(中庭)现浇钢筋混凝土矩形框架结构; 红岭站位于红荔/红岭路交叉口西侧,车站沿红荔路布置。由
2、于红荔路为城市主干道,为保证市车辆通行不受影响,车站采用倒边法半盖挖半明挖顺筑法进行施工。2.总体施工工艺2.1第一阶段南侧新建两个机动车道,将道路疏解至南侧双向四车道,围挡北侧;施工北侧地下连续墙、中间临时钻孔桩及北侧临时路面系统;2.2第二阶段北侧新建两个机动车道,交通疏解至北侧双向四车道,围挡南侧施工;施工南侧地下连续墙及南半幅支撑梁,进行车站主体土方开挖及车站主体结构施工,待主体结构施工完毕进行顶板防水施工、南半幅支撑梁拆除及南侧顶板回填施工;同时安排南侧附属进行施工。2.3第三阶段南侧顶板之上恢复两个机动车道,南北侧同时围挡进行主体和附属的施工。主体进行北侧路面系统的破除、中间临时桩
3、的破除、主体孔洞的封堵及内部结构的施工;东端由于区间盾构场地施工,暂不倒边;3.几点体会3.1 车站临时路面系统方案比选本工程受环境限制,为减小对已经非常拥挤的地面交通的干扰,本车站采用半铺盖法进行施工。3.1.1 方案一:钢筋混凝土支撑梁上设盖板铺盖3.1.2 方案二:军用梁铺盖法应用实例1:南京地铁二号线一期工程新街口站采用加强型单层六四式军用梁铺盖法施工,达到交通不断路的目的。 军用梁均采用单层加强型六四式军用梁,跨度为24m,应用于车站主体结构部位。军用梁榀中心间距为1.0m(出土洞口宽3m,出土洞口外围军用梁榀中心间距0.6m);军用梁系统结构采用斜向及纵向联结系,以加强军用梁整体稳
4、定。 3.1.2 方案二:军用梁铺盖法应用实例2:深圳地铁科学馆站采用六四加强型军用梁作为主梁,在军用梁上铺设路面板,形成临时路面系统。军用梁均采用单层加强型六四式军用梁,跨度为21m,应用于车站主体结构部位。军用梁榀中心间距为2.0m;军用梁系统结构采用斜向及纵向联结系,以加强军用梁整体稳定。 3.1.3 方案三:自制钢桁架铺盖法3.1.4 方案比选钢筋混凝土支撑加盖板方案:施工简便,材料不占用场地,拆除后废旧钢筋可折减成本; 军用梁方案:使用周期长,如采用租赁不划算,如自购,则需周转23次较为有利,再则场地无堆放条件; 钢桁架方案:不属定型产品,一次性投入,如不能多次周转使用,使用价值不高
5、,同样存在场地存放问题; 最终决定采用第一种方案,即钢筋混凝土支撑加盖板方案。3.2围护结构型式3.2.1 围护结构选型本车站基坑距周边建筑物距离较近,加之车站设计为叠合结构,因此选用地下连续墙。地下连续墙围护结构具有以下特点:1、刚度大,开挖深度大,可适用于所有地层;2、强度大,变位小,隔水性好,同时可兼作主体结构的一部分;3、可临近建筑物、构长物使用,环境影响小;地下连续墙在设计优化时应结合地质情况、周边建筑物情况,统筹考虑其嵌入深度、内撑方式来优化含筋量。地下连续墙的优化应全面考虑,即“此弱彼强”,如一味追求地连墙的优化,减小配筋,减小嵌入深度,则基坑内支撑方面则需加强,那么随之带来的是
6、基坑开挖及主体施工难度加大,围护结构变形增大,对周边建筑物影响加大。3.2.2 围护结构内撑方式本工程围护结构共设四道内支撑,其中第一道为钢筋混凝土支撑,第二道第四道为钢管(600)支撑。 内撑布置方式不甚合理,对土方开挖及主体施工影响较大,后根据监测数据及现场施工条件,将支撑优化为三道,即一道钢筋混凝土支撑,两道钢管支撑。上图为四道撑方式,其中第一道为钢筋混凝土支撑,以下为三道钢支撑加一道倒撑,施工顺序为:先施工底板,等强后拆除第四道支撑,浇筑站台层部分侧墙,架设倒撑,拆除第三道支撑,浇筑站台层部分侧墙及中板,中板等强后拆除第二道支撑,浇筑站厅层侧墙及顶板。上图为三道撑方式,其中第一道为钢筋
7、混凝土支撑,以下为两道钢支撑,施工顺序为:先施工底板,等强后拆除第三道支撑,浇筑站台层侧墙及中板,中板等强后拆除第二道支撑,浇筑站厅层侧墙及顶板。可以看出四道撑方案多了一道倒撑,增加一道工序,而且中板浇筑后倒撑被封于中板之下,拆除非常困难,内撑方案显然存在诸多弊端。3.3 地下连续墙施工控制3.3.1 成槽机械抓斗式成槽机是地铁施工较为常用的一种成槽设备,优点是费用较低,租赁方便;缺点是只能挖掘土层及全风化地层,而且垂直度控制精度较低。 双轮铣是较为先进的一种成槽设备,费用较高,成槽精度控制较高,可适用于土层、全风化地层、强风化地层。 本工程采用抓斗式成槽机。3.3.2 垂直度控制垂直度控制对
8、地连墙施工而且非常重要,施工时既要保证墙体不侵线,又要保证减小内衬墙混凝土最大亏损。地连墙垂直度精度要求为0.3%H(H为基坑开挖深度),本车站基坑深17.5米,则地连墙需外放5cm。导墙净宽比地连墙宽4cm,因此,导墙外放值为5+27cm。1、在成孔之前,按槽段幅度的不同划分孔位,标于导墙壁上;2、冲桩机就位,即在冲桩之前,提起冲锤至地面,略高于导墙面,使锤中心与孔位中心点对中。3、徐徐地放下至孔底,用钢尺在导墙面量测钢丝中心与连续墙中心的距离。4、对于不同深度偏差,可以采用相似三角形原理,即用钢尺在测出锤位所在深度的偏差时,则推算出不同深度的偏差。 以上办法检验地连墙垂直度较为落后,为弥补
9、方法的不足,必须做到勤观察、勤检测。 检验垂直度较为先进的方法为使用超声波探测仪,仪器购置费用约为30万元人民币。 总之,地连墙的垂直度是施工中的控制重点,必须严格控制,通过提高垂直度控制的精度可大大提高效益。 其它控制方面如:泥浆的控制、地连墙钢筋、槽段接头处理等也是控制的关键点,不再赘述。3.4.1 基坑降水车站范围内主要为残积层及全风化层,残积层遇水崩解软化的现象非常明显。前期采用坑内明沟降水,效果不理想,后采用管井降水,效果大为改善。坑内明沟降水管井降水3.4.2 机械配置坑内1台0.25m3挖机,3台0.6m3挖机;基坑外侧配1台1m3挖机向上翻土。挖机4的挖土及倒土量决定了基坑土方
10、开挖速度,根据现场统计,挖机4的工效为80方/小时,每日具备挖土时长平均为14小时(已扣除钢支撑安装等影响时间),则单日挖土量可达到1120方。若考虑其它因素影响,每日实际挖土能力按900方计,基本能满足车站主体施工进度要求。3.4.3 基坑开挖与钢支撑安装的关系设计要求土方挖至每道钢支撑位置下0.5米,即安装钢支撑,现场实际操作则做不到。土方开挖采取分段分层的方法,挖机活动范围内每小段长6米,高3米左右,在挖机活动区域有611根钢支撑需先挖后撑。在开挖过程中需注意以下几点:1、开挖过程中可采取拉中槽留三角土等方法,小范围增加挖机的活动范围,减小挖土难度;2、结合监测数据信息化施工,在挖土与钢
11、支撑安装间寻找平衡点;3、尽量缩短挖土、钢支撑安装、主体施工各工序之间的衔接时间,利用土体变形的时间差,正确理解“时空效应”理论。3.5 主体结构施工主体施工工效:垫层1天、土建接地2天、底板8天、站台层侧墙及中板15天、站厅层侧墙及顶板15天。主体每个作业面站台层配4套支架模型、站厅层配4套支架模型,中板及顶板每隔3节后作以便支架倒运,这样可形成流水作业。3.6 混凝土结构自防水理念3.6.1各地的防水设计原则上海地铁 “以防为主,多道设防,因地制宜,综合治理,防排结合”;广州地铁 “以防为主、刚柔结合、多道防线、因地制宜,综合治理”;深圳地铁“以防为主,防排结合,刚柔相济,多道防线,因地制
12、宜,综合治理”;香港地铁 “以混凝土自防水为主,防排结合”。 3.6.2结构开裂主要有以下四种类型荷载开裂由外部荷载或局部应力集中引起的开裂;沉降开裂由地基基础不均匀沉降引起的开裂;收缩开裂因混凝土收缩时受到约束而引起的开裂;温度开裂环境温度的剧烈变化或结构各部分温差引起 的的开裂。 3.6.3防止混凝土收缩系统解决方案设 计 方 面1.严格控制主体结构的实际强度,设计中低强度的防水混凝土。2.减少水泥用量,增加优质粉煤灰比例,水泥用量不超过280 kg/m3, 优质粉煤灰不低于胶凝材料的30%3.降低坍落度,即车站控制在100mm以内;区间控制在120mm以内。施 工 方 面1.缩短施工缝间
13、距,车站宜控制在16m以内,区间宜控制在10m以内。2.严格控制混凝土的入模温度(高温时段、现场等待、原料暴晒、水温。3.必须在围护结构无渗漏条件下施作内衬。4.混凝土及早养护;全面推广混凝土自动水喷淋养护系统。5.高品质混凝土输送泵,确保降低坍落度。3.6.4决定防水效果的因素一个设计理念:以“混凝土结构自防水为根本” ;两个施工工艺:围护结构不得渗漏、缩短施工缝间距;三个技术措施:减少水泥用量增加优质粉煤灰;降低坍落度 选好混凝土输送泵;自动水喷淋早期养护。 4.小结1、盖挖法施工可解决地铁施工对城市拥挤的地面交通的干扰,该方法在欧州、新加坡、日本及中国台湾应用较多,但在国内尚未普及;2、
14、盖挖法施工工序较多,建造持续时间较明挖站长,而国内地铁工期都比较紧,单就工期而言,不利于采用此种工艺;3、盖挖法如需普及,尚需完善临时路面铺盖工法,如日本地铁车站采用标准化定型式的装配式铺盖产品,可重复多次使用,大大降低了施工成本;4、围护结构的设计优化应统筹结合整体考虑,以提高施工整度,确保基坑安全及周边建筑物安全为前提;5、基坑开挖后核对地质参数,结合监测数据对设计方案进行调整;6、应进一步提高地连墙垂直度的控制水平,如200米的地下两层标准车站,围护结构减小1cm外放值,则可节省1800m3混凝土,可节约费用50万元;7、应认识地下水在基坑施工中的重要影响,要选择合适的降水工艺,要在开挖
15、前将水位降至底板以下0.5m,保证施工处于干燥状态,这样土方、土建接地、主体均便利施工,而且底板混凝土质量也能得到保证;8、应重视混凝土的自防水相关作法,以混凝土自身质量确保其无渗漏,否则代价将是大量的资金用于堵漏;下面红色字体部分是赠送的散文欣赏摘自网络,不需要的朋友下载后可以编辑删除!谢谢!可依靠的唯有自己这是发生在一个普通犹太人家庭里,父亲和儿子的故事:儿子叫约翰,在他4岁那年,有一天他和姐姐在客厅玩捉迷藏。他们玩得正高兴,父亲抱起小约翰,把他放在沙发椅上面,然后伸出双手做出接的姿势,叫他往下跳。小约翰毫不犹豫地往下跳,在即将抓住父亲的瞬间,父亲缩回了双手,约翰摔到了地板上,他号啕大哭起
16、来。小约翰向坐在沙发上的妈妈求助,妈妈若无其事地坐着,并不去扶他,只是微笑着说:“呵,好坏的爸爸!”父亲站在一边,以嘲弄的眼光望着上当受骗的小约翰。这便是犹太家庭教子的方法之一,这样做的目的是灌输给孩子一个理念:社会是复杂的,不要轻信他人,唯一可依赖的就是自己。 犹太家庭的孩子都要回答这样一个问题:“假如有一天房子被烧着了,你将带着什么东西逃跑?”如果孩子回答是钱财,母亲会进一步问:“有一种没有形状、没有颜色、没有气味的宝贝,你知道是什么吗?”如果孩子回答不出来,母亲会告诉他:“孩子,你要带走的不是钱财,而是智慧。因为智慧是任何人都抢不走的,你只要活着,智慧就永远跟着你。”你对爸爸的爱,远远胜
17、过那部车 一个犹太家庭的父亲,存钱存了很久,终于买了一辆自己向往已久的新车。新车开到家后,他珍爱有加,每天都要洗车打蜡。他5岁的儿子见父亲这么爱车,也常常乐此不疲地帮爸爸一起洗车。 有一天,这位父亲开车回到家后,累得一动也不想动。于是他决定破一次例,改天再洗车,尽管自己的爱车因淋了雨,而显得脏乱不堪。 这时,5岁的儿子见父亲这么累,就自告奋勇地要帮爸爸洗车,见他这么小的年纪,就知道体谅自己,心里甚感欣慰,便放手让儿子去洗。 儿子要动手洗车了,却找不到洗车用的毛巾。于是他走进厨房,立刻便想到母亲平时煮菜洗锅时,都是用钢刷使劲刷才刷干净的,所以既然没有毛巾,就用钢刷吧!他拿起钢刷用力地洗起车来,一
18、遍又一遍,像刷锅一样地刷车。 等他洗完之后,听见“哇”的一声,他失声大哭起来,车子怎么都花了?这下可闯大祸了,他急忙跑去找父亲,边哭边说:“爸爸,对不起,爸爸,你来看!”父亲疑惑地跟着儿子走到车旁,他也“哇”的一声,“我的车,我的车!” 这位父亲怒气冲冲地走进房间,气急败坏地跪在地上祷告:“上帝呀,请你告诉我,我该怎么做?那是我新买的车,一个月不到,就变成这样,我该怎么处罚我的孩子?” 他才祷告完,耳边忽然出现一个声音“世人都是看表面,而我却是看内心!”突然间,他彻悟了。 他走出房门,儿子正害怕地流着泪,动也不敢动。 父亲走上前去,把孩子紧紧地拥在怀里,亲切地说:“谢谢你帮爸爸洗车,爸爸对你的
19、爱,远远胜过对那部车子。” 凡事要透过表面去看本质,当家人或朋友无意间做错了某件事时,我们要理智对待,不要只看事情的表面,而忽略他们内心真实的想法。学会用爱心去包容爱心,家会让你感觉自己的周围,时时洋溢温暖的阳光。 小饭馆的生意很好,因为物美价廉,因为他的谦和和妻子的热情。每天早晨,三四点钟他就早早起来去采购,直到天亮才把所需要的蔬菜、鲜肉拉回家。没有雇人手,两个人忙得像陀螺。常常,因为缺乏睡眠,他的眼睛红红的。 不久,一个推着三轮车的老人来到他门前。她驼背,走路一跛一跛的,用手比划着,想为他提供蔬菜和鲜肉,绝对新鲜,价格还便宜。老人是个哑巴,脸上满是灰尘,额角和眼边的几块疤痕让她看上去面目丑
20、陋。妻子不同意,老人的样子,看上去实在不舒服。可他却不顾妻子的反对,答应下来。不知怎的,眼前的老人让他突然想起了母亲。 老人很讲信用,每次应他要求运来的蔬菜果然都是新鲜的。于是,每天早晨六点钟,满满一三轮车的菜准时送到他的饭馆门前。他偶尔也请老人吃碗面,老人吃得很慢,很享受的样子。他心里酸酸的,对老人说,她每天都可以在这儿吃碗面。老人笑了,一跛一跛地走过来。他看着她,不知怎的,又想起了母亲,突然有一种想哭的冲动。 一晃,两年又过去了,他的饭馆成了酒楼,他也有了一笔数目可观的积蓄,买了房子。可为他送菜的,依旧是那个老人。 又过了半个月,突然有一天,他在门前等了很久,却一直等不到老人。时间已经过了
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