车站洞桩法施工技术

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车站洞桩法施工技术

车站洞桩法施工技术是一种广泛应用于地铁、隧道等地下工程的施工方法,特别适合于地质条件复杂、地面交通繁忙或对地表沉降控制要求较高的区域。该方法结合了明挖法和暗挖法的优点,通过先施工围护结构(如钻孔灌注桩)和内部支撑体系,形成稳定的施工空间,然后在内部进行土方开挖和主体结构施工。

具体施工步骤如下:首先,在地面布置一排或多排钻孔灌注桩作为围护结构,同时设置止水帷幕以防止地下水渗入;其次,在桩间安装冠梁及内部支撑系统,确保围护结构的稳定性;接着,采用分层分段的方式进行土方开挖,每开挖一层后及时施作内支撑,保证施工安全;最后,在围护结构内部完成车站主体结构的浇筑。

洞桩法具有以下优势:一是对周边环境影响小,能有效控制地表沉降;二是适用于多种地质条件,尤其在软弱地层中表现优异;三是可减少对地面交通的影响,便于在城市中心区域实施。然而,该方法也存在施工周期较长、成本较高的缺点,因此需要根据工程实际情况综合考虑是否采用。

管线纵横交错,从车站顶上通过。施工中要保证长 安街及地面建筑物的绝对安全。要保证安全控制 施工引起的地表下沉量是关键拱顶结构下沉量必 须控制在10mm内地表下沉量控制在30mm以内。 从以往北京地铁西单等地铁车站采用的眼镜法、中 隔壁法暗挖的施工资料看,均保证不了下沉量控制 在30mm内的要求。根据施工经验和设计计算,只 有采用洞桩支承法方案施工才能确保施工安全可 靠控制地下下沉量阿科太克轻质隔墙安装施工方案,保证长安街的安全,所以车站 主体采用洞桩支承法进行施工。

施工导洞布置如图2所示。 地面控制测量定位后先进行竖井施工然后进 行交叉通道施工(交叉通道设在区间隧道与车站连

铁道建筑技术 RAILWAYCONSTRUCTIONTECHNOLOGY2001(2)

铁道建筑技术 2001(2)

2导洞布置(单位cm

接处)再进行边、中导洞施工。导洞采用022钢筋 格栅喷射C20混凝土进行支护,格栅间距50cm,喷 混凝土厚30cm导洞长等于车站长

在开挖支护好的导洞内定位施工钻孔灌注桩 边桩长19.50m,桩径60cm,间距1.0m;中桩长

(1)施作顶纵梁顶纵梁用C30混凝土预埋上 弧格栅,采用022格栅主筋,08箍筋,012斜筋,每 格栅间距50cm在导洞内预埋格栅模注C20混凝 土。导洞回填C15混凝土,同时在中导洞纵梁的初 期支护上加一排P43轨支撑间距1mo (2)沿上弧初期支护顶位置上打大管棚进行超 前支护管棚用0115钢管间距33cm,倾角3°~5。 打大管棚有困难时,加打042小导管,长度3.0m 间距25cm,倾角16°并以注浆加固地层。 (3)大管棚打完后开挖土方架立上弧格栅格 栅规格、间距同上,并与顶纵梁上的预理格栅连接 好纵向焊022的钢筋连接挂04mm钢丝网。喷 射C20早强混凝土厚35cm边支护边开挖上断面 土方。如图3所示。 (4)继续开挖上断面两边孔土方并架设上道钢 支撑钢支撑采用228a,间距3.0m,钢支撑支承在 中桩和边桩腰梁上焊接牢固,以保持结构稳定。见 图4。土方采用人力配合挖掘机开挖人力车运输 通过施工竖井井架提升出地面。 (5边挖土边对车站两边桩内侧挂网喷射C20 混凝土进行初期支护。当挖至上道钢支撑以下400

铁道建筑技术 RAILWAYCONSTRUCTIONTECHNOLOGY 2001(2)

cm时架设下道钢支撑钢支撑采用2140a间距3 m土方下挖至基底后加固基底,并施作垫层混凝 土如图5所示。

(6施作底板和边墙防水层。绑扎底板、底梁、 边墙钢筋灌筑底板、底梁和边墙混凝土,为C30防 水膨胀混凝土防水性能S=8。为了施作边墙防水 层要拆除下道钢支撑,下道钢支撑拆除根数每孔一 次不超过5根即15m长。 (7替换上道钢支撑在已灌筑好的边墙上部架 设钢支撑即第3道钢支撑。将原上道钢支撑取消。 安装下钢管柱钢管柱直径为80cm用820mm 钢板由工厂加工检验合格运到现场吊装,见图6。 下钢管柱安装合格后在钢管柱内灌筑C40微

图5架设下道钢支撑及基底加固示意

图6架设第3道钢支撑安装下钢管柱示意

膨胀混凝土灌实后施作中层板。 (8)作边孔上断面边墙拱部防水层安装上钢管 柱并灌筑混凝土混凝土强度等级同下钢管柱支立 边孔拱部模板,绑扎钢筋,灌筑芯梁和边孔拱混凝 土强度等级同边墙。见图7。

图7 边孔拱混凝土灌筑及上钢管柱示意

(9分段进行中孔拱部开挖初期支护。第1步 架设第4道钢支撑采用228a,两端支在钢管柱上。 第2步在初支外打小导管小导管用042mm钢管

间距25cm,长度3.0m搭接长1.0m,小导管外露 端支承在格栅上,视地质情况利用小导管注浆加固 地层。第3步破除上弧和中导洞顶部初期支护。第 4步开挖架设格栅喷射混凝土完成中孔初期支护。 第5步凿除中桩及顶纵梁混凝土。第6步封闭中层 板和底板混凝土。见图8。

图8中孔拱部初期支护

【10施作中孔拱部二次衬砌混凝土及站台板。

4.1洞桩支承法施工的优点

(1施工作业安全。上弧初期支护以上荷载直 接通过桩上顶纵梁应力分配给桩传递至地层边桩 间距小组成一排防护桩墙承受土侧压力形成一个 安全作业空间。 (2)下沉量小。同样的浅埋暗挖施工采用中隔 壁法和眼镜法开挖施工时地表下沉量和拱顶下沉量 均比洞桩支承法开挖施工大52%,在有特殊要求的 北京长安街下采用洞桩支承法施工,更显示了它的 优越性。

0519 荆州市某一期商住楼工程施工组织设计4.2洞桩支承法施工的不足点

(1洞内进行钻孔灌注桩施工难度较大特别是 泥浆排泄比较难。 (2)中孔开挖受力转换的一瞬间芯梁上部防水 板如保护措施不严容易因受力局部集中被损坏

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