PBA+洞桩(柱)法地铁车站中间小导洞施工优化分析及探究.docVIP

PBA+洞桩(柱)法地铁车站中间小导洞施工优化分析及探究摘要:本文根据某地铁车站的施工及设计情况,将PBA+洞桩(柱)法施工的双柱三跨式的暗挖地铁车站中间小导洞施工两种不同的技术方案进行了介绍,并做了较为细致的对比和分析。 关键词:地铁、PBA+洞桩(柱)法、小导洞、台阶法、中隔壁法 1.引言 目前城市地铁大跨度车站施工中浅埋暗挖法施工已经得到广泛应用, PBA法+洞桩(柱)法是暗挖法施工的车站工程施工中常用的方法之一。PBA法+洞桩(柱)法PBA工法与传统的工法(CD、CRD、双侧壁导坑法等)相比,减小了因施工工序引起的地表沉降量的叠加,受力明确,简化了力的多次转换过程。其核心思想在于设法形成由侧壁支撑结构和拱部初期支护组成的整体支护体系,代替传统的预支护和初期支护结构,以保证在进行洞室主体部分开挖时具有足够的安全度,并有效地控制地层沉降。本文结合某地铁车站的施工及设计情况,将两种不同的导洞施工技术方案从安全、质量和进度等进行了介绍和对比分析,为类似工程的施工提供了重要的参考价值。 2.概况 某地铁车站设计为换乘站,车站总长度约173.2m,标准段总长131.1m,结构总宽20.7m,总高度14.16m,结构埋深约为8.55-9.59m。车站主体主要采用暗挖洞桩法+PBA混合工法进行施工,共设6个主体小导洞,布置方式为上4下2式,施工期间利用风道作为施工通道使用。车站拱顶主要处于中密或密实状态的砾砂层,土层含水量丰富。整个车站施工期间在结构外设降水井进行区域降水,保证暗挖无水施工条件。 车站施工范围内管线密集,主要有:电信、电力、路灯、燃气、给水、污水等管线。地面交通流量大,环境复杂。 3.原设计方案 原设计方案是一个标准的PBA+洞桩法的施工方案。其主要指导思想为利用小导洞的空间,施作支撑结构(钻孔桩、冠梁、中柱、梁),拱部开挖时,支护落在桩顶冠梁上,直接将力传至边桩和中柱。开挖洞身下部土方后,钻孔桩在边墙全高范围内承受土体侧向压力,通过设置横向钢支撑,减少土体向结构内的位移,控制地表沉降量。具体施工流程如下: 3.1施作拱部超前支护,台阶法施作1号、1号、2号、2号导洞,洞外侧拱脚、底板处施作锁脚锚管并注浆,2、2’号导洞预留地层加强注浆管,并在开挖长度超过5m后进行拱部回填注浆。 3.2打设超前小导管,台阶法施作3、3’号导洞。 3.3施作洞桩法边桩、冠梁和2、2’、3、3’导洞拱部和仰拱内顶、底纵梁并预留接驳器。在2、2’导洞地面以下的柱周围浇筑C25砼,砼厚600mm。施作1、1’导洞内格栅并回填混凝土。 3.4开挖中跨站厅层上部土体,中跨支护后拆除2、2’小导洞部分侧墙初期支护,保留底板初期支护,割除中拱的导管管尾,施作中跨拱顶防水层及二衬混凝土。 3.5打设超前小导管注浆加固地层,对称开挖边跨站厅层上部土体。支护边跨后拆除1、1’、2、2’号小导洞侧墙部分初期支护,保留底板初期支护,对称施作边跨拱顶防水层及二衬混凝土。 3.6开挖支护站厅层土体,依次施作车站结构中板、站厅层侧墙防水层及其混凝土。 3.7开挖站台层土体,施作站台层侧墙防水层及混凝土,拆除顶梁拉杆。 3.8拆除钢支撑,施作站台层侧墙防水层及混凝土,施作站台板等内部混凝土结构。 4.优化后施工方案 优化后方案与原设计方案相比较主要从以下几个方面进行了调整: (1)小导洞的施工顺序。(2)小导洞的数量、大小及超前支护参数。(3)车站中洞拱部拱形。 优化后方案仍然采用了原方案的设计理念,但是对原设计优化处理,主要是将车站中间上下两层的两个小导洞分别合二为一,将超前大管棚改为双排小导管,并调整了导洞的施工顺序,从而实现施工顺序的简化和施工空间的增加,并达到提高施工质量、加快施工进度的目的。优化后施工方案情况如下: 4.1施工步序调整情况 4.1.1 进行1号小导洞开挖,在边洞内施做结构围护边桩,并及时封闭导洞底板。 4.1.2 在拱部打设双排小导管并注浆。同时两侧导洞内部分边桩完成后,采用CD法预留核心土施做主体下导洞,同时施工边跨导洞内的桩顶纵梁。施工中应注意在导洞顶部预留开孔加强构造及边跨初期支护背后预留注浆管。 4.1.3 施工边跨导洞内初期支护及背后回填,同时采用CD法预留核心土施做主体上层导洞,并分段进行底纵梁及底板施工。上层导洞施工完成后,在上下两层导洞间进行挖孔施工,安装钢管柱。 4.1.4 钢管柱安装完毕,分段拆除上层中间小导洞中隔壁,铺设中跨拱顶防水层,施做中跨顶纵梁及拱部二次衬砌。 4.1.5 施做中洞拉杆,对称开挖边跨土体,进行边跨初期支护施工。 4.1.6 拆除1、1号及上