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对地铁PBA法暗挖施工的思考

时间：01-27 20:22:47 浏览：6643次来源：http://www.fangxiucai.com分类： 路桥工程

对地铁PBA法暗挖施工的思考摘要：自竖井井壁开始施工风道挑高段前期上下导洞,自风道挑高段内上下导洞开始施工主体导洞。如图2所示

对地铁PBA法暗挖施工的思考

结合苏州街站的设计与施工情况,对地铁车站使用PBA法暗挖施工时的施工工法进行了分析研究。

北京地铁十号线苏州街站地处海淀南路与苏州街交叉路口,站位与海淀南路基本平行(东西向)。直线侧式车站,线间距5.0m。车站主体两端为双层双跨单柱结构。站位附近高层建筑物多,地下管线密集,有多条公交线路,交通十分繁忙。穿越地层主要为人工填土层、粘土层及卵石层。

1施工设计方案概述

由于站位地处交通繁忙地段,如采用明挖法施工,交通疏解困难,对老百姓生活干扰较大,故该站双层段设计为PBA法6导洞暗挖施工。施工时,从车站两侧施工竖井开挖上下导洞进入风道挑高段,由风道挑高段进行车站主体双层地段上下导洞的开挖,进入主体后,在主体边导洞内施作挖孔灌注桩,下导洞内施作底纵梁,然后在中导洞内挖孔吊装钢管柱,接着浇筑顶纵梁,待主体梁柱体系形成后,开挖风道挑高段拱部及车站主体上导洞间拱部土体,及时施作初期支护,然后边向下挖,边施作结构二衬,完成风道挑高段结构后,剩余车站主体双层结构按逆作法完成。

2车站双层地段结构标准断面设计

车站双层地段结构标准断面设计如图1所示。

3PBA法施工步骤

1)自竖井井壁开始施工风道挑高段前期上下导洞,自风道挑高段内上下导洞开始施工主体导洞。如图2所示。

2)开挖上下6个导洞　施工下部中导洞内底纵梁及边导洞内条基;施工上部中导洞内钢管柱及边导洞内挖孔桩;桩后回填混凝土;施工桩顶冠梁,预埋主体格栅,同时施工柱顶纵梁。如图3所示。

3)施工挑高段内钢管柱及小竖井内暗柱,天梁TL1及暗梁AL1。如图4所示。

4)施工挑高段内暗柱AZ1、AZ2及风道转弯处天梁。如图5所示。

5)施工风道挑高段拱部初期支护及二衬　主体上部边导洞内部分主体初期支护,初期支护背后回填,并架设I22a斜撑。如图6所示。

6)施工车站主体拱部初期支护。如图7所示。

7)逐段拆除临时支撑,施作主体拱部二衬。如图8所示。

8)开挖土体至中板。如图9所示。

9)施工车站主体中板及部分边墙结构。如图10所示。

10)以“V”形跳槽向下开挖车站主体,施工底板及边墙结构。如图11所示。

11)施工站台板及车站内附属结构。如图12所示。

4PBA法暗挖施工地铁车站的思考

北京地铁十号线苏州街站工程的施工是很成功的。通过该工程,笔者对PBA法暗挖施工地铁车站有关问题进行了积极思考。

4.1地铁车站暗挖法施工的重要性

面对城市人口的膨胀,城市化进程的加深,从地面走向地下,是在空间资源有限的条件下的必然选择,这也将为城市地铁建设带来更多的机遇和挑战。大家都知道:城市施工无小事。尤其在政治文化中心的首都,施工更是不能出任何一点纰漏。从设计到施工,关于施工方法的比选和斟酌,是一项非常严肃而又必不可少的程序。城市地铁车站施工,从防水及投资方面考虑,常采用明挖法。当受各种条件限制,不能采用明挖法施工时,暗挖法就成为必选方案。

4.2PBA法暗挖施工地铁车站的必要性

城市地铁车站开挖断面大,为了控制地表沉降、保证周边建筑物安全,施工时必须将开挖断面化大为小。虽然在暗挖区间隧道时常用的台阶法、侧壁导坑法、中洞法、CRD(CD)法等也能将开挖断面化大为小,但是在车站这种超大断面开挖时,施工安全及控制沉降等方面就无法保障,这样就衍生出了PBA法。PBA法施工为我们成功地解决了在控制地表沉降、保证周边建筑物安全的同时实现地下大断面暗挖结构形成的施工难题,它如同早期的双侧壁导坑法及近年来在城市中不断尝试的盖挖逆作法一样,都是城市施工的新思路。

4.3PBA法暗挖施工地铁车站的技术难点及措施

由风道进入主洞施工时,合理确定上下6个导洞的开挖顺序,避免群洞效应所引起的地面沉降,是本工程施工中的一大技术难点。

4.3.1难点分析

1)车站主体6个导洞上下左右相距仅有6~7m左右,开挖时相互影响。

2)车站主体6个导洞发生群洞效应引起地面沉降。

4.3.2施工中采取的办法及措施

1)在风道挑高段车站主体小导洞开口处加强措施同竖井马头门开口处施工措施。

2)在风道挑高段沿小导洞开挖轮廓打双排水平超前注浆小导管以加固地层,并预埋加强环梁,改善此处受力情况。

3)合理安排车站主体小导洞开口顺序:按照“先下后上,先中后边”的原则施工。

先施工下导洞,后施工上导洞,下导洞超前上导洞10~20m。上导洞侧洞与中洞之间纵向拉开一定距离,避免相互干扰。

导洞施工采取正台阶法,上部留核心土,台阶长度控制在2~3m,开挖前采用42mm超前小导管对拱部地层超前注浆预加固,管内压注水泥-水玻璃浆。初期支护采用格栅钢架+网喷射混凝土。

4)每个小导洞开口时,分步破除风道挑高段小导洞内支护结构。按小导洞台阶法分步施作,先破除上半部分,进入5~8m后再破除下半部分。小导洞开口50cm范围内,并排施作初期支护格栅加强。小导洞分台阶人工快速开挖,减少对地层的扰动,加强初期支护,尽早封闭成环,限制导洞的沉降和变形。

5)根据监控量测信息反馈、位移分析来调整支护参数,以此作为安全保证的主要手段。

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