文档介绍：邻近建筑物暗挖地铁车站采用洞桩法的技术探讨
邻近建筑物暗挖地铁车站采用洞桩法的技术探讨
摘要:在介绍洞桩法施工技术概况的基础上,采用二维有限元计算模拟,分析洞桩法各主要阶段结构和地层变形过程。论证邻近建筑物暗挖地铁车站,采用洞桩法施工的安全及稳定性较好,能够有效保护邻近建筑物。该工法在当前大量建设地铁时期有较好的应用前景。关键词:地铁;车站;洞桩法;应用
1 问题的提出地下水位较高,不宜大面积长期降水的情况下宜采用。
该工法曾在北京地铁复八线的天安门西站、王府井站、随着我国地铁的大规模建设,地铁车站施工技术东单站的施工中采用,已取得较成功的施工经验。北也不断进步,洞桩法就是在传统浅埋暗挖法的基础上京地铁十号线国贸站地面分布长安街和三环路三层立创新地吸收盖挖法的技术成果形成的新工法[1]。该交、周边高层建筑林立,又受地下管网的控制较大,致工法适合于地面交通繁忙,地下管线密布,车站附近有使车站全长紧邻桥梁桩基础,为确保施工期间桥梁桩大型建(构)筑物需要保护的条件,尤其在车站所处的基础的稳定,设计采用了该工法。本文通过对洞桩法施工过程进行二维有限元模拟分析,阐明了邻近建筑物暗挖地铁车站采用洞桩法的技术优势,并对其应用进行了初步探讨,从而为今后的地铁设计提供借鉴。洞周水平收敛监测基本上同时进行,下沉量较大,最大达31mm,初期变位速率较大,2周后基本稳定。应力监测显示,在RK175+590断面仰拱处,911号压力盒测读数比其他压力盒测读数大,应力值在30kPa左右,其他各测点压力值基本相差不大,但都大于计算值。
2 洞桩法技术
(1)施工要点
首先开挖竖井和横通道(一般利用车站通风井和风道),再在横通道内开挖平行车站的小导洞,然后在小导洞内施工钻孔灌注桩,边桩作为车站围护结构临时挡土或车站边墙永久结构的一部分,中柱或边桩共同组成车站拱部支护结构(扣拱)的支撑体系,以便在拱桩支护结构下开挖车站主体空间。开挖完成后施作车站梁、板、柱和侧墙等永久结构。
(2)施工步骤(图1)
图1 暗挖洞桩法施工顺序示意
施工总原则是小分块,快封闭,先修边墙或中柱,以尽量减少力的转换和对围岩的扰动。导洞掘进和扣拱施工中应遵循“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测”及“先撑后挖,及时支撑”的原则。
第1步:在车站上半断面的无水地层中,分左、右开挖桩柱作业导洞,从而为施作整体支护体系的侧壁支撑(桩梁结构)部分提供必要的施工空间。导洞用小导管注浆加固地层,加格栅喷混凝土支护;
第2步:在左右导洞内施作车站边墙护壁桩,采用特制的钻机作业;待桩柱完成后,在边桩间进行帷幕灌浆,分别施作桩、柱帽纵梁,以连接桩、柱顶端,支撑边孔初期支护;
第3步:在导洞内施作车站顶部格栅支护(局部),在两个边洞中立模回填混凝土,形成扣拱拱脚,开挖两个导洞之间的土体并施工拱部的初期支护;
第4步:向下开挖,对边桩及其间的土体喷射混凝土进行支护;开挖到中层板高度,设置第一道横撑;
第5步:地面降水,继续向下开挖,对边桩及其间土体喷射混凝土进行支护;对车站结构底板下地层进行注浆加固;在底板纵梁上方设置第二道横撑;开挖到车站底板高程后,素混凝土铺底,施工底板防水层;
第6步:灌筑结构底板、底纵梁混凝土,待混凝土达到设计强度70%后,拆除第二道横撑,施工站台层边墙防水层和灌