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【摘 要】 要做好地铁施工与质量控制以确保地铁工程施工作业安全顺利开展,提高地铁工程建设水平。本文对地铁施工重点与质量控制方法进行研究。
【关键词】 地铁;施工重点;质量控制方法
地铁相较于其他施工路段而言,施工的地质条件较为复杂,地铁车站的地层中含有大量的水分。在人流密集的情况,如果周围有较大的建筑物群,有可能形成地层沉降,容易增加风险系数。如果建设地铁的地址条件容易改变,稳定性较差,极容易造成施工时的塌方和塌陷,出现水倒灌现象,给地铁施工带来很大的难度和风险性。
一、地铁施工重点
1、明挖法施工技术。明挖施工技术相对于其他技术而言,较为简单快捷,是目前各国在地铁实施过程中的首要选择。明挖法在技术要求上采用了当时一系列较为先进的技术,比如说大面积的深基坑降水,工字钢加衡撑和锚杆技术等。在当时机械化土方开挖,和钢模板的设计、应用中在当时的国内都属于较为领先的技术。由于明挖技术对施工的要求较低,所以能在全国大面积推广。明挖法的关键工序是:降低地下水位,边坡支护,土方开挖,结构施工及防水工程等。其中边坡支护是确保安全施工的关键技术。主要有:
(1)放坡开挖技术。适用于地面开阔和地下地质条件较好的情况。基坑应自上而下分层、分段依次开挖,随挖随刷边坡。(2)型钢支护技术。一般使用单排工字钢或钢板桩,基坑较深时可采用双排桩,由拉杆或连梁连结共同受力,也可采用多层钢横撑支护或单层、多层锚杆与型钢共同形成支护结构。(3)连续墙支护技术。一般采用钢丝绳和液压抓斗成槽,也可采用多头钻和切削轮式设备成槽。连续墙不仅能承受较大载荷,同时具有隔水效果,适用于软土和松散含水地层。(4)混凝土灌注桩支护技术。一般有人工挖孔或机械钻孔两种方式。
2、钻爆施工技术。钻爆施工技术主要适用于存在坚硬岩石地层的地质条件环境中,在地铁工程施工过程中选用钻爆施工技术来进行隧道的开挖以及喷锚支护施工。在不同的施工环境,钻爆技术的适应可以调节,例如在进行支护施工时,可以选取管棚、钢架等具体施工技术,然后对将要修建的区域进行钻爆,并将钻爆的土石运出,最后进行喷锚支护以及灌注衬砌的施工。
3、盾构法施工技术。盾构法相较于前两种技术而言,更是一种需要全面综合运用机械技术和施工技术的一种建设手段,盾构法施工具有施工速度快、洞体质量比较稳定、对周围建筑物影响较小等特点,同时要求必须对设备进行严格的帅选,盾构选型是否适合于当时的地铁建设。盾构法在实施过程中主要具有以下几个特点。第一,不影响城市地面建筑物和施工的周围环境。盾构法只需要盾构竖井处有一块场地,就可以进行,不需要地铁施工隧道沿线要阉割的施工场地,同时施工的时候没有噪音,不会对周围环境产生影响。也不会对路面的交通车辆,交通运输产生影响。第二,盾构法进行地铁建造的精度较高。制作的管片精度与机械制造精度相当,只存在0.5mm的误差范围;在盾构施工过程中严格把握隧道轴线的误差。第三,盾构法在实施工程中要求单行前行,不可以后退,因此存在着较大的风险。也就是说在地铁进行操作后,如果计算错误或者施工错误,就不能更改,如果使用的盾构出现较大的机械故障,可能对此段路的地铁实施产生较大的不可估量的灾难性后果。第四,盾构机器是特定区域工作,所以要根据不同的路段,不同的隧道尺寸,深度,进行选择。
盾构法施工的基本条件:(1)线位上允许建造用于盾构进出洞和出碴进料的工作井;(2)隧道要有足够的埋深,覆土深度宜不小于6m;(3)相对均质的地质条件;(4)如果是单洞则要有足够的线间距,洞与洞及洞与其它建(构)筑物之间所夹土(岩)体加固处理的最小厚度为水平方向1.0m,竖直方向1.5m;(5)从经济角度讲,连续的施工长度不小于300m。为进一步控制地面沉降或者损失问题,在进行盾构掘进过程中,当衬砌背面已经脱离盾构,则在建筑的空隙位置填充浆液。结合工程地质的实际情况,合理确定注浆的压力、剂量、时间以及浆液配比等,以此确保同步注浆的效果,发挥预期作用。
4、防水工程施工
防水工程施工作为地铁车站施工的关进工序,对于地铁车站结构防水工程施工应该遵循“以防为主、刚柔结合、多道防线、因地制宜、综合治理”的原则进行施工控制。地铁车站明挖主体结构防水体系应该采取防、堵、排相结合的防水体系,对于明挖车站主体结构采取全包柔性层防水以及自防水的方式进行处理,全包柔性防水层主要是对明挖段顶板、侧墙与桩墙之间以及底板分别采用防水涂料或者是防水板进行处理。对于主体结构的自防水一般在二次衬砌施工时采用抗渗等级较高的防水混凝土。对于特殊部位例如变形缝应该采取止水带、嵌缝膏、隔离膜、衬垫板等措施进行施工处理,对于穿墙管件以及明暗挖接口则应该采取固定式防水方法。
二、地铁施工质量控制方法
1、注浆控制技术。注浆主要是指以加固地层或者堵水为目的,通过钻孔向存在汗水裂隙、不稳定地层以及空洞等结构中注入谁泥浆或者其他浆液的施工技术,具有堵水、加固、防渗、防滑以及降低地表沉降等作用。注浆控制技术主要分为充填或裂隙注浆、压密注浆、渗透注浆、劈裂注浆等,不同的注浆方式具所适用的地质条件不同,在选择时必须要结合地质条件环境来确定。如充填或裂隙注浆主要适用于大型洞穴、隧道衬砌壁后注浆、构造断裂带、固结注浆等。另外,不同的注浆技术其施工方式也各不相同,如渗透注浆在施工时,要求在不破坏地层颗粒排列条件下,将浆液充填于颗粒间隙之间,使颗粒胶结成整体;压密注浆施工时选用稠度比较高的浆液,将其注入后形成球形或者圆柱体浆泡,压密周围土体,使土体产生塑性变形,并且不会造成土体劈裂破坏。
2、严格控制施工质量,防止渗漏和裂缝问题的出现。在地铁工程施工中,其施工缝、顶板防水层以及诱导层等施工中,容易出现渗漏和裂缝问题,因此在这几个方面需要特别注意施工质量问题。施工缝防水施工中,主要包括两方面,横向施工缝和纵向施工缝。这两方面需要进行重点的检查,并对止水带进行规格、性能指标等的检查,以防止由于止水带中存在气泡而导致的渗漏问题的发生。其次,在施工缝中嵌入止水钢板时,需要对止水钢板的焊接质量和表面清洁程度进行检查,以保证不会出现渗漏的问题。顶板防水层在施工前需要保证其防水层表面的清洁,并对混凝土的含水量进行检测,以保证其含水量不超过9%。诱导层防水施工中,需要注意止水带的预埋位置,如果止水带预埋位置没有做到严格居中,则会降低防水性能,致使出现渗漏问题。其次,还可以通过预埋注浆管的形式建立预防水系统。当水渗入到接缝处时,设定在表面的注浆管端口会往管中注入环氧树脂浆液,并通过注浆管传递浆液到任何位置出浆,通过连续性的渗透,将接缝的空隙實现永久性的封堵。
3、对重点细部构造进行重点检查。钢筋支撑头的预埋部件是发生渗漏的关键部位,这个部位难于进行混凝土的浇筑作业,致使其混凝土结构不够密实,且预埋部件可能存在锈蚀层和受到振动可能使混凝土产生李峰等问题,成为防渗漏的重点部位。对此,在进行混凝土浇筑作业前,需要对钢筋的锈蚀层进行清理工作,并在钢筋的水平腹板上设置透气孔,以保证在混凝土浇筑中不会因为气泡的产生而影响混凝土结构的密实程度。此外,对于出现渗漏的地方,应该及时的进行注浆封堵,以防止渗漏问题的出现。其次,在一些接缝处为了防渗漏会进行止水钢板的预埋铺设作业。在止水钢板铺设前,需要对其表面进行除锈处理作业,以保证止水钢板表面的清洁,保证其防漏性能的发挥。
三、结束语
面对日益严峻的交通压力,我国应该加快地铁工程建设,同时,在地铁工程建设中应该注意施工安全,特别是地下水较深,土质较为松散的情况下,加强对施工人员的技术培训。
参考文献:
[1]沈炜.地铁站施工技术与质量控制综述[J].商品与质量,2011(3).
[2]丁纯刚,李雅文.地铁施工技术要点分析[J].城市建筑,2013(09).
[3]胡玉奎,李卫锋.地铁施工技术浅谈[J].考试周刊,2011(10).
【关键词】 地铁;施工重点;质量控制方法
地铁相较于其他施工路段而言,施工的地质条件较为复杂,地铁车站的地层中含有大量的水分。在人流密集的情况,如果周围有较大的建筑物群,有可能形成地层沉降,容易增加风险系数。如果建设地铁的地址条件容易改变,稳定性较差,极容易造成施工时的塌方和塌陷,出现水倒灌现象,给地铁施工带来很大的难度和风险性。
一、地铁施工重点
1、明挖法施工技术。明挖施工技术相对于其他技术而言,较为简单快捷,是目前各国在地铁实施过程中的首要选择。明挖法在技术要求上采用了当时一系列较为先进的技术,比如说大面积的深基坑降水,工字钢加衡撑和锚杆技术等。在当时机械化土方开挖,和钢模板的设计、应用中在当时的国内都属于较为领先的技术。由于明挖技术对施工的要求较低,所以能在全国大面积推广。明挖法的关键工序是:降低地下水位,边坡支护,土方开挖,结构施工及防水工程等。其中边坡支护是确保安全施工的关键技术。主要有:
(1)放坡开挖技术。适用于地面开阔和地下地质条件较好的情况。基坑应自上而下分层、分段依次开挖,随挖随刷边坡。(2)型钢支护技术。一般使用单排工字钢或钢板桩,基坑较深时可采用双排桩,由拉杆或连梁连结共同受力,也可采用多层钢横撑支护或单层、多层锚杆与型钢共同形成支护结构。(3)连续墙支护技术。一般采用钢丝绳和液压抓斗成槽,也可采用多头钻和切削轮式设备成槽。连续墙不仅能承受较大载荷,同时具有隔水效果,适用于软土和松散含水地层。(4)混凝土灌注桩支护技术。一般有人工挖孔或机械钻孔两种方式。
2、钻爆施工技术。钻爆施工技术主要适用于存在坚硬岩石地层的地质条件环境中,在地铁工程施工过程中选用钻爆施工技术来进行隧道的开挖以及喷锚支护施工。在不同的施工环境,钻爆技术的适应可以调节,例如在进行支护施工时,可以选取管棚、钢架等具体施工技术,然后对将要修建的区域进行钻爆,并将钻爆的土石运出,最后进行喷锚支护以及灌注衬砌的施工。
3、盾构法施工技术。盾构法相较于前两种技术而言,更是一种需要全面综合运用机械技术和施工技术的一种建设手段,盾构法施工具有施工速度快、洞体质量比较稳定、对周围建筑物影响较小等特点,同时要求必须对设备进行严格的帅选,盾构选型是否适合于当时的地铁建设。盾构法在实施过程中主要具有以下几个特点。第一,不影响城市地面建筑物和施工的周围环境。盾构法只需要盾构竖井处有一块场地,就可以进行,不需要地铁施工隧道沿线要阉割的施工场地,同时施工的时候没有噪音,不会对周围环境产生影响。也不会对路面的交通车辆,交通运输产生影响。第二,盾构法进行地铁建造的精度较高。制作的管片精度与机械制造精度相当,只存在0.5mm的误差范围;在盾构施工过程中严格把握隧道轴线的误差。第三,盾构法在实施工程中要求单行前行,不可以后退,因此存在着较大的风险。也就是说在地铁进行操作后,如果计算错误或者施工错误,就不能更改,如果使用的盾构出现较大的机械故障,可能对此段路的地铁实施产生较大的不可估量的灾难性后果。第四,盾构机器是特定区域工作,所以要根据不同的路段,不同的隧道尺寸,深度,进行选择。
盾构法施工的基本条件:(1)线位上允许建造用于盾构进出洞和出碴进料的工作井;(2)隧道要有足够的埋深,覆土深度宜不小于6m;(3)相对均质的地质条件;(4)如果是单洞则要有足够的线间距,洞与洞及洞与其它建(构)筑物之间所夹土(岩)体加固处理的最小厚度为水平方向1.0m,竖直方向1.5m;(5)从经济角度讲,连续的施工长度不小于300m。为进一步控制地面沉降或者损失问题,在进行盾构掘进过程中,当衬砌背面已经脱离盾构,则在建筑的空隙位置填充浆液。结合工程地质的实际情况,合理确定注浆的压力、剂量、时间以及浆液配比等,以此确保同步注浆的效果,发挥预期作用。
4、防水工程施工
防水工程施工作为地铁车站施工的关进工序,对于地铁车站结构防水工程施工应该遵循“以防为主、刚柔结合、多道防线、因地制宜、综合治理”的原则进行施工控制。地铁车站明挖主体结构防水体系应该采取防、堵、排相结合的防水体系,对于明挖车站主体结构采取全包柔性层防水以及自防水的方式进行处理,全包柔性防水层主要是对明挖段顶板、侧墙与桩墙之间以及底板分别采用防水涂料或者是防水板进行处理。对于主体结构的自防水一般在二次衬砌施工时采用抗渗等级较高的防水混凝土。对于特殊部位例如变形缝应该采取止水带、嵌缝膏、隔离膜、衬垫板等措施进行施工处理,对于穿墙管件以及明暗挖接口则应该采取固定式防水方法。
二、地铁施工质量控制方法
1、注浆控制技术。注浆主要是指以加固地层或者堵水为目的,通过钻孔向存在汗水裂隙、不稳定地层以及空洞等结构中注入谁泥浆或者其他浆液的施工技术,具有堵水、加固、防渗、防滑以及降低地表沉降等作用。注浆控制技术主要分为充填或裂隙注浆、压密注浆、渗透注浆、劈裂注浆等,不同的注浆方式具所适用的地质条件不同,在选择时必须要结合地质条件环境来确定。如充填或裂隙注浆主要适用于大型洞穴、隧道衬砌壁后注浆、构造断裂带、固结注浆等。另外,不同的注浆技术其施工方式也各不相同,如渗透注浆在施工时,要求在不破坏地层颗粒排列条件下,将浆液充填于颗粒间隙之间,使颗粒胶结成整体;压密注浆施工时选用稠度比较高的浆液,将其注入后形成球形或者圆柱体浆泡,压密周围土体,使土体产生塑性变形,并且不会造成土体劈裂破坏。
2、严格控制施工质量,防止渗漏和裂缝问题的出现。在地铁工程施工中,其施工缝、顶板防水层以及诱导层等施工中,容易出现渗漏和裂缝问题,因此在这几个方面需要特别注意施工质量问题。施工缝防水施工中,主要包括两方面,横向施工缝和纵向施工缝。这两方面需要进行重点的检查,并对止水带进行规格、性能指标等的检查,以防止由于止水带中存在气泡而导致的渗漏问题的发生。其次,在施工缝中嵌入止水钢板时,需要对止水钢板的焊接质量和表面清洁程度进行检查,以保证不会出现渗漏的问题。顶板防水层在施工前需要保证其防水层表面的清洁,并对混凝土的含水量进行检测,以保证其含水量不超过9%。诱导层防水施工中,需要注意止水带的预埋位置,如果止水带预埋位置没有做到严格居中,则会降低防水性能,致使出现渗漏问题。其次,还可以通过预埋注浆管的形式建立预防水系统。当水渗入到接缝处时,设定在表面的注浆管端口会往管中注入环氧树脂浆液,并通过注浆管传递浆液到任何位置出浆,通过连续性的渗透,将接缝的空隙實现永久性的封堵。
3、对重点细部构造进行重点检查。钢筋支撑头的预埋部件是发生渗漏的关键部位,这个部位难于进行混凝土的浇筑作业,致使其混凝土结构不够密实,且预埋部件可能存在锈蚀层和受到振动可能使混凝土产生李峰等问题,成为防渗漏的重点部位。对此,在进行混凝土浇筑作业前,需要对钢筋的锈蚀层进行清理工作,并在钢筋的水平腹板上设置透气孔,以保证在混凝土浇筑中不会因为气泡的产生而影响混凝土结构的密实程度。此外,对于出现渗漏的地方,应该及时的进行注浆封堵,以防止渗漏问题的出现。其次,在一些接缝处为了防渗漏会进行止水钢板的预埋铺设作业。在止水钢板铺设前,需要对其表面进行除锈处理作业,以保证止水钢板表面的清洁,保证其防漏性能的发挥。
三、结束语
面对日益严峻的交通压力,我国应该加快地铁工程建设,同时,在地铁工程建设中应该注意施工安全,特别是地下水较深,土质较为松散的情况下,加强对施工人员的技术培训。
参考文献:
[1]沈炜.地铁站施工技术与质量控制综述[J].商品与质量,2011(3).
[2]丁纯刚,李雅文.地铁施工技术要点分析[J].城市建筑,2013(09).
[3]胡玉奎,李卫锋.地铁施工技术浅谈[J].考试周刊,2011(10).