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【摘 要】 本文結合中铁八局在青岛地铁3号线施工的君峰路车站施工,着重介绍了地铁暗挖车站主体大断面隧道施工过程中由于受到场地限制,怎样在洞内进行衬砌台车组装的施工技术,为今后类似工程积累了经验,值得推广运用。
【关键词】 地铁车站;衬砌台车;洞内安装;施工技术
1 工程概况
君峰路站位于青岛市京口路与君峰路的交汇处,沿京口路一字型布置,西北-东南走向,为地下二层岛式车站。车站有效站台中心里程K20+870.395,车站主体隧道长179.5m,标准段宽度20.8m,高18.37m,岛式站台宽10m,有效站台长120m。车站主体隧道拱顶覆土7.38m~15.63m,车站底板埋深25.378m~33.485m,采用暗挖法施工。车站共设4个出入口通道、1个消防通道及3个风井、风道,除敞口段采用明挖法施工,其他段均采用暗挖法施工。
车站主洞开挖采用四台阶分部开挖法从大里程向小里程施工,根据车站施工总体方案,车站主休隧道衬砌采用台车整体衬砌,在主洞开挖完成后于小里程端安装台车,然后采用仰拱超前,台架安装拱墙防水钢筋随后,台车整体衬砌的工艺,从小里程向大里程循环流水进行二衬施工。
2 方案选择
洞内安装台车的一般方法是在隧道安装段落扩大隧道断面,于拱部安装吊杆,采用装载机、挖机、葫芦吊作为主要安装机具配合安装,本车站主体隧道由于断面大,埋深浅,地面交通流量大,且隧道初期支护已完成,再拆除钢架初支进行断面扩挖会造成较大安全风险。隧道衬砌厚度0.7m,升降油缸行程0.3m,在不挖断面的前提下安装净空远远不足,同时,台车长度8.22m,只设拱部吊钩满足不了台车每个构件安装到位。如何在不再扩大断面的前提下,且能确保台车每个构件顺利安装到位是一个技术难题。经过反复研究,采取如下方案:
(1)台车安装段落仰拱及填充先施工完成,在仰拱填充施工时不一次施工到设计填充面标高,预留0.3m以后施工,以增加安装净空,使台车顶模至拱顶员装净高增大到1.3m,以满足吊钩起吊空间。
(2)靠近台车安装处的1号风道风井作为台车构件运输通道,利用汽车吊从风井吊入风道,人工配合装载机运至安装处。
(3)于拱部台车构件起吊位设置锚杆安装吊环用于挂设吊钩,于台车端部增加导向吊环实现钢绳导向,于仰填充面设置地锚,安装两台地面卷扬机,利用装载机配合安装台车底梁,利用顶部预设的挂钩,通过卷扬机来安装台车主门架、顶部架体和模板。
台车洞内安装平面布置见图1,安装立面示意见图2。
图1 衬砌台车洞内安装平面布置示意图
图2 衬砌台车洞内安装立面布置示意图
(4)安装需要的人员和机具
安装人员:2名技术人员、12名操作工。
主要设备机具:洞内倒料及安装用的装载机2台;5t卷扬机2台;5t定滑轮20个;电焊机2台;氧乙炔切割设备1套;17~30扳手各6套;磨光机2台;43Kg/m钢轨48m。
3 安装前期准备
(1)完成台车安装段仰拱及填充施工,形成台车安装平台,台车走行轨处预留0.3m厚不施工。在施工仰拱及填充时预埋好固定卷扬机的地锚。
(2)搭设操作架,安装吊钩。由于洞内施工条件限制,整个安装过程必须用卷扬机起吊,为此必须在隧道顶部预埋锚杆设置吊环。安装场地中间部位拱部设置一排9个吊环,向小里程方向另设置一排转向吊环。吊环采用钻孔安装锚杆外露吊环方式施作,锚杆要能承重5t以上,并注锚固剂,锚固以后需要做承重试验。
(3)准备好安装施工用机具材料,完成对安装作业人员培训。
4 台车安装
(1)清理场地,铺设钢轨:先将安装场地内杂物清理干净,场地平整水平;铺设枕木和钢轨,钢轨必须与枕木牢固固定。轨距误差在10mm内,高低误差在10mm内。
(2)用装载机安装行走系统与底梁。行走系统先联接在底梁上,然后用装载机将底梁与行走整体吊到钢轨上,底梁两侧面必须用斜撑固定,以防倾倒。然后在底梁两头各放置一个上横梁,压住底梁,拉底梁对角线尺寸,调整底梁前后位置,保证对角线尺寸一致,此时两根底梁平行方正。用电焊机将底梁与上横梁接触面点焊,将底梁固定为一个整体,有利于以下安装时底梁来回走动(见图3、图4)。行走系统接电源,调试行走系统,保证行走系统同步运转。
图3 底梁安装正视图
图4 底梁安装侧视图
(3)安装主门架。主门架高度8m多,单榀门架11.8t,太重太高,无法整体起吊,只能单件起吊。单榀门架的安装顺序:左侧立柱(1.2t)→右侧立柱(1.2t)→下横梁(2.2t)→大斜撑(0.25t)→下部拉杆→中横梁(2.3t)→上部拉杆→上横梁(2.7t)。
①卷扬机吊起左侧立柱,启动行走系统,将已安装好的底梁行走到吊起的左侧立柱下,将立柱落于底梁中间位置,连接螺栓预紧。考虑到立柱在行走过程中不稳,立柱两侧各设置两根牵引绳将立柱与底梁拉紧,保证在行走过程中该立柱不倾斜。
②启动行走系统将已装好的门架开到场地一侧,接着起吊右侧立柱,同安装左侧立柱一样,预拼好右侧立柱。
③用2台卷扬机起吊下横梁,待门架行走到下横梁处,将左右侧立柱与下横梁通过螺栓连接,接着安装大斜撑、下部拉杆。
④用2台卷扬机起吊中横梁,待门架行走到中横梁处,将左右侧立柱、下部拉杆与中横梁通过螺栓连接,接着安装上部拉杆。
⑤用2台卷扬机起吊上横梁,待门架行走到上横梁处,将左右侧立柱、下部拉杆与中横梁通过螺栓连接。至此一榀门架安装结束(见图5、图6)。
图5 第一榀门架安装正视图
图6 第一榀门架安装侧视图
重复上述工序,将第二榀门架安装好,此时将这两榀门架间的纵拉杆、斜拉杆单个吊装上(见图9)。
【关键词】 地铁车站;衬砌台车;洞内安装;施工技术
1 工程概况
君峰路站位于青岛市京口路与君峰路的交汇处,沿京口路一字型布置,西北-东南走向,为地下二层岛式车站。车站有效站台中心里程K20+870.395,车站主体隧道长179.5m,标准段宽度20.8m,高18.37m,岛式站台宽10m,有效站台长120m。车站主体隧道拱顶覆土7.38m~15.63m,车站底板埋深25.378m~33.485m,采用暗挖法施工。车站共设4个出入口通道、1个消防通道及3个风井、风道,除敞口段采用明挖法施工,其他段均采用暗挖法施工。
车站主洞开挖采用四台阶分部开挖法从大里程向小里程施工,根据车站施工总体方案,车站主休隧道衬砌采用台车整体衬砌,在主洞开挖完成后于小里程端安装台车,然后采用仰拱超前,台架安装拱墙防水钢筋随后,台车整体衬砌的工艺,从小里程向大里程循环流水进行二衬施工。
2 方案选择
洞内安装台车的一般方法是在隧道安装段落扩大隧道断面,于拱部安装吊杆,采用装载机、挖机、葫芦吊作为主要安装机具配合安装,本车站主体隧道由于断面大,埋深浅,地面交通流量大,且隧道初期支护已完成,再拆除钢架初支进行断面扩挖会造成较大安全风险。隧道衬砌厚度0.7m,升降油缸行程0.3m,在不挖断面的前提下安装净空远远不足,同时,台车长度8.22m,只设拱部吊钩满足不了台车每个构件安装到位。如何在不再扩大断面的前提下,且能确保台车每个构件顺利安装到位是一个技术难题。经过反复研究,采取如下方案:
(1)台车安装段落仰拱及填充先施工完成,在仰拱填充施工时不一次施工到设计填充面标高,预留0.3m以后施工,以增加安装净空,使台车顶模至拱顶员装净高增大到1.3m,以满足吊钩起吊空间。
(2)靠近台车安装处的1号风道风井作为台车构件运输通道,利用汽车吊从风井吊入风道,人工配合装载机运至安装处。
(3)于拱部台车构件起吊位设置锚杆安装吊环用于挂设吊钩,于台车端部增加导向吊环实现钢绳导向,于仰填充面设置地锚,安装两台地面卷扬机,利用装载机配合安装台车底梁,利用顶部预设的挂钩,通过卷扬机来安装台车主门架、顶部架体和模板。
台车洞内安装平面布置见图1,安装立面示意见图2。
图1 衬砌台车洞内安装平面布置示意图
图2 衬砌台车洞内安装立面布置示意图
(4)安装需要的人员和机具
安装人员:2名技术人员、12名操作工。
主要设备机具:洞内倒料及安装用的装载机2台;5t卷扬机2台;5t定滑轮20个;电焊机2台;氧乙炔切割设备1套;17~30扳手各6套;磨光机2台;43Kg/m钢轨48m。
3 安装前期准备
(1)完成台车安装段仰拱及填充施工,形成台车安装平台,台车走行轨处预留0.3m厚不施工。在施工仰拱及填充时预埋好固定卷扬机的地锚。
(2)搭设操作架,安装吊钩。由于洞内施工条件限制,整个安装过程必须用卷扬机起吊,为此必须在隧道顶部预埋锚杆设置吊环。安装场地中间部位拱部设置一排9个吊环,向小里程方向另设置一排转向吊环。吊环采用钻孔安装锚杆外露吊环方式施作,锚杆要能承重5t以上,并注锚固剂,锚固以后需要做承重试验。
(3)准备好安装施工用机具材料,完成对安装作业人员培训。
4 台车安装
(1)清理场地,铺设钢轨:先将安装场地内杂物清理干净,场地平整水平;铺设枕木和钢轨,钢轨必须与枕木牢固固定。轨距误差在10mm内,高低误差在10mm内。
(2)用装载机安装行走系统与底梁。行走系统先联接在底梁上,然后用装载机将底梁与行走整体吊到钢轨上,底梁两侧面必须用斜撑固定,以防倾倒。然后在底梁两头各放置一个上横梁,压住底梁,拉底梁对角线尺寸,调整底梁前后位置,保证对角线尺寸一致,此时两根底梁平行方正。用电焊机将底梁与上横梁接触面点焊,将底梁固定为一个整体,有利于以下安装时底梁来回走动(见图3、图4)。行走系统接电源,调试行走系统,保证行走系统同步运转。
图3 底梁安装正视图
图4 底梁安装侧视图
(3)安装主门架。主门架高度8m多,单榀门架11.8t,太重太高,无法整体起吊,只能单件起吊。单榀门架的安装顺序:左侧立柱(1.2t)→右侧立柱(1.2t)→下横梁(2.2t)→大斜撑(0.25t)→下部拉杆→中横梁(2.3t)→上部拉杆→上横梁(2.7t)。
①卷扬机吊起左侧立柱,启动行走系统,将已安装好的底梁行走到吊起的左侧立柱下,将立柱落于底梁中间位置,连接螺栓预紧。考虑到立柱在行走过程中不稳,立柱两侧各设置两根牵引绳将立柱与底梁拉紧,保证在行走过程中该立柱不倾斜。
②启动行走系统将已装好的门架开到场地一侧,接着起吊右侧立柱,同安装左侧立柱一样,预拼好右侧立柱。
③用2台卷扬机起吊下横梁,待门架行走到下横梁处,将左右侧立柱与下横梁通过螺栓连接,接着安装大斜撑、下部拉杆。
④用2台卷扬机起吊中横梁,待门架行走到中横梁处,将左右侧立柱、下部拉杆与中横梁通过螺栓连接,接着安装上部拉杆。
⑤用2台卷扬机起吊上横梁,待门架行走到上横梁处,将左右侧立柱、下部拉杆与中横梁通过螺栓连接。至此一榀门架安装结束(见图5、图6)。
图5 第一榀门架安装正视图
图6 第一榀门架安装侧视图
重复上述工序,将第二榀门架安装好,此时将这两榀门架间的纵拉杆、斜拉杆单个吊装上(见图9)。