北京轻轨浅埋暗挖地下工程中框架结构的施工方法..doc

北京轻轨浅埋暗挖地下工程中框架结构的施工方法 　　摘　要　根据以往地铁施工经验,制定出浅埋暗挖地下工程中框架结构的施工程序及采取的措施,以指导本工程的施工。关键词　城市轻轨　浅埋暗挖　框架结构　施工方法1 　概述????? 在城市浅埋暗挖地下工程中,通常采用拱形结构, 与框架结构相比,有助于充分利用围岩的自成拱能力, 降低围护结构的受力,但也存在着空间利用率低的弊端。在北京市城市快速轨道交通东直门地下折返线工程中,3 号风井风道DD 、D′ D′和EE 各断面均采用浅埋框架结构。如何组织框架结构的施工,成为施工前亟需解决的新课题。 2 　工程概况????? 风道全长L= 58 m , 分DD 、D′ D′、E E 3 种断面形式。本工程位于永定河冲积扇的中部, 根据地质勘察报告, 其结构顶部为粉质粘土、粘质粉土, 洞身及洞底主要为粉细砂层、中粗砂, 局部围岩为圆砾层。隧道围岩分级及土石可挖性均为 级, 结构下部位于潜水层中。现以EE 断面为例介绍矩形框架结构的施工。该断面长22. 7 m , 位于东直门外东中街下,其开挖断面较大(11. 6 m) ,地面下有污水管、上水管、电力管、热力管、电信管,共计23 条;地面以上为高层建筑, 施工中要确保这些管线和建筑的安全。初期支护采用350 mm 厚C20 格栅网喷混凝土,二次衬砌为400 mm 厚防水钢筋混凝土,防水等级为二级,抗震设防烈度为8 度。 3 　施工方法 3. 1 中洞法施工采用中洞法施工,主要步骤如表1 所示。施工中要严格控制施工进尺、上下台阶距离,以便能尽快地封闭工作面,及时控制围岩的初始位移,减小岩体内塑性区的发展。 3. 2 　主要施工技术3. 2. 1 　超前小导管技术 (1) 小导管布置及形式(图1 、图2)??图1 　E -E 断面小导管布置铁道标准设计RAILWAYSTANDARD DES IGN 　2003(3)???图2 　小导管加工形式示意(单位:m) 　　小导管采用42 钢管; 溢浆孔采用6、8 孔, 呈梅花形布置, 纵向四等分圆。封闭工作面后,沿开挖轮廓线依小导管布置图要求打入小导管,外插角控制在5°～10°,而后注入浆液固结土体。(2) 浆液的选择与配制????? 根据地下工程的施工经验及北京地区的地质条件,选用水玻璃浆液。将工业用98 % 浓H2SO4 稀释成10 % 的稀H2SO4 ,水玻璃40～45 Be′稀释成18～20 Be′。根据现场地质及施工情况,依经验配制成pH 值为2. 5 ～4. 0 的混合浆液必须先加入稀H2SO4 ,后加入水玻璃液,一般体积比为21 。依以往地铁施工中注浆经验, pH 值越大,凝固时间则越短:pH 值等于2. 5 时,凝固时间约需2～3 h ;pH 值等于4. 0 时,一般3～5 min 即可凝固。同时,在中粗砂地层中浆液凝固快,细砂层中浆液凝固慢,注浆时要根据实际情况随时调整浆液的配合比。(3) 注浆顺序??????注浆要从拱脚开始向拱顶,由下至上两侧同时对称注浆。(4) 注浆效果????? 注浆时要有实验人员现场值班,随时控制注浆压力,检查注浆效果,不合格者及时进行补浆,凝固后即进行土体开挖。土体开挖依初衬开挖平面施工顺序图进行。3. 2. 2 　钢格栅支撑施工技术(1) 格栅的制作及质量要求????? 钢筋在加工厂弯制成设计形状后,根据规范要求焊接成骨架,分段之间采用角钢螺栓连接,试拼合格后运至现场进行组装。钢筋厂设厂长、质检员各1 名,电焊工10 名～12 名,钢筋工2 名～3 名;高峰时期电焊机达到6 台,昼夜加工。格栅的质量要求:  下料尺寸要准确,弧形要圆顺;  格栅焊接要满足规范要求,不允许有裂缝、夹渣、气泡产生,焊缝必须饱满、焊渣要敲除;? 连接板孔眼位置要准确,保证螺栓能够上紧;? 试拼时应无平面翘曲、扭曲。 (2) 格栅的安装 格栅应架立在与隧道轴线垂直的平面内,其允许偏差为垂直线路方向30 mm , 垂直度不大于5 % 。 格栅骨架安设正确后, 用18 纵向连接筋与前一榀格栅焊接牢固, 其内外两层敷设网片, 网片采用6 钢筋, 编制成150 mm ×150 mm 的网格状。 3. 2. 3 　喷射混凝土技术格栅架设好后即喷射混凝土,喷射混凝土应能保证设计主筋净保护层内侧30 mm 、外侧50 mm 的要求。本段初期支护为350 mm 厚喷射混凝土,采用42. 5 级普通硅酸盐水泥,实验室配合比为11. 94 。施2.?1. 94工过程中由现场实验员依实际砂、石含水率换算施工配合比,冬季施工要有冬施混凝土配合比。喷射混凝土采用罐式喷射机湿喷工艺,其工艺流程如图3 所示。?图3 　喷射混凝土工艺流程喷射混凝土的工艺要求