北京地下直径线洞桩法施工工艺

xx地下直径线洞桩法施工工艺概述引言随着地铁施工技术的不断进步，地下工程界不断创新，提出了许多新的施工方法，其中浅埋暗挖洞桩法就是很有代表性的一种。该方法在传统浅埋暗挖分部法的基础上吸收了盖挖法的特点，灵活多变，适用范围极广[1]。在xx地下直径线施工之前浅埋暗挖洞桩法在xx地铁十号线多个车站工程中得到成功应用，充分证明其在松散软弱地层中进行浅埋大断面洞室开挖是可行的，该方法具有良好的发展前景和推广价值。目前全国铁路隧道工程城市浅埋暗挖隧道施工中采用洞桩法施工尚属首次；现以xx地下直径线洞桩法施工为例，介绍洞桩法的施工技术，探讨浅埋暗挖洞桩法的施工关键和技术难点，并提出相应的解决措施。一、工程概况xx地下直径线工程由xx站出发沿xxxx西大街经前门大街向西延伸至xx西客站，采用洞桩法施工区段位于xx西大街地下呈东西走向，隧道紧邻既有地铁2号线，为单洞双线铁路隧道，在地铁2号线xx站D出口以西200m处设置1#施工竖井，竖井中线里程为DK1+142，采用洞桩法施工段起点里程为DK1+145.5，终点里程为DK1+625.5，总长480m。中洞宽11m，小导洞宽4m，高度4.5m。单侧站台宽度4.5m，线路向西方向纵坡度为10％。车站结构剖面图如图1所示。中洞顶部覆土厚度为7.8m，采用洞桩法施工；在本工程施工中首先施做1#竖井向西洞桩法施工段，由于工程处于前三门特殊地段征地拆迁工作相当困难；至使DK1+625位置处2#施工竖井开工时间延误，在小导洞开挖和洞内钻孔桩施工期间所有工作均在1#竖井进行因此本文中有必要说明单向施工洞内钻孔桩的施工工艺。图1二、地下直径线洞桩法施工2.1洞桩法施工工序地下直径线主体结构采用洞桩法施工。首先施作两侧小导洞，小导洞开挖尺寸宽×高为4000mm×4500mm，初支厚度为300mm。再在小导洞内施作Φ800@1200的钻孔灌注桩，桩顶设1600mm×1650mm的冠梁，然后施作中洞拱部初支和二衬，在中洞拱部结构的支护下向下开挖土方，架设水平施工拉杆，开挖至结构底板后由下至上拆除拉杆施作二衬底板和边墙。2.2主要施工方法和技术措施2.2.1钻孔灌注桩施工中洞围护桩桩径为Φ800mm，间距1200mm，桩长22.5m，锚入车站底板1.4m，桩身混凝土标号为C30。围护桩需在中洞两侧小导洞内进行施工，导洞净高4.5m，净宽4m，桩位在导洞底板靠边墙侧，操作净高度约为4.2m左右。钻孔桩施工需在中洞导洞初支结构施工验收后进行，由于施工场地条件的限制，钻进和运输都存在相当难度。同时2#竖井进场较晚，西端横通道尚未施工，只能从东端1#竖井横通道施工钻孔桩，施工采用改型反循环钻机，每个导洞安排1台钻机，施工分为两阶段：第一阶段在1#竖井进行，第二阶段在2#竖井进行；钻孔桩施工方向如图2所示：图2钻孔桩施工受洞内空间限制，钻孔桩施工很难做到边出渣边开钻；我们在施工中采取暂不从1#竖井出渣，把整个小导洞从中间截断当作围堰的施工方法；待2#竖井施工完成后将钻机调至2#竖井，开始从1#竖井出渣，同时施做桩顶冠梁。在施工过程中所有材料和人员进出均在1#竖井进出；开钻顺序按由内向外跳二钻一顺序施工。2.2.2冠梁施工钻孔灌注桩施作完成后，凿除桩头，进行桩顶纵梁施作，纵梁长485m，截面尺寸宽×高为1600m×1650m，采用C30商品混凝土。每段纵梁长度30m左右，钻孔灌注桩桩顶清理、桩身质量检查、钢筋绑扎、模板和支撑的安装及混凝土浇筑等工序的施工采用流水作业，加快工程进度。纵梁模板及支撑采用组合钢模板+预制钢拱架背撑支撑体系，保证钢模板及支撑体系的刚度和强度。混凝土浇筑采用泵送C30商品混凝土，插入式振捣棒振捣。冶在冠梁施坝工中必须击进行测量搭控制的冠兆梁上的格潜栅预埋件贯和钢拉杆荡的预埋件泡；其中：台1众、格栅预麻埋件关系症到今后扣性拱施工精磨度的问题抖，必须保位证格栅预柔埋件施做秤精度满足己规范要求砍；格栅预笔埋件安装胀间丰距征50cm熟/叫榀，测放保数据要形皇成表格，兼以便在安敏装对面一烂块格栅预浅埋件时对亲应。国2话、钢拉杆辫预埋件：掌在本工程浴中存在南浅北两侧小舍导洞冠梁夺不同步施萍工的问题希，所以在吧安装钢拉滩杆预埋件跪时必须在圾满足规范塘要求的前临提下，对滑照先施工席的一边拉很杆预埋件诵测放数据挂进行施工咸；如效图帆3钞所示：图3雷2.2.两3裤预埋格栅追及背后回牺填砼施工鸣1剧、预埋格矮栅安装宁在本工程坟洞桩法施任工过程中萍，扣拱格研栅共分琴为虏5泉榀，通过售螺栓连接圈；采用这燕种施工方咐法是我单掩位在经过钩多次试验优后所确定蹲的优化方朝案；惊与弯x粪x首市其他工舰程洞桩法鹊施工比较些，这种工任法有以下晃优点：滤①兽通过提前饮施做预埋绸格栅，减米少了中洞校扣拱时间熟，降低了刻中洞土方窄开挖带来父的时空效痛应。碗②作预埋格栅蹲后浇筑商亡品混凝土滩，提高了愈工程质量昼，将工程铁安全系数扔提高一个泡等级。诵在安装预搜埋格栅施蛇工中，首岛先将工厂列预制格栅舟，安放在赖冠梁预埋红钢板上，傍整个架设照预埋格栅雄的过程中滚必须要有漠测量员监医控，不断稻调整格栅行预埋件的理误差，从绒而将预埋盟格栅准确喉无误的按酱照图纸要涉求架设在际冠梁上；可这一步施倚工决定了法下一步中欲拱格栅架蹄设的整体沿精度，其筛次在预埋些格栅安装搏完成后检棚查地脚螺袭栓是否全疫部拧紧，症最后在格讲栅中穿入皆纵向连接轨筋，连接柴筋的型号押和间距按斧照设计要吃求确定。养如睛图劣4膜所示：图4防2眉、水 款浇筑回填缝砼锤在预埋格让栅架设完役成经检验丛合格后，掀开始支立骨模板浇筑怠回填砼，拾回天砼使顷用笨C2拥0涂商品混凝赢土，浇筑依回填砼必佩须及时，用以保证后娱续扣拱施荷工在施工咽到此处时山混凝土强惰度满足规午范要求；鞠此程序一汇般提前扣洒拱施岩工矿7~10妥d绑；在扣拱记施工中最约困难的是爆：畏①刊受施工外锯部环境和喝工程自身忘条件限制桑如何输送扎混凝土硬，恭②得浇砼过程亮中如何保钩证混凝土竿浇筑质量坑。对以上蜓存在的问叛题我单位阀在施工过尘程中采取弟以下措施校：亩①敲受整个隧感道工程只竹能蛾在惰1型#验竖井进出塘材料的限唯制，无法边使用地泵绳进行混凝拜土长距离陵泵送；我舒单位通过平与崇文区逃相关部门孤协调，采忙用在隧道工正上方开拾卸料井，劲将地泵放捏置在地下辞相应位置品接俊收忽①著的方式，挂利闭用我x桐x壮大街辅路舍做临时场欢地在夜间轧泵送混凝颠土。拦②冠在浇筑混点凝土的过怕程中，人腹员进入模烂板仓由混针凝土出料煌口向地泵侨方向振捣掩，浇满一帅段向地泵白方向拆除来一段泵管齐，最后浇霜筑骄至碰(坏图裹5艘)费位置时停寻止；剩余寺部分待扣狡拱时利用促喷射混凝奸土填满。图5舱2.2.院4吼颈扣拱施工宪在中洞扣宫拱施工中样，先施作欣导洞内初银支结构，雅再开挖两雷个导洞之挽间拱部土仇方，施作兄导洞之间驱的拱部初婆支，中洞验拱部连为毅一体，共葱同受力。孙施工中格颈栅钢架的欧连接处理封的好坏，绢直接影响鸽格栅安装娃的精度以新及初期支况护的结构剪质量，是摊洞桩法施阁工中的关纺键问题。附下面对施难工中格栅盾拱架连接园主要的几匹个问题及效相应的施刃工措施加拉以说明。现1壳、中洞土放方开挖。搂两个导洞活之间初支友结构净宽横度犯为杂6.6础m逗，弧长肺为宴8攀m疤。结构拱昌部处于粉洗细砂层中葡，开挖易析引起塌方住，因此初志支格栅采薪用胆3填段，使格盯栅连接点抵偏移拱顶理，避免拱柏顶变形过善大。同时铃施工中分经三部分开吊挖，先开路挖两侧土动方，安装挠钢格栅喷誉射混凝土行后再开挖颗中部土方承，安装钢岗格栅喷射剖混凝土封倘闭上拱。烤为控制地趁表沉降，企开挖施工丑中留置核碎心土。中念洞土方开牲挖每榀格壤栅开挖进休尺桃50c锈m览，在进行坟土方开挖屠前首先进共行超前注珠浆，采梢用墨TGR冶M套加固型浆符液，待注惩浆完典成蛋20mi拴n总后进行开征挖；开挖夕过程中首肾先在两侧菌拱脚位置帜挖出一个当小洞，待减原小导洞拴初支混凝够土破除完桨成后首先视建设如歉图冶6稼所匀示祖1姓#赏格栅，然群后迅速挖拍出中部土烤方按照图街示顺序架暮设疮第秧2确#府、凭3幻#依格栅并打券设超前注速浆小导管颤；这样做屿的目的是欧：退①岁防止全断家面开挖造套成临空面主过大；毯②股防止在使拳用风镐破模除原小导爬洞初支钢庙筋混凝土能时，较高但的震动频表率造成掌傅子面粉细客砂层失稳眼出现较严瓦重的滑塌全现象。剖2零、拱脚处慨连接。破配除拱脚处肺原小导洞像格栅按照召施工顺序捎架虚设便1苗#犹、振3纠#沈格栅，中钟拱格栅和宅预埋格栅擦通过螺栓脆连接，在能安装上螺谊栓后暂不老要拧紧，浪以免后面灿的故2皆#雁、烟3胆#馆格栅连接帮时无法调裙整；待全垒部格栅全怎部连接上柳之后将所挖有螺栓全乳部加固。疮3栗、拱顶格法栅连接。旬待最1筝#次格栅安装迟完成后，唯安翠装懂2激#鉴格栅鄙；禁2姓#畏格栅明与泥1抗#岩格栅连接极之后使用箱吊环密将睛2顶#损格栅悬吊栽在上一榀品格栅伸出厨的连接筋挣上，防止概发号生滥2洋#歉掉落的事匹故；最后慢安狱装汪3颗#事格栅时，伍先数将倡3炊#也格栅与预步埋格栅连累接，然后删连乡接嘴2禁#斩格栅；通祸过环向连订接筋将本叛榀格栅与奏上榀格栅奴连接在一努起，最终立完成扣拱市施工。怖4题、喷射混胆凝土。中梨拱格栅连例接完成后斩，随即打戚设超前小迷导管，并蛋与格栅主服筋进行焊交接（小导北管施工工俊艺按照设意计和规范包要求施做尤再次不再案赘述），龙在喷射混晌凝土时因砍为拱顶部丢位很难将照混凝土喷辅射密实，磨同时也因锹为在土方辣开挖过程碍中不可避洒免的存在梢超挖现象袍，所以必毕须每间敞隔村3~5总m嚼埋置一组役回填注浆摆管。虎待上述工膛序经检验抗合格和进垃行喷射砼砖作业，本淡工程中由尝于地上建抚筑物较密络集、地上亮道湖路交通流杀量较大、缝埋深较浅惨、围岩自秧稳能力较伟差等多方艺面因素；闪必须改变后以往的初猴支混凝土摇支护参数饼，经我单铸位技术人蛇员多次试资验调整支寨护参数和蚁支护强度顶最终确定惠使乞用汁C2带5壮纤维混凝寿土，在调假整后经现高场检验满助足支护要善求。图6复2.3悲烧施工的特填点和安全柄保证措施亭1颠、本工程放洞桩法施仰工长愉度钢485现m虹，小导洞凑净空骗宽捡×挤高校为倾4000千mm×4译500m慰m夫一般钻孔四桩施工机赔械很难完纵成钻孔桩确施工，满捷足条件的鹊钻机又很蒜难保证施客工进度，糠洞内钻孔简桩施工一集度成为制璃约工程进蒜度的首要完问题。熊2存、由于围姿岩自稳能则力差、拱蝶顶覆土较殖浅、中洞虎跨度较大睁，扣拱施餐工过程必裕须极力缩冶短掌子面们临空时间窝，降低暗逮挖施工中感时空效应烂带来的危纵害。载3或、工程所庆处环境特巾殊，对文移明施工、月和施工安驰全要求较牙高，给施属工计划组伏织造成很斧大困难。剪4秤、隧道上期方沿结构彩纵向存在麦多条风险朴管线，必役须在施工坑过程中加卵强监测，三通过多方免面监测数唱据汇总，柱进行筛选梦分析反馈眯信息指导鬼施工。汉5贱、在隧道亚施工影响坚范围地面辜上有多处意重要构（旺建）筑物量，施工中幸必须做好握地上、洞允内保护性志施工措施刚6接、建立应目急机制，解针对不同个的风险源邻制定与之画对应的应圈急预案，惊定期举行案应急方案情演练不断回改进应急骂措施。三、结语都1呜、洞桩法御施工中的宁各个环节重是丝丝相确扣的，其延施工工序窗转换较多故，施工步秃骤在浅埋滔暗挖施工顺工法中是娱较多的，印如何前后树照应这些农施工步骤漆，保证工商程如期完伸工，对项喉目施工管悄理人员的名施工组织独是一个考克验。对于乞本工程来沉讲，施工前洞内钻孔抢桩选择什赴么样的机诵械，采用多何种成桩失工艺、怎糕样浇筑混苦凝土，如减何迅速完卖成扣拱施贯工等都是门施工前必柄须解决的耐问题，洞亮桩法施工术从理论提敞出到目前意的实施阶棕段仍没有真自己的技抢术规范和聚相关的控智制标准，因但是洞桩揉法施工大门跨度铁路炕隧道的明趟显优势已选经展现出努来，通过殊在将来的利施工中不式断总结经樱验教训，财洞桩法施桑工有较好誓的应用前足景。望2丑、洞桩法晓施工中开令挖两侧小酿导洞和中池洞都会引咬起沉降，润经过长时准间的研究键分析在中时洞下部土卡体开挖前偿所引起的纪沉降主要