齊曉明
摘 要:隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,在地鐵車站的施工中出現(xiàn)了眾多的施工技術(shù)。為了更好地研究地鐵車站施工技術(shù),在分析PBA施工技術(shù)的基礎(chǔ)上,通過具體的工程,對(duì)地鐵車站暗挖PBA施工技術(shù)進(jìn)行了探討。
關(guān)鍵詞:地鐵車站;PBA技術(shù);水資源;地面框架結(jié)構(gòu)
中圖分類號(hào):U231.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A DOI:10.15913/j.cnki.kjycx.2016.15.157
PBA作為一種先進(jìn)的施工技術(shù),被廣泛地應(yīng)用于地鐵車站的施工之中,可確保施工的質(zhì)量與安全。通過實(shí)踐證明,應(yīng)用PBA施工技術(shù)可以取得良好的應(yīng)用效果,也可以為地鐵車站的施工帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
1 PBA施工技術(shù)
1.1 施工原理
PBA施工技術(shù)主要應(yīng)用與復(fù)雜的施工環(huán)境之中。如果工程的地質(zhì)條件相對(duì)復(fù)雜,且地下水位會(huì)對(duì)建筑工程造成影響,則可以選擇PBA施工技術(shù)。在傳統(tǒng)的地鐵工程施工中,主要利用中洞法施工,但是這一項(xiàng)技術(shù)的開挖面積較大,易出現(xiàn)深層降水,且施工費(fèi)用偏高,會(huì)影響到周圍的建筑和導(dǎo)致水資源污染。蓋挖法施工不適用于車流量較大的主干道,其可能造成交通中斷,阻礙交通。在地下開挖中利用蓋挖法的原理時(shí),產(chǎn)生了PBA施工技術(shù)。其在傳統(tǒng)的地面框架結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的基礎(chǔ)上,適當(dāng)?shù)靥砑恿税低诜?,從而可在地面不具備基坑維護(hù)結(jié)構(gòu)的施工條件下,做好地下導(dǎo)洞的挖設(shè),隨后進(jìn)行圍護(hù)樁和梁的施工。在此情況下,導(dǎo)洞可承受較大的外部荷載,從而形成永久性的承載體系。
1.2 施工特點(diǎn)
利用PBA施工技術(shù)可以避免地下水及雨水對(duì)施工質(zhì)量造成影響,從而可利用無水地層施工,這樣可避免地基不均勻沉降問題的出現(xiàn),也可避免降水對(duì)施工造成的影響。利用PBA施工技術(shù)可以有效保護(hù)地下水資源,在施工中不會(huì)污染地下水資源。在支護(hù)施工中,依靠孔樁的開挖具備安全、穩(wěn)定的特點(diǎn),可確保沉降量控制在30 mm的范圍之內(nèi),避免出現(xiàn)多層次、多方位的開挖,進(jìn)而引發(fā)地面沉降量過大的問題。此外,采用該技術(shù)還可以減少混凝土的拆除量,相比中洞法,可以節(jié)約15%的造價(jià)。
1.3 PBA工法優(yōu)劣勢(shì)分析
PBA施工方案將明挖、暗挖以及蓋挖法的優(yōu)勢(shì)集于一身,結(jié)構(gòu)受力明確,工序不會(huì)出現(xiàn)較大的變化,可合理地控制地表沉降;在扣拱和邊樁的共同作用下,施工的整體性較好,支護(hù)結(jié)構(gòu)的剛度較大,可以對(duì)結(jié)構(gòu)外側(cè)的土體產(chǎn)生明顯的約束作用,也可以對(duì)地表沉降以及底層的側(cè)向變形進(jìn)行合理控制。但導(dǎo)洞內(nèi)進(jìn)行鉆孔灌注樁施工的空間偏小,對(duì)下方鋼筋籠、泥漿、混凝土等的處理比較困難。所以,相關(guān)管理人員在施工中應(yīng)做好精心的組織工作,確保工程的質(zhì)量不受到任何影響。
2 地鐵車站PBA技術(shù)應(yīng)用實(shí)例
2.1 工程概況
某地鐵三號(hào)線位于交叉路口,沿街道東西向布置。車站總長187.9 m,寬23.0 m,高16.10 m,拱頂覆土厚12.39 m。
2.2 方案比選
在PBA施工中,有導(dǎo)洞條基法和導(dǎo)洞長樁法兩種,這兩種做法本身有所差異??紤]到本站的覆土較厚,如果選擇長邊樁的方案,則很難在導(dǎo)洞內(nèi)施工,且中樁與邊樁的差異沉降較大,整體底板和樁基的天然地基受力不均勻,這樣不利于永久的結(jié)構(gòu)受力穩(wěn)定。因此,本工程選擇導(dǎo)洞條基法施工。
2.3 施工方法
在暗挖施工中利用PBA工法時(shí),其施工步驟分為以下8步:①地層的注漿加固和超前支護(hù)。采用臺(tái)階法開挖上、下雙層8個(gè)導(dǎo)洞,然后進(jìn)行初期的支護(hù)處理。②下邊的導(dǎo)洞施工做樁下條基,上邊的導(dǎo)洞施工做樁頂和邊樁的冠梁,中間的上、下導(dǎo)洞做鋼管混凝土柱孔。③在中、下導(dǎo)洞進(jìn)行底縱梁施工,中、上導(dǎo)洞進(jìn)行頂縱梁施工,中間的上、下導(dǎo)洞之間選擇施工鋼管混凝土柱,并將鋼拉桿預(yù)埋在頂縱梁中。④在施工中的邊導(dǎo)洞進(jìn)行初支,導(dǎo)洞與初支的孔隙選擇C20混凝土回填;開挖導(dǎo)洞1、導(dǎo)洞2、導(dǎo)洞3,進(jìn)行拱部的初期支護(hù)。⑤在貫通了導(dǎo)洞1、導(dǎo)洞2、導(dǎo)洞3后,將導(dǎo)洞的邊墻分段截?cái)?,進(jìn)行結(jié)構(gòu)拱部二襯的澆筑,設(shè)置好中跨鋼拉桿。⑥當(dāng)拱頂?shù)幕炷翉?qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后,就可以沿著車站縱向進(jìn)行施工段的劃分,分層向下直至開挖到板底標(biāo)高;做好中板結(jié)構(gòu)、站廳層側(cè)墻的澆筑。⑦站廳層側(cè)墻、中板混凝土達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度后,再進(jìn)行分層的向下,直至開挖到底板位置進(jìn)行底板結(jié)構(gòu)以及站臺(tái)層側(cè)墻的澆筑。⑧待混凝土滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度后,將鋼拉桿拆除,完成車站的內(nèi)部結(jié)構(gòu)施工。
2.4 地層沉降的控制
地層沉降的控制分為以下4步:①利用PBA工法需要開挖的小導(dǎo)洞偏多,易出現(xiàn)地層沉降的問題。所以,在施工之中應(yīng)做好小導(dǎo)洞開挖順序的合理安排,這對(duì)控制地層沉降有著重要的作用。②在進(jìn)行二次襯砌時(shí),應(yīng)分段進(jìn)行臨時(shí)支護(hù)的拆除處理。同事,在上一環(huán)節(jié)的模筑混凝土達(dá)到70%及以上的設(shè)計(jì)強(qiáng)度時(shí),可進(jìn)行后續(xù)操作。③在地鐵車站的二襯選擇逆作法進(jìn)行拱部二襯的施工。由于未形成封閉的二襯結(jié)構(gòu),易出現(xiàn)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定的情況。因此,需要在中跨拱部二襯設(shè)置好中間的鋼拉桿,并在邊跨拱部二襯設(shè)置好臨時(shí)性的豎向支撐,以確保結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。④車站施工的主要承載結(jié)構(gòu)是初期支護(hù),考慮到地層條件偏差,為了確保初期支護(hù)以及土體開挖中洞體本身的穩(wěn)定性,避免出現(xiàn)坍塌,應(yīng)做好預(yù)加固和預(yù)支護(hù)。
3 結(jié)束語
總而言之,本文在對(duì)地鐵車站施工中PBA施工技術(shù)進(jìn)行介紹的基礎(chǔ)上,通過具體實(shí)例證明了PBA施工技術(shù)能與地鐵工程周邊環(huán)境問題相互結(jié)合起來,從而使其適應(yīng)復(fù)雜的施工條件,避免水文地質(zhì)條件對(duì)其產(chǎn)生影響,確保地鐵工程的經(jīng)濟(jì)效益和施工質(zhì)量不受任何影響。
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〔編輯:張思楠〕