4.4.5 管理重点
明挖法是修建地下铁道的常用施工方法。具有施工作业面多、速度快、工期短、易保证工程质量、工程造价低等优点,因此,在地面交通和环境条件允许的地方应尽可能采用。按其主体结构的施作,明挖法又可分为:明挖顺作法、盖挖顺作法、盖挖逆作法和盖挖半逆作法等。后三种方法又可统称为明挖覆盖施工法。
一般明挖区间的施工顺序为:地下连续墙→基坑降水→基坑开挖支护→垫层(接地网、抗拔桩)→防水层→底板钢筋混凝土→侧墙防水→侧墙钢筋混凝土(中间梁、板、柱)→顶板钢筋混凝土→顶板防水层→回填土。
4.4.5.1 明挖顺作法
明挖顺作法是先从地表面向下开挖基坑至设计标高,然后在基坑内的预定位置由下而上地建造主体结构及其防水措施,最后回土并恢复路面。
明挖顺作法施工中的基坑可以分为:敞口放坡基坑和有围护结构的基坑两类,在这两类基坑施工中,又采用不同的围护基坑边坡稳定的技术措施和围护结构。地下连续墙围护结构形式主体结构施工如表4-13所示。
表4-13 明挖区间单结构段施工步序示意表
续表
续表
4.4.5.2 敞口放坡基坑施工
在选择基坑类型时应根据隧道所处位置、隧道埋深、工程地质和水文地质条件,因地制宜确定。若基坑所处地面空旷,周围无建筑物或建筑物间距很大,地面有足够空地能满足施工需要,又不影响周围环境,则采用敞口放坡基坑施工是可取的。因为这种基坑施工简单、速度快、噪音小、无须做围护结构。如果因场地限制,基坑放坡坡度较大于规范规定时,则可采用适当的挡土结构,如土钉加混凝土喷抹面对边坡加以支挡,即使如此,该方法的造价仍然是较低的。
采用敞口放坡基坑法修建地下轨道交通时,保证基坑边城的稳定是非常重要的,否则一旦边坡坍塌,不但地基受到震动,影响承载力,而且也影响周围地下管线、地面建筑物和交通安全。
(1)影响基坑边坡稳定的因素。基坑边坡坡度是直接影响基坑稳定的重要因素,当基坑边坡土体中的剪应力大于土体的抗剪强度时,边坡就会失稳坍塌。其次施工不当也会造成边坡失稳。
(2)基坑边坡的确定。确定基坑边坡坡度有3种方法,计算法、图解法和查表法。
(3)基底处理。当土方开挖至基底高程以上30cm时,采用人工开挖并找平,以免扰动基底土体,局部超挖处必须用砂、碎石或素混凝土回填,挖至基底后,及时设置好排水沟、集水井,排除基坑内积水并进行接地网施工及设置纵、横盲沟,然后及时浇筑混凝土垫层,防止基底隆起。
4.4.5.3 基坑围护结构设计
正如以上所述,基坑围护结构种类很多,作用也各异,其设计程序和方法也各不相同,例如盖挖逆作法中的围护结构就必须结合主体一并研究。
这里仅介绍作为挡土用的围护结构的设计方法。
第一,必须了解现场的工程地质和水文地质条件及地貌状况,从而决定结构设计中应采取的结构构造;第二,进行结构内力分析;第三,根据墙顶位移值调整预加应力,再进行结构内力分析,直到墙顶位移满足要求为止;第四,优化施工程序并进行最终的结构内力分析和配筋设计。
4.4.5.4 基坑开挖与回填
1.基坑监控量测
地下铁道处于城市,同时又邻近建筑物和交通要道,为确保施工安全,对于支护桩(工字钢桩、钢板桩等支护桩)、地下连续墙和土钉墙等支护的基坑,在墙体上应设置观测点,观测水平和横向位移并绘出时间位移曲线,如需要,还可进行土压力和结构应力测试,以获得综合资料。
2.基坑土方开挖
基坑开挖应具备的条件:
(1)已拟定出开挖实施方案。
(2)基坑内地下水位已降至开挖面以下0.5m。
(3)弃(存)土地点已经落实。
(4)地下管线已经改移或割接完毕。
(5)运输道路及行走路线已经确定并取得了有关部门同意和认可。
(6)现场拆迁已完成,场地清理干净,排除地面水并做好测量工作。
(7)施工机械、车辆已维修保养好。
3.基坑回填
基坑回填前,应选好土料(以砂性土为宜)、清理基底、做好质量控制的准备工作等。
基坑应分层并从低处开始逐层回土并压实。基坑边坡与主体结构之间狭窄之处,应采用人工回填。地下管线处应从两侧用细土均匀回填。特殊部位处理好后,再采用机械进行大面积回填。为确保回填密实度,在回场过程中,应根据规定进行密实度检查,合格后方可回填上层土。
4.4.5.5 明挖区间主体结构施工
1.防水层施工
我国明挖法施工的地下铁道隧道结构,其防水为两道防线,第一道为隧道结构本身的防水混凝土,第二为外贴卷材防水层。
2.钢筋工程
(1)钢筋加工均按规范和设计要求进行,出厂前并进行检查验收,合格后才能运往施工现场进行绑扎安装。
(2)若施工中采用套筒连接、焊机连接、绑扎连接等施工技术连接钢筋,要按相应的规范规定施工,以确保工程质量。
(3)钢筋绑扎完,均应进行隐蔽工程检查,合格后方可进行下道工序。
3.模板工程
明挖地下铁道隧道为钢筋混凝土框架结构,表面积大,模板用量多,做好模板设计工作是十分重要的。
为保证钢筋混凝土质量,应尽量采用钢模板或胶质粘合板,有条件的地段,可采用模板台车。但在地下铁道结构预埋件较多,应考虑采用钢木模板的结合,以利预埋件的固定和穿出。
4.混凝土工程
地下铁道隧道结构的材料、配合比、搅拌、运输和混凝土灌注等均应符合防水混凝土工程的要求。地下铁道处于城市范围施工,其混凝土大多数为商品混凝土,采用搅拌站集中生产,搅拌车运送,输送泵车输送至浇注地点。