地鐵暗挖施工中豎井垂直運(yùn)輸能力分析

方建宇

摘 要：在我國(guó)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的前提下，根據(jù)地鐵暗挖施工豎井應(yīng)用抓斗橋式龍門吊的特點(diǎn)，經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)工作循環(huán)數(shù)據(jù)分析，得出豎井最大垂直運(yùn)輸能力。

關(guān)鍵詞：暗挖法；地鐵施工；技術(shù)分析

引言

地鐵在修建過程中由于部分地方環(huán)境比較特殊，需要采取暗挖法進(jìn)行施工。但是，地鐵施工對(duì)于技術(shù)的要求非常嚴(yán)格，并且施工時(shí)間長(zhǎng)、施工距離長(zhǎng)、投資巨大，這給地鐵施工的技術(shù)和管理帶來(lái)了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。所以，地鐵施工管理和施工技術(shù)上一定要按照國(guó)家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)操作，在實(shí)際施工過程中吸取經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，以保障地鐵施工安全順利進(jìn)行。

1概述

1.1施工區(qū)間概況

本合同段為某地鐵16線工程土建施工11合同段，處于某市海淀區(qū)。包括蘇州街站、蘇州街站后停車線，蘇州街站站后設(shè)置停車線區(qū)間，沿蘇州街路下敷設(shè)，北起蘇州街與人大北路路口的蘇州街站，南至人民大學(xué)西門外萬(wàn)泉莊橋北，單線長(zhǎng)度約408m。停車線區(qū)間與以南的盾構(gòu)區(qū)間相接，停車線末端需設(shè)置盾構(gòu)接收臨時(shí)施工豎井、橫通道滿足南側(cè)區(qū)間盾構(gòu)機(jī)平移吊出需求。

1.2盾構(gòu)接收施工橫通道概況

盾構(gòu)接收施工橫通道采用復(fù)合式襯砌結(jié)構(gòu)，滿足南側(cè)區(qū)間盾構(gòu)機(jī)平移吊出需求。通道二襯凈寬10m，雙層結(jié)構(gòu)總凈高18.7-12.7m，通道開挖寬度11.7m，開挖高度19.8-14.51m，覆土14.0-20.4m，采用PBA法施工；采用格柵鋼架噴射混凝土初期支護(hù)；通道總長(zhǎng)約56.5m，其中高斷面長(zhǎng)約34.4m，低斷面長(zhǎng)約22.1m。施工現(xiàn)場(chǎng)位于繁華市區(qū)，施工場(chǎng)地極其狹窄。根據(jù)以往施工經(jīng)驗(yàn)，由于開挖后期經(jīng)常與結(jié)構(gòu)同步施工，進(jìn)入豎井材料繁多且伴隨著出土，施工干擾大，協(xié)調(diào)力度大，往往造成施工計(jì)劃難于實(shí)現(xiàn)。決定在豎井、橫通道開挖過程中對(duì)龍門吊垂直運(yùn)輸能力進(jìn)行分析。

2暗挖法在地鐵隧道施工中的應(yīng)用

2.1圍堰導(dǎo)流

圍堰導(dǎo)流是暗挖法技術(shù)的具體應(yīng)用。因?yàn)榈罔F隧道施工容易受到河流湖泊的影響，因此在施工期間必須將上下游的水分疏干，以減少隧道弧頂土層中的含水量，有利于施工繼續(xù)進(jìn)行。但是，由于河流湖泊等季節(jié)性比較強(qiáng)，分為枯水期和洪水期，圍堰導(dǎo)流的時(shí)間必須在河流枯水期進(jìn)行，同時(shí)需要在隧道正式開挖前一個(gè)月左右完成。這樣不但發(fā)揮了圍堰導(dǎo)流的真正功能，同時(shí)也為之后的地鐵隧道施工夯實(shí)了基礎(chǔ)。

2.2大、小管棚超前支護(hù)

為了保證地鐵站建設(shè)開挖的安全，保護(hù)地下管線，預(yù)防砂層坍塌，車站在建設(shè)時(shí)可以選擇大、小管棚進(jìn)行超前支護(hù)。管棚采用直徑108mm、壁厚5mm的無(wú)縫鋼管，管身上鉆有6mm—8mm的孔，以梅花形布置，孔距分布均勻，約為30cm。注漿時(shí)，選用改性水玻璃漿作為材料，受注漿壓力0.2MPa—0.3MPa的限制，工程在注漿時(shí)需要選用水泥砂漿，漿液配比1∶1∶1。注漿過程中，受注漿壓力的作用，漿液沖開封片，沖液順勢(shì)進(jìn)入粉細(xì)砂層中。小導(dǎo)管的注漿則采用段段推進(jìn)的方式，注一小段漿，就開挖一小段，這里需要強(qiáng)調(diào)的是導(dǎo)管間的距離需要嚴(yán)格控制在33.3cm，水玻璃漿在注漿時(shí)需要控制PH在2—4間，只有這樣才可以保證大、小管棚的超前支護(hù)滿足地鐵車站的建設(shè)要求。

2.3粉細(xì)砂地層加固

一般來(lái)講，地鐵建設(shè)遇到的粉細(xì)砂土層密度較高，但是穩(wěn)定性不夠，形成不了自然的應(yīng)力拱，這樣的后果就使坍塌很容易出現(xiàn)，土層含水量高，流砂現(xiàn)象將會(huì)出現(xiàn)在粉細(xì)砂土層，這對(duì)于應(yīng)用暗挖法進(jìn)行施工的施工人員一定要引起重視。施工進(jìn)行到粉細(xì)砂土層時(shí)，不要使用有毒的化學(xué)漿液，而要采用預(yù)注酸性水玻璃加固土層的方法來(lái)改進(jìn)暗挖法，這樣一來(lái)施工得以順利進(jìn)行的同時(shí)，環(huán)境也得到很好的保護(hù)。隨著近些年來(lái)我國(guó)長(zhǎng)管棚技術(shù)水平不斷提高，暗挖法可以應(yīng)用此技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化，一次性就可以施作較厚的止?jié){墻，并且還能夠加強(qiáng)注漿壓力，在原有漿液配比的基礎(chǔ)上進(jìn)行改良，這樣一來(lái)，分析砂層加固的問題就可以很好的得到解決。

2.4全斷面帷幕注漿施工

（1）注漿孔成孔。各注漿孔的長(zhǎng)度、角度、精確位置可由設(shè)計(jì)來(lái)進(jìn)行計(jì)算，施作注漿孔的順序應(yīng)為：先外后內(nèi)、先上后下，一個(gè)注漿孔完成后，那么就要在第一時(shí)間內(nèi)退出鉆機(jī)，然后再安裝注漿管，緊接著二次封閉工作面后再注漿。

（2）注漿。后退式分段注漿是最為常見的注漿方式，每完成一次退式分段注漿之前，都要填充加固所有注漿管。為了防止在注漿時(shí)出現(xiàn)隆起、裂紋，還應(yīng)該封閉處理工作面（施行網(wǎng)噴混凝土）。

2.5隧道開挖支護(hù)施工方法

在地鐵車站施工前，務(wù)必要對(duì)施工區(qū)域內(nèi)的地下管線和地質(zhì)情況進(jìn)行詳細(xì)探測(cè)，確定地下管線是否存在著障礙物，以及其精確位置，這樣一來(lái)，能夠避免對(duì)地下管線造成破壞。同時(shí)，隧道開挖支護(hù)施工時(shí)，務(wù)必要基于中導(dǎo)坑法組織施工，施工次序是：將雙向隧道的中導(dǎo)洞開挖及支護(hù)→隧道中隔墻→將中導(dǎo)坑橫撐予以恢復(fù)→對(duì)兩側(cè)導(dǎo)洞進(jìn)行開挖及支護(hù)→兩側(cè)導(dǎo)洞二襯施工。

3抓斗橋式起重機(jī)使用參數(shù)

抓斗容量3m3，起升速度39m/min，大車、小車水平行駛速度40m/min。小車上還配有一臺(tái)電葫蘆，升降速度為26m/min，施工吊高在37m左右。

4龍門吊日最大工作量測(cè)算

由于龍門吊在抓土或提升鋼筋時(shí)，兩個(gè)工作不能同時(shí)進(jìn)行。面對(duì)開挖出土、結(jié)構(gòu)吊運(yùn)鋼筋兩個(gè)龍門吊施工運(yùn)輸量，只要確定其中一個(gè)運(yùn)輸量，另一個(gè)運(yùn)輸量即可算出，便于施工安排和協(xié)調(diào)。在豎井內(nèi)無(wú)吊裝平臺(tái)情況下，鋼筋下降到橫通道底層時(shí)，人工將鋼筋拉入橫通道內(nèi)的三輪車上，然后鋼絲繩下降摘鉤。抓斗實(shí)際日最大抓土量見表2。由表2看出，由于單位時(shí)間內(nèi)抓土量>供土量，抓斗實(shí)際在抓土?xí)r經(jīng)常閑置。

5暗挖法地鐵施工技能的改善

5.1粉細(xì)砂地層加固

一般來(lái)講，地鐵建造遇到的粉細(xì)砂土層密度較高，可是穩(wěn)定性不夠，構(gòu)成不了天然的應(yīng)力拱，這么的結(jié)果就使坍塌很簡(jiǎn)單呈現(xiàn)，土層含水量高，流沙景象將會(huì)呈現(xiàn)在粉細(xì)砂土層，這關(guān)于運(yùn)用暗挖法進(jìn)行施工的施工人員必定要導(dǎo)致注重。施工進(jìn)行到粉細(xì)砂土層時(shí)，不要運(yùn)用有毒的化學(xué)漿液，而要選用預(yù)注酸性水玻璃加固土層的辦法來(lái)改善暗挖法，這么一來(lái)施工得以順利進(jìn)行的同時(shí)，環(huán)境也得到極好的維護(hù)。

5.2大管棚技能

地鐵施工周圍環(huán)境適當(dāng)雜亂，上有修建物，下有網(wǎng)線、管道等，各種要素的存在影響了暗挖施工的進(jìn)程和作用，所以，對(duì)附近修建供給維護(hù)就能夠運(yùn)用大管棚超前支護(hù)法來(lái)進(jìn)行，這種辦法還能夠防止地表下沉。現(xiàn)期間，大管棚超前支護(hù)法在運(yùn)用暗挖法的地鐵施工中現(xiàn)已運(yùn)用得越來(lái)越廣泛，也取得了必定開展，可是全體水平仍是比較低線，需求不斷優(yōu)化和完善。結(jié)合中國(guó)現(xiàn)在暗挖法地鐵施工的實(shí)踐狀況，大管棚超前支護(hù)法一般選用的是直徑150米的長(zhǎng)管棚，這種標(biāo)準(zhǔn)的長(zhǎng)管棚現(xiàn)已在施工中取得了必定的作用，可是為了非常好地服務(wù)于地鐵施工建造，今后長(zhǎng)管棚力求向直徑60米擺布開展，施行起來(lái)高效快捷，難度也下降，節(jié)省了很多人力物力財(cái)力，作用卻一點(diǎn)點(diǎn)不減。

結(jié)語(yǔ)

（1）豎井存渣基坑深度增加，要深于2m，增加地面渣土池存放容量。（2）盡可能增加橫通道的寬度，給三輪車調(diào)頭增加空間和縮短時(shí)間。（3）地面鋼筋加工、吊運(yùn)，渣土外運(yùn)，混凝土運(yùn)輸，攪拌站砂石料運(yùn)輸?shù)雀鞴ば驊?yīng)滿足平行施工。（4）洞內(nèi)施工要晝夜分班施工，各施工車輛要配齊，保證完好率。（5）根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)開挖實(shí)際進(jìn)度，提前籌劃結(jié)構(gòu)施工進(jìn)度。（6）在保證安全的前提下，提高運(yùn)輸各環(huán)節(jié)的速度，縮短個(gè)別運(yùn)輸工序時(shí)間，比如鋼筋地面運(yùn)輸、捆綁、起吊。（7）加大三輪車的斗容量。

參考文獻(xiàn)

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