JIAN SHE YAN JIU210Di tie che zhan gai wa shun zuo fashi gong fen xi yu yan jiu地铁车站盖挖顺作法 施工分析与研究姜田本文通过对几种常用的施工工法进行对比分析,同时在按同样的方法进行封堵桩另一侧的结构施工。结合具体的工程实例及计算分析,得出以下结论:盖挖顺(2)跨路口暗挖法施工:先对实施暗挖区段的地层作法能很好的解决城市地铁建设中的十字路口范围的交通进行加固处理,后直接进行跨路口范围的施工,对路口交疏解问题;永久盖板体系的配筋应根据支座边界条件的变通无影响。化进行包络设计;临时立柱的受力应根据边界条件及地质(3)盖挖顺作法施工:首先完成路口范围的围护结情况精确计算。构、盖板、临时立柱施工,待盖板强度达到要求后利用临随着地铁建设的迅速发展,全国很多城市都在进行城时立柱作为传力途径,即可回填覆土并将交通导行至盖板市地铁建设。地铁车站多数设置在十字路口范围的路面以上。后分层开挖土方、架设支撑,再自下而上施作地下结构。下,以方便各个象限出入口位置的设置,但这样以来路口(4)盖挖逆作法施工:首先完成路口范围的围护结的双向交通就受到制约即无法满足地铁施工与城市交通的构、盖板、永久立柱施工,待盖板强度达到要求后利用永要求。地铁车站常用的施工方法为明挖法,遇路口时可采久立柱作为传力途径,即可回填覆土并将交通导行至盖板用封堵桩倒边施工的方法处理;亦可采用暗挖法施工;其上。利用各层结构板和结构梁作为基坑的水平支撑,自上次还可采用盖挖顺作或盖挖逆作法施工。而下分层开挖土方、由上至下逐层施作地下结构。1.工程方案比选一、施工方法简介经表1比选推荐采用盖挖顺作法施工。(1)明挖封堵桩倒边法施工:首先完成路口一侧围2.工程实例护结构及封堵桩的施工,后分层开挖土方、架设支撑,再(1)工程概况自下而上施作地下结构;待梁、板、柱、墙结构混凝土达某市轨道交通1号线为双柱三跨岛式车站,车站位于到强度后回回填覆土,后将交通导行至施工好的结构上,十字交叉路口地下,沿东西向布置。车站总长度251米,表1 工程方案比选工 艺优 点缺 点1.施工方法及结构防水简单,技术成熟可靠,施工质量1.交通导改时间长,施工对周围环境及地面交通影响较大。明挖法封堵桩倒边施工容易保证。2.分期施工连接节点处需预留大量钢筋接驳器。2.土建工程风险小、造价低。3.施工组织不够灵活,制约影响盾构施工工期。4.桩体破除量大,施工周期长。1.车站站厅层分离,使用功能很差。2.施工工艺复杂。跨路口暗挖法施工1.对地面交通无影响。3.施工质量控制难度很大。4.施工工期最长。5.施工风险大。6.施工造价最高。1.对地面交通影响时间短。1.施工工艺复杂。盖挖逆作方案2.穿越路口的地下管线仅需短暂的改迁一次便可恢复至2.施工质量控制难度较大。原位。3.施工工期较长。3.能有效的保护周边管线安全4.造价较高。1.对地面交通影响时间短。2.穿越路口的地下管线仅需短暂的改迁一次便可恢复至盖挖顺作方案原位。3.能有效的保护周边管线安全。1.需设置临时竖向支撑及桩基,土建工程造价略高。4.施工组织灵活,能够沿纵向快速贯通主体结构,为盾构施工创造便利条件。技术应用表2 各土层力学指标表土层名称层厚/m重度/(kN·m-3)桩侧阻力标准值/ kPa桩端阻力标准值/ kPa粘聚力c/ kPa内摩擦角φ/(°)杂填土0.8160/510黄土状粉质粘土3-13.51825/2815黄土状粉质粘土3-24.918.540/2027粉质粘土5.118.548/3018细中砂2.319701500030中粗砂9.519.5801800038图1 施工阶段有限元分析模型图图2 使用阶段有限元分析模型图横向弯矩纵向弯矩图3 施工阶段路面板弯矩包络图(单位:kN·m/m)横向弯矩纵向弯矩图4 使用路面板弯矩包络图(单位:kN·m/m)标准段宽度为21.3米,盾构扩大段宽度为23.9米,基坑(3)支护结构方案设计深度为16.7~18.1米。东西规划道路宽度为60米,南北车站基坑采用D800@1300旋挖桩,盖挖范围设置两规划路宽60m,均属于城市干道,人流、车流量大。道道钢管支撑,围护桩嵌固深度为9m。车站围护桩、冠梁路现状为双向六车道加两非机动车道,为解决十字路口处采用C30混凝土,盖板体系采用C40混凝土。临时立柱交通疏解问题,本站跨路口范围采用盖挖顺作法施工。及檩条采用Q235钢材。车站顶板作为永久盖板,施工阶(2)工程地质概况段与临时立柱组成受力体系承担其上的路面荷载,使用阶勘察揭露地层最大深度为43m,根据钻探资料及室段与主体梁柱组成受力体系承担其上的路面荷载。内土工试验结果,按地层沉积年代、成因类型,将本工程3.工程实例分析勘探范围内的土层划分为人工堆积层(Qml)、新近沉积层(1)模型介绍4al)、第四系全新统冲洪积层(Q4al+pl)、第四系上更新计算模型采用Midas进行三维建模,围护桩、中立统冲洪积层(Q3al+pl)四大层。具体各土层力学指标见表2。柱及混凝土支撑采用梁单元,板墙结构面板采用板单元模211(QJIAN SHE
YAN JIU
施工阶段路面梁弯矩
图5 路面梁弯矩包络图(单位:kN·m)
使用阶段路面梁弯矩
图6 临时立柱轴力图图7 临时立柱弯矩图
拟。基坑侧面围护桩采用只受压弹簧,基坑下侧采用双向弹簧线性弹簧,弹簧刚度采用水平基床系数,桩基底端采用固结。根据最不利荷载组合,求出最大弯矩和最大剪力。
(2)路面板、梁受力分析根据计算结果可以看出:路面板最大横向弯矩包络值为565kN·m,最大纵向弯矩包络值为618 kN·m。路面梁最大正弯矩包络值为3120kN·m,最大负弯矩包络值为4321 kN·m。
板带纵、横下部纵筋:计算As=3509mm2,实配10E25(4910mm2,ρ=0.71%)。
(3)临时立柱受力分析
根据计算结果可以看出:临时立柱最大轴力为3720KN,临时立柱最大弯矩为106KN·m,经计算格
构柱长细比为96<150,稳定性验算123 Mpa<205 Mpa,满足要求。
二、结语
(1)盖挖顺作法能很好的解决城市地铁建设中的十字路口范围交通疏解问题。
(2)永久盖板体系的配筋应根据支座边界条件的变化进行包络设计
(3)临时立柱的受力应根据边界条件及地质情况精确计算。
(作者单位:广州地铁设计研究院股份有限公司西安分公司)
212