地铁暗挖车站大跨度扣拱施工方法研究.docx

地铁暗挖车站大跨度扣拱施工技术【摘要】地铁施工中洞桩法同其它工法一样，需要解决许多工程面临的实际问题，特别在大跨度洞室洞桩法扣拱施工技术中成功的实例很少，没有现成的经验可循，无论是在技术层面还是在理论层面的研究都比较少，未形成可以借鉴和推广的技术体系和理论体系，上述原因极大地制约了洞桩法的发展前景。本文针对这一难题，结合工体北路站的实际施工情况对洞桩法施工中大跨度扣拱施工方法做了分析与总结，可为类似工程借鉴.【关键词】地铁洞桩法大跨度扣拱1工程概况北京地铁10号线工体北路站（团结湖站）位于工体北路和东三环交叉十字路，站位与东三环路平行，呈南北走向，为全埋性地下车站.车站有效站台中心里程K18+729.464,全长187。014m。由于三环路中间的长虹高架立交桥，车站采用分离岛式暗挖结构，左右线分别位于桥梁两侧的辅路下，线间距45.5m，左右线两结构之间设联络通道、迂回风道各两条。车站结构断面为单拱单跨断面，净空10m，站台宽度为2x6m。车站设有四个出入，并预留与M16线换乘接通道接及站厅预留接，东西走向的M16线与本站形成“十”字换乘关系。车站结构东北角和西南角设两座风井，风井同时作为风道的施工竖井。车站主体采用“PBA”工法施工，风道采用“CRD"工法施工。车站平面图如图1。图1车站平面图2工程特点及难点环境特点：地面交通繁忙，建（构）筑物多，车站四个出入及二个风井均紧邻高大建筑物，车站主体结构下穿长虹立交桥.地下管线多。结构特点：车站为双层分离岛式车站，两站台间以联络通道及风道相连;马头门多，受力复杂，结构断面大，易产生群洞效应。断面变化多、接多。车站主体左右线分别位于长虹立交桥两侧，结构距桥桩仅2~3m。施工特点：车站暗挖规模大，附属结构多，断面形式变化多，工序转换频繁，结构空间受力复杂。主体采用“PBA”法施工，南端联络通道、风道及出入则采用“CRD”工法施工.针对车站大跨度扣拱施工主要难点有:要确保车站开挖支护过程中的结构稳定，防止在群洞开挖条件下地面出现过量沉降和坍塌；车站主体拱部为平拱结构，主拱大弧跨度达13。8m，且断面形式多，抬高与降低频繁，施工难度大；需要确保车站主体大弧开挖与扣拱施工过程中的洞室稳定和空间受力支护结构稳定。工体北路站初支扣拱作业跨度为：标准断面12.7机换乘断面13.8n.另外，车站结构拱部大部分位于粉细砂层中，且车站上方有多条雨污水管线，覆土厚度仅6。5m，地面交通繁忙，受地面动载作用明显。复杂的地面、地下环境及特殊地理环境对施工沉降要求严格，加之扣拱跨度大、地质条件复杂，固大跨度扣拱技术成功与否直接关系到车站建设的安全和进度。3施工方案制定技术方案的总原则是少分块、快封闭，尽量减少荷载转换次数和地层被扰动的次数。导洞掘进和主拱施工遵循“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测”及“先护后挖,及时支撑”的原则。从竖井进入两侧导洞施工，导洞贯通后施作灌注桩。适时凿除桩头后施作桩顶钢筋混凝土纵梁。以此在导洞内施作主体结构拱边段，回填支护后背与导洞初期支护之间空间。以注浆小导管加固拱部地层，开挖上部土体，施作车站主体上部初期支护（以下简称主拱），并与两侧拱边段联成整体。在主拱的保护下开挖土体并施作中板和上部拱墙二次衬砌结构。分层实施下部开挖，分层架设横撑和实施桩间初期支护，然后进行下部主体结构施作，如下图：（图2洞桩施工步序图）图2洞桩施工步序图4施工方法车站主体结构采用城门洞形设计，分上下两层，上层为拱形、下层为矩形,拱部结构形式为复合式衬砌，侧墙采用边桩及内衬墙间夹柔性防水层的重合墙结构。主体结构标准断面站厅层净空为5.65mxlO.Om,站台层净空为6.08mxlO.Om,拱部采用长管棚与巾32x3o25超前小导管注浆加固地层，格栅钢架、喷射球作初期支护。二次衬砌采用C30S10模注钢筋混凝土。主体结构标准断面型式如图2;根据拟定的扣拱施工方案，桩顶冠梁、边拱、主拱及开部位施工成为扣拱的关键，其中主拱施工时还需要进行小导管超前加固。HU.OH倾后虹：图3主体结构标准断面结构4。1桩顶冠梁与边拱施工主体钻孔桩完成后，凿除桩顶部分混凝土，凿除后桩头混凝土必须能达到设计强度要求，以确保冠梁与桩头的连接质量。清洗导洞底部的泥浆和残余灰浆，用水准仪抄平.按设计长度接长孔桩锚入冠梁的钢筋，孔桩主筋采用直螺纹套筒连接，然后安装冠梁钢筋。边拱格栅与纵梁连接方式包括：梁内预埋地脚螺栓与钢板，格栅节点板与钢板栓接；梁内预埋地脚螺栓与钢板，格栅节点板与钢板焊接；边拱格栅锚入纵梁内.采用预埋钢板方式操作简单，但振捣时易跑位，钢板倾斜度不易控制，钢板下混凝土振捣不密实，边拱格栅直接锚入纵梁内，格栅控制点位置准确、锚固效果好，需要