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摘要:结合该地铁车站实际的上软下硬的地质条件,充分考虑实际施工中设备选型对周边岩体的扰动大小,从原来招标设计施工方案与建议后的优化变更设计施工方案,在工程造价、施工风险、管线安全风险等方面阐述紧邻城区主管道地铁车站风亭围护结构施工的成功经验。
关键词:φ2.2m供水管;上软下硬;紧邻
中图分类号:TK284文献标识码: A 文章编号:
1概述
某市地铁换乘车站1号风亭段距离该市φ2.2m供水管距离仅为2m左右,管线下存在<3-10>全新统冲洪积中砂且紧邻<10-4>微风化混合片麻岩,原设计采用600mm厚連续墙如图1所示,1号风亭组局部位于<3-10>全新统冲洪积中砂层中,砂层厚度最厚达4.2m,砂层<3-10>下紧邻的<10-4>微风化混合片麻岩岩石强度最高值为130MPa,地质断面如图2所示。
图1原来招标设计1号风亭组围护结构平面示意图
图21号风亭组地质断面示意图
2原设计施工方案的不利风险因素
1、设备选型方面
该地铁车站1号风亭处施工场地狭小,如果采用原设计槽宽600mm的地下连续墙,因为地下连续墙钢筋笼子问题,需要配套选取50T以上的履带吊、槽臂机等机械设备,不利于该地铁车站1号风亭处施工场地的布置规划,设备安全隐患高。
2、施工工法选择方面
该车站1号风亭结构底板处主要位于<10-4>微风化混合片麻岩中,部分槽段穿越<3-10>全新统冲洪积中砂,因为微风化混合片麻岩强度较高,施工过程中普遍需要采用冲击钻机,槽宽600mm的地下连续墙成槽周期较长,不利于地下连续墙槽段稳定。
3、对周边砂层扰动情况
原设计采用幅宽6000mm,槽宽600mm的连续墙,因为幅宽、槽宽较大,下部基岩较硬,成槽过程中反复冲击扰动,对砂层扰动较大,将会出现塌槽的危险,势必对2.2m供水管土体造成扰动,存在2.2m供水管因周边土体扰动应力集中而发生变形。
3优化变更设计施工方案及其优点
针对该地铁车站1号风亭在设备选型、施工工法选择、对周边土体扰动过大等风险因素,建议采用优化变更设计施工方案如图3、4所示,优化后的工程造价对比情况详见表1、2所示。
表1 方案变更前的工程造价表
表2 方案变更后的工程造价表
图3 优化变更设计1号风亭组围护结构平面示意图
图4 优化变更设计1号风亭组围护结构细部放大图
1、造价对比方面
建议后的优化变更设计施工方案与原来招标设计施工方案在工程造价方面对比,造价大大降低,节约了建设单位的资金投入,经济效益明显。
2、设备选型方面
建议后的优化变更设计施工方案采用φ800mm钻孔灌注桩+φ600mm双管旋喷桩替代槽宽600mm的地下连续墙,需配套的施工设备如:35T汽车吊、冲击钻机,相对于600mm的地下连续墙配套施工使用的50T以上的履带吊、槽臂机等机械设备体积小,便于该地铁车站1号风亭处施工场地的布置规划,设备安全隐患大大降低。
3、施工工法选择方面
采用φ800mm钻孔灌注桩替代槽宽600mm的地下连续墙,成孔周期比成槽周期大大缩短,φ800mm钻孔灌注桩单孔的水下砼灌注方量也只有600mm的地下连续墙下砼灌注方量的1/5左右,大大降低了泥浆护臂坍塌的可能性。
4、对周边砂层扰动情况
采用φ800mm钻孔灌注桩替代槽宽600mm的地下连续墙,成孔面积小,钻孔过程中土体拱效应显著,泥浆护臂效果更加理想,在下穿砂层过程中扰动最小,对φ2.2m供水管土体造成扰动大大将底,是施工φ2.2m供水管周边该地铁车站1号风亭围护结构较理想的施工方案。
5、技术保障方面
采用φ800mm钻孔灌注桩+φ600mm双管旋喷桩的形式,并且在φ600mm双管旋喷桩桩心位置增加了袖阀管,一旦φ2.2m供水管沉降过大,可以通过袖阀管补偿注浆的方式,围护φ2.2m供水管周边土体稳定,防止应土体扰动而应力集中发生变形。
4结语
近年来城市轨道交通快速发展,但是市政管线经常在地铁施工过程中遭到破坏,而影响市民正常的生活。如何在保证既有市政管线安全的前提下,进行地下轨道交通的建设已经成为一个值得深入研究、探讨的课题。紧邻城区主管道地铁车站风亭围护结构施工方案优化,在技术上是可行的,在施工质量和处理效果上是好的,对于既有市政管线的安全保护是有利的。选择优化变更设计施工方案,不但技术上可行、经济上合理,而且极大地降低了施工过程中对周边管线破坏的可能,此技术方案可在类似地铁结构施工过程中推广运用。
关键词:φ2.2m供水管;上软下硬;紧邻
中图分类号:TK284文献标识码: A 文章编号:
1概述
某市地铁换乘车站1号风亭段距离该市φ2.2m供水管距离仅为2m左右,管线下存在<3-10>全新统冲洪积中砂且紧邻<10-4>微风化混合片麻岩,原设计采用600mm厚連续墙如图1所示,1号风亭组局部位于<3-10>全新统冲洪积中砂层中,砂层厚度最厚达4.2m,砂层<3-10>下紧邻的<10-4>微风化混合片麻岩岩石强度最高值为130MPa,地质断面如图2所示。
图1原来招标设计1号风亭组围护结构平面示意图
图21号风亭组地质断面示意图
2原设计施工方案的不利风险因素
1、设备选型方面
该地铁车站1号风亭处施工场地狭小,如果采用原设计槽宽600mm的地下连续墙,因为地下连续墙钢筋笼子问题,需要配套选取50T以上的履带吊、槽臂机等机械设备,不利于该地铁车站1号风亭处施工场地的布置规划,设备安全隐患高。
2、施工工法选择方面
该车站1号风亭结构底板处主要位于<10-4>微风化混合片麻岩中,部分槽段穿越<3-10>全新统冲洪积中砂,因为微风化混合片麻岩强度较高,施工过程中普遍需要采用冲击钻机,槽宽600mm的地下连续墙成槽周期较长,不利于地下连续墙槽段稳定。
3、对周边砂层扰动情况
原设计采用幅宽6000mm,槽宽600mm的连续墙,因为幅宽、槽宽较大,下部基岩较硬,成槽过程中反复冲击扰动,对砂层扰动较大,将会出现塌槽的危险,势必对2.2m供水管土体造成扰动,存在2.2m供水管因周边土体扰动应力集中而发生变形。
3优化变更设计施工方案及其优点
针对该地铁车站1号风亭在设备选型、施工工法选择、对周边土体扰动过大等风险因素,建议采用优化变更设计施工方案如图3、4所示,优化后的工程造价对比情况详见表1、2所示。
表1 方案变更前的工程造价表
表2 方案变更后的工程造价表
图3 优化变更设计1号风亭组围护结构平面示意图
图4 优化变更设计1号风亭组围护结构细部放大图
1、造价对比方面
建议后的优化变更设计施工方案与原来招标设计施工方案在工程造价方面对比,造价大大降低,节约了建设单位的资金投入,经济效益明显。
2、设备选型方面
建议后的优化变更设计施工方案采用φ800mm钻孔灌注桩+φ600mm双管旋喷桩替代槽宽600mm的地下连续墙,需配套的施工设备如:35T汽车吊、冲击钻机,相对于600mm的地下连续墙配套施工使用的50T以上的履带吊、槽臂机等机械设备体积小,便于该地铁车站1号风亭处施工场地的布置规划,设备安全隐患大大降低。
3、施工工法选择方面
采用φ800mm钻孔灌注桩替代槽宽600mm的地下连续墙,成孔周期比成槽周期大大缩短,φ800mm钻孔灌注桩单孔的水下砼灌注方量也只有600mm的地下连续墙下砼灌注方量的1/5左右,大大降低了泥浆护臂坍塌的可能性。
4、对周边砂层扰动情况
采用φ800mm钻孔灌注桩替代槽宽600mm的地下连续墙,成孔面积小,钻孔过程中土体拱效应显著,泥浆护臂效果更加理想,在下穿砂层过程中扰动最小,对φ2.2m供水管土体造成扰动大大将底,是施工φ2.2m供水管周边该地铁车站1号风亭围护结构较理想的施工方案。
5、技术保障方面
采用φ800mm钻孔灌注桩+φ600mm双管旋喷桩的形式,并且在φ600mm双管旋喷桩桩心位置增加了袖阀管,一旦φ2.2m供水管沉降过大,可以通过袖阀管补偿注浆的方式,围护φ2.2m供水管周边土体稳定,防止应土体扰动而应力集中发生变形。
4结语
近年来城市轨道交通快速发展,但是市政管线经常在地铁施工过程中遭到破坏,而影响市民正常的生活。如何在保证既有市政管线安全的前提下,进行地下轨道交通的建设已经成为一个值得深入研究、探讨的课题。紧邻城区主管道地铁车站风亭围护结构施工方案优化,在技术上是可行的,在施工质量和处理效果上是好的,对于既有市政管线的安全保护是有利的。选择优化变更设计施工方案,不但技术上可行、经济上合理,而且极大地降低了施工过程中对周边管线破坏的可能,此技术方案可在类似地铁结构施工过程中推广运用。