地鐵明挖段是指在地鐵建設過(guò)程中,采用明挖法進(jìn)行隧道開(kāi)挖的區段。明挖法是一種常見(jiàn)的隧道開(kāi)挖方法,通過(guò)在地面上挖掘出隧道的輪廓,然后逐步向下挖掘,最后形成完整的隧道結構。
明挖段相對于盾構法來(lái)說(shuō),施工過(guò)程更加直觀(guān),可以更好地控制施工質(zhì)量和進(jìn)度。
明挖段通常適用于地質(zhì)條件較好、地下水位較低的區域,施工速度較快,對周?chē)h(huán)境的影響相對較小。
地鐵明挖段是指地鐵隧道開(kāi)挖過(guò)程中,從地面開(kāi)始挖掘至地下一定深度后,將隧道頂部和側壁的土方開(kāi)挖出來(lái),形成一個(gè)相對較寬的明挖段,以便于進(jìn)行施工和后續的支護工作。
在地鐵明挖段中,通常會(huì )設置一些支撐結構,如鋼筋混凝土支撐、鋼支撐、鋼板樁等,以支撐隧道的側壁和底部,防止土體坍塌和隧道變形。同時(shí),還會(huì )在明挖段內設置一些排水設施,以便于排除地下水和雨水等,確保隧道的穩定和安全。
明挖段的開(kāi)挖深度和寬度根據地鐵隧道的設計要求和地質(zhì)條件等因素而定,一般需要進(jìn)行詳細的地質(zhì)勘探和工程設計。明挖段的施工需要嚴格控制土方開(kāi)挖和支護工作的質(zhì)量和進(jìn)度,以確保地鐵隧道的安全和可靠性。
在地鐵工程施工中,我們常見(jiàn)的方法有明挖法、暗挖法、蓋挖法三種方法,今天我們就單單介紹最為常見(jiàn)的明挖法,本次內容將分為五個(gè)部分:明挖法的概述,圍護結構施工,土方開(kāi)挖及支撐體系施工,防水施工,主體結構施工。
一、地鐵明挖施工概述
1、明挖施工概述
地鐵車(chē)站施工常用的有明挖法、蓋挖法、暗挖法三種方法,不常用的還有鋪蓋法、擴挖法等,明挖法施工最為普遍。明挖法是在一定支護體系的保護下開(kāi)挖基坑,然后在基坑內施作地下工程主體結構的施工方法。
由于明挖法易于保證施工安全質(zhì)量、地層適應性強、施工工期較短、造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn),近年來(lái)在國內各城市中得到普遍應用,北京市甚至提出了“能明則明、能盾則盾”的地鐵施工原則。
2、明挖法的優(yōu)缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn):
(1)便于設計:明挖法邊坡支護結構、支撐和錨固體系受力比較明確,便于選擇合理的設計方案和參數。
(2)便于快速施工:一般情況下,明挖法的施工場(chǎng)地比較開(kāi)闊,工作面較多,可以組織大量人員、設備、材料、機具等進(jìn)行快速施工。
(3)便于控制施工安全、質(zhì)量和進(jìn)度:明挖法的施工工序和作業(yè)面大部分可以直接觀(guān)察和檢查,施工項目便于檢測,安全隱患便于發(fā)現,安全措施便于制訂和落實(shí),應急搶險救援場(chǎng)地條件比較好,因此施工的安全、質(zhì)量和進(jìn)度容易控制。
(4)在拆遷量小的情況下,工程造價(jià)較低:明挖法和礦山法、盾構法相比,人員投人相對較少,設備相對簡(jiǎn)單,施工效率相對較高,在拆遷量小的情況下,造價(jià)較低。
缺點(diǎn):
(1)拆遷工作量大,擾民大,影響交通:在城市采用明挖法施工,一般情況下,需要拆遷建筑物、改移管線(xiàn)和樹(shù)木,必要時(shí)進(jìn)行交通管制。
(2)受氣候、氣象條件變化影響大:在寒冷地區或大風(fēng)、大霧、雨、雪、冰凍天氣,明挖法施工比較困難,容易出現險情。
(3)對環(huán)境影響校大:明挖法施工帶來(lái)的噪聲、粉塵、污水、振動(dòng)等對環(huán)境影響比較大。此外,由于降水作業(yè),可能引起地下水位下降、地面沉降、建筑物傾斜及地下管線(xiàn)破壞。
(4) 易發(fā)生基坑整體失穩破壞:在不良地質(zhì)和復雜環(huán)境中,一旦設計或施工不當,會(huì )發(fā)生邊坡滑移或基坑整體失穩,可能造成重大人員傷亡和災害。
3、明挖施工工藝流程
增大泥漿比重和粘度,停止除砂,停鉆進(jìn)行泥漿循環(huán),補漿保證漿面高度,觀(guān)察漿面不再下降時(shí)方可鉆進(jìn)。
若仍漏漿,需在漿液里加纖維素,經(jīng)過(guò)循環(huán)堵塞孔隙,使滲漏漿得以控制。
若鋼護筒底口漏漿,在采用上述措施得不到控制后,將鋼護筒接長(cháng)跟進(jìn)。
在采用上述措施后,若漏漿得不到控制,要停機提鉆,填充粘土,放置一段時(shí)間后,再進(jìn)行施鉆。
【質(zhì)量通病及防治】
一、導管進(jìn)水
1 現象
a、首次灌注導管下口進(jìn)泥漿;
b、灌注中,導管接頭處進(jìn)水;
c、灌注中,導管下口涌入泥漿。
2 原因分析
(1) 首次灌注混凝土總量計算不當
(2) 未連續灌注, 導管內氣囊高壓將導管間封水橡皮墊擠出:接頭不嚴密, 水從接口處漏入導管。
(3) 測深誤判導管提升過(guò)量,使水進(jìn)入。
3 預防及治理方法:根據原因及時(shí)處理。
二、導管堵管
1 現象
導管已提升很高, 底口埋入混凝土接近1 m。仍不能涌翻上來(lái)。
2 原因分析
(1) 各種原因使混凝土離析,粗骨料集中而造成導管堵塞。
(2) 灌注時(shí)間過(guò)長(cháng),混凝土已初凝, 增大了下落的阻力。
3 治理方法
灌注開(kāi)始不久發(fā)生堵管時(shí), 可用長(cháng)桿沖、搗或用振動(dòng)器振動(dòng)導管。若無(wú)效果, 拔出導管及鋼筋籠, 用鉆機重新成孔, 重新灌注。若不成應及時(shí)回填,按斷樁處理。
三、鋼筋籠在灌注混凝土時(shí)上浮
1 現象
鋼筋籠入孔加以固定,在灌注混凝土時(shí),鋼筋籠向上浮移。
2 原因分析
混凝土向下灌注時(shí), 其產(chǎn)生頂托力隨灌注時(shí)混凝土位能的大小, 灌注速度的快慢, 及混凝土的流動(dòng)性變化。
3 預防措施
(1) 鋼筋骨架上端在孔口處與護筒相接固定。
(2) 灌注中, 應放慢混凝土灌注速度,。
(3) 混凝土進(jìn)入鋼筋籠一定深度后, 及時(shí)提導管 但注意導管埋入混凝土表面應不小于2 m。
四、灌注混凝土時(shí)樁孔坍孔
1 現象:發(fā)現護筒內泥漿水位忽然上升或擺動(dòng),隨即驟降并冒出氣泡,為坍孔征兆。用測錘探測與理論深度相差很多時(shí),可確定為坍孔。
2 原因分析
(1) 灌注混凝土過(guò)程中, 孔內外水頭高差不合理
(2) 護筒刃腳周?chē)┧? 孔外堆放重物或有機械振動(dòng),使孔壁在灌注混凝土時(shí)坍孔。
(3) 導管卡掛鋼筋籠及堵管時(shí),提管均易發(fā)生坍孔。
3 預防及治理方法
(1) 采取各種措施來(lái)穩定孔內水位及防止護筒及孔壁漏水。
(2) 用吸泥機吸出坍入孔內的泥土保持水頭度,不再坍孔, 可繼續灌注。
(3) 如用上法處治坍孔仍不停時(shí) 或坍孔部位較深, 回填粘土, 重新鉆孔。
五、埋導管事故
1 現象
導管從混凝土中提升費勁,甚至拔不出,造成埋管事故。
2 原因分析
(1) 灌注過(guò)程中,由于導管埋入混凝土過(guò)深,一般往往大于6 m。
(2) 由于各種原因,部分混凝土初凝, 抱住導管。
(3) 導管卡掛鋼筋籠
3 治理方法
(1) 埋導管時(shí), 用鏈式滑車(chē)、千斤頂、卷?yè)P機等設備進(jìn)行試拔。
(2) 若拔不出時(shí), 按斷樁處理。
六、樁頭澆注高度短缺
1 現象:已澆注的樁身混凝土, 沒(méi)有達到設計樁頂標高再加上50cm的高度。
2 原因分析
(1) 由于探測時(shí), 儀器不精確,測錘及吊索不標準 或將過(guò)稠的漿渣、坍落土層誤判為混凝土表面。
(2) 未在樁頂設計標高值上,增加50cm的預留高度。
3 治理方法
(1) 采用準確的水下混凝土表面測探,用取樣盒等容器直接取樣, 鑒定良好混凝土面的位置。
(2) 增加50cm的計算樁長(cháng)。
【常見(jiàn)質(zhì)量問(wèn)題】