地鐵車(chē)站施工方法(工藝)與適用條件-二建市政實(shí)務(wù)考點(diǎn)
2020年二級建造師報名在即,考生們都在積極備考,但有許多考生可能在這個(gè)階段會(huì )不知從何下手來(lái)進(jìn)行學(xué)習,小編為大家整理了二級建造師《市政公用工程管理與實(shí)務(wù)》的一些知識點(diǎn)與考點(diǎn),希望對考生們有所幫助。
考點(diǎn):地鐵車(chē)站施工方法(工藝)與適用條件
(一)明挖法施工
(1)明挖法是指在地鐵施工時(shí)挖開(kāi)地面,由上向下開(kāi)挖土石方至設計標高后,自基底由下向上進(jìn)行結構施工,當完成地下主體結構后回填基坑及恢復地面的施工方法。蓋挖法是由地面向下開(kāi)挖至一定深度后,將頂部封閉,其余的下部工程在封閉的頂蓋下進(jìn)行施工的一種方法。
(2)在地面建筑物少、拆遷少、地表干擾小的地區修建淺埋地下工程通常采用明挖法。明挖法按開(kāi)挖方式分為放坡明挖和不放坡明挖兩種。放坡明挖法主要適用于埋深較淺、地下水位較低的城郊地段,邊坡通常進(jìn)行坡面防護、錨噴支護或土釘墻支護;不放坡明挖是指在圍護結構內開(kāi)挖,主要適用于場(chǎng)地狹窄及地下水豐富的軟弱圍巖地區。圍護結構形式主要有地下連續墻、人工挖孔樁、鉆孔灌注樁、鉆孔咬合樁、SMW工法、工字鋼樁和鋼板樁等。
(3)明挖法是修建地鐵車(chē)站的常用施工方法,具有施工作業(yè)面多、速度快、工期短、易保證工程質(zhì)量、工程造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)。因此,在地面交通和環(huán)境條件允許的地方,應盡可能采用明挖法。
(4)圍護結構及其支撐體系關(guān)系到明挖法實(shí)施的成敗。常見(jiàn)的基坑內支撐結構形式有:現澆混凝土支撐、鋼管支撐和H形鋼支撐等。根據支撐方向的不同,可將支撐分為對撐、角撐和斜撐等,在特殊情況下,也有設置成環(huán)形梁的。當內支撐跨度較大時(shí),需在坑內設臨時(shí)立柱,當臨時(shí)立柱構造和位置恰當時(shí),以后可將其變?yōu)榻Y構的永久立柱。
(5)明挖法施工工序如下:圍護結構施工→降水(或基坑底土體加固)→第一層開(kāi)挖→設置第一層支撐→…→第n層開(kāi)挖→設置第n層支撐→最底層開(kāi)挖→底板混凝土澆筑→自下而上逐步拆支撐(局部支撐可能保留在結構完成后拆除)→隨支撐拆除逐步完成結構側墻和中板→頂板混凝土澆筑。明挖法車(chē)站施工工序如圖2K313011-1所示。
(二)蓋挖法施工
(2)蓋挖法具有諸多優(yōu)點(diǎn):
1)圍護結構變形小,能夠有效控制周?chē)馏w的變形和地表沉降,有利于保護鄰近建筑物和構筑物。
2)施工受外界氣候影響小,基坑底部土體穩定,隆起小,施工安全。
3)蓋挖逆作法用于城市街區施工時(shí),可盡快恢復路面,對道路交通影響較小。
【口訣:蓋挖優(yōu)點(diǎn):2個(gè)小,變形和隆起小】
蓋挖法也存在一些缺點(diǎn):
1)蓋挖法施工時(shí),混凝土結構的水平施工縫的處理較為困難。
2)蓋挖逆作法施工時(shí),暗挖施工難度大、費用高。
3)由于豎向出口少,需水平運輸,后期開(kāi)挖土方不方便。
4)作業(yè)空間小,施工速度較明挖法慢、工期長(cháng)。
【口訣:蓋挖缺點(diǎn):縫、難、貴】
蓋挖法每次分部開(kāi)挖與澆筑或襯砌的深度,應綜合考慮基坑穩定、環(huán)境保護、永久結構形式和混凝土澆筑作業(yè)等因素來(lái)確定。
(3)蓋挖法可分為蓋挖順作法及蓋挖逆作法。目前,城市中施工采用最多的是蓋挖逆作法。
1)蓋挖順作法
蓋挖順作法是在棚蓋結構施做后開(kāi)挖到基坑底,再從下至上施作底板、邊墻,最后完成頂板,故稱(chēng)為蓋挖順作法。臨時(shí)路面一般由型鋼縱、橫梁和路面板組成,其具體施工流程見(jiàn)下圖。由于主體結構是順作,施工方便,質(zhì)量易于保證,故順作法仍然是蓋挖法中的常用方法。
蓋挖順作法的圍護結構,根據現場(chǎng)條件、地下水位高低、開(kāi)挖深度以及周?chē)ㄖ锏泥徑潭瓤蛇x擇鋼筋混凝土鉆(挖)孔灌注樁或地下連續墻,對于飽和的軟弱地層應以剛度大、變形小、止水性能好的地下連續墻為首選方案。目前,蓋挖順作法中的圍護結構常用來(lái)作為主體結構邊墻體的一部分或全部。
在地鐵車(chē)站施工中,蓋挖順作工法一般是利用臨時(shí)性設施(較常用的是鋼結構)作輔助措施維持道路通行,在夜間將道路封鎖,掀開(kāi)蓋板進(jìn)行基坑土方開(kāi)挖或結構施工。
由上述可知,蓋挖順作法與明挖順作法在施工順序上和技術(shù)難度上差別不大,僅挖土和出土工作因受蓋板的限制,無(wú)法使用大型機械,需采用特殊的小型、高效機具。
2)蓋挖逆作法
蓋挖逆作法施工時(shí),先施作車(chē)站周邊圍護樁和結構主體樁柱,然后將結構蓋板置于圍護樁(墻)、柱(鋼管柱或混凝土柱)上,自上而下完成土方開(kāi)挖和邊墻、中板及底板襯砌的施工,蓋挖逆作法的具體施工流程見(jiàn)下圖。蓋挖逆作法是在明挖內支撐基坑基礎上發(fā)展起來(lái)的,施工過(guò)程中不需設置臨時(shí)支撐,而是借助結構頂板、中板自身的水平剛度和抗壓強度實(shí)現對基坑圍護樁(墻)的支護作用。
采用逆作法施工時(shí)要注意混凝土施工縫的處理問(wèn)題,由于它是在上部混凝土達到設計強度后再接著(zhù)往下澆筑的,而混凝土的收縮及析水,施工縫處不可避免地要出現縫隙,這將對結構的強度、耐久性和防水性產(chǎn)生不良影響。
針對混凝土施工縫存在的上述問(wèn)題,可采用直接法、注入法或充填法處理。其中直接法是傳統的施工方法,不易做到完全緊密接觸;注入法是通過(guò)預先設置的注入孔向縫隙內注入水泥漿或環(huán)氧樹(shù)脂;充填法是在下部混凝土澆筑到適當高度,清除浮漿后再用無(wú)收縮或微膨脹的混凝土或砂漿充填,充填的高度,用混凝土充填為1.0m;用砂漿充填為0.3m。為保證施工縫的良好充填,一般設置“V”形施工縫,其傾角以小于30°為宜。試驗證明注入法和充填法能保證結構的整體性。
(三)噴錨暗挖法
噴錨暗挖法對地層的適應性較廣,適用于結構埋置較淺,地面建筑物密集、交通運輸繁忙、地下管線(xiàn)密布,以及對地面沉降要求嚴格的城鎮地區地下構筑物施工。噴錨暗挖法施工遵循“新奧法”原理,而淺埋暗挖法是在新奧法基礎上發(fā)展起來(lái)的。
1.新奧法【口訣:新奧法:柔度、自承能力】
“新奧法”是應用巖體力學(xué)理論,以維護和利用圍巖的自承能力為基礎,采用錨桿和噴射混凝土為主要支護手段,控制圍巖的變形和松弛,使圍巖成為支護體系的組成部分,并通過(guò)對圍巖和支護的量測、監控來(lái)指導施工的工法。支護在與圍巖共同變形中承受的是形變應力。因此,要求初期支護有一定柔度,以利用和充分發(fā)揮圍巖的自承能力,而從減少地表沉陷的城市要求角度出發(fā),還要求初期支護有一定剛度。
2.淺埋暗挖法
在城鎮軟弱圍巖地層中,在淺埋條件下修建地下工程,以改造地質(zhì)條件為前提,以控制地表沉降為重點(diǎn),以格柵(或其他鋼結構)和錨噴作為初期支護手段,遵循“新奧法”大部分原理,按照“十八字”方針(即管超前、嚴注漿、短開(kāi)挖、強支護、快封閉、勤量測)進(jìn)行隧道的設計和施工,稱(chēng)之為淺埋暗挖技術(shù)。
【口訣:淺埋:前嚴短強快測(前沿短槍?zhuān)鞙y)】
淺埋暗挖法施工步驟是:先將小導管或管棚打入地層,然后注入水泥或化學(xué)漿液,使地層加固,再進(jìn)行短進(jìn)尺開(kāi)挖,在土層或不穩定巖體中每循環(huán)在0.5~1.0m,施做初期支護,隨后施做防水層,最后完成二次襯砌。當然,淺埋暗挖法的施工需利用監控測量獲得的信息進(jìn)行指導,這對施工安全與質(zhì)量都是非常重要的。
采用淺埋暗挖法時(shí)要注意其適用條件。首先,淺埋暗挖法不允許帶水作業(yè)。如果含水地層達不到疏干,帶水作業(yè)是非常危險的,開(kāi)挖面的穩定性時(shí)刻受到威脅,甚至發(fā)生塌方。大范圍的淤泥質(zhì)軟土、粉細砂地層,降水有困難或經(jīng)濟上選擇此工法不合算的地層,不宜采用此法。其次,采用淺埋暗挖法要求開(kāi)挖面具有一定的自立性和穩定性。我國規范對土壤的自立性從定性上提出了要求:工作面土體的自立時(shí)間,應足以進(jìn)行必要的初期支護作業(yè)。對開(kāi)挖面前方地層的預加固和預處理,視為淺埋暗挖法的必要前提,目的就在于加強開(kāi)挖面的穩定性,增加施工的安全性。
【口訣:淺埋的適用條件:不帶水、預處理】
常用的單跨隧道淺埋暗挖方法選擇(根據開(kāi)挖斷面大小)見(jiàn)圖2K313011-4。
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