地鐵明挖段是指在地鐵建設過程中,采用明挖法進行隧道開挖的區段。明挖法是一種常見的隧道開挖方法,通過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說,施工過程更加直觀,可以更好地控制施工質量和進度。
明挖段通常適用于地質條件較好、地下水位較低的區域,施工速度較快,對周圍環境的影響相對較小。
地鐵明挖段是指地鐵隧道開挖過程中,從地面開始挖掘至地下一定深度后,將隧道頂部和側壁的土方開挖出來,形成一個相對較寬的明挖段,以便于進行施工和后續的支護工作。
在地鐵明挖段中,通常會設置一些支撐結構,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,還會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。
明挖段的開挖深度和寬度根據地鐵隧道的設計要求和地質條件等因素而定,一般需要進行詳細的地質勘探和工程設計。明挖段的施工需要嚴格控制土方開挖和支護工作的質量和進度,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的明挖法,本次內容將分為五個部分:明挖法的概述,圍護結構施工,土方開挖及支撐體系施工,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量、地層適應性強、施工工期較短、造價低等優點,近年來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、明挖法的優缺點
優點:
(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,明挖法的施工場地比較開闊,工作面較多,可以組織大量人員、設備、材料、機具等進行快速施工。
(3)便于控制施工安全、質量和進度:明挖法的施工工序和作業面大部分可以直接觀察和檢查,施工項目便于檢測,安全隱患便于發現,安全措施便于制訂和落實,應急搶險救援場地條件比較好,因此施工的安全、質量和進度容易控制。
(4)在拆遷量小的情況下,工程造價較低:明挖法和礦山法、盾構法相比,人員投人相對較少,設備相對簡單,施工效率相對較高,在拆遷量小的情況下,造價較低。
缺點:
(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、改移管線和樹木,必要時進行交通管制。
(2)受氣候、氣象條件變化影響大:在寒冷地區或大風、大霧、雨、雪、冰凍天氣,明挖法施工比較困難,容易出現險情。
(3)對環境影響校大:明挖法施工帶來的噪聲、粉塵、污水、振動等對環境影響比較大。此外,由于降水作業,可能引起地下水位下降、地面沉降、建筑物傾斜及地下管線破壞。
(4) 易發生基坑整體失穩破壞:在不良地質和復雜環境中,一旦設計或施工不當,會發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,停鉆進行泥漿循環,補漿保證漿面高度,觀察漿面不再下降時方可鉆進。
若仍漏漿,需在漿液里加纖維素,經過循環堵塞孔隙,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,將鋼護筒接長跟進。
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,放置一段時間后,再進行施鉆。
【質量通病及防治】
一、導管進水
1 現象
a、首次灌注導管下口進泥漿;
b、灌注中,導管接頭處進水;
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量,使水進入。
3 預防及治理方法:根據原因及時處理。
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。
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) 灌注時間過長,混凝土已初凝, 增大了下落的阻力。
3 治理方法
灌注開始不久發生堵管時, 可用長桿沖、搗或用振動器振動導管。若無效果, 拔出導管及鋼筋籠, 用鉆機重新成孔, 重新灌注。若不成應及時回填,按斷樁處理。
三、鋼筋籠在灌注混凝土時上浮
1 現象
鋼筋籠入孔加以固定,在灌注混凝土時,鋼筋籠向上浮移。
2 原因分析
混凝土向下灌注時, 其產生頂托力隨灌注時混凝土位能的大小, 灌注速度的快慢, 及混凝土的流動性變化。
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) 混凝土進入鋼筋籠一定深度后, 及時提導管 但注意導管埋入混凝土表面應不小于2 m。
四、灌注混凝土時樁孔坍孔
1 現象:發現護筒內泥漿水位忽然上升或擺動,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,可確定為坍孔。
2 原因分析
(1) 灌注混凝土過程中, 孔內外水頭高差不合理
(2) 護筒刃腳周圍漏水; 孔外堆放重物或有機械振動,使孔壁在灌注混凝土時坍孔。
(3) 導管卡掛鋼筋籠及堵管時,提管均易發生坍孔。
3 預防及治理方法
(1) 采取各種措施來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 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) 灌注過程中,由于導管埋入混凝土過深,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, 用鏈式滑車、千斤頂、卷揚機等設備進行試拔。
(2) 若拔不出時, 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, 儀器不精確,測錘及吊索不標準 或將過稠的漿渣、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。
【常見質量問題】