CN110159270B - 既有地铁车站换乘节点暗挖段托举施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种既有地铁车站换乘节点暗挖段托举施工方法,按以下步骤进行:(1)在既有线主体结构的两侧开挖破除地连墙;(2)挖至既有线主体结构下方的换乘节点暗挖段处;(3)作新建主体结构,新建主体结构的负一层侧墙、顶板与既有线主体结构的负一层侧墙、顶板连接,新建主体结构的负二层侧墙、中板与既有线主体结构的负二层侧墙、中板连接,形成托举体系;(4)对换乘节点暗挖段处进行降水注浆加固;(5)对加固后的换乘节点暗挖段进行开挖,并进行暗挖段主体结构施工;(6)对剩余部分地连墙进行破除,并浇筑后浇带。同时对上述既有线主体结构与新建主体结构连接部位进行应力监测。本发明降低了开挖过程中既有结构沉降的风险。
Description
技术领域
本发明涉及暗挖施工技术领域,具体涉及一种既有地铁车站换乘节点暗挖段托举施工方法。
背景技术
随着国民经济的发展,城市地铁建设数量在日益增多,伴随着线路立体交叉规划的增多,换乘车站的数量也不断增加。在国内,换乘节点的预留多存在两种方式:第一种方式,先期施工的车站只为后期换乘节点负三层预留开挖条件,既只为后期车站施工预做围护结构(地连墙)和中间的支撑柱,从而使后期车站施工的换乘节点位置处于四周地连墙、上部为板(先期施工的车站底板)的封闭箱体状态;第二种方式,先期施工车站时,已将后期换乘节点负三层结构施作完成,后期施工过程只需将开口位置打开即可。而在地铁建设初期阶段,由于规划及线路走向的不稳定性,第一种预留方式居多,在预留下穿段土体及含水量较大情况下,后期施工对既有线的运营安全将产生较大影响,往往成为后期施工的重点和难点。
目前既有地铁车站换乘节点的常规施工是在既有线两侧明挖段主体结构与既有线结构之间整体预留后浇带,换乘节点暗挖段施工过程仅靠对开挖土体及支护体系超强加固形式控制既有结构下沉的传统模式。
公告号CN108589771A的发明专利公开了一种已运营地下车站增层换乘节点施工方法,包括:分层对称开挖增层换乘节点两侧基坑到基坑底部;边开挖边降水,施做车站主体结构,在节点处预留后浇带;在增层换乘节点顶部两侧的第一断面导洞暗挖,全断面注浆分段开挖土方和型钢支护,分段施做斜撑、续接内衬墙;在增层换乘节点底部的第二断面导洞暗挖,超前大管棚,全断面深孔注浆、分步开挖土方和型钢支护。实施本发明的已运营地下车站增层换乘节点施工方法,在保证地下车站已运营线路安全的基础上,在已运营地下车站下方增加大空间土方开挖施做换乘节点;可形成流水线作业,施工速度快、工程投入和施工风险低,安全可靠。
公告号CN108842820A的发明专利提供一种地铁车站换乘节点段基坑施工方法,包括划分施工区域、施工基坑围护结构、施作冠梁及顶部混凝土支撑、架设钢便桥、逐段逐层挖掘基坑及架设腰梁、挖掘节点区下凹坑、施作底板等步骤。地铁车站换乘段因无法设置出土孔或吊装孔,基坑施工相对困难, 采用本发明提供的技术方案,采取先施工标准区深度范围基坑,再施工节点区下凹坑,并在节点区基坑底部设置工作槽及衔接下坡道,有效解决节点段基坑开挖出土及设备进出问题。采用本发明提供的技术方案,施工工艺简便,速度快,投入少,在保证基坑施工安全和质量的前提下,能提高工效、缩短工期、降低成本,避免对路面交通秩序产生影响,给施工企业带来较好的经济效益和社会效益。
但上述技术方案在施工中存在着换乘节点处既有地铁车站下沉的问题。
发明内容
本发明的目的提供一种既有地铁车站换乘节点暗挖段托举施工方法。
为解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案:
既有地铁车站换乘节点暗挖段托举施工方法,按以下步骤进行:
(1)在既有线主体结构的两侧对称分层开挖,边开挖边破除既有线主体结构两侧的地连墙至既有线主体结构的底板上方位置处;
(2)继续向下开挖,挖至既有线主体结构下方的换乘节点暗挖段处,换乘节点暗挖段处对应的地连墙不破除;
(3)作新建主体结构,新建主体结构的负一层侧墙、顶板与既有线主体结构的负一层侧墙、顶板连接,新建主体结构的负二层侧墙、中板与既有线主体结构的负二层侧墙、中板连接,使新建主体结构与既有线主体结构连成整体,形成暗挖段施工过程的新建主体结构对既有线主体结构的托举体系;
(4)对换乘节点暗挖段处进行降水注浆加固;
(5)对加固后的换乘节点暗挖段进行开挖,并进行暗挖段主体结构施工;
(6)对剩余部分地连墙进行破除,并浇筑后浇带。
所述步骤(1)中新建主体结构的负一层、负二层结构与既有结构之间不设置后浇带,该位置地下连续墙随既有结构两侧土体开挖进行破除。
所述步骤(2)中新建主体结构的负三层结构与暗挖段结构连接处设置后浇带,该位置地下连续墙在两侧土体开挖过程中暂不破除,需待暗挖段结构完成后,再破除,施作后浇带。
所述步骤(3)中新建主体结构的负一层、负二层侧墙板及与既有线主体结构的负一层、负二层侧墙及板间的钢筋采用套筒连接,局部采用植筋的方式补充,新旧混凝土结合面充分凿毛并随新建主体结构同步浇筑混凝土。
所述步骤(4)中对换乘节点暗挖段处进行注浆和降水分层同步加固工艺,注浆和降水分层同步加固工艺地包括以下步骤:
1)在换乘节点暗挖段处的地连墙上打孔施工:
打孔施工包括检测孔施工、注浆孔施工和降水孔施工,其中,检测孔施工为在对应地连墙上打设检测孔;
注浆孔施工为在对应地连墙上部区域分层打设注浆孔,每层注浆孔由测量组按照注浆设计确定的注浆孔分布间距进行放样,由上至下依次为第1层注浆孔、第2层注浆孔……和第M层注浆孔;
降水孔施工为在对应地连墙下部区域分层打设降水孔,每层降水孔由测量组按照降水设计确定的降水孔分布间距进行放样,由上至下依次为第1层降水孔、第2层降水孔……和第N层降水孔;第N层降水孔为斜插降水孔,斜插降水孔斜插向下方;
2)孔隙水压力计和降水管的布置:
由检测孔处放置孔隙水压力计,孔隙水压力计的检测头位于换乘节点暗挖段处的暗挖土体内,以检测暗挖土体内的水压力;
每层降水孔内分别穿设暗挖土体布置降水管,由上至下依次为第1层降水管、第2层注降水管……和第N层降水管;
3)降水加固作业:降水加固作业分为前期降水加固阶段、中期降水加固阶段和后期降水加固阶段;
前期降水加固阶段:
先开始对第1层降水管进行真空降水作业,降水的同时对第1层注浆孔进行注浆作业,注浆孔注浆作业按照单孔注浆工艺进行;单孔注浆工艺即为封闭对应层所有注浆孔,然后选取其中一个注浆孔进行注浆,注浆完毕后开启下一个注浆孔;注浆压力需保证和下侧降水压力释放基本达到平衡状态,具体压差变化通过孔隙水压力计监测;
然后开始对第2层降水管进行真空降水作业,降水的同时对第2层注浆孔进行注浆作业,注浆作业按照单孔注浆工艺进行;注浆压力需保证和下侧降水压力释放基本达到平衡状态,具体压差变化通过孔隙水压力计监测;
依次作业,直至完成对第N层降水管的真空降水作业和完成对第M层注浆孔的注浆作业;
中期降水加固阶段:
先将第1层降水孔的降水管抽出形成调整注浆孔,然后按照单孔注浆工艺进行注浆作业,即封闭第1层调整注浆孔,选取其中一个调整注浆孔对其完成注浆,之后开启下一个调整注浆孔;第1层调整注浆孔进行注浆过程中,第2层及以下降水管进行持续真空降水作业,注浆压力需保证和下侧降水压力释放基本达到平衡状态,具体压差变化通过孔隙水压力计监测;
然后将第2层降水孔的降水管抽出形成调整注浆孔,对第2层调整注浆孔按照单孔注浆工艺进行注浆作业,注浆过程中第3层及以下降水管持续真空降水作业,注浆压力需保证和下侧降水压力释放基本达到平衡状态,具体压差变化通过孔隙水压力计监测;
依次作业,直至将第N-1层降水孔的降水管抽出形成调整注浆孔,对第N-1层调整注浆孔按照单孔注浆工艺进行注浆作业,注浆过程中第N层降水管持续真空降水作业,注浆压力需保证和下侧降水压力释放基本达到平衡状态,具体压差变化通过孔隙水压力计监测;
后期降水加固阶段:
从一侧开始,在第N层降水孔的相邻钻孔中间位置打设注浆孔,并封闭注浆孔相邻的降水孔,进行注浆降水作业,依次进行直至最后一个降水孔封闭;注浆压力需保证和下侧降水压力释放基本达到平衡状态,具体压差变化通过孔隙水压力计监测。
所述步骤(5)中对加固后的换乘节点暗挖段进行开挖采用先两侧导洞后中间土体工艺,地连墙分部破除后,暗挖段土体左右两侧导洞采用台阶法开挖,开挖完成后分组施做底板及侧墙;待两侧导洞内底板及侧墙施工完成对既有线主体结构形成支撑体系后,再进行中部土体分台阶开挖及底板施工。
既有线主体结构与新建主体结构连接部位在新旧混凝土交接处分多个断面安装混凝土应变计、混凝土表面应变计及钢筋计,对新旧混凝土交接处结构应力、应变进行监测,随时监控新旧结构间的托举效果,指导暗挖段土体加固、开挖施工。
既有线主体结构的站内监测主要采用测量机器人三维坐标监测与静力水准竖向位移监测两套自动化监测系统,形成对既有运营车站结构及线路的实时监测体系。
对换乘节点暗挖段处洞内监测主要采用拱顶沉降、拱底沉降及收敛监测。
本发明的有益效果是:
本发明取消换乘节点两侧明挖结构施工过程的后浇带施工工艺,直接将新建结构与既有结构连成整体,从而形成暗挖段施工过程的新建车站结构对既有结构的托举体系,并在充分利用新旧结构间应力应变监测、既有线结构自动化实时监测、暗挖段内沉降监测信息化监控手段,再辅以对暗挖段土体适当加固及开挖支护体系进行开挖,最大限度保证既有线下暗挖施工的过程安全及既有线运营安全。
本发明所形成的托举体系,在基底为粉细砂层等承载力较高的地质条件下,实现了在确保既有结构沉降控制基础上适当放松换乘节点暗挖段开挖过程对土体加固的高强度要求,并适当降低暗挖段开挖超前及初期支护体系要求。该施工方法不仅降低了开挖过程中既有结构沉降的风险,同时也节约了开挖土体超前加固及初期支护的施工成本。
本发明与同类型工程常规施工方法相比较,由于工序衔接紧密,工艺得到改进,达到了控制既有线沉降及隆起的目的,加快了施工进度,节约成本投入,形成较好的经济效益和社会效益。
本发明在对换乘节点暗挖段处进行注浆和降水分层同步加固工艺,实现了封闭空间条件下注浆和降水的分层同步进行,同时采用孔隙水压力计对降水及注浆压力进行监测保持压力平衡,达到了不影响既有地铁车站运营的条件下,快速完成封闭空间内降水加固土体的效果。施工进度明显增加,达到了控制既有线沉降及隆起的目的,有效抑制了前期施工中存在的流砂情况。
本发明既有线主体结构的与新建主体结构连接部位变形及应力监测主要采用在新旧混凝土交接处分多个断面安装混凝土应变计、混凝土表面应变计及钢筋计,对新旧混凝土交接处结构应力进行监测。在既有线主体结构的站内监测主要采用测量机器人三维坐标监测和静力水准竖向位移监测两套自动化监测系统,形成实时监测体系。换乘节点暗挖段洞内监测主要采用拱顶沉降、拱底沉降及收敛监测。通过以上项目的监测为后续暗挖施工提供监测数据,作为暗挖施工参数调整的依据。
附图说明
图1是本发明实施例的施工示意图;
图2是本发明实施例中注浆和降水分层同步加固工艺的施工示意图。
具体实施方式
如图1至图2所示,本实施例以某地铁站施工为例进行详细说明。
本实施例中,新建地铁车站为地下三层双柱岛式车站,车站主体结构为三层三跨矩形框架结构,采用明挖顺作法施工,其与既有线车站形成十字换乘站。既有线车站为地下两层站,换乘节点处既有线负二层底板即为新建线负二层中板,换乘节点位置采用暗挖法施工。既有线车站施工过程在换乘节点位置的底板下为新建线暗挖施工设置了两排800mm厚地下连续墙。
本实施例的既有地铁车站换乘节点暗挖段托举施工方法,按以下步骤进行:
(1)在既有线主体结构的两侧对称分层开挖,边开挖边破除既有线主体结构两侧的地连墙至既有线主体结构的底板上方2m位置处;
(2)继续向下开挖,挖至既有线主体结构下方的换乘节点暗挖段5处,换乘节点暗挖段5处对应的地连墙不破除;
(3)作新建主体结构,新建主体结构的负一层1侧墙、顶板与既有线主体结构的负一层11侧墙、顶板连接,新建主体结构的负二层2侧墙、中板与既有线主体结构的负二层22侧墙、中板连接,使新建主体结构与既有线主体结构连成整体,形成暗挖段施工过程的新建主体结构对既有线主体结构的托举体系;
(4)对换乘节点暗挖段5处进行降水注浆加固;
(5)对加固后的换乘节点暗挖段5进行开挖,并进行暗挖段主体结构施工;
(6)对剩余部分地连墙进行破除,并浇筑后浇带。
所述步骤(1)中新建主体结构的负一层1、负二层2结构与既有结构之间不设置后浇带,该位置地下连续墙随既有结构两侧土体开挖进行破除,
所述步骤(2)中新建主体结构的负三层结构3与暗挖段结构连接处设置后浇带,该位置地下连续墙在两侧土体开挖过程中暂不破除,需待暗挖段结构完成后,再破除,施作后浇带。
所述步骤(3)中新建主体结构的负一层1、负二层2侧墙板及与既有线主体结构的负一层11、负二层22侧墙及板间的钢筋采用套筒连接,局部采用植筋的方式补充,新旧混凝土结合面充分凿毛并随新建主体结构同步浇筑混凝土,形成新建主体结构对既有线主体结构的托举体系。所述步骤(4)中对换乘节点暗挖段处进行注浆和降水分层同步加固工艺,采用水泥-水玻璃双液浆超前加固土体(暗挖段顶部在地下水位以下),土体加固强度不小于1MPa,以保证土体开挖过程自稳能力和暗挖段下新建结构封闭前中间土体对既有结构适当的承载能力。
该注浆和降水分层同步加固工艺包括以下步骤:
1)在换乘节点暗挖段处的地连墙上打孔施工:
打孔施工施工包括检测孔施工、注浆孔施工和水孔施工,其中,检测孔施工为在对应地连墙上打设检测孔A;检测孔A的布置要以实现对暗挖土体内水压力的全面精确检测。
注浆孔施工为在对应地连墙上部区域分层打设注浆孔B,注浆孔深13米,布设间距1.4m,梅花型布设;由上至下依次为第1层注浆孔、第2层注浆孔、第3层注浆孔和第4层注浆孔;其中第1至第4层注浆孔为水平注浆孔。注浆孔从暗挖段南北两端分别打设,中间搭设长度不小于1m。
降水孔施工为在对应地连墙下部区域分层打设降水孔C,降水孔长度为13m,布设间距1.5m,梅花型布设。由上至下依次为第1层降水孔、第2层降水孔和第3层降水孔;其中第1至第2第1层降水孔为水平降水孔,第3层降水孔为斜插降水孔,斜插降水孔斜插向下方,斜插降水孔的斜向角度为15°。降水孔从暗挖段南北两端分别打设,中间搭设长度不小于0.5m。
2)孔隙水压力计、降水管和注浆孔的布置:
由检测孔A处放置孔隙水压力计,孔隙水压力计的检测头位于换乘节点暗挖段5处的暗挖土体内,以检测暗挖土体内的水压力;
每层降水孔C内分别布置穿透暗挖土体降水管,由上至下依次为第1层降水管、第2层注降水管……和第3层降水管;降水管均与集水总管连接,通过真空泵作用将水经集水总管排出;
3)降水加固作业:降水加固作业分为前期降水加固阶段、中期降水加固阶段和后期降水加固阶段。
前期降水加固阶段:
先开始对第1层降水管进行真空降水作业,降水的同时对第1层注浆孔进行注浆作业,注浆孔注浆作业按照单孔注浆工艺进行;单孔注浆工艺即为封闭对应层所有注浆孔,然后选取其中一个注浆孔进行注浆,注浆完毕后开启下一个注浆孔(注浆作业采用前进式注浆机进行,注浆浆液采用水泥-水玻璃双液浆,确保上层凝结厚度不侵入下层降水范围;下同);注浆压力需保证和下侧降水压力释放基本达到平衡状态,具体压差变化通过孔隙水压力计监测;
然后开始对第2层降水管进行真空降水作业,降水的同时对第2层注浆孔进行注浆作业,注浆作业按照单孔注浆工艺进行;注浆压力需保证和下侧降水压力释放基本达到平衡状态,具体压差变化通过孔隙水压力计监测;
然后开始对第3层降水管进行真空降水作业,降水的同时对第3层注浆孔进行注浆作业,注浆作业按照单孔注浆工艺进行;注浆压力需保证和下侧降水压力释放基本达到平衡状态,具体压差变化通过孔隙水压力计监测;
然后开始对第3层降水管进行真空降水作业,降水的同时对第4层注浆孔进行注浆作业,注浆作业按照单孔注浆工艺进行;注浆压力需保证和下侧降水压力释放基本达到平衡状态,具体压差变化通过孔隙水压力计监测。
中期降水加固阶段:
先将第1层降水孔的降水管抽出形成调整注浆孔,然后按照单孔注浆工艺进行注浆作业,即封闭第1层调整注浆孔,选取其中一个调整注浆孔对其完成注浆,之后开启下一个调整注浆孔;第1层调整注浆孔进行注浆过程中,第2层及以下降水管进行持续真空降水作业,注浆压力需保证和下侧降水压力释放基本达到平衡状态,具体压差变化通过孔隙水压力计监测。
然后将第2层降水孔的降水管抽出形成调整注浆孔,对第2层调整注浆孔按照单孔注浆工艺进行注浆作业,注浆过程中第3层及以下降水管持续真空降水作业,注浆压力需保证和下侧降水压力释放基本达到平衡状态,具体压差变化通过孔隙水压力计监测。
后期降水加固阶段:
从一侧开始,在第3层降水孔的相邻钻孔中间位置打设注浆孔,并封闭注浆孔相邻的降水孔,进行注浆降水作业,依次进行直至最后一个降水孔封闭;注浆压力需保证和下侧降水压力释放基本达到平衡状态,具体压差变化通过孔隙水压力计监测。
所述步骤(5)中对加固后的换乘节点暗挖段5进行开挖采用先两侧导洞后中间土体工艺,地连墙分部破除后,暗挖段土体左右两侧导洞采用台阶法开挖,开挖完成后分组施做底板及侧墙;待两侧导洞内底板及侧墙施工完成对既有线主体结构形成支撑体系后,再进行中部土体分台阶开挖及底板施工。
本发明既有线主体结构与新建主体结构连接部位在新旧混凝土交接处分多个断面安装混凝土应变计、混凝土表面应变计及钢筋计,对新旧混凝土交接处结构应力、应变进行监测,随时监控新旧结构间的托举效果,指导暗挖段土体加固、开挖施工。
既有线主体结构的站内监测主要采用测量机器人三维坐标监测与静力水准竖向位移监测两套自动化监测系统,形成对既有运营车站结构及线路的实时监测体系。
对换乘节点暗挖段处洞内监测主要采用拱顶沉降、拱底沉降及收敛监测。
通过以上项目的监测为后续暗挖施工提供监测数据,作为暗挖施工参数调整的依据。
本发明在换乘节点基底结构所处地层为细沙等承载力条件较高地质条件下,取消新建结构与既有结构之间的后浇带设置,并充分利用新旧结构间应力应变监测辅以常规的既有线结构自动化实时监测、暗挖段内沉降监测的信息化监测手段时刻验证并指导暗挖段施工过程,可充分解决暗挖段施工过程既有地铁车站下沉的问题。
本发明取消换乘节点两侧明挖结构施工过程的后浇带施工工艺,直接将新建结构与既有结构连成整体,从而形成暗挖段施工过程的新建车站结构对既有结构的托举体系,再辅以对暗挖段土体适当加固及开挖支护体系进行开挖,最大限度保证既有线下暗挖施工的过程安全及既有线运营安全。
本发明所形成的托举体系,辅以结构内部应力应变监测、运营站内自动化监测及暗挖段沉降收敛监测三套信息化监测系统的数据指导印证,实现了在确保既有结构沉降控制基础上适当放松换乘节点暗挖段开挖过程对土体加固的高强度要求,并适当降低暗挖段开挖超前及初期支护体系要求。该施工方法不仅降低了开挖过程中既有结构沉降的风险,同时也大大的节约了开挖土体超前加固及初期支护的施工成本。
本发明与同类型工程常规施工方法相比较,由于工序衔接紧密,工艺得到改进,真正实现了信息化指导施工的理念,达到了控制既有线沉降及隆起的目的,加快了施工进度,节约成本投入,形成较好的经济效益和社会效益和经济效。
本发明在对换乘节点暗挖段处进行注浆和降水分层同步加固工艺,实现了封闭空间条件下注浆和降水的分层同步进行,同时采用孔隙水压力计对降水及注浆压力进行监测保持压力平衡,达到了不影响既有地铁车站运营的条件下,快速完成封闭空间内降水加固土体的效果。施工进度明显增加,达到了控制既有线沉降及隆起的目的,有效抑制了前期施工中存在的流砂情况。
以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案,尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本发明进行修改或者等同替换,而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (9)
1.既有地铁车站换乘节点暗挖段托举施工方法,其特征在于按以下步骤进行:
(1)在既有线主体结构的两侧对称分层开挖,边开挖边破除既有线主体结构两侧的地连墙至既有线主体结构的底板上方位置处;
(2)继续向下开挖,挖至既有线主体结构下方的换乘节点暗挖段处,换乘节点暗挖段处对应的地连墙不破除;
(3)作新建主体结构,新建主体结构的负一层侧墙、顶板与既有线主体结构的负一层侧墙、顶板连接,新建主体结构的负二层侧墙、中板与既有线主体结构的负二层侧墙、中板连接,使新建主体结构与既有线主体结构连成整体,形成暗挖段施工过程的新建主体结构对既有线主体结构的托举体系;
(4)对换乘节点暗挖段处进行降水注浆加固;
(5)对加固后的换乘节点暗挖段进行开挖,并进行暗挖段主体结构施工;
(6)对剩余部分地连墙进行破除,并浇筑后浇带。
2.根据权利要求1所述的既有地铁车站换乘节点暗挖段托举施工方法,其特征在于:所述步骤(1)中新建主体结构的负一层、负二层结构与既有结构之间不设置后浇带,该位置地下连续墙随既有结构两侧土体开挖进行破除。
3.根据权利要求1所述的既有地铁车站换乘节点暗挖段托举施工方法,其特征在于:所述步骤(2)中新建主体结构的负三层结构与暗挖段结构连接处设置后浇带,该位置地下连续墙在两侧土体开挖过程中暂不破除,需待暗挖段结构完成后,再破除,施作后浇带。
4.根据权利要求1所述的既有地铁车站换乘节点暗挖段托举施工方法,其特征在于:所述步骤(3)中新建主体结构的负一层、负二层侧墙板及与既有线主体结构的负一层、负二层侧墙及板间的钢筋采用套筒连接,局部采用植筋的方式补充,新旧混凝土结合面充分凿毛并随新建主体结构同步浇筑混凝土。
5.根据权利要求1所述的既有地铁车站换乘节点暗挖段托举施工方法,其特征在于:所述步骤(4)中对换乘节点暗挖段处进行注浆和降水分层同步加固工艺,注浆和降水分层同步加固工艺包括以下步骤:
1)在换乘节点暗挖段处的地连墙上打孔施工:
打孔施工包括检测孔施工、注浆孔施工和降水孔施工,其中,检测孔施工为在对应地连墙上打设检测孔;
注浆孔施工为在对应地连墙上部区域分层打设注浆孔,每层注浆孔由测量组按照注浆设计确定的注浆孔分布间距进行放样,由上至下依次为第1层注浆孔、第2层注浆孔……和第M层注浆孔;
降水孔施工为在对应地连墙下部区域分层打设降水孔,每层降水孔由测量组按照降水设计确定的降水孔分布间距进行放样,由上至下依次为第1层降水孔、第2层降水孔……和第N层降水孔;第N层降水孔为斜插降水孔,斜插降水孔斜插向下方;
2)孔隙水压力计和降水管的布置:
由检测孔处放置孔隙水压力计,孔隙水压力计的检测头位于换乘节点暗挖段处的暗挖土体内,以检测暗挖土体内的水压力;
每层降水孔内分别穿设暗挖土体布置降水管,由上至下依次为第1层降水管、第2层注降水管……和第N层降水管;
3)降水加固作业:降水加固作业分为前期降水加固阶段、中期降水加固阶段和后期降水加固阶段;
前期降水加固阶段:
先开始对第1层降水管进行真空降水作业,降水的同时对第1层注浆孔进行注浆作业,注浆孔注浆作业按照单孔注浆工艺进行;单孔注浆工艺即为封闭对应层所有注浆孔,然后选取其中一个注浆孔进行注浆,注浆完毕后开启下一个注浆孔;注浆压力需保证和下侧降水压力释放基本达到平衡状态,具体压差变化通过孔隙水压力计监测;
然后开始对第2层降水管进行真空降水作业,降水的同时对第2层注浆孔进行注浆作业,注浆作业按照单孔注浆工艺进行;注浆压力需保证和下侧降水压力释放基本达到平衡状态,具体压差变化通过孔隙水压力计监测;
依次作业,直至完成对第N层降水管的真空降水作业和完成对第M层注浆孔的注浆作业;
中期降水加固阶段:
先将第1层降水孔的降水管抽出形成调整注浆孔,然后按照单孔注浆工艺进行注浆作业,即封闭第1层调整注浆孔,选取其中一个调整注浆孔对其完成注浆,之后开启下一个调整注浆孔;第1层调整注浆孔进行注浆过程中,第2层及以下降水管进行持续真空降水作业,注浆压力需保证和下侧降水压力释放基本达到平衡状态,具体压差变化通过孔隙水压力计监测;
然后将第2层降水孔的降水管抽出形成调整注浆孔,对第2层调整注浆孔按照单孔注浆工艺进行注浆作业,注浆过程中第3层及以下降水管持续真空降水作业,注浆压力需保证和下侧降水压力释放基本达到平衡状态,具体压差变化通过孔隙水压力计监测;
依次作业,直至将第N-1层降水孔的降水管抽出形成调整注浆孔,对第N-1层调整注浆孔按照单孔注浆工艺进行注浆作业,注浆过程中第N层降水管持续真空降水作业,注浆压力需保证和下侧降水压力释放基本达到平衡状态,具体压差变化通过孔隙水压力计监测;
后期降水加固阶段:
从一侧开始,在第N层降水孔的相邻钻孔中间位置打设注浆孔,并封闭注浆孔相邻的降水孔,进行注浆降水作业,依次进行直至最后一个降水孔封闭;注浆压力需保证和下侧降水压力释放基本达到平衡状态,具体压差变化通过孔隙水压力计监测。
6.根据权利要求1所述的既有地铁车站换乘节点暗挖段托举施工方法,其特征在于:所述步骤(5)中对加固后的换乘节点暗挖段进行开挖采用先两侧导洞后中间土体工艺,地连墙分部破除后,暗挖段土体左右两侧导洞采用台阶法开挖,开挖完成后分组施做底板及侧墙;待两侧导洞内底板及侧墙施工完成对既有线主体结构形成支撑体系后,再进行中部土体分台阶开挖及底板施工。
7.根据权利要求1-6任一项所述的既有地铁车站换乘节点暗挖段托举施工方法,其特征在于:既有线主体结构与新建主体结构连接部位在新旧混凝土交接处分多个断面安装混凝土应变计、混凝土表面应变计及钢筋计,对新旧混凝土交接处结构应力、应变进行监测,随时监控新旧结构间的托举效果,指导暗挖段土体加固、开挖施工。
8.根据权利要求1-6任一项所述的既有地铁车站换乘节点暗挖段托举施工方法,其特征在于:既有线主体结构的站内监测主要采用测量机器人三维坐标监测与静力水准竖向位移监测两套自动化监测系统,形成对既有运营车站结构及线路的实时监测体系。
9.根据权利要求1-6任一项所述的既有地铁车站换乘节点暗挖段托举施工方法,其特征在于:对换乘节点暗挖段处洞内监测主要采用拱顶沉降、拱底沉降及收敛监测。
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