CN111677520B - 先隧后站管幕洞桩法开挖车站结构的施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种先隧后站管幕洞桩法开挖车站结构的施工方法,施工时其上下两层分别设置四个导洞,其中上层导洞中有一先行导洞,利用先行导洞作为管幕打设的工作空间,先行导洞和四个下部导洞上方无管幕支护,设有初期支护且为拱顶直墙结构,导洞作为边桩、中柱钢管柱的工作空间,在管幕打设完成后,上层其余三个上部导洞采用平顶直墙结构开挖。兼适用于浅埋深埋车站开挖,保证了环境设施几乎不受影响,进而也节约了经济成本,具有极强的经济效益和社会价值,能够广泛应用到类似工程中。

Description

先隧后站管幕洞桩法开挖车站结构的施工方法
技术领域
本发明涉及隧道施工领域,具体涉及一种先隧后站管幕洞桩法开挖车站结构的施工方法。
背景技术
在城市地铁工程建设中,由于城市中心区拆迁工作难度大,拆迁缓慢,不能按时拆迁交地,因此导致地铁车站区间不能按计划工期开工,甚至严重滞后,影响到全线贯通目标的实现,必要采用先隧后站的方式施工。既有的工法多为先隧后站结合明挖法或矿山法,但明挖法会极大地影响到地下管道等环境设施且土方开挖量很大,矿山法施工过程缓慢,建设周期长,机械化程度低,耗用劳动力。所以先隧后站结合洞桩法能解决一定问题,但是传统洞桩法是采用拱顶直墙结构形式,能解决一定的土方开挖量问题和对上部建构筑物影响相对较小,但仍然存在影响地下管道等环境设施问题。
发明内容
本发明的目的是为克服上述现有技术的不足,提供一种先隧后站管幕洞桩法开挖车站结构的施工方法。
为实现上述目的,本发明采用下述技术方案:
一种先隧后站管幕洞桩法开挖车站结构的施工方法,其施工工艺如下:
S1.施做初期支护并开挖先行导洞,打设管幕做超前支护
1)超前小导管注浆施做初期支护
a.封闭工作面,超前小导管钻孔前,对掌子面及附近5m范围内坑道喷射5-10cm厚混凝土封闭;
b.设置超前小导管,小导管插入后应外露一定长度,以便连接注浆管,并用塑胶泥(40Be水玻璃拌42.5 MPa水泥)将导管周围孔隙封堵密实;
c.注浆,注浆压力一般为0.5~1.0 MPa,止浆塞应能经受注浆压力。控制好注浆量,即每根导管内已达到规定注入量时,就可结束;若孔口压力已达到规定压力值,但注入量仍不足时,也应停止注浆;
d.注浆效果检查,注浆结束后,应采用分析法、检查孔法或声波监测法对注浆效果进行检查,如未达到要求,应进行补孔注浆;
2)开挖导洞
做好预注浆后,开挖导洞,先行导洞需要最先开挖,用作打设管幕的施工空间,各初期支护洞室纵向开挖间距大于等于1.5倍洞室高度,保证整体结构的稳固程度;
3)管幕打设
管幕施工工序主要包括施工前准备、机械设备就位、钢管顶入、钢管连接、密封注浆及补偿注浆,其控制要点如下:桩基放样→桩位复测→桩机就位进场→钢管桩插入→打桩、焊接→桩孔取土→混凝土制备→桩体填芯→施工资料整理。
S2.盾构掘进过站,步骤S1、步骤S2的前后顺序互不影响,可根据工程实际情况选择先后顺序,以保证整个工期时间可控并在预期范围内。
S3.盾构隧道与拟建车站区域连接的端头管片内进行加固并做密封处理
1)盾构隧道与拟建车站区域连接的端头管片内进行临时加固;在盾构隧道与拟建车站区域连接的一端管片内,竖直设置临时加固支撑,以防止管片变形开裂,临时加固支撑设置在隧道填充墙远离拟建车站区域一侧,自隧道填充墙远离拟建车站区域一侧的侧立面起、至距离该侧立面30m的范围内;临时加固支撑呈九宫格布置,每根水平钢支架和竖直钢支架两端均设置弧形钢板,竖直钢支架与弧形钢板采用加劲板连接,弧形钢板的弧度与相应位置管片弧度匹配;且在两个水平钢支架以及竖直钢支架之间靠近管片处设置连接纵向拉通等边角钢,保证整体性;九宫格临时加固支撑位于每片盾构管片的中部,沿隧道延伸方向均匀间隔设置,相邻九宫格临时加固支撑之间的距离为每片盾构管片的长度;
2)在盾构隧道与拟建车站区域连接位置的管片内设置隧道内密封加固墙,在开挖车站时起到加固和防水作用;
S4.待S3加固密封处理混凝土达到设计强度后,破除拟建车站与隧道连接区域的管片。
S5.开挖下部导洞并施做初期支护,为减小群洞效应,导洞开挖采用先下后上,先边后中间隔开挖。下部导洞采用类似先行导洞结构,做一个拱,同样需要超前小导管注浆加固拱部地层,上部导洞在管幕保护下开挖成矩形,无需做拱。下部导洞开挖完成后,开始施工下部导洞之间横通道。
S6.每个作业面施工到结构分界里程线后,后退施做条形基础,在靠中间的两个下部导洞内施做底纵梁下防水层,然后施做中间立柱下底纵梁,施做边桩和钢管柱,边桩采用隔三挖一的方法施工,钢管柱顺序作业施工。
S7.边桩和钢管柱施工完成后,进行桩顶冠梁、中柱顶纵梁的施工,然后边桩分别与其所在上下部导洞间、先行导洞拱顶与管幕间均采用C20混凝土回填。
S8.对称开挖上部处于两端和中间的导洞之间的土体,上部两个处于中间的导洞间土体需在上部导洞土体开挖10-15米后再开挖。
S9.凿除上部导洞部分初期支护结构,并施做顶部扣拱二衬。
S10.待扣拱二衬达到设计强度后,向下开挖土体至中板底设计标高,边开挖边施工桩间网喷混凝土,施做地膜,铺设侧墙防水层,浇筑站厅层侧墙、中板结构。
S11.待中板结构达到设计强度,沿车站中板底部,分段开挖土体至底板位置,挖土过程中不得破坏下部导洞初期支护结构,土体开挖完成后破除部分下部导洞初期支护结构,快速施做下底板混凝土垫层,铺设防水层,浇筑底板及站台层侧墙结构,结构封闭。
所述步骤S1中管幕打设的具体步骤如下:
(1)为减小管幕施工引起的地层变形,管幕施工采用螺旋钻孔顶管法,钢管中间安装螺旋出土器,以外管顶进为主、管内螺旋出土为辅。钢管的顶进采用欠土方式,出土跟顶进同步进行,钢管跟土体之间无缝隙,减小对地层的扰动。该工法具有安全性高、适应性强和打设精度高等优点。
(2)顶管过程中应严格控制顶进速度,使顶进速度与出土相协调,以减少顶力,控制管幕顶进过程中对土体的扰动。
(3)管幕在顶进过程中,如出现出土超量的情况,会加剧管幕上方的地层扰动。施工时应根据设计出土量对现场进行实时监控,若出现顶进速度与出土量不匹配或出土方量严重超标的情况,应及时停止顶进,分析原因,在确保地层稳定后继续顶进。
(4)管幕施工过程中应严格控制打设精度,若管幕上抬或下沉都将影响后续正常施工。同时,若精度控制不当,会对锁扣造成较大的破坏。管幕施工的允许偏差如下:圆度允许偏差为±1%;孔位偏差为±20mm;轨迹偏差为1%。管幕施工时,利用钻杆内装入的光学装置,通过全站仪来测量方位,及时发现管幕钻进的偏差,通过钻杆及时调整钻头前端的楔形板方向进行纠偏,严格控制轴线,确保施工精度。
(5)管幕打设完成后,及时拔出钻杆,对管幕端头进行封堵,并预留砂浆填充口和出气孔。根据设计要求,应对管幕内部采用砂浆填充,砂浆填充过程中应严格把控预拌砂浆质量,利用出气观察孔,确保砂浆充填密实。同时,利用管幕外侧补偿注浆管,及时对管幕外侧的地层进行补偿注浆。
(6)管幕上方若有管线,应在施工中加强控制,防止对管幕上方管线造成破坏。
本发明的有益效果是:本发明兼适用于浅埋深埋车站开挖,先在隧道管片与拟建车间结构连接处附近进行加固密封处理,然后破除管片,利用先行导洞打设管幕,形成一个能够抵御结构上部土体荷载的强支护结构,继而在管幕保护下进行洞桩法后续施工,保证了环境设施几乎不受影响,进而也节约了经济成本,具有极强的经济效益和社会价值,能够广泛应用到类似工程中。
附图说明
图1是车站主体结构横截面示意图;
图2是密封加固墙结构示意图;
图3是临时加固结构示意图;
图4是支撑架结构示意图;
图5是钢模板结构示意图;
图6是管幕节点布置示意图;
图7是边桩“隔三挖一”施工步骤图;
其中,1.管片;2.临时加固支撑;21水平钢支架;22.竖直钢支架;23.弧形钢板;24.加劲板;25.边角钢;3.密封加固墙;4.支撑架;41.支撑杆;42.螺栓;43.连接杆;5.钢模板;51.扇形板;52.圆形通道;53.注浆孔;54.扁钢;55.对拉螺杆;6.防水;101.先行导洞;102.下部导洞;103.上部导洞;104.管幕;105.初期支护;106.横通道;107.条形基础;108.底纵梁;109.边桩;110.钢管柱;111.桩顶冠梁;112.中柱顶纵梁;113.扣拱二衬;114.中板;115.站厅层侧墙;116.站台层侧墙;117.底板;201.钢管;202.注浆管;203.锁扣。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等,均仅用以配合说明书所揭示的内容,以供熟悉此技术的人士了解与阅读,并非用以限定本发明可实施的限定条件,故不具技术上的实质意义,任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整,在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下,均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时,本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语,亦仅为便于叙述的明了,而非用以限定本发明可实施的范围,其相对关系的改变或调整,在无实质变更技术内容下,当亦视为本发明可实施的范畴。
如图1所示,一种先隧后站管幕洞桩法开挖车站结构,结构底部设置有四根条形基础107,其上分别设置四个下部导洞102,每个下部导洞102均为拱顶直墙结构且外侧顶部设有一层初期支护105,相邻的下部导洞102之间设置有横通道106,横通道106与条形基础107之间设有底板117,两端下部导洞102内部远离结构中轴线一侧分别设置有一排边桩109,边桩109内侧为侧墙,侧墙分为上下两段,中间设有一层中板114,中板114上侧的侧墙为站厅层侧墙115、中板下侧的侧墙为站台层侧墙116,侧墙边桩109顶部设有桩顶冠梁111,中间两个下部导洞102中设有底纵梁108,底纵梁108与下部导洞102内侧底部之间设有一层防水层,底纵梁108上设有钢管柱110,钢管柱110顶部设有中柱顶纵梁112,整体结构左上侧设有一先行导洞101,先行导洞101外侧顶部设有一层与下部导洞顶部相同的初期支护105,先行导洞101右侧设有三个上部导洞103,上部导洞103为平顶直墙结构,上部导洞103的底面与先行导洞101的底面在同一水平面,相邻的上部导洞103之间设有扣拱二衬113,上部导洞103外侧顶部设有一层管幕104施做超前支护。
如图1-图7所示,一种先隧后站管幕洞桩法开挖车站结构的施工方法,具体施工步骤如下:
S1.为提高围岩稳定性,抑制松弛变形,采用超前小导管预注浆加固拱部地层,然后开挖先行导洞101并施做初期支护,打设管幕做超前支护
(一)、具体预注浆方法为:
(1)封闭工作面。超前小导管钻孔前,对掌子面及附近5m范围内坑道喷射5-10cm厚混凝土封闭。
(2)设置超前小导管。超前小导管直径一般采用φ42mm,壁厚3.5mm的热轧无缝钢管。超前小导管E单节长为4.0m。超前小导管壁加工注浆花孔,孔径为φ6mm,间距为15cm呈梅花形排列,前端20cm制作成蒜瓣状锥形,尾端30cm范围内不钻孔作为止浆段。对Ⅳ级围岩劈裂、压密注浆时可布置单排管;对V级围岩可布置双排管;在地下水丰富的松软层,可布置双排以上的多排管;渗入性注浆宜采用单排管;大断面或注浆效果差时,可采用双排管。小导管插入后应外露一定长度,以便连接注浆管,并用塑胶泥(40Be水玻璃拌42.5 MPa水泥)将导管周围孔隙封堵密实。
(3)注浆。应选用性能良好、工作压力满足注浆要求的注浆设备,并应进行现场试验运转。注浆时孔口最高压力应严格控制在允许范围内,既使单管注浆能扩散到管周0.5~1.0m的半径范围内,又应避免压裂开挖面,注浆压力一般为0.5~1.0MPa,止浆塞应能经受注浆压力。控制好注浆量,即每根导管内已达到规定注入量时,就可结束;若孔口压力已达到规定压力值,但注入量仍不足时,也应停止注浆。
(4)注浆效果检查。注浆结束后,应采用分析法、检查孔法或声波监测法对注浆效果进行检查,如未达到要求,应进行补孔注浆。
(二)、开挖导洞
做好预注浆加固后,无论是先行导洞101还是上部导洞103,亦或是下部导洞102开挖方法都一样。但先行导洞101需要最先开挖,用作打设管幕104的施工空间,先行导洞101开挖尺寸根据具体工程需要,但应注意:开挖跨度一般宜小于4m,总开挖跨度宜小于12m。开挖高度一般宜小于5m,且应根据具体人工操作高度酌情采用一次或多次台阶法开挖。各初期支护105洞室纵向开挖间距大于等于1.5倍洞室高度。
(三)、管幕104打设施工工序:
管幕104采用直径大于等于400mm厚度大于等于10mm热轧无缝钢管201,水平间距根据可设置为450mm,根据管幕104直径的厚度以及实际工程施工便利程度可适当增加或减少。根据先行导洞101净宽及管幕操作平台尺寸,根据实际工程和中车站宽度决定管幕104设计总长,从而确定单节钢管201最大长度,一般为2.5左右。钢管201管节之间采用等强焊接连接,相邻钢管201焊缝错开布置。钢管201之间通过锁扣203进行连接,锁扣203为70×50×8mm的角钢,形成一个连续的支护结构。管幕104打设过程中,标准管先行打设用于定位,而后向两侧打设常规管。为增强管幕104刚度,钢管201内填充M10水泥砂浆。在钢管201侧壁焊接注浆管202,顶管完成2-3根后利用管壁注浆管202及时进行管外补偿注浆,控制地层变形。补偿注浆一般采用水泥浆进行灌注,注浆扩散半径大于等于0.3m。严格控制注浆压力不大于0.3MPa,防止注浆对周边管线及路面造成破坏。
管幕104施工工序主要包括施工前准备、机械设备就位、钢管201顶入、钢管201连接、密封注浆及补偿注浆,其控制要点如下:桩基放样→桩位复测→桩机就位进场→钢管桩插入→打桩、焊接→桩孔取土→混凝土制备→桩体填芯→施工资料整理,具体施工步骤如下:
(1)为减小管幕104施工引起的地层变形,管幕104施工采用螺旋钻孔顶管法,钢管201中间安装螺旋出土器,以外管顶进为主、管内螺旋出土为辅。钢管201的顶进采用欠土方式,出土跟顶进同步进行,钢管201跟土体之间无缝隙,减小对地层的扰动。该工法具有安全性高、适应性强、打设精度高等优点;
(2)顶管过程中应严格控制顶进速度,使顶进速度与出土相协调,以减少顶力,控制管幕顶进过程中对土体的扰动;
(3)管幕104在顶进过程中,如出现出土超量的情况,会加剧管幕104上方的地层扰动。施工时应根据设计出土量对现场进行实时监控,若出现顶进速度与出土量不匹配或出土方量严重超标的情况,应及时停止顶进,分析原因,在确保地层稳定后继续顶进;
(4)管幕104施工过程中应严格控制打设精度,若管幕104上抬或下沉都将影响后续正常施工。同时,若精度控制不当,会对锁扣203造成较大的破坏。管幕104施工的允许偏差如下:圆度允许偏差为±1%;孔位偏差为±20mm;轨迹偏差为1%。管幕施工时,利用钻杆内装入的光学装置,通过全站仪来测量方位,及时发现管幕104钻进的偏差,通过钻杆及时调整钻头前端的楔形板方向进行纠偏,严格控制轴线,确保施工精度;
(5)管幕104打设完成后,及时拔出钻杆,对管幕104端头进行封堵,并预留砂浆填充口和出气孔。根据设计要求,应对管幕104内部采用砂浆填充,砂浆填充过程中应严格把控预拌砂浆质量,利用出气观察孔,确保砂浆充填密实。同时,利用管幕104外侧补偿注浆管202,及时对管幕104外侧的地层进行补偿注浆;
(6)管幕104上方若有管线,应在施工中加强控制,防止对管幕104上方管线造成破坏。
S2.盾构掘进过站,步骤S1、步骤S2的前后顺序互不影响。
S3.盾构隧道与拟建车站区域连接的端头管片1内进行加固并做密封处理,具体加固密封措施为:
(一)、盾构隧道与拟建车站区域连接的端头管片1内进行临时加固;在盾构隧道与拟建车站区域连接的一端管片1内,竖直设置临时加固支撑2,以防止管片1变形开裂,其中水平钢支架21由22b工字钢制成,竖直钢支架22由25b工字钢制成,临时加固支撑2设置在隧道填充墙3远离拟建车站区域一侧,自隧道填充墙3远离拟建车站区域一侧的侧立面起、至距离该侧立面30m的范围内;临时加固支撑2呈九宫格布置,每根水平钢支架21和竖直钢支架22两端均设置弧形钢板23,竖直钢支架22与弧形钢板23采用加劲板24连接,加劲板24厚度为10mm,弧形钢板23的弧度与相应位置管片1弧度匹配。且在两个水平钢支架21以及竖直钢支架22之间靠近管片处设置连接纵向拉通等边角钢25,保证整体性。九宫格临时加固支撑2位于每片盾构管片1的中部,沿隧道延伸方向均匀间隔设置,相邻九宫格临时加固支撑2之间的距离为每片盾构管片1的长度。
(二)、在盾构隧道与拟建车站区域连接位置的管片1内设置隧道内密封加固墙3,在开挖车站时起到加固和防水作用;密封加固墙3的厚度为单节管片长度的3倍。
具体的设置方法,包括以下步骤:
步骤a支架、设置密封加固墙3两侧钢模板5的支撑架4;支撑架4为竖直设置的放射形支架,由6根支撑杆41连接组成,支撑杆41相交到位于隧道截面的几何中心位置的公共顶点,支撑杆41为宽度大于等于200mm的H型钢,支撑杆41靠近管片1端用螺栓42与管片1连接;为提高支撑架4整体性,设置一个与隧道同圆心的环形连接杆43,连接杆43半径为隧道的2/3,与支撑架4接触部位焊接牢固;
步骤b支模、在支撑架4上安装钢模板5;钢模板5为由一组扇形板51拼接组成的圆形模板,每个扇形板51所对应的圆心角为60°,扇形板之间通过螺栓连接,扇形板51与支撑架4焊接牢固;钢模板5上设置有方便施工人员进入密封加固墙3内部的圆形通道52,靠近管片处预留有注浆孔53;为保证所有模板整体性、减小模板变形,扇形板51背部焊接有扁钢54,沿扇形弦长方向设置,相邻扁钢54之间间隔大于等于500mm,且每个扇形板51分别设置三个对拉螺杆55,用于拉通密封加固墙两边扇形板51,三个对拉螺杆的横截面图构成等边三角形,边长为扇形板51半径的2/3倍;
步骤c防渗、防水施工前须清理干净施工面,防水层6为大于等于4mm厚SBS改性沥青防水卷材,采用热熔满粘法施工;
步骤d注浆、(1)用钻机在地面钻孔至密封加固墙所在的管片1上方外壁,然后下放钢套管由管片1顶部至地面;(2)对钢套管内进行注浆,注浆浆液采用水灰比1:1的水泥浆液,注浆至地面冒泡后停止注浆;(3)待水泥浆液初凝后利用钻机在钢套管内抽芯引孔,此引孔半径小于钢套管内径,引孔到达管片1时直接钻穿管片,所形成的抽芯孔即为密封加固墙的注浆导管;(4)将防水混凝土通过注浆导管灌注至密封加固墙,灌注过程中实时监测钢模板变形情况,并进行排气处理;(5)待防水混凝土初凝后,通过钢模板 上预留的注浆孔向钢模板 内注水灰比1:1的水泥浆液;(6)待浆液初凝后,进行二次补浆,补浆完毕封堵注浆孔。
S4.待S3中加固密封处理混凝土达到设计强度后,破除拟建车站与隧道连接区域的管片。
S5.开挖下部导洞102并施做初期支护,为减小群洞效应,导洞开挖采用先下后上,先边后中间隔开挖。下部导洞102采用类似先行导洞结构,做一个拱,同样需要超前小导管注浆加固拱部地层,上部导洞103在管幕保护下开挖成矩形,无需做拱。每个施工面施工到结构分界里程线后,开始施工下部导洞之间横通道106。
S6.每个作业面施工到结构分界里程线后,后退施做条形基础107,在靠中间的两个下部导洞102内施做底纵梁下防水层,然后施做中间立柱下底纵梁108,施做边桩109和钢管柱110。边桩109采用隔三挖一的方法施工,即以相邻的四根边桩109为一组,每组中首先施做最右侧边桩109,然后施做自左向右第三根边桩109,之后施做自左向右第二根边桩109,最后施做最左侧边桩109,即完成边桩109的施工;钢管柱110顺序作业施工。条形基础所用混凝土强度等级为C30 P6,配筋根据实际工程参考相关规范;防水层所用材料为大于等于4mm厚SBS改性沥青防水卷材,后面所用到防水层材料同此;钢管柱采用Q235B钢管。
S7.边桩109和钢管柱110施工完成后,进行桩顶冠梁111、中柱顶纵梁112的施工,桩顶冠梁,中柱顶纵梁均采用C30混凝土,配筋根据实际工程参考相关规范。然后边桩分别与其所在上下部导洞间、先行导洞拱顶与管幕间均采用C20混凝土回填。
S8.对称开挖上部导洞边洞与中洞土体,上中导洞间土体需在边导洞与中导洞土体开挖10—15米后再开挖。
S9.凿除上部导洞部分初期支护结构,并施做顶部扣拱二衬113,扣拱二衬用料同中柱顶纵梁。
S10.待扣拱达到设计强度后,向下开挖土体至中板底设计标高,边开挖边施工桩间C20网喷混凝土,施做地膜,铺设侧墙防水层6,浇筑站厅层侧墙、纵梁、中板结构。侧墙、纵梁、中板结构均采用C30混凝土制成。
S11.待中板结构达到设计强度,沿车站中板底部,分段开挖土体至底板位置,挖土过程中不得破坏下部导洞初期支护结构,土体开挖完成后破除部分下部导洞初期支护结构,快速施做下底板混凝土垫层,铺设防水层,浇筑底板及站台层侧墙结构,结构封闭。待结构达到设计强度后,施做车站内部结构,车站土建施工完成。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述,但并非对本发明保护范围的限制,所属领域技术人员应该明白,在本发明的技术方案的基础上,本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (9)

1.一种先隧后站管幕洞桩法开挖车站结构的施工方法,其特征是,施工步骤如下:
S1. 施做初期支护并开挖先行导洞,打设管幕做超前支护;
超前小导管采用直径为42mm,壁厚3.5mm的热轧无缝钢管;超前小导管单节长为4.0m;超前小导管壁加工注浆花孔,孔径为φ6mm,间距为15cm呈梅花形排列,前端20cm制作成蒜瓣状锥形,尾端30cm范围内不钻孔作为止浆段;对Ⅳ级围岩劈裂、压密注浆时布置单排管;对V级围岩可布置双排管;在地下水丰富的松软层,布置双排以上的多排管;渗入性注浆采用单排管;大断面或注浆效果差时,采用双排管;
S2.盾构掘进过站,步骤S1、步骤S2的前后顺序互不影响;
S3.盾构隧道与拟建车站区域连接的端头管片内进行加固并做密封处理;
S4.待步骤S3中加固密封处理混凝土达到设计强度后,破除拟建车站与隧道连接区域的管片;
S5.开挖导洞并施做初期支护,下部导洞施工完成后,开始施工下部导洞之间横通道;
S6.每个作业面施工到结构分界里程线后,施做条形基础,在靠中间的两个下部导洞内施做底纵梁下防水层,然后施做中间立柱下底纵梁,施做边桩和钢管柱,钢管柱顺序作业施工;
S7.边桩和钢管柱施工完成后,进行桩顶冠梁、中柱顶纵梁的施工;
S8.对称开挖上部处于两端和中间的导洞之间的土体;
S9.凿除上部导洞部分初期支护结构,并施做顶部扣拱二衬;
S10.待扣拱二衬达到设计强度后,向下开挖土体至中板底设计标高,边开挖边施工桩间网喷混凝土,施做地膜,铺设侧墙防水层,浇筑站厅层侧墙、中板结构;
S11.待中板结构达到设计强度,沿车站中板底部,分段开挖土体至底板位置,挖土过程中不得破坏下部导洞初期支护结构,土体开挖完成后破除部分下部导洞初期支护结构,快速施做下底板混凝土垫层,铺设防水层,浇筑底板及站台层侧墙机结构,结构封闭。
2.如权利要求1所述的先隧后站管幕洞桩法开挖车站结构的施工方法,其特征是,步骤S1中,塑胶泥为40Be水玻璃拌42.5MPa水泥制成。
3.如权利要求1所述的先隧后站管幕洞桩法开挖车站结构的施工方法,其特征是,步骤S1中,先行导洞开挖跨度小于4 m,总开挖跨度小于12 m,开挖高度小于5 m,采用一次或多次台阶法开挖。
4.如权利要求1所述的先隧后站管幕洞桩法开挖车站结构的施工方法,其特征是,步骤S3中,密封加固墙的厚度为单节管片长度的3倍。
5.如权利要求1所述的先隧后站管幕洞桩法开挖车站结构的施工方法,其特征是,步骤S3中,密封加固墙的具体施工步骤如下:
步骤a支架、设置密封加固墙两侧钢模板的支撑架,支撑架为竖直设置的放射形支架,由6根支撑杆连接组成,支撑杆相交到位于隧道截面的几何中心位置的公共顶点,支撑杆为宽度大于等于200mm的H型钢,支撑杆靠近管片端用螺栓与管片连接;为提高支撑架整体性,设置一个与隧道同圆心的环形连接杆,与支撑架接触部位焊接牢固;
步骤b支模、在支撑架上安装钢模板,钢模板为由一组扇形板拼接组成的圆形模板,每个扇形板所对应的圆心角为60°,扇形板之间通过螺栓连接,扇形板与支撑架焊接牢固;钢模板上设置有方便施工人员进入密封加固墙内部的圆形通道,靠近管片处预留有注浆孔;为保证所有模板整体性、减小模板变形,扇形板背部焊接有扁钢,沿扇形弦长方向设置,相邻扁钢之间间隔大于等于500mm,且每个扇形板分别设置三个对拉螺杆,用于拉通密封加固墙两边扇形板,三个对拉螺杆的横截面图构成等边三角形;
步骤c防渗、防水施工前清理干净施工面,施做防水层;
步骤d注浆、(1)用钻机在地面钻孔至密封加固墙所在的管片上方外壁,然后下放钢套管由管片顶部至地面;(2)对钢套管内进行注浆,注浆浆液采用水灰比1:1的水泥浆液,注浆至地面冒泡后停止注浆;(3)待水泥浆液初凝后利用钻机在钢套管内抽芯引孔,此引孔半径小于钢套管内径,引孔到达管片时直接钻穿管片,所形成的抽芯孔即为密封加固墙的注浆导管;(4)将防水混凝土通过注浆导管灌注至密封加固墙,灌注过程中实时监测钢模板变形情况,并进行排气处理;(5)待防水混凝土初凝后,通过钢模板上预留的注浆孔向钢模板内注水灰比1:1的水泥浆液;(6)待浆液初凝后,进行二次补浆,补浆完毕封堵注浆孔。
6.如权利要求5所述的先隧后站管幕洞桩法开挖车站结构的施工方法,其特征是,步骤c中,所述防水层为大于4mm厚的SBS改性沥青防水卷材,并采用热熔满粘法施工。
7.如权利要求1所述的先隧后站管幕洞桩法开挖车站结构的施工方法,其特征是,边桩分别与其所在上下部导洞间、先行导洞拱顶与管幕间均采用C20混凝土回填。
8.如权利要求1所述的先隧后站管幕洞桩法开挖车站结构的施工方法,其特征是,步骤S8中,上中导洞间土体需在边导洞与中导洞土体开挖10-15米后再开挖。
9.权利要求1所述的先隧后站管幕洞桩法开挖车站结构的施工方法,其特征是,边桩采用“隔三挖一”的方法施工,即以相邻的四根边桩为一组,每组中首先施做最右侧边桩,然后施做自左向右第三根边桩,之后施做自左向右第二根边桩,最后施做最左侧边桩,即完成边桩的施工。
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