城市快速路隧道蓋挖法施工關(guān)鍵技術(shù)
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- 發(fā)布時間:2022-08-18 09:27
摘 要:隨著城市建設(shè)規(guī)模不斷擴大,城市邊界的外擴對交通設(shè)施的建設(shè)提出了更高的要求,而環(huán)線快速路作為城市發(fā)展的支撐骨架,其交通系統(tǒng)布局對城市戰(zhàn)略布局、空間格局有重大影響。主干道下穿隧道設(shè)計方案成了一種不錯的選擇,而在擁堵的城市道路進行隧道施工,可適宜采用蓋挖法施工,以有效保證施工安全以及交通順暢。以城市快速通道隧道為例,分析解決復(fù)雜條件下的隧道施工技術(shù)——蓋挖法施工技術(shù)。為城市既有道路下穿隧道施工提供科學(xué)合理的指導(dǎo)依據(jù),為后續(xù)類似工程施工提供參考借鑒,市場應(yīng)用前景可觀。
引言
為緩解城市交通擁堵問題,道路橋梁和隧道總里程也呈現(xiàn)了幾何倍數(shù)式增長,為我國經(jīng)濟建設(shè)作出了巨大的貢獻。但我們在隧道施工過程中也發(fā)現(xiàn)了一些問題,隧道施工周期長、施工成本高、人們出行不便等。隧道施工工藝復(fù)雜,長時間、大面積占用道路資源,勢必會對城市交通產(chǎn)生較大影響。既要保證區(qū)域交通出行的通暢,又要確保道路施工的順利進行,因此,項目路施工期交通組織是工程的重點。
1快速路的基本特征與功能
1.1快速路的基本特征
城市道路網(wǎng)由城鎮(zhèn)管轄范圍內(nèi)的各種不同功能的干道和區(qū)域道路所組成,而快速路是在城市內(nèi)修建的,中央分隔、全部控制出入、控制出入口間距及形式,具有單向雙車道或以上的多車道,并設(shè)有配套交通安全與管理設(shè)施的城市道路,是城市路網(wǎng)體系的重要組成部分,是城市道路中的最高等級的道路。其特征如下:(1)機動車專用:快速路全線要求有效分隔,設(shè)置有中央隔離帶,將往返車輛完全隔開;禁止機動車與非機動車、摩托車、行人混行。(2)大容量:規(guī)模雙向四車道以上,限速60~100km/h。(3)立交控制,連續(xù)出行:控制出入口間距,與其它主干道、次干路和支路保持相對獨立;沒有或極少平面交叉口,與其他高速路、鐵路或其他大型交通線等必須采用立體交叉分離。
1.2快速路的基本功能
快速路的主要功能是其聯(lián)系各功能組團或分區(qū),有力地支撐或推進城市空間結(jié)構(gòu)的合理調(diào)整。其主要功能包括:(1)支撐城市空間拓展;(2)應(yīng)對汽車增長需求;(3)合理有效的保護中心區(qū)的環(huán)境衛(wèi)生。
2蓋挖法施工的優(yōu)勢
2.1蓋挖法
若地下的工程施工過程中,需要穿過建筑、公路等障礙物時,就需要運用該種施工模式,主要是從地面向下開挖,達到一定深度之后將頂部封閉,其余的工程需要在封閉環(huán)境之下開展施工。為此,主體結(jié)構(gòu)能夠順作,也能夠逆作。蓋挖法主要適用于隧道在地下水位之上,土質(zhì)較為松散的區(qū)域。這種模式的特征為安全系數(shù)相對較高,對結(jié)構(gòu)水平位移相對較小,對地面沒有較大的影響,僅需要在短暫的時間內(nèi)將地面交通進行封鎖,并且氣候環(huán)境對施工的影響相對較小。
2.2蓋挖法工藝原理
“蓋挖法”施工方法是先用連續(xù)墻、鉆孔樁等形式做圍護結(jié)構(gòu)和中間樁,然后做鋼筋混凝土蓋拱,在蓋拱保護下進行土方開挖和襯砌結(jié)構(gòu)施工。該方法保證了交叉公路的正常運營,最大限度地減少對既有公路的擾動。施工時首先從地表明挖至蓋拱拱腳底板設(shè)計標(biāo)高,基坑采用臺階放坡法開挖,坡面采用錨噴支護;再修筑土拱模并施作蓋拱模板,達到強度要求后對拱部進行土方回填;然后采用左右分幅錯臺暗挖法進行蓋拱下部隧道施工,二次襯砌混凝土施工完畢后回填蓋拱頂部土體,施作排水設(shè)施并進行地面綠化。
3城市快速路隧道蓋挖法施工關(guān)鍵技術(shù)
3.1蓋挖法施工工序
施工準(zhǔn)備、測量放樣、施工圍護樁及立柱等、開挖表層土,施工混凝土支撐及連系梁、鋪設(shè)H型鋼、鋪設(shè)工字鋼、鋪設(shè)鋼蓋板、恢復(fù)兩側(cè)路面、降水、基坑開挖、主體結(jié)構(gòu)施工。
3.2基坑支護施工
采用以SMW工法樁與排樁結(jié)合的圍護結(jié)構(gòu)體系。內(nèi)支撐均采用混凝土支撐與鋼管支撐相結(jié)合的支護形式。隧道附近周邊管線較多;且由于基坑底部及周邊多處于粉土、粉砂層,具有一定的透水性。按照國家危險性較大的分部分項工程劃分標(biāo)準(zhǔn),基坑工程屬于危險性較大分部分項范圍。在實際施工過程中尤其注意對 SMW工法樁止水帷幕施工的質(zhì)量控制。
3.3鋼蓋板施工
交叉路口各階段蓋板施工工藝?yán)淄?,主要工藝流程如下:施工區(qū)域圍擋、鉆孔樁支護及格構(gòu)柱施工、攪拌樁施工、路面破除開挖、澆筑鋼筋混凝土冠梁及連系梁、安裝鋼蓋板。
3.4降水施工(1)降水運行應(yīng)與基坑開挖施工互相配合,在降水井施工階
段應(yīng)邊施工邊疏干,即完成一口,投入運行一口,同時加真空泵抽水,力爭在基坑開挖前將基坑內(nèi)地下水位疏干至坑底以下。(2)在開挖過程中,真空抽水的井要在井管周圍及時用粘性土封閉,以防止真空漏氣,確保真空泵工作時能發(fā)揮正常的功能,以保證降水效果。(3)在開挖前盡可能提前抽水,開挖階段的降雨積水應(yīng)及時抽干。
3.5基坑開挖
?。?)按照分層原則,第一層開挖至第一道支撐底面,開挖至設(shè)計標(biāo)高后,及時進行圈梁和支撐的施工。(2)基坑開挖以機械挖土為主,人工修挖為輔。(3)每層之間縱向放坡的坡度要根據(jù)現(xiàn)場土質(zhì)情況而定,既要利于排水,又要便于施工。(4)在土方開挖過程中必須做到:開挖前調(diào)查清楚管線的位置(包括具體里程、埋深等),并在地面上標(biāo)明。開挖過程中留有保護距離,人工挖掘暴露后加以懸吊保護,不得碰撞。
4社會效益
采用本技術(shù)有效控制了車站基坑邊坡開挖穩(wěn)定性,減少了工程量,降低了工程總投資,削弱了施工對交通的不利影響,保證城市主干道交通正常。施工中運用課題研究成果,成功攻克了城市復(fù)雜環(huán)境下軌道車站蓋挖施工的安全風(fēng)險難題,極大地減少了對周邊環(huán)境的影響,縮短了整個工程工期,取得了較好的經(jīng)濟和社會效益,為城市快速路隧道交通的全線順利通車運營奠定了堅實基礎(chǔ)。
結(jié)束語
隨著城市化進程的推進,城市建設(shè)將以完善城市功能為目的,采用蓋挖法施工交叉段落,結(jié)合地形、水文、隧道設(shè)計參數(shù)等分析了蓋挖法的施工特點與優(yōu)勢。蓋挖法施工可保證新建項目安全順利通過既有高速公路,減少對周邊環(huán)境的干擾,降低了施工成本。該施工技術(shù)靈活、適應(yīng)性強,具有項目周期短、安全性較高和性價比高等優(yōu)點,得到了國內(nèi)外鐵路、隧道施工人員的廣泛關(guān)注與認(rèn)可。項目隧道蓋挖施工技術(shù)總結(jié),可為鐵路、公路工程中隧道與路基交叉施工作業(yè)起到一定參考作用
參考文獻:
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