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地铁车站暗挖PBA施工技术探讨

2016-09-23齐晓明

科技与创新 2016年15期
关键词:车站混凝土结构

齐晓明

摘 要:随着科学技术的不断发展,在地铁车站的施工中出现了众多的施工技术。为了更好地研究地铁车站施工技术,在分析PBA施工技术的基础上,通过具体的工程,对地铁车站暗挖PBA施工技术进行了探讨。

关键词:地铁车站;PBA技术;水资源;地面框架结构

中图分类号:U231.3 文献标识码:A DOI:10.15913/j.cnki.kjycx.2016.15.157

PBA作为一种先进的施工技术,被广泛地应用于地铁车站的施工之中,可确保施工的质量与安全。通过实践证明,应用PBA施工技术可以取得良好的应用效果,也可以为地铁车站的施工带来可观的经济效益和社会效益。

1 PBA施工技术

1.1 施工原理

PBA施工技术主要应用与复杂的施工环境之中。如果工程的地质条件相对复杂,且地下水位会对建筑工程造成影响,则可以选择PBA施工技术。在传统的地铁工程施工中,主要利用中洞法施工,但是这一项技术的开挖面积较大,易出现深层降水,且施工费用偏高,会影响到周围的建筑和导致水资源污染。盖挖法施工不适用于车流量较大的主干道,其可能造成交通中断,阻碍交通。在地下开挖中利用盖挖法的原理时,产生了PBA施工技术。其在传统的地面框架结构施工技术的基础上,适当地添加了暗挖法,从而可在地面不具备基坑维护结构的施工条件下,做好地下导洞的挖设,随后进行围护桩和梁的施工。在此情况下,导洞可承受较大的外部荷载,从而形成永久性的承载体系。

1.2 施工特点

利用PBA施工技术可以避免地下水及雨水对施工质量造成影响,从而可利用无水地层施工,这样可避免地基不均匀沉降问题的出现,也可避免降水对施工造成的影响。利用PBA施工技术可以有效保护地下水资源,在施工中不会污染地下水资源。在支护施工中,依靠孔桩的开挖具备安全、稳定的特点,可确保沉降量控制在30 mm的范围之内,避免出现多层次、多方位的开挖,进而引发地面沉降量过大的问题。此外,采用该技术还可以减少混凝土的拆除量,相比中洞法,可以节约15%的造价。

1.3 PBA工法优劣势分析

PBA施工方案将明挖、暗挖以及盖挖法的优势集于一身,结构受力明确,工序不会出现较大的变化,可合理地控制地表沉降;在扣拱和边桩的共同作用下,施工的整体性较好,支护结构的刚度较大,可以对结构外侧的土体产生明显的约束作用,也可以对地表沉降以及底层的侧向变形进行合理控制。但导洞内进行钻孔灌注桩施工的空间偏小,对下方钢筋笼、泥浆、混凝土等的处理比较困难。所以,相关管理人员在施工中应做好精心的组织工作,确保工程的质量不受到任何影响。

2 地铁车站PBA技术应用实例

2.1 工程概况

某地铁三号线位于交叉路口,沿街道东西向布置。车站总长187.9 m,宽23.0 m,高16.10 m,拱顶覆土厚12.39 m。

2.2 方案比选

在PBA施工中,有导洞条基法和导洞长桩法两种,这两种做法本身有所差异。考虑到本站的覆土较厚,如果选择长边桩的方案,则很难在导洞内施工,且中桩与边桩的差异沉降较大,整体底板和桩基的天然地基受力不均匀,这样不利于永久的结构受力稳定。因此,本工程选择导洞条基法施工。

2.3 施工方法

在暗挖施工中利用PBA工法时,其施工步骤分为以下8步:①地层的注浆加固和超前支护。采用台阶法开挖上、下双层8个导洞,然后进行初期的支护处理。②下边的导洞施工做桩下条基,上边的导洞施工做桩顶和边桩的冠梁,中间的上、下导洞做钢管混凝土柱孔。③在中、下导洞进行底纵梁施工,中、上导洞进行顶纵梁施工,中间的上、下导洞之间选择施工钢管混凝土柱,并将钢拉杆预埋在顶纵梁中。④在施工中的边导洞进行初支,导洞与初支的孔隙选择C20混凝土回填;开挖导洞1、导洞2、导洞3,进行拱部的初期支护。⑤在贯通了导洞1、导洞2、导洞3后,将导洞的边墙分段截断,进行结构拱部二衬的浇筑,设置好中跨钢拉杆。⑥当拱顶的混凝土强度达到设计要求后,就可以沿着车站纵向进行施工段的划分,分层向下直至开挖到板底标高;做好中板结构、站厅层侧墙的浇筑。⑦站厅层侧墙、中板混凝土达到标准强度后,再进行分层的向下,直至开挖到底板位置进行底板结构以及站台层侧墙的浇筑。⑧待混凝土满足设计强度后,将钢拉杆拆除,完成车站的内部结构施工。

2.4 地层沉降的控制

地层沉降的控制分为以下4步:①利用PBA工法需要开挖的小导洞偏多,易出现地层沉降的问题。所以,在施工之中应做好小导洞开挖顺序的合理安排,这对控制地层沉降有着重要的作用。②在进行二次衬砌时,应分段进行临时支护的拆除处理。同事,在上一环节的模筑混凝土达到70%及以上的设计强度时,可进行后续操作。③在地铁车站的二衬选择逆作法进行拱部二衬的施工。由于未形成封闭的二衬结构,易出现结构不稳定的情况。因此,需要在中跨拱部二衬设置好中间的钢拉杆,并在边跨拱部二衬设置好临时性的竖向支撑,以确保结构的稳定性。④车站施工的主要承载结构是初期支护,考虑到地层条件偏差,为了确保初期支护以及土体开挖中洞体本身的稳定性,避免出现坍塌,应做好预加固和预支护。

3 结束语

总而言之,本文在对地铁车站施工中PBA施工技术进行介绍的基础上,通过具体实例证明了PBA施工技术能与地铁工程周边环境问题相互结合起来,从而使其适应复杂的施工条件,避免水文地质条件对其产生影响,确保地铁工程的经济效益和施工质量不受任何影响。

参考文献

[1]林宝玉.复杂条件地铁车站浅埋暗挖施工关键技术[J].国防交通工程与技术,2012(S1).

[2]申军彩.地铁车站暗挖施工技术研究[J].山西建筑,2009(21).

〔编辑:张思楠〕

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