DOI:10.13719/j.cnki.cn14-1279/tu.2005.12.073
·110·
第31卷第12期31No.12西建筑 Vol. 山
2005年6月Jun. 2005SHANXI ARCHITECTURE
文章编号:1009-6825(2005)12-0110-02
浅谈地铁竖井施工技术方案的优化
王寿强
摘 要:以北京地铁5号线竖井施工为例,介绍了竖井初支结构设计参数的优化及施工方案的调整,对暗梁施工、二衬施
工措施进行了阐述,指出该方案既保证了竖井结构的稳定,又提前进入风道施工。关键词:竖井,初期支护,二次衬砌中图分类号:TU722
文献标识码:A
仍按原设计要求施工竖井,则竖井衬砌和工序转换前后需50d,
为缓解工期压力,采用不施作竖井二次衬砌直接开马头门的施工方案,同时西北竖井中隔墙施作及其余井身的衬砌在衬砌车站侧洞时完成,这样能够充分有效的缩短工期,优化施工方案。
引言
竖井是出土和进料的运输通道,因而是地铁暗挖施工中首先要完成的部分。竖井支护结构施工方案是否合理直接关系到开马头门进入风道施工的进度和安全。由于天坛东门站西北竖井和西北风道断面大,设计要求必须在竖井完成二衬后才能进入风道施工。考虑到施工工期的要求,提出了不施作竖井二衬直接开马头门进入风道施工的方案。在不施作竖井二次衬砌,直接开马头门进入风道施工中如何保证竖井结构的稳定是该方案的难点。为此,通过与专家、设计和监理单位共同研究攻关,对竖井初支结构参数进行优化,采取了一系列的加强措施,顺利地进入了风道施工。
2.1 施工方案
原设计中竖井开挖完成后,在不拆除临时横撑的前提下,从下到上施作中隔墙,然后拆除临时支撑,进行井身衬砌,井身衬砌完成后开马头门进行风道开挖。为了在保证总体工期的情况下,安全顺利的通过西北竖井进入风道施工,应对竖井和风道支撑结构做一些相应的调整,施工措施及具体参数如下:
1)临时支撑。风道马头门上方临时横撑按原设计采用 152mm×10mm热轧无缝钢管横撑施工,在马头门高度范围内采用两根钢管并排,移到竖井中间,支撑在竖井井壁暗梁上(如图1所示),横撑间距随竖井格栅间距布置。
2)暗梁。暗梁是以在竖井初期支护中加密纵向连接钢筋的形式增加其刚度而形成的支撑梁。在风道侧横撑处竖井井壁上施作断面尺寸为350mm×600mm的暗梁,暗梁从马头门顶以上2m至竖井井底,在安装竖井格栅同时绑扎暗梁钢筋。
3)锚管。风道范围竖井周边加设锁脚锚管,锚管采用 42mm×5mm无缝钢管,长度6.0m。在马头门范围内竖井短边侧垂直井壁各打设4根锚管,竖向呈梅花形布置,纵向间距1.0m。竖井北侧风道两边每侧打设2根锁脚锚管,其中一根锚管向外倾斜打设,竖井南侧垂直井壁打设8根锚管,纵向呈梅花形布置,纵向间距1.0m。
4)井底格栅。横向格栅间距由1.0m变为0.75m。
5)封底混凝土。在井底喷射混凝土上浇筑150mm厚的C30素混凝土加强井底。
竖井施工过程中,随着初期支护的施作,向下架立格栅和临时钢管横撑,暗梁也随着格栅不断向下架立。竖井开挖完成后,先施作井窝底板,以保证竖井井底稳定。在开马头门时,凿除暗梁周边的混凝土,保留暗梁,作为钢管的支撑点,然后采用大管棚作为超前支护方式,CRD法(三横联、八分部)开挖支护马头门,进入风道施工。竖井中隔墙施作及其余井身衬砌在衬砌车站侧洞时完成。
1 工程概况
北京地铁5号线天坛东门站全长194m,共有两个施工竖井,分别是西北竖井和东南竖井,两个竖井断面相同,开挖断面较大,长14.2m,宽6.4m,竖井深度24m,初支结构采用格栅、锚杆、钢筋网的喷混凝土联合支护形式。由于竖井跨度较大,为防止横向变形,设计采用钢管横撑对竖井进行减跨。临时横撑设计为两排壁厚10mm、 152mm的无缝钢管,水平间距为4.5m,纵向间距随格栅间距布置,地面以下1m～4m布置间距为75cm,4m以下则为50cm
。
2.2 关键技术
2 方案优化
天坛东门站施工是地铁5号线3合同段控制工期的关键工程,作为承担开挖车站主体的西北竖井,由于施工场地等因素的
影响,开工日期推迟近8个月,造成车站施工工期极度紧张。若
收稿日期:2005-03-04
作者简介:王寿强(1972-),男,1995年毕业于西南交通大学隧道与地下工程专业,工程师,中铁十四局隧道工程分公司,山东济南 250001
该方案的关键技术是利用临时钢管横撑代替中隔墙,以竖井
开马头门侧设置的暗梁作为钢管横撑在马头门处的支撑点,从而在开马头门后,竖井内支撑体系不被破坏,保证了竖井的稳定,提前进入了风道施工。
3 现场施工
第31卷第12期31No.12西建筑 Vol. 山2005年6月Jun. 2005SHANXI ARCHITECTURE文章编号:1009-6825(2005)12-0111-02
·111·
谏壁抽水站工作桥及牛腿加固技术措施的改进
耿红文
摘 要:结合谏壁抽水站增容改造工程的施工实践,探讨了经济合理的施工方案,详细阐述了工作桥及牛腿加固的措施,并对其加固效果作了分析,指出该措施满足了工程工期、质量和安全的要求,社会经济效益显著。关键词:工作桥,牛腿,连续桥面板中图分类号:TU746.3
文献标识码:A
镇江市谏壁抽水站增容除险改造工程,根据设计要求需对站
身两侧的工作桥及牛腿进行加固处理,原站身两侧工作桥宽4m,分8跨,每跨有4块高0.45m、长3.8m的简支板梁,牛腿从闸墩挑出去3m。加固改造后,每侧改为2个4跨连续板梁,另外,为了增加工作桥的承载能力和牛腿的刚度及惯性矩,牛腿对应位置的桥面板与牛腿浇筑成整体,原牛腿下口向下加厚20cm,使牛腿的有效高度增加到65cm,设计要求拆除原简支板梁,将牛腿的表层混凝土凿除,补植钢筋插筋后立模,连续梁与加固的牛腿一次浇筑成型。
1 概况
谏壁抽水站位于江苏省镇江市谏壁镇,是“湖西引排工程”骨干工程之一,该站原安装6台套2.8CJ-70立式液压全调节轴流泵,配套用TDL325/36-40型同步电动机,单泵设计流量20m3/s,单机功率1600kW。根据江苏省水利厅关于湖西引排枢纽工程一期建设任务的调整精神,谏壁抽水站引流量由原来的120m/s提高到160m3/s,并按照增容的要求进行除险改造,增容改造更换6台主水泵,在设计净扬程3.0m时,单泵设计流量大于27m/s。电机改为TL1800-40/3250,功率为1800kW。
33
3.1 暗梁施工
考虑到暗梁在马头门段纵向长度约为13m,跨度较大,对梁的受力状态相当不利,为此,利用马头门风道横撑作为暗梁的支撑点(如图1所示),对暗梁进行减跨,以保证暗梁的挠度满足要求。
具体措施:在风道横联及竖联所对应的暗梁位置处凿出暗梁格栅钢筋,将其与相应位置的风道横联及竖联格栅钢筋连接,并喷射混凝土形成整体。这样,风道横、纵联为暗梁提供了4个支点,马头门段的暗梁变为4跨,跨度减小至3.0m左右,结构上的整体受力状态大大改善。
钢梁由两根Ⅰ25b工字钢并排组成,钢梁与凿开风道横联的格栅
钢筋焊接起来,使风道横联作为钢梁支点。施作横撑时,为保证横撑与支撑面紧密接触,可通过千斤顶施加预压力。两排横撑安装好后,即可分段分部拆除所要施工的中隔墙位置处的横撑,实现把作用在中隔墙钢管横撑上的井壁压力逐步转换到两侧钢管横撑上,完成受力体系的转换。中隔墙施工完成后,拆除钢管横撑,进行剩余的井身衬砌[4]。
4 结语
通过北京地铁5号线天坛东门站西北竖井初支结构参数及施工方法的优化调整,以临时钢管支撑和暗梁等系列措施作为辅助手段的施工方案,首次成功地实现了在不施做竖井二次衬砌的情况下,采用CRD分部开挖法开挖马头门,顺利进入了风道施工,在挽回工期损失、缓解工期压力的同时,确保了竖井施工的安全,为后续工序开展创造了有利条件,也为今后类似工程积累了成功经验。
参考文献:
[1]刘建航,侯学渊.基坑工程手册[M].北京:中国建筑工业出版社,1997.46-61.[2]CB50299-1999,地下铁道工程施工及验收规范[S].
[3]CB50157-2003,地铁设计规范[S].[4]戴显强,张洪忠.地铁浅埋暗挖群洞施工中受力转换技术的探
讨[J].铁道标准设计,2003(7):23-32.
3.2 二衬施工
进入车站侧洞施工后,各工序互不干扰,可以多工作面同时作业,为保证竖井的长期稳定性,开始二次衬砌的施作。竖井衬
砌施工时仍先施工中隔墙后施工井壁。施作中隔墙时首先将钢管横撑拆除,每次施作高度4.0m,马头门处的暗梁先不拆除,而是作为中隔墙马头门侧的外模,施工风道衬砌时再把暗梁与风道横联及竖联连接部分凿掉。在施工中隔墙的时候,注意钢管拆除的高度不能过大,以免对竖井横向稳定不利。施工中采取了转换竖井临时横撑的办法来保证竖井结构稳定,具体做法如下:
拆除钢管横撑前,施作两排临时横撑,此时竖井收敛一般已趋于稳定,横撑可采用 152mm×10mm钢管,钢管距竖井中心为2.75m。马头门上侧井身的钢管支撑在两侧井壁上,马头门段钢管横撑在马头门侧的支撑点通过架设工字钢梁来实现。工字
Constructionschemeoptimizationofverticalshaftinmetroconstruction
WANGShou-qiangAbstract:TakingtheverticalshaftworkintheNO.1lineofBeijingmetroasexampletheoptimizationfortheprimarysupportingstructurede-signandconstructionschemeisintroduced.Practicalintroductionisalsomadeforhiddenbeamandsecondaryliningconstruction.Authorpointsoutthatthisconstructionschemeensuresthestabilityofshaftstructureandmakeductconstructionaheadoftime.Keywords:verticalshaft,primarysupport,secondarylining
收稿日期:2005-03-06
作者简介:耿红文(1968-),男,1992年毕业于河海大学水资源规划及利用专业,工程师,江苏省盐城市水利建筑工程处,江苏盐城 224002
DOI:10.13719/j.cnki.cn14-1279/tu.2005.12.073
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第31卷第12期31No.12西建筑 Vol. 山
2005年6月Jun. 2005SHANXI ARCHITECTURE
文章编号:1009-6825(2005)12-0110-02
浅谈地铁竖井施工技术方案的优化
王寿强
摘 要:以北京地铁5号线竖井施工为例,介绍了竖井初支结构设计参数的优化及施工方案的调整,对暗梁施工、二衬施
工措施进行了阐述,指出该方案既保证了竖井结构的稳定,又提前进入风道施工。关键词:竖井,初期支护,二次衬砌中图分类号:TU722
文献标识码:A
仍按原设计要求施工竖井,则竖井衬砌和工序转换前后需50d,
为缓解工期压力,采用不施作竖井二次衬砌直接开马头门的施工方案,同时西北竖井中隔墙施作及其余井身的衬砌在衬砌车站侧洞时完成,这样能够充分有效的缩短工期,优化施工方案。
引言
竖井是出土和进料的运输通道,因而是地铁暗挖施工中首先要完成的部分。竖井支护结构施工方案是否合理直接关系到开马头门进入风道施工的进度和安全。由于天坛东门站西北竖井和西北风道断面大,设计要求必须在竖井完成二衬后才能进入风道施工。考虑到施工工期的要求,提出了不施作竖井二衬直接开马头门进入风道施工的方案。在不施作竖井二次衬砌,直接开马头门进入风道施工中如何保证竖井结构的稳定是该方案的难点。为此,通过与专家、设计和监理单位共同研究攻关,对竖井初支结构参数进行优化,采取了一系列的加强措施,顺利地进入了风道施工。
2.1 施工方案
原设计中竖井开挖完成后,在不拆除临时横撑的前提下,从下到上施作中隔墙,然后拆除临时支撑,进行井身衬砌,井身衬砌完成后开马头门进行风道开挖。为了在保证总体工期的情况下,安全顺利的通过西北竖井进入风道施工,应对竖井和风道支撑结构做一些相应的调整,施工措施及具体参数如下:
1)临时支撑。风道马头门上方临时横撑按原设计采用 152mm×10mm热轧无缝钢管横撑施工,在马头门高度范围内采用两根钢管并排,移到竖井中间,支撑在竖井井壁暗梁上(如图1所示),横撑间距随竖井格栅间距布置。
2)暗梁。暗梁是以在竖井初期支护中加密纵向连接钢筋的形式增加其刚度而形成的支撑梁。在风道侧横撑处竖井井壁上施作断面尺寸为350mm×600mm的暗梁,暗梁从马头门顶以上2m至竖井井底,在安装竖井格栅同时绑扎暗梁钢筋。
3)锚管。风道范围竖井周边加设锁脚锚管,锚管采用 42mm×5mm无缝钢管,长度6.0m。在马头门范围内竖井短边侧垂直井壁各打设4根锚管,竖向呈梅花形布置,纵向间距1.0m。竖井北侧风道两边每侧打设2根锁脚锚管,其中一根锚管向外倾斜打设,竖井南侧垂直井壁打设8根锚管,纵向呈梅花形布置,纵向间距1.0m。
4)井底格栅。横向格栅间距由1.0m变为0.75m。
5)封底混凝土。在井底喷射混凝土上浇筑150mm厚的C30素混凝土加强井底。
竖井施工过程中,随着初期支护的施作,向下架立格栅和临时钢管横撑,暗梁也随着格栅不断向下架立。竖井开挖完成后,先施作井窝底板,以保证竖井井底稳定。在开马头门时,凿除暗梁周边的混凝土,保留暗梁,作为钢管的支撑点,然后采用大管棚作为超前支护方式,CRD法(三横联、八分部)开挖支护马头门,进入风道施工。竖井中隔墙施作及其余井身衬砌在衬砌车站侧洞时完成。
1 工程概况
北京地铁5号线天坛东门站全长194m,共有两个施工竖井,分别是西北竖井和东南竖井,两个竖井断面相同,开挖断面较大,长14.2m,宽6.4m,竖井深度24m,初支结构采用格栅、锚杆、钢筋网的喷混凝土联合支护形式。由于竖井跨度较大,为防止横向变形,设计采用钢管横撑对竖井进行减跨。临时横撑设计为两排壁厚10mm、 152mm的无缝钢管,水平间距为4.5m,纵向间距随格栅间距布置,地面以下1m～4m布置间距为75cm,4m以下则为50cm
。
2.2 关键技术
2 方案优化
天坛东门站施工是地铁5号线3合同段控制工期的关键工程,作为承担开挖车站主体的西北竖井,由于施工场地等因素的
影响,开工日期推迟近8个月,造成车站施工工期极度紧张。若
收稿日期:2005-03-04
作者简介:王寿强(1972-),男,1995年毕业于西南交通大学隧道与地下工程专业,工程师,中铁十四局隧道工程分公司,山东济南 250001
该方案的关键技术是利用临时钢管横撑代替中隔墙,以竖井
开马头门侧设置的暗梁作为钢管横撑在马头门处的支撑点,从而在开马头门后,竖井内支撑体系不被破坏,保证了竖井的稳定,提前进入了风道施工。
3 现场施工
第31卷第12期31No.12西建筑 Vol. 山2005年6月Jun. 2005SHANXI ARCHITECTURE文章编号:1009-6825(2005)12-0111-02
·111·
谏壁抽水站工作桥及牛腿加固技术措施的改进
耿红文
摘 要:结合谏壁抽水站增容改造工程的施工实践,探讨了经济合理的施工方案,详细阐述了工作桥及牛腿加固的措施,并对其加固效果作了分析,指出该措施满足了工程工期、质量和安全的要求,社会经济效益显著。关键词:工作桥,牛腿,连续桥面板中图分类号:TU746.3
文献标识码:A
镇江市谏壁抽水站增容除险改造工程,根据设计要求需对站
身两侧的工作桥及牛腿进行加固处理,原站身两侧工作桥宽4m,分8跨,每跨有4块高0.45m、长3.8m的简支板梁,牛腿从闸墩挑出去3m。加固改造后,每侧改为2个4跨连续板梁,另外,为了增加工作桥的承载能力和牛腿的刚度及惯性矩,牛腿对应位置的桥面板与牛腿浇筑成整体,原牛腿下口向下加厚20cm,使牛腿的有效高度增加到65cm,设计要求拆除原简支板梁,将牛腿的表层混凝土凿除,补植钢筋插筋后立模,连续梁与加固的牛腿一次浇筑成型。
1 概况
谏壁抽水站位于江苏省镇江市谏壁镇,是“湖西引排工程”骨干工程之一,该站原安装6台套2.8CJ-70立式液压全调节轴流泵,配套用TDL325/36-40型同步电动机,单泵设计流量20m3/s,单机功率1600kW。根据江苏省水利厅关于湖西引排枢纽工程一期建设任务的调整精神,谏壁抽水站引流量由原来的120m/s提高到160m3/s,并按照增容的要求进行除险改造,增容改造更换6台主水泵,在设计净扬程3.0m时,单泵设计流量大于27m/s。电机改为TL1800-40/3250,功率为1800kW。
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3.1 暗梁施工
考虑到暗梁在马头门段纵向长度约为13m,跨度较大,对梁的受力状态相当不利,为此,利用马头门风道横撑作为暗梁的支撑点(如图1所示),对暗梁进行减跨,以保证暗梁的挠度满足要求。
具体措施:在风道横联及竖联所对应的暗梁位置处凿出暗梁格栅钢筋,将其与相应位置的风道横联及竖联格栅钢筋连接,并喷射混凝土形成整体。这样,风道横、纵联为暗梁提供了4个支点,马头门段的暗梁变为4跨,跨度减小至3.0m左右,结构上的整体受力状态大大改善。
钢梁由两根Ⅰ25b工字钢并排组成,钢梁与凿开风道横联的格栅
钢筋焊接起来,使风道横联作为钢梁支点。施作横撑时,为保证横撑与支撑面紧密接触,可通过千斤顶施加预压力。两排横撑安装好后,即可分段分部拆除所要施工的中隔墙位置处的横撑,实现把作用在中隔墙钢管横撑上的井壁压力逐步转换到两侧钢管横撑上,完成受力体系的转换。中隔墙施工完成后,拆除钢管横撑,进行剩余的井身衬砌[4]。
4 结语
通过北京地铁5号线天坛东门站西北竖井初支结构参数及施工方法的优化调整,以临时钢管支撑和暗梁等系列措施作为辅助手段的施工方案,首次成功地实现了在不施做竖井二次衬砌的情况下,采用CRD分部开挖法开挖马头门,顺利进入了风道施工,在挽回工期损失、缓解工期压力的同时,确保了竖井施工的安全,为后续工序开展创造了有利条件,也为今后类似工程积累了成功经验。
参考文献:
[1]刘建航,侯学渊.基坑工程手册[M].北京:中国建筑工业出版社,1997.46-61.[2]CB50299-1999,地下铁道工程施工及验收规范[S].
[3]CB50157-2003,地铁设计规范[S].[4]戴显强,张洪忠.地铁浅埋暗挖群洞施工中受力转换技术的探
讨[J].铁道标准设计,2003(7):23-32.
3.2 二衬施工
进入车站侧洞施工后,各工序互不干扰,可以多工作面同时作业,为保证竖井的长期稳定性,开始二次衬砌的施作。竖井衬
砌施工时仍先施工中隔墙后施工井壁。施作中隔墙时首先将钢管横撑拆除,每次施作高度4.0m,马头门处的暗梁先不拆除,而是作为中隔墙马头门侧的外模,施工风道衬砌时再把暗梁与风道横联及竖联连接部分凿掉。在施工中隔墙的时候,注意钢管拆除的高度不能过大,以免对竖井横向稳定不利。施工中采取了转换竖井临时横撑的办法来保证竖井结构稳定,具体做法如下:
拆除钢管横撑前,施作两排临时横撑,此时竖井收敛一般已趋于稳定,横撑可采用 152mm×10mm钢管,钢管距竖井中心为2.75m。马头门上侧井身的钢管支撑在两侧井壁上,马头门段钢管横撑在马头门侧的支撑点通过架设工字钢梁来实现。工字
Constructionschemeoptimizationofverticalshaftinmetroconstruction
WANGShou-qiangAbstract:TakingtheverticalshaftworkintheNO.1lineofBeijingmetroasexampletheoptimizationfortheprimarysupportingstructurede-signandconstructionschemeisintroduced.Practicalintroductionisalsomadeforhiddenbeamandsecondaryliningconstruction.Authorpointsoutthatthisconstructionschemeensuresthestabilityofshaftstructureandmakeductconstructionaheadoftime.Keywords:verticalshaft,primarysupport,secondarylining
收稿日期:2005-03-06
作者简介:耿红文(1968-),男,1992年毕业于河海大学水资源规划及利用专业,工程师,江苏省盐城市水利建筑工程处,江苏盐城 224002