暗挖車站PBA洞樁法

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1、地鐵暗挖車站“PBA”洞樁法施工技術(shù)?摘要:介紹了北京地鐵1號(hào)線蘇州街暗挖車站的施工技術(shù),包括施工工藝的選擇、工藝的原理和特點(diǎn)、施工步驟及施工關(guān)鍵技術(shù)等。關(guān)鍵詞:北京地鐵;施工技術(shù);淺埋暗挖;PBA洞樁法?1工程概況1.1車站概況?????北京地鐵1號(hào)線一期工程蘇州街站位于海淀南路與蘇州街交叉路口,站位與海淀南路基本平行。車站形式為兩端雙層暗挖,中間單層暗挖單柱雙跨側(cè)式車站。車站總長15m,總建筑面積1677m2。車站共設(shè)置了4個(gè)出入口和兩座風(fēng)道及風(fēng)井。為方便施工,在風(fēng)道挑高段起點(diǎn)位置各設(shè)一座施工豎井。車站總平面布置見圖1。1.2地質(zhì)狀況?????車站通過主要地層從上

2、至下為:粉質(zhì)黏土層、粉土層、圓礫卵石層、中粗砂層、粉細(xì)砂層、粉質(zhì)黏土層、卵石圓礫層,基底位于卵石圓礫層。站體施工范圍內(nèi)存在上層滯水、潛水、承壓水,結(jié)構(gòu)大部分位于潛水層,結(jié)構(gòu)底板位于承壓水層,三層水對(duì)站體地下施工均造成影響。1.3周邊環(huán)境?????站位處路面下各類管線密集(對(duì)車站施工有影響的需保護(hù)的地下管線達(dá)2多條,且大多為雨污水管、自來水管、燃?xì)夤艿葘?duì)施工產(chǎn)生較大影響的管線),路面上道路交通繁忙,車站周邊為高層商業(yè)區(qū)和住宅區(qū),施工受周邊環(huán)境影響較大。1.4工程特點(diǎn)?????(1)車站所處位置車流量大,交通十分繁忙,無法實(shí)現(xiàn)交通疏解而采用明挖作業(yè),因此本工程采用了全暗挖

3、法進(jìn)行施工。?????(2)由于本站地下管線密集,需進(jìn)行保護(hù)管線較多,因此在進(jìn)行暗挖作業(yè)時(shí),需采取措施控制沉降,保證結(jié)構(gòu)以上地下管網(wǎng)的正常使用。?????(3)結(jié)構(gòu)所處位置地下水位高,工程地質(zhì)條件差,局部位于粉細(xì)砂層中,自穩(wěn)性較差,暗挖施工風(fēng)險(xiǎn)較大。2工藝選擇?????由于受周圍環(huán)境的限制,為減少對(duì)周邊居民、商業(yè)經(jīng)營活動(dòng)及交通的影響,車站施工采用礦山法全暗挖施工。其中主站體兩端設(shè)計(jì)為單柱雙層雙跨拱形結(jié)構(gòu)(拱部初支厚30mm,邊樁為d100mm挖孔樁,拱部及邊墻結(jié)構(gòu)厚60mm,中板厚50mm,底板厚100mm,中柱為d100mm鋼管混凝土柱),雙層暗挖段共長160m,開

4、挖寬度2.5m,開挖高度1.1m,覆土厚60m～70m,局部僅有34m～45m。為控制地面沉降變形和確保周邊環(huán)境的安全穩(wěn)定,雙層結(jié)構(gòu)采用了對(duì)地層和周邊環(huán)境影響均較小的“PBA”洞樁法進(jìn)行全暗挖施工。3工藝原理和特點(diǎn)3.1工藝原理?????“PBA”洞樁法的原理就是將傳統(tǒng)的地面框架結(jié)構(gòu)施工方法(即在地面先做基坑圍護(hù)樁,然后從上向下進(jìn)行基坑土方開挖,必要時(shí)加撐防止基坑變形,開挖到底后從下向上施工框架結(jié)構(gòu))和暗挖法進(jìn)行有機(jī)結(jié)合,即在地面上不具備施工基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)條件時(shí),改在地下提前暗挖好的導(dǎo)洞內(nèi)施作圍護(hù)邊樁、中柱、底梁和頂梁、頂拱共同構(gòu)成樁、梁、拱(PBA即為樁Pile、梁B

5、eam、拱Arc三個(gè)英文字母的簡稱)支撐框架體系,承受施工過程的外部荷載,然后在頂拱和邊樁的保護(hù)下,逐層向下開挖土體,施工內(nèi)部結(jié)構(gòu),最終形成由外層邊樁及頂拱初期支護(hù)和內(nèi)層二次襯砌組合而成的永久承載體系。3.2工藝特點(diǎn)?????(1)由于采用暗挖法施工,對(duì)地面和周邊環(huán)境影響較小,適用于受環(huán)境條件限制無法進(jìn)行明挖施工的地下結(jié)構(gòu)工程。?????(2)本工藝所引起的地面沉降變形相對(duì)較小,對(duì)保護(hù)暗挖結(jié)構(gòu)附近的地下構(gòu)筑物(橋樁、管線等)和周邊建筑物的安全有利。?????(3)與其他大跨度暗挖工藝(如中洞法、CRD法等)相比,廢棄工程量相對(duì)較少,結(jié)構(gòu)受力條件也好,因此本工藝也相對(duì)經(jīng)

6、濟(jì)。?????(4)不受結(jié)構(gòu)跨度和層數(shù)限制,適用范圍較廣,特別適合距橋梁樁基和高層建筑物很近的地下工程的施工。因?yàn)檫厴侗旧砜善鸬礁綦x樁的作用,從而達(dá)到保護(hù)建構(gòu)物安全的目的。4施工方法和步驟?????施工豎井開挖到位井底封閉后,通過橫通道按先下后上,先兩邊后中間順序進(jìn)行主站體6個(gè)導(dǎo)洞的開挖;然后在主體下部邊導(dǎo)洞內(nèi)施工條形基礎(chǔ),下部中導(dǎo)洞內(nèi)施工底縱梁;之后在上部邊導(dǎo)洞內(nèi)施工挖孔灌注樁和樁頂冠梁,中部上導(dǎo)洞內(nèi)挖孔吊裝鋼管柱,接著澆筑柱頂縱梁;待主體樁柱梁體系形成后,開挖車站主體上部導(dǎo)洞間主體拱部土體,及時(shí)施工初期支護(hù),形成主體初支頂拱,然后在樁、梁、拱框架支撐體系的保護(hù)下,

7、邊向下開挖土體邊施工結(jié)構(gòu)混凝土,按逆筑法完成車站主體結(jié)構(gòu)。蘇州街暗挖車站雙層結(jié)構(gòu)“PBA”洞樁法施工步驟見圖2。具體做法如下:(1)按先下后上,先兩邊后中間順序進(jìn)行雙層主站體6個(gè)導(dǎo)洞的開挖支護(hù)。(2)在下部邊導(dǎo)洞內(nèi)施工條形基礎(chǔ)、上部邊導(dǎo)洞施工挖孔邊樁和樁頂冠梁;在下部中導(dǎo)洞內(nèi)施工底縱梁、上部中導(dǎo)洞內(nèi)施作鋼管樁和柱頂縱梁。(3)開挖邊洞側(cè)主站體半拱并及時(shí)進(jìn)行初期支護(hù)和臨時(shí)支護(hù)。(4)對(duì)稱開挖支護(hù)主拱剩余部分,破除中上導(dǎo)洞初期支護(hù)。(5)破除臨時(shí)支護(hù),施工主拱二襯混凝土。(6)繼續(xù)向下開挖至主站體站廳層。(7)施工中縱梁、中板及中板上邊墻混凝土。(8)開