特殊工况下的轻轨隧道保护体施工技术.doc

1、特殊工况下的轻轨隧道保护体施工技术摘要：英利金融街项目地下 53 层，地下 4F，为超限高层建筑。该项目地下室有一条正在运行的轻轨一号线斜穿而过，安全施工问题尤其突出，本文着重介绍轻轨保护体施工的相关关键技术。 关键词：超限高层；轻轨隧道保护体设计及实施方案；大断面嵌岩方桩施工；监控测量等 中图分类号：TU97 文献标识码：A 1 工程概况 英利金融街项目地处重庆繁华地段，该项目地上 53 层，地下 4 层，为超限高层建筑（见图 1） 。该项目地下室部分有正在运行的重庆轨道一号线斜向穿过（见图 2） 。轨道一号线横穿城市繁华区段，运输量大，安全施工问题尤其突出。 图 1 项目效果图 图 2 轻

2、轨隧道平面位置图 2 轻轨隧道保护方案 2.1 轻轨隧道的现状 轻轨一号线区间隧道穿越辉利高层建筑深基坑部分的里程为K1+382.79K1+488.22，从小什字到较场口隧道纵向以坡度为 15的坡率降低，轨面标高从 234.829m 下降至 233.069m，洞顶高程从 241.227m下降至 239.467m，洞顶与地面高差 712m。区间隧道为曲墙式衬砌断面，是在现有人防洞室结构下通过扩挖后形成，没有锚杆。二次衬砌采用500mm 厚的 C30 混凝土，按 20200 的配筋方式进行设计，扩挖后的曲墙式衬砌断面见图 3 所示。 图 3 区间隧道衬砌断面图 2.2 轻轨隧道保护体设计方案 英利

3、金融街高层建筑修建后，区间隧道上方会产生巨大的地面超载，而隧道上方围岩保护层厚度仅 2.0m，无法通过应力扩散将地面荷载传递至区间隧道外的围岩，需要采取一定的结构措施承担绝大部分地面超载，以避免隧道衬砌因外荷载过大而产生结构破坏。设计方在轨道保护范围的上方设置了转换结构，使高层建筑产生的地面荷载通过转换结构传递到轨道两侧的桩基础结构上，转换结构为平面桁架结构，隧道两侧的桩基础为端承桩，桩底高程低于隧道洞底 3.0m 以上，距离区间隧道外边墙最近距离 2.0m。桁架底部高出隧道保护体顶面 500mm 以上。区间隧道仅承受 3.0m 范围的围岩荷载和自身结构荷载，不受高层建筑荷载的影响。转换结构的

4、平面、剖面布置见图 4、图 5。 图 4 转换结构平面布置 图 5 转换结构剖面图 3 轻轨隧道保护体实施方案 保护体采用桩板挡墙形式，设计参数如下： 桩的平面尺寸：1500mm2000mm；桩长：16000mm 左右；嵌岩深度：4500mm，挡板长:11500mm 左右，挡板厚 350mm，嵌岩深度：500mm；冠梁尺寸：1000mm1000mm；拉板厚：500mm。实施方案如图 6 所示。 图 6 桩板挡墙构造图 4 保护体施工关键技术点 为保证轻轨隧道保护体的施工质量，需制定严密的施工组织方案及施工工艺流程，经专家论证后方可实施。其主要关键技术点如下： 4.1 轨道保护体的定位 4.2

5、大截面方桩的开挖顺序及质量控制 4.3 深桩的钢筋安装及混凝土浇筑控制 4.4 贯梁及挡板钢筋的预留 4.5 拉板的施工 5 主要施工方法 5.1 主要工艺流程 轨道保护体的定位桩基开挖桩及拉板钢筋制安桩基、拉板混凝土浇筑挡板施工 5.2 轨道保护体的定位 正常情况下的定位工作相对容易，而要保证与隧道定位的一致性则相对困难。现场测量时将首先对区间隧道的主要拐点的坐标进行复核，将测点的坐标在已开挖的隧道体顶面进行测定，将设计的保护体控制坐标点进行标点并连线与之进行比对，确认基本一致后才能作为施工的依据。 5.3 桩基开挖 由于桩距仅为 6000，净距为 4500,为防止桩基浇筑过程中超成窜孔，需

6、采取跳挖的措施予以解决。 5.3.1 测量放线 根据已确定的纵横开挖轴线控制点，逐个测定桩基的角点作为井圈的砌筑依据。 5.3.2 砌筑井圈 依据桩基定位角点采用 M5 水泥砂浆砌筑一砖厚的井圈， 内外及顶面抹 1:2.5 水泥砂浆，防止雨水流入桩基内， 其后将轴线在井圈上口标定。 5.3.3 岩石开挖 施工区段内的基岩为中风化砂岩，采取水钻的方式进行 开挖，随钻进深度及时进行桩基的垂直度、断面尺寸的复核。 5.3.4 检底验收 桩基开挖到中风化界面及底部需进行岩芯的取样，检验 其单轴抗压强度，验收合格后封底。桩基成孔见图 7。 图 7 桩基成孔图 5.4 钢筋笼制安 5.4.1 钢筋制作 桩

7、基钢筋采用直螺纹套筒方式接长，钢筋笼一般分两段进行，下段钢筋笼采用绑扎成型整体吊装的方式，上段钢筋则现场绑扎成型。钢筋笼绑扎成型后按设计图示位置预埋声测管。桩筋安装见图 8、图 9。 图 8 桩下段钢筋绑扎成型整体吊装图 9 上段钢筋现场安装绑扎 5.4.2 贯梁、挡板钢筋的预留 桩基验收合格后，按贯梁、挡板的钢筋位置在桩基内进行标线，用钻孔的方式留出 500mm 长的孔道，将贯梁、挡板的水平钢筋嵌固在孔内，后期凿出钢筋接长。 5.4.3 拉板的施工 拉板主要是靠内置的型钢带和梁筋承受拉力，型钢带由 32#工字钢焊成格构式，两端设锚板锚固于桩顶部。拉板构造见图 10。 图 10 拉板构造图 5

8、.5 混凝土浇筑 本项目桩基混凝土浇筑是施工隧道保护体的一大关键点，必须考虑到混凝土的侧压力对隧道内衬的影响，同时需考虑桩顶部浮浆的处理和拉板结构的防收缩处理。 5.5.1 对岩壁进行冲洗，用高扬程水泵抽尽桩底积水。 5.5.2 内置串料筒至桩底部，用塔吊分批次浇注混凝土。串料筒底面应低于混凝土面 800mm 左右。见图 11。 5.5.3 嵌岩深度内按不大于 500mm 的厚度分层下料、振捣，浇筑到隧道高度范围内时按不大于 400mm 的厚度分层下料、分层振捣，该范围内的混凝土浇筑需考虑技术隙时间，前后浇筑 的时间间隔不大于初凝时间，以减少混凝土的侧压力。 图 11 串料筒安装 5.5.4

9、桩顶混凝土浇筑时需及时刮去浮浆层 100mm 左右，以见石子为度。 5.5.5 拉板混凝土从一个方向推进，振捣时需注意排出吸附在型钢侧壁的小气泡。 5.5.6 桩顶高度 1500mm 范围内的混凝土及拉板混凝土需在初次振捣2 小时后进行二次振捣，以提高混凝土的密实度，浇筑 12 小时内覆盖麻袋保温、保湿养护，减少收缩裂缝的发生。桩基及拉板砼成型见图 12、图 13。 图 12 桩基成型照片图 13 拉板成型照片 6 挡板的施工 6.1 挡板间的石方由挖掘机自上而下开挖而成，掘进宽度按设计厚度要求进行复核，人工修整至符合要求为止。 6.2 挡板的钢筋与贯梁和桩上预留出的钢筋搭接，绑扎成型后焊接。

10、 6.3 挡板施工按逆作法要求进行施工。模板按单面支模方式进行安装，顶端留出下料口。底部的模板需预留出纵向搭接钢筋接口，便于下段挡板钢筋接长。模板安装见图 14。 6.4 混凝土按分层下料、分层振捣的要求进行浇注，由于为单面支模，振捣时宜用 30mm 的轻型振动器，适度降低振动力，在保证密实的前提下不宜过振，当次浇筑的混凝土顶面需高于上段混凝土底面 300mm 以上，突出部分的混凝土在终凝 12 小时后凿除。施工缝处理见图 15。 图 14 模板安装简图 图 15 挡板施工缝处理简图 7 监控测量 桩板挡墙施工前，由建设单位委托有资质的专业单位依据设计要求，对区间隧道和基坑进行位移监测，及时预警，发现位移加速或超限应立即通知相关单位停止施工，研究处理方案，为科学施工创造条件。从监测的结果看，各项指标均未超过控制值，保护体施工未对轨道隧道超成不利影响。 8 结束语 重庆地区的轨道交通给市民的出行提供了方便，也给处于本工况下的轨道保护体及上部的结构施工带来相当大的难度。为此必须针对项目的特点制定有针对性的施工方案。本文对类似工况下的隧道保护体的施工具有现实的参考价值。