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【52監(jiān)測網(wǎng)】第121期 城市核心區(qū)明挖隧道關(guān)鍵技術(shù)
 52監(jiān)測網(wǎng)專家報告分享-第121期 《城市核心區(qū)明挖隧道關(guān)鍵技術(shù)》 上海市城市建設(shè)設(shè)計研究總院（集團）有限公司 陳鼐基 隧道與橋梁設(shè)計研究院 目錄 城市核心區(qū)明挖隧道面臨的挑戰(zhàn) 近距離多次穿越軌道交通線路關(guān)鍵技術(shù) 老舊重大市政管道保護技術(shù) 城市狹窄空間明挖隧道關(guān)鍵技術(shù) 內(nèi)容介紹 一、城市核心區(qū)明挖隧道面臨的挑戰(zhàn)
?? 對于特大城市，城市地上、地下空間是一種稀缺的城市資源。 ?? 城市核心區(qū)高強度、長時間開發(fā)（空間占用：在城市內(nèi)穿針引線；時間占用：工程開發(fā)周期被壓縮，與時間賽跑） ?? 地道概況——3公里長明挖地道 ?多次穿越地鐵：3km內(nèi)穿越4條軌交線，2條在建，2條既有 ?空間狹窄：實施寬度小，可用道路寬度43m，基坑寬度接近30m ?沿線布設(shè)有各類重大市政管線
二、近距離多次穿越軌道交通線路關(guān)鍵技術(shù) ?? 地理位置：地道在曹楊路路口上跨穿越軌交11號線 ?? 相對關(guān)系：地道基坑寬度為27米，基坑深8.4m，與地鐵區(qū)間結(jié)構(gòu)凈距為4.87m，卸荷比0.63
?? 五大保護措施 大坑分小坑：結(jié)合交通組織分四小塊實施 門式加固：三軸攪拌樁加固，與地鐵凈距1m 單坑抽條開挖：二道支撐下抽條寬度3~4m 抗拔樁抗浮：3m凈距，提供抗浮力 底板分層澆筑：分層澆筑，保證底板整體性
?? 單條利用1個地鐵運營停止期間施工 ?? 開挖后制作底板，與2根抗拔樁形成門式結(jié)構(gòu) ?? 單條土方開挖至700mm厚底板澆筑完成，需在11小時內(nèi)完成，控制完成時間：7小時內(nèi)
?? 在施工廠區(qū)內(nèi)對抽條底板進行了鋼筋綁扎演練。鋼筋綁扎由12：30開始，至13：45完成。按此速度預(yù)估，在坑內(nèi)施工時預(yù)計最快3小時完成綁扎及封模。
（自動化監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，完成70cm底板后最大變形為上抬5.83mm，根據(jù)人工測量數(shù)據(jù)，完成后至今上抬為3.8mm。） ?? 地道從中寧路站旁穿越，車站出入口與地道共建 ?? 地道與地鐵區(qū)間存在交織關(guān)系，地鐵區(qū)間長度620m ?? 地道位于14號線東新路站上方，兩者結(jié)構(gòu)脫開 ?? 隧道與地道豎向間距2m~10m
?? 設(shè)計原則 ?地道與地鐵區(qū)間存在交織關(guān)系，地鐵區(qū)間長度620m，地道盡可能先實施 ?地道先施工區(qū)段圍護原則上采用SMW工法，施工完成后拔出型鋼 ?鉆孔樁原則上距離地鐵區(qū)間凈距>2m ?工法樁進入地鐵區(qū)間范圍內(nèi)時，攪拌樁需插入至盾構(gòu)底 ?紫色區(qū)域為地鐵盾構(gòu)完成后地道實施區(qū)域，但盡可能在14號線運營前完成
?? 地道后實施區(qū)域設(shè)計原則 ?地鐵與地道結(jié)構(gòu)凈距5.5m~9.8m ?后實施段地道基坑原則上采用650SMW工法樁，基坑坑底采用滿堂加固 ?內(nèi)環(huán)高架下方施工凈空受限，圍護采用600鉆孔樁，平面樁位盡可能避讓軌交14號線區(qū)間
?? 地道后實施區(qū)域總圖 ?地道后實施段總長約200m，主要為地道北線 ?地道標(biāo)準(zhǔn)段基坑寬度為10.8m，含附屬用房處基坑加寬 ?地道后做區(qū)域共設(shè)置10到封頭墻，將地道劃分成15個小基坑實施
?? 地道對地鐵保護措施——地基加固 ?地道后實施范圍長達200m，基坑卸荷比在0.36~0.54之間 ?參考北橫通道與東西通道的建設(shè)經(jīng)驗，建議基坑卸荷比小于0.5區(qū)域地道采用坑內(nèi)MJS樁滿堂加固實施；卸荷比0.5~0.54區(qū)域采用MJS門式加固，門式加固深度深入隧道底以下6m。 ?根據(jù)加固方案，工程建安費增加約5500萬
?? 地道對地鐵保護措施——設(shè)置控沉樁 ?為進一步控制地道基坑開挖引起的地鐵隧道上浮以及遠期地道沉降，地道后做段底板以下設(shè)置控沉樁 ?對于基坑卸荷比大于0.4、地道與地鐵間距小于9m的區(qū)域（綠色），地道底板設(shè)置控沉樁 ?對于基坑卸荷比小于0.4、地道與地鐵間距大于9m的區(qū)域（紫色），地道底板不設(shè)置控沉樁 ?對于圍護結(jié)構(gòu)采用鉆孔樁的區(qū)域（紅色），局部圍護樁加深作為控沉樁 ?控沉樁原則上與地鐵凈距>1.5m ?單個基坑縱向按5m寬度抽條開挖，單條基坑開挖至
三、老舊重大市政管道保護關(guān)鍵技術(shù) ?? 節(jié)點地理位置：武寧路中山北路口，內(nèi)環(huán)高架下 ?? 穿越管道：合流污水治理一期工程Φ3500污水總管，“零距離” 穿越 ?? 總管概況 ?市區(qū)西北片區(qū)總管，日均輸送污水量為86.1萬m3/d ?目前運行工況尚可，管內(nèi)混凝土氧化及脫落情況
?? 節(jié)點設(shè)計方案 零距離：管道與地道豎向凈距不足0.5m 路面抬高：地面標(biāo)高由現(xiàn)狀的3.4m抬升至4.4m 設(shè)置樁基：在合流管兩側(cè)施工?600鉆孔灌注樁（作為樁基，地道底板至于樁基承臺上，避免結(jié)構(gòu)自重及車輛荷載等直接作用于合流管上） ?? 水務(wù)部門要求增加耐久性，但不能斷水處理
?? 保護措施：內(nèi)部鋼內(nèi)襯+外包MJS ?? 實施方案：管內(nèi)臨排+管外臨泵組合 ?? 不利條件：汛期施工，場地狹小 ?? 協(xié)調(diào)量大：需協(xié)同上游、下游30個泵站聯(lián)動配合
四、城市狹窄空間明挖隧道關(guān)鍵技術(shù) ?? 管線搬遷投資高（市區(qū)主干路網(wǎng)內(nèi)管線密布，管線搬遷費用占近一半工程總投資） ?? 管線搬遷時間長（等級越高的管道，搬遷周期越不可控，有時將制約工程順利推進）
?? 與時間賽跑——各種工藝齊上陣 ?全逆作——頂板逆作，將管線搬遷至頂板上方，工程工期與管線搬遷周期結(jié)合 ?半逆作——為交通翻交和管線搬遷騰出空間，利用頂板上方空間，解決管線管位不足的問題 ?蓋挖+管線橋——解決路口管線多次翻交問題 ?? 通過多種技術(shù)措施運用，可將管線搬遷周期縮短20%~40%，費用降低近50%
?? 免共振錘+鋼管樁 ?采用施工快、無需泥漿護壁的預(yù)制鋼管樁 ?樁接頭鎖口可采用C型扣或小鎖扣，控制樁間滲漏水 ?可多根樁同時實施，接口焊接，大幅提升功效 ?單根樁的實施時間控制在30分鐘內(nèi) ?可實現(xiàn)夜間施工，白天開放交通 ?若結(jié)合鋼蓋板+蓋挖施工，可極大減小對地面交通影響 ?? 明挖隧道全預(yù)制拼裝工藝 意義：加快內(nèi)部結(jié)構(gòu)施工進度，提高現(xiàn)場機械化程度 分塊：多塊分幅錯縫拼裝，保證結(jié)構(gòu)整體性 防水：縱向預(yù)應(yīng)力張拉+橡膠密封墊，保證止水性能 接頭：接頭斜螺栓+凹凸榫，增加接頭剛度 ?? 裝配整體式預(yù)制拼裝工藝 ?以疊合板預(yù)制構(gòu)件為載體，減少現(xiàn)場鋼筋作業(yè)量 ?以現(xiàn)澆混凝土為依托，增加結(jié)構(gòu)整體性和防水性能 ?適用于各種明挖隧道，對隧道線形、空間要求低
注：本文僅供個人研學(xué)交流，版權(quán)歸原作者所有 |
2019-12-05
2021-07-07
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