1工程概况本文选取某实际项目进行分析,该车站结构为两层三跨地下岛式,长209 m,呈南北分布,施工决定主体部位选用PBA法进行施工。设计主体结构宽、高分别为23.3、16.2 m。地铁站所处位置地基主要是卵石层,水位约20.4~21.7 m,渗透性能较强。2工程重难点2.1土方开挖施工项目周边覆盖大量建筑物,地基下包含大量雨水、电力、污水、燃气等市政管线。为了保障周边环境不受施工的干扰,施工前需要使用超前小导管地基进行加固,确保地基结构性能稳定,控制施工引起的地基沉降等问题。2.2桩、柱体系施工在PBA施工法中,桩、柱体系是一项非常关键的支撑结构,该结构受力状况会因施工进度的推进有所不同。导洞空间有限,施工人员不易在有限的空间内完成孔桩挖孔、吊放以及浇筑,施工难度极大。2.3二衬施工施工过程中,施工人员应注意将二衬施工和土方开挖施工交替同时开展,在开展二衬施工前需要先将前期所做的所有支护全部拆除,施工过程中应实时进行监控,确保施工质量达到设计标准。3PBA工艺的原理、特点3.1原理在PBA施工法中,P表示桩体、B表示梁体、A表示拱。该技术打造一个包含桩体、梁体、顶拱的支护结构,分担地基所承载的上方荷载。施工过程中,施工人员合理分配盖挖法和分步暗挖法的施工,由上往下进行开挖,开挖过程中配合进行二次衬砌,确保整体结构的稳定兼顾。该技术属于一类典型的浅埋暗挖法施工,目前已被广泛使用在地铁车站项目中。3.2特点通过制造桩体、梁体、拱形结构,将其稳固连接起来,提升整体结构的受力能力,便于后续开挖过程中起到支护效果,该施工方法安全性能强、不易引发安全隐患。该技术施工方法灵活,能够避免来自跨数、层数等因素的干扰,考虑地基的复杂性,可以根据实际需求确定具体的底部结构。施工人员在小导洞内施工时,该技术能够提升施工的安全性能,节省施工时间。对于扣拱后内部,施工过程中无须加固地层,施工现场空间开阔,便于设备的驶入,更快捷地进行排水、防水工作。通过直墙式法进行施工时,能够有效节省施工成本。使用该方法施工需要在环境中铺设钢筋进行浇筑,会造成环境恶劣等不利影响。3.3适用范围项目所处地质环境复杂,特别不同位置地层承载能力存在明显差异,或地基下包含大量水资源、暗挖跨度较大;项目所处位置在道路主干道周边,或项目周边覆盖大量建筑设施,施工易对周围环境产生影响。4PBA法施工关键环节4.1超前小导管注浆安装拱顶前,需要借助超前小导管对地层进行加固。根据项目实际情况,项目选用DN25普通焊管作为注浆管,管道长2 m,纵向按每3 m间隔摆放。施工过程中,施工人员必须确保不破坏周边环境,依照边注浆、边开挖的方式向前有序推进。4.2导洞施工该项目中,车站主体结构主要包含三大块,即L1、L2、L3,同时包含三个竖井,通过竖井实现各个通道间的连接。施工时,施工人员从横向通道内进入导洞开展工作,依照两侧台阶法进行开挖,每阶长度控制在3~5 m间。开挖时依照由上自下、由四周向中间的顺序有序进行,相邻与上下导洞间的开挖必须交错开,交错距离控制在15 m左右,保障施工环境的安全。(1)洞土方开挖。该项目中,主体结构部位共计包含8个导洞,分两层分布,上层处于卵石层区域,该区域易出现群洞效应等问题。施工过程中,应尽可能降低地表沉降发生的可能性,施工人员严格依照设计方案的规定开展施工,科学把控各项指标。施工至导洞断面部位后,每次向前开挖的长度都应控制在0.5 m左右,开挖过程中,施工人员需要提前预留核心土,核心土纵向长度控制在2 m左右。上下台阶之间的开挖应交错开,交错量为1倍洞径左右。(2)初支背后回填注浆。初支背后回填过程可选用3.25 mm×42 mm的导管,导管分布在起拱线上方3 m、边墙3 m,纵向间距控制在3 m,灌注浆液选择水泥浆液。施工人员在导洞内开挖一个环状后,以0.1~0.3 MPa的压力进行注浆,直至浆液流出开挖面,结束注浆。4.3桩、柱体系施工(1)人工挖孔桩施工。边项目中共计包含377根边桩,进行施工时借助跳桩施工的方法,相邻三个桩体间开挖一次,直至所有桩体混凝土强度大小相等后,开始进行下一个桩体的开挖,能够更好地控制开挖的最终质量。在导洞内挖孔时,应将前期所做的支护全部拆除,添加锁口圈。洞孔口加强措施如图1所示。10.3969/j.issn.2096-1936.2021.15.066.F001图1人工挖孔孔口处加强措施(单位:mm)(2)钢管柱施工。项目共计包含92根Φ900钢管柱,长度约12 m,施工人员当对中洞进行二衬时,严格依照自下而上、分层分段施工的方法有序进行。钢管柱是关键的承载结构之一,安装过程中应严格控制质量,例如柱脚、柱帽、顶纵梁连接节点、柱体整体垂直度等是否满足设计标准。在施工过程中,施工人员借助专门的吊装设备进行吊装,各个钢管柱拼接完成后,应严格检测其位置、垂直度能否满足设计标准。(3)顶纵梁施工。对于暗挖逆作法而言,顶纵梁是结构中最关键的承载构件,其主要由人工挖孔桩、钢管柱组合而成。施工人员可借助提前预留的钢筋将其与拱部二衬钢筋紧密连接起来,借助预埋的钢板、螺栓和下端的钢管柱紧密连接起来。①施工人员需要为顶纵梁两端提前埋设钢筋,将其与拱部钢筋、钢筋接驳器相连,起到全面支护的效果,保护防水层结构完整[1]。②顶纵梁的断面属于花篮式断面结构,结构复杂、密度高,浇筑前要按照隔孔浇筑的方法,充分振捣,确保各个部位混凝土灌注均匀。(4)底纵梁及条形基础施工。下层、横向导洞施工结束后,可开始对边洞、横导洞进行施工。相较之前的施工工序,底纵梁与底板的施工难度较低,施工人员需要提前埋设定位杆,调节基板的精度等,保障施工有序进行。4.4扣拱施工(1)初支扣拱土方开挖。扣拱施工在PBA法中是较核心的施工工序之一,上侧小导洞顶纵梁、桩顶冠梁和边拱梁全部回填结构,所有参数指标满足设计标准后,开始该项施工。施工过程中采取台阶法,为了确保土体结构稳定、避免出现群洞效应,开挖前应预留核心土、先进行中拱部位的开挖,再向两侧开挖。(2)初支扣拱细部节点。使用PBA施工法进行施工过程中,格栅钢架连接部位节点的处理状况,决定初期支护的质量。格栅钢架的结构如图2、图3所示。10.3969/j.issn.2096-1936.2021.15.066.F002图2主拱钢架E节点构造(单位:mm)10.3969/j.issn.2096-1936.2021.15.066.F003图3主拱钢架G节点构造(单位:mm)(3)二衬扣拱施工。施工人员进行二衬施工时,可借助跳槽逐段施工的方法进行施工,施工前将导洞周边的墙体全部拆卸,在其周边铺设防水层,对二衬结构进行浇筑,按照先中跨顶拱后中拱的顺序依次开展。施工过程中,施工人员需要在顶纵梁间安设钢拉杆,以便后续施工的开展。暗挖法二衬施工与土方开挖需要交替进行,即待拱部开挖完成后先对其部位进行二衬,待其强度达到设计标准后,才能开始中板底、中纵梁等部位的施工与二衬。5结语综上所述,随着城市轨道交通项目不断增多,PBA施工法的使用频率增加,特别是在大跨度双层暗挖地铁站项目中,该方法能够优化内部结构布置,打造稳定的支护结构,相较其他施工方法具有更显著的优势。

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