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暗挖区间竖井施工技术.pdf
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1、SCIENCE&TECHNOLOGY INFORMATION科技资讯建 筑 与 土 木 2023 NO.20 SCIENCE&TECHNOLOGY INFORMATION科技资讯暗挖区间竖井施工技术叶滔(中铁七局集团第二工程有限公司 辽宁沈阳 110000)摘要:洞桩法(Pile-Beam-Arch method,PBA)暗挖地铁车站被广泛应用于城市地铁车站施工,竖井施工作为车站施工的首要施工工序,因此竖井的安全关系到整个施工过程。该文以沈阳地铁三号线三好街站竖井施工为工程背景,通过采用Midas GTS NX有限元分析软件,对边桩、钢支撑、角撑等支护结构与开挖过程进行简化模拟,研究了开挖过程
2、中地表沉降、地层水平位移规律。该研究对同类暗挖车站竖井施工有一定指导意义。关键词:PBA工法 竖井施工 有限元分析 地层水平位移中图分类号:U231.3文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2023)20-0146-04Construction Technology of Undercutting Interzonal ShaftsYE Tao(The Second Engineering Co.,Ltd.,China Railway Seventh Bureau Group,Shenyang,Liaoning Province,110000 China)Abstract:Underc
3、utting subway stations by the PBA construction method is widely used in the construction of urban subway stations.Shaft construction is the primary construction process of station construction,so the safety of shafts is related to the whole construction process.This paper takes the shaft constructio
4、n of the Sanhaojie Station of Shenyang Subway Line 3 as the engineering background,simplifies and simulates supporting structures such as side piles,steel supports and angle braces and the excavation process by using Midas GTS NX finite element analysis software,and studies the law of surface settle
5、ment and stratigraphic heave in the excavation process.The study has certain guiding significance to the construction of similar undercutting shafts in the station.Key Words:PBA construction method;Shaft construction;Finite element analysis;Stratigraphic heave洞桩法(Pile-Beam-Arch method,PBA)1是在施工中形成由桩
6、、梁、柱共同形成的整体支护体系,来代替传统施工中预支护与初期支护结构,以此保证是施工有效控制施工安全进行,此施工方法因其对地面交通占用小、适合大规模开挖、结构安全度高等优点2,在城市地铁车站施工被广泛应用。竖井开挖作为暗挖施工的第一施工段,竖井开挖支护直接对整个施工过程有影响,因此对竖井开挖支护进行分析是很有必要的。翁承显等人3基于实际工程,采用模拟分析结合敏感性分析的方法,研究了不同混凝土厚度、锚杆长度,以及间距、横向支撑等参数对竖井施工的影响,优化了施工,加快了工程进度。张增峰4以贵阳车站为工程背景,通过建立三维模型、平面应变模型,对不同围岩下竖井衬砌施工内力进行了分析,优化了竖井支护结构
7、。史宁强等人5-6通过相似模型实验,得到了竖井开挖围岩压力与竖井深度的关系,并通过数值模拟进一步对围岩压力分布规律进行了研究。本文通过有限元分析,对竖井支护进行分析,以期DOI:10.16661/ki.1672-3791.2210-5042-3978作者简介:叶滔(1983),男,本科,高级工程师,研究方向为市政公用工程。146SCIENCE&TECHNOLOGY INFORMATION科技资讯 2023 NO.20 建 筑 与 土 木科技资讯SCIENCE&TECHNOLOGY INFORMATION有效控制竖井开挖沉降。1 工程概况三好街站为地铁三号线的第二十座车站,前一站为方形广场站,后
8、一站为工业展览馆站。区间临时竖井位于文化路与彩塔街路口西北侧,#临时竖井及区间临时竖井施工方法均采用倒挂井壁法进行施工。车站平面图如图1所示。2 施工工艺与变形控制2.1 施工工艺在锁口圈开挖前,先人工挖槽探测地下管线,若有管线可根据情况及时对管线进行迁改。为加固竖井锁扣圈梁下土体的强度,对锁扣圈下,梁深1.8 m,宽度1.95 m范围内进行水泥浆注浆加固。土体加固范围图如图2所示。竖井锁口圈梁与混凝土横梁在杂填土与粉质黏土中。采用人工配合机械开挖至地表以下0.6 m,人工清底0.4 m。开挖竖井井口土体至锁口圈梁底部,浇筑10 cm混凝土垫层(2#竖井)后安装模板并绑扎钢筋,整体浇注井口钢筋
9、混凝土圈梁,并预埋好各种预埋件。竖井的井体采用人工开挖,并对掘进进行了严格的控制。在竖井的中段开挖,然后在井壁上分段开挖。在开挖过程中,按竖井的轴线对称,分侧向分段开挖,用人工将渣土装入吊斗,通过吊车将其提升到地表的渣土区。施工中,要严格控制竖井的进尺,并及时进行围护。在开洞之前,先安装临时支撑,然后在开孔时切断竖井上的格栅钢架,架立三榀,并将其与槽钢框架通道断面的格栅钢架。竖井开挖完成进尺一榀后,对土面清扫干净,然后喷上一次混凝土装上格栅钢架,再进行小导管施工,最后再进行喷射混凝土。在隧道开挖前,将小导管沿开挖轮廓线打入掘进前方稳定的土体内,末端支撑在隧道拱部的钢架上,并对小导管进行注浆,增
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