市政明挖隧道临时封堵结构施工对比研究
侯登峰
(南京同力建设集团股份有限公司,江苏 南京 210036 )
现代物业
Modern Property Management
摘 要:市政工程中隧道明挖法施工常见于城市道路快速化建设,往往涉及穿越多条既有道路。在不能对道路交通进行封闭情况下施工,放坡开挖对交通影响巨大,同时又要节省造价、节省工期的情况下,隧道施工的临时封堵结构在十字路口的应用非常常见。本文结合南京市红山路隧道交叉口封堵墙建设,对钻孔灌注桩、SMW工法桩、临时封堵墙这三种结构的工艺、工期、造价、适用性等方面进行对比研究,讨论具体施工条件下各项施工工艺优劣。关键词:临时封堵;翻交;明挖隧道
1 前言南京市红山路隧道地处玄武区红山路,工程主要建设内容是在既有道路的基础上,新建双向六车道隧道结构,优化交通通行情况,使南京市井字外环最终形成有着重要的意义。在红山路隧道的建设中,在红山路与红山南路交叉口,为了保证隧道施工时对交通通行的影响降到最低,拟采取增加临时封堵结构将基坑分为三段,先行施工南北两端,保证车辆从中间顺利通行,后施工中间段落,车辆临时由南北已施工完成的段落绕行。2 各封堵结构施工对比2.1 钻孔灌注桩2.1.1 工艺流程:测量放线→钻机就位、钻孔、成孔、清孔→吊放钢筋笼→混凝土浇筑→外侧止水施工→冠梁、支撑施工→土方开挖、结构施工。2.1.2 钻孔桩施工的优点:适用于各种地质条件,使用范围广,孔径300-2000mm,桩长可达100m;回旋钻及采用泥浆护壁,成孔质量好;回旋钻施工时噪音小、振动小、对周围土体无挤压;回旋钻施工机械设备简单、操作方便、费用较低;
2.1.3 钻孔桩施工的缺点:回旋钻机成孔速度慢,效率低;施工用水量大且有泥浆排除,易造成污染,在城市环保要求较高的情况下处理难度大;在施工过程中可能会造成扩孔或缩孔;支护体系为钢筋混凝土体系,不能重复利用,尤其作为临时封堵结构,造成资源浪费;
2.2 SMW工法桩
2.2.1 工艺流程:测量放线→设置定位钢筋→三轴水泥搅拌桩→插入型钢→冠梁、支撑施工→土方开挖、结构施工→型钢拔除再利用。
2.2.2 SMW工法桩施工的优点:使用土质范围较广,在粘性土、粉性土、砂性土及淤泥质土中均可施工;对场地要求空间较小,有情况下优势比较明显;对周边环境基本无影响,施工时仅需破除路面结构层,对邻近土体的扰动少,对周边构筑物、道路、地下设施影响小;施工时深度大、施工振动小、噪音低;内插型钢可回收利用,减少资源浪费,节约资金和社会成本;
2.2.3 SMW工法桩的缺点:支护选型受周边环境影响,同时受开挖深度,需增加搅拌桩直径;与钻孔灌注桩及地下连续墙相比,SMW工法桩刚度较低,发生的变形较大;正常情况下,最大的施工深度30m;型钢回收难度较大,且需要机械二次进厂;在强风化、中风化岩层中,由于强度较高,三轴搅拌桩无法施工。
2.3 临时封堵墙(地下连续墙)
2.3.1 工艺流程:测量放线→导墙制作→槽段挖掘→吊放钢筋笼→设置混凝土导管→浇筑墙体混凝土→接头管处理→冠梁、对撑施工→土方开挖、结构施工。
2.3.2 地下连续墙施工的优点:施工机械化,速度快、精度高,并且振动小、噪声小,适用于城市密集建筑群及夜间施工;具
有多功能用途,如防渗、截水、承重、挡土等,由于采用钢筋混凝土或素混凝土,强度可靠,承压力大;各种地质条件的适应性强,无论在软弱地层或在重要建筑物附近的工程中,都能安全的施工;可以再复杂条件下施工,甚至形状复杂情况下也可施工;可在低温下施工,降低成本,缩短施工工期;2.3.3 地下连续墙施工的缺点:每段连续墙之间的接头质量控制难度大,往往容易形成结构薄弱点;施工技术要求高,对成槽机械的选型、槽体施工、泥浆、混凝土处理等环节均应处理得当;泥
浆处理需占用较大场地,市政工程往往寸土寸金,管理不善易造成现场泥泞污染,不利于环保施工;由于地下连续墙的施工特点,无法二次使用,作为临时封堵墙虽然能满足各项要求,但仍需破除,造成资源浪费的同时,由于钢筋的存在,破除存在较大噪音,施工难度较大。
3 三种临时封堵结构的对比分析结合红山路隧道施工特点,各种临时封堵结构优缺点见下表:
各封堵结构优缺点汇总表 施工地层适周边环境施工施工
后期破除工艺用性适应性周期
成本
难度
综合评价
成本低,适合快
钻孔有一定噪
速度
速施工,针对现灌注各类型声,影响
较成本较难度较大,场情况和复杂地桩地层较小
快,低破除噪声大适宜
层适应性良好,推荐本工艺
多有风
无噪音,
施工成SMW工
化岩
但场地受进度本低,先拔除槽周边环境影响和法桩
层,不
适用本
限,不适适中型钢可钢,素混凝地层影响严重,回收再土破除较容不推荐工程
用
利用易破除难度最
地下场地有大,钢筋网
造价高、周期
连续适用限,不适周期成本较
需切割破除
长,虽强度较墙用较长高
周期长,不
高,但综合考虑适用
不推荐
综合考虑红山路实际情况,在地层中存在较多的风化岩层,周边环境复杂,场地受限,同时考虑到路口施工对交通的影响,合理快速的施工可以有效的减少基坑对道路的占用,也可以减少安全隐患,因此工艺对比钻孔灌注桩>SMW工法桩>地下连续墙,钻孔灌注桩最优。
综上,科技进步如此之快,新兴工艺的兴起和5G时代的到来,先进的技术必将逐渐取代成熟工艺,更快更好的为国家基础建设作出贡献。本文结合红山路隧道这一典型的城市明挖隧道各种临时封堵结构的施工工艺、工效、成本等方面的对比,浅析了几种施工工艺的优缺点,希望可以给以后的城市明挖隧道工程建设提供借鉴。
参考文献:
[1]严月仁.SMW工法和钻孔灌注桩相结合在深基坑围护中的应用[J].建筑施工,2018(10).
[2]宋明康.深基坑地下连续墙施工技术论述[J].建筑工程技术与设计,2019(21).
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