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大断面多层地下空间的管幕暗挖结构顺作施工工艺(论文).pdf

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藿 堕 大 断 面 多 层 地 下 空 间 的 管 幕 暗 挖 结 构 顺 作 施 工 工 艺 吴 小 建 张 阿 晋 上海建工集团工程研究总院 上海 201114 摘要 :基于我国大中型城市核心区地下空间立体化建设的需求,在系统分析传统地下空间建设方法,如明挖法、管幕 法及顶管法等基础上 ,通过对支护体系设计、土性改良、开挖工艺、支撑体系转换及结构施工工艺等全过程研究,提 出了大断面多层地下空间的管幕暗挖结构顺作施工工艺。该工艺具有施工效率高、环境污染少、结构断面适用性强及 适合富水软土地区多层地下空间建设等优点,其市场应用前景非常广阔。 关键词:大断面多层地下空间;管幕暗挖;结构顺作;土体暗挖;免共振沉桩 ;冻结法 中圈分类号:TU755 文献标志码 :A DOI:10.14144~.cnki.jzsg.2017.12.O13 Construction Technology of Norm al Sequence for Covered Excavation Structure of Pipe-Cur tain in Large Cross。。Section M ulti-Layer Underground Space WU Xiaojian ZHANG Ajin Engineering General Institute of Shanghai Construction Group,Shanghai 201114,China 随着经济发展和人口密度不断增加,地面资源及可开 发的空间越来越少,其利用率 己逐渐趋于饱和,并产生了 诸如交通拥挤 、环境恶化等一系列城市化进程中的环境问 题。 目前,城市地下空间的开发和利用已经成为21世纪我 国城 市基础 建设的重要组成部分,是解决我 国城市发展与 城市用地紧缺、矛盾的主要手段,开发与扩展大量的城市 地下空间,是 国际化大都市发展的必然趋势,也是城市向 可持续、生态型方向发展的必由之路 。 随着城市建设的不断推进 ,在建 (构 )筑物密集 的城 市闹市区,可采用常规明挖法建设大面积地下空间的土地 资源越来越少,并且会对周围各类设施及城市运营造成极 大影响。而传统顶管法、管幕法等 由于断面尺寸 的限制 , 故多用于地下连通道或隧道等工程 ,不能满足大断面地下 空间开挖的要求;并且施工对上覆土的安全厚度有严格要 求 ,在一定程度上增加 了地下结构的埋置深度 ;同时,施 工设备、施工辅助系统均较为复杂 ,不适用于闹市区狭小 空间内的地下空间开发。 因此,因地制宜地采用新型节地技术 、绿色施工技术 已成为该领域的研 究重点,而软土地区大断面 多层地 下空 间管幕暗挖结构顺作施工技术正是综合运用各种新工艺、 新技术,以循环经济、绿色环保为 目标 ,克服 了传统地下 空间开发的种种 问题 ,有利于提高我国地下空间的建设水 平,对建设节约型社会、集约利用宝贵的土地资源具有重 要的意义 。 1 传 统 施 工 工 艺 评 析 1.1 明挖 法 传 统明挖法施工 由于在开挖期 间涉及周边 交通的绕 行、上覆绿化景观毁坏、市政管线的搬迁、施工周期长等 一 系列缺 点,对整个周边 区域的交通运行及居 民生活影响 巨大 ,己不再适应人 口密集、用地紧张的城市核心区地下 空间的开发建设需求。 1.2 传统管幕法 传统管幕法大多适用于硬地层 、小空间的地下空间开 发建设,其要求地层土体具有一定的强度和刚度,且不适 用于地下水位较高的工程地质条件;对于多层地下空间的 建设 ,传统管幕法及其支撑系统 的设置 已无法满足设计及 施工要求。 2 大 断面 多 层 地 下 空 间管 幕 暗挖 结构 顺 作 施 工 工 艺 原 理 及 流 程 2.1 工艺原理 在传统管幕法施工工艺的基础上,结合暗挖区域两侧 竖 向围护体系及 内部支撑体系支撑,通过管幕下土体网格 式加固、小方格式跳挖,并及时施作竖 向临时支撑体系, 形成地下l层空间;通过对地下2层土体进行水平加固,在 确保可靠加固效果的基础上,进行地下2层土体开挖 ,并依 次向上顺 作地下结构 ,拆除临时支撑,最后完成大断面管 幕下多层地下结构暗挖顺作施工。 建筑膏I ·M39U·t121 吴小建 张阿晋: 大断面多层地下空间的管幕暗挖结构顺作施工工艺 2.2 工艺流程 大断面多层地下空间管幕暗挖结构顺作施工工艺主要 包括 以下几部分内容:工作井及暗挖区围护施工、两侧工 作井土方开挖施工、水平管幕施工、土体改 良施工、土方 开挖及内部桩基施工、幕架体系施工、内部结构施工及支 撑拆除施工。 该 工艺方 法的主 要优 势在 于不 影响城 市交通 ,无污 染、无噪声,且不需大规模管线拆迁及上覆景观破坏 ,兼 顾环保、经济的效益 。该工艺首先在管幕法施工的两侧工 作井及接收井进行施工;其次在工作井中施工水平管幕支 撑体系;最后土体加 固、施工临时支撑,采用顺作法施工 方案进 行土方开挖、顺作地下结构直至施工完毕 。具体工 艺流程为:工作井施工一钢管桩 围护施工一水平管幕体系 施工一地下1层土体加固及土方开挖一竖向临时支撑施工一 地下2层土体加固及土方开挖一地下结构顺作施工及临时支 撑拆除一地
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