城市深層地下空間設(shè)計論文
時間:2022-02-13 08:18:51
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摘要:近年來,建筑行業(yè)飛速發(fā)展,深層地下空間得到廣泛利用,地下空間的設(shè)計質(zhì)量成為關(guān)鍵。往往一點小的差錯影響著地下空間設(shè)計質(zhì)量,它不僅關(guān)系著地下設(shè)施及地上建筑物的穩(wěn)定性,更關(guān)系著人民生命、財產(chǎn)的安全。因此本文對城市深層地下空間設(shè)計與施工主要技術(shù)進行分析,以期為相關(guān)工程提供參考。
關(guān)鍵詞:城市;地下空間;施工技術(shù)圖1地下市政綜合管廊內(nèi)景圖
1引言
我國建筑行業(yè)發(fā)展,對地下空間的利用呈現(xiàn)出蓬勃發(fā)展的勢頭。城市地下廣場工程數(shù)量越來越多,地下工程施工量隨之也越來越大,對施工質(zhì)量的要求越來越高,同時對工程的現(xiàn)場管理提出了更高的要求。因此本文對城市深層地下空間設(shè)計與施工主要技術(shù)進行分析,具有一定的現(xiàn)實意義。
2工程概況
某廣場地下通道是橫穿民族大道連接人民大會堂廣場和會展中心負(fù)一層停車場的車行隧道。距人大建筑基礎(chǔ)40~45m,距地鐵會展站邊墻40~50m,隧道上覆土1.7~2.7m,上跨地鐵軌道1號線,距地鐵管片最近處2.28m。3空間設(shè)計空間設(shè)計要遵循實用、穩(wěn)定、經(jīng)濟和綠色的設(shè)計原則。受空間獨特性、安全性影響,地下空間慎用新技術(shù)、新工藝、新材料,力求使空間結(jié)構(gòu)的組織與規(guī)劃設(shè)計樸實又美觀。空間設(shè)計要與結(jié)構(gòu)設(shè)計相匹配,好的空間設(shè)計要有利于促進施工效率,并盡量符合現(xiàn)有施工技術(shù)和施工標(biāo)準(zhǔn),有助于大型機械的進駐和施工,有助于節(jié)省維護和養(yǎng)護成本,并滿足抗震、防滲等設(shè)計要求。以南寧市人大廣場下穿通道為例,空間功能主要設(shè)計為以人行地下通道功能為主,輔以地下交通運輸系統(tǒng),商業(yè)、餐飲、娛樂等地下公共服務(wù)系統(tǒng),管廊、管溝、綜合服務(wù)等地下市政設(shè)施系統(tǒng)(圖1),以及地下防災(zāi)與能源系統(tǒng)。平面設(shè)計、縱斷面設(shè)計服從地下總體設(shè)計。預(yù)制段分為左右兩線,橫斷面尺寸7.1×3.9m,垂直凈跨徑2.8m,橫向凈跨徑為5.9m,采用預(yù)制管節(jié);現(xiàn)澆段分為3部分?,F(xiàn)澆段①為棄殼現(xiàn)澆段,長6.03m,斷面尺寸6.9×4.2m,與斜交圓管涵端口預(yù)制管節(jié)相接;現(xiàn)澆段②與新建排水渠共用的一個板塊,長11.7m;現(xiàn)澆段③凈跨11.0~14.2m,長9.25m,頂板厚度為1.2m,底板厚度0.6m;側(cè)墻厚度1.2m,與會展中心地下室一層安全通道口、樓梯口、預(yù)留洞口相接。結(jié)構(gòu)設(shè)計:全長120.23m,預(yù)制段90.4m,現(xiàn)澆段27.62m;隧道總面積2274m2。通道為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu),頂管通道主體施工段選擇預(yù)制鋼筋混凝土管片,通道頂按道路色彩、質(zhì)感、構(gòu)形與設(shè)計風(fēng)格一致。地基承載力高于220kPa,地基承載力閾值為330kPa。頂板內(nèi)表面采用吊頂質(zhì)量好、做工精致的鋁蜂窩穿孔吸音板,側(cè)墻內(nèi)表面采用亞光吸音隧道瓷磚。
4施工主要技術(shù)
4.1基坑支護開挖施工?;硬捎弥ёo樁+內(nèi)支撐支護。降水方案確保可行、可靠,開挖前在圍護結(jié)構(gòu)頂設(shè)置截水溝,地道基坑內(nèi)應(yīng)設(shè)置臨時排水溝。現(xiàn)狀地面以下2.0m范圍內(nèi)須采用人工開挖,開挖前探明地下管線設(shè)施。機械開挖設(shè)計基坑墊層標(biāo)高以上300mm時,須進行基坑驗收?;拥撞砍休d力高于180kPa。4.2預(yù)制管節(jié)制作及拼裝要求。①管節(jié)制作應(yīng)滿足《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》(GB50204-2002)等質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。②管片生產(chǎn)前應(yīng)對鋼模誤差進行監(jiān)測。③襯砌表面應(yīng)無污染、缺損、裂紋、脫皮;在保存和運輸過程中做好保護措施。④為確保裝配式結(jié)構(gòu)具有合格的承載性,每生產(chǎn)出20環(huán)管節(jié)應(yīng)隨機抽取3環(huán)進行拼裝檢驗,水平拼裝允許誤差如表1。4.3端頭加固。①頂管始發(fā)及接收端頭選擇準(zhǔn)800@650mm三重管噴射注漿工法加固,加固隧道頂及隧道底上下各3m范圍,試樣在無側(cè)向壓力條件下滿足固結(jié)體土體無側(cè)限抗壓強度超過0.8Mpa,且加固體水力傳導(dǎo)系數(shù)不超過0.1m/d的標(biāo)準(zhǔn)。②三重管噴射注漿工法應(yīng)注意:a.水泥摻入比高于35%,水泥選擇R42.5強度普通硅酸鹽水泥,并添加復(fù)合外加劑。b.施工前必須先打不少于3根的工藝試驗樁,以確定各項施工參數(shù)。c.地內(nèi)壓力可控式旋噴樁水流壓力高于30MPa,加速度小于8cm/min,旋轉(zhuǎn)速度高于10rpm。d.水灰比取1.3±2。③在基坑開挖前、明挖圍護樁施工后加固端頭。4.4減阻措施。①為降低降低頂管頂力和減輕土體擾動,在管節(jié)外壁壓注觸變泥漿,使膨潤土水溶液呈固體狀態(tài),以降低阻力及頂力。②施工時要避免以往施工工藝注漿管拔出時引起的砂漿流失。③壓漿要按照“先壓后頂、隨頂隨壓、及時補漿”的原則。4.5現(xiàn)澆段結(jié)構(gòu)。①按照《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗收規(guī)范》(GB50204-2015)、《鋼筋焊接及驗收規(guī)程》(JGJ18-2012)等施工規(guī)范做好質(zhì)量控制。②結(jié)構(gòu)施工前,首先做好施工圖審查,確定預(yù)埋件、預(yù)留孔是否遺漏。③嚴(yán)格按照施工圖紙對結(jié)構(gòu)各點標(biāo)高、坡度、尺寸、位置進行施工。④鋼筋長度按實放樣,并滿足構(gòu)造要求。⑤鋼筋綁扎前要鋪設(shè)墊塊,確保受力主筋的保護層厚度。⑥施工縫的型式及防水要參照《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》進行施工。鋼筋搭接處,接頭錯開至少500mm。⑦采取科學(xué)有效的養(yǎng)護措施,確保混凝土強度正常增長。實踐中,在混凝土密實成型后開始持續(xù)時間為0.5h的早期養(yǎng)護。此時在表面涂兩層薄膜養(yǎng)護劑,混凝土表面不再下沉?xí)r采用土工布覆蓋。
5附屬結(jié)構(gòu)
5.1地面鋪裝。地面鋪裝采用80cm×80cm×3cm防滑隧道瓷磚(色號為6-3-4),在其下設(shè)2cm的M15水泥砂漿,水泥砂漿下設(shè)30cmC20素混凝土。5.2側(cè)向鋪裝采用亞光吸音隧道瓷磚(防火等級A級),尺寸為40cm×40cm,色號為(6-3-6)。5.3排水設(shè)。1.5%的橫坡排水,隧道內(nèi)采用排水側(cè)溝。5.4管線及照明預(yù)埋件。經(jīng)過本工程的管線主要為沿線照明線路,保證鋼筋最小保護層滿足要求條件下在頂板側(cè)墻相關(guān)位置預(yù)埋塑料管道。5.5防水工程。5.5.1預(yù)制管節(jié)防水及防水構(gòu)造要求(1)管節(jié)接口采用“F”型承插式,這種施工工藝在風(fēng)載作用下的剛度和強度有所優(yōu)化,接縫防水裝置選擇鋸齒型氯丁橡膠止水圈。(2)為確保管遷及施工可控性,基于頂進行程滿足管節(jié)下放要求,每環(huán)管節(jié)預(yù)埋套管及預(yù)留孔洞,每邊設(shè)置2個。(3)為使管節(jié)頂進過程中減小頂進阻力,滿足在頂進施工結(jié)束后置換注漿減摩的需要,每環(huán)管節(jié)沿環(huán)向布置10個注漿孔,鋼管鉆設(shè)注漿孔間距為100~150mm。(4)彈性密封止水圈采用氯丁橡膠和水膨脹橡膠的混合體,并以粘結(jié)劑貼與管片基面上。(5)管節(jié)與管節(jié)之間采用中等硬度的木質(zhì)材料-膠合板作為襯墊,板接頭處以企口方式相接。(6)管節(jié)下部的嵌縫槽采用密封膠嵌填;管節(jié)與鋼環(huán)間構(gòu)成的嵌縫槽采用聚氨酯密封膠嵌注。(7)在鋼套環(huán)上的兩圈筋之間嵌入擠出型SM膠,其材質(zhì)為單組份水膨脹密封膠,從而形成一封閉圓環(huán)。(8)接口插入前,在止水圈斜面上和鋼套環(huán)斜口上均勻涂刷一層硅油,嚴(yán)禁采用其他油脂或肥皂水之類的潤滑劑。5.5.2現(xiàn)澆段防水要求本工程防水工程主要包括隧道外周防水和管節(jié)接縫防水,具體設(shè)計見圖紙,施工時應(yīng)符合《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》等規(guī)范的相關(guān)要求。5.6防火工程。本工程防火工程設(shè)計:隧道內(nèi)頂板采用吸音鋁蜂窩吊頂板(防火等級A級),擋煙垂壁、變形縫、消火栓門等防火裝飾材料變形縫需要從基礎(chǔ)部分也要斷開,裝飾顏色需彩色小樣,經(jīng)甲方、監(jiān)理單位同意后才能大范圍實施。主要指標(biāo)如下:耐火極限≥4h,耐水性≥24h,粘接強度≥0.1MPa,抗壓強度≥1.2MPa。噴涂之前應(yīng)檢查頂板表面,剔除混凝土基層表面的疏松部分,表面應(yīng)無浮塵、疏松物、油污,必須保持基層干凈。每延米的隧道面積中,蜂窩麻面及氣泡面積應(yīng)在小于0.5%范圍內(nèi),表面平整度控制在8mm以內(nèi),按HGJ229-91施工及驗收規(guī)范處理蜂窩、麻面、裂縫。
6結(jié)束語
為了最大化實現(xiàn)地下空間設(shè)計和施工質(zhì)量,使各項技術(shù)指標(biāo)滿足規(guī)定要求,相關(guān)技術(shù)人員必須以施工圖紙和施工技術(shù)要求為依據(jù),對施工中容易出現(xiàn)的各種問題進行預(yù)防與處理,做好前期測量、試驗、觀察等各項設(shè)計基礎(chǔ)性工作,通過采取完善的現(xiàn)場管理制度和有效的施工工藝,使本工程的質(zhì)量、安全符合要求。
參考文獻
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作者:吳曉燕 單位:湖北省林業(yè)勘察設(shè)計院