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蓋挖法
鎖定
蓋挖法是由地面向下開挖至一定深度後,將頂部封閉,其餘的下部工程在封閉的頂蓋下進行施工。主體結構可以順作,也可以逆作。在城市繁忙地帶修建地鐵車站時,往往佔用道路,影響交通當地鐵車站設在主幹道上,而交通不能中斷,且需要確保一定交通流量要求時,可選用蓋挖法。
- 中文名
- 蓋挖法
- 外文名
- Cover and cut method
- 術語所屬
- 建築術語
- 學科分類
- 建築學
- 應用範圍
- 建築工程;路橋工程;市政工程等
蓋挖法分類
蓋挖順作法 蓋挖順作法是在地表作業完成擋土結構後,以定型的預製標準覆蕭結構(包括縱、橫樑和路面板)置於擋土結構上維持交通,往下反覆進行開挖和加設橫撐,直至設計標高。依序由下而上,施工主體結構和防水措施,回填土並恢復管線路或埋設新的管線路。最後,視需要拆除擋上結構外露部分並恢復道路。 在道路交通不能長期中斷的情況下修建車站主體時,可考慮採用蓋挖順作法。 工程實例:深圳地鐵一期工程華強路站位於深圳市最繁華的深南中路與華強路交叉口西側,深南中路行車道下。該地區市政道路密集,車流量大,最高車流量達3865輛/h.車站主體為單柱雙層雙跨結構,車站全長224.3 m,標準斷面寬18.9 m,基坑深約18.9 m,西端盾構並處寬22.5 m,基坑深約18.7 m.南側綠地內東西端各佈置一個風道。主體結構施工工期為2年,其中圍護結構及臨時路面施工期為7個月。為保證深南中路在地鐵站施工期間的正常行車,該路段主體結構施工採用蓋挖順作法施工方案。 | |
蓋挖逆作法 蓋挖逆作法是先在地表面向下做基坑的圍護結構和中間樁柱,和蓋挖順作法一樣,基坑圍護結構多采用地下連續牆或帷幕樁,中間支撐多利用主體結構本身的中間立柱以降低工程造價。隨後即可開挖表層土體至主體結構頂板地面標高,利用未開挖的土體作為土模澆築頂板。頂板可以作為一道強有力的橫撐,以防止圍護結構向基坑內變形,待回填土後將道路復原,恢復交通。以後的工作都是在頂板覆蓋下進行,即自上而下逐層開挖並建造主體結構直至底板。如果開挖面積較大、覆土較淺、周圍沿線建築物過於靠近,為儘量防止因開挖基坑而引起臨近建築物的沉陷,或需及早恢復路面交通,但又缺乏定型覆蓋結構,常採用蓋挖逆作法施工。工程實例:南京地鐵南北線一期工程的區間隧道在地質條件和周圍環境允許的情況下,以造價、工期、安全為目標,經過分析、比較,選擇了全線區間施工方法。其中,三山街站,位於秦淮河古河道部位,位於粉土、粉細砂、淤泥質粘土土層中。因為是第1個車站,又位於十字路口,因此採用地下連續牆作圍護結構。除入口結構採用順作法外,其餘均為蓋挖逆作法。 | |
蓋挖半逆作法 蓋挖半逆作法與逆作法的區別僅在於頂板完成及恢復路面後,向下挖土至設計標高後先澆築底板,再依次向上逐層澆築側牆、樓板。在半逆作法施工中,一般都必須設置橫撐並施加預應力。 |
蓋挖法施工特點
特點:對結構的水平位移小,安全係數高,對地面的影響小,只在短時間內封鎖地面交通,施工受外界氣候的影響小。但是,蓋板上不允許留下過多的豎井,後續開挖土方需要水平運輸,出土不方便,施工空間較小,施工速度慢,工期長,費用較高。
施工優點:
- 圍護結構變形小,能夠有效控制周圍土體的變形和地表沉降,有利於保護臨近建築物和構築物。
- 基坑底部土體穩定,隆起小,施工安全。
- 蓋挖逆作法施工一般不設內布支撐或錨固,施工空間大。
- 蓋挖逆作法施工基坑暴露時間短,用於城市街區施工時,可儘快恢復路面。
施工缺點:
- 蓋挖法施工時,混凝土內襯的水平施工縫的處理較困難。
- 蓋挖逆作法施工時,暗挖施工難度大,費用高。
蓋挖法施工要求
1施工準備
2) 基坑範圍內地表建築物已清除,地下管線已進行遷改或釆取了保護措施,作業面已具備施工條件。
3) 相應方案已編制並審批完畢,手續齊全。
2測量放樣
2) 固定專用測量儀器和工具設備,建立專業測量組,專人觀測和成果整理。
5) 用於本工程的測量儀器和設備,應按照規定的日期、方法送到具有檢定資格的部門檢定和校準,合格後方可投入使用。
6) 用於測量的圖紙資料,測量技術人員必須認真核對,必要時應到現場核對,確認無誤無疑後,方可使用,如發現疑問作好記錄並及時上報,待得到答覆後,才能按圖進行測量放樣。
8) 積極和測量監理工程師進行聯繫、溝通和配合,滿足測量監理工程師提出的測量技術要求及意見,並把測量結果和資料及時上報監理及第三方監測單位,測量監理工程師經過內業資料複核和外業實測確定無誤後,方可進行下步工序的施工。
3圍護結構施工
4基坑降水
根據基坑圍護結構的不同,選擇進行坑內降水和坑外降水。
降水方法適用條件:開挖基底低於地下水位的基坑,如果環境條件允許,應根據基坑地質條件及工程特點,採取措施降低地下水位至開挖面下50-2500px,然後才能開挖。基坑降水的主要方法有管丼降水、輕型丼點降水、噴射丼點降水、電滲丼點降水。電滲丼點降水一般用於淤泥或淤泥質粘土等滲透係數非常小的地層;噴射丼點降水深度大,但需要雙層丼點管,安裝工藝複雜,造價高;輕型丼點設備簡單,安裝快捷,是常用方法,但降水速度慢,影響半徑小;管丼降水深度大,降水速度 大。
管丼降水一般佈置在基坑開挖範圍外或基坑內部邊坡平台上,分為疏幹丼和降壓丼。疏幹丼用於降低潛水水位,降壓丼用於降低承壓水位。基坑開挖中一般採用管丼疏幹丼降水,並可以先開挖地下水位1250px以上的土方,然後形成邊坡平台,在基坑內部邊坡平台上進行丼點降水,降低造價。
5中間柱施工
為了減少圍護結構及中間樁柱的入土深度,可以在做圍護結構和中間樁柱之前,用暗挖法預先做好它們下面的底縱梁,以擴大承載面積。當然,這必須在工程地質條件允許暗挖施工時才可能實現,而且在開挖最下一層土和澆注底板前,由於圍護結構和中間樁柱都無入土深度,故必須採取措施,如設置橫撐以增加它們的穩定性。
6施工頂板及頂板回填恢復路面
基坑回填碾壓密實度表
每層回填做成不少於2%的橫坡和向未填方向形成縱下坡,以利雨期排水。回填時集中力量,取、運、填、平、壓各環節緊跟作業,抓緊晴天突擊作業。
7基坑開挖
1) 基坑頂有動載時,坑頂緣與動載間應留有1m的護道,如地質、水文條件不良,或動載過大,應進行基坑開挖邊坡驗算,根據檢算結果確定釆用增寬護道或其 他加固措施。
2) 土方開挖過程中注意保護坑內降水丼,確保降水、排水系統的正常運轉。
3) 開挖中須遵循“在完成上步支護前不得繼續開挖”的原則,當開挖一段後及時網噴支護,然後進行下一段的開挖,直至支護完畢。
5) 加強基坑穩定的觀察和監控量測工作,以便發現施工安全隱患,並通過監測反饋及時調整開挖程序。
8出土口
出土口的主要工程是出土、下料和調運設備,應根據地質情況、基坑大小、施工工期等佈置出土口。為了便於安裝提升設備(龍門吊、電動葫蘆、汽車吊)和堆土等,出土口靠近地面運輸道路設置,佈置在基坑端頭或側邊。出土口結構施工應預留鋼筋,出土完成後進行封閉。
9上下人口
在施工初期,由於各個工作面還沒有連通,一般出土口兼作上下人口,當各個工作面擴大連通之後,應設置專門的上下人口,深基坑的上下人口應安裝步梯,一般情況下,根據上下人的多少,確定步梯的寬度,一般不宜小於3m,對於深度超過 20m的基坑除安裝步梯外,應安裝電梯。一般情況下,一個出土口宜對應一個上下人口,上下人口可同時兼作消防口、通風口、排水口等。
10基坑清理
基坑開挖後,採用人工清除坑底鬆土,剷平凸起部分,修正邊坡。以鏟為主,超挖部分須報告監理、設計單位等共同研究處理。
基坑底預留750px厚土方採用人工開挖,人工開挖期間測量組跟班進行標高測量,確保基坑底開挖標高符合設計要求,嚴禁超挖。
11基坑檢查
1) 基坑開挖到基坑底高程後,必須進行基底檢驗,方可進行下道工序施工。基坑檢驗合格後,應儘快進行下道工序施工,儘量縮短暴露時間。
12基底處理
如遇到地基軟硬不均、溶洞、裂隙、泉眼等特殊情況,應採用換土法、土樁法、砂樁法、重錘夯實法、強夯法、旋噴法、塑料排水法、振動水衝法、化學液體加固法等特殊的處理方法。對於粉質土、黃土、砂土、小粒徑等基底,也可釆用旋噴樁加固。
13監控量測反饋程序
14 基坑監測
1) 基坑土體、地表建築物及地下管線沉降觀測:採用精密的水準儀進行量測。主要釆用精密水準測量方法進行,沉降觀測點直接設置在被觀測對象的特徵點上,並在遠離基坑或穩定的位置設置基準點。施工初期每天觀測1-2次,施工後期可每 隔7天觀測1次。