¿Discusión y práctica sobre tecnologías clave de operación inversa en la estación Xinjiekou de la Línea 1 del Metro de Nanjing?
Entre los métodos comunes actuales de construcción de estaciones de metro, el método inverso de cubrir y excavar tiene un impacto adverso relativamente pequeño en el entorno de ingeniería, y sus indicadores técnicos y económicos integrales son relativamente ideales. Su tiempo de operación de exposición de la superficie de la carretera es corto y tiene poco impacto en el entorno comercial y de tráfico alrededor del proyecto. Como sistema de soporte para la estructura envolvente, la estructura en sí tiene una alta rigidez, lo que puede reducir significativamente la deformación de la estructura envolvente; y el entorno circundante su costo es medio. Es relativamente bajo entre la excavación abierta y la excavación subterránea. Por lo tanto, el método de excavación y cobertura de arriba hacia abajo tiene un gran valor de aplicación en áreas céntricas o centros de transporte con comercio próspero, edificios densos y tráfico intenso. Se ha aplicado en proyectos de estaciones de metro a gran escala en Beijing, Shanghai, Guangzhou, Nanjing y otros lugares.
Por razones técnicas, el método de construcción inversa de cubierta y excavación también tiene limitaciones, que se reflejan principalmente en los siguientes aspectos: el impacto adverso del asentamiento desigual en el sistema estructural durante el período de construcción es más grave que el del método de construcción inverso; la estructura es de arriba a abajo Construcción, hay muchas juntas de construcción. Debido a los efectos de la contracción y el asentamiento durante el proceso de endurecimiento de las estructuras de hormigón, inevitablemente aparecerán grietas que afectarán negativamente a la rigidez, durabilidad e impermeabilidad de la estructura. La mayoría de los componentes de ingeniería que se encuentran en el mismo nodo se construyen de forma asincrónica y la precisión de la conexión es difícil de controlar. Los paneles laminados generalmente se construyen utilizando encofrados de tierra y la calidad del aspecto del hormigón es difícil de controlar.
La estación Xinjiekou adopta el método de construcción inverso de cubrir y excavar. En respuesta a los problemas anteriores, se han tomado las medidas técnicas correspondientes y se han logrado buenos resultados. La situación relevante se presenta de la siguiente manera:
2 Descripción general del proyecto
La estación Xinjiekou es la estación de transferencia entre la Línea 1 y la Línea 2. La estación Xinjiekou de la Línea 1 Norte-Sur está ubicada al sur de la plaza circular Xinjiekou y debajo de Zhongshan South Road, al norte de Huaihai Road y Shigu Road. La estación Xinjiekou de la línea 2 Este-Oeste está ubicada bajo tierra en Hanzhong Road y Zhongshan East Road. El extremo norte de la estación Xinjiekou de la Línea 1 es una gran estructura de disco con un diámetro interior de 50 m. Es la intersección de las estaciones de corto y largo plazo.
El área total de construcción de la estación Xinjiekou es de 35.579,73 metros cuadrados. La estación tiene 362,703 m de largo, 24,2 m de ancho (parcialmente 3655 m de ancho) y 17,24 m de alto (parcialmente 19,03 m). Establecer una pendiente del 2‰, mayor en el sur y menor en el norte.
La estación es una estación insular con tres plantas subterráneas y un ancho de andén de 14m. Los pisos subterráneos primero a tercero son respectivamente el piso comercial, el piso del vestíbulo de la estación y el piso del andén. La estructura de cerramiento principal de la estación es un muro continuo subterráneo con un espesor de 0. Parte de la estructura de cerramiento de la sección de ampliación sur son pilotes SMW. La columna central es una columna de tubo de acero de φ600 (algunos φ700, φ800) y la base es un pilote perforado de φ1500. La estación * * * cuenta con 16 pasajeros y 3 conductos de aire.
Según el informe del estudio geológico de ingeniería, las condiciones geológicas de la estación son complejas. Según la edad, el tipo genético y las propiedades físicas y mecánicas de la roca y el suelo, la geología técnica del sitio se divide en cuatro capas de arriba a abajo: ① suelo de relleno artificial, ② suelo aluvial del Holoceno medio y tardío, ③ Neógeno tardío -Suelo aluvial del Holoceno temprano, ④ Rocas sedimentarias de la Formación Gecun del Cretácico Inferior.
El agua subterránea en el área de construcción se divide en tres capas: acuífero de poro poco profundo, acuífero confinado medio y débil y acuífero confinado de poro profundo. Las estructuras de la estación con niveles de agua subterránea entre 0,8 y 1,8 m están ubicadas en capas de arcilla limosa. El suelo tiene las características de alta compresibilidad, alta sensibilidad, baja permeabilidad, saturación y plasticidad de flujo suave.
El entorno del terreno en el área de construcción de la estación es muy complejo. Los edificios alrededor de la estación incluyen el Hotel Jinling, el Banco de China y el Edificio Xinbai, el Centro Comercial Central, el Edificio Comercial, el Centro Comercial Oriental y el Edificio Tianan, que se distribuyen alrededor de la plaza central. La red de tuberías circundante es densa, con más de 150 tuberías para suministro de agua, alcantarillado, electricidad, telecomunicaciones, etc.
3 Plan general de construcción de la estación Xinjiekou
El plan de construcción inverso de la estación Xinjiekou se basa en las condiciones geológicas de la estación, el transporte terrestre, las condiciones del sitio de construcción y los requisitos del período de construcción. El plan está optimizado y demostrado. El plan se resume como un método de excavación de arriba hacia abajo con una cubierta abierta, tres oscuras y completa. El primer claro significa que el movimiento de tierras de 4,5 m sobre el techo de la estructura principal está excavado. El tercer oscuro significa que el movimiento de tierras en la capa comercial, la capa del vestíbulo de la estación y la capa de la plataforma se excava bajo tierra y se aplica a las losas del piso. y estructuras de paredes laterales en secuencia de arriba a abajo.
El proceso general del método de construcción inversa de la cubierta de la estación Xinjiekou es: construcción de una pared continua subterránea y una columna de hormigón con tubo de acero intermedio del cerramiento de la estación; excavación de tierra sobre el techo, construcción de encofrado del techo, estructura del techo e impermeabilización. capa, capa protectora Construcción - relleno de movimiento de tierras sobre el techo - excavación de movimiento de tierras a nivel comercial, construcción de encofrados, movimiento de tierras estructural de pisos y paredes laterales - excavación de movimiento de tierras y construcción estructural a nivel de plataforma - nivel de plataforma y escaleras. El procedimiento constructivo de su sección estándar se muestra en la Figura 1.
4 Investigación y práctica de las principales tecnologías clave de la estación Xinjiekou
4.1 Principales medidas técnicas para evitar el asentamiento desigual del muro pantalla subterráneo de la envolvente del edificio
Xinjie La estructura del cerramiento del pozo de cimentación de la estación de entrada adopta un muro continuo subterráneo de concreto impermeable C30S8, que no solo sirve como estructura de cerramiento para retener el suelo y el agua durante el período de construcción, sino que también se combina con el muro de revestimiento para formar un muro compuesto. como pared lateral de la estructura permanente. El muro subterráneo continuo tiene 0,8 m de ancho, 6 m de largo y 35 ~ 39 m de profundidad.
Para superar los efectos adversos del asentamiento desigual del muro pantalla subterráneo en la calidad general de la estructura principal, primero ajuste la profundidad del muro pantalla subterráneo durante la etapa de diseño para que su punta pase a través El acuífero confinado de poros profundos (③- La capa de arena fina 3d2 y la capa de arena gruesa ③-4e mezclada con grava) ingresan a la capa de limolita-lutita arcillosa fuertemente erosionada ⑤-1, con una profundidad de menos de 0,5 m, de modo que el pie del muro pantalla subterráneo se encuentra sobre una base de roca estable y fiable. En segundo lugar, para mejorar la capacidad de carga de los cimientos en la parte inferior del muro y reducir el asentamiento desigual del muro, se reservan dos tubos de lechada de φ30 en la jaula de acero del muro pantalla. Una vez que se completa el vertido del hormigón de la pared y la resistencia de diseño alcanza aproximadamente 30, se inyecta mortero de cemento 1:2 en la base de la pared. La práctica ha demostrado que esta medida técnica es eficaz. El mortero de cemento inyectado a presión llena los espacios en el pie del muro y fortalece eficazmente la capa sedimentaria en el pie del muro, reduciendo así la posibilidad de asentamiento desigual. En tercer lugar, para mejorar la rigidez general del muro diafragma subterráneo, se coloca una viga anular de hormigón armado colada in situ de 0,8 x 1,0 m en la parte superior del muro diafragma subterráneo para conectar el muro diafragma subterráneo en un todo. Cuarto, durante la etapa de construcción del muro pantalla subterráneo, cada proceso debe llevarse a cabo en estricta conformidad con el diseño y los procedimientos operativos. Se debe prestar especial atención a la calidad de la construcción de la etapa de limpieza del tanque para garantizar que la gravedad específica del lodo y el espesor del sedimento. cumplir con los estándares antes de que se pueda construir el siguiente proceso. Primero limpie el fondo tirando y agarrando, y luego use el tubo para aspirar barro y limpiar el fondo de forma circular. Después de la limpieza, la gravedad específica del lodo en el fondo del tanque es inferior a 1,25 y el espesor del sedimento no supera los 100 mm. Después de limpiar el tanque, use un martillo lateral para medir la profundidad del tanque y luego. Utilice un martillo plano para medir la profundidad del tanque. La diferencia entre los dos tiempos es el espesor del sedimento. Luego, el supervisor verificará la profundidad del tanque y la gravedad específica del lodo, y una unidad calificada utilizará un detector ultrasónico para verificar la verticalidad de la pared del tanque. Después de que todos los indicadores cumplan con las especificaciones, comenzará el siguiente proceso.
A través de las medidas técnicas anteriores, se garantiza la calidad general de la construcción del muro continuo subterráneo y se controla eficazmente el asentamiento desigual del muro. El asentamiento desigual máximo medido de la pared es de aproximadamente 4 mm.
4.2 Principal tecnología de construcción de pilotes intermedios de estaciones
Las columnas de tubos de acero son componentes de ingeniería importantes para la construcción inversa de estaciones subterráneas. Durante la fase de construcción, son pilares temporales, y durante la fase de uso, son las principales estructuras verticales permanentes de carga y transmisión de fuerza de la estación. El pilote central consta de dos partes: el pilote central y el pilote central de cimentación. El diámetro exterior de la columna de tubería de acero en este sitio es de 600 mm (algunas son de 700 mm y 800 mm), el espesor de pared de la tubería de acero t es de 16 mm y el material es de 16 Mn. El núcleo de hormigón es hormigón microexpandido C50 y las columnas están dispuestas en forma de cuadrícula en el plano. El pilote del medio es un pilote perforado de hormigón armado C30 con un diámetro de 1,5 m. El extremo inferior de la columna de tubo de acero está anclado a la base de la columna durante aproximadamente 2 m. La sección de anclaje de la columna de tubo de acero está equipada con clavos de corte. Su estructura se muestra en la Figura 2, que muestra la relación posicional entre la columna de tubo de acero y la carcasa de acero.
El área de construcción de este proyecto es principalmente arcilla limosa, por lo que las columnas de tubos de acero se instalan utilizando el método de primera inserción de obra húmeda. El flujo de proceso principal de 52212 es el siguiente: perforar el pilote perforado en un agujero - levantamiento general de la jaula de acero del pilote perforado y la carcasa de acero - verter el hormigón de cimentación del pilote en la posición predeterminada por primera vez - perforar la superficie de cimentación del pilote concreto - bombear el lodo en la carcasa de acero - Lechada presurizada en el fondo del pilote - Instalar un posicionador automático en la carcasa de acero - Levantar e instalar la columna de tubería de acero para completar el posicionamiento de sus extremos superior e inferior - Verter el concreto en la abertura de la copa de la base del pilote hasta la posición diseñada - Vierta el concreto para la columna de tubería de acero hasta la posición diseñada. Consulte el diagrama de flujo de construcción de pilotes en la Figura 3.
Los factores que influyen en la calidad integral de las columnas de tubos de acero incluyen principalmente la calidad de la construcción de los cimientos de pilotes, la calidad del procesamiento de las columnas de tubos de acero, la calidad de la instalación y posicionamiento de las columnas de tubos de acero y la calidad de la construcción del concreto dentro de la columna. Este artículo se centra en los dos últimos puntos.
Una de las cuestiones clave en el control de calidad de las columnas de tubos de acero es garantizar la precisión de la instalación de las columnas. Según la especificación, la desviación permitida entre la línea central de la columna y la línea central de la base es de 5 mm, y el error de verticalidad de la columna no debe ser mayor que el 1‰ de la longitud de la columna.
La instalación y posicionamiento de columnas de tubos de acero adopta principalmente el método de posicionamiento de dos puntos superior e inferior. El posicionamiento de su extremo inferior se basa en un posicionador automático, y el posicionamiento de su extremo superior utiliza cuatro tornillos ajustables, los cuales se colocan entre la carcasa de acero y la columna de tubo de acero y se ubican en el mismo plano. El posicionador automático es un dispositivo cónico premecanizado. Después de corregir con precisión su posición plana, elevación y verticalidad, se utilizan cuatro pernos para conectarlo a las patas de montaje presoldadas en la pared de la carcasa de acero. Después de verter el hormigón de cimentación del pilote, el posicionador queda firmemente anclado en el hormigón. Sus características estructurales determinan que pueda realizar las funciones de extradición, límite y posicionamiento preciso de columnas de acero.
Utilice una estación total para medir la posición plana diseñada del pilote intermedio y haga protectores de pilotes en la dirección del eje horizontal fuera del área de construcción del revestimiento para garantizar la posición del centro del pilote. Utilice un nivel combinado con una regla de acero de 30 m para medir la elevación inferior de la columna de tubería de acero y haga cuatro puntos en la dirección del eje transversal de la pared de la carcasa de acero para controlar la elevación de instalación del localizador. El método para medir el centro de la columna es: primero use una bola vertical para guiar el centro del pilote desde el suelo hasta la superficie de la base del pilote dentro de la carcasa de acero para calibrar con mayor precisión la posición de instalación inicial y luego use un total; Estación para ajustar directamente el medidor de caída de 1/200.000 puntos. Coloque el centro de la pila en el suelo, mida directamente el centro de la pila en el centro del localizador y luego ordene al localizador que lo instale con precisión y vierta concreto.
Otra cuestión clave en la construcción de la columna intermedia es cómo garantizar la calidad del vertido del hormigón de la columna intermedia. El hormigón submarino ordinario C30 para el pilote perforado de cimentación de la columna central se vierte mediante el método del conducto. El núcleo de hormigón de la columna de tubos de acero está hecho de hormigón expandido C50. Comparando los tres métodos de vertido especificados en la especificación: método de vertido con bombeo, método de vertido y apisonamiento manual vertical y método de vibración de caída de alto nivel, y combinado con las características estructurales de las columnas de tubos de acero de este proyecto, la caída de alto nivel Se seleccionó el método de vibración para verter el concreto en la columna. Para superar el inconveniente de que el núcleo de hormigón no sea denso debido a las burbujas envueltas en el hormigón durante la implementación de este método, se inserta una varilla vibratoria de alta energía en la columna para hacer vibrar todo el hormigón. Este lanzamiento de alto nivel combinado con la tecnología de construcción por vibración garantiza eficazmente la compacidad del hormigón en la columna. La proporción de mezcla de hormigón ligeramente expandido C50 se muestra en la Tabla 1.
Tabla 1C50 Proporción de mezcla de hormigón ligeramente expandido
4.3 Tecnología de construcción de encofrado de suelo
El espesor del techo de la estación Xinjiekou es de 0,8 m, el espesor de la capa es de 0,4 m, y la resistencia del hormigón Nivel C30. La estructura de la estación se divide en 16 secciones constructivas.
La sección transversal media es de unos K22m.
El techo y laminados de la estación están ubicados en una capa de arcilla limosa. La capa de arcilla limosa tiene las características de alta sensibilidad, alta compresibilidad, baja resistencia, saturación, plasticidad o plasticidad blanda, y no es adecuada. para fundaciones naturales. La aplicación a gran escala de encofrados y hormigón estructural en esta formación puede provocar fácilmente un asentamiento desigual. Después de investigaciones y pruebas, se decidió utilizar un encofrado estructural compuesto, es decir, una capa de grava de 10 cm de espesor y una capa de hormigón simple C20 de 8 cm de espesor. De acuerdo con las condiciones geológicas específicas, se lleva a cabo un procesamiento de reemplazo local para garantizar la resistencia, rigidez y precisión de la construcción del encofrado, y para minimizar el asentamiento desigual de la estructura laminada durante el proceso de construcción.
Los puntos clave para la construcción de la capa de suelo de la base del molde del suelo son los siguientes: nivelar el plano del suelo de la base de acuerdo con la geometría estructural, la elevación de diseño y la pendiente de diseño longitudinal del 2 ‰ antes de la excavación de tierra; inspección a gran escala del agua subterránea en el pozo de cimentación con 20 días de anticipación, tratamiento de deshidratación de pozos profundos de calibre, llevar a cabo un tratamiento de deshidratación de pozos ligeros y un tratamiento de drenaje de zanja abierta en parte de la tierra que cubre la excavación en el túnel para garantizar que la superficie de el suelo de cimentación está básicamente seco; durante el proceso de excavación de tierra, está estrictamente prohibido la excavación excesiva y se reservan unos 20 cm de inspección manual del fondo; Fortalecer el reemplazo y relleno de cemento, cal y tierra en las áreas débiles locales.
Los puntos de construcción de la estructura del modelo de suelo de cada capa de la estructura de vigas de placa: la elevación superior del modelo de suelo de la estructura de placa aumenta en 2 cm como cantidad de asentamiento reservada después de compactar y aplanar el suelo de cimentación; y pasó la inspección, una capa de grava de 10 cm y hormigón plano C20 de 8 cm de espesor, con un control preciso de la elevación antes del recorte y el rejuntado. La viga central del techo de la estación y la estructura de encofrado lateral del borde longitudinal adoptan molduras de ladrillo de 12 cm de espesor y la superficie está recubierta con una capa niveladora de mortero de 5 cm de espesor.
Después de aplicar la plantilla de suelo, aplique un agente desmoldante de larga duración para garantizar el efecto de liberación.
Según datos de medición reales, el asentamiento máximo acumulado del encofrado de placa superior es de 6mm, mientras que la placa intermedia no tiene asentamiento. Excepto por el pobre efecto de desmoldeo del techo debido a la lluvia, otras partes tienen líneas suaves y la calidad aparente del concreto es buena.
4.4 Tecnología de construcción de impermeabilización integral
En comparación con el método de corte abierto, las estaciones de metro construidas con el método de cubierta y cubierta tienen más juntas de construcción horizontales. Por lo tanto, garantizar la calidad de la impermeabilidad es extremadamente importante. El proyecto de impermeabilización de la estación Xinjiekou adoptó medidas técnicas de gestión integrales y logró buenos resultados de impermeabilización.
La estructura principal y los pasajes peatonales de la estación están diseñados de acuerdo con el estándar de grado de impermeabilidad, y el grado de impermeabilidad del conducto de aire y la estructura del conducto de aire es de grado dos. Los puntos clave de la construcción de impermeabilización estructural incluyen: primero, tomar medidas efectivas para sellar las fugas del muro diafragma subterráneo de la estructura del recinto. La estructura de concreto de la estación utiliza concreto impermeable de contracción compensada de alto rendimiento C30, y su grado de impermeabilidad no es; inferior a S1O. Durante la construcción de cada proceso se siguen estrictamente los procedimientos operativos para asegurar la densidad del concreto. En particular, se toman medidas técnicas especiales para el tratamiento de juntas de construcción horizontales deterioradas. De acuerdo con las características tecnológicas del método de cobertura y excavación de arriba hacia abajo, primero se vierte la estructura de la viga de placa y luego se vierte la estructura de la pared de revestimiento debajo de ella. Debido a la contracción y hundimiento del hormigón, las juntas de construcción horizontales entre ambos son propensas a microfisuras y difíciles de compactar. Aquí se utiliza el vertido de ménsulas artificiales y la tecnología de vibración secundaria. Instale un encofrado inclinado especial para garantizar que la superficie superior del falso soporte sea 20 cm más alta que la junta de construcción. El techo de la estación utiliza un revestimiento de poliuretano que puede adherirse estrechamente a la estructura, y el muro continuo subterráneo se coloca continuamente con un ancho de 30 cm. capa impermeable, y se agrega una capa impermeable del mismo material en la esquina para mejorar Para mejorar la impermeabilidad del concreto, la interfaz entre el muro diafragma subterráneo y cada capa de estructura se rugosa, y se aplica un cristal permeable a base de cemento; Se aplica una capa rígida impermeable.
Los puntos clave de la tecnología de impermeabilización para piezas especiales son los siguientes: Cuando sea posible, use masillas de acero de 250 mm para juntas de construcción para sellado impermeable, y use tiras de goma que se hinchan con agua de 30 mm x 20 mm para sellado impermeable en áreas donde el acero No se pueden utilizar masillas impermeables. En la junta de construcción horizontal entre el laminado y la pared lateral, se lleva a cabo un fuerte tratamiento de impermeabilización mediante la preincrustación de lechada de tubería φ30. La estructura en las juntas de deformación utiliza tapones de PVC embebidos de 300 mm de ancho para impermeabilización interior, y tapones de PVC para impermeabilización exterior (sin tejado). A través de las medidas técnicas integrales de impermeabilización mencionadas anteriormente, la calidad general de la impermeabilización de la estación Xinjiekou cumple con los requisitos de diseño.
5 Conclusión
Durante la construcción inversa de la estación Xinjiekou, se tomaron medidas técnicas prácticas y confiables para evitar el asentamiento desigual de los muros subterráneos y pilotes intermedios, y garantizar de manera efectiva la integridad estructural, la seguridad y calidad. Todo el conjunto de tecnología de construcción para la columna de hormigón con tubo de acero intermedio es seguro y confiable, y la precisión de la instalación es muy alta, lo que garantiza de manera efectiva la calidad de la construcción de la columna de tubo de acero y la tecnología de construcción estructural en condiciones geológicas débiles; calidad intrínseca y calidad de apariencia de la estructura. La tecnología impermeable integral garantiza que la estación. La calidad general de impermeabilidad cumple con los requisitos de diseño y especificaciones. La experiencia del método de construcción inverso en la estación Xinjiekou proporciona una referencia para proyectos nacionales similares.
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