乌鲁木齐地铁车站施工中的竖井与斜井方案对比分析

乌鲁木齐地铁车站施工中的竖井与斜井方案对比分析

马昭

乌鲁木齐中交轨道交通有限公司新疆乌鲁木齐830000

摘要:在城市轨道交通的建设中,对于采用浅埋暗挖施工的车站,一般情况会采用竖井或斜井进入车站施工,以增加工作面。本文结合乌鲁木齐轨道交通4号线一期项目中的具体工程实例,对竖井和斜井方案进行了介绍,并对两种方案进行了对比。对比分析结果显示:综合工期、管理、安全等方面,在本工程实例中采用斜井方案较竖井方案更具优势。

关键词:城市轨道交通,施工,竖井方案,斜井方案,对比分析

0引言

在城市轨道交通的建设中,对于采用浅埋暗挖施工的车站,一般情况会采用竖井或斜井进入车站施工,以增加工作面[1-3]。目前乌鲁木齐正在建设或即将建设的浅埋暗挖施工的车站均采用竖井方案增加工作面,斜井方案尚未得到运用,因此有必要结合工程实例综合对比竖井方案和斜井方案得出结果,指导工程实践。

1工程概况

维泰南路站位于维泰南路与凤凰山街十字口路东侧,沿凤凰山街路中东西向敷设。车站中心里程为YDK10+587.306,为地下二层岛式暗挖车站。车站长252.5米,宽21.56米,建筑面积19761.38平方米。有效站台中心处顶板覆土21.3m,车站西端起点处顶板覆土23.6m,车站东端终点处顶板覆土21.9m,车站中心里程处轨面埋深36.72m(绝对标高838.898m),底板底埋深40.26m。维泰南路站小里程段主要位于6-10-2卵石层,大里程段主要位于11-1-3泥岩层。车站共设置2座风道和4个出入口。

1号、2号施工竖井为矩形断面,竖井净空尺寸根据施工要求为6.0m×8.0m,井口设置钢筋混凝土圈梁。3号竖井利用1号风亭井口进行竖井施工,竖井为矩形断面,竖井净空尺寸根据施工要求为18.1m(长)×8.5m(宽)井口设置钢筋混凝土圈梁。施工竖井采用倒挂井壁方法施工,井壁及井底初衬厚350mm,钢格栅间距0.5m,初衬结构设置双层钢筋网。井内设置临时支撑,临时支撑采用工字型钢横撑。早强砂浆锚杆按梅花型布置。井底采用钢格栅,并喷射混凝土铺底封闭。主体结构施工结束后,对竖井进行回填封堵,并对地面以下3m范围内结构进行破除。横通道分为上中下层临时施工横通道,均为拱顶直墙断面,横通道净宽为4.8m。

3斜井方案介绍

该方案取消竖井方案中的1、2号临时施工竖井及横通道、取消竖井方案中的3号竖井横通道;保留竖井方案中的3号施工竖井作为施工1号风道。在车站北侧C通道上增加一斜井,作为通风及人行通道。

斜井方案采用1条主通道+3条支通道的组合形式进入车站施工,主通道距离车站主体结构边约28m。主通道全长约316.62m,净空宽6.2m(间隔100m左右加设会车道或利用支通道处作为会车道),最大纵坡12%(会车道及连接支通道处坡度2%);支通道净宽5m。斜井通道总长度约为523.89m。同时在C通道上方适合位置增加一座临时排风井,用于通风及行人通道,斜井断面尺寸为5m×7.6m。通道A距出口约为228.44m,B通道距出口约为310.41m,均接入车站站厅层,施工车站左右侧导洞和中导洞上台阶,A通道长度均为45m,B通道长度为45m。通道C接入车站仰拱,施工车站下台阶,长约119.28m。施工通道平面图如图2所示。

4.2安全比较

4.2.1运输风险

暗挖车站竖井上、中、下各导洞出土、吊装时存在交叉作业现象,效率低,安全隐患较大。斜井坡度虽较大,虽存在溜车风险,但加强安全管理,该风险源可以消除。

4.2.2地面堆载风险

竖井方案施工渣土大多堆放在竖井和横通道周围,荷载经常超过设计给定的允许值(一般为20Kpa),可能引起初支变形和地面、建筑物沉降。斜井方案中,渣土场选择余地较大,可远离斜井。

4.2.3风险等级

横通道高度在于18m设计为一级风险,竖井方案调整为斜井方案后,风险等级降低为二级风险。

4.3施工效率:

4.3.1出土效率

竖井方案深51m,井架高8m;垂直运输采用U124-3m3抓斗+10T电动葫芦进行出渣及物料提升作业,每天最大出碴量约为360m3。斜井采用5m3低速自卸运输车,平均车速5km/h,考虑到装车、卸车及交叉运输等影响,并扣除道路维护、车辆维修、材料运输及交叉运输的影响时间,每天最大出碴量约为625m3。

4.3.2大型设备进出

竖井方案受尺寸和井架吊装能力的限制,凿岩机、大挖机等大型设备需要解体后吊入车站内再安装,降低了施工效率,增加了不必要的人力、物力投入;斜井方案,大型机械可直接开到工作面。

4.3.3材料运输

竖井方案运输钢材、模架等,需要多个环节倒运,效率低,而且会与出土作业相互干扰;斜井方案,运输设备和材料可直接运至工作面。

5结论

本文结合乌鲁木齐地铁4号线项目中的具体工程实例,对竖井和斜井方案施工过程进行了阐述,并对两种方案进行了对比。对比分析结果显示,综合工期、管理、安全等方面,斜井方案较竖井方案更具优势。斜井在乌鲁木齐城市轨道交通中运用尚属首次,斜井的成功运用将为乌鲁木齐轨道交通暗挖车站的施工方法提供更多的参考,创造更多的价值。

参考文献:

[1]宋汉甫.浅埋暗挖洞桩法施工发展综述及探讨[J].中国水运(下半月),2008(08).

[2]吴法兵.浅谈地铁车站的浅埋暗挖法施工[J].科技资讯,2009(21).

[3]李胡宁.浅埋暗挖地铁车站施工控制技术[J].隧道施工技术,2011.

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