城市地下綜合管廊模具的施工措施
1.線路架空措施
用D24便梁工法加固線路，城市地下綜合管廊模具頂進(jìn)過(guò)程中對(duì)過(guò)往車輛進(jìn)行限速為45km/h，以避免由于車速過(guò)快導(dǎo)致基坑土體倒塌，用人工挖孔灌注樁上設(shè)置枕木垛的方式加固便梁支點(diǎn)。便梁支點(diǎn)如下設(shè)置：
線路外側(cè)的支點(diǎn)設(shè)在路肩上，使用人工挖孔樁，長(zhǎng)度及直徑分別為7m與1.5m。利用枕木垛和扣軌對(duì)線路中間支點(diǎn)加固。因?yàn)?/span>2股鐵路線間距只有4m,工作面小，人工挖孔樁無(wú)法施工，且行車密集，人員穿越鐵路施工極其危險(xiǎn)。擬采用3層枕木垛+2層扣軌橫向加固，這樣行車荷載傳遞到便梁上，而便梁的力傳遞到扣軌,扣軌具有一定的剛度和延度，火車通過(guò)時(shí)既保證了線路的穩(wěn)定又具有一定緩沖沖擊荷載的能力，扣軌橫穿線路兩頭搭在外側(cè)的挖孔樁頂面，把力傳遞到挖孔樁上。枕木垛質(zhì)量輕便于移運(yùn)，材料自身又具有足夠的強(qiáng)度抵抗壓應(yīng)力，3層枕木垛受壓面積經(jīng)過(guò)計(jì)算符合要求.
城市地下綜合管廊模具中間支點(diǎn)施工前，要對(duì)線路進(jìn)行整體加固，保證道床掏空后，整個(gè)線路軌面標(biāo)高依然符合既有標(biāo)準(zhǔn)，然后才能進(jìn)行中間支點(diǎn)開(kāi)挖:縱、橫向扣軌分別選用43kg/m鋼軌雙層扣與單層扣。線路加固完善后，再將軌底下的填土和道砟挖除，挖到支點(diǎn)底高程（枕木垛底）后，打入3排長(zhǎng)1.5m、直徑50mm鋼管樁，而后鋪上枕木垛3層，橫穿2層扣軌，橫穿時(shí)，需借助卷?yè)P(yáng)機(jī)對(duì)鋼軌進(jìn)行拖拉到達(dá)位置（每根鋼軌為12.5m，50kg/m），再扣成兩層扣軌。
如果有雙孔城市地下綜合管廊模具頂進(jìn)時(shí)，可以先頂進(jìn)較小的副涵再根據(jù)主涵的中線要重新調(diào)整便梁的位置，使便梁一端支點(diǎn)搭在已經(jīng)就位的副涵邊墻上面，同時(shí)人工挖孔樁基上搭著另一端的線路外側(cè)支點(diǎn)。
2.城市地下綜合管廊模具頂進(jìn)方案。
由于列車通過(guò)振動(dòng)大極易使土體坍塌，頂進(jìn)過(guò)程中挖土作業(yè)要利用列車行車間隙時(shí)間，在頂進(jìn)同時(shí)借助小挖機(jī)于城市地下綜合管廊模具里開(kāi)挖土面，單個(gè)循環(huán)進(jìn)尺依據(jù)土質(zhì)的狀況而確定，在0.3～0.5m之間。要做到“頂進(jìn)不行車，行車不頂進(jìn)”，一旦有列車通過(guò)，則洞內(nèi)工作者需要撤出，至少距離路基面1m之上，禁止繼續(xù)施工。
城市地下綜合管廊模具頂進(jìn)期間，在城市地下綜合管廊模具與兩股道的中間支點(diǎn)相接近的時(shí)候安全風(fēng)險(xiǎn)高，導(dǎo)致土體坍塌，因?yàn)榇藭r(shí)一股線路完全臨空，整個(gè)路基斷面一半被掏空。為了解決這個(gè)問(wèn)題，本工程采用“便梁掏底和利用涵端刃角帶土頂進(jìn)”的方式完成城市地下綜合管廊模具頂進(jìn)。
“便梁掏底”具體指的是在城市地下綜合管廊模具頂進(jìn)至線路底下前，先借助人力對(duì)路基及道床進(jìn)行挖掘，從而使線路底下得以連通并且處于架空狀態(tài)，此范圍應(yīng)當(dāng)在軌底之下3m，長(zhǎng)度為和便梁支點(diǎn)間隔3m位置起，依據(jù)1∶1的比例向下放坡，這樣做又2個(gè)好處：
第一，將城市地下綜合管廊模具頂進(jìn)期間產(chǎn)生“抬頭”現(xiàn)象的幾率降至低。涵頂部的摩阻力和覆蓋的土層的存在及厚度有直接關(guān)系，因?yàn)槿绻临|(zhì)一般，開(kāi)挖會(huì)使土體不規(guī)則脫落無(wú)法形成天然土拱，特別是開(kāi)挖至線路下部,由于通過(guò)的列車振動(dòng)強(qiáng)烈,城市地下綜合管廊模具頂部的覆土容易坍塌，出現(xiàn)冒頂,因此在有覆土的情況下,摩阻力的變大不單單局限于頂部，同時(shí)邊墻上也會(huì)伴隨側(cè)面土壓力的提升而變大，進(jìn)而出現(xiàn)“抬頭”現(xiàn)象。為解決此問(wèn)題,通常城市地下綜合管廊模具的頂進(jìn)基本上都是在完成頂端覆土的挖除之后進(jìn)行的，且能有效防止安全風(fēng)險(xiǎn)。但如果城市地下綜合管廊模具的上部覆土層太厚，如需要全部挖去則應(yīng)控制好前進(jìn)方向不可超挖,同時(shí)應(yīng)隨時(shí)與駐站防護(hù)員保持聯(lián)絡(luò),在該施工區(qū)域列車通過(guò)前適當(dāng)?shù)臅r(shí)間點(diǎn)進(jìn)行一次頂進(jìn),同時(shí)可于基底之下適度的超挖，以防止出現(xiàn)“抬頭”現(xiàn)象。
第二，在行車過(guò)程中，便梁負(fù)載受力，對(duì)線路有預(yù)壓作用，使其支點(diǎn)沉降穩(wěn)定。一旦城市地下綜合管廊模具頂進(jìn)穿過(guò)線路底下，則便梁的沉降已經(jīng)穩(wěn)定，支點(diǎn)的牢固性也得以檢驗(yàn)，對(duì)線路有利。
涵端刃角帶土頂進(jìn)具體指的是使刃角先進(jìn)入土體[3]，入土約為40～50cm，而后再開(kāi)始挖土，如此路基就不易出現(xiàn)坍塌。先用挖機(jī)對(duì)城市地下綜合管廊模具前面的土開(kāi)挖，使其成為圓弧形，同時(shí)程度刷坡，因?yàn)橐坏╅_(kāi)挖長(zhǎng)度超標(biāo)，則會(huì)導(dǎo)致大范圍的坍塌，禁止超挖，長(zhǎng)度保持在1～2m之間。在頂進(jìn)期間，使刃角插進(jìn)到砂性土中，這樣有個(gè)相對(duì)安全的空間，能有效擋土，同時(shí)提供朝向上方的反力，城市地下綜合管廊模具在垂直方向存在向上抬的分力，能夠避免扎頭。在城市地下綜合管廊模具預(yù)制之后便可開(kāi)始制作鋼筋混凝土刃角。刃角為臨時(shí)結(jié)構(gòu)，一旦城市地下綜合管廊模具頂進(jìn)至設(shè)計(jì)位置之后便需拆除。澆筑所用混凝土強(qiáng)度需要低于城市地下綜合管廊模具一級(jí)，從而使得后期的拆除方便，不會(huì)對(duì)邊墻造成損壞。預(yù)制城市地下綜合管廊模具時(shí)，先于端頭預(yù)埋刃角鋼筋，在制作期間需要把預(yù)埋鋼筋和刃角鋼筋進(jìn)行接連。鋼筋混凝土刃角結(jié)構(gòu)尺寸:頂部長(zhǎng)度為3m，根部及端部的厚度分別為0.5m和0.3m，高度為7m。
該路基的土質(zhì)較為疏松，地基強(qiáng)度小，直接頂進(jìn)城市地下綜合管廊模具則會(huì)始終處于扎頭狀態(tài)，為了解決這個(gè)問(wèn)題，選擇將鋼刃腳裝于城市地下綜合管廊模具前端，如此有效抑制扎頭的發(fā)展，又能壓實(shí)前方地基，縮短頂進(jìn)工期。鋼刃腳對(duì)比鋼筋混凝土刃角，重量輕不會(huì)使結(jié)構(gòu)增重且重心前移，加工快，由底板、肋板、角鋼支架組成，設(shè)立于底板前端兩側(cè)墻之間，角鋼支架的距離為0.5m，用錨固螺栓與底板混凝土加以接連，成為一個(gè)整體，肋板和底板，角鋼支架和肋板進(jìn)行焊接，而后于城市地下綜合管廊模具底板中插進(jìn)鋼刃腳的底板，城市地下綜合管廊模具鋼刃腳長(zhǎng)2m，頂進(jìn)期間向地基里壓進(jìn)鋼刃腳下的三角形土體，大部分地基都得以被夯牢。頂進(jìn)中土體由于反力進(jìn)入鋼板上部，便于后期清槽工作。