一种运行地铁盾构区间结构上方的多孔预制箱涵施工方法与流程

本发明涉及轨道交通建设领域，特别是涉及一种运行地铁盾构区间结构上方的多孔预制箱涵施工方法。

背景技术：

近年来，随着城市轨道交通的飞速发展，地铁沿线的市政基础设施也同步实施。然而城市道路建设中，不可避免在轨道上方进行结构施工，一些单位由于缺少经验，盲目进行基坑开挖及支护，导致盾构管片发生变形，出现质量事故，极大的影响了城市的安全运行和市民的生活。每年由于城市市政地下结构工程施工造成地铁盾构遭到破坏的案例高达上百，造成的直接经济损失高达上亿元。

当前地铁盾构区间上方通道等基坑主要采用现浇箱涵施工，长时间的基坑暴露会导致轨道上浮，造成破坏。行业内为改变现状，提出采用分坑现浇箱涵的施工方法，虽然在一定程度上可以降低施工风险，但是施工时间过长，施工进度较慢。所以必须采用新的施工方法，彻底解决上述两种问题，因此本发明研制了一种运行地铁盾构区间结构上方的多孔预制箱涵施工方法，大大缩短施工时间，同时施工完成后通过tm30测量机器人对轨道结构进行监测，工作效率得到进一步提高，经检索，未发现与本发明相同或相似的技术方案。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种运行地铁盾构区间结构上方的多孔预制箱涵施工方法，以解决现有技术中施工时间长、施工效率低的问题。

为达到上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种运行地铁盾构区间结构上方的多孔预制箱涵施工方法，其特征在于：所述施工方法具体如下：

（1）预制箱涵：所述箱涵包括若干拼装而成的单仓箱体，所述单仓箱体通过模具浇筑而成，内部设置有钢筋骨架，整体呈两端开口的长方体结构，呈开口状的两侧端面侧边分别具有若干凹腔及与相邻单仓箱体侧边的凹腔嵌套配合的若干凸块，上端面设置有若干吊耳；

（2）预制场地：所述场地处在地铁盾构区间结构上方，确定精准位置，并在地面上设置明显的标记；然后在场地侧边浇筑一对混凝土基座，所述混凝土基座沿场地短轴方向设置，上端架设一架桥机；

（3）开挖基坑：从场地侧边进行基坑的开挖，开挖方向与地铁盾构区间线位方向垂直，且每次只开挖供沿场地短轴方向的一排单仓箱体放置的基坑，并将挖出的土方及时运出；

（4）垫层浇筑：检查已开挖好的基坑基底的标高及地质情况，然后采用长臂汽车泵泵送浇筑垫层，并在每块垫层的四个顶角处及中心位置安放预制好的c30混凝土垫块；垫层终凝后检查垫层表面的标高及平整度，保证平整度在±2mm以内；

（5）箱涵拼装：在垫层上端设置单仓箱体放置的定位线，接着组装架桥机并进行调试，架桥机完成验收后吊装单仓箱体缓慢放置在垫层上端，放置过程中两侧通过牵引绳调整单仓箱体的方向使其最终与定位线对齐，放置完成后在单仓箱体上吊装沙袋配重；

（6）继续施工：重复步骤（3）（4）（5）直至箱涵拼装完成，拼装过程中保证相邻单仓箱体上的凹腔及凸块相互嵌套配合，并能顺利对位，若需横向微调位置，则利用千斤顶进行横向调整到位；

（7）轨道监测：当箱涵拼装完成后对下方地铁盾构区间内的轨道结构进行变形监测，监测范围沿箱涵设置区域前后各延伸30m，通过tm30测量机器人对轨道结构的竖向位移、水平位移及道床竖向位移进行监测，确保无异常，即可对基坑进行回填。

进一步的，所述步骤（3）（4）（5）的完成时间控制在12h以内，所述步骤（4）的垫层成型的时间控制在5h以内。

进一步的，所述步骤（4）中还可采用预制垫层的方法，每块垫层侧面预埋钢板，并错缝设置拼装，拼装时通过焊接侧边的钢板进行固定。

进一步的，所述步骤（5）中吊装完成后对相邻单仓箱体间进行嵌缝防水闭合，并对单仓箱体内外表面进行防水处理。

进一步的，所述步骤（5）中拼装前在垫层上端面铺设厚度为8～12mm的黄沙。

进一步的，所述步骤（7）中主要对轨道结构内的同一环形线上的5点进行定点监测，主要包括上端的拱顶沉降监测、中部两侧的水平位移监测、下端两侧的道床沉降监测，同时沿轨道运行方向的相邻监测点之间的间隔设置为5~8m。

由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列有益效果：

（1）本发明提供了一种运行地铁盾构区间结构上方的多孔预制箱涵施工方法，该方法分为场内预制和现场装配两个阶段，现场装配过程执行“分区、分层、分块、限时”的“时空效应”原理，分条块进行开挖，随挖随施工垫层及尽快吊装箱涵，并及时加载，整个工作过程对下方的轨道结构的影响较小，并能有效避免轨道上浮及变形。

（2）分块开挖、浇筑垫层及吊装的时间控制在12h以内，其中垫层成型的时间控制在5h以内，严格缩短并控制施工时间，避免施工时间过长引起轨道上浮。

（3）垫层不仅可以采用现场浇筑的方法，还可采用预制的方法，该方法在下雨天尤为适用，同时保证了施工速度。

（4）吊装完成后对相邻单仓箱体间进行嵌缝防水闭合，并对单仓箱体内外表面进行防水处理，有效保证施工质量。

（5）拼装前在垫层上端面铺设厚度为8～12mm的黄沙，既用于垫层局部找平，又利于单仓箱体在对位平移时能够减少底部的摩擦力。

（6）箱涵拼装完成后需对其下方的轨道结构进行监测，施工监测是保证管线施工自身和轨道交通结构安全、控制底面沉降，确保无影响范围内轨道结构和地下管线正常使用的必要条件；该监测主要是判断轨道结构是否发生变形，若发生变形则需立即采取措施保证工程的顺利进行，若监测合格无异常即可对基坑进行回填，则施工基本完成。

附图说明

图1是本发明所述箱涵与地铁盾构区间的平面关系图。

图2是本发明箱涵拼装结构示意图。

图3是本发明所述单仓箱体的结构示意图。

图4是本发明所述轨道结构监测断面布设示意图。

图中1、轨道结构，2、箱涵，3、混凝土基座，4、架桥机，5、基坑，6、单仓箱体，7、垫层，8、凹腔，9、凸块，10、吊耳。

具体实施方式

下面结合具体实施例，对本发明的内容做进一步的详细说明：

实施例1

如图1-4所示，一种运行地铁盾构区间结构上方的多孔预制箱涵施工方法，其特征在于：该施工方法具体如下：

（1）预制箱涵2：箱涵2包括5*10个拼装而成的单仓箱体6，整体尺寸为20m*40m，该单仓箱体6通过模具浇筑而成，内部设置有钢筋骨架，整体呈两端开口的长方体结构，呈开口状的两侧端面侧边分别具有若干凹腔8及与相邻单仓箱体6侧边的凹腔8嵌套配合的若干凸块9，上端面设置有若干吊耳10；

（2）预制场地：本实施例选取场地处在地铁盾构区间结构上方，地面标高为2.3m，轨道结构1顶标高为-8.8m~-9.39m，预放置的箱涵2的底标高为-1.78m；确定预放置的箱涵2的精准位置，并在地面上设置明显的标记；然后在场地侧边浇筑一对混凝土基座3，混凝土基座3沿场地短轴方向设置，距离场地侧边的距离为5~6m，上端架设一架桥机4；

（3）开挖基坑5：从场地侧边进行基坑5的开挖，开挖方向与地铁盾构区间线位方向垂直，且每次只开挖供五个单仓箱体6放置的基坑5，并将挖出的土方及时运出；

（4）垫层7浇筑：检查已开挖好的基坑5基底的标高及地质情况，然后采用长臂汽车泵泵送浇筑垫层，泵车站位离轨道线位上方大于5m，同时在每块垫层7的四个顶角处及中心位置安放预制好的c30混凝土垫块；垫层7终凝后检查垫层7表面的标高及平整度，保证平整度在±2mm以内；

（5）箱涵2拼装：在垫层7上端设置单仓箱体6放置的定位线，并在垫层7上端面铺设厚度为8～12mm的黄沙，接着组装架桥机4并进行调试，架桥机4完成验收后吊装单仓箱体6缓慢放置在垫层7上端，放置过程中两侧通过牵引绳调整单仓箱体6的方向使其最终与定位线对齐，放置完成后在单仓箱体6上吊装沙袋配重，同时对相邻单仓箱体6间进行嵌缝防水闭合，并对单仓箱体6内外表面进行防水处理；

（6）继续施工：首先确保步骤（3）（4）（5）的完成时间控制在12h以内，步骤（4）的垫层7成型的时间控制在5h以内；接着重复步骤（3）（4）（5）直至箱涵2拼装完成，拼装过程中保证相邻单仓箱体6上的凹腔8及凸块9相互嵌套配合，并能顺利对位，若需横向微调位置，则利用千斤顶进行横向调整到位；

（7）轨道监测：当箱涵2拼装完成后对下方地铁盾构区间内的轨道结构1进行变形监测，监测范围沿箱涵2设置区域前后各延伸30m，通过tm30测量机器人对轨道结构的同一环形线上的五点进行定点监测，包括上端的拱顶沉降监测、中部两侧的水平位移监测、下端两侧的道床沉降监测，同时沿轨道运行方向的相邻监测点之间的间隔设置为5~8m，确保无异常，即可对基坑进行回填。

实施例2

本实施例与实施例1的唯一不同点在于：步骤（4）中可采用预制垫层的方法，每块垫层侧面预埋钢板，并错缝设置拼装，拼装时通过焊接侧边的钢板进行固定，此方法在下雨天时十分适用，同样能够保证施工效率；同时还可采用预制垫层与现浇垫层相结合的方法，进一步提高了施工进度，减小了对下方轨道结构的影响。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。