1. PBA工法施工要点
PBA工法是一种常用的暗挖施工工法,其名称很好的表达了此工法的主要施工关键点,P是指桩(Pile)、B是指梁(Beam)、A是指拱(Arc)。PBA工法适用的范围很广,拿一个单拱结构来简要的说,PBA工法,就是先在洞内施做桩,再桩顶的冠梁,然后施做两排桩的拱,由此形成支护体系,在此支护体系下进行车站的开挖。
从本质上来讲PBA工法是从盖挖逆作工法演变而来,只不过其边桩及顶板均不是在地面施做而是在暗挖导洞内施做。根据其施工步序,施工要点如下(以单拱结构为例):
(1) 第一步,根据边桩的成桩工艺,施做暗挖导洞,施工要点如下:
1) 导洞数量
边桩的成桩工艺一般可分为人工挖孔桩和洞内机械成孔桩,其成桩工艺决定了暗挖导洞数量,若采用人工挖孔,导洞需要4个,若采用机械成孔,导洞需要2个。
2) 导洞尺寸
机械成孔与人工挖孔对导洞距离桩中心线位置、导洞尺寸大小要求不一样。机械成孔对导洞的净空尺寸要求要大,一般需要4*4.5m,桩中心线距离导洞内皮需大于600mm;人工挖孔桩对于导洞尺寸要求不高,一般为3.5*4.5m,桩中心线距离导洞内皮300mm即够。
3) 导洞开挖
导洞一般采用超前小导管+台阶法开挖,施工时应根据环境风险情况及沉降控制要求进
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行调整,施工时,应由其注意超前注浆及背后注浆,控制好注浆压力、把握注浆时机、根据地层条件选择注浆材料。
4) 导洞格栅
导洞格栅要注意预留后续扣拱工程的接口。
(2) 第二步,导洞开挖完成后,施做边桩。
边桩施工的工艺可根据地层条件、工期情况、降水条件进行选择,具体情况如下:
1) 人工挖孔:适用于任何地层、工程进度控制灵活、必须要降水,但人工挖孔风险较
高;
2) 机械成孔:一般采用反循环钻机,少数采用正循环钻机,受目前机械水平限制,对
于较大卵石地层及岩石地层施工效果不佳。施工时需在导洞内解决泥浆问题,工程进度控制不如人工挖孔灵活,但不需要降水,实施风险较低。
(3) 第四步,施做施做桩顶冠梁。
冠梁施做与明挖冠梁施做基本一致,施工时主要应注意的是在接口位置的预留,例如地铁车站出入口位置。
(4) 第五步,扣拱施工。
此步施工是PBA工法最为关键的一步,是受力转换的一部,也是风险最高的一步,主
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要施工要点如下:
1) 初支扣拱
根据跨度大小,选择初支扣拱的方式,跨度小时,可进行一次扣拱,若跨度大,可加一道临时中隔壁,进行扣拱。扣拱时应注意初支与小导洞格栅连接节点连接到位、与冠梁连接节点连接到位,确保上方土压力的顺利传递。在扣拱时可根据地层条件、沉降控制标准采用不同的超前支护,例如大管棚、超前深孔注浆等。
2) 二衬扣拱
二衬扣拱要分段进行,一般10~15m为一段,施做时要处理好分段的防水接头与冠梁处的防水接头。
(5) 第六步,向下开挖并施工主体结构。
当二衬扣拱完成后,可以说整个结构体系基本已经完成,剩下的施工步序与明挖顺做或盖挖逆作基本一致。主要需要注意一下几点:
1) 控制开挖过程中的桩间水平收敛,若必要,可增设内支撑或者锚索,一般逆作不需
要。
2) 对于人工挖孔桩,在开挖至基底时可能存在桩底水平位移,一般可通过增设横道洞
或者临时封底解决。
3) 不论人工挖孔桩还是机械成孔,在下层土体开挖的过程中,一定要分段、分层实施,
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确保工程安全。
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