地铁车站实训报告.doc

地铁车站实训报告10191开学的第一周，我们地下工程与隧道工程技术专业就迎来了期盼已久的地铁车站实训。前两天，老师带领我们重新复习了地铁车站的施工方法为我们去现场参观奠定了理论基础。下面我以城市地铁的浅埋暗挖法为例，来介绍我自己对该法的认识。众所周知，随着社会的发展，交通拥堵问题也日益突出，地下空间作为一种资源必须大力开发，这已经成为各国的国策。在城市中采用明挖大揭盖的方法，严重干扰了地面交通、商业，并破坏环境。而浅埋暗挖法是一种在离地面很近的地下施行各种地下暗挖施工的方法，它以加固和处理软弱的地层为前提，并且通过足够刚性的复合式衬砌结构，从而保证施工过程的安全以及控制地面的沉降。浅埋暗挖法原理新奥法是六十年代奥地利专家总结前人在隧道工程中所积累的经验后提出的一套有关隧道设计、施工的新技术，该方法核心是利用围岩支护隧道从而使围岩本身形成一个支承环。从这一点出发，为了充分调动围岩的自承能力，控制围岩的变形，根据不同的情况，有时候要强调限制，有时侯需要强调释放。根据新奥法的基本原理，浅埋暗挖法以“管超前、严注浆、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”作为施工的控制要点。该法的核心是利用围岩支护隧道使围岩本身形成支承环，并且采用多种辅助施工工法，施行超前支护，从而调动部分围岩的自承能力，以确保在施工过程中以及建成运营后，地表和地中的下沉量小于邻近建筑结构和管线所规定的限值。开挖方式有正台阶法、单侧壁导洞法、中隔墙法、双侧壁导洞法等。在实际工程中根据地质条件、隧道断面构成和形式，以及周围环境条件的限制等，选择合适的施工方法。浅埋暗挖法的特点1)地下通道暗挖成型，初支和衬砌均在地下空间内完成，不必中断城市交通;2)机械化程度低，主要靠人工施工，对地下管线影响较小;3)浅埋暗挖法对断面结构形状适应性强，不但可以轻易地做成圆形、马蹄形、矩形、多跨联拱等形状，而且对不同结构断面转化、衔接都较容易;4)对于不同的地质条件结合施工期间所反馈的监测数据，可及时调整各种设计参数和施工工艺，对工程的适应性强;5)由于不必使用大型机械设备，无噪声，施工对环境的干扰相对较 浅埋暗挖法施工的开挖方式浅埋暗挖法施工地道工程时，其开挖方式有全断面开挖法、台阶法、分步开挖法以及施作大型地下空间的中洞法、侧洞法、柱洞法等几种方法。全断面开挖全断面开挖法施工操作比较简单，全断面一次钻孔，并进行装药连线，再起一次爆破成型，同时施作初期支护，铺设防水隔离层，进行二次筑模衬砌。这种开挖的优点是全断面开挖法有较大的作业空间，有利于采用大型配套机械化作业，提高施工速度，且工序少，便于施工组织的管理。缺点是由于开挖面较大，围岩稳定性降低，且每个循环工作量较大;另外深孔爆破引起的震动较大，因此要求进行精心的钻爆设计，并严格控制爆破作业。台阶法开挖台阶法施工就是将结构断面分成两个或几个部分，分步开挖。根据地层条件和机械配套情况，台阶法又可分为正台阶法、多台阶法等。台阶法开挖优点很多，能较早地使支护闭合，有利于控制其结构变形及由此引起的地面沉降。台阶法开挖的优点是灵活多变，适用性强，具有足够的作业空间和较快的施工速度。缺点是上下部作业互相干扰，应注意下部作业时对上部稳定性的影响，还应注意台阶开挖会增加围岩扰动的次数等。分步开挖法分布开挖法主要适用于地层较差的地下工程，尤其是限制地面沉降的城市地下工程，包括单侧壁导坑超前台阶法、中隔墙法(CD、CRD工法)、双侧壁导坑超前中间台阶法(也称眼镜工法)等多种形式。中隔墙法也称CD工法，主要适用于地层较差和不稳定岩体，且地面沉降要求严格的地下工程施工。当CD工法仍不能满足要求时，可在CD工法的基础上加设临时仰拱，即所谓的交叉中隔墙法(也称CRD工法)。CRD工法的最大特点是将大断面施工化成小断面施工，各个局部封闭成环的时间短，控制早期沉降好，每个步序受力体系完整。因此，结构受力均匀，形变小。另外，由于支护刚度大，施工时隧道整体下沉微弱，地层沉降量不大，而且容易控制。特大断面施工当城市地下通道的施工与地下仓库、地下商业街及地铁车站时，经常出现地下大空间的施工问题。当地层条件差、断面特大时，一般设计成多跨结构，跨与跨之间有梁、柱连接。比如常见的三跨两柱大型地铁站、地下商业街、地下停车场等，一般采用中洞法、侧洞法、柱洞法及洞桩墙法(地下盖挖法)等方法施工，其核心思想是变大断面为中小断面，提高施工安全度。常用的浅埋暗挖法施工工艺流程竖井施工城市地道施工，往往受到施工场地的限制，而且有繁重的交通疏解任务，加之地下管线密集，施工机械难以充分发挥作用。因此，在狭小的区域内作业，采用竖井开挖是一种切实可行的方式。竖井主要由竖井圈梁施工、竖井基坑开挖、注浆锚杆施作、格栅钢架安装、喷射混凝土等组成支护体系，采用逆作法施工。竖井基坑的取土开挖宜采用人工方式进行，以避免地下管线的破坏。分层开挖，逆作法施工。洞门施工竖井与通道交叉口虽明暗施工交界，受力结构复杂，洞门施工时要破除竖井洞口位置处井壁砼，即破坏了原竖井结构，使洞口处出现应力重新分布，最容易使该处围岩失稳，需进行支撑换承，施工程序为:安装换承支撑打设超前小导管及注浆分部破除洞门处井壁砼，割除型钢支撑架设左上部第一福格栅拱架喷射砼同样方法施工左下、右上、右下部。主洞施工1超前预支护施工为了避免地面交通、周边建筑物及地下管线的破坏，必须严格控制地表沉陷变形。为此，施工中除选用适当的开挖方法、支护方式及施工工艺外，还需要采用对前方围岩条件进行改良及超前预支护措施，主要包括:管棚、超前小导管注浆、超前锚杆和超前小钢管等。1)管棚施工管棚是利用钢拱架与沿开挖轮廓线，以较小的外插角，向开挖面前方打入钢管或钢插板构成的棚架来形成对开挖面前方围岩的预支护。管棚是利用钢管或钢插板作为纵向预支撑、钢拱架作为横向环形支撑，构成纵、横向整体刚度较大的支护系统，阻止和限制围岩变形，提前承受早期围岩压力。2)超前小导管注浆超前小导管注浆是在开挖前，先用喷射混凝土将开挖面和3m-6m范围内的隧道封闭，然后沿隧道周边向前方围岩内打入带孔小导管，并通过小导管向围岩压注起胶结作用的浆液，待浆液硬化后，坑道周围岩体就形成了有一定厚度的加固圈，从而保护开挖作业。小导管一般采用32mm的焊接钢管或40mm的无缝钢管制作，长度宜为3m-6m，前端做成尖锥形，前段管壁上每隔10cm-20cm交错钻孔，孔径宜为6mm-8mm，环向间距一般采用20cm-50cm,外插角控制在10-30之间。3)超前锚杆和超前小钢管是沿开挖轮廓线，以稍大的外插角，向开挖面前方安装锚杆或小钢管，形成对开挖面前方围岩的预锚固，在提前形成的围岩锚固圈的保护下进行施工作用。2注浆加固除了于隧道周边向前方围岩内打入带孔小导管进行注浆外，对于某些性质比较差的地层(特别是淤泥质土层)，往往还需要对开挖面及主洞的下半断面进行水平和竖直的二重管无收缩双液注浆(WSS注浆)。WSS注浆技术是采用二重管钻机钻孔至预定深度后注浆。两种浆液的成份不同(水玻璃溶液和水泥浆液)，通过二重管端头的浆液混合器充分混合后，定量、定压注浆，使岩土层的空隙或孔隙间充满浆液并固化，改变了岩土层的性状，对岩体起加固、止水的作用。注浆加固还包括在全断面开挖封闭成环，喷砼达到一定强度后，利用预先沿隧道纵向埋设的填充注浆钢管，向初期支护北后注浆，进一步加固地层，实践证明能有效填充喷砼与围岩空隙，控制围岩松弛变形。3土体开挖主洞超前支护及注浆措施完成后，进行土体开挖。一般采用人工开挖，斗车出碴，弃碴通过竖井提升架运出洞外。由于采用CRD工法施工，上下左右洞室须保持一定的距离，距离过短，不利于控制地表沉降，距离过大洞室不能尽早完成封闭成环，不利于整个结构的稳定和受力。一般台阶距离控制在2m-3m为好，具体根据隧道围岩的地质条件及监控量测的反馈结果来决定。每个分部在开挖时，先开挖周边，预留核心土，以保留掌子面的安全。4格栅拱架的安装及挂网主洞开挖每循环进尺0.4m-1.0m开挖完成后架设格栅拱架。格栅拱架采用螺栓联接，安装时要求定位准确，节与节之间连接紧密，无缝隙。每棍拱架间采用纵向连接筋相连，与超前小导管焊接在一起，形成一个整体，为避免拱架位移，必要时在拱脚处打设锁脚锚管。钢架安设后在两拱架间铺设钢筋网，钢筋网需挂靠牢固，随受喷面的起伏铺设，在喷射混凝土时不得晃动。5喷射混凝土初喷作用为封闭工作面、防止风化，喷层厚度为5cm，在开挖之后立即进行。初喷混凝土前对所有的开裂、破碎、崩解的破损岩石应及时进行清理和处理。待格栅拱架的安装及挂网完成后，再喷射混凝土至设计厚度，喷射顺序先墙后拱，自上而下水平旋转移动。主体结构施工主体结构施工主要是在中隔墙等临时支撑拆除后所进行的隧道初砌施工。主要包括防水层铺设、钢筋绑扎、拱架架立、混凝土浇筑、混凝土养护。浅埋暗挖施工技术的安全控制要点第一，防止土石方的坍塌。在施工过程中，施工单位要积极的做好地质超前预报，定时查看并做好记录和汇报工作；要认真研究地铁施工地段的地质剖面详图及地质勘察报告，制定详细周全的施工方案，确保施工过程中不出现坍塌事故。要做好掌子面量测工作，及时预测围岩体的变化趋势。第二，防止模板倒塌事故发生。模板工程的安装、拆除作业的施工，应严格按照国家相关规范要求并按专项施工方案和规定的操作流程操作，模板及其支撑材料的材质要满足施工刚度、强度，保证在荷载作用下各部分尺寸、形状和位置的正确性。支撑模板的基础应坚实并有足够的支撑面积，以免模版在受力后基础产生变形或下沉。为防止模版倾覆，在安装模板及其支撑系统工程中，必须设置临时固定设施。只有在确保模板固定牢靠的前提下，才能进行下一道工序，做到保质又保量。第三，防止触电事故的发生。施工现场的用电必须