城市轨道交通施工方法.ppt

明挖法是指挖开地面 完成隧道 或车站 主体结构 最后回填基坑或恢复地面的施工方法 简单地说就是从地面上直接挖掘再盖上钢筋混凝土层 明挖法施工模拟图 明挖法施工流程 围护结构施工 内部土方开挖 结构施工及防水 管线恢复及覆土 1 围护结构施工 2 第一层开挖支撑 明挖法 3 第n层开挖支撑 4 浇捣底板混凝土 明挖法 5 浇捣中板及顶板混凝土 6 结构车站主体完成 明挖法 明挖法基坑类型 敞口放坡基坑 钢筋混凝土钻孔灌注桩围护基坑 有围护结构基坑 边坡面不加支护的基坑 喷混凝土面和锚杆护坡基坑 工字钢桩围护基坑 钢板桩围护基坑 人工挖孔桩围护基坑 地下连续墙围护基坑 土钉墙围护基坑 挖孔桩施工图 地下工程盖挖法施工 1 在城市中 不能长期中断交通的道路下修建地下建筑 先修路面 恢复交通 在顶板的保护下修地下建筑 2 埋置较浅 3 0m 3 适用于软土地区 复杂形状 大平面 大深度的地下工程 4 不能使用大型机械 周边状况苛刻 对环境要求高 5 工期较长 作业空间较小 和基坑开挖 支挡开挖相比较贵 盖挖法工法概述 地下工程盖挖法施工 盖挖顺作法工法过程示意 地下工程盖挖法施工 二 盖挖顺作法结构的施工 1 盖挖顺作法主要施工步骤 二 盖挖顺作法结构的施工 顺作法施工步骤 二 盖挖顺作法结构的施工 2 适用条件及范围 1 主要依赖坚固的挡土结构 适用于各种土层地质条件下修筑地下建筑物 2 根据现场条件 地下水位高低 开挖深度以及周围建筑物的临近程度 可以选择钢筋混凝土钻 挖 孔灌注桩或地下连续墙 3 对于饱和的软弱地层 应以刚度大 止水性能好的地下连续墙为首选方案 4 随着施工技术的不断进步 工程质量和精度更易于掌握 盖挖顺作法中的挡土结构可用来作为主体结构边墙体的一部分或全部 二 盖挖顺作法结构的施工 3 施工中注意的问题 1 如开挖宽度很大 为了缩短挡墙自由长度 防止横撑失稳 并承受横撑倾斜时产生的垂直分力以及行驶于覆盖结构上的车辆荷载等重量 需要建造中间桩柱的支承横撑 2 中间桩柱可根据情况采用钢筋混凝土钻 挖 孔灌注桩 也可以采用预制打入桩 钢或钢筋混凝土 3 为了增加中间桩柱的承载力或减少其入土深度 可以采用底部扩孔桩或挤扩桩 4 为提高施工速度 可采用定型的预制覆盖结构 矿山法 新奥法 钻爆法 区间隧道施工方法 区间隧道施工方法 钻爆开挖 钢木支撑 传统矿山法 新奥法 钻爆开挖 锚喷支护 区间隧道施工方法 一 矿山法 传统 是以木或钢构件作为临时支撑 待隧道开挖成形后 逐步将临时支撑拆换下来 而代之以整体式厚衬砌作为永久性支护的施工方法 1 木支撑选材 松木 衫木应用 临时支护 应急支护优缺点 有韧性 加工方便 重量轻 耐久性差 对坑道的适应性差 拆换麻烦 5 1隧道施工方法 2 钢支撑材料 强度 刚度足够作用 作为永久支护优缺点 耐久性好 对坑道适应性好常用钢拱架 钢支撑示意图 传统矿山法施工程序 一 程序 施工准备 确定施工方案 开挖 临时支撑 检查是否需加强 检查是否可拆换 整体式厚衬砌 竣工 传统矿山法施工基本原则 二 原则少扰动 早支撑 慎拆换 快衬砌 区间隧道施工方法 二 新奥法 NATM 以锚杆和喷射混凝土作为主要支护手段 通过监测控制围岩的变形三大支柱 光爆 锚喷 量测 施工方法简介 沉管法 广州市洲头咀隧道沉管横断面效果图 沉管法 沉埋法施工示意图 浮船 压顶石 基础 管段 任务二管段制作 任务三基础处理 沉管隧道施工 盾构法是使用所谓的 盾构 机械 在围岩中推进 一边防止土砂的崩坍 一边在其内部进行开挖 衬砌作业修建隧道的方法 一 盾构法的主要优点 除竖井施工外 施工作业均在地下进行 噪音 振动引起的公害小 既不影响地面交通 又可减少对附近居民的噪音和振动影响 盾构推进 出土 拼装衬砌等主要工序循环进行 施工易于管理 施工人员也较少 劳动强度低 生产效率高 土方量外运较少 穿越河道时不影响航运 一 盾构法的主要优点 施工不受风雨等气候条件影响 隧道的施工费用不受覆土量多少影响 适宜于建造覆土较深的隧道 在土质差水位高的地方建设埋深较大的隧道 盾构法有较好的技术经济优越性 当隧道穿过河底或其他建筑物时 不影响施工 只要设法使盾构的开挖面稳定 则隧道越深 地基越差 土中影响施工的埋设物等越多 与明挖法相比 经济上 施工进度上越有利 二 盾构法存在的不足 当隧道曲线半径过小时 施工较为困难 在陆地建造隧道时 如隧道覆土太浅 开挖面稳定甚为困难 甚至不能施工 而在水下时 如覆土太浅则盾构法施工不够安全 要确保一定厚度的覆土 竖井中长期有噪声和振动 要有解决的措施 盾构施工中采用全气压方法以疏干和稳定地层时 对劳动保护要求较高 施工条件差 二 盾构法存在的不足 盾构法隧道上方一定范围内的地表沉陷尚难完全防止 特别在饱和含水松软的土层中 要采取严密的技术措施才能把沉陷限制在很小的限度内 目前还不能完全防止以盾构正上方为中心土层的地表沉降 在饱和含水地层中 盾构法施工所用的拼装衬砌 对达到整体结构防水性的技术要求较高 三 盾构法施工步骤 在盾构法隧道的起始端和终端各建一个工作井 盾构在起始端工作井内安装就位 依靠盾构千斤顶推力 作用在新拼装好的衬砌和工作井后壁上 将盾构从起始工作井的壁墙开孔处推出 盾构在地层中沿着设计轴线推进 在推进的同时不断出土和安装衬砌管片 三 盾构法施工步骤 及时地向衬砌背后的空隙注浆 防止地层移动和固定衬砌环的位置 盾构进入终端工作井并被拆除 如施工需要 也可穿越工作井再向前推进 盾构的分类方法较多 可按盾构切削断面的形状 盾构自身构造的特征 尺寸的大小 功能 挖掘土体的方式 掘削面的挡土形式 稳定掘削面的加压方式 施工方法 适用土质的状况等多种方式分类 四 盾构机的种类 1 按挖掘土体的方式分类按挖掘土体的方式 盾构可分手掘式盾构 半机械式盾构及机械式盾构三种 手掘式盾构 即掘削和出土均靠人工操作进行的方式 半机械盾构 即大部分掘削和出土作业由机械装置完成 但另一部分仍靠人工完成 机械式盾构 即掘削和出土等作业均由机械装备完成 四 盾构机的种类 四 盾构机的种类 2 按掘削面的挡土形式分类按掘削面的挡土形式 盾构可分为开放式 部分开放式 封闭式三种 开放式 即掘削面敞开 并可直接看到掘削面的掘削方式 部分开放式 即掘削面不完全敞开 而是部分敞开的掘削方式 封闭式 即掘削面封闭不能直接看到掘削面 而是靠各种装置间接地掌握掘削面的方式 为了能在极软弱的地层中应用 可采用封闭式盾构施工是在距开挖面稍后一点的地方设置隔墙 在隔墙上设置可调面积的开口 将被压缩了的土砂排出的一种方法 在砂 粘土未分选的冲积层中最适用 由于是从开口处排出压密 凝缩了的土砂 故不适用硬土层中 如果含砂率高 有可能推进困难 如果液性指数高 土壤将流出 工作面不稳定 但是 由于粒径和颗粒组成的不同 即使含砂率和液性指数相同 有时可以进行施工 有时又不能进行施工 计算推进力时 应根据土质和开口比确定 封闭式盾构 四 盾构机的种类 3 按加压稳定掘削面的形式分类按加压稳定掘削面的形式 盾构可分为压气式 泥水加压式 削土加压式 加水式 加泥式 泥浆式六种 压气式 即向掘削面施加压缩空气 用该气压稳定掘削面 泥水加压式 即用外加泥水向掘削面加压稳定掘削面 削土加压式 也称土压平衡式 即用掘削下来的土体的土压稳定掘削面 四 盾构机的种类 3 按加压稳定掘削面的形式分类 加水式 即向掘削面注入高压水 通过该水压稳定掘削面 泥浆式 即向掘削面注入高浓度泥浆 1 4g cm3 靠泥浆压力稳定掘削面 加泥式 即向掘削面注入润滑性泥土 使之与掘削下来的砂卵混合 由该混合泥土对掘削面加压稳定掘削面 4 按盾构切削断面形状分类按盾构切削断面形状 盾构可分为圆形 非圆形两大类 圆形又可分为单圆形 半圆形 双圆搭接形 三圆搭接形 非圆形又分为马蹄形 矩形 长方形 正方形 凹 凸矩形 椭圆形 纵向椭圆形 横向椭圆形 四 盾构机