地铁施工方法

地铁车站的施工方法及结构设计 1 施工方法分类 一 明挖法 明挖法是指挖开地面 由上向下开挖土石方至设计标高后 自基底由下而上顺作施工 完成车站主体结构 最后回填基坑或恢复地面的施工方法 明挖法是各国地下铁道施工首选方法 在地面交通环境允许的地方通常采用明挖法施工 浅埋地铁车站和区间隧道通常采用明挖法 明挖法施工属于深基坑工程技术 由于地铁工程一般位于建筑物密集的城区 因此深基坑工程的主要技术难点在于对基坑周围原状土的保护 防止地表沉降 减少对既有建筑物的影响 明挖法的技术有点是施工技术简单 快速 经济 常被作为首选方案 但缺点也很明显 如阻断交通时间较长 噪声与震动等对环境影响较大 二 盖挖逆作法 盖挖逆作法是先在地表面向下做基坑的围护机构和中间桩柱 基坑围护结构采用地连墙或帷幕桩 中间支撑多利用主体结构本身的中间立柱以降低工程造价 随后即可开挖表层土体至主体结构顶板地面标高 利用为开挖土体作为土模浇筑顶板 顶板可以作为一道强有力的横撑 以防止围护结构的水平变形 待回填土后将道路复原 恢复交通 以后的工作在顶板覆盖下进行 即自上而下逐层开挖并建造主体结构直至底板 盖挖逆做法示意图 简言之 其施工步骤为 一柱 二盖 三板 四墙 五底 一柱 先施作边柱 桩 护壁 摩擦桩或条形基础桩 同时施作结构钢管柱 或混凝土柱 二盖 将盖板置于边桩和中柱之上 为了使边桩连成一体 边桩上设冠梁 这里盖板的概念 实际上是由周边梁结构和柱上纵横梁结构及盖板结构均置于地膜之上 此时结构已倒挂于桩柱上 而组成的梁板结构 三板 开挖负一层土方后 施作中隔板地膜 在地膜上绑扎中隔板钢筋 梁板结构 浇注中隔板混凝土 注 利用出入口或风道位置 紧贴车站结构设置竖井 破桩开马头门进入车站负一层 四墙 用不带动力的移动式边墙支架 专门设计 逐层浇筑边墙混凝土 注 此时 作用于边桩上的部分荷载转移至边墙 五底 在完成负一层土方 中板 边墙后施作车站的负二层土方 底板及边墙 三 盖挖顺作法 盖挖顺做法是在地表作业完成挡土结构后 以定型的预制标准覆萧结构 包括纵 横梁和路面板 置于挡土结构上维持交通 往下反复进行开挖和架设横撑 直至设计标高 依序由下而上 施工主体结构和防水措施 回填土并恢复管线路或埋设新的管线路 最后 视需要拆除挡土结构外露部分并恢复道路 盖挖顺做法工序图 四 盖挖半逆作法 五 浅埋暗挖法 浅埋暗挖法 以超前加固 处理软弱地层为前提 采用足够刚度的复合式衬砌 初支 防水层 二衬 为基本支护手段用于软土地层近地表隧道的暗挖法施工浅埋暗挖法的施工技术特点 围岩变形波及地表 要求刚性支护或地层改良 通过试验段来指导设计施工 根据围岩情况 工程特点 自身条件等 选择更适合的开挖方法和掘进方式 其中包括台阶法 CRD工法等 对于地铁车站而言更多采用的是柱洞法或中洞法等工法施工 7 3正台阶法施工工序示意 第一步 拱部超前小导管预注浆 台阶法环形开挖上部土体 施做上部初衬 第二步 开挖核心土及下部土体 施做下部初衬 第三步 施做仰拱防水层及仰拱二衬 第四步 施工侧墙拱顶防水层 浇注二衬 8 2CRD法施工工艺流程图 8 3CRD法工序示意图 第一步 开挖洞室 施作初期支护 第二步 台阶法开挖洞室 施作初期支护 第三步 台阶法开挖洞室 施作初期支护 第四步 台阶法开挖洞室 施作初期支护 第五步 根据监测情况 纵向分段拆除临时支撑 第六步 敷设防水层 施作二次衬砌及内部结构 双侧壁导坑法施工工艺流程图 双侧壁导坑法施工示意图 影响因素地铁车站大多设在城市的经济 文化 交通中心区域附近 因此 地铁车站施工方法的选择 主要受以下两方面因素的影响 1 技术经济因素 主要包括地质 地形等勘察资料和规划的特殊要求 例如工程的自然环境 地理位置 地形特点 工程地质 水文地质以及车站的规模 性质 工程技术难度 工期和工程造价等因素 2 社会经济因素 主要是指车站施 对社会环境的影响 涉及安全性 商业影响 通影响 资源影响 组织协调 以及地上地下重要建构筑物 交通状况 居民生活 环境污染等因素 决策原则通过北京地铁建设人量的工程实践 总结出对地铁车站施工方法进行决策时应该采用的几条原则 1 首先考虑决定性的制约因素 比如不可改移的重要管线 不可拆迁的重要建筑物 例如古建文物 无法导流的道路交通 2 应科学地