地铁施工技术ppt课件

.,第1页,地下铁道施工技术专题培训刘志春博士教授石家庄铁道大学土木工程学院二一二年四月,.,第2页,参考书目,朱永全.地下铁道2012地铁设计规范GB50157-2003地铁设计规范2009征求意见稿地下铁道工程施工及验收规范GB50299-1999锚杆喷射混凝土支护技术规范GB50086-2001地下防水工程质量验收规范GB50208-2002铁路、公路隧道相关规范，地铁地方标准等。,.,第3页,一、地下铁道建筑物的组成,地铁根据其功能、使用要求、设置位置的不同划分成车站、区间和车辆段三个部分。,.,第4页,.,第5页,第二节地铁车站分类,按车站与地面相对位置分类,按车站埋深分类,按车站运营性质分类,按车站结构横断面形式分类,按车站站台形式分类,按车站间换乘形式分类,.,第6页,第三节地下铁道车站平面设计,地铁车站由车站主体(站台、站厅，生产、生活用房)，出入口及通道，通风道及地面通风亭等三大部分组成。,.,第7页,“十”字形换乘：两个车站中部相立交，在平面上构成“十”字形组合。,六按车站间换乘形式分类,.,第8页,.,第9页,.,第10页,深圳地铁少年宫站,.,11,第六章地下铁道施工,第一节施工方法的选择,第二节明挖法施工,第三节盖挖法施工,第四节新奥法施工,第五节盾构法施工,第六节沉埋法施工,第七节排水与降水工程,.,第12页,第一节施工方法的选择,一,施工方法分类,地铁隧道施工方法选择主要受工程地质、水文地质、地形地貌、沿线环境的要求、施工单位的技术水平、施工进度、经济条件等因素限制。,明挖法,盖挖法,矿山法,新奥法,盾构法,沉管法,掘进机法,顶进法,.,第13页,1、方法概述,第一节施工方法的选择,二,明挖法,.,第14页,第一节施工方法的选择,二,明挖法,2、优点施工方法简单，技术成熟。工程进度快，工作面大，便于机械和大量劳动力投入，根据需要可以分段同时作业。浅埋时工程造价和运营费用均较低，且能耗较少。,.,第15页,第一节施工方法的选择,二,明挖法,3、缺点外界气象条件对施工影响较大。施工对城市地面交通和居民地正常生活有较大影响，且易造成噪音、粉尘及废弃泥浆等的污染。需要拆除工程影响范围内的建筑物和地下管线。在饱和的软土地层中，深基坑开挖引起的地面沉降较难控制，且坑内土坡的纵向稳定成为威胁工程安全的重大问题。,.,第16页,第一节施工方法的选择,二,明挖法,.,第17页,第一节施工方法的选择,二,明挖法,4、分类敞口明挖也称无围护结构基坑明挖，靠放坡保持土坡稳定。具有围护结构的明挖法的围护结构分类很多，如地下连续墙、灌注桩、钢板桩等。,.,第18页,第一节施工方法的选择,二,明挖法,.,第19页,第一节施工方法的选择,二,明挖法,.,第20页,第一节施工方法的选择,二,明挖法,.,第21页,第一节施工方法的选择,二,明挖法,5、适用范围敞口明挖适用于地面开阔，周围建筑物稀少，地质条件好，土质稳定且在基坑周围无较大荷载，对基坑周围的位移和沉降无严格要求的情况。具有围护结构的明挖适用于施工场地狭窄，土质自立性较差，地层松软，地下水丰富，建筑物密集的地区。,.,第22页,第一节施工方法的选择,二,明挖法,6、发展方向1)有效井点降水系统；2)可靠的支撑系统；3)大型土方机械，混凝土搅拌及运输机械。,.,第23页,第一节施工方法的选择,三,盖挖法,1、方法概述,.,第24页,第一节施工方法的选择,三,盖挖法,2、优点简化施工程序，降低工程造价。可靠近地面建筑物的基础施工。占地宽度比一般明挖法小，且无振动和噪音。可最大限度地减少地面交通的干扰。可免去或减少施工时的水平支撑系统。在松软地层中修建地下多层建筑物的好方法。,.,第25页,第一节施工方法的选择,三,盖挖法,3、缺点施工工序复杂，交叉作业多。出土不方便。板墙柱接头多，防水困难。工效低，速度慢。结构完成前，中间立柱承受荷载有限。,.,第26页,第一节施工方法的选择,三,盖挖法,4、分类,盖挖顺作法,盖挖逆作法,盖挖半逆作法,顺作与逆作组合,盖挖与暗挖组合,盖挖与盾构组合,.,第27页,第一节施工方法的选择,三,盖挖法,5、适用范围适用于施工地段交通繁忙，要求阻断交通时间短，多用于松软地层中修建地下多层建筑物。,.,第28页,第一节施工方法的选择,三,盖挖法,6、发展方向1)建立合理的施工管理网络，交叉施工，流水作业；2)地下小型施工机具；3)作为永久衬砌支护的地下连续墙；钻孔桩柱施工质量控制和托换技术。,.,第29页,第一节施工方法的选择,四,新奥法及浅埋暗挖法,1、方法概述,.,第30页,第一节施工方法的选择,四,新奥法及浅埋暗挖法,2、优点对地面干扰小，工程投资也相对较小。3、缺点不方便机械化作业，工人劳动强度高，工作条件恶劣，风险大。,.,第31页,第一节施工方法的选择,四,新奥法及浅埋暗挖法,4、分类,.,第32页,第一节施工方法的选择,四,新奥法及浅埋暗挖法,5、适用范围结合有效的超前支护措施，基本可适用于各种地层条件。6、发展方向1)发展可靠的浅层地基处理技术；2)小型灵活的地下开挖机械；3)可靠的临时支护措施和机具,.,第33页,第一节施工方法的选择,五,盾构法,1、方法概述,.,第34页,第一节施工方法的选择,盾构法,施工流程,五,.,第35页,第一节施工方法的选择,五,盾构法,2、优点可在盾构支护下安全开挖、衬砌；掘进速度快，劳动强度低；不影响地面交通或航运；不受季节、气候影响；无噪声和振动；在松软含水地层中修建埋深较大长隧道具有技术、经济优势。,.,第36页,第一节施工方法的选择,五,盾构法,3、缺点价格昂贵；机械设备复杂；工艺繁琐，需专业队伍。,.,第37页,第一节施工方法的选择,五,盾构法,4、分类,5、适用范围最适用于松软含水地层长隧道，及江河中的水底隧道。,.,第38页,第一节施工方法的选择,五,盾构法,6、发展方向1)开发适用不同地质条件、自动更换刀盘的气压、土压、泥水平衡盾构，超前探测排障技术；2)钢纤维挤压混凝土衬砌；3)三维仿真计算机管理系统，管理信息化，自动化；4)自动导向，中途对接异型盾构。,.,第39页,第一节施工方法的选择,五,盾构法,.,第40页,第一节施工方法的选择,六,沉管法,1、方法概述(又称预制管段沉放法),预制场制作管段,拖运至隧址,沉放管段,管段水下连接,覆土回填,内部设备安装,沟槽浚挖、支座设置,.,第41页,第一节施工方法的选择,六,沉管法,2、优点可制作出质量均匀且防水性能良好的隧道结构。由于沉放隧道的密度小，地层的承载力几乎不成问题。隧道可以埋在最小限度的深度上，从而使隧道的全长缩短至最小限度。对施工安全与大断面隧道的施工都较有利，且大大缩短了工期。,.,第42页,第一节施工方法的选择,六,沉管法,3、缺点管段的浮运、沉放以及沟槽的疏浚、基础作业等依靠机械来完成，需考虑管段的稳定、航道的影响等。对于沉放管段底面与基础密贴的施工方法还应继续改进，以免沉陷与不均匀沉降的产生。不均匀沉降和防水等问题须进一步研究。,.,第43页,第一节施工方法的选择,六,沉管法,4、适用范围适用于跨越江河湖海，软地基。,5、发展方向1)大型涵管制作及驳运技术；2)地下定位对接、防水技术。,.,第44页,第一节施工方法的选择,七,掘进机法,适用于硬岩地层，速度快，造价高，机械化程度高，安全，对地面无干扰。,.,第45页,第一节施工方法的选择,八,顶进法,用于穿越交通繁忙道路、铁路、地下管网等障碍物，不中断交通。,.,第46页,第二节明挖法施工,本节内容,.,第47页,分类,第二节明挖法施工,一,概述,在选择基坑类型时，应根据隧道所处位置、隧道埋深、工程地质和水文地质条件，因地制宜地确定。,.,第48页,第一节施工方法的选择,一,概述,明挖顺作法施工步骤,(a)基坑围护,(b)开挖及第一道撑,(c)开挖,(d)结构施工,(e)埋设物放置,(g)恢复路面,(f)回填,演示,.,第49页,第一节施工方法的选择,二,敞口放坡开挖,适用于基坑深度较浅、施工场地空旷、周围建筑物和地下管线及其它市政设施距离基坑较远的情况。最经济、可最大限度创造工作面，条件允许最优选方法。分全放坡与半放坡。保证基坑边坡稳定是关键。,.,第50页,第一节施工方法的选择,二,敞口放坡开挖,2、基坑边坡失稳的影响因素,受荷因临近打桩、堆载等使侧向水平压力增加，破坏了原来的平衡状态。土体抗剪强度降低因水的作用使土体软化或蠕变而造成土体的抗剪强度降低。对于饱和砂性土，临近的振动使砂土液化，从而降低土体的抗剪强度。静水压力的作用降雨或人为因素导致地下水位升高，增加了侧向静水压力。,.,第51页,第一节施工方法的选择,二,敞口放坡开挖,3、基坑边坡失稳的表现形式,没有按设计坡度进行边坡开挖；基坑边坡坡顶堆放材料、土方以及运输机械车辆等增加了附加荷载；基坑降排水措施不力；基坑开挖后暴露时间过长，经风化使土体变松散；基坑开挖过程中，未及时刷坡，甚至挖了反坡，使土体失去稳定。,.,第52页,第一节施工方法的选择,二,敞口放坡开挖,4、保持基坑边坡稳定的措施,根据土层的物理力学性质确定边坡坡度，并于不同土层处做成折线形或留置台阶；做好降排水和防洪工作，保持基底和边坡的干燥；严格控制基坑边坡坡顶12m范围堆放材料、土方和其它重物以及较大的机械等荷载；基坑开挖过程中，随挖随刷边坡，不得挖反坡；基坑放坡坡度受到限制应采用措施护面；暴露时间在1年以上的基坑，一般需采用护坡措施。,.,第53页,应根据基坑深度、工程地质和水文地质条件、地面环境等，特别要考虑到城市施工这一特点，综合比较后确定。,第一节施工方法的选择,三,具有围护结构的基坑,.,第54页,四,地下连续墙施工,1、施工方法简述,第二节明挖法施工,.,第55页,四,地下连续墙施工,简图,第二节明挖法施工,.,第56页,四,地下连续墙施工,第二节明挖法施工,.,第57页,四,地下连续墙施工,第二节明挖法施工,.,第58页,四,地下连续墙施工,第二节明挖法施工,.,第59页,四,地下连续墙施工,第二节明挖法施工,.,第60页,四,地下连续墙施工,第二节明挖法施工,.,第61页,四,地下连续墙施工,第二节明挖法施工,.,第62页,四,地下连续墙施工,第二节明挖法施工,.,第63页,优点：(a)墙体刚度大、整体性好；(b)适用各种地质条件；(c)可减少工程施工时对环境的影响；(d)可进行逆筑法施工，有利于加快施工速度，降低工程造价。缺点：(a)对泥浆废液的处理，不但会增加工程费用，而且如果泥水分离技术不完善或处理不当，会造成新的环境污染；(b)槽壁坍塌问题。(c)地下连续墙如果仅用作施工时的临时挡土结构，则造价可能较高，不够经济。,四,地下连续墙施工,第二节明挖法施工,.,第64页,2地下连续墙分类,四,地下连续墙施工,重点介绍：现浇壁板式钢筋砼地下连续墙,第二节明挖法施工,.,第65页,四,地下连续墙施工,支护基坑的连续墙，按其受力特性，又可分为四种型式：临时墙：,3地下连续墙的结构与构造,第二节明挖法施工,.,第66页,单层墙,四,地下连续墙施工,第二节明挖法施工,.,第67页,叠合墙,四,地下连续墙施工,第二节明挖法施工,.,第68页,复合墙,四,地下连续墙施工,第二节明挖法施工,.,第69页,(1)现浇钢筋混凝土壁板式连续墙壁式连续墙厚度视地质条件、基坑深度、挖槽设备而定，有40cm、60cm、80cm、120cm等多种。墙体配筋按强度和抗裂性计算而定。钢筋间距不小于80mm。保护层：临时墙大于60mm；永久墙大于100mm。(2)预制钢筋混凝土连续墙预应力钢筋混凝土。受吊装能力限制。,四,地下连续墙施工,第二节明挖法施工,.,第70页,四,地下连续墙施工,4地下连续墙稳定性分析,地下连续墙稳定性分析,泥浆槽壁稳定性分析,基坑稳定性分析,保证成槽及灌注砼过程中不坍塌,保证基坑施工过程中不坍塌,第二节明挖法施工,.,第71页,四,地下连续墙施工,(1)泥浆槽壁稳定性分析,第二节明挖法施工,.,第72页,泥浆槽壁稳定性的影响因素：地层性质槽内泥浆液位高度泥浆比重地下水位槽边荷载一次成槽长度槽的深度泥浆槽壁稳定性分析方法：二维楔形分析法考虑拱效应的三维分析法,四,地下连续墙施工,第二节明挖法施工,.,第73页,5成槽设备,目前使用的成槽机，按成槽机理可分为抓斗式、回转式和冲击式三种。,四,地下连续墙施工,第二节明挖法施工,.,第74页,四,地下连续墙施工,第二节明挖法施工,.,第75页,四,地下连续墙施工,第二节明挖法施工,.,第76页,四,地下连续墙施工,三一重工SH350D连续墙抓斗,第二节明挖法施工,.,第77页,四,地下连续墙施工,1-多头钻；2-机架；3-吸泥泵；4-振动筛；5-水力旋流器；6-泥浆搅拌机；7-螺旋输送机；8-泥浆池；9-泥浆沉淀池；10-补浆用输浆管；11-接头管；12-接头管顶升架；13-混凝土灌注机；14-混凝土吊斗；15-混凝土导管上的料斗；16-膨润土；17-轨道,第二节明挖法施工,.,第78页,四,地下连续墙施工,第二节明挖法施工,.,第79页,四,地下连续墙施工,第二节明挖法施工,.,第80页,四,地下连续墙施工,第二节明挖法施工,.,第81页,四,地下连续墙施工,反循环冲击钻机,CZ型钢绳冲击式工程钻机,第二节明挖法施工,.,第82页,四,地下连续墙施工,6地下连续墙的施工方法,主要工艺,导墙施工,泥浆护壁,成槽,钢筋混凝土施工,接头处理,第二节明挖法施工,.,第83页,四,地下连续墙施工,(1)导墙施工导墙的作用a控制地下连续墙施工精度；b成槽时起挡土作用；c重物支承台；d维持稳定泥浆液面的作用。导墙的形式a现浇钢筋混凝土结构；b钢制装配式结构；c预制钢筋混凝土结构。,第二节明挖法施工,.,第84页,四,地下连续墙施工,适用于表层土质良好(如密实的粘性土等)和导墙上荷载较小的情况。,第二节明挖法施工,.,第85页,四,地下连续墙施工,适用于表层土为杂填土、软粘土等承载能力较弱的土层。,第二节明挖法施工,.,第86页,四,地下连续墙施工,适用于作用在导墙上的荷载很大的情况，可根据荷载大小计算确定其伸出部分长度。,第二节明挖法施工,.,第87页,四,地下连续墙施工,适用于临近建筑物的情况，有相邻建筑物的一侧应适当加强。,第二节明挖法施工,.,第88页,四,地下连续墙施工,适用于当地下水位很到而又不采用井点降水时，为确保导墙内泥浆液面高于地下水位1m以上，需将导墙上提而高出地面。,第二节明挖法施工,.,第89页,四,地下连续墙施工,型导墙适用于地表土较好，具有足够的地基承载力，在导墙施工期间能保持侧壁垂直自立情况。,L型导墙适用于地表土开挖后侧壁不能垂直自立情况。,第二节明挖法施工,.,第90页,四,地下连续墙施工,在确定导墙形式时，应考虑如下因素：i)表层土的特性;ii)荷载情况；iii)地下连续墙施工时对邻近建筑物可能产生的影响；iv)地下水位的高低及地下水位的变化情况。,第二节明挖法施工,.,第91页,四,地下连续墙施工,导墙的施工导墙一般采用C20混凝土浇筑，配筋通常为1214200。两侧导墙净距应比地下连续墙厚度略宽40mm左右。导墙顶面应高于地面100mm左右。导墙拆模后，应沿其纵向每隔1m左右设两道木支撑。导墙施工顺序：平整场地测量放样挖槽浇筑导墙垫层混凝土钢筋绑扎立模板浇筑混凝土养护设置横向支撑,第二节明挖法施工,.,第92页,四,地下连续墙施工,导墙测量定位,第二节明挖法施工,.,第93页,四,地下连续墙施工,导墙开挖,第二节明挖法施工,.,第94页,四,地下连续墙施工,钢筋绑扎,第二节明挖法施工,.,第95页,四,地下连续墙施工,导墙模板支撑,第二节明挖法施工,.,第96页,四,地下连续墙施工,导墙混凝土浇筑,第二节明挖法施工,.,第97页,四,地下连续墙施工,架设木支撑或者砖支撑,第二节明挖法施工,.,第98页,四,地下连续墙施工,(2)泥浆护壁泥浆的作用护壁静水压力，液体支撑，形成泥皮，维护土壁稳定携砂较高黏性，将土渣悬浮冷却机具降低钻头温度，减小钻具磨损切土润滑减小土体开挖难度,第二节明挖法施工,.,第99页,四,地下连续墙施工,泥浆的组成护壁泥浆主要是膨润土泥浆，其成分为膨润土、水和一些掺合物。,第二节明挖法施工,.,第100页,表6-2-5膨润土泥浆的通常配合比,四,地下连续墙施工,第二节明挖法施工,.,第101页,四,地下连续墙施工,泥浆的性能指标,表6-2-6泥浆性能指标表,第二节明挖法施工,.,第102页,四,地下连续墙施工,泥浆的制备和处理i)泥浆的需要量,式中Q泥浆总需要量(m3)；V设计总挖土量(m3)；n单元槽段数量；K1浇筑砼时的泥浆回收率(%)，一般为60%80%；K2泥浆消耗率(%)，一般为10%20%，包括泥浆循环、排土、形成泥皮、漏浆等泥浆损失。,第二节明挖法施工,.,第103页,四,地下连续墙施工,ii)泥浆的制备采用高速回转式搅拌机的高速回转，把泥浆搅拌均匀。,第二节明挖法施工,.,第104页,四,地下连续墙施工,泥浆制备工厂,第二节明挖法施工,.,第105页,四,地下连续墙施工,泥浆工厂内部,第二节明挖法施工,.,第106页,四,地下连续墙施工,泥浆配制,泥浆池,第二节明挖法施工,.,第107页,四,地下连续墙施工,iii)泥浆的再生处理处理方法主要有机械处理和重力沉淀处理，最好是两种方法组合使用。重力沉降处理是利用泥浆和土渣的密度差使土渣沉淀的方法。机械处理方法通常是使用振动筛和旋流器。废弃泥浆需采用化学及机械方法进行泥水分离，水排走，泥可用填土。,第二节明挖法施工,.,第108页,四,地下连续墙施工,第二节明挖法施工,泥浆处理系统,.,第109页,四,地下连续墙施工,(3)成槽成槽是地下连续墙施工中的关键工序，挖槽精度是保证地下连续墙施工质量的关键之一，特别是垂直度，必须保证设计要求。我国地铁设计规范中规定，连续墙墙面倾斜度不宜大于1/150，局部突出也不宜大于100mm，且墙体不得侵入主体结构隧道净空。同时成槽约占地下连续墙施工工期的一半，因此提高其成槽效率也能加快施工进度。,第二节明挖法施工,.,第110页,四,地下连续墙施工,槽段长度的确定影响因素：地质条件；地面荷载；起重机械的起重能力；单位时间内供应砼的能力；泥浆池(罐)的容积；工地所占用场地面积以及能够连续作业的时间。一般槽段长度38m，也有10m甚至更长情况。,第二节明挖法施工,.,第111页,四,地下连续墙施工,槽壁的稳定泥浆护壁仍是目前保持连续墙槽壁稳定的主要方法。选用适当的材料和配合比。控制槽内放置时间。i)泥浆密度泥浆密度宜每两小时测定一次。一般新制备的泥浆的密度应小于1.05；在成槽结束后，槽内泥浆的密度不大于1.15，槽底部泥浆的密度不大于1.25。ii)泥浆的粘度粘度可用漏斗形粘度计进行测定。,第二节明挖法施工,.,第112页,四,地下连续墙施工,表6-2-7泥浆漏斗粘度,第二节明挖法施工,.,第113页,四,地下连续墙施工,表6-2-8泥浆漏斗粘度(泥浆循环状态),第二节明挖法施工,.,第114页,四,地下连续墙施工,成槽要领,确保场地的平整以及地表层的地基承载力确保作业场内的各种施工机械能够正常运转随时调整并确保成槽机的垂直度及时供应质量可靠的护壁泥浆预先钻孔导向加强槽底清淤工作。为了给下道工序（如安装接头管、钢筋笼、浇筑混凝土）提供良好条件，确保墙体质量，应对残留在槽底的土碴、杂物进行清除。,第二节明挖法施工,.,第115页,四,地下连续墙施工,清淤方法一般采用吸水泵、空气压缩机和潜水泥浆泵等排碴方法；当下钢筋笼后清槽则可用混凝土导管压清水或稀泥浆清淤。,第二节明挖法施工,.,第116页,四,地下连续墙施工,第二节明挖法施工,.,第117页,四,地下连续墙施工,第二节明挖法施工,.,第118页,四,地下连续墙施工,第二节明挖法施工,.,第119页,四,地下连续墙施工,第二节明挖法施工,.,第120页,四,地下连续墙施工,(4)钢筋混凝土施工要点钢筋笼的加工和吊放地下铁道工程施工及验收规范GB50299-1999规定：钢筋笼纵向应预留导管位置，并上下贯通；钢筋笼底端应在0.5m范围内的厚度方向上做收口处理；吊点焊接应牢固，并应保证钢筋笼起吊刚度；钢筋笼应设定位垫块，其深度方向间距为35m，每层设23块；预埋件应与主筋连接牢固，外露面包扎严密；,第二节明挖法施工,.,第121页,分节制作钢筋笼应试拼装，其主筋接头搭接长度应符合设计要求，如采用焊接或机械连接时，应按相应技术规定执行。制作精度应符合规定。钢筋笼应在槽段接头清刷、清槽、换浆合格后及时吊放入槽，并应对准槽段中心线缓慢沉入，不得强行入槽。钢筋笼分段沉放入槽时，下节钢筋笼平面位置应正确并临时固定于导墙上，上下节主筋对正连接牢固，并经检查合格后，方可继续下沉。,四,地下连续墙施工,第二节明挖法施工,.,第122页,四,地下连续墙施工,第二节明挖法施工,.,第123页,四,地下连续墙施工,第二节明挖法施工,.,第124页,四,地下连续墙施工,第二节明挖法施工,.,第125页,四,地下连续墙施工,第二节明挖法施工,.,第126页,四,地下连续墙施工,第二节明挖法施工,.,第127页,四,地下连续墙施工,第二节明挖法施工,.,第128页,四,地下连续墙施工,第二节明挖法施工,.,第129页,四,地下连续墙施工,砼浇筑要点材料：采用掺外加剂的防水混凝土。砼强度级别不低于C20。方法：直升导管浇注水下混凝土导管数量：槽段小于4m，可1根；大于4m，应2根以上。导管直径及间距：采用150mm管径时，间距2m；采用200mm管径时，间距3m。,第二节明挖法施工,.,第130页,四,地下连续墙施工,钢筋笼沉放就位后应及时灌注混凝土，并不应超过4h；各导管储料斗内砼储量应保证开始灌注砼时埋管深度不小于500mm；各导管剪断隔水栓吊挂线后应同时均匀连续灌注砼，因故中断灌注时间不得超过30min；导管随混凝上灌注应逐步提升，其埋入混凝土深度应为1.53.0m，相邻两导管内砼高差不应大于0.5m；砼不得溢出导管落入槽内；砼灌注速度不应低于2m/h；置换出的泥浆应及时处理不得溢出地面；砼灌注宜高出设计高程300500mm,第二节明挖法施工,.,第131页,第二节明挖法施工,四,地下连续墙施工,.,第132页,四,地下连续墙施工,连续墙水下混凝土灌注用管,第二节明挖法施工,.,第133页,注浆管安装,四,地下连续墙施工,第二节明挖法施工,.,第134页,四,地下连续墙施工,混凝土浇注架,第二节明挖法施工,.,第135页,四,地下连续墙施工,混凝土浇注,第二节明挖法施工,.,第136页,四,地下连续墙施工,(5)接头处理划分单元槽段应十分注意槽段之间的接头位置的合理设置，一般情况下应避免接头设在转角处及地下连续墙与内部结构的连接处，以保证地下连续墙有较好的整体性。,第二节明挖法施工,.,第137页,四,地下连续墙施工,第二节明挖法施工,a)接头部分设在柱与柱之间；b)接头设在与内部结构连接以外；c)、d)接头设在拐角以外，拐角使用整体钢筋笼；e)、f)接头设在丁字和十字连接以外，连接处用整体钢筋笼；g)圆形、多边形结构连接,.,第138页,四,地下连续墙施工,接头管(连锁管)接头接头管一般是钢制的，且大多采用圆形，其施工顺序：,第二节明挖法施工,.,第139页,四,地下连续墙施工,第二节明挖法施工,施工顺序有两种情况：一种可依次施作，一种可分一期和二期跳挖(为平衡两端水土压力),.,第140页,四,地下连续墙施工,第二节明挖法施工,.,第141页,四,地下连续墙施工,接头管的直径一般要比墙厚小50mm。管身壁厚一般为1920mm。每节长度一般为510m，在施工现场的高度受到限制的情况下，管长可适当缩短。接头管大多为圆形的，此外还有缺口圆形的、带翼的、带凸榫的等。大多用圆形，其外径不小于墙厚的93%。为便于起拔，要在管身上涂抹黄油以保证光滑。浇筑砼2h后旋转半周。,第二节明挖法施工,.,第142页,四,地下连续墙施工,第二节明挖法施工,.,第143页,四,地下连续墙施工,第二节明挖法施工,接头箱接头,.,第144页,四,地下连续墙施工,第二节明挖法施工,.,第145页,四,地下连续墙施工,第二节明挖法施工,.,第146页,四,地下连续墙施工,第二节明挖法施工,接头箱起拔,.,第147页,四,地下连续墙施工,第二节明挖法施工,隔板式接头隔板式接头按隔板的形状分为平隔板、榫形隔板和V形隔板。,.,第148页,四,地下连续墙施工,第二节明挖法施工,结构接头地下连续墙与内部结构的楼板、柱、梁连续的结构接头。直接连接接头在连续墙浇筑前预埋连接钢筋。,.,第149页,b.间接连接接头预埋连接钢板方式,四,地下连续墙施工,第二节明挖法施工,.,第150页,四,地下连续墙施工,第二节明挖法施工,预埋剪力块方式,.,第151页,五,深层搅拌桩支护,1、施工方法简介利用水泥、石灰等材料做固化剂，通过深层搅拌机械，将软土和固化剂(浆液或粉体)强制搅拌，利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理-化学反应，使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的桩体。施工中无排污，基本无振动、噪声，造价低，近年来采用较广泛。适用于各种饱和软粘土，包括淤泥、淤泥质土、粘土和粉质粘土等。,第二节明挖法施工,.,第152页,五,深层搅拌桩支护,有SJB-1型(喷浆)GZB-600型(喷浆)GPF-5型(喷粉),2施工机械,第二节明挖法施工,.,第153页,五,深层搅拌桩支护,分湿法(喷浆)及干法(喷粉)。施工过程大致可分为：(1)桩架定位及保证垂直度(2)预搅下沉(3)制备水泥浆(4)提升、喷浆并搅拌(5)重复搅拌或重复喷浆(6)移位,3施工方法,第二节明挖法施工,.,第154页,五,深层搅拌桩支护,第二节明挖法施工,桩架定位,预搅下沉,1,2,.,第155页,五,深层搅拌桩支护,第二节明挖法施工,下沉至底并压浆,喷浆搅拌上升,3,4,.,第156页,五,深层搅拌桩支护,第二节明挖法施工,喷浆搅拌上升,重复搅拌下沉,5,6,.,第157页,五,深层搅拌桩支护,第二节明挖法施工,重复搅拌下沉,重复搅拌上升,7,8,.,第158页,五,深层搅拌桩支护,第二节明挖法施工,成桩,移机，重复前面过程,9,10,.,第159页,五,深层搅拌桩支护,(1)成桩施工期的质量检查(2)施工记录(3)强度检验(4)基坑开挖期的检测,4质量控制与检验,第二节明挖法施工,.,第160页,基坑开挖时，对不能放坡或因场地限制不能采用搅拌桩支护时，可采用排桩支护。类型：现浇钻孔灌注桩人工挖孔桩预制预制钢筋混凝土板桩工字钢桩钢板桩等。,布置形式：柱列式排桩支护连续排桩支护组合式排桩支护,六,排桩支护,第二节明挖法施工,.,第161页,六,排桩支护,第二节明挖法施工,柱列式排桩支护：当边坡土质较好、地下水位较低时，可利用土拱作用，以稀疏的钻孔灌注桩或挖孔桩支挡土坡。,.,第162页,连续排桩支护在软土中支挡桩应该连续密排。密排桩可互相搭接，或在桩身混凝土强度尚未形成时，在相邻桩之间做一根素混凝土桩把排桩连起来。也可采用钢板桩、钢筋混凝土板桩。,六,排桩支护,第二节明挖法施工,.,第163页,六,排桩支护,第二节明挖法施工,.,第164页,六,排桩支护,第二节明挖法施工,组合式排桩支护在地下水位较高的软土地区，可采用钻孔灌注桩排桩与水泥土桩防渗墙组合的。,.,第165页,(1)钻孔灌注桩干作业成孔施工成孔方式：非泥浆无循环钻进法适用范围：地下水位以上的一般粘性土、砂土及人工填土地基的钻孔灌注桩施工机械：螺旋钻机、机动洛阳铲、钻斗钻机,1钻孔灌注桩的施工,六,排桩支护,第二节明挖法施工,.,第166页,六,排桩支护,第二节明挖法施工,螺旋钻机由主机、滑轮、螺旋钻杆、钻头、出土装置等部分组成。主要利用螺旋钻头切削土体，被切出的土块随钻头旋转，并沿螺旋叶片上升而被推出孔外。该类钻机结构简单，使用可靠，成孔作业效率高、质量好，无震动、无噪声，最宜用于匀质粘性土，并能较快穿透砂层。,.,第167页,六,排桩支护,第二节明挖法施工,.,第168页,六,排桩支护,第二节明挖法施工,.,第169页,六,排桩支护,第二节明挖法施工,机动洛阳铲：以手动铲的原理，制造出的机动化或电动化的成孔设备。由提升机架、滑轮组及机动洛阳铲组成，以电动机或柴油机为动力，靠洛阳铲的冲击能量来开孔挖土。适用于地下水位以上的一般粘性土、黄土和人工填土地基。,.,第170页,六,排桩支护,第二节明挖法施工,.,第171页,六,排桩支护,第二节明挖法施工,钻斗钻机：钻斗既是土的切削破碎工具，又是暂时存土容器。钻进时不采用泥浆循环，但钻进时为了保护孔壁稳定，孔内要注满优质泥浆(又叫稳定液)。钻斗机对粘性土、粉土、部分砂性土及淤泥有很高的效率。,.,第172页,六,排桩支护,第二节明挖法施工,干作业成孔施工流程,.,第173页,六,排桩支护,第二节明挖法施工,在钻机就位检查无误后，使钻杆慢慢向下移动，当钻头接触土面时，再开动电动机，且开始的钻速要慢，以减少钻杆的晃动，又易于校正桩位及垂直度；如发现钻杆不正常的摆动或难于钻进时，应立即提钻检查，排除地下块石或障碍物，避免设备损坏或桩位偏斜；遇硬土层时，应慢速钻进，以保证孔型及垂直度；,干作业成孔施工注意事项：,.,第174页,六,排桩支护,第二节明挖法施工,钻到设计标高时，应在原深度处空转清土，停钻后，提出钻杆弃土，空转清土时，不可进钻，提钻弃土时，不可回转钻杆；钻取出的土不可堆放在孔口边，应及时清运；吊放钢筋笼时，应防止变形和碰撞孔壁。经检查合格的孔，应及时浇筑混凝土。桩顶标高低于地面时，孔口应有盖板，以防人、物坠落。,.,第175页,六,排桩支护,第二节明挖法施工,(2)钻孔灌注桩湿作业成孔施工成孔方式：泥浆循环钻进法适用范围：一般粘性土、淤泥和淤泥质土、砂性土和碎石类土，尤其适用于地下水位较高的土层中施工机械：潜水钻机、套管护壁成孔桩机、回转钻机,.,第176页,六,排桩支护,第二节明挖法施工,潜水钻机：将电机、变速机构加以密封，并同底部钻头连接在一起，组成一个专用钻具，可潜入孔内作业，多以正循环方式将水或泥浆送入孔中，钻削下的土块被循环的水或泥浆带出孔外。现也有以反循环方式排泥的潜水钻机。,.,第177页,六,排桩支护,第二节明挖法施工,套管护壁成孔桩机：成孔时，将专用分节钢套管挟持后边往复扭转压入地层，再以专用冲抓斗将套管内土挖出。套管接高后继续往复扭转和压入挖土。该成孔机具能穿越各种复杂地层，且噪声、振动干扰小。,.,第178页,六,排桩支护,第二节明挖法施工,回转钻机：由机械传动，通过转盘带动钻杆回转，钻杆下配置钻头，切削土体。该机种振动、噪声较小，钻进压力和速度可调。成孔既有正循环也有反循环，适用于松散土层，粘土层、淤泥质土层等多种地质条件。,.,第179页,六,排桩支护,第二节明挖法施工,湿作业成孔施工流程,.,第180页,六,排桩支护,第二节明挖法施工,.,第181页,成孔施工成孔直径必须达到设计桩径。成孔施工应一次不间断地完成，成孔完毕至灌注混凝土的间隔时间不应大于24小时。成孔过程中也内泥浆液面应保持稳定。护壁泥浆分为原土造浆和人工造浆。,六,排桩支护,第二节明挖法施工,.,第182页,成孔方式分正循环成孔和反循环成孔。,六,排桩支护,第二节明挖法施工,正循环成孔：从地面钻管内注入一定压力的护壁泥浆，泥浆送至孔底后，与钻孔产生的泥渣搅拌混合，然后经由钻管与孔间空腔上升并排出地面。泥浆循环系统由泥浆池、沉淀池、循环槽及泥浆泵等设备组成，并应有排水、清洗及排废等设施。,.,第183页,六,排桩支护,第二节明挖法施工,反循环成孔：将钻孔时孔底混有大量泥渣的泥浆通过钻管的内孔抽吸到地面，新鲜泥浆则由地面直接注入桩孔。泥浆循环系统由泥浆池、沉淀池、循环槽、砂石泵、除渣设备等组成，并应有排水排废等设施。地面循环系统分自流回灌式和泵送回灌式。,.,第184页,六,排桩支护,第二节明挖法施工,护筒埋设,钻进施工,.,第185页,六,排桩支护,第二节明挖法施工,.,第186页,清孔两次清孔：第一次清孔在成孔后立即进行；第二次在下钢筋笼和安装导管后进行。清孔方法：正循环清孔、泵吸反循环清孔和气举反循环清孔，通常随成孔时采用的循环方式而定。气举反循环清孔：主要机具包括空压机、出水管、送风管、气水混合器等，采用气举反循环只适用于第二次清孔。泥浆指标：清孔后的泥浆密度应小于1.15。孔底沉淤厚度：对支护桩，清孔结束时一般应小于30cm。,六,排桩支护,第二节明挖法施工,.,第187页,六,排桩支护,第二节明挖法施工,反循环二次清孔,.,第188页,六,排桩支护,第二节明挖法施工,钢筋笼施工钢筋笼制作：分段制作；设保护层垫块钢筋笼起吊、运输和安装：应采取保护措施防止变形。起吊点宜设在加强箍筋部位。钢筋笼用分段沉放法时，纵向主筋连接必须用焊接，同一截面上接头数量不得大于纵筋数量的50%，相邻接头间距不小于500mm。对于非均匀配筋的钢筋笼，在安装时应注意方向性。,.,第189页,六,排桩支护,第二节明挖法施工,.,第190页,六,排桩支护,第二节明挖法施工,水下混凝土施工方法：导管法进行水下混凝土灌注导管内径：一般200250mm，壁厚不小于3mm导管长度：底管不小于4m，标准管以3m为宜隔水塞：采用砼浇筑要求：导管底距孔底高度以一般50cm，能放出隔水塞和砼隔水塞采用铁丝悬挂于导管内，底部先灌入少量水泥砂浆，再灌砼，等混凝土足量后，截断隔水塞铁丝砼初灌后，导管应埋入砼一定深度，保证混凝土柱和管外泥浆桩压力平衡。,.,第191页,六,排桩支护,第二节明挖法施工,.,第192页,六,排桩支护,第二节明挖法施工,混凝土浇筑,.,第193页,六,排桩支护,第二节明挖法施工,.,第194页,六,排桩支护,第二节明挖法施工,与钻孔灌注桩相似，二者相比：成孔方式：人工采用简单机具开挖优点：不受设备和工作面限制，无振动、噪声、泥浆污染小、对既有结构及设施影响小，造价低适用范围：无水或少水的较密实的土质中，不适宜流动性淤泥、流砂和地下水较丰富的地区,2挖孔桩的施工,.,第195页,六,排桩支护,第二节明挖法施工,工序：,开挖提升出土排水支撑立模板吊装钢筋骨架灌注混凝土,.,第196页,六,排桩支护,第二节明挖法施工,(1)开挖桩孔施工安全及施工环境问题安全措施要有足够的现场调查资料和有经验的现场管理，并严格按操作规程施工。要加强地面观察，检查其是否产生异常的沉陷现象。在孔口应设置围栏和工作平台。设置通风系统和瓦斯检测仪器。井下挖土工人应戴安全帽、保险吊带、防毒口罩，挖孔内还要设置救生吊梯。,.,第197页,六,排桩支护,第二节明挖法施工,.,第198页,六,排桩支护,第二节明挖法施工,.,第199页,六,排桩支护,第二节明挖法施工,(2)护壁及支撑地质差、挖孔深或出水量较大等条件下采用灌注砼护壁；土质较松散而渗水量不大时，可用木支撑。,.,第200页,六,排桩支护,第二节明挖法施工,(3)排水孔内渗水量不大，可采用人工排水；渗水量较大，可用高扬程抽水机或将抽水机吊入孔内抽水。遇到混凝土护壁坍塌或漏水，用水泥干拌堵塞，效果良好。,.,第201页,六,排桩支护,第二节明挖法施工,(4)吊装钢筋骨架及灌注桩身混凝土浇灌桩身混凝土应一次浇灌完毕。,.,第202页,3板桩施工,常用的板桩类型有钢板桩和钢筋砼板桩。钢板桩截面形式：U形、Z形和直腹板式。优点：板桩材料质量可靠，在软弱土层中施工速度快，施工也较简单，并且有较好的挡水性，临时性结构的钢板桩可拔出多次重复使用，降低成本。,六,排桩支护,第二节明挖法施工,.,第203页,六,排桩支护,第二节明挖法施工,U形,Z形,.,第204页,六,排桩支护,第二节明挖法施工,.,第205页,六,排桩支护,第二节明挖法施工,.,第206页,六,排桩支护,第二节明挖法施工,.,第207页,钢筋混凝土板桩结构形式：钢筋混凝土板桩常采用矩形截面槽榫结合形式，桩尖部分做成三面斜坡以利于打入并使桩能挤紧。优点：施工简易，造价相对低廉，不再拔出，不致因拔桩对附近建筑物产生影响和危害。,六,排桩支护,第二节明挖法施工,.,第208页,六,排桩支护,第二节明挖法施工,.,第209页,(1)钢板桩的施工机具冲击式打桩机振动打桩机静力压桩机,六,排桩支护,第二节明挖法施工,目前大多采用钢板桩，以钢板桩为例介绍其施工工序。,冲击式打桩机,.,第210页,六,排桩支护,第二节明挖法施工,振动打桩锤,全液压静力压桩机,.,第211页,六,排桩支护,第二节明挖法施工,(2)钢板桩的打入打入方法：单桩法、屏风法、封闭法单桩法将板桩一根根地打入至设计标高。优点：施工简单，打设速度快缺点：易倾斜，平直度不易控制不适于板桩打设要求精度较高、板桩长度较长(大于10m)的情况。,.,第212页,六,排桩支护,第二节明挖法施工,屏风法(分段复打法、围檩插桩法)将1020根板桩成排插入导架内，使之成屏风状，然后桩机来回施打，并使两端先打到要求深度，再将中间部分的板桩顺次打入。优点：可防止桩倾斜与转动缺点：施工较复杂，速度慢,.,第213页,六,排桩支护,第二节明挖法施工,封闭法(围檩插桩法)将基坑范围内板桩全部插入导架内，使之成封闭状，然后桩机来回施打。优点：保证垂直、平面尺寸准确,.,第214页,(3)钢板桩的拔除拔桩阻力：土对桩的吸附力和桩表面摩擦阻力拔桩方法：静力拔桩、振动拔桩和冲击拔桩三种造成拔桩困难的情况：硬土或密实砂土地层中；打入桩变形拔桩起点：可根据沉桩时的情况确定拔桩起点，必要时也可以用间隔拔的方法。拔桩顺序：拔桩的顺序最好与打桩时相反。拔桩困难时的措施：用振动锤或柴油锤再复打一次，来克服土的粘着力或将板桩上的铁锈等消除，以便顺利拔出。空隙处理：及时用中粗砂填实，或用膨润土浆液填充，当控制土层位移有较高要求时必须采取在拔桩时跟踪注浆等填充法。,六,排桩支护,第二节明挖法施工,.,第215页,4工字钢桩,型号：50号、55号、60号大型工字钢桩间距：一般1.01.2m施工机械：冲击式打桩机、静力压桩机、振动打桩机适用条件：适用于粘性土、砂性土和粒径不大于10cm的砂卵石地层，当地下水位较高时，必须配合人工降水措施。缺点：噪声大，只适用于远离居民点处。,六,排桩支护,第二节明挖法施工,.,第216页,六,排桩支护,第二节明挖法施工,结构形式,.,第217页,六,排桩支护,第二节明挖法施工,细部结构,.,第218页,5钻孔咬合桩(墙)围护结构,抗渗能力墙，无需泥浆护壁，无振动、无噪音，对环境影响小，造价低等优点，适用于软土地层的深基坑。(1)工艺原理桩的排列方式一般为一根素混凝土桩(A桩)和一根钢筋混凝土桩(B桩)间隔布置，A桩采用超缓凝型混凝土(缓凝时间视施工需要而定)，B桩采用普通混凝土。先施工A桩，在A桩初凝前施工B桩，并利用套管钻机的切割能力切掉A桩相交部分的混凝土，使B桩嵌入A桩，形成相互咬合。,六,排桩支护,第二节明挖法施工,.,第219页,(2)成孔方法首先使套管钻机的抱管器中心对准导墙孔位中心，然后利用正反扭动和加压将第一节套管压入土中，每节套管长度约7m，一次压入深度1.52.5m，再用抓斗从套管内取土，边抓土边继续下压套管，始终保持套管底口超前开挖面深度不小于2.5m。如此循环，直到孔底设计标高。,六,排桩支护,第二节明挖法施工,.,第220页,(3)吊放钢筋笼(4)灌注混凝土(5)拔管成桩边灌混凝土边拔管，应注意套管底口始终要低于混凝土面不小于2.5m。(6)纠偏利用钻机上的顶升千斤顶和推拉千斤顶直接纠偏，或提升套管调整垂直度后再压入套管。,六,排桩支护,第二节明挖法施工,.,第221页,6SMW桩(墙)围护结构SMW桩(墙)是利用搅拌机械就地切割土体，然后注入水泥系混合液搅拌形成均一的水泥土，最后按一定排列方式在其插入型钢(如H钢)，形成一种劲性复合围护结构。,六,排桩支护,第二节明挖法施工,.,第222页,施工方法采用三轴或多轴型旋转搅拌钻孔，一边钻进一边由钻头向外喷出水泥固化剂，经与地基土反复搅拌形成均一的水泥土混合体，并在其接硬前插入涂满“减摩剂”的型钢作为加劲材料，待水泥土硬化后便成为具有一定强度和刚度的基坑围护结构。,六,排桩支护,第二节明挖法施工,.,第223页,六,排桩支护,第二节明挖法施工,施工步骤,.,第224页,六,排桩支护,第二节明挖法施工,施工步骤,.,第225页,六,排桩支护,第二节明挖法施工,施工步骤,.,第226页,六,排桩支护,第二节明挖法施工,施工步骤,.,第227页,六,排桩支护,第二节明挖法施工,施工步骤,.,第228页,六,排桩支护,第二节明挖法施工,.,第229页,1概述,(1)概念土钉支护：以较密间距排列的土钉体作为主要受力构件的边坡支护技术。土钉：以较密间距排列并置于基坑边坡土体的细长金属杆体土钉墙：也称为“喷锚网支护结构”或“喷锚网挡墙”。由天然土体通过土钉与喷射砼面板相结合，形成一个类似重力挡墙以此来抵抗墙后的土压力，保持开挖面的稳定。,七,土钉墙围护结构,第二节明挖法施工,.,第230页,七,土钉墙围护结构,第二节明挖法施