2018二级建造师市政公用工程轨道

城市轨道交通工程 1.1 城市轨道交通工程结构与特点 一、地铁车站结构1.地铁车站构造组成分类方式分类情况备注结构横断面矩形矩形断面是车站中常选用的形式。一般用于浅埋、明挖车站。拱形拱形断面多用于深埋或浅埋暗挖车站，有单拱和多跨连拱等形式。圆形为盾构法施工时常见的形式其他如马蹄形、椭圆形等站台形式岛式站台具有站台面积利用率高、提升设施共用，能灵活调剂客流、使用方便、管理较集中等优点。常用于较大客流量的车站。侧式站台侧式站台的高架车站能使高架区间断面更趋合理。常见于客流不大的地下站和高架的中间站。岛、侧混合站台常见的有一岛一侧，或一岛两侧形式。可同时在两侧的站台上、下车，共线车站往往会出现此种形式2、 地铁车站施工方法（工艺）与适用条件明挖法施工施工流程：开挖至设计高程主体结构及其防水措施回填土恢复路面。施工优点：多、快、好、省。常用形式：矩形框架结构或拱形结构。明挖法施工基坑类型盖挖法盖挖法分类盖挖顺作、盖挖逆作法、盖挖半逆作法盖挖法优点围护结构变形小，可有效控制土体变形和沉降，利于保护邻近建筑物和构筑物；基坑底部土体稳定，隆起小，施工安全；盖挖逆作法用于城市街区施工时，可尽快恢复路面，对道路交通影响较小。盖挖法缺点水平施工缝处理较为困难；盖挖逆作法施工时，暗挖施工难度大、费用高；盖挖法每次分部开挖与浇筑或衬砌的深度，要综合考虑基坑稳定、环境保护、永久结构形式和混凝土浇筑作业等因素来确定。喷锚暗挖（矿山）法新奥法浅埋暗挖法“十八字”方针：管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测。施工注意事项：不允许带水作业；要求开挖面具有一定的自立性和稳定性。三、地铁区间隧道结构与施工方法明挖法施工隧道适用条件在场地开阔、建筑物稀少、交通及环境允许的地区。结构形式通常采用矩形断面，一般为整体浇筑或装配式结构。施工分类可采用整体式衬砌和预制装配式衬砌。喷锚暗挖（矿山）法施工隧道结构形式：隧道施工时，一般采用拱形结构。喷锚暗挖（矿山）法施工隧道的衬砌主要为复合式衬砌。这种衬砌结构是由初期支护、防水隔离层和二次衬砌所组成。新奥法使用条件地层选择：稳定地层，尽量采用对围岩扰动少的支护方法。钻爆法方法：光面爆破、预裂爆破，尽量减少欠挖、超挖。技术要点围岩开挖后应立即进行必要的支护，并使支护与围岩尽量密贴，以稳定围岩。围岩条件比较好时可简单支护或不支护。采用喷混凝土锚杆作为初期支护时的施工顺序一般为先喷混凝土后打锚杆；围岩条件恶劣时，则采用初喷混凝土-架钢支撑-打锚杆-二次喷混凝土。浅埋暗挖法适用条件针对埋置深度较浅、松散不稳定的土层和软弱破碎岩层施工面。【浅埋暗挖法与新奥法相比，更强调地层的预支护和预加固】流程地层预加固和预支护浅埋暗挖法支护衬砌的结构刚度比较大，初期支护允许变形量比较小常用方法：小导管超前预注浆、开挖面深孔注浆及管棚超前支护土方开挖与支护初期支护总原则：预支护、预加固一段；开挖一段；支护一段；封闭成环一段。封闭成环后，隧道处于暂时稳定状态，通过监控量测，确认达到基本稳定状态时，进行二次衬砌。钢拱锚喷混凝土支护是最佳支护形式。二次衬砌初期支护的变形达到基本稳定，且防水结构施工验收合格利用监控量测信息指导设计与施工是浅埋暗挖施工工序的重要组成部分。1.2 盾构法施工隧道 盾构法的适用条件a. 在松软含水地层（明挖法、盖挖法、浅埋暗挖法均不得在含水层施工。），相对均质的地质条件。b.覆土深度宜不小于6m。c.地面上必须有修建工作井的位置。d.相邻构筑物间隔水平方向1.0m，竖直方向1.5m。b. e.盾构施工长度不宜小于300m。优点：振动小、噪声低、施工速度快、安全可靠，对沿线居民生活、地下和地面构筑物及建筑物影响小等。 存在的问题：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，则盾构法施工困难很大，不够安全。盾构机分类：密闭式土压式以土压和塑流性改良控制为主，辅以排土量、盾构参数控制；泥水式以泥水压和泥浆性能控制为主，辅以排土量控制。敞开式基本施工步骤：始发井、接受井制作盾构机始发井就位始发 推进并安装管片衬砌背后注浆 进入接收井盾构机拆除 1.3 明挖基坑施工 1、 明挖基坑深基坑支护结构与变形控制1. 围护结构组成围护：板（桩）墙1.桩板式、墙板式桩 H钢的间距在1.21.5m；造价低，施工简单，有障碍物时可改变间距；止水性差，地下水位高的地方不适用，坑壁不稳的地方不适用。2.钢板桩 成品制作，可反复使用；施工简便，但施工有噪声；刚度小，变形大，与多道支撑结合，在软弱土层中也可采用；新的时候止水性尚好，如有漏水现象，需增加防水措施。3.板式钢管桩 截面刚度大于钢板桩，在软弱土层中开挖深度较大；需有防水措施相配合。4.预制混凝土板桩 施工简便，但施工有噪声；需辅以止水措施；自重大，受起吊设备限制，不适合大深度基坑；大多用于10m以内。5.灌注桩 刚度大，可用在深大基坑；施工对周边地层、环境影响小；需降水或与能止水的搅拌桩、旋喷桩等配合使用。6.地下连续墙 刚度大，开挖深度大，可适用于所有地层 （除夹有孤石、大颗粒卵砾石等局部障碍物地层）；强度大，变位小，隔水性好，同时可兼作主体结构的一部分；可临近建、构筑物使用，环境影响小造价高。地下连续墙施工工艺流程：开挖导沟修筑导墙开挖沟槽（泥浆）清除槽底淤泥和残渣吊放钢筋笼下导管灌注水下混凝土拔出接头管 地下连续墙的槽段接头应按下列原则选用：（1）地下连续墙宜采用圆形锁口管接头、波纹管接头、楔形接头、工字形钢接头或混凝土预制接头等柔性接头；（2）当其作为主体地下结构外墙且需形成整体墙时，宜采用一字形或十字形穿孔钢板接头、钢筋承插式等刚性接头。 7.SMW工法桩 强度大，止水性好；内插的型钢可拔出反复使用，经济性好；开挖深度8.65m；型钢插入深度一般小于搅拌桩深度，施工速度快。8.自立式水泥土挡墙水泥土搅拌桩挡墙无支撑，墙体止水性好，造价低；墙体变位大。2.支撑：围檩（冠梁）及其他附属（内支撑、外拉锚）。（1）现浇钢筋混凝土支撑体系由围檩(圈梁)、支撑及角撑、立柱和围檩托架或吊筋、锚固件等其他附属构件组成。（2）钢结构支撑体系通常由围檩、角撑、支撑、预应力设备、轴力传感器、支撑体系监测监控装置、立柱桩及其他附属装配式构件组成。 2.基坑的变形控制 （1）增加围护结构和支撑的刚度（2）增加围护结构的入土深度（3）加固基坑内被动区土体 （4）减小每次开挖围护结构入土深度及开挖支撑时间（5）通过调整围护结构深度和降水井布置控制降水对环境变形的影响 3.坑底稳定 （1）加深围护结构入土深度（2）坑底土体加固 （3）坑内井点降水（4）适时施作底板 二、明挖基坑基槽土方开挖及护坡技术1.基槽坑土方开挖（1）基本规定确定开挖方案；设排水沟；软土基坑必须分层、分块、对称、均衡开挖，分块开挖后必须及时施工支撑。 （2）异常情况立即停止挖土：围护结构变形明显加剧、支撑轴力突然增大、围护结构或止水帷幕出现渗漏、暴露基底异常、围护结构异常声响、边坡失稳征兆。2.护坡技术（1）基坑边（放）坡影响基坑边坡稳定的因素：坡度；坡顶堆载；降排水措施不力；开挖后暴露时间过长；未及时刷坡，甚至挖反坡。基坑边坡稳定措施（2）护坡措施 基坑土方开挖时，应按设计要求开挖土方，不得超挖，不得在坡顶随意堆放土方、材料和设备。当边坡有失稳迹象时，应及时采取削坡、坡顶卸荷、坡脚压载或其他有效措施。放坡开挖时应及时作好坡脚、坡面的保护措施。 三、明挖基坑地基加固处理方法基坑地基加固的目的基坑外加固的目的：主要是止水，并可减少围护结构承受的主动土压力。基坑内加固的目的：提高土体的强度和土体的侧向抗力，减少围护结构位移，保护基坑周边建筑物及地下管线；防止坑底土体隆起破坏；防止坑底土体渗流破坏；弥补围护墙体插入深度不足等。基坑地基加固的方式浅基坑换填材料加固处理法深基坑注浆注浆方法适用范围渗透注浆只适用于中砂以上的砂性土和有裂隙的岩石劈裂注浆适用于低渗透性的土层压密注浆常用于中砂地基；黏土地基中若有适宜的排水条件也可采用电动化学注浆地基土的渗透系数kl0-4 cm/s；只靠一般静压力难以使浆液注入土的孔隙的地层高压喷射注浆（1）高压喷射注浆法对淤泥、淤泥质土、流塑或软塑黏性土、粉土、砂土、黄土、素填土和碎石土等地基都有良好的处理效果。 （2）高压喷射有旋喷、定喷和摆喷三种基本形状，可用单管法、双管法、三管法实现。深层搅拌法深层搅拌法适用于加固饱和黏性土和粉土等地基。可分为浆液搅拌和粉体喷射搅拌两种。1.3 喷锚暗挖（矿山）法施工 一、喷锚暗挖（矿山）法掘进方式选择1.浅埋暗挖法与掘进方式 开挖方式适用条件优缺点注意事项全断面开挖法土质稳定、断面较小，适宜人工开挖或小型机械作业。优点：减少扰动次数，有利于围岩天然承载拱形成，工序简便； 缺点：对地质条件要求严格，围岩必须有足够的自稳能力。台阶开挖法土质较好的隧道施工，软弱围岩、第四纪沉积地层隧道。优点：有足够的作业空间和较快的施工速度，灵活多变，适用性强。台阶数不宜过多，台阶长度1D内；挂网防止落石和崩塌。环形开挖预留核心土一般土质或易坍塌的软弱围岩、断面较大的隧道施工。优点：开挖进尺0.51m，台阶长度1D内；开挖工作面稳定性好； 施工安全性好、施工机械化程度较高、速度较快。 预支护或预加固；施工中一般不设或少设锚杆。单侧壁导坑法断面跨度大，地表沉降难于控制的软弱松散围岩中隧道施工。充分利用台阶的支撑作用，并考虑机械设备和施工条件而定。侧壁导坑宽度不宜超过0.5倍洞宽，高度以到起拱线为宜。双侧壁导坑法适用条件：当隧道跨度很大，地表沉陷要求严格，围岩条件特别差，单侧壁导坑法难以控制围岩变形时可采用。中隔壁法（CD法） 交叉中隔壁法（CRD法）地层差，岩体不稳定且沉降要求严格；大跨度隧道中应用普遍当CD工法不能满足要求时，可在其基础上加设临时仰拱，即交叉中隔壁法（CRD工法）；开挖快速，及时成环。中洞法、侧洞法、柱洞法、洞桩法适用条件：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，一般采用中洞法、侧洞法、柱洞法及洞桩法等施工，其核心思想是变大断面为中小断面，提高施工安全度。2.掘进（开挖）方式及其选择条件 施工方法示意图选择条件比较结构与适用地层沉降工期防水初期支护拆除量造价全断面法地层好，跨度不大于8m一般最短好无低正台阶法地层较差，跨度不大于10m一般短好无低环形开挖预留核心土法地层差，跨度不大于12m一般短好无低单侧壁导坑法地层差，跨度不大于14m较大较短好小低双侧壁导坑法小跨度，连续使用可扩大跨度较大长效果差大高中隔壁法（CD工法）地层差，跨度不大于18m较大较短好小偏高交叉中隔壁法（CRD工法）地层差，跨度不大于20m较小长好大高中洞法小跨度，连续使用可扩成大跨度小长效果差大较高侧洞法小跨度，连续使用可扩成大跨度大长效果差大高柱洞法多层多跨大长效果差大高二、喷锚加固支护施工技术1.喷锚暗挖与初期支护（1）喷锚暗挖法与支护加固 钢筋网喷射混凝土；锚杆-钢筋网喷射混凝土；钢拱架-钢筋网喷射混凝土等支护结构形式。（2）支护与加固技术措施暗挖隧道内加固支护技术（1）主要材料：早强混凝土，严禁选用碱活性集料；速凝剂，初凝时间不应大于5min，终凝时间不应大于10min。 （2）喷射混凝土前准备工作 宜采用湿喷方式；喷射厚度宜为50100mm。 超前锚杆、小导管支护宜与钢拱架、钢筋网配合使用。（3）喷射混凝土 紧跟开挖工作面，应分段、分片、分层，由下而上顺序进行。 钢架应与喷射混凝土形成一体，钢架应全部被喷射混凝土覆盖，保护层厚度不得小于40mm。暗挖隧道内：超前锚杆或超前小导管支护；小导管周边注浆或围岩深孔注浆；设置临时仰拱；管棚超前支护。 暗挖隧道外： 地表锚杆或地表注浆加固； 冻结法固结地层； 降低地下水位法。 2.衬砌及防水施工要求（1）防水结构施工原则 地下工程防水和设计原则：“以防为主，刚柔结合，多道防线，因地制宜，综合治理”。 复合式衬砌：初期（一次）支护、防水层和二次衬砌所组成。（2）复合式衬砌防水层施工以结构自防水为根本；辅加防水层组成防水体系；接缝部位混凝土及防水层施工为防水控制的重点。 二衬混凝土：补偿收缩混凝土，良好的抗裂性能。模板体系：组合钢模板和模板台车。混凝土浇筑采用泵送、模筑，两侧边墙采用插入式振捣器振捣，底部采用附着式振动器振捣。混凝土浇筑应连续进行，两侧对称，水平浇筑，不得出现水平和倾斜接缝。3.小导管注浆加固技术、管棚施工技术打设超前小导管 小导管注浆工艺： 在砂卵石地层中宜采用渗入注浆法；在砂层中宜采用劈裂注浆法；在黏土层中宜采用劈裂或电动硅化注浆法；在淤泥质软土层中宜采用高压喷射注浆法。管棚超前支护 在下列施工场合应考虑采用管棚进行超前支护： 穿越铁路修建地下工程； 穿越地下和地面结构物修建地下工程； 修建大断面地下工程； 隧道洞口段施工； 通过断层破碎带等特殊地层； 特殊地段，如大跨度地铁车站、重要文物保护区、河底、海底的地下工程施工等。管棚施工工艺流程：测放孔位钻机就位水平钻孔压入钢管注浆（向钢管内或管周围土体）封口开挖1.4 城市轨道交通工程质量检查与检验 四、城市轨道交通工程质量检查与检验（一）地铁车站工程施工质量检查与验收过程质量控制要点支模变形缝止水带安装必须由项目技术员、质检员验收浇筑坍落度损失，加原水灰比水泥浆或二次掺加减水剂搅拌，严禁加水；防水混凝土自由倾落高度不应大于2m，超过3m应采用串筒、溜槽或振动溜管养护拆模垫层不得少于7d，结构混凝土不得少于14d主体结构防水施工（1）地铁车站防水等级为一级，不得渗水，结构表面应无湿渍。（2）混凝土结构自防水为主，以接缝防水为重点，辅以防水层加强防水。（3）明挖法及喷锚暗挖法施工