城市轨道交通建设(地下车站 区间隧道).ppt

城市轨道交通建设,主要介绍内容,一、城市轨道交通概况二、我国城市轨道交通的现状与展望三、城市轨道交通土建工程施工技术介绍四、城市轨道交通建设管理模式五、城市轨道交通工程市场分析六、北京机场线简介,一、城市轨道交通概况,一、城市轨道交通的概况,1.世界上第一条地铁：1863年英国伦敦开通世界上第一条地铁，揭开了人类修建地铁的序幕。2.城市轨道交通的分类：城市轨道交通广义来讲包括：地铁、轻轨、市郊铁路、单轨、有轨电车、空中客车、磁悬浮等等。城市轨道交通狭义地讲，专指城市市域内轮轨交通体系，通常指地铁与轻轨。,一、城市轨道交通的概况,3.地铁与轻轨的区别：地铁与轻轨的本质区别在于其运输能力的大小和车辆等设备制式，而非其是否在地下和高架（地面）。根据城市轨道交通建设标准中的规定：线路远期单向每小时运力在3万人次以上的为地铁，在3万人次以下的为轻轨。,一、城市轨道交通的概况,4.世界地铁建设数量统计根据简氏城市运输系统年鉴中的统计资料：截止到2000年为止，世界上已有44个国家99个城市开通了地铁，共有336条线路，总长为5900公里。5.地铁工程的修建时间和分布从世界上已开通地铁的建设时间来看，主要集中在近40年内完成的；从线路的分布来看，主要集中在发达的欧洲和北美洲(约占总数的60%)，而人口众多的亚洲和发展中国家地铁数量却极为有限，说明地铁建设的不平衡性。,一、城市轨道交通的概况,6.城市轨道交通的特点：（1）城市轨道交通具有运量大、快捷、安全、准时、舒适等特点，是解决大城市特别是特大城市交通问题最有效的手段，同时也是城市现代化的象征。（2）城市轨道交通项目是一个多系统、多专业的综合性工程，主要由两大部分组成：土建工程和运营设备系统。（3）城市轨道交通属于城市基本设施范畴，工程投资主要来源于地方政府。,一、城市轨道交通的概况,6.城市轨道交通的特点：（4）城市轨道交通工程投资规模大，建设周期长，但因各专业施工作业的相互交叉，单位工程的工期相对又紧张。（5）城市轨道交通工程主要位于繁华的闹市区和城市主干道下方，施工条件苛刻，从而施工方法种类多而复杂。（6）城市轨道交通设计寿命按100年考虑，对工程质量要求高。,二、我国城市轨道交通现状与展望,二、我国城市轨道交通现状与展望,1.我国地铁建设历史回顾与现状我国地铁建设大致分为四个阶段（1）第一阶段：北京地铁一期工程，从上个世纪1965年7月开始，到1969年10月1日建成通车。我国修建的第一条地铁是北京地铁一期工程，这条线路从苹果园到北京站，线路全长23.6公里，设17座车站。受当时政治形式的影响，这条地铁的建设原则为“战备为主，兼顾交通”。在1980年建成了天津地铁试验段，长7.4公里。,二、我国城市轨道交通现状与展望,1.我国地铁建设回顾与现状（2）第二阶段：改革开放以后，在80年代末和90年代初，上海地铁1号线、广州地铁1号线、北京地铁复八线以及上海地铁2号线开工建设，分别于93年、97年、99年建成通车。这个阶段为我国城市轨道交通建设打下了坚实的基础，积累了丰富的经验，并锻炼了一批地铁建设管理、设计、施工及设备生产的技术人员与队伍，同时也有太多的教训。,二、我国城市轨道交通现状与展望,1.我国地铁建设历史回顾与现状（3）第三阶段：是90年代末本世纪初，国家在政策上大力支持发展城市轨道交通，全国掀起了地铁建设的第一个高潮。截止到2007年5月，我国大陆地区先后有9个城市20条线建成通车运营。还有香港和台湾地区的台北和高雄市也有地铁在运营。,二、我国城市轨道交通现状与展望,北京,上海,天津,广州,深圳,南京,重庆,成都,武汉,沈阳,长春,杭州,西安,乌鲁木齐,兰州,合肥,昆明,哈尔滨,佛山,台北,香港,大连,鞍山,济南,青岛,高雄,长沙,已通车的城市,前期工作城市,在建设的城市,厦门,苏州,二、我国城市轨道交通现状与展望,十一五期间城市轨道交通动态投资不低于5000亿元。目前已有26个城市启动了的城市轨道交通建设或前期筹备工作。全国规划线路约为2200公里。,三、城市轨道交通土建工程,主要施工方法介绍,三、土建工程主要施工方法介绍,城市轨道交通项目土建工程主要包括：车站类：地下车站地面车站高架车站区间类：区间隧道区间高架桥地面路基附属设施：车辆段（停车场）控制中心(OCC)轨道工程：整体道床、碎石道床、轨枕道床,三、土建工程主要施工方法介绍,土建工程施工主要从以下4个方面介绍：1地下车站施工2区间隧道施工3辅助工法及主要技术措施4高架车站及高架桥施工,地下车站主要施工方法,三、土建工程主要施工方法介绍,1.地下车站的主要施工方法：明挖法：分为敞口明挖法和加盖明挖法盖挖法：分为盖挖逆作法和盖挖顺作法矿山法：分为钻爆法、新奥法盾构法：其它法,车站明挖法,明挖法施工步骤示意图,三、土建工程主要施工方法介绍,（1）地下车站明挖法关键所在：车站基坑围护结构的选取：一般有人工挖孔桩、钻孔灌注桩、连续墙、SMW桩、钢板桩、土钉墙、放坡等。车站基坑围护结构支撑体系：基坑内支撑一般采用组合钢支撑、锚杆、土钉等主要控制条件：基坑的稳定性、地面沉降、基底抗隆起和涌沙使用期间的要求：车站主体结构要求控制不均匀沉降、结构开裂、漏水,北京地铁复八线大望路站基坑,锚杆,组合型钢支撑,走行式龙门吊,连续墙,上海2号线河南路站施工现场,钢管撑,广州地铁1号线人工挖孔桩,广州地铁1号线军用梁便桥,钻孔灌注桩施工现场,连续强墙施工机具,北京西客站集散大厅,上海1号线衡山路站站厅层,广州地铁1号线坑口站,车站盖挖法,地铁车站盖挖法施工步骤,三、土建工程主要施工方法介绍,（2）地下车站盖挖法关键所在：车站基坑围护结构的选取：一般有人工挖孔桩、钻孔灌注桩、连续墙等。车站基坑围护结构支撑体系：基坑内支撑一般采用组合钢支撑、锚杆、结构中楼板等主要控制条件：基坑的稳定性、地面沉降、基底抗隆起和涌沙使用期间的要求：车站主体结构的不均匀沉降、结构开裂、漏水,北京地铁复八线永安里站(盖挖),钢管柱,北京地铁复八线永安里站站厅,车站暗挖法,三、土建工程主要施工方法介绍,（3）地下车站暗挖法关键所在：车站隧道开挖步骤及方法：一般有PBA法、双侧壁导洞法、眼镜法、中洞法、CRD法、台阶法等。车站洞内支撑体系：一般采用喷射钢筋混凝土和型钢、锚杆、临时中墙、临时楼板、小导管、改良后地层等组成的体系。主要控制条件：地面沉降、洞内土体的稳定、掌子面的稳定、防水开挖方法：人工开挖、机械开挖、爆破等,法施工步骤示意图,导洞凿除,铺设防水层,钢筋绑扎支模浇筑二衬,北京五号线天坛东门站,北京地铁复八线天安门西站,已建成的天安门西站,北京地铁西单站(暗挖),双侧壁导坑法施工车站,国外地铁站暗挖施工,莫斯科某地铁站,台阶法开挖辅助隧道,建成后的主行车隧道,车站盾构法,盾构法施工步骤(一),盾构法施工步骤(二),盾构法施工步骤(三),正在修建的盾构车站,国外异型盾构机,车站混合法施工,北京机场线东直门车站总平面,城铁折返线,东华广场（在建）,换乘通道,上跨/下穿折返线结构,施工竖井,城铁车站,换乘方厅,东直门外大街,既有地下通道,既有地下通道,既有地下通道,B,A,D,C,安全线,东直门站B区深基坑（28米）,东直门车站下穿城铁折返线,区间隧道主要施工方法,三、土建工程主要施工方法介绍,2.区间隧道的主要施工方法：明挖法：暗挖法：钻爆法：盾构法：沉埋法：,区间隧道暗挖施工步骤示意图,预留台阶,拱部开挖,双侧壁导洞法施工分步示意图,正在施工中洞室,北京地铁复八线西单站前渡线,大断面渡线隧道开挖步序,正在施工中的渡线隧道,北京地铁复八线东单站前折返线,临时支撑,临时支撑,平顶直墙施工示意图,长安街过街道,钻爆法施工示意图,凿岩台车,钻爆法施工的朝鲜平壤地铁隧道,区间隧道盾构法,盾构机,管片衬砌,后配套设备,盾构隧道施工示意图,三、盾构施工技术及应用情况,3.国内地铁施工盾构机运用情况中国从上个世纪60年代开始研究盾构施工技术，并成功地进行了试验。后来因种种原因而停止。从80年代上海地铁一号线开始盾构施工，各种地层均已取得成功经验，而且造价大幅下降，工程进度加快。到目前为止，共有上海、广州、北京、深圳、南京、天津等城市地铁工程中使用了盾构机。据不完全统计，共有约50台在使用中。,三、盾构施工技术及应用情况,4.我国最早的盾构机,上个世纪60年代为了北京地铁，开始研究盾构施工技术，并成功地进行了试验。后来因种种原因而停止。,土压平衡盾构施工流程图,泥水盾构施工流程图,盾构施工的几个关键,盾构机操作,盾构地面配套设施,盾构管片加工拼装,异型盾构机,开胸盾构机,半封闭的网格挤压盾构机,可拆换刀头盾构机,TBM掘进机,异型盾构机,半断面插刀盾构,盾构始发,半盾构隧道,区间隧道沉埋法,沉埋法施工示意图,浮船,压顶石,基础,管段,管段预制,管段沉放,管段,辅助工法及主要技术措施,三、土建工程主要施工方法介绍,3.地铁施工的辅助工法与主要技术措施：地层改良：旋喷注浆、小导管注浆、劈裂注浆、搅拌桩棚护类：插板、小导管、大管棚冻结法施工降水施工监测基础托换,旋喷加固,主要用于地基加固和止水帷幕,小导管注浆加固,主要用于地层加固和止水,全断面深孔注浆加固,主要用于地层加固和止水（WSS注浆）,北京机场线下穿机场高速公路隧道（采用WSS注浆止水加固）,插板法,冻结法,主要用于饱和砂层加固和止水,冻结后的粉砂地层,饱和粉细砂层水平冻结管布设,北京地铁复八线冻结法施工,冻结暗挖法施工技术,盾构进出洞、区间旁通道施工地铁车站暗挖施工,明珠二期长阳路站盾构出洞加固,地下车站暗挖法施工技术,冻结暗挖施工法（明珠线二期工程上体场站）,双圆盾构车站法,管棚法,北京地铁管棚施工,大管棚布设,施工降水,降水井钻进,北京地铁洞内降水,基础托换,基础托换后的楼房,盾构隧道,新基础,原基础,广州地铁基础托换工程施工,新基础钢筋绑扎,拱脚收敛量测,拱顶下沉量测,施工监测,自动监测技术与预报系统,实时、不间断观测，受气候影响小测量结构更准确，精度更高数据处理自动化，可实现远程传递根据设定的报警范围进行远程报警实现过程分析、反馈和预测的集成化,结构防水,防水卷材,模板台车,高架车站及高架桥施工方法,三、土建工程主要施工方法介绍,4.高架车站及高架桥施工高架车站的结构形式：框架结构、桥式结构、站桥分离结构等区间高架桥梁截面形式：箱型梁、“T”型梁、槽型梁、低高度板梁、钢梁高架桥主要施工方法预制拼装、现浇、悬拼等。,下部车辆通行,上部车站施工,高架站施工,高架桥施工,桥梁悬浇施工,下部车辆通行,北京机场线采用整体运架的施工方法,四、城市轨道交通工程建设管理模式,四、城市轨道交通建设管理模式,1、资金来源：目前城市轨道交通建设资金来源主要为：（1）国家财政投资（2）地方政府投资（3）地方专项税收（4）企业投资（5）银行贷款：国内银行和国际银行贷款,四、城市轨道交通建设管理模式,2、建设管理模式目前有三种模式：（1）多项职能综合管理。前期准备、资金筹措、工程建设、运营维护等工作内容全盘管理的模式。（2）融资、建设管理与运营维护分开，由一家公司负责融资和建设管理，一家负责运营维护。,四、城市轨道交通建设管理模式,2、建设管理模式（3）融资、建设管理、运营维护分别由三家公司来承担，相互独立，融资公司为龙头，建设公司受雇于融资公司，建成后交付运营公司运营。,五、城市轨道交通工程市场分析,五、城市轨道交通工程市场分析,1、我国城市轨道交通工造价问题根据有关统计资料，京、沪、穗三地近年来建成的几条城市轨道交通线路，其每公里综合造价为：北京地铁复八线：5.61亿元/公里上海地铁1号线：4.76亿元/公里广州地铁1号线：6.6亿元/公里上海地铁2号线：7.03亿元/公里上海明珠线一期：3.71亿元/公里（高架线路）,五、城市轨道交通工程市场分析,2、对我国城市轨道交通工程造价水平评价鉴于我国目前的经济水平，上述几条线的单公里综合造价是相当地高，这样高的工程造价对于大部分城市是难以承受的，以至于使我国城市轨道交通事业的建设几起几落，挫伤了许多城市修建城市轨道交通的积极性，严重影响了我国城市轨道交通建设事业的发展。降低工程造价，是我国城市轨道交通建设最为迫切解决的一个问题。,五、城市轨道交通工程市场分析,3、城市轨道交通项目工程费用组成城市轨道交通项目总的来讲由以下几部分组成：（1）前期准备费（2）土建费用（3）机电设备（4）车辆购置费（5）勘察设计费（6）建设管理费（7）交税、借贷利息等,五、城市轨道交通工程市场分析,4、城市轨道交通项目费用组成比例下面举几个例子：（1）上海地铁1号线：工程决算为54亿元，其中土建费为18.7亿元，所占比例为35%。（2）广州地铁1号线：工程决算为141亿元，其中土建费29.5亿元，所占比例为21%。（3）北京地铁五号线：工程估算为119亿元，其中土建费为36亿元，所占比例为30%。总之，土建费一般占项目总投资的30%40%。,五、城市轨道交通工程市场分析,5、城市轨道交通招投标方式一般有四种方式：（1）国际公开招标（2）全社会公开招标（3）邀请招标（4）业主指定,五、城市轨道交通工程市场分析,6、城市轨道交通投标一般要求（1）施工单位的资信情况（2）施工单位的类似工程经验（3）施工单位的施工设备（4）其它要求,五、城市轨道交通工程市场分析,7、城市轨道交通市场的几个特点：（1）注重业绩、愈难介入（2）竞争激烈、先入为主（3）地方保护、重本地化（4）定额不全、单价波动（5）低价中标、赚赔内因（6）市场成熟、前景广阔,五、城市轨道交通工程市场分析,8、城市轨道交通市场的几个热点：（1）以北京、上海、广州等特大城市为代表的地区经济、文化中心。（2）以南京、杭州、武汉为代表经济较发达的省会城市。（3）以深圳、苏州、青岛为代表的经济发达的沿海开放城市。,五、城市轨道交通工程市场分析,9、城市轨道交通招投标几个新动向：（1）引入国际竞争机制和观念