明盖挖法施工

1、是指在地铁施工时挖开地面，有上向下开挖土石方至设计标高后，自基底由下向上进行结构施工，完成地下主体结构后回填基坑及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。 浅埋地铁区间特别是地铁车站，经常采用明挖法或盖挖法施工，明挖法与盖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体的保护，防止地表沉降，减少对既有建筑物的影响。明（盖）挖施工使用的范围在隧道施工中，明挖法具有施工简单、快捷、在隧道施工中，明挖法具有施工简单、快捷、经济、安全的优点，其缺点是占地多、拆迁量大、经济、安全的优点，其缺点是占地多、拆迁量

2、大、影响交通及噪音污染严重。而暗挖法工期长。因影响交通及噪音污染严重。而暗挖法工期长。因此常用的方式是此常用的方式是半明挖法。半明挖法。较常见的半明挖法是较常见的半明挖法是盖挖法盖挖法。盖挖法盖挖法是由地面是由地面向下开挖至一定深度后，将顶部封闭，其余的下向下开挖至一定深度后，将顶部封闭，其余的下部工程在封闭的顶盖下进行施工。主体结构可以部工程在封闭的顶盖下进行施工。主体结构可以顺作顺作，也可以，也可以逆作逆作。最早运用盖挖法的工程是最早运用盖挖法的工程是20世纪世纪60年代西班牙年代西班牙马德里的隧道，后来在很多国家隧道建设中得到马德里的隧道，后来在很多国家隧道建设中得到应用，其在国外已经是

3、成熟的技术，但我国的发应用，其在国外已经是成熟的技术，但我国的发展应用比较晚。展应用比较晚。明（盖）挖施工的优缺点 1.地下连续墙结构地下连续墙结构施工施工2.第一层开挖第一层开挖支撑支撑3.3.第第n n层开挖层开挖支撑支撑4.浇捣底板浇捣底板混凝土混凝土5.浇捣中板及浇捣中板及顶板混凝土顶板混凝土6.结构车站结构车站主体完成主体完成钢管柱钢管柱 由由下下而而上上施施作作主主体体结结构构由由上上而而下下开开挖挖土土体体回回填填覆覆土、土、恢恢复复路路面面顺作法中的支撑 逆作法适用于以下场合：逆作法适用于以下场合：接近开挖地点有重要结构物时。当在重要结构旁施工时，要求挡土墙变形量很小，运用逆作

4、法施工，多采用高刚度挡土墙，逆作结构作为结构本体，本身具有很大的刚度，能有效控制变形。有强大土压或其它水平力作用，挡土支撑不稳定，需要强度和刚度都很大的支撑。开挖深度大，开挖或修筑主体需要较长时间，特别是需要保证施工安全情况下。因进度上的原因，需要在地板施工前修筑顶板，以便进行上部回填和开放路面。采用逆作法，能做到地上和地下同时施工，合理、安全、有效缩短工期，提高经济效益。逆作法的适用场合和注意事项逆作法的适用场合和注意事项全逆作法全逆作法就是从地面开始，地上和地下同时进行立体交叉施工的方法；半逆作法半逆作法是将地下结构自地面往下逐层施工，地面以上结构在地下结构完成后在进行施工。逆作法全逆作法

5、半逆作法如下图所示，为一个地下4层结构的施工为例说明逆作法的施工顺序 逆作法的施工顺序逆作法的施工顺序1-地下连续墙；2-地下一层；3-地下二层；4-地下三层；5-地下四层；6-立柱第一步：进行围护结构第二步：立柱桩的施工第三步：0.00层结构施工第四步：第一次开挖，地下一层梁板浇筑第五步：第二次开挖，地下二层钢梁架设及梁板浇筑第六步：第三次开挖和地下三层钢梁架设及梁板浇筑第七步：最终开挖，基础及地下四层梁板施工图示逆作法施工过程1. 边桩施工边桩施工2. 破路面挖土破路面挖土3. 中间柱施工中间柱施工5. 路面恢复通车路面恢复通车6. 挖地下一层土挖地下一层土7. 地下一层底板施工地下一层底

6、板施工 8. 地下一层侧墙施工地下一层侧墙施工9. 挖地下二层土挖地下二层土10. 地下二层底板施工地下二层底板施工11. 地下二层侧墙施工地下二层侧墙施工12. 地下二层地面地下二层地面工程施工完成工程施工完成4.顶板施工顶板施工 回回填填土土恢恢复复路路面面由由上上而而下下开开挖挖土土体体由由下下而而上上施施作作主主体体 一、概述一、概述 地下连续墙是区别于传统施工方法的一种较为先进的地地下连续墙是区别于传统施工方法的一种较为先进的地下工程结构形式和施工工艺。它是在地面上用特殊的挖槽下工程结构形式和施工工艺。它是在地面上用特殊的挖槽设备，沿着深开挖工程的周边设备，沿着深开挖工程的周边(例如

7、地下结构物的边墙例如地下结构物的边墙)，在，在泥浆护壁的情况下，开挖一条狭长的深槽，在槽内放置钢泥浆护壁的情况下，开挖一条狭长的深槽，在槽内放置钢筋笼并浇灌水下混凝土，筑成一段钢筋混凝土墙段。然后筋笼并浇灌水下混凝土，筑成一段钢筋混凝土墙段。然后将若干墙段连接成整体，形成一条连续的地下墙体。地下将若干墙段连接成整体，形成一条连续的地下墙体。地下连续墙可供截水、防渗或挡土承重之用。连续墙可供截水、防渗或挡土承重之用。1.1.地下连续墙地下连续墙 是连续构筑在地下的一道钢筋混是连续构筑在地下的一道钢筋混凝土墙。具有挡土、防水抗渗及凝土墙。具有挡土、防水抗渗及承重等功能。承重等功能。优点：优点： （

8、1 1）可减少工程施工）可减少工程施工时对环境的影响。时对环境的影响。 （2 2）防水抗渗性能好。）防水抗渗性能好。 （3 3）地下连续墙刚度）地下连续墙刚度大，能承受较大的侧压大，能承受较大的侧压力力 。 （4 4）适用于多种地基）适用于多种地基条件。条件。 （5 5）在建（构）筑物）在建（构）筑物密集地区可以施工。密集地区可以施工。2. 2. 地下连续墙的特点地下连续墙的特点 缺点：缺点： （1 1）施工后对）施工后对废泥浆要进行处理。废泥浆要进行处理。 （2 2）墙面虽可）墙面虽可保证垂直度，但比保证垂直度，但比较粗糙。较粗糙。 （3 3）造价较高。）造价较高。上海上海2 2号线河南路站

9、施工现场号线河南路站施工现场连续墙施工连续墙施工n 地下连续墙施工优点地下连续墙施工优点 (1)适用于多种土质情况适用于多种土质情况 (2)施工时振动小、噪声低，有利于城市建设中的环境保护。施工时振动小、噪声低，有利于城市建设中的环境保护。 (3)能在建筑物、构筑物密集地区施工。能在建筑物、构筑物密集地区施工。 (4)能兼作临时设施和永久的地下主体结构。能兼作临时设施和永久的地下主体结构。 (5)可结合可结合“盖作法盖作法”施工，缩短施工总工期。施工，缩短施工总工期。n 地下连续墙施工方法的局限性和缺点地下连续墙施工方法的局限性和缺点 (1)对于岩溶地区含承压水头很高的砂砾层或很软的粘土对于岩

10、溶地区含承压水头很高的砂砾层或很软的粘土; (2)施工现场组织管理不善，可能会造成现场潮湿和泥泞，影响施工。施工现场组织管理不善，可能会造成现场潮湿和泥泞，影响施工。 (3) 土层条件特殊，易出现不规则超挖和槽壁坍塌；土层条件特殊，易出现不规则超挖和槽壁坍塌； (4)现浇地下连续墙的墙面较粗糙，墙面平整处理增加了工期和造价；现浇地下连续墙的墙面较粗糙，墙面平整处理增加了工期和造价； (5)需有一定数量的专用施工机具和具有一定技术水平的专业施工队伍。需有一定数量的专用施工机具和具有一定技术水平的专业施工队伍。 地下连续墙适用范围地下连续墙适用范围 (1)处于软弱地基的深大基坑，周围又有密集的处于

11、软弱地基的深大基坑，周围又有密集的建筑群或重要的地下管线，对基坑工程周围地面建筑群或重要的地下管线，对基坑工程周围地面沉降和位移值有严格限制的地下工程。沉降和位移值有严格限制的地下工程。 (2)既作为土方开挖时的临时基坑围护结构，又既作为土方开挖时的临时基坑围护结构，又可用作主体结构的一部分的地下工程。可用作主体结构的一部分的地下工程。 (3)采用盖作法施工，地下连续墙同时作为挡土采用盖作法施工，地下连续墙同时作为挡土结构、地下室外墙、地面高层房屋基础的工程。结构、地下室外墙、地面高层房屋基础的工程。 1、地下连续墙的分类、地下连续墙的分类 按填筑材料：按填筑材料：分为土质墙、混凝土墙、钢筋混

12、凝土墙分为土质墙、混凝土墙、钢筋混凝土墙(现现浇和预制浇和预制)、组合墙、组合墙(预制和现浇的组合、预制和自凝水泥预制和现浇的组合、预制和自凝水泥膨润土泥浆的组合膨润土泥浆的组合)。 按成墙方式：按成墙方式：分为桩排式、壁板式、桩壁组合式；分为桩排式、壁板式、桩壁组合式； 按使用方式：按使用方式：分为临时挡土墙、防渗墙、主体结构兼临分为临时挡土墙、防渗墙、主体结构兼临时挡土墙、多边形基础兼作墙体的地下连续墙。时挡土墙、多边形基础兼作墙体的地下连续墙。 目前，我国建筑工程中应用最多的还是现浇钢筋混凝土目前，我国建筑工程中应用最多的还是现浇钢筋混凝土壁板式连续墙。其构造型式又可分为四种，壁板式连续

13、墙。其构造型式又可分为四种， (a) 分离壁方式分离壁方式 (b)单独壁方式单独壁方式(c) 整体壁方式整体壁方式 (d)重壁方式重壁方式地下连续墙的构造形式地下连续墙的构造形式2.地下连续墙施工流程地下连续墙施工流程地下连续墙采用逐段施工方法，且周而复始地进行。每段的施工过程，地下连续墙采用逐段施工方法，且周而复始地进行。每段的施工过程，大致可分为五步。大致可分为五步。 地下连续墙施工程序图地下连续墙施工程序图(a)准备开挖的地下连续墙槽沟准备开挖的地下连续墙槽沟 (b)用专用机械进行沟槽开挖用专用机械进行沟槽开挖 (c)安放接头管安放接头管 (d)安放钢筋笼安放钢筋笼 (e)水下混凝土灌注

14、水下混凝土灌注 (f)拔除接头管拔除接头管 (g)已完工的槽段已完工的槽段a.利用专用挖槽机械开挖地下连续墙槽段，在进行挖槽过程利用专用挖槽机械开挖地下连续墙槽段，在进行挖槽过程中，沟槽内始终充满泥浆，以保证槽壁的稳定；中，沟槽内始终充满泥浆，以保证槽壁的稳定；b.当槽段开挖完成后，在沟槽两端放人接头管当槽段开挖完成后，在沟槽两端放人接头管(又称锁口管又称锁口管)；c.将事先加工好的钢筋笼插入槽段内，下沉到设计高度。当将事先加工好的钢筋笼插入槽段内，下沉到设计高度。当钢筋笼太长，一次吊沉有困难时，须将钢筋笼分段焊接，钢筋笼太长，一次吊沉有困难时，须将钢筋笼分段焊接，逐节下沉；逐节下沉；d.待插

15、入用于水下灌筑混凝土的导管后，即可进行混凝土灌待插入用于水下灌筑混凝土的导管后，即可进行混凝土灌筑；筑；e.待混凝土初凝后，及时拔去接头管。这样，便形成一个单待混凝土初凝后，及时拔去接头管。这样，便形成一个单元的地下连续墙元的地下连续墙。土方外运槽段检验构筑导墙开挖槽段制作钢筋笼清底换浆吊放钢筋笼测量放样泥浆配制、供应、回收和劣化泥浆处理拔接头管浇筑混凝土放混凝土导管放接头管混凝土供应清刷接头地下连续墙施工工艺流程地下连续墙施工工艺流程 1、地下连续墙受力特点、地下连续墙受力特点 入土深、刚度大、施工过程工况多、兼作临时挡墙和永久性主体结构，分入土深、刚度大、施工过程工况多、兼作临时挡墙和永久

16、性主体结构，分析施工与使用两种情况的结构情况。析施工与使用两种情况的结构情况。几种典型施工和使用阶段的工作状态 槽段开挖，内 泥浆起到护壁作用，设计计设计计算内容为槽壁算内容为槽壁的稳定性。的稳定性。 地下连续墙已浇注形成，作为基坑开挖前的初始受力状态 基坑第一层土方开挖，连续墙处于悬臂状态，设设计点为悬臂强度计点为悬臂强度和地面侧位移。和地面侧位移。基坑开挖中有横支撑时连续墙的受力状态，设计内容为设计内容为结构强度、基坑稳结构强度、基坑稳定和变形大小。定和变形大小。基坑开挖结束，浇注底板前的工况，设计内容为估算基设计内容为估算基坑隆起、防止管涌、坑隆起、防止管涌、流砂和整体失稳。流砂和整体失

17、稳。工程竣工，连续墙为结构的一部分，验算水土压力、地验算水土压力、地面荷载共同作用下面荷载共同作用下的强度和变形。的强度和变形。1、概述地下连续墙的施工过程复杂，工序多。其中修筑导墙，泥浆的制备和处理，钢筋笼的制作和吊装以及水下混凝土浇灌是主要的工序。主要的工序。2、导墙施工、导墙施工(1)导墙的作用导墙的作用导墙作为连续墙施工中必不可少的构筑物，具有以下作用：导墙作为连续墙施工中必不可少的构筑物，具有以下作用：1)控制地下连续墙施工精度控制地下连续墙施工精度导墙与地下墙中心相一致，确定沟槽走向，是量测挖槽标高、导墙与地下墙中心相一致，确定沟槽走向，是量测挖槽标高、垂直度的基准。垂直度的基准。

18、2)挡土作用挡土作用3)重物支承台重物支承台施工期间，承受钢筋笼、灌筑混凝土用的导管、接头管以及其施工期间，承受钢筋笼、灌筑混凝土用的导管、接头管以及其它施工机械的静、动荷载。它施工机械的静、动荷载。4)维持稳定液面的作用维持稳定液面的作用导墙内存蓄泥浆，为保证槽壁的稳定，泥浆液面始终保持高于导墙内存蓄泥浆，为保证槽壁的稳定，泥浆液面始终保持高于地下水位一定的高度。此高度值的确定，大多数规定为地下水位一定的高度。此高度值的确定，大多数规定为1.252.0m。一般使泥浆液面保持高于地下水位。一般使泥浆液面保持高于地下水位1.0m，能满足要求。，能满足要求。 (2)导墙的形式导墙的形式导墙一般采用

19、现浇钢筋混凝土结构。也有钢制的或预制钢筋混凝土的装配式导墙一般采用现浇钢筋混凝土结构。也有钢制的或预制钢筋混凝土的装配式结结构，目的是想能多次重复使用。构，目的是想能多次重复使用。各种形式的导墙各种形式的导墙(a)、(b)断面最简单，适用于表层土质良好断面最简单，适用于表层土质良好(如密如密实的粘性土等实的粘性土等)和导墙上荷载较小的情况。和导墙上荷载较小的情况。(c)、(d)应用较多，适用于表层土为杂填土、软粘土应用较多，适用于表层土为杂填土、软粘土等承载能力较弱的土层。等承载能力较弱的土层。(e)适用于作用在导墙上的荷载很大的情况，可根据适用于作用在导墙上的荷载很大的情况，可根据荷载的大小

20、计算确定其伸出部分的长度。荷载的大小计算确定其伸出部分的长度。(f)适用于邻近建筑物的情况，有相邻建筑物的一侧适用于邻近建筑物的情况，有相邻建筑物的一侧应适当加强。应适当加强。(g)适用于地下水位很高又不采用井点降水时，为确适用于地下水位很高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保导墙内泥浆液面高于地下水位lm以上，需将导墙以上，需将导墙上提而高出地面。在这种情况下，需在导墙周边填上提而高出地面。在这种情况下，需在导墙周边填土，可采用形式的导墙。土，可采用形式的导墙。 (3)导墙施工导墙施工导墙一般采用C20混凝土浇筑，配筋通常为1214200。表土较好时：表土较好时：导墙施工期

21、保持外侧土壁垂直自立时，则以土壁代替外模板，避免回填土和槽外地表水渗入槽内。表土较差时：表土较差时：开挖后外侧土壁不能垂直自立，外侧需设模板。导墙外侧的回填土应用粘土回填密实，防止地面水从导墙背后渗入槽内，引起槽段塌方。地下墙两侧导墙内的净距：地下墙两侧导墙内的净距：应比地下连续墙厚度略宽，一般为40mm左右。导墙顶面应高于地面100mm左右，以防雨水流人槽内稀释及污染泥浆。 2.泥浆护壁泥浆护壁 (1)泥浆的作用泥浆的作用 作用作用:护壁、携渣、冷却机具和切土滑润，其中护壁为最重要的功能。 泥浆性能：泥浆性能： a. 具有一定的密度，渗入土壁形成一层透水性很低的泥皮，有助于维护土壁的稳定性。

22、b. 具有较高的粘性，在挖槽过程中将土渣悬浮起来。使钻头时刻钻进新鲜土层。c. 降低钻连续冲击或回转而上升的温度，减轻钻具的磨损消耗。d. 有良好的固壁性能，且便于灌筑混凝土。e. 有一定的稳定性，保证在一定时间内不出现分层现象。(2) 沟槽开挖临界深度估算 沟槽开挖深度与土质情况、开槽形状、长度、宽度、施工方法、泥浆性能等诸多因素有关。 临界深度确定：经验、现场实地试验、在缺乏经验的情况，可采用公式估算。 （见讲义中P1-24有关经验公式） (3)护壁泥浆的成分地下连续墙挖槽护壁用的泥浆主要成分和外加剂如下表。我国工程中使用最多的是膨润土泥浆。 泥浆种类泥浆种类主要成分主要成分常用的外加剂常

23、用的外加剂膨润土泥浆膨润土、水分散剂、增粘剂、加重剂、防漏剂聚合物泥浆聚合物、水CMC泥浆CMC、水膨润土盐水泥浆膨润土、盐水分散剂、特殊粘土泥浆的配制泥浆的配制理解新制泥浆主要性能指标理解新制泥浆主要性能指标 ，如下表，如下表序号项目性能指标检验方法1比重1.051.08泥浆比重称2粘度2530秒500/700毫升漏斗法3PH值79PH试纸4失水量30ml/30min失水量仪5胶体率98%量筒法6泥皮厚度13.0mm失水量7含砂率4%量筒法5、泥浆质量的控制指标、泥浆质量的控制指标 在施工过程中，要保证泥浆的物理、化学的稳定性和合适的流动特性。在施工过程中，要保证泥浆的物理、化学的稳定性和合

24、适的流动特性。 l）泥浆密度：尽量低）泥浆密度：尽量低(小于小于1.15) 2）泥浆粘度和切力：破坏泥浆中网状结构单位面积上所需的力，称为）泥浆粘度和切力：破坏泥浆中网状结构单位面积上所需的力，称为泥浆极限静切力，也简称泥浆切力。泥浆极限静切力，也简称泥浆切力。 3）泥浆失水量和泥饼厚度：泥浆在沟槽内受压差的作用，部分水掺入）泥浆失水量和泥饼厚度：泥浆在沟槽内受压差的作用，部分水掺入土层，这种现象叫泥浆的失水。滤失的多少叫泥浆的失水量。土层，这种现象叫泥浆的失水。滤失的多少叫泥浆的失水量。 4）泥浆含砂量：泥浆含砂量是指泥浆中不能通过）泥浆含砂量：泥浆含砂量是指泥浆中不能通过200号筛孔，即直

25、径大号筛孔，即直径大于于0.074mm的砂子所占泥浆体积的百分数。的砂子所占泥浆体积的百分数。 5）泥浆）泥浆pH值；也叫泥浆酸碱值。值；也叫泥浆酸碱值。6）泥浆胶体率和稳定性）泥浆胶体率和稳定性（3）泥浆的再生处理）泥浆的再生处理 沟槽循环或混凝土置换而排出的泥浆，由于膨润土、沟槽循环或混凝土置换而排出的泥浆，由于膨润土、CMC等主要成分的消耗以及土渣和电解质离子的混入，质量比原等主要成分的消耗以及土渣和电解质离子的混入，质量比原泥浆显著恶化。可根据泥浆的恶化程度，决定舍弃或进行再泥浆显著恶化。可根据泥浆的恶化程度，决定舍弃或进行再生处理。生处理。 一般采用一般采用重力沉降重力沉降和和机械处

26、理机械处理等两种方法。等两种方法。 重力沉降处理：是利用泥浆和土渣的密度差使土渣沉淀的重力沉降处理：是利用泥浆和土渣的密度差使土渣沉淀的方法。方法。 机械处理：机械处理： 使用振动筛和旋流器。使用振动筛和旋流器。 振动筛：是通过强力振动将土渣与泥浆分离。振动筛：是通过强力振动将土渣与泥浆分离。 旋流器：是使泥浆产生旋流，砂粒在离心力作用下集聚在旋流器：是使泥浆产生旋流，砂粒在离心力作用下集聚在旋流器内壁，再在自重作用下沉落排渣。旋流器内壁，再在自重作用下沉落排渣。 无法再回收使用的废弃泥浆，应进行预处理，通常是泥水无法再回收使用的废弃泥浆，应进行预处理，通常是泥水分离。分离。 7.槽段开挖槽段

27、开挖 连续墙是分段施工，每一段称为一槽段，一次混凝土灌筑单连续墙是分段施工，每一段称为一槽段，一次混凝土灌筑单位。是连续墙施工中的位。是连续墙施工中的重要环节，重要环节，约占工期的一半。约占工期的一半。 精度是施工进度和质量的关键工序。精度是施工进度和质量的关键工序。(1)槽段长度确定槽段长度确定 一般而言，各种长度均可施工，且越长越好。能减少地下墙一般而言，各种长度均可施工，且越长越好。能减少地下墙的接头数，可提高防水性能和整体性。但实际槽段长度确定，的接头数，可提高防水性能和整体性。但实际槽段长度确定，是由许多因素决定的，一般应考虑以下的因素：是由许多因素决定的，一般应考虑以下的因素： 地质情况地质情况 、环境、环境 、起重机挖土机能力、起重机挖土机能力 、单位时间内供应混、单位时间内供应混凝土的能力凝土的能力 、所具备的稳定液槽容积、所具备的稳定液槽容积 、占用的场地面积以及、占用的场地面积以及能够连续作业的时间等。能够连续作业的时间等。 最大槽段长度为最大槽段长度为20m，但通常一段不超过，但通常一段不超过10m。从我国的施。从我国的施工经验看，槽段以工经验看，槽段以68m长较合适。长较合适。(2)槽段平面形状和接头位置