地铁土建施工关键技术

1、地铁土建施工关键技术地铁土建施工关键技术第1页地铁土建施工关键技术一、施工准备与设计二、围护结构施工三、坑内加固与桩基础施工四、降水施工技术五、施工监控量测六、基坑开挖七、砼与钢支撑八、结构施工与防水九、从属结构施工十、联络通道施工目 录地铁土建施工关键技术第2页一、施工准备与设计勘察、设计文件交底和图纸会审工作施工组织设计暂时用水、暂时用电接入施工场地平面布置工程总进度计划施工机械进场原材料准备 测量复核人员组织施工准备工作基坑支护及降水方案（教授评审）基坑土方开挖方案（教授评审）结构支架模板方案（教授评审）起重吊装方案（教授评审）隧道暗挖盾构方案（教授评审）拆除、爆破方案（教授评审）联络通

2、道方案（教授评审）测量方案建筑物监测方案施工安全专题方案点击添加标题地铁土建施工关键技术第3页二、围护结构施工 1、地下连续墙 2、钻孔咬合桩 3、SMW工法桩 4、钻孔排桩+止水帷幕 5、放坡和挡土墙 6、桩锚围护结构围护结构施工分类地铁土建施工关键技术第4页测量放线筑导墙准备成槽机浇筑 顶升锁口管(钢板接头无此道工序)安放导管开挖导沟划分槽段抓土成槽刷接头、安装锁口管(接头形式为锁口管时)清 基吊放钢筋笼浇筑架就位清场抓斗就位导墙注浆开挖补浆清基换浆泥浆回收吊车就位混凝土供给混凝土供给机械就位机械组装机械进场空气吸泥生产新浆循环浆处理循环浆回收循环浆沉淀废浆脱水处理排 放1、地下连续墙施工

3、连续墙施工流程地铁土建施工关键技术第5页 导墙作用有预防地表土体坍塌、为槽段施工导向和用作机械设备支撑平台。 导墙一定要坐在密实原状土上,垂直度一定要确保。导墙施工地铁土建施工关键技术第6页 1、为了确保槽壁稳定，要连续不停地向沟槽中供给新鲜泥浆， 2、泥浆配置、循环和处理是地下连续墙施工主要步骤， 3、清槽应在清槽换浆前进行，先采取撩抓法清底，而后采取导管吸泥浆， 4、循环清底，确保清槽质量。泥浆配制、循环和处理地铁土建施工关键技术第7页连续墙成槽示意图地下连续墙成槽施工地铁土建施工关键技术第8页 采取100T吊车整体吊装入槽，起吊扁担用I40工字钢。 吊点中心对准槽段中心，然后钢筋笼垂直迟

4、缓入槽。钢筋笼制作和吊放地铁土建施工关键技术第9页钢筋笼制作和吊放地铁土建施工关键技术第10页钢筋笼制作和吊放地铁土建施工关键技术第11页水下混凝土灌注 开挖后，应保持混凝土连续灌注，槽中混凝土不停均匀上升； 导管下端一直保持埋入混凝土中1.5米； 导管向上提升中，绝对禁止将导管拔出混凝土面； 为确保混凝土流动性，塌落度保持在1822cm 混凝土灌注示意图地铁土建施工关键技术第12页锁口管顶拔在混凝土浇筑3.54小时开始拔高10cm，以后每隔2030分钟拔动一次，其幅度小于30cm，并观察锁口管下沉待混凝土浇筑结束后68小时，依据顶端混凝土凝结状态，全部拔出。地墙接缝刷洗最为关键，防止夹泥和开

5、叉产生管涌。地铁土建施工关键技术第13页咬合桩-相邻混凝土排桩间部分咬合（圆周相嵌），并于后序次施工桩内置入钢筋笼，使之形成含有良好防渗作用整体连续挡土支护结构。因为其特点为桩间相互咬合，故称为咬合桩。全套管灌注桩机(又称磨桩机)是一个机械性能好、成孔深、孔径大、振动小、噪音低、无需泥浆护壁，适应各种不一样类型土层、能够进行嵌岩作业，成桩质量稳定现场灌注桩施工机械。它所采取成桩施工方法（全套管施工法），是跟管取土钻进法，即用该机液压摇动装置并辅以加压，使钢套管重复边作圆周摇动边压入，从而较大幅度地降低钢套管与土层间摩阻力，同时锤式抓斗不间断取土，如此钻至设计深度；续后测定孔深，放入钢筋笼，按适

6、宜工艺要求灌注供即可成桩。2、钻孔咬合桩施工地铁土建施工关键技术第14页123 全套管灌注桩机(又称磨桩机)是一个机械性能好、成孔深、孔径大、振动小、噪音低、无需泥浆护壁，适应各种不一样类型土层、能够进行嵌岩作业，成桩质量稳定现场灌注桩施工机械。 成桩施工方法用该机液压摇动装置并辅以加压，使钢套管重复边作圆周摇动边压入，较大幅度地降低钢套管与土层间摩阻力，同时锤式抓斗不间断取土，如此钻至设计深度。 与采取泥浆钻孔及干作业灌注桩施工方法相比优势：噪音影响较低、防止了孔壁坍塌、可克服地下障碍、成桩尺寸易于控制、可明确分清土层、无泥浆污染环境、需桩端嵌岩时，可采取十字冲锤进行冲击钻进。 与灌注桩施工

7、方法优势： 能够防止因为泥浆护壁造成泥皮和沉渣对灌注桩承载力减弱影响、完全防止了灌注桩可能发生缩颈、断桩、砼离析等质量问题、 桩端夯击扩作业时，桩竖向承载力高。4咬合桩施工工艺介绍地铁土建施工关键技术第15页场地平整施放桩位（导向槽）磨桩机就位对中压入第一节套管校核垂直度抓斗取土、套管钻进测量孔深去除虚土放入导管（安装钢筋笼）灌注砼、逐次拔管测定砼面磨桩机移位咬合桩成桩工艺地铁土建施工关键技术第16页 导向槽施工（砼强度为C20）地铁土建施工关键技术第17页钻机冲抓取土地铁土建施工关键技术第18页旋挖钻机配合施工地铁土建施工关键技术第19页灌注砼施工地铁土建施工关键技术第20页导管振捣砼施工地

8、铁土建施工关键技术第21页拆卸套管地铁土建施工关键技术第22页开挖效果图（大连中合项目）地铁土建施工关键技术第23页地铁土建施工关键技术第24页地铁土建施工关键技术第25页 SMW是Soil Mixing Wall缩写，SMW工法也叫柱列式土壤水泥墙工法，就是利用特殊多轴搅拌钻机在原地层中切削土体,同时钻机前端低压注入水泥浆液,与切碎土体充分混合形成止水性很好水泥土柱列式挡墙。并在墙体中插入加强芯材一个新型地下施工技术。 内插芯材普通为H型钢，支护完后能够将型钢拔出重复利用。 主要用途：基坑支护，止水3、SMW工法地铁土建施工关键技术第26页 利用多轴型长螺旋钻孔机在土壤中钻孔，到达预定深度后

9、，边提钻边从钻头端部注入适合不一样工程连续墙水泥浆，将其与原土壤进行搅拌，在原位置上建成一段土壤水泥墙。然后再进行第二段墙施工，使相邻土壤水泥墙彼此有重合段，连续重合搭接施工即可做成地下连续墙。同时依据不一样需要，插入工字钢，在水泥土混合体未结硬前插入H 型钢或钢板作为其应力补强材，至水泥结硬，便形成一道含有一定强度和刚度、连续完整、无接缝地下墙体，作深开挖基础维护或止水之用。SMW工法更详细解释地铁土建施工关键技术第27页SMW 工法特点SMW 工法优点（1）防水性好；（2）施工深度大；（3）挡土性能好；（4）施工费用低廉。SMW 工法与通常地下连续墙工法和钢板桩工法等工法相比，有以下优点。

10、（1）产生残土少，无泥浆二次污染（2）工期缩短；（3）低振动、低噪声。SMW工法特点和优点地铁土建施工关键技术第28页SMW工法1976年在日本问世，约占全日本各种工法地下围护结构80%。国内最早工程实例是1993年至1994年上海和南京两个基坑围护工程。当初没有做到型钢回收利用，造价基本与钻孔灌注桩持平。当前该工法主要应用于我国东南沿海地域软土深基坑围护中，并逐步向内地推广。在上海、南京、杭州等地较流行，武汉也已开始使用。鉴于它各项优点（后叙），相信SMW工法迟早会流行，市场前景辽阔。值得关注！SMW工法发展地铁土建施工关键技术第29页现场查勘，去除地下障碍物，平整场地依据设计图纸测量定位，

11、设置导向桩确保墙体水平精度确定施工位置开挖导向沟设置导向架与定位型钢搅拌机就位成墙钻进及搅拌插入芯材与固定墙体硬化墙顶设置圈梁取样强度测定弃土处理压浆注入水泥浆配置(搅拌站设置及注入泵就位)型钢回收施工工艺流程地铁土建施工关键技术第30页地铁土建施工关键技术第31页三轴搅拌桩机就位成墙钻进及搅拌同时压浆注入地铁土建施工关键技术第32页插入型钢地铁土建施工关键技术第33页在型钢顶部浇筑钢筋砼冠梁（在型钢与混凝土接触处必须采取纸板等材料隔开，方便后期型钢拔出）地铁土建施工关键技术第34页安装钢支撑（期间施加预应力）地铁土建施工关键技术第35页钢支撑上钢格构柱地铁土建施工关键技术第36页基坑土方开挖

12、期间地铁土建施工关键技术第37页钢支撑体系安装完成地铁土建施工关键技术第38页型钢拔出地铁土建施工关键技术第39页应用效果图地铁土建施工关键技术第40页地铁土建施工关键技术第41页当基坑开挖深度较大、或开挖基坑附近建筑物或地下管线对变形控制有较严格要求或地下水位高于基坑底面时，考虑到施工稳定性确保、变形控制、施工降水等要求，采取非重力式支护办法，即采取排桩加止水帷幕以及地下连续墙支护结构形式。支护墙体作用是挡土和挡水，同时将主动土压力传到支撑或拉锚系统以及被动区土体上。4、排桩+止水帷幕地铁土建施工关键技术第42页由桩排式围护墙或连续墙组成围护墙、支撑体系、防渗结构所组成防水挡土体系。排桩墙支

13、护体系地铁土建施工关键技术第43页地铁土建施工关键技术第44页地铁土建施工关键技术第45页放坡是指土方工程在施工过程中，普通土（一类二类）挖深超出1米，有些省市为1.2米，坚土（三类土）和四类土挖深超出1.5米，有些省市为1.5米和2米，为了预防土壁崩塌，保持边避稳定 需要加大挖土上口宽度，使挖土面保持一定坡度。土钉支护亦称锚喷支护，就是逐层开挖基坑，逐层布置排列较密土钉（钢筋），强化边坡土体，并在坡面铺设钢筋网，喷射混凝土。对应支护体称为土钉墙，它由被加固土体、放置在土体中土钉与喷射混凝土面板三个紧密结合部分组成。土钉是其最主要构件，英文名叫Soil Nailing，它设置有打入法，旋入法，

14、以及先钻孔、后置入、再灌浆三种方法。5、放坡和土钉墙地铁土建施工关键技术第46页土钉墙施工工艺地铁土建施工关键技术第47页地铁土建施工关键技术第48页地铁土建施工关键技术第49页三、坑内加固与桩基础施工 基坑加固是指用旋喷法或深层搅拌法加固地基。原理是利用高压射流切削土壤，旋喷浆液(水泥浆、水玻璃、丙凝等)，搅拌浆土，使浆液和土壤混合，凝结成坚硬柱体或土壁。 基坑加固法： 1、深层搅拌桩 2、SMW工法桩 3、高压旋喷桩 4、袖阀管注浆地铁土建施工关键技术第50页1、深层搅拌桩 深层搅拌机定位开启后，叶片旋转切削土壤，下沉至设计深度后迟缓提升搅拌机，同时喷射水泥浆与软粘土强制拌和，待搅拌机提升

15、到地面时再原位下沉提升搅拌一次，使浆土均匀混合形成水泥土桩。深层搅拌桩施工工艺流程图地铁土建施工关键技术第51页2、SMW工法桩 是深层搅拌桩一项新工艺，以多轴型钻掘搅拌机钻掘，在钻头处喷出水泥系强化剂与地基土重复混合搅拌，各施工单元之间采取重合搭接施工，在水泥土混合体未结硬前插入H型钢或钢板作为应力补强材，形成一道含有一定强度和刚度、连续完整、无接缝地下墙体。地铁土建施工关键技术第52页去除钻头上余泥形成一道地下连续墙型钢补强材导沟三轴型钻掘搅拌机 水泥浆液钻杆地铁土建施工关键技术第53页3、 高压旋喷桩 是利用钻机把带有特殊喷嘴注浆管钻至设计深度，将水泥浆液由喷嘴向四面高速喷射切削土层，同

16、时将旋转钻杆渐渐提升，浆液与土体在高压射流作用下充分搅拌混合，形成连续搭接水泥加固体。高压旋喷桩施工旋喷法施工流程图地铁土建施工关键技术第54页 喷浆方式有旋喷、定喷和摆喷三种，可分别取得柱状、壁状和块状加固体。高压旋喷施工示意图地铁土建施工关键技术第55页高压旋喷设备及机具滑撬式旋喷钻机 履带式旋喷钻机 高压注浆泵单重管喷具 双重管喷具 三重管喷具 灰浆搅拌机泥浆泵地铁土建施工关键技术第56页 旋喷法可用于处理软弱地基，也可用于桩、地下连续墙、挡土墙、深基坑支护结构施工和防管涌、流砂技术办法。地铁土建施工关键技术第57页高压旋喷工程钻机GZB-40C型高压注浆泵柱状旋喷桩加固地基地铁土建施工

17、关键技术第58页钻孔灌注桩施工 常见分类 螺旋成孔，主要用于北方，地下水位较深 泥浆护壁水下钻孔灌注桩（简称水钻孔） 冲击钻孔桩常见钻孔灌注桩分类干作业湿作业地铁土建施工关键技术第59页干作业成孔灌注桩 适用范围：适合用于成孔深度内无地下水普通粘性、砂土及人工填土，勿需护壁，成孔深度820m、成孔直径300600mm，不宜用于地下水位以下各类土及淤泥质土。惯用螺旋钻机成孔，亦可用洛阳铲成孔。 成孔原理：电动机带动钻杆转动，使螺旋叶片旋转削土，土随螺旋叶片上升排出孔外。地铁土建施工关键技术第60页长螺旋钻机成孔施工 长螺旋钻机钻头长螺旋钻机成孔近景地铁土建施工关键技术第61页正循环回转钻机成孔时

18、泥浆由钻杆内部注入,从钻杆底部喷出，携带钻下土渣沿孔壁向上经孔口带出并流入沉淀池，沉淀后泥浆流入泥浆池再注入钻杆，由此进行循环。钻孔灌注桩施工地铁土建施工关键技术第62页步履式正反循环冲击钻机地铁土建施工关键技术第63页反循环回转钻机成孔时泥浆由钻杆与孔壁间间隙流入钻孔，由砂石泵在钻杆内形成真空，使钻下土渣由钻杆内腔吸出至地面而流向沉淀池，沉淀后再流入泥浆池。反循环工艺泥浆上流速度较高，排放土渣能力强。地铁土建施工关键技术第64页GW-40型全液压钻机GW-35B型钻机FGZ反循环回转钻机地铁土建施工关键技术第65页 水下浇灌砼 1 安放导管 2 导管就位 3 料斗贮料 4 连续浇注 5 提升

19、导管泥浆护壁成孔缺点：施工现场环境污染严重地铁土建施工关键技术第66页四、降水施工技术降水类型在开挖基坑时沿坑底周围开挖排水沟（最小纵向坡度为0.2%0.5%，每隔一定距离（最大3040m）设集水井，使基坑内挖土时渗出水经排水沟流向集水井，然后用水泵排出基坑。集水井降水轻型井点喷射井点电渗井点管井井点深井井点井点降水地铁土建施工关键技术第67页轻型井点轻型井点设备轻型井点设备包含：滤管、井管、集水总管、连接管、水泵和动力装置。地铁土建施工关键技术第68页滤管：进水设备，通常采取长11.5m，直径38mm或51mm无缝钢管，管壁钻有直径为12 19mm滤孔。骨架外面包以两层孔径不一样生丝布或塑料

20、布滤网。在骨架与滤网之间用塑料管或梯形钢丝隔开，塑料管沿骨架绕成螺旋形。滤网外再绕一层粗钢丝保护网。井点管：直径38mm或51mm、长57m无缝钢管，井点管上端用弯管与总管相连。集水总管：直径100127mm无缝钢管，每段长4m，其上装有与井点管连接短接头，间距0.8或1.2m。抽水设备：依据水泵及动力设备不一样，有干式真空泵、射流泵及隔膜泵等，其抽吸深度与总管负荷相关。其抽吸深度为57m，最大负荷长度分别为100m和120m。轻型井点结构地铁土建施工关键技术第69页喷射井点喷射井点为深层降水，其一层井点可把地下水位降低820m，甚至超出20m。地铁土建施工关键技术第70页电渗井点电渗井点是在

21、降水井点管内侧打入金属棒（钢筋、钢管等），连以导线。方便井点管为阴极，金属棒为阳极，通入直流电后，土料自阴极向阳极移动，称为电泳现象，使土体固结；地下水自阳极向阴极移动，称电渗现象，使软土地基易于排水。地铁土建施工关键技术第71页管井井点管井井点是围绕开挖基坑每隔一定距离（2050m）设置一个管井，每个管井单独用一台水泵（离心泵、潜水泵）进行抽水，以降低地下水位，适合用于渗透系数较大（K=20200m/d）、地下水量大土层中。地铁土建施工关键技术第72页深井井点真空深井井点由井管和滤管组成，并单独配置一台电机和一台真空泵。开动后到达一定真空度，则可到达深层降水目标。适合用于渗透系数较小粘性土或

22、淤泥质粘性土。施工程序：钻孔清孔沉管安装真空泵及电机注意事项：因为井管较长，挖土至一定深度后，自由端较长，井管应与附近支护结构相连，并给予固定。在挖土过程中，要注意保护深井泵，防止挖土机碰撞。每台泵降水服务范围约200 m2 。地铁土建施工关键技术第73页车站深基坑本体稳定性监测 围护墙体水平位移监测 围护墙顶垂直水平位移监测 支撑轴力监测 坑外地下水位监测 基坑外土压力监测坑底隆起对环境影响监测 邻近建筑物垂直位移监测 地下管线垂直、水平位移监测 基坑外地表垂直位移监测五、工程施工监测监测主要内容地铁土建施工关键技术第74页 监测任务三个阶段施工期间安全监测治理工程防治效果监测运行期监测三部

23、分内容 监测目标经过监测，了解变形情况、稳定程度、预测其变形趋势，并及时反馈，以跟踪和控制施工进程。对原有设计与施工组织改进提供最直接依据，对可能出现险情及时发出报警信号，方便调整相关施工工艺和步骤，防止恶性事故发生。做到信息化施工，以期取得最正确经济效益。监测目标和任务地铁土建施工关键技术第75页监测信息反馈与报警监测信息反馈 在正常情况下监测实施月报制度，每个月将监测数据和分析结论提交给业主、监理，在有异常情况下及时提交汇报给业主、监理。 当监测数据出现异常时，马上查找原因，并依据监测数据马上进行反分析加以核查，并将结果及时提交给相关部门。监测报警 每次测量数据均采取计算机软件及时处理，并

24、进行比较，若发觉监测期间内累计变形量和阶段变形量到达一定数值时，应视为异常情况。 监测期间出现异常情况或险情时，监测人员应马上报警，通知业主、监理及相关部门。地铁土建施工关键技术第76页开挖标准： 采取分层、分段、分块、对称开挖土方； 按规范要求进行纵向放坡，禁止掏挖,尽可能缩短围护结构暴露时间； 土方开挖两段时马上跟上基础垫层施工，并形成底层支撑；分层、分段、分块开挖纵向放坡示意图六、基坑开挖地铁土建施工关键技术第77页地铁车站施工方法与分类一：明挖方法明挖顺做二：盖挖法1.盖挖顺做2.盖挖逆做3.半盖挖顺做三：暗挖法（矿山法）地铁土建施工关键技术第78页 车站降水井、格构柱影响范围内土方主

25、要采取人工开挖； 每层、每段土方按先东、西分块次序开挖； 每一侧土方开挖完成后及时进行钢支撑中心点放样并焊接支撑托架； 各层土方之间留设一定宽度开挖平台，开挖平台按3%设单侧坡以利于排水，排水坡为向基底一侧； 依据车站地质条件，纵向放坡坡顶至坡脚总放坡坡度在1:3.5，分层之间局部放坡坡度不陡于1：1.5。土方开挖注意事项地铁土建施工关键技术第79页地铁土建施工关键技术第80页地铁土建施工关键技术第81页地铁土建施工关键技术第82页地铁土建施工关键技术第83页七、砼支撑和钢支撑支撑结构施工砼支撑钢支撑地铁土建施工关键技术第84页 1、砼支撑施工流程定位放灰线扎实找平支地模弹中线绑扎钢筋浇捣混凝

26、土支侧模养护至设计强度下层土方开挖地铁土建施工关键技术第85页支撑施工及完成实例底模均使用整块模板已完成支撑，混凝土表观质量合格吹除清理栈桥梁底垃圾模板缝黏贴胶带进行处理栈桥梁钢筋安装、间距、绑扎符合要求地铁土建施工关键技术第86页支撑施工及完成实例支撑成品尺寸及表观质量合格地铁土建施工关键技术第87页2、钢支撑架设及拆除 基坑开挖到位后及时进行支撑放样工作，在其上准确放出支撑定位十字线，为支撑架设作好准备。随挖随支撑，限时安装钢管支撑，做好基坑排水，降低坑底暴露时间，并及时安装钢支撑并准确施加预应力；第一道钢支撑在基坑开挖前抽槽埋设，第二层及其下面各层均分小段开挖和支撑。每小段在8小时以内安

27、装2根钢支撑并加好预应力，此施工参数在实际施工中不停进行优化调整钢支撑架设总构思地铁土建施工关键技术第88页 大多采取609mm，=14mm钢管支撑； 钢管支撑系统包含支撑杆系及从属构件部分； 支撑杆系包含：主体杆、活络端头及固定端； 从属构件包含三角钢托架及钢楔等部分。钢支撑样式地铁土建施工关键技术第89页 次序部位第一道支撑第二道支撑第三道支撑第四道支撑第五道支撑端头井（斜向）计算轴力（KN/m）302747625805710预加轴力（KN/m）240600500640570标准段计算轴力（KN/m）98510480385预加轴力（KN/m）60410380300 钢支撑架设前，应在围护结

28、构上安装牢靠托架； 每一小段或每个块开挖完以后，尽快架设好对应钢支撑。 钢支撑架设好后马上用千斤顶施加设计要求轴力。 如发觉钢支撑挠度增大，应马上加固或重新施加轴力。钢支撑轴力设计钢支撑架设注意事项：地铁土建施工关键技术第90页支撑编号对号运到现场支撑牛腿位置就位、量距清理平整牛腿面钢支撑就位校正施加预应力紧固钢锲拆除液压千斤顶下一道支撑钢支撑施工流程 加工轴线偏心度控制在10mm以内； 拼装后偏心度应在20mm以内； 安装好后总偏心度小于50mm； 钢支撑标高偏差小于50mm； 水平方向偏差小于100mm。安装精度控制钢支撑施工地铁土建施工关键技术第91页八、结构施工与防水一、基底处理及验收二、垫层施工三、防水层施工四、底板施工五、搭设侧墙脚手架六、侧墙施工七、中板施工八、顶板施工九、站内房屋施工结构施工结构防水“以防为主，刚柔结合，多道防线，因地制宜，综合治理”为标准，采取钢筋混凝土结构自防水体系，以结构自防水为根本，以变形缝、施工缝等接缝