城市地铁施工概论演讲稿.ppt

1、城市地铁施工概论,前 言,轨道交通作为城市重大的公益性基础设施工程，近年来正飞速发展。修建地铁常用的浅埋暗挖技术、明挖、盖挖及盾构，均根据不同的地理环境和水文、地质条件被普遍采用，并不断取得技术进步。本文只是对这些工法作一次系统梳理，同时针对施工现场经常出现的一些关键技术提出对策。,第一章 城市地下工程浅埋暗挖技术 一、概述 在城市软弱围岩地层中，在浅埋条件下修建地下工程，以改造地质条件为前提，以控制地表沉降为重点，以格栅（或其他钢结构）和锚喷作为初期支护手段，遵循“新奥法”大部分原理，按照“十八字”原则（即管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测）进行隧道的设计和施工，谓之城市地下工程

2、浅埋暗挖技术。,“新奥法”的核心是以维护和利用围岩的自承能力为基点，使围岩成为支护体系的组成部分，支护在与围岩共同变形中承受的是形变应力，因此要求初期支护有一定柔度以利用和充分发挥围岩的自承能力。而作用于浅埋隧道上的地层压力是覆盖层的全部或部分土柱重，其地层压力和支护的刚柔度关联不大，从减少地表沉陷的城市要求角度出发，还要求初期支护有一定刚度。设计时并没有充分考虑利用围岩的自承能力。这正是浅埋暗挖技术与“新奥法”的不同点。 但是，浅埋暗挖技术仍然遵循了“新奥法”施工的大部分原则，如以锚喷作为初期支护手段；尽量减少围岩扰动，要求周边圆顺避免棱角突变处应力集中；初支与围岩密贴；量测信息反馈指导设计

3、施工等。,二、浅埋暗挖与“新奥法”（NATM）,三、浅埋暗挖技术的特点,浅埋暗挖技术从减少城市地表沉陷考虑，还必须辅之与其他配套技术，如地层加固、降水等。从工程条件出发，还必须熟悉在不同条件下的马头门开挖，断面变化地高（诸如扩大爬高转弯等）开挖，由明挖进入暗挖的破桩，分部开挖完成 自下而上的二次衬砌前的“托梁换柱”以实现“力的转换”以确保安全等诸多关键技术。 浅埋暗挖的另一个特点是十分讲究施工方法的选择，尤其是地铁车站多跨结构和大跨结构。一个合理的机构型式和正确的施工方法能起到事半功倍的作用。,四、常用的单跨隧道浅埋暗挖方法,1.开挖方法选择 根据开挖断面大小，在一般条件下有如图1所示的开挖方

4、法。,2.施工顺序 各种施工方法的施工顺序如图2所示,3.台阶法施工 台阶法是最基本、运用最广泛的施工方法，而且是实现其它施工方法的重要手段。当开挖断面较高时可进行多台阶施工，每层台阶的高度常用3.54.5m，或以人站立方便操作选择台阶高度。台阶长度的选择参见图3示：,进行台阶开挖时的辅助施工方法 环状开挖留核心土并设锁脚锚管,下台阶除可一次开挖外，根据地质条件又可分别选用图5所示的开挖方法：,初次支护背后注浆,特殊不良地质条件在上台阶的底部设临时仰拱，或者在上台阶的拱顶下设临时立柱，有利于减少围岩的收敛和拱顶的下沉。,4.CD法和CRD法（中隔墙法和交叉中隔墙法）,CD、CRD法施工效果对比

5、,CRD工法施工实例,5.PBA法,6.双侧壁导坑法,双侧壁导坑法工程实例,五、单跨隧道分部开挖完成及进行二次衬砌应遵循的原则,六、城市地铁车站暗挖施工,1.侧洞法,1、CRD法开挖左、右洞包括初支和施工支护；、柱底纵梁和钢管柱；、左右洞底板； 、分边墙和左、右洞楼板；、左、右洞其余边墙和拱部； 6、中洞上台阶环形开挖；、中洞拱部；8、中洞楼板以上土方开挖；、中洞楼板；10、中洞其余部份开挖；、中洞底板。,2. PBA法,1、上下导坑错开距离开挖（包括初支）；、孔桩开挖、底纵桩、中柱边桩、顶纵梁；3、中洞上台阶开挖（包括初支）；4、左右洞上台阶开挖（包括初支）；、中洞拱部衬砌；、侧洞拱部衬砌；

6、7、楼板以上土体开挖；、楼板浇砼；9、剩余部分土体开挖；、底板及底部边墙衬砌；、站台板浇筑。,3.中洞法,1、用CRD法开挖中洞（包括初期支护和施工支护）；、中洞底板底纵梁；、钢管柱、楼板；、柱顶纵梁和中洞拱部；5、用台阶法开挖左、右洞；、左右洞底板；、左右洞部分边墙和楼板；、左右洞其余边墙和拱部。,4.柱洞法,1、台阶法开挖柱洞（包括初期支护和施工支护）；、底纵梁、中柱、顶纵梁；3、中洞上台阶开挖；、中洞拱部；5、用台阶法开挖中洞楼板以上部分；、中洞楼板；7、中洞其它部分开挖；、中洞底板；9、台阶开挖左右洞；、左右洞底板；、左右洞部分边墙和楼板；、左右洞其余边墙和拱部。,5.分离岛式车站施工

7、方法,七、浅埋暗挖二十问,一问：“十八字方针”是什么？,二问：超前小导管注浆的作用是什么？,三问：关于地下水的问题，在地下工程施工中，“成也是水，败也是水”的含义是什么？,四问：初支格栅节点螺栓，都能拧紧吗？拧不紧怎么办？,五问：上半断面台阶有多长？何时封闭成环？,六问：工程周边管网调查清楚了吗？有何对策？,七问：天天都量测，然而你重视分析量测成果吗？即时采取对策吗？,八问：二次衬砌的保护层有何作用？迎水面的保护层也重要吗？,九问：正台阶分层开挖，台阶有坡度吗？,十问：初支背后和二衬背后都注浆吗？何时注浆？注什么浆液？,十一问：二衬导墙是怎么回事？为什么要与仰拱同时浇注？,十二问：你在乎竖井周

8、边堆土的荷载和动载影响吗？,十三问：开马头门有什么原则？,1、马头门加固环 2、超前管棚 3、上半断面开挖 4、下半断面开挖,十五问：掌子面都需要封闭吗？,十四问：大断面采用CRD或双侧壁导坑施工，完成初次支护后，是采用分部二衬还 是使用台车进行全断面衬砌？,十六问：为什么坍方、冒顶、流沙、涌水多出现在风道或出入口、人防段换乘通道地段？,十八问：双连拱区间隧道如何施工？,十九问：如何实现暗挖隧道的机械化施工?,十七问：任何地质条件都必须采用小导管超前予注浆吗？,二十问：请谈谈暗挖隧道的通风方式,第二章 地铁车站盖挖法逆作施工,一、概述 先施作车站周边围护桩和结构主体桩柱，然后将结构盖板置于桩（

9、围护桩）、柱（钢管柱或混凝土柱）之上，自上而下完成土方开挖和边墙、中隔板及底板衬砌的施工方法，谓之盖挖逆作法。,快速覆盖，缩短中断交通的时间； 自上而下由顶板、中隔板及水平支撑，刚度大，在一个相对安全环境里作业； 占地少，回填量小；可分层施工，也可分左右两幅施工，交通道改灵活； 不受季节影响，无冬施要求，低噪音，少扰民； 设备简单，不需大型设备，操作空间大，操作环境相对好。,二、盖挖逆作法的施工特点 盖挖逆作法是在明挖内支撑基坑基础上发展起来的。施工过程中不需设置临时支撑， 而是借助结构顶板、中隔板自身的水平刚度和抗压强度，实现对基坑围护桩（墙）的支护作用。其工法特点是：,三、盖挖逆作法的施工步骤： 简言之，其施工步骤为：一柱、二盖、三板、四墙、五底。,四、盖挖逆作法的关键技术,五、盖挖逆作实施过程容易被忽略的几个问题,第三章 地铁明挖施工,一、概述 城市地铁车站、区间及相关配套的风道、出入口、行车线等工程，只要条件许可，应优先考虑采用明挖施工。因为不论从施工的难易程度、工程造价、工期、风险等考虑，明挖法都有明显优势。 明挖法是在以桩锚体系、桩撑体系及土钉墙作为围护结构，进行土方开挖和主体结构施作。其主体结构多为两层或多层框架式结构型式。,.明挖车站框架式结构图,二、前期准备工作,三、围护结构,（一）钻孔灌注桩,1、钻孔灌注桩施工流程,2、钻孔常见故障,3、钻孔桩水下混凝土