地铁施工交流材料课件.pptx

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1、地铁施工交流材料,汇报主要内容,一、地铁基础知识简介,地铁概念,地铁 英文为Metro或Subway，通常指地下铁路，亦简称为地下铁，狭义上专指在地底运行为主的城市铁路系统或捷运系统；但广义上，由于许多此类的系统为了配合修筑的环境，可能也会有地面化的路段存在，因此通常涵盖了都会地区各种地底与地面上的高密度交通运输系统。,地铁概念,一、地铁基础知识简介,地铁发展概况,自1863年伦敦建成世界上第一条地铁以来，目前世界上已有40多个国家和地区的100余座城市都建造了地铁。线路总长度超过了7000公里。,一、地铁基础知识简介,地铁发展概况,在我国，第一条地铁线路始建于1965年7月1日，1969年1

2、0月1日建成通车，使北京成为中国第一个拥有地铁的城市。,一、地铁基础知识简介,地铁发展概况,已建成地铁的城市,一、地铁基础知识简介,地铁发展概况,一、地铁基础知识简介,地铁的构成,地铁的构成,一、地铁基础知识简介,控制中心,一、地铁基础知识简介,车辆段,一、地铁基础知识简介,车站,车站主要由公共区、设备区、出入口、风道、风井、无障碍电梯等组成。,一、地铁基础知识简介,车站,主体结构 是车站的围护结构及承重结构，包括底板、侧墙、立柱、中板、顶板。,一、地铁基础知识简介,车站,内部结构 站台板、轨顶风道、楼梯、填充墙等。,一、地铁基础知识简介,车站,一、地铁基础知识简介,车站,车站类型：按线路敷设

3、形式分类可分为地面站、地下站、高架站。,一、地铁基础知识简介,车站,车站类型：按车站站台形式可分为岛式、侧式、岛侧结合式等。,一、地铁基础知识简介,车站,按运营性质可分类：终点站 一般中间站 中间折返站 换乘站,一、地铁基础知识简介,车站,车站类型：按运营性质可分为中间站、中间折返站、换乘站、终点站。,一、地铁基础知识简介,车站,车站换乘方式,一、地铁基础知识简介,车站,通道换乘,一、地铁基础知识简介,车站,节点换乘,一、地铁基础知识简介,车站,平行换乘,一、地铁基础知识简介,车站,车站类型：地下车站按结构形式可分为明挖站、明暗挖结合站和全暗挖站。浅埋车站多采用明挖结构形式，一般为矩形断面，可

4、设计为单层、双层或多层等形式，其中岛式两层站运用最为普遍。,设计与施工,一、地铁基础知识简介,区间隧道,区间隧道结构包括:行车隧道、渡线、折返线、存车线、联络线、其它附属建筑物,一、地铁基础知识简介,区间隧道,一、地铁基础知识简介,行车隧道,区间隧道,一、地铁基础知识简介,渡线,施工方法,二、区间施工方法介绍,区间隧道结构工法包括:明挖法矿山法(也叫钻爆法、新奥法）掘进机（盾构、TBM）其它特殊方法，如沉管法等,明挖法,二、区间施工方法介绍,特点：优点：作业面多、速度快、工期短、造价低等；缺点：往往涉及大量的征地拆迁和地下管线迁改。,明挖法,二、区间施工方法介绍,适用场合：线路浅埋、地面交通和

5、环境条件允许、结合物业开发、结合旧城改造。结构形式：由主体结构和围护结构共同组成的现浇混凝土结构或拼装式结构。一般为矩形断面。,掘进机法,二、区间施工方法介绍,掘进机法,二、区间施工方法介绍,优点：工程地质和水文地质适用条件广泛,安全、快速、环保、质量优良缺点：前期设备投资大、工作井准备时间长、施工方案对盾构机的依赖性强,钻爆法,二、区间施工方法介绍,特点：利用围岩的自承受能力和开挖面的空间约束作用，通过必要的支护、加固、测量、监控等措施进行施工的方法。优点：可多工作面开展，容易控制工期，造价较高。缺点：工艺流程多，工艺复杂，施工难度大，风险较大、质量难保证。,钻爆法,二、区间施工方法介绍,适

6、用场合：不适合明挖及盾构施工情况下，例如隧道交叉地段（断面不规则），受地面交通和地面环境制约不允许采用明挖法。结构形式：由初期支护和二衬组成的复合式结构，并根据地层情况采取一些必要的辅助工程措施。,方法分类,三、车站施工方法介绍,明挖法-适用条件,三、车站施工方法介绍,适用条件：车站站位在道路以外,不影响交通和管线及地面附作物,三、车站施工方法介绍,东圃二马路,黄 埔 大 道 东,车站主体,适用条件：车站在道路范围内，但交通可以疏解、管线可以迁改,明挖法-适用条件,三、车站施工方法介绍,明挖法-围护结构形式,地下连续墙,放坡开挖+搅拌桩加固,钻孔咬合桩,钻孔灌注桩+止水帷幕,土钉墙,SMW桩,

7、人工挖孔桩,地下连续墙：防水效果好,造价较高,三、车站施工方法介绍,明挖法-围护结构形式,普通槽壁机,双轮铣槽壁机,三、车站施工方法介绍,明挖法-围护结构形式,地下连续墙,放坡开挖+搅拌桩加固,钻孔咬合桩,钻孔灌注桩+止水帷幕,土钉墙,SMW桩,人工挖孔桩,钻孔咬合桩平面布置示意图,三、车站施工方法介绍,明挖法-围护结构形式,地下连续墙,放坡开挖+搅拌桩加固,钻孔咬合桩,钻孔灌注桩+止水帷幕,土钉墙,SMW桩,人工挖孔桩,三、车站施工方法介绍,明挖法-围护结构形式,地下连续墙,放坡开挖+搅拌桩加固,钻孔咬合桩,钻孔灌注桩+止水帷幕,土钉墙,SMW桩,人工挖孔桩,三、车站施工方法介绍,明挖法-围

8、护结构形式,地下连续墙,放坡开挖+搅拌桩加固,钻孔咬合桩,钻孔灌注桩+止水帷幕,土钉墙,SMW桩,人工挖孔桩,可在粘性土、砂土、砂砾、泥岩、硬粘土层、软岩以及含有少量卵石地层等地质条件下施工，均具有良好的施工能力。从庙头站地质情况看是符合TRD施工地质条件的。,地质断面图,三、车站施工方法介绍,TRD适应底层,TRD工法是向地下插入切割箱至设计成墙深度，主机沿成墙方向横向移动，带动切割刀具横向切割地层，首先注入挖掘液先行挖掘一段距离，然后回撤挖掘至原处，再向土体内注入固化液并与原状土体充分混合搅拌，形成等厚连续的水泥土搅拌墙。,TRD工法施工,三、车站施工方法介绍,TRD施工工艺,物探,人工挖

9、探,实地调查：考虑管线及障碍物的存在会影响TRD成墙的连续性，施工前应首先掌握工程地质及环境情况，分别采用物探及人工挖探的方式探明地下障碍物及管线情况。,TRD施工工序,三、车站施工方法介绍,中铁十二局集团有限公司,TRD设备组装,后台组装,机械及后台组装：施工前完成TRD设备组装，同时完成后配套组装（水泥罐、螺旋机、搅拌机、注浆机、空压机、电路、水路等配套设施），并调试正常运行。,三、车站施工方法介绍,TRD施工工序,测量导线点,施工放样,测量放线：根据技术交底采用全站仪进行测量放线，满足精度要求。,三、车站施工方法介绍,TRD施工工序,开挖导槽、吊放预埋箱,开挖前准备：1、开挖导槽和预埋穴

10、，并将预埋箱吊放入预埋穴；2、考虑TRD机械平稳行走，需在导槽边铺设3cm厚钢板；3、根据墙体设计深度进行刀箱组装。,铺设钢板、刀箱组装,三、车站施工方法介绍,TRD施工工序,先行挖掘：切割箱打入土体至设计深度后，横向切割土体，同时注入挖掘液（膨润土），每立方被搅拌土体膨润土掺入量控制在3050kg，挖掘液注浆压力控制在1.5Mpa左右。48小时内的推进长度不得大于30米。,先行挖掘,先行挖掘,切割箱打入土体,三、车站施工方法介绍,TRD施工工序,中铁十二局集团有限公司,回撤搅拌：待先行挖掘完成该区段后再回撤搅拌，将加入膨润土的土体充分混合搅拌，确保其混合泥浆流动度控制在160mm240mm。

11、,回撤搅拌,回撤搅拌,三、车站施工方法介绍,TRD施工工序,固化搅拌成墙：水泥掺量应根据土质条件及要求的水泥土强度确定，计算出土体体积及质量，控制水泥掺量为25%。水灰比取1.21.4。固化液混合泥浆流动度宜控制在180mm220mm，固化液注浆压力2Mpa。注浆成墙的同时将置换出的泥浆集中处理。,固化搅拌成墙,后台注浆,三、车站施工方法介绍,TRD施工工序,置换土及时覆盖,置换土处理：将施工中产生的废弃泥浆统一堆放，集中处理，待晾晒后及时外运。,晾晒两天后及时外运,三、车站施工方法介绍,TRD施工工序,刀箱拆解,刀箱拆解：施工结束后进行刀箱拆解，清洗干净后分类整齐堆码，以备周转。,清洗堆码,

12、三、车站施工方法介绍,TRD施工工序,1、施工前掌握地质情况，查明不利地质及地下障碍物的详细情况，清除地下的瓦砾、废管、木桩、混凝土块等杂物，影响TRD施工的管线要提前改迁，后方可施工。2、施工中应经常检查链状刀具的工作状态及刀头磨损度，及时维修、更换和调整施工工艺。3、后续施工的墙体宜搭接已成型墙体不宜小于500mm，严格控制搭接区域的推进速度，使固化液与混合泥浆充分混合搅拌，确保搭接质量。4、转角施工时，为保证接缝质量，每到转角处都应向墙体外侧多施工1延米，形成十字形式的转角接头。5、TRD施工质量控制要求：水泥土搅拌墙深偏差控制值为+30mm，墙体定位偏差控制值25mm，墙厚偏差控制值为

13、30mm，墙体垂直度控制在1/250 以内。开挖土方前，应检验墙身水泥土的强度和抗渗性能，要求墙体抗渗系数应110-7 cm/s，28天无侧限抗压强度应0.8MPa，方可进行基坑开挖。,TRD控制要点,三、车站施工方法介绍,三、车站施工方法介绍,明挖法-围护结构形式,地下连续墙,放坡开挖+搅拌桩加固,钻孔咬合桩,钻孔灌注桩+止水帷幕,土钉墙,SMW桩,人工挖孔桩,三、车站施工方法介绍,明挖法-围护结构形式,地下连续墙,放坡开挖+搅拌桩加固,钻孔咬合桩,钻孔灌注桩+止水帷幕,土钉墙,SMW桩,人工挖孔桩,三、车站施工方法介绍,明挖法-围护结构形式,地下连续墙,放坡开挖+搅拌桩加固,钻孔咬合桩,钻

14、孔灌注桩+止水帷幕,土钉墙,SMW桩,人工挖孔桩,三、车站施工方法介绍,明挖法-围护结构形式,地下连续墙,放坡开挖+搅拌桩加固,钻孔咬合桩,钻孔灌注桩+止水帷幕,土钉墙,SMW桩,人工挖孔桩,三、车站施工方法介绍,明挖法-围护结构形式,地下连续墙,放坡开挖+搅拌桩加固,钻孔咬合桩,钻孔灌注桩+止水帷幕,土钉墙,SMW桩,人工挖孔桩,土钉墙土钉、泄水管与钢筋网,土钉墙表面,三、车站施工方法介绍,明挖法-围护结构形式,地下连续墙,放坡开挖+搅拌桩加固,钻孔咬合桩,钻孔灌注桩+止水帷幕,土钉墙,SMW桩,人工挖孔桩,适用于场地开阔条件,造价低,三、车站施工方法介绍,明挖法-围护结构形式,地下连续墙,

15、放坡开挖+搅拌桩加固,钻孔咬合桩,钻孔灌注桩+止水帷幕,土钉墙,SMW桩,人工挖孔桩,三、车站施工方法介绍,明挖法-支撑体系形式,钢支撑,锚索,混凝土支撑,钢支撑体系（支撑围檩格构柱联系梁）,钢支撑,三、车站施工方法介绍,明挖法-支撑体系形式,钢支撑,锚索,混凝土支撑,钻孔桩+预应力锚索+混凝土腰梁,钢管桩+预应力锚索+钢土腰梁,三、车站施工方法介绍,明挖法-支撑体系形式,钢支撑,锚索,混凝土支撑,三、车站施工方法介绍,1、施工钻孔桩2、第一层土方开挖3、施工冠梁4、第二层土方拉槽5、第一道钢支撑架设6、台阶土方开挖、喷射砼7、第三层土方拉槽8、台阶土方开挖、喷射砼9、第四层土方拉槽10、第二

16、道钢支撑架设11、台阶土方开挖、喷射砼12、第五层土方拉槽13、第三道钢支撑架设14、台阶土方开挖、喷射砼15、人工清底,基坑土方开挖横剖面图,三、车站施工方法介绍,基坑开挖原则：车站土方开挖采用“纵向分段，竖向分层，中部拉槽”的方法。基坑施工支护充分考虑土的时空效应，随挖随支护，支撑随挖随撑，快挖快撑。,明挖车站施工步序图,第一步：施工钻孔灌注桩,第二步：施工冠梁及挡墙,第三步：开挖基坑，随开挖随架设支撑。,第四步：施做底板垫层，铺设防水层，施做结构底板。,第五步：拆除第三道支撑，铺设边墙防水层，施做地下二层边墙，柱和楼板结构。,第六步：拆除第二道支撑，铺设边墙防水层，施做地下一层边墙，柱和

17、顶板结构。,第七步：施做顶板防水层、保护层,第八步：拆除第一道支撑，回填基坑，恢复路面。,盖挖法概念,盖挖法 是先盖后挖，即先以临时 路面或结构顶板维持地面畅通再向下工。,三、车站施工方法介绍,盖挖法,盖挖法施工特点,三、车站施工方法介绍,盖挖法-盖挖顺作（铺盖法）,三、车站施工方法介绍,盖挖法-盖挖顺作（铺盖法）,三、车站施工方法介绍,南风道,北风道,开挖出土,开挖出土,盖挖军用梁临时路面体系形成后，从中间各采用3台反铲接力往两端后退式开挖，分别以南侧、北侧风道作为主要出土口。,结构,土方开挖方向,军用梁路面,土方开挖方向,盖挖法-盖挖顺作（铺盖法）,三、车站施工方法介绍,基坑开挖顺序：地面

18、以下2m范围，与军用梁安装同步进行；地面以下25.5m范围，由车站两端向车站中心采用挖掘机开挖；地面以下5.5168m范围开挖由车站中心向车站两端分三层，利用第二阶段的路面运土。结构施工顺序：区段的长度20m左右,随土方开挖由中间向两端分段分层流水施工。,盖挖法-盖挖顺作（铺盖法）,三、车站施工方法介绍,临时墩,军用梁路面,换 撑,换 撑,盖挖法-盖挖顺作（铺盖法）,三、车站施工方法介绍,围护桩成孔作业,军用梁基槽开挖,军用梁安装,预制盖板安装,盖挖法-盖挖顺作（铺盖法）,三、车站施工方法介绍,沥青砼路面恢复,铺盖车站开挖及内支撑架设,铺盖车站风道基坑兼作施工通道,盖挖法-盖挖逆作,三、车站施

19、工方法介绍,盖挖逆作法利用未开挖的土体作为土模浇筑顶板，以后的工作都是在顶板覆盖下进行，即自上而下逐层开挖并建造主体结构直至底板。,盖挖法车站施工技术,三、车站施工方法介绍,盖挖法-盖挖逆作,三、车站施工方法介绍,顶板侧墙预留钢筋,顶板土模施工,盖挖法-盖挖逆作,三、车站施工方法介绍,侧墙施工,中板施工,盖挖法-盖挖半逆作,三、车站施工方法介绍,盖挖半逆作法利用未开挖的土体作为土模浇筑顶板，在顶板的保护下开挖至基坑底部，自下而上施工底板、侧墙及中板。,盖挖法-盖挖半逆作,三、车站施工方法介绍,下翻梁及钢管柱节点,喷锚支护,盖挖法-盖挖半逆作,三、车站施工方法介绍,顶板半明半盖,工程实例,三、车

20、站施工方法介绍,工程实例,三、车站施工方法介绍,二期盖挖段,一期盖挖段,三期明挖段,辽阳西路,1#楼,2号出入口,2号风亭,1号出入口（预留）,1号风亭,3号出入口（预留）,2#楼,3#楼,南 京 路,南京路300、302号,4号出入口,工程实例,三、车站施工方法介绍,盖挖半逆作段,盖挖逆作段,明挖段,辽阳西路,1#楼,2号出入口,2号风亭,1号出入口（预留）,1号风亭,3号出入口（预留）,2#楼,3#楼,南 京 路,南京路300、302号,4号出入口,盖挖顺作段,施工照片,三、车站施工方法介绍,孔位偏差检测,旋挖钻机就位,施工照片,三、车站施工方法介绍,桩侵限处理,桩控制较好,施工照片,三、

21、车站施工方法介绍,机械破桩头理,人工破桩头,施工照片,三、车站施工方法介绍,冠梁及支撑施工,基坑开挖前,施工照片,三、车站施工方法介绍,基坑全景,基坑开挖,施工照片,三、车站施工方法介绍,综合接地,施工照片,三、车站施工方法介绍,防水施工,施工照片,三、车站施工方法介绍,钢筋施工,施工照片,三、车站施工方法介绍,模板及支架,施工照片,三、车站施工方法介绍,侧墙模板及支架,四、浅埋暗挖施工技术,浅埋暗挖概念,四、浅埋暗挖施工技术,相关概念解释,竖井：垂直于地面进入地下施工车站及区间的施工通道，常用的临时施工竖井尺寸为5*8m，形状有矩形、圆形、椭圆形，盾构吊出井及车站风井竖井根据设备及设计需要确

22、定。一般为倒挂井壁施工。,四、浅埋暗挖施工技术,相关概念解释,斜井：斜井与竖井相对，斜井带有一定角度，规范允许最大坡度为12%，通过现场实际极限坡度可以做到20%。单车道斜井一般为5*5m。,四、浅埋暗挖施工技术,相关概念解释,锁口圈：竖井顶部钢筋混凝土结构，主要是起到防止竖井塌方、竖井井壁下沉等作用。,四、浅埋暗挖施工技术,相关概念解释,横通道：当竖井未直接设置在隧道正上方或者区间隧道为双线时，竖井进入区间或车站主体的施工通道。,四、浅埋暗挖施工技术,相关概念解释,马头门：在立井（竖井）井筒与平巷（横通道）的连接处，空间较大，顶斜，剖面形似马头的巷道道。是矿上的叫法，现在在洞壁开口的位置都叫

23、马头门，属于风险较大点。,四、浅埋暗挖施工技术,相关概念解释,掌子面：坑道施工中的一个术语，开挖坑道（采煤、采矿或隧道工程中）不断向前推进的工作面，正对着你的那个不断向前移动的工作面。,四、浅埋暗挖施工技术,相关概念解释,开挖,十八字方针,四、浅埋暗挖施工技术,十八字方针,四、浅埋暗挖施工技术,管超前：开挖拱部土体自稳能力差，自立时间短，土体凌空后极易坍塌，采用超前支护的各种手段主要提高土体的稳定性，控制下沉，防止围岩松弛和坍塌。,严注浆：导管超前支护后，立即进行压注水泥浆或其它化学浆液，填充围岩空隙，使隧道周围形成一个具有一定强度的壳体，以增强围岩的自稳能力，确保开挖过程中的安全。,十八字方

24、针,四、浅埋暗挖施工技术,短进尺：一次注浆，一次开挖或多次开挖，土体暴露时间越长，进尺越大，土体坍塌的危险就越大，所以一定要严格限制进尺的长度。在施工中可采取预留核心土，目的除减少开挖时间外，预留的土体还可以平衡掌子面的土体，防止滑塌。,强支护：在松散地层中施工，大量土体的重力会直接作用于初期支护结构上，初期支护必须十分牢固，具有较大的刚度，以控制初期结构的变形，保证结构的稳定。,十八字方针,四、浅埋暗挖施工技术,快封闭：在台阶法施工中，如上台阶未封闭成环，变形速度较快，为有效控制围岩松弛，必须及时采用临时仰拱或使支护体系成环。,勤量测：结构的受力最终都表现为变形，可以说，没有变形（微观的），

25、结构就没有受力。按照规定频率对规定部位进行监测，掌握施工动态，调整施工参数并设置各部位的变形警戒值，是浅埋暗挖法施工成败的关键。,管棚超前小导管超前注浆,超前预加固,施工顺序,四、浅埋暗挖施工技术,超前预加固管棚,适用地层穿越软弱地层、破碎带；出入口、浅覆盖地带；下穿河床、湖底或海底；下穿高速公路、铁路及各种建筑物地基；横通道马头门位置。,四、浅埋暗挖施工技术,超前预加固管棚,管棚作用,四、浅埋暗挖施工技术,管棚施工方法,超前预加固管棚,四、浅埋暗挖施工技术,超前预加固超前灌浆,四、浅埋暗挖施工技术,超前预加固超前灌浆,灌浆工艺,孔口封闭灌浆 1、全孔一次灌浆 一次成孔，设置孔口管，设置止浆墙

26、或止浆岩盘，全孔一次注浆。2、分段灌浆 设置孔口管、止浆墙，分段钻进，分段注浆。工艺简单，施工方便。,四、浅埋暗挖施工技术,水平袖阀管灌浆 水平袖阀管注浆是一种精细的注浆方法，即先施作袖阀管，在袖阀管内插入止浆塞(水囊、气囊或皮碗式)进行分段注浆。施工过程包括：钻孔、下管、灌注套壳料、注浆。注浆压力大，定点、定量、重复注浆,超前预加固超前灌浆,四、浅埋暗挖施工技术,超前预加固超前灌浆,四、浅埋暗挖施工技术,利用工程钻机在注浆加固区域打设注浆孔，注浆孔内预先下入特制带有孔眼的被称之为“袖阀管”的注浆花管，管上每隔33cm-35cm钻一组46mm或48mm的射浆孔，每组孔的纵向长度10cm-12c

27、m，每组射浆孔的外部包裹橡皮套，注浆时起到逆止阀门的作用；,超前预加固超前灌浆,四、浅埋暗挖施工技术,袖阀管与孔壁间填入凝结后具备一定强度的被称之为“套壳料”的浆液，浆液凝固后封闭袖阀管与钻孔壁之间的环状空间，防止注浆时浆液到处流窜；待套壳料具有一定强度后，在袖阀管内放入带双止浆塞的注浆管进行注浆，在橡皮套和止浆塞的配合下，迫使浆液只在一个注浆段范围内开环（即挤破套壳料）而进入地层，经过凝胶硬化后充填和堵塞地层中的空隙，从而改良土体。,超前预加固超前灌浆,四、浅埋暗挖施工技术,优点:能实现真正意义上的定域、定压、定量、往复精细注浆，注浆施工质量有保证；缺点:对机械设备要求高，如果地层情况恶劣则

28、需要使用水平套管钻机、恒压低流速大流量注浆泵等比较昂贵的施工机械，同时往复注浆需要的注浆工期较长(是正常注浆施工工期的2倍)。适用范围：理论上水平袖阀管注浆适合所有的水平注浆施工，但由于施工成本较高和施工速度较慢，一般仅在特别困难的地层或特别重大风险源注浆加固中采用。,水平旋喷桩 旋喷形成桩土体相互咬接以同心圆形式在隧道拱顶及周边形成封闭的水平旋喷桩帷幕体。效果好，可插入型钢。施工难度大，需专用设备，浆液浪费严重。,超前预加固超前灌浆,四、浅埋暗挖施工技术,一次成孔分段注浆 与袖阀管类似，可以实现定点、定量，不需要管和套壳料，通过注浆管上的水袋、气袋、模袋等进行止浆，实现分段注浆。一般为后退式

29、注浆。效果好，方便，需要专业工人操作。,超前预加固超前灌浆,四、浅埋暗挖施工技术,超前预加固超前灌浆,灌浆材料,材料要求凝胶固化时间可控制在一定时间内，并可以调整;具有较高的强度，包括粘结强度与抗压强度;浆液固化后无收缩现象;较强的抗老化性和防渗透能力;对人体无害，无污染，无腐蚀;材料来源丰富，价格低;浆液配制方便，操作简单。,材料种类 水泥浆 水泥-水玻璃双液浆 化学浆液 改性水玻璃,四、浅埋暗挖施工技术,超前预加固超前灌浆,适用范围,四、浅埋暗挖施工技术,超前预加固超前灌浆,四、浅埋暗挖施工技术,超前预加固超前灌浆,四、浅埋暗挖施工技术,超前预加固超前灌浆,四、浅埋暗挖施工技术,四、浅埋暗

30、挖施工技术,超前预加固超前灌浆,工程实例,四、浅埋暗挖施工技术,开挖,四、浅埋暗挖施工技术,开挖,四、浅埋暗挖施工技术,开挖-光面爆破,光面爆破作用原理：光面爆破是周边眼同时起爆，各炮眼的冲击波向其四周作径向传播，相邻炮眼的冲击相遇，则产生应力波的叠加，并产生切向拉力，拉力的最大值发生在相邻炮眼中心连线的中点，由于岩石,四、浅埋暗挖施工技术,开挖-光面爆破,光面爆破作用原理：抗拉强度远小于抗压强度，当岩体的极限抗拉强度小于此拉力时，岩体便被拉裂，在炮眼中心连线上形成裂缝，随后，爆炸气的膨胀合裂缝进一步扩展，形成平整的爆裂面。,四、浅埋暗挖施工技术,开挖-光面爆破,光面爆破参数选择：周边眼距E

31、当炮眼直径d=35-45mm时，周边眼距E=（10-18）d。常为500-700mm。在坚硬稳固岩层中，眼距可取大值；对于小断面或跨度较小时，眼距取小值；地铁区间一般取350-450mm。,四、浅埋暗挖施工技术,开挖-光面爆破,光面爆破参数选择：光面层厚度W 光面层是指由周边眼爆落的一层岩石厚度，也就是周边眼的最小抵抗线。光面层厚度一般为：W=（1820）d；常为600-800mm。地铁区间一般取500-600mm。,四、浅埋暗挖施工技术,开挖-光面爆破,光面爆破参数选择：线装药密度：当预留光面层爆破时，QX=150-200g/m；当全断面一次光面爆破时，QX=200-300g/m。,四、浅埋

32、暗挖施工技术,开挖-光面爆破,光面爆破参数选择：装药结构：包括连续装药结构、不偶合装药结构、空气间隔装药结构等。通常使用空气间隔装药方式。,四、浅埋暗挖施工技术,开挖-光面爆破,光面爆破参数选择：周边眼的起爆 为保证周边眼同时起爆，一般通常使用导爆索或同段毫秒雷管起爆。,四、浅埋暗挖施工技术,开挖-光面爆破,光面爆破参数选择：周边眼的起爆 由于光面爆破孔是最后起爆，导爆索有可能遭受超前破坏。为保证周边孔准爆，对光面爆破孔可采用高段延期雷管与导爆索的双重起爆法。,四、浅埋暗挖施工技术,开挖-施工方法,开挖,四、浅埋暗挖施工技术,开挖-施工方法,四、浅埋暗挖施工技术,开挖-施工方法,全断面法：全段

33、面法主要适用-级围岩，地铁区间的单洞单线隧道较为适用。,四、浅埋暗挖施工技术,开挖-施工方法,四、浅埋暗挖施工技术,开挖-施工方法,台阶法：台阶法施工就是将结构断面分成两个或几个部分，即分成上下两个断面或几个工作面，分步开挖。适用于单洞单线区间IV-VI级围岩，或I-III级围岩大断面洞室。,四、浅埋暗挖施工技术,开挖-施工方法,四、浅埋暗挖施工技术,开挖-施工方法,四、浅埋暗挖施工技术,开挖-施工方法,CD法和CRD法：CD、CRD法主要适用于地层较差和不稳定岩体，且地面沉降要求严格且洞室跨度不是特别大的的地下工程施工。地铁出入口暗挖段、竖井横通道一般采用此工法。在CD工法的基础上加设临时仰

34、拱，即CRD工法。,四、浅埋暗挖施工技术,开挖-施工方法,暗挖CRD法施工步序,四、浅埋暗挖施工技术,开挖-施工方法,CRD法开挖效果图,四、浅埋暗挖施工技术,开挖-施工方法,各部封闭成环的时间短，结构受力均匀，形变小，且由于支护刚度大，施工时隧道整体下沉微弱，地层沉降量不大，而且容易控制。,由于地层软弱，断面较小，只能采取小型机械或人工开挖及运输作业，且分块太多，工序繁多、复杂，进度较慢。临时支撑的施作和拆除困难、成本较高,四、浅埋暗挖施工技术,开挖-施工方法,双侧壁导坑法：是将大跨度分成三个小跨度进行作业，主要适用于地层较差、断面很大、三线或多线大断面地下工程。地铁主要用于暗挖车站、大断面

35、区间、拱盖法车站拱部开挖。,四、浅埋暗挖施工技术,开挖-施工方法,施工工序,四、浅埋暗挖施工技术,开挖-施工方法,施工工序,特大断面洞室：当地质条件差、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、拱盖法等方法施工，其核心思想是变大断面为中小断面，提高施工安全度。,四、浅埋暗挖施工技术,开挖-施工方法,施工工序,中洞法：先开挖中间部分（中洞），在中洞内施作梁、柱结构，然后再开挖两侧部分（侧洞），并逐渐将侧洞顶部荷载通过中洞初期支护转移到梁、柱结构上。中洞施工中一般采用CDCRD或双侧壁导航法进行施工。,四、浅埋暗挖施工技术,开挖-施工方法,施工

36、工序,侧洞法：先开挖两侧部分（侧洞），在侧洞内做梁、柱结构，然后再开挖中间部分（中洞），并逐渐将中洞顶部荷载通过初期支护转移到梁、柱上，这种施工方法在处理中洞顶部荷载转移时，相对于中洞法要困难一些。,四、浅埋暗挖施工技术,开挖-施工方法,施工工序,洞桩法：洞桩法就是先挖洞，在洞内制作挖孔桩，梁柱完成后，再施作顶部结构，然后在其保护下施工，实际上就是将盖挖法施工的挖孔桩梁柱等转入地下进行。由盖挖法和暗挖发衍生而来。,施工工序,洞桩法主要施工工艺及步序,两侧边导洞采用上下台阶法施工,上、下中导洞采用CD法施工,上、下中导洞采用CD法施工,两侧边导洞采用上下台阶法施工,过程控制重点：导洞支护快速封闭

37、成环；上层导洞拱架里程同步；扣拱钢筋预埋。,主体结构底纵梁，在下导洞施工完成后进行施工,过程控制重点：中柱钢管柱底部预埋件精度控制。,边桩围护桩（岩层）人工挖孔成桩,结构中柱人工挖孔,边桩围护桩（岩层）人工挖孔成桩,过程控制重点：边桩人工挖孔桩需要隔多桩施工；桩孔垂直度；大面桩基施工安全风险大。,结构中柱（钢管混凝土柱）,过程控制重点：中柱钢管混凝土柱控制安装垂直度;冠梁扣拱预埋件安装。,围护桩桩顶冠梁,边导洞扣拱施工,边导洞扣拱施工,中洞顶纵梁及拱部结构施工,过程控制重点：边导洞内扣拱施工控制拱架连接质量；中洞结构施工预留好防水接茬和结构钢筋接头。,过程控制重点：混凝土回填，并预留注浆管确保

38、回填密实。,初支背后回填混凝土,初支背后回填混凝土,中洞结构背后回填混凝土,洞桩法两条关键线路：中洞结构；边洞围护结构及边导洞内扣拱。两条关键线路施工完成进行下一步扣拱施工。,过程控制重点：超前支护；拱架连接质量。,扣拱施工,扣拱施工,扣拱 结构施工,扣拱 结构施工,过程控制重点：分段拆除导洞初支拱架，分段施工扣拱结构。,过程控制重点：扣拱完成后，下挖围岩至中板，施作结构，岩层开挖注意爆破施工对结构的保护。,开挖至中板下施作中板结构,开挖至基底施作底板结构,过程控制重点：岩层开挖注意爆破施工对结构的保护。,开挖至基底施作底板结构,侧墙结构施工完成，暗挖车站主体结构全部施工完成。,四、浅埋暗挖施

39、工技术,开挖-施工方法,拱盖法：拱盖法由PBA工法演变而来，是利用风化岩的高强度，充分发挥岩石地基的承载作用，以大拱脚方案取代PBA工法中的边桩，在先期扣拱的保护下，采用逆作法或顺作法完成主体结构的施工方法。,四、浅埋暗挖施工技术,开挖-施工方法,拱盖法的优点：相比PBA等其他工法，拱盖法导洞少、工序少、扰动少、地面沉降小，支护简单、废弃工程量小，没有边桩、无临时支撑，造价低，拱盖形成后，即可大面积作业，效率高，工期短。拱盖法的缺点：围岩强度要求高，主要适用于风化岩石地层，尤其是上软下硬的土岩复合地层。,四、浅埋暗挖施工技术,开挖-施工方法,拱盖法地铁车站施工顺 序,先扣初支拱盖，再扣二衬拱，

40、下挖至中板以下，施做中板及上部边墙后，继续下挖至基底，施做底板和中板以下边墙。,全逆作法,全顺作法,半逆作半顺作,先扣初支拱盖，再扣二衬拱，然后在主体结构拱盖的保护下，下挖至基底，顺作结构底板、侧墙和中板的过程。,先扣初支拱盖，然后直接开挖下部岩体至基底，顺作底板、侧墙、中板和二衬拱盖全部主体结构。,拱盖法全逆作施工步骤 图,四、浅埋暗挖施工技术,开挖-施工方法,拱盖法全逆作施工步骤 图,四、浅埋暗挖施工技术,开挖-施工方法,拱盖法全逆作施工步骤 图,四、浅埋暗挖施工技术,开挖-施工方法,四、浅埋暗挖施工技术,开挖-施工方法,四、浅埋暗挖施工技术,开挖-施工方法,四、浅埋暗挖施工技术,开挖-施

41、工方法,四、浅埋暗挖施工技术,初期支护,施工工序,四、浅埋暗挖施工技术,初期支护,四、浅埋暗挖施工技术,防水,施工工序,四、浅埋暗挖施工技术,防水,施工工序,四、浅埋暗挖施工技术,防水,质量控制关键点,四、浅埋暗挖施工技术,防水,钢筋头处 理,注浆管处 理,基面处理,四、浅埋暗挖施工技术,防水,基面处理,锚杆头处 理,砂 浆抹 平,拱部应满足D/L1/6,四、浅埋暗挖施工技术,防水,铺设要求,四、浅埋暗挖施工技术,防水,风热式爬焊机,焊接要求,充气检验，标准是0.2MPa压力下15分钟之内不得小于0.16MPa。,四、浅埋暗挖施工技术,防水,施工缝防水,设计要求,顶板漏水,侧墙渗水,变形缝漏水

42、,变形缝漏水,施做防水层基面不合格,侧墙围护桩结构网喷混凝土坍塌,防水层上扎钉、基面平整度不合格,材料固定方式错误（对材料工艺不了解）,止水带预留不够，后期接头困难,规范要求防水层无明水施工，现场防水层泡在水中施工）,卷材之间粘接不密实,四、浅埋暗挖施工技术,二衬,二衬施做标准：初期支护趋于稳定，周边位移速率小于0.2 mm/d,拱顶下沉速率小于0.15mm/d。,五、经验及教训,浅埋暗挖法常见质量问题及对策,超欠挖问题,五、经验及教训,浅埋暗挖法常见质量问题及对策,初支背后空洞,五、经验及教训,浅埋暗挖法常见质量问题及对策,二衬钢筋保护层,五、经验及教训,浅埋暗挖法常见质量问题及对策,防水板

43、焊接,五、经验及教训,浅埋暗挖法常见质量问题及对策,二衬混凝土,五、经验及教训,盖挖法常见问题及解决办法,钢管柱定位,设计要求,五、经验及教训,盖挖法常见问题及解决办法,钢管柱定位,支架装置使用状态图,支架装置加工完成图,五、经验及教训,盖挖法常见问题及解决办法,边墙施工缝,五、经验及教训,盖挖法常见问题及解决办法,钢管桩节点,五、经验及教训,盖挖法常见问题及解决办法,钢管桩回填,五、经验及教训,围护桩侵限问题,五、经验及教训,盖挖车站出土问题,五、经验及教训,出入口变形缝预埋注浆管问题,五、经验及教训,与相邻标段界面问题,五、经验及教训,出入口与地面标高问题,五、经验及教训,临时横通道宽度问

44、题,五、经验及教训,人防孔洞问题,五、经验及教训,龙门吊电动葫芦问题,五、经验及教训,站台板施工问题,五、经验及教训,轨顶风道施工及缺陷处理问题,五、经验及教训,竖井及横通道位置问题,五、经验及教训,抗拔桩问题,五、经验及教训,出入口暗挖问题,五、经验及教训,锚索腰梁问题,五、经验及教训,斜井断面问题,熟悉地方要求,五、经验及教训,熟悉地方要求,五、经验及教训,五、经验及教训,出图前方案优化问题,瑞金路站平面图,一号风井,二号风井,斜井,B号出入口,A号出入口,安全出入口,五、经验及教训,工筹方案：一号风井竖井与斜井同时施工。进入车站主体后，一号风井竖井与斜井从车站两端对向开挖车站拱部。,图例：,开挖方向,图例：,开挖方向,开挖方向,图例：,开挖方向,贯通面,出图前方案优化问题,五、经验及教训,工筹方案：一号风井风道与原设计斜井共同承担车站拱部开挖施工。斜井开挖至二号风井分离后与新增斜井同步开挖，新增斜井开挖至瑞汽区间59m处，向区间两侧实施拱部开挖。,开挖方向,图例：,贯通面,出图前方案优化问题,五、经验及教训,出图前方案优化问题,方案优化的关键点不是设计让怎么干，而是我们想怎么干！,施工准备,五、经验及教训,Thank you!,