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1、2023/6/10,1,武汉地铁二号线中南路站盖挖逆作施工技术交流材料,2023/6/10,2,武汉地铁二号线一期总体情况,武汉轨道交通二号线一期工程北起汉口常青花园马池路，经汉口火车站、青年路、中山公园至循礼门，在江汉路穿越长江，沿和平大道、洪山广场、中南路、武珞路至武昌鲁巷，线路全长约27.73公里，均为地下线路，共设21个车站。工程总投资148亿，计划工期2007年8月2012年12月。共25标段。中南路站为第19标段。,中南路站,2023/6/10,3,中南路站主体结构采用纵向倒边盖挖逆作法施工，为地下二层岛式站台车站，与地铁四号线平行、同层换乘关系，同步实施。车站结构为双层四跨框架结
2、构，车站总长288.4m，结构埋深2.5m3m。主线标准段面开挖宽度41.7m，开挖深度16米。车站共设置6个出入口,3组风亭、风道。主体围护结构为800地下连续墙（到地面），中间桩基为AM桩（1.8m扩盘3m、3.6m)，钢管柱800mm，侧墙采用叠合墙，结构板于地连墙采用接驳器连接。,中南路站设计概况,2023/6/10,4,车站平面布置图,6号出入口,5号出入口,4号A出入口,3号出入口,1号出入口,2号出入口,4号B出入口,1#风亭,2#、3#风亭,车站共设置6个出入口，一个紧急消防安全疏散出入口，地铁出入口分别设于中南路的东西两侧。,2023/6/10,5,4#线左路客车,2#线右路
3、客车,2#线左路客车,4#线右路客车,中南路站剖面效果图,2023/6/10,6,中南路站位于商业繁华地区，道路车流、人流量都比较大，是连接省委、省政府和青山区与武昌区的主要交通干道，地铁站点周边分布有中南商业大楼、中商广场购物中心、建设厅等大型商业、办公、居住设施。地铁车站所处地段有电杆、路灯、电话亭、绿化带、人行天桥等地上附着物共计31种，有电缆、光缆、给水等地下管线6大类，涉及有中国电信、城管、公交公司、供电局等19家产权部门。,施工期间，上述所有的地上附着物全部需要清除，地下管线需要根据施工分期临时或永久改移。,地上物及地下管线,2023/6/10,7,排水管线,自来水水管线,路灯管线
4、,铁通管线,电力管线,电信管线,光通管线,道路红线,2023/6/10,8,交通现状,中南路为武昌的重要交通主干道，是连接省委、省政府和青山区与武昌区的主要交通走廊。中南路道路红线宽60米，机动车为双向6车道。总体格局为人行道（9m）非机动车道（7m）绿化带（3m）机动车道（3.5m6）绿化带（3m）非机动车道（7m）人行道（10m）。,2023/6/10,9,地层自上而下为：人工填土、粉质粘土层（7-2、6-1）、含碎石粉质粘土层（7-4）、含碎石粘土层（10-2）、粉砂层（11-1、11-2）、卵石层（12），石灰岩层（埋深为62.5063.50m）车站底板大部位于含碎石粉质粘土层（7-4
5、）、含碎石粘土层（10-2）。,卵石层12,粉砂层11-2,粉砂层11-1,粘土层10-2,粘土层7-2,填土层,粘土层7-4,含碎石粘土层10-2,工程地质条件（最新详勘）,2023/6/10,10,场地地下水类型为上层滞水、承压水及基岩裂隙水三种类型。上层滞水主要赋存于人工填土之中，埋深0.902.50m。车站地段地势较低，正是上层滞水的汇水之处；承压水主要存在于粉砂、圆砾及卵石层（地层代号11-1、11-2、12）之中，承压水水头高度为6.76m，高出粉砂层顶面15.04m，具明显承压性。基岩裂隙水存在于深层的石灰岩裂隙中，因岩石埋深较深，其基岩裂隙水对工程影响较小。,含上层滞水的填土层
6、,含承压水的粉砂层、圆砾及卵石层,工程地质条件（最新详勘）,2023/6/10,11,施工各阶段划分及工期安排,受中南路站交通疏解的限制，中南路站施工涉及的地下管线改移大部分不能一次改迁到位，需采取“施工前改出施工后回迁”两次改移方案，土建施工和管线改移需要互相提供作业面。因此中南路站施工整体分为三阶段土建施工。施工一阶段：车站主体东半幅围护结构、中柱、降水井、顶板，完成后恢复路面及交通；计划工期10个月。施工二阶段：车站主体西半幅围护结构、中柱、降水井、顶板，完成后恢复路面及交通，同步西侧1#、2#、3#出入口施工。计划工期10个月。施工三阶段：从车站南北两侧向中间进行内部土方、结构施工（为
7、两端盾构接收吊出提供条件），同时展开东侧4#、5#、6#出入口及风道施工。计划工期15个月。,2023/6/10,12,交通疏解方案,中南路站施工期间，交管局要求必须满足双向6车道通行，因此将中南路站交通疏解分为3期实施，各分期如下：,2023/6/10,13,交通疏解方案（一期）,一期交通疏解围挡占道宽度32米，长度370米，面积11643m2，围挡实施后将机动车及行人导行围挡东西两侧，满足双向六车道的要求，计划占道工期7个月。（一期交通疏解由于受建设厅拆迁和电车改移的影响分为3步实施）,东,西,2023/6/10,14,交通疏解方案（二期）,二期围挡,东,西,二期交通疏解施工围挡占道29米
8、，占用中南路西侧人行道、辅道和2股机动车道，围挡实施后将机动车和行人导行至围挡东侧，满足双向6车道的要求，计划工期为6个月。,2023/6/10,15,三期施工,三期施工围挡占用道路红线20.8米，包括东西两侧侧辅道和人行道，中南路可利用原主行车道和一期施工前改造加宽的西侧道路约39.2米，保证双向六车道通行。占道时间15个月.,2023/6/10,16,管线改移方案,针对中南路站地下管线数量大、种类多的特点，分别采取物探、现场勘察和向产权单位核实的方式，进场后对施工期间影响的管线进行详细调查。受中南路站交通疏解的限制，中南路站施工涉及的地下管线改移大部分不能一次改迁到位，需采取“施工前改出施
9、工后回迁”两次改移方案。管线改移原定方案为在3期土建施工前后均需配合管线改移，整个施工过程共需要进行4次管线改移，业主预估工期10个月，通过和规划院及相关产权单位多次协调并向业主提出方案优化，将中南路站管线在一期土建完成后一次性改到路中间，形成综合管群，缩短管线改移时间最少5个月（方案已经通过业主已经委托规划院做管线综合）。,2023/6/10,17,一期围挡范围的管线,一阶段管线改移：在土建一期施工之前，此阶段需要将一期土建围挡范围内的所有管线改移出围挡范围，计划工期2个月，实际从08年8月至今未改完。,2023/6/10,18,二期围挡范围的管线,2023/6/10,19,三期围挡范围的管
10、线,2023/6/10,20,纵向倒边盖挖逆作法,1、交通导改，施工半幅围护、中柱,2、东半幅顶板基坑开挖,3、东半幅顶板结构施工,4、恢复路面，西半幅交通导改，围护、中柱。,5、西半幅顶板基坑开挖,6、顶板结构完成，地面恢复地面交通，进入内部开挖,78、首先完成站厅层，施做中板，然后站台层。,2023/6/10,21,1、围护结构施工2、中间桩基施工（AM桩）3、中间钢管柱施工（HPE液压垂直插入法）4、站内土方及结构施工 1）侧墙逆做施工 2）结构板地膜施工5、降水施工技术（简略）,主要分部分项工程施工技术,2023/6/10,22,围护结构施工技术,2023/6/10,23,连续墙厚度为
11、800mm，幅宽4m、5m，端头井墙深32m，标准段墙深29.5m；内衬厚度500mm、700mm，与围护结构形成叠合墙；地连墙在各层板位置预埋接驳器与板主筋连接，壁柱与侧墙范围预埋拉筋；连续墙接头形式为十字钢板；地连墙至地面；,围护结构简介,围护结构平面图,2023/6/10,24,地下连续墙成槽质量控制-重点垂直度,2023/6/10,25,预埋接驳器和拉结筋位置及数量,2023/6/10,26,钢筋笼标高控制,2023/6/10,27,中间桩基施工技术-AM桩,2023/6/10,28,中间桩基简介,桩基总数147根，原方案采用长直桩，桩径1.5m，桩长50m左右，桩长以 桩端进入灰岩2
12、m左右控制，新方案为AM桩，桩径1.8m扩3m，桩长23m桩端进入卵石层2m。,2023/6/10,29,AM桩工艺简介,全液压可视可控扩孔旋挖钻机，由全液压扩底快换魔力铲斗进行全液压切削挖掘，扩底时使桩底端保持水平扩大。这一过程完全采用电脑管理映像追踪监控系统进行控制，首先用钻机将直径桩（成孔）钻到设计深度后，再更换全液压扩底快换魔力铲斗下降到桩的底端，打开扩大翼进行扩大挖掘作业，此时操作人员只需要按设计要求预先输入扩底数据和形状进行操作即可，桩底端的深度及扩底部位的形状、尺寸等数据和图像通过检测装置显示在操作室内的监控器上。,2023/6/10,30,扩孔直径规格,中间扩孔在有效扩孔率范围
13、内可根据设计的不同规格合理扩大（12度），中南路采用1.8m扩3m单盘、双盘和1.8m扩3.6m单盘三种规格。,2023/6/10,31,AM工法扩底灌注桩施工现场,2023/6/10,32,AM工法扩底灌注桩施工现场,2023/6/10,33,AM工法扩底灌注桩施工现场,2023/6/10,34,中间钢管柱施工技术,2023/6/10,35,钢管柱是盖挖逆作法施工的地下车站之重要的工程构件。施工阶段其为临时支柱，使用阶段则为车站永久性的主要竖向承载与传力结构。中间桩柱由中柱及基础中桩两部分组成。本站钢管柱的外径为800mm，钢管壁厚t为16mm，材料为16Mn。核心混凝土为C40微膨胀混凝土
14、，柱群在平面上呈网格状布置，中桩为C30钢筋混凝土钻孔灌注桩，直径15m，钢管柱下端锚人柱基2m左右。在钢管柱锚固段上设抗剪栓钉。,2023/6/10,36,钢管柱综合质量的影响因素主要包括桩基施工质量、钢管柱加工质量、钢管柱安装定位质量及柱内混凝土施工质量等。其中关键质量控制是确保柱体的安装精度，规范规定立柱中心线和基础中心线的允许偏差正负5mm，立柱的不垂直度误差不得大于柱长的1.,中柱及柱基施工一般采用人工挖孔或机械钻孔两种常用的施工方法。,2023/6/10,37,机械成孔+下钢护筒+人工定位施工流程,2023/6/10,38,人工定位工艺在本站实施存在的问题,1）钢管柱底部已经进入承
15、压水层，施工人员在深孔中多次上、下作业，安全风险大大增加。2）工程降水需提前，以满足钢管柱定位要求，导致降水时间加长，环境影响加大。3）采用人工孔内定位、安装钢管柱，作业时间较长，单根作业时间为78天。4）按理想状况，2009年5月1日正式开始一期中间管桩施工，到完成顶板回填覆土，滞后工期目标约56个月时间。也影响恢复交通的时间。5）根据现场的施工条件及步序，中间桩基及钢管柱的工期是制约车站总工期的关键。中南路站的工期还直接控制两端，洪中区间，中宝区间的工期，其影响面较广。,2023/6/10,39,HPE插入法：通过HPE机械一次性定位，施工安全，加快进度，可以有效克服人工定位按照钢管柱的危
16、险性及施工进度缓慢的缺点。HPE机械作业仅需要12天。,钢管柱安装新工艺-HPE液压垂直插入法,2023/6/10,40,HPE插入法的优点,1、节约施工工期。2、避免人工入桩孔内施工作业，降低安全风险；3、无需埋设钢套管，节约能源降低施工成本。,2023/6/10,41,1、对钻孔灌注桩垂直度的要求 安装钢管柱的垂直度要求1/500，并且上部20-30m空钻，因此对钻孔灌注桩成孔的垂直度要求也相应更高，常规的钻孔灌注桩垂直度要求为1%，20m空钻的垂直偏差就达20cm，加上钢筋笼安装偏差最大可达70mm，累加偏差就达270mm，因此在成孔中可适当加大孔径并采用高精度的成孔设备，以满足钢管柱安
17、装的要求。2、对灌注桩混凝土要求 考虑插入钢管的需要，灌注桩的混凝土要有一定缓凝时间，缓凝时间不小于60小时，同时要求混凝土运输至插入钢管柱时间段内混凝土的坍落度不少于12cm，混凝土运输时间按1小时计算，混凝土灌注时间按3-4小时计算，HPE垂直插入机就位按3小时计算，插入钢管柱时间按5-6小时计算，合计时间约14小时，考虑其他原因混凝土18小时后坍落度不少于12cm。3、钢管柱加工要求 钢套管对接的焊缝，外表面必须光洁、平整，不得出现凹凸不平的现象。对接钢套管表面平整度要控制在1/600L。纵面弯曲值：F1/600L且f3mm。钢套管椭圆度f/D3/600。起吊挠度1/600L。,HPE插
18、入法相关参数要求,2023/6/10,42,HPE插入机吊装,2023/6/10,43,HPE插入机吊装,2023/6/10,44,钢管柱起吊,2023/6/10,45,经纬仪确定钢管柱垂直度,2023/6/10,46,感应器下放,2023/6/10,47,钢管柱插入,2023/6/10,48,HPE插入机操作室,2023/6/10,49,钢管柱添加重锤,2023/6/10,50,修正钢管柱偏差,2023/6/10,51,钢管柱中心检测,2023/6/10,52,钢管柱插入完毕,2023/6/10,53,站内土方及结构施工技术,2023/6/10,54,中南路站主体为地下两层四跨现浇混凝土结构
19、，车站总长290m，标准段宽41.7m，扩大段宽45m，站内土方总计16万方，顶、中、底板分别厚度1m、0.45m、1m，各层结构板采用地膜施工工艺。,车站主体设计简介,2023/6/10,55,顶板施工组织,受交通疏解及管线迁改限制，顶板分为东、西两期施工，中间设10m钻孔灌注桩作为浅基坑围护，各分为7板施工，每板施工长度4050m，采用跳仓法施工，施工顺序由两端向中间南、北两个作业面同时进行，二期实际施工从2010年3月20日至6月20日，总工期90天，单板作业时间25天。,2023/6/10,56,站内施工组织,站厅层：站厅层层高4.85m，开挖高度5.3m，土方总量6万方，土方开挖从南
20、北两端向中间全断面推进，结构中板紧跟施工，结构板纵向划分为7板，每板长度40m45m，从两端向中间分为两个作业面同时施工；站台层：站台层层高6.01 m，开挖高度7.01m，土方总量8.2万方，土方开挖从南北两端向中间全断面推进，结构底板紧跟施工，结构板纵向划分为12板，每板长度20m25m，从两端向中间分为两个作业面同时施工。,2023/6/10,57,Page 57 6/10/2023 All Right Reserved 武汉地铁集团有限公司 WuHan Metro Group http:/,1、站内土方提升组织：根据设计方案的调整，将中南路站两端盾构吊出井由中跨改至车站西侧边跨（B轴和
21、A轴间），在车站纵向方向盾构井间增设4个土方出土口，共计形成6个土方出土井，纵向排成一列，出土井间地面场地作为土方临时存放场。,站内土方施工,2023/6/10,58,Page 58 6/10/2023 All Right Reserved 武汉地铁集团有限公司 WuHan Metro Group http:/,2、地面垂直提升设备配备 根据站内土方量及节点工期要求，地面布置4台20t龙门吊，每台龙门吊配置2个土箱，土箱容积6m3（土箱尺寸：2m3m1.5m），站内土方通过挖机开挖并接力倒运至预留口下方，通过2个土箱交替垂直提升至地面，地面临时堆放后统一外运。,土方提升设备参数表,站内土方施工
22、-提升设备,2023/6/10,59,土方开挖及外运强度直方图,2023/6/10,60,土方施工相关照片,2023/6/10,61,土方施工相关照片,2023/6/10,62,土方施工相关照片,2023/6/10,63,土方施工相关照片,2023/6/10,64,地膜材料的选择,中南路站：5cm细石混凝土+1cm竹胶板、脱模剂杭州武林广场站：脱模剂、机油兑柴油、反梁用华丽板深圳地铁：滑石粉、机油兑柴油武汉洪山广场站：脱模剂、反梁用华丽板,2023/6/10,65,地膜施工相关照片,2023/6/10,66,地膜施工相关照片,2023/6/10,67,地膜施工相关照片,2023/6/10,68
23、,地膜施工相关照片,2023/6/10,69,地膜施工相关照片,2023/6/10,70,地膜施工相关照片,2023/6/10,71,逆作侧墙模板支撑体系之一,从北端开始施工的侧墙采用整体订制模板，2.4m一个模块，根据施工需要组合，优点工效高，拼、拆只需要68小时。,2023/6/10,72,整体订制模板相关照片,2023/6/10,73,逆作侧墙模板支撑体系之二,从南端开始施工的侧墙采用拉杆+定型钢模组合体系，优点可根据需要随意组合，适应壁柱、拐角段等不规则断面。,2023/6/10,74,两种模板施工效果对比,2023/6/10,75,顶板土方及结构施工相关参数,2023/6/10,76
24、,站厅层土方及结构施工相关参数,2023/6/10,77,站台层土方及结构施工相关参数,2023/6/10,78,结束语,盖挖逆作法已经越来越多的应用于地铁设计中，通过该工法在中南路站的应用、实施，充分体现了其优越性，目前监测数据显示周边地表、结构等位移及沉降均在5mm以下，通过倒边施工确保了中南路的交通通行要求，但是在确保安全和保障通行的同时，该工法也确实给施工带来了很大的技术难度，如侧墙施工缝的设置、降水井保护、预埋接驳器保护等如果未能提前做好方案筹划，将为后续施工增加很大难度，中南路站在过程中也走了弯路，希望给各位同仁提供借鉴的经验。最后再次感谢中建三局提供这次学习交流的机会，同时也在此对中南路施工中给予我个人帮助及支持的中建三局和中建商砼的各位专家领导表示衷心感谢。,
