城市轨道交通施工方法实用教案

1、挖挖第1页/共43页第一页，共44页。施工施工(sh gng)支撑支撑(zh chng)第2页/共43页第二页，共44页。支撑支撑(zh chng)(zh chng)混凝土混凝土第3页/共43页第三页，共44页。顶板顶板(dngbn)混凝土混凝土主体主体(zht)完成完成第4页/共43页第四页，共44页。明挖法基坑明挖法基坑(j kn)类型类型敞口敞口(chn ku)放坡基坑放坡基坑钢筋混凝土钻孔钢筋混凝土钻孔灌注桩围护灌注桩围护(wi h)基坑基坑有围护结构基坑有围护结构基坑边坡面不加边坡面不加支护的基坑支护的基坑喷混凝土面和锚杆喷混凝土面和锚杆护坡基坑护坡基坑工字钢桩围护基坑工字钢桩围护基

2、坑钢板桩围护基坑钢板桩围护基坑人工挖孔桩围护基坑人工挖孔桩围护基坑地下连续墙围护基坑地下连续墙围护基坑土钉墙围护基坑土钉墙围护基坑第5页/共43页第五页，共44页。第6页/共43页第六页，共44页。 地下工程盖挖法施工(sh gng) 1、在城市中，不能长期中断交通的道路下修建地下建筑；先修路面，恢复(huf)交通，在顶板的保护下修地下建筑； 2、埋置较浅3.0m； 3、适用于软土地区、复杂形状、大平面、大深度的地下工程。 4、不能使用大型机械，周边状况苛刻，对环境要求高。 5、工期较长，作业空间较小，和基坑开挖、支挡开挖相比较贵。盖挖法工法概述盖挖法工法概述(i sh)第7页/共43页第七页

3、，共44页。地下工程盖挖法施工(sh gng)盖挖顺作法盖挖顺作法(zu f)工法过程工法过程示意示意第8页/共43页第八页，共44页。地下工程盖挖法施工(sh gng)北京地铁复八线永安里站(盖挖)钢管柱钢管柱第9页/共43页第九页，共44页。二、盖挖顺作法(zu f)结构的施工 1 1、盖挖顺作法主要施工、盖挖顺作法主要施工(sh gng)(sh gng)步骤步骤 降水施工降水施工 测量测量 施工准备施工准备上部土方开挖上部土方开挖围护结构施工围护结构施工立柱施工立柱施工 修筑路面盖板修筑路面盖板 埋设物防护埋设物防护 主体土方开挖、架设横支撑主体土方开挖、架设横支撑修筑底板修筑底板 顶板

4、灌注顶板灌注 修筑各层楼板修筑各层楼板折除横支撑、中间桩柱折除横支撑、中间桩柱折除围护结构的外露部分折除围护结构的外露部分恢复路面恢复路面结束结束第10页/共43页第十页，共44页。二、盖挖顺作法(zu f)结构的施工顺作法(zu f)施工步骤第11页/共43页第十一页，共44页。二、盖挖顺作法结构(jigu)的施工 2 2、适用条件及范围、适用条件及范围 （1 1）主要依赖坚固的挡土结构，适用于各种土层地质条件下修筑地下建筑）主要依赖坚固的挡土结构，适用于各种土层地质条件下修筑地下建筑物；物； （2 2）根据现场条件、地下水位高低、开挖深度以及周围建筑物的临近程度，）根据现场条件、地下水位高

5、低、开挖深度以及周围建筑物的临近程度，可以选择钢筋混凝土钻可以选择钢筋混凝土钻( (挖挖) )孔灌注桩或地下连续墙。孔灌注桩或地下连续墙。 （3 3）对于饱和的软弱地层，应以刚度大、止水性能好的地下连续墙为首选）对于饱和的软弱地层，应以刚度大、止水性能好的地下连续墙为首选方案。方案。 （4 4）随着施工）随着施工(sh gng)(sh gng)技术的不断进步，工程质量和精度更易于掌握，技术的不断进步，工程质量和精度更易于掌握，盖挖顺作法中的挡土结构可用来作为主体结构边墙体的一部分或全部。盖挖顺作法中的挡土结构可用来作为主体结构边墙体的一部分或全部。第12页/共43页第十二页，共44页。二、盖挖

6、顺作法结构(jigu)的施工 3 3、施工中注意的问题、施工中注意的问题 （1 1）如开挖宽度很大，为了缩短挡墙自由长度，防止横撑失稳，并承受横）如开挖宽度很大，为了缩短挡墙自由长度，防止横撑失稳，并承受横撑倾斜时产生的垂直分力以及行驶于覆盖结构上的车辆荷载等重量，需要撑倾斜时产生的垂直分力以及行驶于覆盖结构上的车辆荷载等重量，需要建造中间桩柱的支承横撑。建造中间桩柱的支承横撑。 （2 2）中间桩柱可根据情况采用钢筋混凝土钻）中间桩柱可根据情况采用钢筋混凝土钻( (挖挖) )孔灌注桩，也可以采用预孔灌注桩，也可以采用预制打入桩制打入桩( (钢或钢筋混凝土钢或钢筋混凝土) )。 （3 3）为了增

7、加中间桩柱的承载力或减少其入土深度，可以采用底部扩孔桩）为了增加中间桩柱的承载力或减少其入土深度，可以采用底部扩孔桩或挤扩桩。或挤扩桩。 （4 4）为提高施工速度）为提高施工速度(sd)(sd)，可采用定型的预制覆盖结构，可采用定型的预制覆盖结构 。 第13页/共43页第十三页，共44页。矿矿山山(k(ku un ngsgsh hn)n)法法第14页/共43页第十四页，共44页。区间隧道区间隧道(sudo)(sudo)施工方法施工方法u区间隧道施工区间隧道施工(sh gng)方法方法“钻爆开挖钻爆开挖(ki w)” (ki w)” “钢木支撑钢木支撑”传统矿山法传统矿山法新奥法新奥法“钻爆开挖

8、钻爆开挖” ” “锚喷支护锚喷支护”第15页/共43页第十五页，共44页。区间隧道区间隧道(sudo)(sudo)施工方法施工方法 （一）矿山法（传统）（一）矿山法（传统） 是以木或钢构件作为临时支撑，待隧道开挖成形后，逐步将临时支撑拆换是以木或钢构件作为临时支撑，待隧道开挖成形后，逐步将临时支撑拆换下来，而代之以整体式厚衬砌作为永久性支护的施工方法。下来，而代之以整体式厚衬砌作为永久性支护的施工方法。 1、木支撑、木支撑 选材：松木、衫木选材：松木、衫木 应用：临时支护、应急支护应用：临时支护、应急支护 优缺点：有韧性优缺点：有韧性(rn xn)，加工方便，重量轻；，加工方便，重量轻； 耐久

9、性差，对坑道的适应性差，拆换麻烦耐久性差，对坑道的适应性差，拆换麻烦第16页/共43页第十六页，共44页。5-1 5-1 隧道隧道(sudo)(sudo)施工施工方法方法 2、钢支撑、钢支撑 材料：强度、刚度足够材料：强度、刚度足够 作用：作为永久支护作用：作为永久支护(zh h) 优缺点：耐久性好，对坑道适应性好优缺点：耐久性好，对坑道适应性好 常用钢拱架常用钢拱架钢支撑(zh chng)示意图第17页/共43页第十七页，共44页。传统矿山传统矿山(kungshn)法施法施工程序工程序 （一）程序（一）程序(chngx)施工(sh gng)准备确定施工方案开 挖临时支撑检查是否需加强？检查是

10、否可拆换？整体式厚衬砌竣 工第18页/共43页第十八页，共44页。传统矿山传统矿山(kungshn)法施工法施工基本原则基本原则 （二）原则（二）原则(yunz) 少扰动、早支撑、慎拆换、快衬砌少扰动、早支撑、慎拆换、快衬砌第19页/共43页第十九页，共44页。区间隧道区间隧道(sudo)(sudo)施工方法施工方法 （二）新奥法（二）新奥法（NATM） 以锚杆和喷射混凝土作为主要支护手段，通过以锚杆和喷射混凝土作为主要支护手段，通过(tnggu)监测控制围岩的监测控制围岩的变形变形 三大支柱三大支柱:光爆、锚喷、量测、光爆、锚喷、量测、第20页/共43页第二十页，共44页。第21页/共43页

11、第二十一页，共44页。沉管法沉管法第22页/共43页第二十二页，共44页。广州市洲头咀隧道(sudo)沉管横断面效果图第23页/共43页第二十三页，共44页。沉管法沉管法第24页/共43页第二十四页，共44页。沉埋法施工(sh gng)示意图浮船浮船压顶压顶(y dn)石石基础基础(jch)管段管段第25页/共43页第二十五页，共44页。 任务四管节浮运沉放对接 任务一 基槽开挖 任务(rn wu)二管段制作 任务三 基础(jch)处理沉管隧道(sudo)施工第26页/共43页第二十六页，共44页。盾构法施工概貌盾构盾构千斤顶压浆孔在盾尾空隙中的压浆出土转盘盾构正面网格管片拼装机管片压浆泵 出

12、土机由管片组成的隧道衬砌结构后盾管片竖井盾构法施工概貌 盾构法是使用所谓的“盾构”机械，在围岩中推进，一边防止土砂的崩坍，一边在其内部(nib)进行开挖、衬砌作业修建隧道的方法。第27页/共43页第二十七页，共44页。 一、盾构法的主要(zhyo)优点除竖井施工外，施工作业均在地下进行，噪音、振动除竖井施工外，施工作业均在地下进行，噪音、振动(zhndng)引起的公害小，既不影响地面交通，又可引起的公害小，既不影响地面交通，又可减少对附近居民的噪音和振动减少对附近居民的噪音和振动(zhndng)影响。影响。 盾构推进、出土、拼装衬砌等主要工序循环进行，施盾构推进、出土、拼装衬砌等主要工序循环进

13、行，施工易于管理，施工人员也较少，劳动强度低，生产效率工易于管理，施工人员也较少，劳动强度低，生产效率高。高。 土方量外运较少。土方量外运较少。 穿越河道时不影响航运。穿越河道时不影响航运。第28页/共43页第二十八页，共44页。 一、盾构法的主要(zhyo)优点 施工不受风雨等气候条件影响施工不受风雨等气候条件影响(yngxing)。 隧道的施工费用不受覆土量多少影响隧道的施工费用不受覆土量多少影响(yngxing)，适宜于建造覆土较深的隧道。在土质差水位高的地适宜于建造覆土较深的隧道。在土质差水位高的地方建设埋深较大的隧道，盾构法有较好的技术经济方建设埋深较大的隧道，盾构法有较好的技术经济

14、优越性。优越性。 当隧道穿过河底或其他建筑物时，不影响当隧道穿过河底或其他建筑物时，不影响(yngxing)施工。施工。 只要设法使盾构的开挖面稳定，则隧道越深、地只要设法使盾构的开挖面稳定，则隧道越深、地基越差、土中影响基越差、土中影响(yngxing)施工的埋设物等越施工的埋设物等越多，与明挖法相比，经济上、施工进度上越有利。多，与明挖法相比，经济上、施工进度上越有利。第29页/共43页第二十九页，共44页。 二、盾构法存在(cnzi)的不足当隧道曲线半径过小时，施工较为困难。当隧道曲线半径过小时，施工较为困难。 在陆地建造隧道时，如隧道覆土太浅，开挖面在陆地建造隧道时，如隧道覆土太浅，开

15、挖面稳定甚为困难，甚至不能施工，而在水下时，如稳定甚为困难，甚至不能施工，而在水下时，如覆土太浅则盾构法施工不够安全，要确保一定厚覆土太浅则盾构法施工不够安全，要确保一定厚度度(hud)(hud)的覆土。的覆土。 竖井中长期有噪声和振动，要有解决的措施。竖井中长期有噪声和振动，要有解决的措施。 盾构施工中采用全气压方法以疏干和稳定地层盾构施工中采用全气压方法以疏干和稳定地层时，对劳动保护要求较高，施工条件差。时，对劳动保护要求较高，施工条件差。第30页/共43页第三十页，共44页。 二、盾构法存在(cnzi)的不足盾构法隧道上方一定范围内的地表沉陷尚难完全防盾构法隧道上方一定范围内的地表沉陷尚

16、难完全防止，特别在饱和含水松软的土层中，要采取严密的止，特别在饱和含水松软的土层中，要采取严密的技术措施才能把沉陷限制在很小的限度内，目前还技术措施才能把沉陷限制在很小的限度内，目前还不能完全防止以盾构正上方为中心土层的地表沉降。不能完全防止以盾构正上方为中心土层的地表沉降。 在饱和含水地层中，盾构法施工所用的拼装衬砌，在饱和含水地层中，盾构法施工所用的拼装衬砌，对达到整体结构防水对达到整体结构防水(fn shu)(fn shu)性的技术要求较性的技术要求较高。高。第31页/共43页第三十一页，共44页。 三、盾构法施工(sh gng)步骤在盾构法隧道的起始端和终端在盾构法隧道的起始端和终端(

17、zhn dun)(zhn dun)各建各建一个工作井；一个工作井； 盾构在起始端工作井内安装就位；盾构在起始端工作井内安装就位； 依靠盾构千斤顶推力（作用在新拼装好的衬砌依靠盾构千斤顶推力（作用在新拼装好的衬砌和工作井后壁上）将盾构从起始工作井的壁墙开和工作井后壁上）将盾构从起始工作井的壁墙开孔处推出；孔处推出； 盾构在地层中沿着设计轴线推进，在推进的同盾构在地层中沿着设计轴线推进，在推进的同时不断出土和安装衬砌管片；时不断出土和安装衬砌管片；第32页/共43页第三十二页，共44页。 三、盾构法施工(sh gng)步骤及时地向衬砌背后的空隙注浆，防止及时地向衬砌背后的空隙注浆，防止(fngzh

18、)(fngzh)地层移地层移动和固定衬砌环的位置；动和固定衬砌环的位置； 盾构进入终端工作井并被拆除，如施工需要，也可穿盾构进入终端工作井并被拆除，如施工需要，也可穿越工作井再向前推进。越工作井再向前推进。第33页/共43页第三十三页，共44页。盾构的分类方法较多，可按盾构切削断面的形状；盾盾构的分类方法较多，可按盾构切削断面的形状；盾构自身构造的特征构自身构造的特征(tzhng)(tzhng)、尺寸的大小、功能；、尺寸的大小、功能；挖掘土体的方式；掘削面的挡土形式；稳定掘削面的挖掘土体的方式；掘削面的挡土形式；稳定掘削面的加压方式；施工方法；适用土质的状况等多种方式分加压方式；施工方法；适用

19、土质的状况等多种方式分类。类。 四、盾构机的种类(zhngli)第34页/共43页第三十四页，共44页。1. 1. 按挖掘土体的方式分类按挖掘土体的方式分类按挖掘土体的方式，盾构可分手掘式盾构、半机械按挖掘土体的方式，盾构可分手掘式盾构、半机械式盾构及机械式盾构三种式盾构及机械式盾构三种(sn zhn)(sn zhn)。手掘式盾构：即掘削和出土均靠人工操作进行手掘式盾构：即掘削和出土均靠人工操作进行的方式。的方式。半机械盾构：即大部分掘削和出土作业由机械半机械盾构：即大部分掘削和出土作业由机械装置完成，但另一部分仍靠人工完成。装置完成，但另一部分仍靠人工完成。机械式盾构：即掘削和出土等作业均由

20、机械装机械式盾构：即掘削和出土等作业均由机械装备完成。备完成。 四、盾构机的种类(zhngli)第35页/共43页第三十五页，共44页。 四、盾构机的种类(zhngli)按掘削面的挡土形式，盾构可分为开放式、部分开按掘削面的挡土形式，盾构可分为开放式、部分开放式、封闭式三种。放式、封闭式三种。开放式：即掘削面敞开，并可直接看到掘削面开放式：即掘削面敞开，并可直接看到掘削面的掘削方式。的掘削方式。部分开放式：即掘削面不完全部分开放式：即掘削面不完全(wnqun)敞开，敞开，而是部分敞开的掘削方式。而是部分敞开的掘削方式。封闭式：即掘削面封闭不能直接看到掘削面，封闭式：即掘削面封闭不能直接看到掘削

21、面，而是靠各种装置间接地掌握掘削面的方式。而是靠各种装置间接地掌握掘削面的方式。第36页/共43页第三十六页，共44页。 为了能在极软弱的地层中应用，可采用封闭式盾构施工是在距开挖面稍后一点的地方设置隔墙，在隔墙上设置可调面积的开口,将被压缩了的土砂排出的一种方法； 在砂，粘土未分选的冲积层中最适用。由于是从开口处排出压密、凝缩了的土砂，故不适用硬土层中。如果含砂率高，有可能推进困难;如果液性指数高，土壤将流出，工作面不稳定。 但是，由于粒径和颗粒(kl)组成的不同，即使含砂率和液性指数相同，有时可以进行施工，有时又不能进行施工。 计算推进力时，应根据土质和开口比确定。封闭式盾构第37页/共4

22、3页第三十七页，共44页。 四、盾构机的种类(zhngli)按加压稳定掘削面的形式，盾构可分为压气式、泥水加压式，削土加压式，加水式，加泥式，泥浆(njing)(njing)式六种。 压气式：即向掘削面施加压缩空气，用该气压稳定掘削面。 泥水加压式：即用外加泥水向掘削面加压稳定掘削面。 削土加压式（也称土压平衡式）：即用掘削下来的土体的土压稳定掘削面。第38页/共43页第三十八页，共44页。 四、盾构机的种类(zhngli) 加水式：即向掘削面注入高压(goy)(goy)水，通过该水压稳定掘削面。 泥浆式：即向掘削面注入高浓度泥浆3 3）靠泥浆压力稳定掘削面。 加泥式：即向掘削面注入润滑性泥土，使之与掘削下来的砂卵混合，由该混合泥土对掘削面加压稳定掘削面。第39页/共43页第三十九页，共44页。4. 4. 按盾构切削断面形状分类按盾构切削断面形状分类(fn li)(fn li) 按盾构切削断面形状，盾构可分为圆形、非圆形按盾构切削断面形状，盾构可分为圆形、非圆形两大类。圆形又可分为单圆形、半圆形、双圆搭接形、两大类。圆形又可分为单圆形、半圆形、双圆搭接形、三圆搭接形。非圆形又分为马蹄形、矩形（长方形、三圆搭接形。非圆形又分为马蹄形、矩形（长方形、正