地铁车站PBA施工工法

1、哈尔滨轨道交通哈尔滨轨道交通2号线第六标段号线第六标段哈尔滨轨道交通哈尔滨轨道交通2号线第六标段项目经理部号线第六标段项目经理部二二0一五年七月一五年七月PBA工法参观汇报材料工法参观汇报材料一、一、PBA工法概述工法概述“PBA”工法是：工法是：P桩（桩（pile）、）、B梁（梁（beam）、）、A拱（拱（arc），即由边桩、中桩（柱）、顶梁、底梁、顶拱），即由边桩、中桩（柱）、顶梁、底梁、顶拱共同构成初期受力体系，承受施工过程的荷载；其主要共同构成初期受力体系，承受施工过程的荷载；其主要思想是将盖挖及分步暗挖法有机结合起来，发挥各自的思想是将盖挖及分步暗挖法有机结合起来，发挥各自的优势，在

2、顶盖的保护下可以逐层向下开挖土体，施作二优势，在顶盖的保护下可以逐层向下开挖土体，施作二次衬砌，可采用顺作和逆作两种方法施工，最终形成由次衬砌，可采用顺作和逆作两种方法施工，最终形成由初期支护二次衬砌组合而成的永久承载体系。初期支护二次衬砌组合而成的永久承载体系。“PBA”工法是浅埋暗法方法的一种，用于地铁暗挖车站，工法是浅埋暗法方法的一种，用于地铁暗挖车站，当地质条件差、断面特大时，一般设计成多跨结构，跨当地质条件差、断面特大时，一般设计成多跨结构，跨与跨之间、有梁、柱连接。比如常见的三跨两柱的大型与跨之间、有梁、柱连接。比如常见的三跨两柱的大型地铁站。地铁站。 “PBA”工法施工车站的结构

3、型式为直墙多层多跨拱形工法施工车站的结构型式为直墙多层多跨拱形结构，采用复合衬砌支护型式。拱部初期支护为格栅结构，采用复合衬砌支护型式。拱部初期支护为格栅+喷射混凝土结构，利用大管棚、超前小导管及注浆等辅喷射混凝土结构，利用大管棚、超前小导管及注浆等辅助措施对前方土体进行预加固、支护，侧墙初期支护为助措施对前方土体进行预加固、支护，侧墙初期支护为灌注桩，中柱多采用钢管柱型式。灌注桩，中柱多采用钢管柱型式。二、二、PBA工法施工流程工法施工流程 “PBA”常采用桩柱法施工，就是先开挖导洞，在洞内常采用桩柱法施工，就是先开挖导洞，在洞内制作挖孔桩或钻孔桩，梁、中柱完成后，再施作顶拱结制作挖孔桩或钻

4、孔桩，梁、中柱完成后，再施作顶拱结构，然后在其保护下施工，实际上就是将盖挖法施工的构，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，因此也称做地下式盖挖法挖孔桩梁柱等转入地下进行，因此也称做地下式盖挖法。三、三、PBA工法的特点工法的特点“PBA”“PBA”工法的核心思想在于设法形成由侧壁支撑结构和工法的核心思想在于设法形成由侧壁支撑结构和拱部初期支护组成的整体支护体系，代替传统的预支护和拱部初期支护组成的整体支护体系，代替传统的预支护和初期支护结构，以保证在进行洞室主体部分开挖时具有足初期支护结构，以保证在进行洞室主体部分开挖时具有足够的安全度，并有效地控制地层沉降。

5、该工法具有以下特够的安全度，并有效地控制地层沉降。该工法具有以下特点：点：1)桩、梁、拱、柱先期形成，首先形成了主受力的空间桩、梁、拱、柱先期形成，首先形成了主受力的空间框架体系，后面的开挖都是在顶盖的保护下进行，支护转框架体系，后面的开挖都是在顶盖的保护下进行，支护转换单一，不但安全，而且大大减小了对地面沉降的影响，换单一，不但安全，而且大大减小了对地面沉降的影响，同时节省了大量的圬工；同时节省了大量的圬工； 2)施工灵活，施工基本不受层数、跨数的影响，底部承施工灵活，施工基本不受层数、跨数的影响，底部承载结构可根据地层条件做成底纵梁（条基）或桩基；载结构可根据地层条件做成底纵梁（条基）或桩

6、基；3) 小导洞施工技术成熟、安全可靠，由于各导洞间具小导洞施工技术成熟、安全可靠，由于各导洞间具有一定距离，故可同步进行导洞施工，施工干扰小，各有一定距离，故可同步进行导洞施工，施工干扰小，各导洞内的柱、纵梁也可同时作业；导洞内的柱、纵梁也可同时作业；4) 扣拱后内部一般无需进行地层加固等辅助措施，施扣拱后内部一般无需进行地层加固等辅助措施，施工空间开阔，可采用机械开挖，作业效率高，整体施工工空间开阔，可采用机械开挖，作业效率高，整体施工速度快，精度高，施工中也便于地下水的处理；速度快，精度高，施工中也便于地下水的处理；5) 直墙式结构内有效净空大，节省了曲墙及仰拱结构直墙式结构内有效净空大

7、，节省了曲墙及仰拱结构工程投入。工程投入。6）“PBA”工法因需在两侧施作灌注桩而提高了造价，工法因需在两侧施作灌注桩而提高了造价，且在一个十分狭窄的小导洞内完成一系列的钢筋、立模、且在一个十分狭窄的小导洞内完成一系列的钢筋、立模、浇注、吊装等操作，作业环境恶劣。浇注、吊装等操作，作业环境恶劣。四、四、PBA工法施工步序工法施工步序一、首先在车站周边选择合理位置开挖临时竖井，通一、首先在车站周边选择合理位置开挖临时竖井，通过横通道，进入车站主体。过横通道，进入车站主体。苏州桥站设苏州桥站设3 3个竖井，通过个竖井，通过4 4个横通道进个横通道进入车站主体施工，车站主体分入车站主体施工，车站主体

8、分5 5段施工。段施工。L1施工竖井施工竖井L2施工竖井施工竖井L3施工竖井施工竖井64.4m64.4m29.3m29.3m53.45m53.45m 39.35m 39.35m27.8m27.8m1号号通通道道 2号号通通道道 车车站站主主体体结结构构轮轮廓廓3号号通通道道4号号通通道道北京地铁北京地铁16号线苏州桥站平面示意图号线苏州桥站平面示意图8项目部项目部L3竖井竖井施工场地俯瞰图施工场地俯瞰图L2竖井竖井L1竖井竖井车站结构轮车站结构轮廓线廓线竖井、横通道剖面示意图竖井、横通道剖面示意图横通道横通道竖井施工竖井施工竖井施工横通道台阶法施工，分层开挖施工横通道台阶法施工，分层开挖初支闭

9、合后破除临时仰拱初支闭合后破除临时仰拱临时仰拱临时仰拱小导洞小导洞横横通通道道二、小导洞施工二、小导洞施工第一步：根据地质情况超前注浆加固地层，台阶法开挖下导洞，并施第一步：根据地质情况超前注浆加固地层，台阶法开挖下导洞，并施做初期支护。开挖导洞时，相邻导洞纵向错开距离不小于做初期支护。开挖导洞时，相邻导洞纵向错开距离不小于20米，南直米，南直路站地层以粉质粘土为主，开挖中注意做到短进尺、强支护、早封闭、路站地层以粉质粘土为主，开挖中注意做到短进尺、强支护、早封闭、勤测量。勤测量。第二步：待下导洞开挖长度均不小于第二步：待下导洞开挖长度均不小于30m后，超前注浆加固地层，台后，超前注浆加固地层

10、，台阶法开挖上导洞并施做初期支护，相邻导洞错开开挖，错开距离不小阶法开挖上导洞并施做初期支护，相邻导洞错开开挖，错开距离不小于于20米。米。导洞导洞第三步：小导洞完成以后，进行基底承载力检验合格后，在下导洞内施做第三步：小导洞完成以后，进行基底承载力检验合格后，在下导洞内施做底纵梁，上导洞内进行边桩、钢管柱施工，然后进行冠梁、边导洞拱架预底纵梁，上导洞内进行边桩、钢管柱施工，然后进行冠梁、边导洞拱架预埋、回填及顶纵梁施工。埋、回填及顶纵梁施工。三、边桩、钢管柱、冠梁、顶梁的施工三、边桩、钢管柱、冠梁、顶梁的施工边桩边桩钢管桩钢管桩顶梁顶梁冠梁冠梁边桩施工，机械成孔边桩施工，机械成孔钢管桩施工，

11、机械成孔钢管桩施工，机械成孔钢管桩钢管桩施工，人工挖孔施工，人工挖孔下钢管桩下钢管桩挖孔完成挖孔完成钢管桩施工完成钢管桩施工完成冠梁、边导洞施工施工边导洞初支施工时，预埋钢边导洞初支施工时，预埋钢拱架，连接拱架形成整体。拱架，连接拱架形成整体。正在施做冠梁钢筋正在施做冠梁钢筋边导洞背后回填边导洞背后回填初支钢筋绑扎初支钢筋绑扎冠梁冠梁边导洞回填完毕边导洞回填完毕顶纵梁施工黄线位置为初支以及二衬的施黄线位置为初支以及二衬的施工缝，工缝，易漏水，需重点处理，易漏水，需重点处理，为防止后期破除导洞初支时，为防止后期破除导洞初支时，破坏防水板，在铺设防水之前，破坏防水板，在铺设防水之前，沿黄线铺沿黄线

12、铺30cm宽木板或薄钢板。宽木板或薄钢板。搭设脚手架平台，进行顶纵梁施工搭设脚手架平台，进行顶纵梁施工钢管柱凿毛钢管柱凿毛防水铺设防水铺设顶纵梁钢筋绑扎顶纵梁钢筋绑扎浇筑完成顶纵梁浇筑完成顶纵梁预留接驳器，后期连预留接驳器，后期连接拱顶钢筋，为便于接拱顶钢筋，为便于凿出，在浇筑前塞一凿出，在浇筑前塞一层袋子。层袋子。顶部空洞区域在施做两侧扣顶部空洞区域在施做两侧扣拱前用低强度混凝土回填拱前用低强度混凝土回填在施工缝中间预埋遇水膨胀止水在施工缝中间预埋遇水膨胀止水条条预埋接驳器预埋接驳器施工完成顶纵梁施工完成顶纵梁第四步：中跨拱部超前支护，进行中跨扣拱施工，并在顶纵梁间设置钢拉第四步：中跨拱部超

13、前支护，进行中跨扣拱施工，并在顶纵梁间设置钢拉杆，钢拉杆纵向间距杆，钢拉杆纵向间距3米。米。四、顶拱、边跨施工四、顶拱、边跨施工拱顶拱顶第五步：纵向分段拆除中导洞侧墙，施做中跨拱顶防水及二衬混凝土；同进施做第五步：纵向分段拆除中导洞侧墙，施做中跨拱顶防水及二衬混凝土；同进施做两侧边跨超前支护，等中跨混凝土达到设计强的两侧边跨超前支护，等中跨混凝土达到设计强的80%后，两边对称施做两边跨初后，两边对称施做两边跨初期支护。期支护。边跨边跨第六步：纵向分段对称拆除部分边导洞侧墙，施做边跨拱顶第六步：纵向分段对称拆除部分边导洞侧墙，施做边跨拱顶防水层及二衬混凝土防水层及二衬混凝土做中纵梁时，在防水做中

14、纵梁时，在防水板后铺设的钢板，在板后铺设的钢板，在铺设扣拱防水前取下铺设扣拱防水前取下扣拱初支完成，等初支达到一定强度后，开扣拱初支完成，等初支达到一定强度后，开始分段破除导洞初支边墙，准备施做二衬，始分段破除导洞初支边墙，准备施做二衬，在顶纵梁间设置间距在顶纵梁间设置间距3m的钢拉杆。的钢拉杆。扣拱初支扣拱初支施做顶拱二衬，首先铺设防水，然后帮扎钢筋，拱施做顶拱二衬，首先铺设防水，然后帮扎钢筋，拱顶钢筋与顶纵梁预埋的接驳器相连接。顶钢筋与顶纵梁预埋的接驳器相连接。预留接驳器预留接驳器顶拱钢筋绑扎顶拱钢筋绑扎施工完成的顶拱施工完成的顶拱顶纵梁间间距顶纵梁间间距3m设置钢拉杆设置钢拉杆施做顶纵梁

15、时施做顶纵梁时预埋接驳器预埋接驳器边跨拱顶施做完成边跨拱顶施做完成第七步：纵向分段开挖站厅层中板以上土体，桩间喷射混第七步：纵向分段开挖站厅层中板以上土体，桩间喷射混凝土，施做站厅层防水层、二衬，中纵梁、中板凝土，施做站厅层防水层、二衬，中纵梁、中板五、中板、边墙施工五、中板、边墙施工中板中板边墙边墙纵向分段开挖站厅层中板以上土体纵向分段开挖站厅层中板以上土体与中板连接，增加锚固力与中板连接，增加锚固力开挖时留下两侧土体，构筑作业平台，用于顶开挖时留下两侧土体，构筑作业平台，用于顶板凿毛、破除边桩侵线部分、清除桩间土。板凿毛、破除边桩侵线部分、清除桩间土。边墙凿毛边墙凿毛挂网喷混挂网喷混清理完

16、毕后，挂网片喷混，喷混同时找平基面清理完毕后，挂网片喷混，喷混同时找平基面边墙需要预留钢筋，开挖时，两侧开挖面要边墙需要预留钢筋，开挖时，两侧开挖面要比中板低。待边墙钢筋施做完成后，回填至比中板低。待边墙钢筋施做完成后，回填至中板底，顶板两侧施工也是同样的工序。中板底，顶板两侧施工也是同样的工序。中纵梁施工中纵梁施工边墙钢筋边墙钢筋中板施工中板施工中板完成效果图中板完成效果图第八步：纵向分段开挖至站台层小导洞顶部土体，桩间喷射混凝第八步：纵向分段开挖至站台层小导洞顶部土体，桩间喷射混凝土，待中板混凝土强度达到设计强度后，拆除顶梁之间钢拉杆。土，待中板混凝土强度达到设计强度后，拆除顶梁之间钢拉杆。六、底板、边墙施工六、底板、边墙施工土方开挖土方开挖第九步：开挖中跨土体至底板底，施做封底结构，并拆除部第九步：开挖中跨土体至底板底，施做封底结构，并拆除部分下导洞结构，施做底板防水层及结构。分下导洞结构，施做底板防水层及结构。下导洞下导洞破除破除第十步：待中跨混凝土达到设计强度的第十步：待中跨混凝土达到设计强度的80%后，开挖后，开挖边跨土体到底板底，施做封底结构