长沙地铁车站明挖施工技术及控制要点

2011年12月地铁车站明挖施工技术及控制要点长沙市轨道交通2号线一期工程土建8标---讲稿提纲---Part1—概述一、地铁车站明挖施工概念二、地铁车站常见的施工工法三、基坑工程施工特点四、应了解和准备的一些知识Part2—地铁车站明挖施工技术与控制要点一、围护结构施工二、深基坑开挖与支撑架设施工三、防水施工四、主体结构施工五、施工中采用的监控量测手段Part1—概述

一、地铁车站明挖施工概念1、地铁车站明挖施工的界定

地铁是城市轨道交通的一种，是解决城市居民出行的公用交通设施，包括建设和运营；地铁建设又分为土建、铺轨、机电安装、车辆等；土建工程又包括车站、区间、车辆段等内容。地铁车站施工是土建工程，是地铁系统的组成部分之一，明挖施工是地铁车站施工的一种工法，由于地铁大部位于地面以下，又属于地下工程，地铁车站明挖施工为建造地下铁道车站结构而开辟地下空间同时施做结构工程，属于基坑工程施工范畴。2、地铁车站的构成由车站主体、出入口通道（与其它通道相连的通道）、风道风亭等组成；车站主体分站台层、站厅层（设备）、有些有商业层或与其它建筑合建等；3、明挖法深基坑明挖法：敞口开挖，有别于盖挖法和暗挖法等工法；深：一般地，开挖深度大于8m；基坑：为施做建筑物基础或结构等所挖的基槽（坑）4、深基坑工程包含的内容地铁基坑工程多在城市地区施工，包含了挡土、支护、防水、降水、挖土、支撑等许多紧密联系的环节，如某一环节失效将会导致整个工程失败，是一项综合性很强的系统工程；基坑工程事故率高——支护结构产生较大位移、支护结构破坏、基坑大塌方、滑坡、道路开裂和塌陷、地下设施变开形和破坏、邻近建筑物开裂甚至倒塌等，也是土木工程领域最为复杂的技术领域之一，不仅要保证基坑施工过程中的土体稳定，而且还要严格控制地层位移确保环境安全。支护结构的设计与施工——工程与水文地质、围护结构、内支撑（钢管、锚索等）基坑开挖——降水、土石方开挖与外运等基坑本体安全与周边环境保护——施工预测、监测，周边房屋、地下管线保护，应急措施实施等Part1—概述

一、地铁车站明挖施工概念5、地铁车站明挖的定义及适用范围从地面直接开挖的基坑,根据场地情况可以放坡或做支护开挖。场地无建筑物或地下构筑物拆改后可直接开挖的基坑.6、明挖基坑一般规定（1）地铁明挖车站属一级基坑一级基坑：①重要工程或支护结构做为主体结构的一部分；②开挖深度大于10m；③与临近建筑物、重要设施的距离在开挖深度以内的基坑；④基坑范围内有历史文物、近代优秀建筑，重要管线等需严加保护的基坑。（2）基坑侧壁安全等级及重要性系数

安全等级破坏后果γ0一级支护结构破坏、土体失稳或过大变形对基坑周边环境及地下结构施工影响很严重1.10二级支护结构破坏、土体失稳或过大变形对基坑周边环境及地下结构施工影响一般1.00三级支护结构破坏、土体失稳或过大变形对基坑周边环境及地下结构施工影响不严重0.90注：有特殊要求的建筑基坑侧壁安全等级可根据具体情况另行确定（3）基坑变形的监控值设计无明确规定时，一级基坑墙顶水平位移不大于3cm，墙体最大位移不大于5cm，地面最大沉陷不大于3cm。（4）土方开挖的顺序与方法必须与设计工况相一致，并应遵守开挖与支护同步进行，严禁超挖；基坑边堆土、料不应超过20KPa/延米；基坑落底后应验槽，做接地极后回填土必须符合设计要求。Part1—概述

二、地铁车站常见的施工工法1、明挖顺作法

明挖法——对深基坑开挖来说，是最常见的一种工法，也是最简单、造价最低的一种工法，敞口开挖，放坡开挖、支护体系下开挖等方法，地面条件及周边环境较好的情况下优先选用，但对城市交通、商业活动等影响大，扰民周期长，受季节性如雨季等影响较大。顺作法——是指结构至下而上的顺序施工。2、盖挖顺作法与盖挖逆作法盖挖法——当车站施工范围对地面交通、商业活动等影响较大，为缩短影响时间而采用的一种工法，施作盖板留出土进料口施工，盖板施工完后恢复交通，基坑开挖与结构施工在盖板下进行，但费用较高、效率低，施工周期长，节点处理难度大等。顺作法——是指结构至下而上的顺序施工。逆作法——是指结构至上而下的顺序施工。3、暗挖法

通过竖井进入地下，采用常规的暗挖法施工地铁车站。是在地面确实不具备大面积施工条件的情况下而采用一种工法。对地面交通、商业活动等影响最小。但由于车站一般浅埋、断面大、结构复杂，因而造价也高、地面沉降控制要求高风险大，施工工法复杂（CRD法、眼镜工法，产生于北京地铁的浅埋暗挖法等）、技术难度一般都比较大。4、一种不常见的施工工法——盾构法建造盾构机始发与接收井，利用盾构机施工地下车站，盾构机构造复杂，造价高，技术难度大，在工业和经济发达的国家采用，我国目前没有这样的实例。Part1—概述

二、地铁车站常见的施工工法明挖顺作法Part1—概述

二、地铁车站常见的施工工法盖挖顺作法Part1—概述

二、地铁车站常见的施工工法Part1—概述

二、地铁车站常见的施工工法盖挖逆作法（一）Part1—概述

二、地铁车站常见的施工工法盖挖逆作法（二）Part1—概述二、地地铁车车站常常见的的施工工工法法盖挖逆逆作法法Part1—概述二、地地铁车车站常常见的的施工工工法法盖挖逆逆作法法Part1—概述二、地地铁车车站常常见的的施工工工法法盖挖逆逆作法法Part1—概述二、地地铁车车站常常见的的施工工工法法盖挖逆逆作法法Part1—概述二、地地铁车车站常常见的的施工工工法法暗挖法法车站站实例例Part1—概述三、基基坑工工程施施工特特点1、基坑坑工程程是系系统工工程，，综合合性强强，具具有很很强的的区域域性和和个性性系统工程——支护体系、、土方开挖挖，每一环环节的设计计与施工都都关系工程程成败。综合性强——涉及面广：：岩土和结构构两个方面的的知识；涉涉及到土力力学中的稳定、变形形、渗流三个基本课课题，需综综合处理控控制，抓住住主要矛盾盾。区域性——地质、以及在地地质条件下下的施工经经验，如广广州（复合合地层）和和南京、上上海（软土土）、北京京（透水砂砂层）、深深圳（复合合地层，岩岩层较硬））、西安（（黄土）、、成都（卵卵石土层））等地的地地质差别。。个性——地质、周围围环境、设设计意图等等体现出各各个基坑均均不相同，，个性很强强，必须针针对性地分分析处理。。2、基坑工程程的受力为为土压力承受水土压压力；主动动土压力和和被动土压压力；经验验及监测数数据分析3、基坑工程程支护体系系的临时性性一般只在施施工过程中中起支挡作作用，但做做为永久结结构一部分分的支护除除外；安全全储备较小小，风险较较大。4、基坑工程程具有较强强的时空效效应空间——开挖平面、、深度组成成的三维空空间，对稳稳定和变形形影响大；；时间——土体的蠕变变性，使土土体强度和和稳定性降降低。时空效应——综合由于时时间和空间间变化对基基坑工程的的影响，注注意应力释释放的问题题。深基坑工程程的“时空空效应理论论”由上海海刘建航院院士提出并并在上海成成功运用。。5、基坑工程程的环境效效应地面道路交交通——公路、铁路路路基变形形与稳定，，交通能否否正常运营营地下管线及及构筑物——煤气、电信信、电力、、供排水等等管线，地地下廊道、、既有地下下铁、地下下埋设物等等地面建筑物物——楼房、古建建筑、城墙墙、文物等等临近施工——如临近的深深基坑，江江、河、湖湖、海等邻邻近基坑互互相影响，，互相干扰扰问题比较较突出。Part1—概述三、基坑工工程施工特特点基坑坍塌事事故实例Part1—概述四、应了解解和准备的的一些知识识1、了解和掌掌握工程地地质与水文文地质（1）工程地质质地质构造、、气象、地地形地貌、、施工范围围及影响范范围的地质质特性与地地层主要参参数（层厚厚、岩性、、裂隙发育育情况、孔孔隙比、抗抗压强度、、抗剪强度度、标贯值值、RQD、含水量及及透水性、、承载力、、土的可挖挖性及岩石石分级等））、不良地地质情况（（如断层、、地裂缝、、软土、淤淤泥土、砂砂土、特殊殊土如黄土土湿陷、地地震烈度、、地冻、地地下有害气气体情况、、土体稳定定程度等））（2）水文地质质地下水位、、地下水类类型与赋存存形式（潜潜水、基岩岩裂隙水水、承压水水、地层内内滞水）、、地下水补补给方式（（降雨、地地下径流、、江河湖海海、地面水水、渗流水水等）、地地下水流向向、流速、、水质特性性及有无腐腐蚀性、地地下水的渗渗透情况（（渗透系数）；地下水水对工程的的影响和危危害；防治治地下水的的一般措施施（降排水水、防水））等（3）学习地质质详勘报告告。2、理解设计意意图和设计计要求（1）施工设计计图纸及设设计文件认真学习、、理解并掌掌握围护结结构、地层层加固、防防水、结构构、建筑、、防杂散电电流、接地地等施工图图，施工变变更图，设设计交底图图纸会审记记录，以及及相关会议议纪要。（2）特别强调调：认真阅阅读图纸中中的“设计总说说明”以及及“图纸中中的说明””获取设计信信息充分理理解设计意意图和设计计要求。并并对设计进进行核对。。举例：设计计依据、边边界条件、、基坑安全全等级及重重要性、设设计计算荷荷载、设计计计算模型型、设计建建筑材料、、施工方法法和顺序步步骤、施工工中应注意意的问题及及主要技术术措施、设设计结构尺尺寸、钢筋筋、工程量量等。Part1—概述四、应了解解和准备的的一些知识识3、学习规范范（1）相关规范范与标准搜搜集齐全地下铁道工工程施工及及验收规范范、地下下铁道、轻轻轨交通工工程测量规规范、安全全防范工程程技术规范范、地下下防水工程程质量验收收规范、、地下防水水工程技术术规范、、建筑工程程施工质量量验收统一一标准、、建筑施工工高处作业业安全技术术规范，以以及钢筋砼砼结构设计计与施工方方面的规范范等（2）规范的学习习方法规范中的内内容是施工工控制的法法规，是必必须遵守的的，同时也也是长期以以来总结出出来的经验验和教训。。须认真阅阅读，了解解规范中都都说了些什什么，掌握握施工中的的控制要点点——这在规范中中已有规定定。规范的条文文、附录及及条文说明明应结合起起来学习规范中的要要求、控制制指标必须须掌握，不不必强行背背诵，但重重点内容必必须理解，，常规数据据必须熟记记，同时应应注意规范范也是可以以用来查阅阅的。当自自己不确认认自己的记记忆时应及及时查阅，，不可有随随意性。规范的掌握握及使用在在施工前、、施工过程程中不断深深化。注意规范的的配套使用用。设计规规范也应了了解一些。。注意规范的的使用次序序，以业主主规定标准准、地方规规范标准、、国家规范范标准的顺顺序，互相相补充，但但出现矛盾盾时以上述述次序为准准。4、内撑式围围护结构深深基坑变形形简述内撑式围护护结构受力力主要是围围护结构内内外侧的水水土压力作作用，设计计上一般运运用土压力力计算理论论和方法，，常采用等等值梁法、、弹性地基基梁法、有有限元法，，这些计算算方法比较较复杂。这这里简单介介绍带撑式式深基坑变变形的特点点，以便于于在实际施施工时能有有所指导。。Part1—概述四、应了解解和准备的的一些知识识（1）土压力的的几个概念念——静止土压力力：围护结结构不动，，位移为零零，土体作作用在墙上上的土压力力——主动土压力力：基坑未未开挖时，，作用在墙墙体上的是是静止土压压力，基坑坑内侧开挖挖后，原作作用于墙上上的静止土土压力消失失，作用在在墙后的静静止土压力力，将因墙墙体前移（（失去平衡衡）而减少少，随着位位移的增大大，土压力力将逐渐降降低，达到到极限平衡衡状态时，，土压力值值最小，为为主动土压压力。——被动土压力力：墙前坑坑底以下土土，因围护护墙在墙后后主动土压压推动下，，产生向内内侧的位移移，推力越越大，位移移越大，墙墙前土体所所能承受的的推力有一一个极限，，当推力增增大到极限限平衡状态态时，土体体的反力为为被动土压压力。。——水压力的影影响：静止止水压力、、渗透及渗渗透压力——动水压力，，与土一起起对墙体产产生压力。。同时还有有一个水土土流失造成成的固结沉沉降，对环环境产生影影响。——基坑边荷载载作用于围围护墙上的的压力：一一般折算成成土层高度度计算，最最终反映仍仍是土压力力的问题。。（2）内撑式围围护结构挠挠曲变形的的“拱效应应”在墙顶设有有支撑，围围护结构墙墙基本上出出现向坑内内鼓出的挠挠曲变形。。由于这种种挠曲，将将使墙中段段土压力减减小，而上上下两端土土压力增大大——“拱效应”。。（3）围护墙墙的变形形形态——弓形；上段段呈下向弯弯曲，下段段反向弯曲曲从量测手段段上是通过过测斜仪量量测、收敛敛量测（围围护结构这这种变形特特点反映在在基坑宽度度方面是收收敛的），，设计与规规范对变形形有一定要要求。（4）由于围护护墙的变形形引起地层层位移，导导致地面变变形——沉降、水平平位移从量测手段段上是通过过水准量测测沉降、测测斜仪量测测土体水平平变形，设设计与规范范对变形有有一定要求求。沉降变变形形态上上也是一个个向下弯曲曲的弓形。。Part1—概述四、应了解解和准备的的一些知识识（5）影响围护护墙变形与与位移的因因素支撑条件——支撑层数多多、刚度与与强度（轴轴力、稳定定性）大，，变形小，，（支撑轴轴力必须量量化以判断断围护结构构变形程度度，需要监监测）围护结构刚刚度——刚度大，变变形小围护墙的入入土深度——深度大，变变形小土层强度——c、φ（抗剪强度度指标）越越大，主动动土压力越越小，被动动土压力越越大，围护护结构位移移越小。地下水的影影响——地下水位高高，土压力力大，位移移增大。在实际施工工中，考虑虑控制基坑坑变形的主主要措施就就是从上述述4中的几个方方面来综合合考虑。基基坑变形的的控制是根根据基坑本本体的安全全、周边环环境的安全全等方面来来判定，而而根据设计计计算和施施工经验，，人们已制制定出了相相应的标准准，形成了了共同遵守守的规则，，这就是规规范中的要要求。施工工时必须满满足设计与与规范对于于基坑变形形的要求，，因此在施施工中基形形变形控制制是重中之之重，所采采取的设计计与施工措措施和控制制要点（如如围护结构构设计、支支撑体系的的设计与精精心施工、、时空效应应理论、地地层加固措措施、施工工监控量测测、防水措措施、应急急措施等）），很多是是与之有关关，并围绕绕这个主题题来的。5、钢支撑稳稳定问题对于直撑长长度超过22m时，由于支支撑受力为为轴力，钢钢支撑可看看作一端固固定、一端端活动的压压杆，这就就存在一个个细长杆件件的压杆稳稳定问题。。公式一：Pcr=π2EI/（μL）2——欧拉公式。。细长杆件等等截面中心心受压直杆杆的临界力力。与杆端端约束、长长度L有关。长度度越长临界界力越小，，越容易失失稳。Part1—概述四、应了解解和准备的的一些知识识公式二：λ=μL/（I/A）1/2——压杆的柔柔度。与长度L、惯性矩矩半径（（i=I/A）有关，，判断压压杆的柔柔度。其其值大于于临界值值时，为为大柔度度压杆（（或细长长压杆）），此时时可用欧欧拉公式式计算临临界力。。通过以上上两个公公式计算算的压杆杆稳定，，如果压压杆存在在失稳时时，就采采取在钢钢支撑中中间部位位增加约约束，以以减小压压杆长度度，起到到增大压压杆临界界力稳定定压杆的的作用。。6、成孔泥泥浆的作作用（1）防止孔孔壁坍塌塌——护壁——最重要的的一条功功能。——泥浆的静静水压力力可抵抗抗作用在在孔壁上上的水土土压力，，并防止止地下水水的渗入入；——泥浆在孔孔壁上形形成不透透水的泥泥皮，从从而使泥泥浆的静静水压力力有效的的作用在在孔壁上上，同时时防止孔孔壁的剥剥落；——泥浆从孔孔壁表面面向地层层内渗透透到一定定的范围围就粘附附在土颗颗粒上，，通过这这种粘附附作用可可使孔壁壁减少坍坍塌性和和透水性性。（2）悬浮土土碴和携携带土碴碴的功能能。有良好的的抗砼和和地下水水污染功功能，可可长时间间保持流流动状态态，在浇浇注砼过过程中能能被砼顺顺利置换换到孔外外。（3）冷却润润滑和机机具的功功能。因此——孔内泥浆浆面低于于地下水水位或泥泥浆质量量不满足足要求，，槽内静静水压力力小而无无法平衡衡会造成成孔壁失失稳；泥泥浆膨化化时间短短，在孔孔内无法法形成泥泥皮，机机械来回回刷动也也会造成成槽壁失失稳；暴暴雨洪水水或其它它因素造造成孔内内泥浆稀稀释，同同样会造造成槽壁壁失稳。。合理的的泥浆参参数和孔孔内泥浆浆高度对对防止槽槽壁坍塌塌具有至至关重要要的作用用，在施施工过程程中严格格控制泥泥浆质量量，针对对不同情情况相应应调整泥泥浆高度度，消除除因泥浆浆质量问问题引起起孔壁失失稳的隐隐患。Part1—概述四、应了了解和准准备的一一些知识识7、西安地地铁试验验工程的的地质特特点（1）黄土湿湿陷性定义——是指黄土土类土在在一定压压力条件件下，土土体受水水浸湿后后，结构构迅速遭遭到破坏坏而产生生显著附附加下沉沉的性质质。有此此性质的的土层有有：①晚晚更新世世黄土，，②全新新世以来来形成的的黄土状状土，③③全新世世的素填填土，④④中更新新世黄土土的顶部部。其中中晚更新新世黄土土是西安安地区湿湿陷性土土层中分分布最广广、厚度度最大、、湿陷性性强、危危害最大大。西安市黄黄土场地地的湿陷陷类型分分为两种种:自重型湿湿陷场地地和非自自重型湿湿陷场地地，共分分为五个个级别。。西安地区区黄土的的湿陷性性与黄土土场地处处的地貌貌位置关关系密切切。试验验段工程程张家堡堡站：<2-1-1>黄土状土土<3-1-1>黄土一般般具有中中等~强烈自重重湿陷性性，自重重湿陷性性黄土分分布深度度6.5m，6.5~7.0m为中等湿湿陷性黄黄土；综综合分析析黄土地地基湿陷陷性等级级为II（中等））级非自自重湿陷陷性黄土土。黄土的湿湿陷性对对工程建建筑造成成的危害害主要是是由湿陷陷引起的的附加下下沉常使使建筑物物产生不不均匀沉沉降;地基土受受水浸泡泡后造成成地基土土软化，，承载力力降低，，致使地地基失效效，从而而造成建建筑物变变形或破破坏。处处理措施施应从结结构，地地基处理理和防水水三方面面入手，，以地基基处理为为主，结结构和防防水措施施加以配配合，才才能收到到良好的的效果。。西安地地区对湿湿陷性黄黄土常用用的处理理方法有有:灰土挤密密桩、强强夯及灰灰土换土土垫层法法等，处处理后的的承载力力可达150～200kPa。（2）饱和砂砂土液化化及强透透水性饱和砂土土液化层层主要分分布在渭渭河漫滩滩、一级级阶地及及潏河一一级阶级级，地震震液化层层厚1～7m，埋深3～5m，等级属属轻微－－中等液液化。砂砂土液化化对工程程的危害害主要表表现在地地震时的的喷砂、、承载力力降低、、地基失失效、结结构破坏坏等，处处理措施施可采用用换填、、碎石挤挤密桩等等。区间属中中等富水水区，潜潜水含水水层主要要为冲积积砂、砾砾石层及及新黄土土，厚约约30m，地下水位14.26～15.37m。新黄土的渗透透系数为5～10m/d；砂砾石渗透系系数可达20～50m/d，为强透水含水水层。Part1—概述四、应了解和准准备的一些知识识（3）人工填土西安是我国著名名的古都。自公公元六世纪的隋隋朝始，城市中中心已大体和现现在的市区相当当。一千多年的的漫长岁月里，，西安市历经沧沧桑，多次战乱乱使这座历史古古城几度兴废，，留下了复杂的的人工填土。所所以近代由于人人为活动增加，，随着城市扩大大和改造，人工工填土在近郊及及城区广为分布布。目前所见的的人工填土，大大多是近四、五五百年以来形成成的。西安市的人工填填土不仅分布广广、厚度大，土土层的产状和厚厚度在平面上变变化迅速，而且且性质十分复杂杂。就其填土的的物质组成及工工程性质而言，，分为杂填土和和素填土两类。。杂填土的颜色多多而杂，结构疏疏松，物质组成成以各时期的建建筑垃圾为主，，土的均匀性极极差，工程建设设中不能直接选选作天然地基的的持力层。素填土在城区一一般是伏于杂填填土之下，在城城郊则多直接出出露于地表。该该填土主要由黏黏性土组成，一一般含少量砖、、瓦碎屑等，有有大孔结构，具具轻微湿陷性。。人工填土的工程程地质条件差，，对工程的影响响主要表现在产产生过大的沉降降、不均匀沉降降、建筑物的桩桩基产生负摩阻阻力等，破坏建建筑物的结构。。对人工填土的对对策主要有以下下几点:1)杂填土不能作为为天然地基使用用。地基处理的的常用方法有:①整片或局部清除除，作换层处理理;②浅层挤密加固处处理;③采用桩基础。④④旋喷桩⑤注浆浆加固2)施工中要特别重重视防止坑壁坍坍塌，以免造成成事故和延误工工期。Part1—概述四、应了解和准准备的一些知识识8、基坑开挖方式式Part1—概述四、应了解和准准备的一些知识识9、地铁车站明挖挖法的施工工序序及顺序（1）施工工序施工准备（三通通一平、管线迁迁改、建筑物拆拆除、交通疏解解等）及临时工工程施工→围护护结构、地层加加固、基坑降水水井、格构桩等等柱施工）→基基坑预降水→基基坑第1、n段开挖与支撑架架设施工至基底底后进行结构施施工→基坑第2、n-1段开挖与支撑架架设施工至基底底后进行结构施施工→……→结构施工完，并并施工内部结构构→车站顶板回回填并恢复管线线、路面等→端头工作井完完成后封堵工作作井预留口并回回填恢复降水施工是在基基坑开挖与结构构施工的过程都都一直进行的，，在结构等强后后封井。附属工程（风道道风亭、出入口口通道）安排在在车站主体工程程相应部位施工工完并具备施工工条件后施工。。基坑分段、分层层开挖，支撑随随时架设，结构构从下至上顺序序施工，在结构构施工时拆除钢钢支撑。（2）施工顺序基坑一般为长条条形，施工顺序序一般有：从两两端向中间、从从中间向两端、、从一端向另一一端，根据场地地条件能开的部部位先开始（纵纵向设临时支挡挡措施）等，最最常用的是从两两端向中间（原原因：①两端往往往是区间施工工工作井，需提提前提交，有利利于平行作业和和节约工期；②②从资源配置上上由于第一次开开挖土方量较从从中间开始的小小，钢支撑投入入少，可尽早进进入结构施工工工序。）10、关于施工场地地的合理利用（1）地铁车站施工工场地一般都较较紧张，周边影影响也较大，城城市环境保护和和文明施工要求求高。（2）掌握施工场地地布置的原则：：首先满足施工工生产需要，其其次再考虑布置置办公生活用房房；施工道路应应通畅；根据施施工各期间施工工特点，场地动动态布置；全封封闭管理；处理理好与外部交通通、借地占用周周期关系。（3）施工生产场地地：施工道路，，供水、供电、、排水系统，钢钢筋加工场地，，泥浆池，钢支支撑堆放与加工工、拼装，材料料堆放，堆土场场，生产工棚，，起吊设备与起起吊设施的布置置等。Part1—概述四、应了解和准准备的一些知识识11、施工工序及顺顺序安排举例Part2—地铁车站明挖施施工技术与控制要点一、围护结构施施工1、明挖基坑主要要支护形式和支支护体系（1）无水或降水施施工的支护型式式：土钉支护；桩支支护；连续墙支支护；搅拌桩支支护；SMW桩支护等。（2）封闭止水支护护型式：排桩支护（咬合合桩、旋切桩、、搅拌桩或SMW桩支护）；桩+旋喷桩支护；旋旋喷桩与定喷墙墙支护；连续墙墙支护等；（3）支护体系：桩+锚杆支护体系（（桩锚支护体系系）；桩+内支撑支护体系系；土钉+桩复合支护体系系；连续墙+内支撑支护体系系等。根据地铁工程基基坑周边环境，，可以分别采用用上述两种或多多种支护形式，，共同组成基坑坑支护体系。2、围护结构实例例围护结构照片Part2—地铁车站明挖施施工技术一、围护结构施施工3、围护桩施工（1）施工工艺与成成孔设备工程与水文地质质、工期要求是是主要决定因素素，尽量选择工工效高的先进设设备。土、砂等地层——旋挖钻机、旋转转钻机、冲击钻钻机岩层等地层——冲击钻机地层较好，地下下水少时也有用用人工挖孔桩，，钢筋砼护壁。。钻孔咬合桩——套管咬合钻机（2）施工工艺流程程及工序控制围护结构钻孔桩桩施工工序控制制.xls（3）关键技术定位——测量，外放（原原因：桩垂直度度允许偏差和施施工误差、桩位位施工误差、外外包防水等）垂直度及深度——设备控制，勤测测量间隔跳孔——防止串孔不均匀配筋——围护桩的受水平平力抗弯特征决决定，泥浆——护壁，孔壁稳定定的措施桩检测（4）遇到问题的处处理措施遇砂层等易坍塌塌地层也可采用用钢护筒、降水水等措施。坍孔的处理：泥泥浆、粘土填后后重钻等纠偏措施：片石石填后重打等Part2—地铁车站明挖施施工技术与控制要点Part2—地铁车站明挖施施工技术一、围护结构施施工4、地下连续墙（了了解内容）（1）简介定义——利用挖槽机械，，借助于泥浆的的护壁作用，在在地下挖出窄而而深的沟槽，并并在其内浇筑适适当材料而形成成一道具有防渗渗、挡土和承重重功能的连续的地下墙体。在地铁基坑坑工程中采用钢钢筋砼地下连续续墙做围护结构构，是基坑支护护体系的一部分分。地下连续墙墙在深基坑工程程当中的主要作作用：定位的基基础；支护能力力的提供者；深深基坑防水的第第一道防线。优缺点——地下连续墙优点点：施工时振动动小，噪间低，，适于在城市施施工；墙体刚度度大；防渗性能能好；可以贴近近施工；适用于于多种地质条件件；工效高，工工期短，质量可可靠，经济效益益高。缺点：特特殊地质下（如如砂层、淤泥土土层等）难度大大；相比较其它它的围护结构（（如钻孔桩）费费用要高一些；；泥浆处理比较较麻烦。应当解决的几个个问题——如何在各种复杂杂地质中开挖出出符合设计要求求（如几何尺寸寸、偏斜度等））的槽孔？如何何保证槽孔在开开挖与灌砼中的的稳定？如何将将成墙材料（钢钢筋、砼）填到到槽孔中，形成成一道连续、不不透水、承受荷荷载的墙体？如如何解决墙段间间的接缝连接问问题？重在施工过程控控制——是一个环环相扣扣的系统性很强强的隐蔽工程，，最终的工程质质量反映在每一一道工序的质量量控制之中，其其中一个小小的的失误都有可能能对整体施工效效果产生很大影影响，而且往往往是很难弥补的的，因此地下连连续墙施工重在在过程控制，即即重在各个工序序的质量控制。。由于于牵涉到槽壁稳稳定，故施工时时效性的观念应应时刻在心，槽槽子一旦开挖，，到最终混凝土土浇注整个施工工过程要一气呵呵成。（2）成槽工艺与设设备土层——成槽机，冲击钻钻排孔等；岩层——冲击钻排孔，铣铣槽机，人工开开挖等；混合地层——成槽机、冲击钻钻排孔混合使用用，铣槽机，冲冲击钻排孔，人人工开挖等。Part2—地铁车站明挖施施工技术与控制要点Part2—地铁车站明挖施施工技术一、围护结构施施工（3）施工工艺流程程导墙施工清孔验收吊放钢筋笼安装浇注砼导管钢筋笼制作砼运输商品砼生产成槽机就位修孔制配泥浆钢材进场检验浇筑水下砼质量检查测量定位砼配合比设计成槽机挖槽冲击钻冲孔入岩泥浆循环处理渣土堆放外运Part2—地铁车站明挖施施工技术与控制要点Part2—地铁车站明挖施施工技术一、围护结构施施工（4）关键技术测量放样，导墙墙施工——定位作用；槽段划分：一般般不大于6m,这是由于钢筋笼笼起吊重量、水水下砼灌注的规规范要求确定的的。设计图纸上上已划分出,照图施工就可以以了。注意：拐拐角处需要考虑虑一次成槽宽度度受抓斗宽度、、冲击钻圆形面面的影响，要适适当向外延伸，，不应向内伸长长，以免增加凿凿除量，这一点点应该在做导墙墙时提前予以考考虑。在导墙制制作时拐角处的的内侧加长20cm，外边侧加长30~60cm，以保证成槽空空间及钢筋笼顺顺利吊放。成槽顺序：2种——方法1将所有槽段分为为Ⅰ、II期施工，并采用用跳槽施工的办办法，此法可保保证II期槽段施工时槽槽壁的稳定性，，但由于II槽段端两侧均为为已做墙体，当当这两侧接头的的壁面稍有不直直时，II期槽段的钢筋笼笼就非常难下，，有时甚至要对对钢筋笼特殊处处理才能顺利入入槽。方法2，顺序成槽。每每一槽段始终有有一边是可活动动的，在钢筋笼笼难以下降时，，可采取将钢筋筋及一侧接头装装置交叉上提下下落的办法使钢钢筋顺利入槽。。成槽垂直度控制制：设备控制、、测量等。槽壁稳定控制：：泥浆管理——泥浆质量与液面面控制。钢筋笼加工与吊吊装：质量，安安全，吊点布置置与起吊方式。。清孔与换浆。水下砼灌注：两两幅导管同时浇浇筑，特殊作业业的过程控制。。（5）施工照片地下连续墙施工工照片5、其它的围护结结构SMW工法钻孔咬合桩Part2—地铁车站明挖施施工技术与控制要点Part2—地铁车站明挖施施工技术二、深基坑开挖挖与支撑架设施施工1、基坑开挖与支支撑架设施工工工序、顺序及步步序安排（1）施工工序车站标准二层段段的施工工序为为：三通一平→→围护结构施工工→第一道钢筋筋砼支撑施工→→基坑施工准备备工作→基坑内内降水→从上至至下逐层开挖至至各支撑下500mm架设各道钢支撑撑→开挖到最终终基坑面→施作作接地网以及垫垫层。（2）施工顺序Part2—地铁车站明挖施施工技术与控制要点基坑分段分层开开挖示意图基坑分区分段、、施工顺序示意意图Part2—地铁车站明挖施施工技术二、深基坑开挖挖与支撑架设施施工（3）施工步序基坑开挖遵循““分段分层、由由上而下、先支支撑后开挖”的的原则。基坑开挖与支撑撑架设步序.doc（4）施工组织的要要点和应重视的的几个问题施工管理及施工工计划，以及计计划的执行施工调查——周边环境的具体体情况，工程地地质和水文地质质条件，气象，，场地条件和场场地移交情况等等；环境保护的的重点对象、措措施及要点，信信息化施工围护结构施工质质量土方开挖机械；；设备的安全，，吊土斗的吊装装安全土方开挖顺序、、方式、方法、、以及开挖深度度；出土及弃土土方法，严禁野野蛮施工和超挖挖，对钢支撑保保护，及时架设设；时空效应理理论的指导钢支撑架设的方方法、时机，以以及与土方开挖挖的关系场地条件，出土土及场内运输方方式，与其它工工序的协调处理理防、排水措施，，坑内及地面的的排水，围护结结构墙体之间防防水堵漏施工监测——做好计划→基坑坑本体安全与环环境保护；协调调工作，监测指指导了解薄弱环节，，严格施工程序序，做好应急措措施——材料、设备的准准备，方案及组组织机构Part2—地铁车站明挖施施工技术与控制要点Part2—地铁车站明挖施施工技术二、深基坑开挖挖与支撑架设施施工2、基坑开挖（1）开挖前降水井井施工和预降水水20~30天。（2）主体基坑开挖挖分区分段开挖挖，从两端向中中间开挖，每段段比结构段纵向向多开挖2～3m，作为底板结构构施工空间。随随开挖随施工桩桩间砼挡土板喷喷射和架设钢支支撑。（3）基坑开挖在钻钻孔灌注桩及冠冠梁达到设计强强度后进行。开开挖沿纵向分段段，每个施工段段内的土方开挖挖必须遵循“竖竖向分层、水平平分段”的原则则，按支撑道数数和间距进行分分层开挖。（4）每层支撑处严严禁超挖，按设设计要求开挖到到该层支撑设计计标高时，先架架设支撑，然后后进行下层开挖挖。（5）基坑纵向放坡坡开挖，随挖随随刷坡，严格控控制纵坡的稳定定性，分层开挖挖刷坡坡度在基基坑允许开挖边边坡坡率土层在在1：2以内，放坡的总总高度与长度之之比不大于1∶3。为确保开挖边边坡的稳定及安安全性，在每一一层之间根据设设备设置宽度为为4m～5m的台阶。（6）在开挖至基底底300mm时，由人工清底底开挖至设计标标高，严防超挖挖。（7）基底挖出后立立即施做垫层，，挖出一块做一一块，防止基底底风化，为确保保基坑稳定，开开挖至基底后，，迅速施工接地地网工程，并在在垫层施作完后后7天之内将钢筋砼砼底板浇筑完毕毕。（8）出土：方式——挖掘机接力传送送至地面；具具体体依据情况而定定放坡道汽车运输输至地面；垂直提升。机械——挖掘机，长臂、、短臂、小型；；吊机，抓斗，卷扬机，，提升架，龙门门吊等垂直提升升设备自卸汽车Part2—地铁车站明挖施施工技术与控制要点Part2—地铁车站明挖施施工技术二、深基坑开挖挖与支撑架设施施工3、支撑架设（1）钢支撑、围檩檩构造Part2—地铁车站明挖施施工技术与控制要点Part2—地铁车站明挖施工工技术二、深基坑开挖与与支撑架设施工（2）架设工艺与架设设方法架设钢支架：预先标出支撑位置置，在标出的支撑撑位置处，按设计计位置打设螺栓设设置钢支架，支架架要牢固，严防支支撑因围护结构变变形或施工撞击而而脱落。钢围檩安装：钢围檩随支撑架设设顺序逐段吊装，，人工配合吊机将将钢围檩安放于钢钢支架上。钢围檩檩安装后应检查钢钢支架是否因撞击击而松动，并用钢钢楔将支架与钢围围檩间缝隙焊实。。钢围檩与钻孔灌灌注桩之间预留不不少于60mm（并考虑消除围护护灌注桩施工外放放150mm的施工误差预留量量）的水平通长空空隙，中间用强度度等级不低于C30的细石混凝土填嵌嵌。钢支撑安装：每根钢支撑的配置置按总长度（应根根据实际丈量的基基坑宽度确定）的的不同配用一端固固定端一端活动端端，中间段采用标标准管节进行配置置，在地面按长度度进行预拼装。采采用两点吊装，吊吊点一般在离端部部0.2L左右为宜。支撑安安装前先在地面进进行预拼装以检查查支撑的平直度，，拼装支撑两头中中心线的偏心度控控制在2cm之内，经检查合格格后的支撑按部位位进行编号，支撑撑吊装采用龙门吊吊，人工配合安装装。安装支撑后后及时按设计值施施加预应力。4、基坑开挖与支撑撑架设的一些施工工实例Part2—地铁车站明挖施工工技术与控制要点基坑开挖与支撑架架设照片Part2—地铁车站明挖施工工技术三、防水施工Part2—地铁车站明挖施工工技术与控制要点1、概述地铁工程的车站大大都处于地面标高高以下，一方面受受到地面洪涝灾害害积水回灌的危害害，另一方面受到到岩土介质中地下下水渗漏浸泡危害害。地下水或地表表水进入地铁车站站内，可以使装修修材料霉变，电气气线路、通讯、信信号元件受潮浸水水损坏失灵，造成成工程事故。地下下水积存，使地铁铁内部潮湿度增加加，使进入车站的的乘客胸闷，不舒舒适。因此，地铁铁工程中的防水工工程施工成为至关关重要的环节，必必须予以高度重视视。防水施工是一个复复杂的系统工程，，牵涉面广，防水水质量是通过围护护结构砼质量，防防水层施工质量，，接头防水，到主主体砼自防水，主主体结构外防水及及施工缝、变形缝缝，结构接口部位位防水等各个环节节的防水质量综合合体现，任何一个个环节做得不好，，都有可能对整体体防水效果产生很很大的影响，在整整个施工过程中必必须加强全过程控控制，确保每一道道工序防水质量。。由于本站接口多多，地下水压力较较大，防水难度大大，因此防水施工工是本站施工的难难点及施工成败的的关键之一。防水标准——车站、出入口通道道防水等级为一级级，全包防水，结结构不允许出现渗渗水，结构表面不不得有湿渍。车站站的风道、风亭均均按照二级防水标标准进行施工，结结构不允许有漏水水，结构表面可有有少量、偶见的湿湿渍，总湿渍面积积不大于总防水面面积的6/1000，任意100㎡防水面积上的湿渍渍不超过4处，单个湿渍的最最大面积不大于0.2m2。防水原则——以防为主、刚柔结结合、多道防线、、因地制宜、综合合治理。Part2—地铁车站明挖施工工技术三、防水施工Part2—地铁车站明挖施工工技术与控制要点2、车站防水形式主体结构采用防水混凝土，，防水混凝土采用用复合高效减水剂剂和粉煤灰“双掺掺”技术，并采取取有效的措施提高高混凝土的抗裂性性，减少混凝土的的收缩，主体结构构分段进行浇筑，，同一段内顶板、、底板、侧墙在端端头的施工缝设在在同一截面，结构构混凝土迎水面不不得出现大于0.2mm的裂缝。车站结构顶板采用100mm厚C15细石混凝土保护层层+2.5mm厚非焦油双组份聚聚氨酯防水涂料+防水混凝土顶板层层进行防水处理。。结构底板采用50mm厚C15细石混凝土保护层层+1.5mm厚EVA防水板+土工布缓冲层。侧墙采用防水混凝土+1.5mm厚EVA防水板+土工布缓冲层。变形缝部位采用中置式橡胶止止水带加强防水处处理，同时在结构构内侧变形缝内采采用双组分聚硫橡橡胶进行嵌缝密封封处理。在顶板和和侧墙的变形缝两两侧的结构内侧预预留200×30mm的凹槽，在凹槽内内设置不锈钢接水水盒。侧墙纵向施工缝采用镀锌钢板止水水带和外贴式止水水带。侧墙和底板施工缝缝采用设置3mm厚钢板止水带。Part2—地铁车站明挖施工工技术三、防水施工Part2—地铁车站明挖施工工技术与控制要点3、车站结构防水施工工要点第一道防线——围护结构桩间施工工质量严格控制1)钻孔桩桩间处理按按照设计要求进行行。2）深基坑开挖阶段段控制围护结构变变形及堵漏。第二道防线——外包防水质量1）基面处理按规范范要求施工。2）按设计要求选择择质量合格的防水水材料。3）把好土工布及EVA防水板的铺设质量量，焊接质量控制制及检验质量。4）防水涂料施工质质量满足设计与规规范要求。5）施工中采取措施施做好防水层的保保护第三道防线——结构砼自防水结构混凝土自防水水在于确保混凝土土的密实度及抗裂裂性能。在施工中中，控制水灰比、、水泥用量和砂率率来保证混凝土中中砂浆质量和数量量以抑制孔隙，同同时要防止由于砼砼收缩等原因引起起砼开裂。1）配合比设计：优优化配合比设计，，控制水灰比，控控制砼水化热。2）砼拌和：确保水泥、砂子、、石子、水和外加加剂的质量要求；；施工中严格按配合合比准确计量；混凝土搅拌不仅仅仅使材料均匀的混混合，还起到一定定的塑化和提高和和易性作用，对防防水混凝土的性能能影响较大，混凝凝土搅拌达到色泽泽一致后方可出料料，拌和时间不小小于90s。Part2—地铁车站明挖施工工技术三、防水施工Part2—地铁车站明挖施工工技术与控制要点施工中采用商品混混凝土，混凝土运运输采用混凝土拌拌合车运送，在运运输过程中要避免免出现离析、漏浆浆，并要求浇注时时有良好的和易性性，坍落度损失减减至最小或者损失失不至于影响混凝凝土的浇注与捣实实，在冷天、热天天、大风等气候条条件下运送混凝土土时应力求缩短运运输时间；严格控控制混凝土的坍落落度。3）严格控制混凝土土施工工艺：混凝土浇注时除使使拌合物充满整个个模型外，还注意意拌合物入模的均均匀性，不得离析析。严格按规范要求控控制砼入模温度。。控制一次浇筑长长度不宜过大，按按设计、规范要求求合理划分结构分分段长度。模板要架立牢固、、严密，尤其是挡挡头板，不能出现现跑模现象。混凝凝土挡头板做到表表面规则平整，避避免出现水泥浆漏漏失现象。按规范范要求控制拆模时时间，拆模时间不不能太早。砼振捣严格过程控控制，设专人振捣捣。务必做好混凝土养养生工作。板采用用蓄水养护，墙柱柱采用喷淋养护，，养护时间不少于于14d。在炎热季节施工时时，适当采用加冰冰搅拌混凝土的措措施。在冬季施工工采用保暖措施。。第四道防线——施工缝等接缝及接接口施工质量1）接缝两侧砼振捣捣密实。2）接缝防水材料严严格控制其质量，，并按设计要求的的位置安装。3）施工缝表面清理理干净。4）接口部位防水严严格按设计与规范范要求精心施工。。4、防水层施工的实实例防水层施施工照片片Part2—地铁车站站明挖施施工技术术四、主体体结构施施工Part2—地铁车站站明挖施施工技术术与控制要要点1、概述（1）主体结结构分两两个工作作面“纵纵向分段段，竖向向分序””平行、、流水作作业,每段从下下到上顺顺作施工工。（2）关于施施工分段段的说明明分段长度度考虑结结构受力力、一次次砼灌注注能力、、砼水化化热、结结构防水水、抗裂裂、砼收收缩与徐徐变等的的影响，，并结合合本车站站的具体体特点综综合考虑虑。施工工分段划划分的原原则如下下：①施工缝缝设置于于纵梁弯弯矩、剪剪力最小小的地方方，即跨跨距的1/4～1/3位置。主主要是考考虑结构构受力要要求，施施工接缝缝选在受受力（弯弯矩）较较小部位位。②分段位位置和各各层板上上楼梯口口、电梯梯井口及及侧墙上上的通道道位置尽尽量错开开。③根据设设计与技技术规范范要求，，施工分分段长度度一般考考虑在15~25m左右。基基坑施工工分段长长度=结构分段段+2~3m（考虑经经验，便便于结构构施工时时的钢筋筋接茬及及支模空空间、操操作空间间等）2、施工顺顺序与步步序（1）施工顺顺序与基坑开开挖顺序序一致，，开挖出出一段即即进行一一段结构构施工；；组织平平行流水水作业。。总施工顺顺序为：：基坑围围护→降降水、土土方开挖挖及支撑撑→基底底处理、、垫层施施工→结结构砼施施工→防防水处理理→回填填。每一一段结构构施工程程序：垫垫层施工工→结构构底防水水处理→→底板施施工、养养护→侧侧墙防水水处理，，侧墙→→剩余侧侧墙中板板施工→→中板养养护→侧侧墙、顶顶板施工工→养护护→顶板板防水处处理→具具备条件件后覆土土回填。。（2）施工步步序车站主体体结构施施工步序序图.docPart2—地铁车站站明挖施施工技术术四、主体体结构施施工Part2—地铁车站站明挖施施工技术术与控制要要点3、施工工工艺流程程底板下防水层、下部边墙防水层施工基坑清理、整平、夯实，主体结构准备接地网、垫层施工拆除第2道基坑支撑拆除第1道基坑支撑施工边墙防水层中板、中纵梁梁施工顶板、顶纵梁施工回填土（含恢复管线）、恢复地面施工边墙防水层顶板防水层、保护层施工搭设支架站台层中柱、侧墙施工站厅层侧墙、立柱施工搭设支架底板施工Part2—地铁车站站明挖施施工技术术四、主体体结构施施工Part2—地铁车站站明挖施施工技术术与控制要要点4、关键施施工技术术（1）结构侧侧墙采用用钢模板板，顶板板、中板板采用竹竹胶板立立模，模模板支架架在砼强强度达到到75%后拆除。。模板与与支架的的配置在在满足现现场施工工的前提提下经济济合理的的配置。。钢筋现现场按设设计及规规范要求求加工安安装。砼砼采用商商品砼，，泵送入入模，插插入式振振动器振振捣。每每一工序序的质量量控制是是关键，，强调过过程控制制。（2）钢筋工工程按设计与与规范施施工，常常规施工工。注意意：钢筋筋接头形形式的选选择；钢钢筋下料料尺寸；；钢筋安安装顺序序；钢筋筋连接工工工艺（（机械连连接、焊焊接等））。另外外认真核核对施工工图纸也也很关键键。（3）模板与与支架工工程高支模方方案需进进行专门门设计验验算，确确保强度度、刚度度、稳定定性满足足受力及及变形要要求，编编制的方方案必须须经过专专家审查查。侧墙支模模是单面面支模，，不能设设对拉螺螺栓，砼砼浇筑时时的侧压压力最大大，因此此支模难难度最大大。通常常模板采采用大块块钢模拼拼装，横横带、竖竖带采用用木枋或或型钢，，支架采采用斜撑撑或对口口撑。楼板及顶顶板模板板采用胶胶合板或或竹胶板板，支架架采用满满堂支架架。支架有：：扣件式式钢管支支架、腕腕扣式钢钢管支架架、门型型脚手架架，斜撑撑有：型型钢加工工制作、、φ150钢管等。。（4）砼工程程商品砼泵送入模模连续浇筑筑振捣密实实综合控温温Part2—地铁车站站明挖施施工技术术四、主体体结构施施工Part2—地铁车站站明挖施施工技术术与控制要要点5、几种支支模方案案的了解解Part2—地铁车站站明挖施施工技术术五、施工工中采用用的监控控量测手手段Part2—地铁车站站明挖施施工技术术与控制要要点1、概述地铁施工工中的监监控量测测是保障障工程建建设的安