城市地铁车站施工培训讲义暗挖盖挖

城市地铁施工概论

前言

轨道交通作为城市重大的公益性基础设施工程，近年来正飞速发展。修建地铁常用的浅埋暗挖技术、明挖、盖挖及盾构，均根据不同的地理环境和水文、地质条件被普遍采用，并不断取得技术进步。本文只是对这些工法作一次系统梳理，同时针对施工现场经常出现的一些关键技术提出对策。第一章城市地下工程浅埋暗挖技术一、概述在城市软弱围岩地层中，在浅埋条件下修建地下工程，以改造地质条件为前提，以控制地表沉降为重点，以格栅（或其他钢结构）和锚喷作为初期支护手段，遵循“新奥法”大部分原理，按照“十八字”原则（即管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测）进行隧道的设计和施工，谓之城市地下工程浅埋暗挖技术。

“新奥法”的核心是以维护和利用围岩的自承能力为基点，使围岩成为支护体系的组成部分，支护在与围岩共同变形中承受的是形变应力，因此要求初期支护有一定柔度以利用和充分发挥围岩的自承能力。而作用于浅埋隧道上的地层压力是覆盖层的全部或部分土柱重，其地层压力和支护的刚柔度关联不大，从减少地表沉陷的城市要求角度出发，还要求初期支护有一定刚度。设计时并没有充分考虑利用围岩的自承能力。这正是浅埋暗挖技术与“新奥法”的不同点。但是，浅埋暗挖技术仍然遵循了“新奥法”施工的大部分原则，如以锚喷作为初期支护手段；尽量减少围岩扰动，要求周边圆顺避免棱角突变处应力集中；初支与围岩密贴；量测信息反馈指导设计施工等。二、浅埋暗挖与“新奥法”（NATM）三、浅埋暗挖技术的特点浅埋暗挖技术从减少城市地表沉陷考虑，还必须辅之与其他配套技术，如地层加固、降水等。从工程条件出发，还必须熟悉在不同条件下的马头门开挖，断面变化地高（诸如扩大爬高转弯等）开挖，由明挖进入暗挖的破桩，分部开挖完成

自下而上的二次衬砌前的“托梁换柱”以实现“力的转换”以确保安全等诸多关键技术。浅埋暗挖的另一个特点是十分讲究施工方法的选择，尤其是地铁车站多跨结构和大跨结构。一个合理的机构型式和正确的施工方法能起到事半功倍的作用。四、常用的单跨隧道浅埋暗挖方法1.开挖方法选择根据开挖断面大小，在一般条件下有如图1所示的开挖方法。单跨隧道（洞）开挖宽12m开挖宽1216m开挖宽1622m台阶开挖法CD法CRD法PBA法双侧壁导坑法2.施工顺序各种施工方法的施工顺序如图2所示3.台阶法施工台阶法是最基本、运用最广泛的施工方法，而且是实现其它施工方法的重要手段。当开挖断面较高时可进行多台阶施工，每层台阶的高度常用3.5～4.5m，或以人站立方便操作选择台阶高度。台阶长度的选择参见图3示：进行台阶开挖时的辅助施工方法①环状开挖留核心土并设锁脚锚管②下台阶除可一次开挖外，根据地质条件又可分别选用图5所示的开挖方法：③初次支护背后注浆④特殊不良地质条件在上台阶的底部设临时仰拱，或者在上台阶的拱顶下设临时立柱，有利于减少围岩的收敛和拱顶的下沉。4.CD法和CRD法（中隔墙法和交叉中隔墙法）CD、CRD法施工效果对比施工方法地表总沉陷(mm)地表沉降最大化倾斜率侧向水平位移(mm)CD77～846‰20CRD26～302.3‰9CRD工法施工实例5.PBA法6.双侧壁导坑法双侧壁导坑法工程实例五、单跨隧道分部开挖完成及进行二次衬砌应遵循的原则六、城市地铁车站暗挖施工1.侧洞法1、CRD法开挖左、右洞包括初支和施工支护；Ⅱ、柱底纵梁和钢管柱；Ⅲ、左右洞底板；Ⅳ、分边墙和左、右洞楼板；Ⅴ、左、右洞其余边墙和拱部；6、中洞上台阶环形开挖；Ⅶ、中洞拱部；8、中洞楼板以上土方开挖；Ⅸ、中洞楼板；10、中洞其余部份开挖；Ⅺ、中洞底板。2.PBA法1、上下导坑错开距离开挖（包括初支）；Ⅱ、孔桩开挖、底纵桩、中柱边桩、顶纵梁；3、中洞上台阶开挖（包括初支）；4、左右洞上台阶开挖（包括初支）；Ⅴ、中洞拱部衬砌；Ⅵ、侧洞拱部衬砌；7、楼板以上土体开挖；Ⅷ、楼板浇砼；9、剩余部分土体开挖；Ⅹ、底板及底部边墙衬砌；Ⅺ、站台板浇筑。3.中洞陆法1、用CRD法开堂挖中胡洞（闷包括务初期泼支护否和施粗工支歼护）直；Ⅱ、中洞底嘴板底纵梁打；Ⅲ、钢管植柱、楼软板；Ⅳ、柱顶扯纵梁和凯中洞拱津部；5、用饲台阶员法开颗挖左线、右知洞；Ⅵ、左右洞木底板；Ⅶ、左右礼洞部分霜边墙和猫楼板；Ⅷ、左右洞驶其余边墙搜和拱部。4.柱洞法1、台阶法变开挖柱洞缸（包括初膜期支护和固施工支护促）；Ⅱ、底纵梁匙、中柱、怒顶纵梁；3、中洞拉上台阶上开挖；Ⅳ、中移洞拱肌部；5、用台阶偶法开挖中袖洞楼板以历上部分；Ⅵ、中洞楼榜板；7、中洞其唇它部分开进挖；Ⅷ、中洞底役板；9、台阶开苦挖左右洞逼；Ⅹ、左右匀洞底板渡；Ⅺ、左右昆洞部分迷边墙和钻楼板；Ⅻ、左右陵洞其余少边墙和粪拱部。5.分离岛袄式车站姐施工方搏法七、浅埋阳暗挖二十贩问一问迈：“饼十八志字方西针”闪是什裤么？二问验：超范前小货导管挎注浆大的作盲用是怪什么拌？三问弦：关暗于地逗下水狭的问击题，旅在地炕下工每程施缠工中减，“体成也供是水泻，败甚也是容水”矛的含伙义是枝什么晕？四问：初害支格栅节土点螺栓，妙都能拧紧俊吗？拧不师紧怎么办趣？五问食：上签半断他面台盾阶有英多长诉？何川时封赶闭成柏环？六问：盖工程周夏边管网飘调查清戏楚了吗使？有何押对策？七问伟：天某天都乱量测情，然渠而你众重视籍分析夸量测匪成果姨吗？洞即时炎采取阔对策及吗？八问安：二经次衬调砌的与保护科层有内何作铅用？传迎水星面的喘保护省层也俱重要面吗？九问：正塘台阶分层始开挖，台勾阶有坡度阅吗？十问：初企支背后和傍二衬背后溜都注浆吗杯？何时注慰浆？注什艇么浆液？十一问：肺二衬导墙绕是怎么回到事？为什侄么要与仰商拱同时浇早注？十二问腿：你在煤乎竖井线周边堆沟土的荷唤载和动喊载影响娃吗？十三问达：开马出头门有诊什么原桂则？1、马头门序加固环2、超前管箩棚3、上半葛断面开商挖4、下半康断面开枕挖十五计问：仗掌子沃面都纪需要杠封闭雹吗？十四问雅：大断哄面采用CRD或双侧味壁导坑春施工，哥完成初针次支护齿后，是忙采用分县部二衬炊还减是使厕用台车得进行全乌断面衬纠砌？十六问任：为什齿么坍方吴、冒顶拿、流沙骑、涌水裂多出现城在风道负或出入营口、人铲防段换勤乘通道卷地段？十八问：宿双连拱区粥间隧道如赵何施工？十九别问：逼如何心实现奖暗挖适隧道翻的机舟械化忘施工?十七问病：任何嫌地质条叠件都必贸须采用壤小导管烧超前予说注浆吗？二十问：疤请谈谈暗窝挖隧道的挣通风方式第二章盯地铁车站平盖挖法逆顾作施工一、驳概述先施作劫车站周嫌边围护刘桩和结击构主体行桩柱，伟然后将态结构盖歼板置于雨桩（围甚护桩）杨、柱（曲钢管柱参或混凝束土柱）尊之上，辈自上而勿下完成书土方开神挖和边久墙、中裤隔板及巴底板衬动砌的施例工方法移，谓之皇盖挖逆窗作法。快速竿覆盖痰，缩局短中种断交糟通的超时间欢；自上而下纽奉由顶板、年中隔板及泼水平支撑赛，刚度大软，在一个誉相对安全独环境里作镰业；占地少必，回填咸量小；嗓可分层赠施工，畅也可分娇左右两风幅施工狭，交通图道改灵艳活；不受季节必影响，无位冬施要求剖，低噪音凶，少扰民欣；设备简单宋，不需大场型设备，社操作空间虚大，操作闪环境相对疗好。二、盖晌挖逆作怠法的施挣工特点盖挖逆性作法是堪在明挖面内支撑筹基坑基侦础上发坛展起来住的。施挂工过程盼中不需猪设置临烤时支撑圣，至而是借倦助结构狼顶板、浩中隔板干自身的司水平刚廊度和抗徒压强度友，实现脊对基坑社围护桩长（墙）酬的支护首作用。士其工法总特点是权：三、轿盖挖上逆作陷法的呀施工繁步骤抽：简言之坦，其施纺工步骤哪为：一理柱、二予盖、三台板、四羊墙、五乘底。四、盖挖书逆作法的亏关键技术五、盖挖句逆作实施歼过程容易桐被忽略的序几个问题第三遗章步地铁阀明挖恳施工一、休概述城市地问铁车站市、区间雀及相关渐配套的迅风道、茫出入口贤、行车拥线等工赚程，只腥要条件欲许可，篮应优先肆考虑采鞭用明挖检施工。受因为不饲论从施肝工的难伙易程度败、工程鼠造价、愉工期、热风险等喇考虑，尺明挖法隶都有明潜显优势砍。明挖法陶是在以新桩锚体汁系、桩假撑体系甘及土钉坦墙作为启围护结很构，进讨行土方梁开挖和限主体结戚构施作煌。其主踏体结构括多为两秀层或多理层框架鸟式结构贺型式。.明挖车蕉站框架菜式结构那图二、导前期球准备证工作三、围护刚结构平整场地加工护筒钢筋笼制作吊装钢筋笼测量沉碴厚度施工准备测量定位沉埋护筒钻机就位钻进清孔钢筋笼就位二次清孔灌水下混土混凝土养生起拔护筒凿除桩头、施工冠梁测量钻孔深度、斜度、直径设隔水装置设溜槽和漏斗斗钻孔注泥浆泥浆循环废浆排弃拼装导管检查导管坍落度测试土商品砼运输商品砼生产供水循环池沉淀池图2.钻孔桩施工流程图（一）钻历孔灌注桩1、钻孔灌旅注桩施工绩流程2、钻孔换常见故眼障3、钻孔副桩水下银混凝土丑灌注常晋见故障（二）吨人工挖倍孔桩（三）土厘钉墙四、土佩方开挖连原则五、支撑首体系（一）锚腥杆图3.锚杆施工流程图浆液检查施