城市轨道工程地铁施工概论

城市轨道工程施工2014年4月地铁施工概论目录地铁简介地铁车站地铁区间地铁主要施工方法城市轨顶交通系统包括，地铁、轻轨、有轨电车。地铁与轻轨地铁，即地下铁道，国际隧道协会定义为轴重相对较重，单方向输送能力在3万人次/小时以上的城市轨道交通系统。轻轨，与地铁相近，也是一种城市轨道交通系统。轻轨与地铁的主要区别在于运力(0.8~3万人次/小时)、采用的车辆型号和控制系统，可认为是车辆小、断面小、土建工程量小的地铁，相应的造价较地铁小很多。一、地铁简介地铁组成地铁从工程建设角度分，主要组成部分有：车站、区间、停车场（车辆段）、控制中心OCC、主变电所，其它还有两条线之间的联络线。从线路角度分，可分为：地下线、地面线、高架线(地上线)。一、地铁简介

成都地铁1号线南延线首期工程，沿天府大道西侧和规划的广都路敷设，正线全长5.449km，设站5座，停车场1座。成都地铁1号线南延线线路平面图

成都地铁3号线一期工程，长20.359km，全为地下线，共设17座车站，车辆段1座，平均站间距1.227km。成都地铁3号线线路平面图八里小区站成都理工站建材南路站科华南路站神仙树站红牌楼南站清水河大桥站清江路口站一品天下站二环交大路口站茶店子路站武侯双楠站狮子山站沙河铺站成都东客站火车南站神仙树西站琉璃场站川师站万年场站崔家店站成华大道站二仙桥站东区医院站光华村站金沙博物馆站花照壁站驷马桥站火车北站九里堤路口站城北客运中心站成都地铁7号线线路平面图

7号线全长38.686km，全为地下线，设车站31座，其中换乘站18座,设一座车辆段、一座停车场。㈠地铁车站分类1、所处位置⑴地下车站，以下主要介绍地下车站⑵断面车站⑶高架车站二、地铁车站2、埋深⑴浅埋车站，车站结构顶板位于地面以下的深度较浅。⑵深埋车站，车站结构顶板位于地面以下的深度较深。3、运营性质⑴中间站⑵换乘站⑶区域站(折返站)⑷枢纽站⑸联运站⑹终点站二、地铁车站4、结构形式⑴矩形断面⑵拱形断面⑶圆形断面⑷其它类型断面，如马蹄形、组合型二、地铁车站5、站台型式⑴岛式站台车站⑵侧式站台车站⑶岛侧混合式站台车站二、地铁车站6、层数和跨数⑴单层*跨⑵双层*跨⑶三层*跨二、地铁车站㈡车站组成地铁车站主要由三部分组成：⑴车站主体，站厅层、站厅层、管理用房⑵出入口及通道⑶通风道及地面风亭二、地铁车站马鞍北路站（站厅层平面图）设备用房区B号出入口A号出入口1号风亭组付费区：850m2

非付费区：1183m2

站厅、站台共6个防火分区，除公共区外，其余防火分区面积均不大于1500m2消防专用出入口主要设备管理用房区公共区C号出入口D号出入口2号风亭组马鞍北路站（站台层平面图）降压变电所垂直电梯/一扶左线明挖区间段有效站台中心里程：YCK31+832.000站台宽度：11m标准段宽度：19.7m。一扶一楼一扶一楼1、地铁区间组成地铁区间包括：行车隧道（正线）、渡线、折返线、地下存车线、联络线以及联络通道、泵房等附属建筑物。2、区间隧道断面型式区间隧道结构与构造主要取决于隧道的线形设计、工程地质和水文地质、环境条件、施工方法、投资控制等因素影响，有：矩形，使用于明挖法、盖挖法施工区间拱形、椭圆形，使用于暗挖法施工区间圆形，盾构法施工区间三、地铁区间四、地铁区间

外经6000mm内径5400mm；管片宽度1200或1500mm管片厚度300mm；拼装方式错缝拼装管片分块6块全线钢筋砼管片联络通道口部特殊设计矿山法施工区间，为复合式衬砌结构，即由内、外两层复合而成。初期支护以超前小导管、钢筋网、钢架及喷射砼组成；二次衬砌采用模筑钢筋混凝土。联络通道采用降水条件下的矿山法施工区间隧道一般不超过600m设置一处联络通道，作为紧急疏散通道，在区间最低点设置积水泵房根据需要，有分别设置、合并设置地铁主要施工方法有五种：⑴明挖法（有围护结构、无围护结构）⑵盖挖法（盖挖顺做、盖挖逆做、盖挖半逆做）⑶浅埋暗挖法（也叫喷锚暗挖法，从新奥法发展而来）⑷盾构法⑸组合方法四、地铁施工方法1、明挖法定义：明挖法是先从地表面向下开挖基坑至设计标高，然后在基坑内的预定位置由下而上地建造主体结构及其防水措施，最后回填土并恢复路面。特点：作为地铁常用施工方法，具有施工作业面多、速度快、工期短、易保证工程质量、工程造价低(*)等优点。分类：明挖法施工基坑可以分为敞口放坡基坑和有围护结构的基坑两类。四、地铁施工方法1、明挖法支护形式，主要是敞口放坡基坑和有围护结构两种形式。⑴敞口放坡基坑，主要用于地面开阔、周边无重要建筑物的地方，在城市地铁施工中纯粹的敞口放坡基坑很少，一般采用上部放坡、下部围护的形式。边坡不加支护的基坑喷混凝土面和锚杆护坡基坑四、地铁施工方法⑵有围护结构的基坑，适用于地面无放坡条件、周边建筑物多，其支护方式根据基坑深度、工程地质和水文地质条件、地面环境条件等进行选择。工字钢桩围护基坑钢板桩围护基坑钻孔灌注桩围护基坑地下连续墙围护基坑土钉墙围护基坑复合式围护基坑四、地铁施工方法以上所述为有围护结构的基坑的支护方式，一般地铁车站的开挖宽度、深度均较大，单纯的围护是不足以确保安全的。即前述围护结构主要作用是挡土，还需采用内支撑、锚索等方式进行组合形成支护体系，主要有以下几种。桩锚支护体系桩撑支护体系桩钉支护体系墙撑支护体系四、地铁施工方法钢板桩＋钢支撑体系上部放坡锚喷下部桩锚支护体系连续墙＋撑支护体系桩＋锚索支护体系2、盖挖法定义：盖挖法是先盖后挖，即先以临时路面或结构顶板维持地面畅通，在棚盖结构支护下进行开挖和施做主体结构、防水结构。特点：能够有效控制周围土体的变形和地表沉降，有利于保护临近建筑物和构筑物；基坑底部土体稳定，隆起小，施工安全；对道路交通影响较小。水平施工缝的处理较为困难（易漏水）；暗挖施工难度大、费用高；每次分部开挖与浇筑或衬砌的深度，应综合考虑基坑稳定、环境保护、永久结构形式和混凝土浇筑作业等因素来确定。四、地铁施工方法2、盖挖法分类：盖挖法可分为盖挖顺作法、盖挖逆作法及盖挖半逆作法。目前，城市中施工采用最多的是盖挖逆作法。盖挖法的支护方式和支护体系与明挖法有围护结构基坑相同。四、地铁施工方法3、浅埋暗挖法定义：在城镇软弱围岩地层中，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，称之为浅埋暗挖技术。基本作业程序包括地层预加固和预支护，土石开挖，初期支护、二次衬砌，监控量测。四、地铁施工方法3、浅埋暗挖法特点：适用于城区建筑物密集、地下管线复杂、交通繁忙的地段；避免大量的迁改、改建工作；减小对周边环境的粉尘污染和噪声影响；对城市交通的干扰小；地面施工场地小，对周边影响小。施工技术难度大，需采取较多的辅助手段；工程造价相对较高；地下作业环境较差。浅埋暗挖法既可以单独使用，也可以与其它施工方法结合使用，与其它工法有很强的兼容性，如车站采用浅埋暗挖法与盖挖法相结合、浅埋暗挖法与盾构法结合。四、地铁施工方法3、浅埋暗挖法分类：浅埋暗挖法施工的的关键问题是如何确保施工安全和控制地表沉陷。主要是根据埋深、断面大小、土体的稳定条件等选择具体的施工方法，基本分类为全断面法和分部开挖法，主要有以下方法。⑴全断面法⑵台阶法⑶中隔壁法(CD)⑷交叉中隔壁法(CRD法)⑸单(双)侧壁导坑法⑹洞桩法(PBA法)⑺柱洞法以及中洞法、边洞法等四、地铁施工方法3、浅埋暗挖法四、地铁施工方法浅埋暗挖法支护、衬砌⑴预支护和预加固，当埋深过浅、土体稳定性差、降水效果差时，为确保施工安全和控制沉降，需采取预支护和预加固措施对地层进行处理，常用处理措施有：地面注浆加固，从地面打孔注浆，如前进式注浆、袖阀管注浆，浆液一般采用水泥浆。超前小导管支护，一般设置在断面上部，采用φ32~50钢管，间距0.2~0.4m，长度2~5m，孔口段1m不设出浆孔；浆液一般为水泥浆、水玻璃、水泥水玻璃双液浆。四、地铁施工方法管棚超前支护，一般用在开洞门或结构受力转换、大断面、下穿重要建筑物、管线地段，一般管径70~180mm，长度10~30m，常用108mm，也有用600mm以上的案例；注浆浆液一般为水泥浆。开挖面前方深孔注浆、水平旋喷注浆，适用于前方土体特别软弱，流塑或流沙地层；注浆浆液一般为水泥浆、水泥水玻璃双液浆。冻结法，适用于地下水丰富的流塑、流沙地层，通过人工制冷技术，是地层冻结成整体。四、地铁施工方法浅埋暗挖法一般采用复合式衬砌结构，即初期支护、防水层、二次衬砌。⑵初期支护，常采用的形式是型钢钢架、钢筋格栅钢架、钢筋网片和喷射混凝土。⑶防水层，防水层一般采用无钉式施工方式，即先采用塑料垫片将土工布钉在初支面上，再将防水层（ECB、EVA、PVC）焊接在塑料垫片上，较常用ECB和EVA两种。⑷二次衬砌，钢筋混凝土结构。四、地铁施工方法大管棚小导管小导管已注浆掌子面超前注浆初期支护格栅钢架钢筋网片纵向连接筋钢架连接板中隔壁(型钢支撑)喷射砼台阶法施工CRD成型隧道预埋注浆管(充填注浆)二次衬砌施工4、盾构法定义：盾构法(ShieldMethod)是暗挖法施工中的一种全机械化施工方法，它是将盾构机械在地层中推进，通过盾构外壳和管片支承四周围岩防止发生往隧道内的坍塌，同时在开挖面前方用切削装置进行土体开挖，通过出土机械运出洞外，靠千斤顶在后部加压顶进，并拼装预制混凝土管片，形成隧道结构的一种机械化施工方法。四、地铁施工方法4、盾构法特点：安全开挖和衬砌，掘进速度快；施工劳动强度低；不影响地面交通与设施，同时不影响地下管线等设施；穿越河道时不影响航运，施工中不受季节、风雨等气候条件影响，施工中没有噪音和扰动；在松软含水地层中修建埋深较大的长隧道往往具有技术和经济方面的优越性；断面尺寸多变的区段适应能力差；新型盾构购置费昂贵，对施