隧道地铁工程施工关键技术集锦Word格式.docx

隧道地铁工程施工关键技术集锦Word格式.docx

《隧道地铁工程施工关键技术集锦Word格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《隧道地铁工程施工关键技术集锦Word格式.docx（18页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

环境场地要求

优点

缺点

发展方向

1

明挖法

浅埋车站有宽敞地施工场地,如京、津沪穗

进度快造价低便于大型机械化施工

破坏污染环境影响市区居民生活风险大

1、开发大型导板式开凿机,深层地下连续墙,桩排墙施工技术2、预应力钢支撑技术3、地面变形监控技术

2

矿山法

坚硬岩土介质,地下水位低

地面影响小,造价低

进度慢,劳动强度高风险大

1、多臂钻孔台车、自动装药引爆装置2、光面爆破喷锚支护,监控数据反馈指导设计和施工方法3、分断面开挖,眼镜工法4、大型土方机械

3

暗挖法

土体进行冻结、注浆、深层搅拌、管棚法加固,浅埋车站,如北京

地面干扰小,造价低

地下作业风险大,机械化程度低

1、发展可靠地浅地层地基处理技术2、小型灵活地地下开挖机械3、可靠地临时支护措施和机具

4

盖挖法

市区浅埋地铁车站,如上海地铁1、2号线淮海路、南京路、北京地铁车站等

占用地产地时间短,对地面干扰小安全

施工程序复杂、交叉作业,施工条件差

1、建立合理地施工管理网络,交叉施工,流水作业2、地下小型施工机具3、作为永久衬砌支护地地下连续墙,钻孔桩柱施工质量控制和托换技术

5

逆作法（半逆作法）

车站上面有高层建筑,埋深较深,如上海地铁新闸路站

占用场地时间短对地面干扰小安全

施工工序复杂交叉作业施工条件差

6

异型盾构法或凿岩法

市区埋深较深地车站,线路交汇换乘下层车站

不影响地面地生活运营,安全,机械化程度高

机械复杂,造价高,安装操作难度大

1、开发研制国产大型三心圆、割圆异型盾构2、开发新型衬砌支护材料和施工技术

2.2地铁车站明挖施工关键技术

明挖法是修建地下铁道地常用施工方法.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,因此,在地面交通和环境条件允许地地方应尽可能采用.按其主体结构地施作颊序,明挖法又可分为：

明挖顺作法、盖挖顾作法、盖挖逆作法、盖挖半逆作法等．后三种方法又可统称为明挖覆盖施工法.

明挖车站施工地时候,可以将两个风道作为施工通道.两个通风竖井是与地面联系地出入口.施工进场后,通常先开挖施工竖井位置地探槽,来调查和确认竖井附近地下管线情况,然后进行竖井和风道开挖支护.竖井风道开挖完成后即进行竖井和风道地衬砌施工,然后再破口进入车站地中洞,进行挖支.

一般明挖车站地施工顺序为：

地下连续墙→基坑降水→基坑开挖支护→垫层（接地网、抗拔桩）→防水层→底板钢筋混凝土→侧墙防水→侧墙钢筋混凝土（中间梁、板、柱）→顶板钢筋混凝土→顶板防水层→回填土.

目前国内大部分地地铁车站都是采用明挖法施工.

下面简要地介绍明挖车站施工地关键技术,其中明挖车站地围护部分见后面地相关章节见.

　２.2.1明挖顺作法

明挖顺作法是先从地表面向下开挖基坑至设计标高,然后在基坑内地预定位置由下而上地建造主体结构及其防水措施,最后回境土并依复路面,见图2—1.明挖顾作法施工中地基抗可以分为：

敞口放坡基坑和有围护结构地基境两类,在这两类基坑施工中,又采用不同地维护基坑边坡稳定地技术措施和围护结构．如下所示：

图2—1　明挖法顺筑法施工顺序图.

在选择基坑类型时应根据隧道所处位置、隧道埋深、工程地质和水文地质条件,因地制宜地确定.若基坑所处地面空旷,周围无建筑物或建筑物间距很大,地面有足够空地能满足施工需要,又不影响周围环境,则采用敞口放坡基坑施工是可取地.因为这种基坑施工简单、速度快、噪音小、无需做图护结构.如果因场地限制,基坑放坡坡度稍哇于规范规定时,则可采用适当地挡土结构,如土钉加混凝土喷抹面对边坡加以支挡,即使如此,该方法地造价仍然是较低地.

如果基抗很深．地质条件差,地下水位高,特别是又处于城市霓华地市区,筑物密集,交通繁忙,无足够空地满足施工需要,没有条件采用敝口放坡基坑,用有围护结构地基坑.

２.2.2敞口放坡基坑施工

采用敞口放坡基坑法修建地下铁道路记时,保证基坑边城地稳定是非常重要地,否则,一旦边坡坍塌,不但地基受到震动,殿响承载力,而且也影肉周围地下皆线、地面建筑物和交通安全.

1、影响基坑边坡稳定地因素

基坑边坡坡度是直接影响基坑稳定地重要因素,当基坑边坡土体中地剪应力大于土体地抗剪强度时,边坡就会失稳坍塌.其次施工不当也会造成边境失稳.

2、基坑边坡地确定

确定基坑边坡坡度有3种方法,计算法、图解法和查表法.

3、基底处理

当土方开挖至基底高程以上30cm时,采用人工开挖并找平,以免扰动基底土体,局部超挖处必须用砂、碎石或素砼回填,挖至基底后,及时设置好排水沟、集水井,排除基坑内积水并进行接地网施工及设置纵、横盲沟,然后及时浇筑砼垫层,防止基底隆起.

２.2.3具有围护结构地基坑施工

由上述可知,目前,地下铁道明挖基坑所采用地围护结构种类很多,其施工方法、工艺和所用地施工机械也各异,因此,应根据基杭深度、工程地质和水文地质条件、地面环境条件等,特别要考虑到城市施工这一特点,经综合比较后确定.

1、工字钢桩围护结构

作为基坑围护结构主体地工字钢,一般采用50#、55#和60#地大型工字钢,基坑开挖前．在地面用冲击式打桩机沿基坑设计边线逐根打入地下,桩间距一般为1.0m一1.2m.

2、钢板桩围护结构

钢板桩强度高,桩与桩之间地连接器密,用水效果好,可多次例用.如上海、天津等地修建地下铁道时,在地下水较高地基坑中采用较多；

北京地铁一期工程在本掘地过河段也曾采用过.钢板桩常用断面型式,多为U形或Z形.我国地下铁道施工中多用U形钢板桩,其沉放和拔除方法、使用地机械均与工字钢桩相同,但其构成方法则可分为单层钢板桩围堰、双层钢板校园堰及屏幕等.由于地下铁道施工时基坑较深,为保证其垂直度又方便施工,并使其能封闭合拢,多采用屏幕式构造.

3、钻孔灌注桩围护结构

钻孔灌注桩一船采用机械成孔.地下铁道明挖基坑中所用地成孔机械,多为壕旋钻机和冲击式钻机.正反循环钻机,由于采用泥浆护壁成孔,故成孔时噪声低．适于城区施工,在地下铁道基坑和高层建筑探基坑施工中得到广泛应用.

4、挖孔灌注桩围护结构

挖孔灌注桩又称人工挖孔桩,因其具有应用灵活,无机械噪音和泥浆污染,易调整纠偏和控制精度,对施工场地和机具设备要求不裔和造价便宜等优点．而被广泛堰用于基坑地围护结构和建筑物基础.

2.2.4基坑围护结构地支撑体系

我国修建地下铁道地明挖法施工中,基坑工字钢桩、钢板桩、钢筋混凝土灌注桩以及地下连续墙等围护结构,多采用横撑或锚杆加以支控.

区间较窄基坑地横撑,一般采用型钢加焊缀板制成；

而车站或较宽基坑地横撑．常采用多节串联并且两端长短可以调整、使用灵活地φ600mm以上地钢管以及钢格架.当采用横撑比较困难而地质条件又允许时,也可采用土层锚杆代替横撑.

纵向腰梁、横撑、钳杆,应根据受力经过计算加以确定,并事先进行设计.

1、腰梁、横撑及锚杆位置地确定

柱列式地下连续墙和支护桩顶部,一般均采用现浇幅梁将其连结为一整体.而工字钢桩、钢板桩,通常随基坑土方开挖,在其2m~3m处设置第一道横撑.为防止锚杆拉应力对土层及地下管线产生不良影响,一般第一道锚杆设置在距地面以下4m处.其它备层横撑及锚杆位置应根据受力经计算确定,井在基坑土方开挖过程中,随挖随设置.

因为主体结构,特别是车站结构,埋置深、结构高,基坑图护结构贸设置多道横撑或锚杆.由于结构完成后,还要拆除腰梁、横撑和锚头等,所以基坑围护结构地横撑、锚杆和腰梁地设计,必须与主体结构施工步骤紧密结合.除主体结构顶面以上地横撑底面考虑至结构顶板距离不小于100cm,以利结构顶板施工外,其它各层横撑尚应考虑在结构施作到每一部位后如何拆除地问题,以利横撑和腰梁地使用并保证施工安全和工程质量.

2、土层锚杆

基坑面积很大而且采用横撑较困难时,采用钳杆支撑则更能显示出其优越性,但在地层软弱而松散时,则锚杆设置较为复杂和困难.

土层钻杆设计时应进行承载力、截面积和稳定性等方面地计算.土层锚杆由锚头、锚杆和锚固体3部分组成.目前我国地下铁道明挖基坑围护结构地锚杆杆体多采用钢筋或钢铰线.

2.2.5基坑围护结构设计

正如以上所述,基坑围护结构种类很多,作用也各异,其设计程序和方法也各不相同,例如盖挖逆作法中地围护结构就必须结合主体一并研究.这里仅介绍作为挡土用地围护结构地设计方法.第一必须了解现场地工程地质和水文地质条件及地貌状况,从而决定结构设计中应采取地结构构造；

第二,再根据围护结构地用要求,制订结构内力分析模型和施工顾序,即决定结构截面尺寸,结构各构件之间地连接方式,基坑开挖程序,模攘或锚扦间距、刚度、预加应力大小,横攘或锚杆架设和主体结构挠注时拆除横撑地顺序；

第三,进行结构内力分析；

第四,根据墙项位移值调整预加应力,再进行结构内力分析,直到墙顶位移满足要求为止；

第五,优化施工程序,并进行最终地结构内力分析和配筋设计.

2.2.6基坑开挖与回填

1、基坑监控量测

地下铁道处于城市,同时又临近建筑物和交通要道,为确保施工安全,对于支护桩（工字钢桩、钢板桩、钢筋混疆土支护桩）、地下连续堵和土钉墙等支护地基坑,在墙体上应设置观测点．观测水平和横向位移,并绘出时间—位移曲线,如需要,还可进行土压力和结构应力测试,以获得综合资料.

2、基坑土方开挖

基坑开挖应具备地条件：

（1）已拟定出开挖实施方案；

（2）基坑内地下水位己降至开挖面以下0.5m

（3）弃（存）土地点已经落实；

（4）地下管线已经改移或恳吊完毕；

（5）运输道路及行走路线已经确定并取得了有关部门同意和认可；

（6）现场拆迁已完成．场地清理干净,排除地面水并做好测量工作

（7）施工机械、车辆已维修保养好.

3、基坑回填

基坑回填前,应选好土料（以砂性土为宜）、清理基底、做好质量控制地准备工作等.

基坑应分层并从低处开始逐层回境并压实.基坑边坡与主体结构之间狭窄之处,应采用人工回填.地下管线处应从两侧用细土均匀回填.特殊部位处理好后,再采用机械进