地铁车站施工工艺介绍

地铁车站施工工艺介绍中铁一局桥梁公司总工办车站施工的三种工艺•工艺1---明挖法（有围护结构、无围护结构）•工艺2---盖挖法（盖挖顺做、盖挖逆做、盖挖半逆做）•工艺3---浅埋暗挖法（从新奥法发展而来）工艺1、明挖法1.1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。1.2特点：作为地铁车站常用施工方法，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，1.3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有地连墙围护的明挖法施工步骤明挖法（有支撑的围护结构）工艺2、盖挖法2.1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，再向下支护的基坑施工。施工基本流程：在现有道路上按所需宽度，以定型标准的预制棚盖结构（包括纵、横梁和路面板）或现浇混凝土顶（盖）板结构置于桩（或墙）柱结构上维持地面交通，在棚盖结构支护下进行开挖和施做主体结构、防水结构。然后回填土并恢复管、线、路或埋设新的管、线、路。最后恢复道路结构。工艺2、盖挖法2.2特点：围护结构变形小，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；施工空间大；盖挖逆作法用于城市街区施工时，可尽快恢复路面，对道路交通影响较小。混凝土结构的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。工艺2、盖挖法2.3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顺做法（围护结构是地连墙）盖挖逆做法盖挖半逆做法盖挖法盖板下部结构工艺3、浅埋暗挖法3.1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。•浅埋暗挖技术从减少城市地表沉陷考虑，还必须辅之以其他配套技术，比如地层加固、降水等。浅埋暗挖法3.2特点：首先，浅埋暗挖法不允许带水作业，如果含水地层达不到疏干，带水作业开挖面的稳定性时刻受到威胁，甚至发生塌方。大范围的淤泥质软土、粉细砂地层，降水有困难或经济上选择此工法不合算的地层，不宜采用此法。第二，采用浅埋暗挖法要求开挖面具有一定的自立性和稳定性。我国规范对土壤的自立性从定性上提出了要求：工作面土体的自立时间，应足以进行必要的初期支护作业。对开挖面前方地层的预加固和预处理，视为浅埋暗挖法的必要前提，目的就在于加强开挖面的稳定性，增加施工的安全性。浅埋暗挖法3.3为了有效地解决地面交通等各种干扰问题，采用浅埋暗挖法是修建铁车站的首选方法。浅埋暗挖车站结构的关键的问题是如何控制地表沉陷。因此，寻求合理的施工方法关系重大。主要方法有:1.中洞法2.侧洞法3.双眼镜工法4.柱洞法5.洞桩法浅埋暗挖—中洞法•1.中洞法（1）中跨部分(包括立柱)采用CRD法施工。先将中洞自上而下分块成环，随挖随撑，及时做好喷锚和钢架初期支护；（2）由下而上施作中跨部分二次模注钢筋混凝土结构，中隔墙也逐层拆除。中洞各工序完成后，就会形成一个刚度很大的完整结构顶住上部土体，从而有效地减少地表沉降量。•（3）当中洞完成后，两侧洞采用台阶法，对称自上而下开挖。（4）同样，初期支护完成后，再自下而上施作两侧洞的二次模注钢筋混凝土衬砌浅埋暗挖—中洞法（三拱立柱式车站施工步骤）图6-38三拱立柱式车站中洞法施工步骤图10987425613中隔墙109初期支护87浅埋暗挖—中洞法①②第1步第2步第3步钢拱架钢拱架①②第1步第2步第3步钢拱架钢拱架④③第4步钢拱架钢拱架④③第4步钢拱架钢拱架①②第1步第2步第3步钢拱架钢拱架⑤⑥第5步第6步钢拱架钢拱架⑤⑥第5步第6步钢拱架钢拱架浅埋暗挖—中洞法拆除中隔墙并施作立柱及纵梁(1:125)浅埋暗挖—中洞法⑦⑦⑧⑧⑨⑨⑩⑩钢拱架（10号工字钢）纵向连接钢筋（槽钢）钢拱架示意图侧洞台阶法施工顺序立模浇注混凝土第7步第8步第9步第10步(1:125)(1:125)盾构法施工示意图浅埋暗挖—中洞法浅埋暗挖—侧洞法2.侧洞法与中洞法相反，侧洞法是先对称地用CRD法开挖两个侧洞，待完成二次模注钢筋混凝土结构后，再用台阶法开挖中洞。由于开挖两个侧洞后，中洞的宽度变窄，其承载土柱承受上覆土体压重的承载力下降，因而可能产生比中洞法要大的地表下沉。浅埋暗挖—侧洞法（三拱立柱式车站施工步骤）图6-39三拱立柱式车站侧洞法施工步骤图65241310964873初期支护521中隔墙浅埋暗挖—双眼睛工法3.双眼镜工法（1）先开挖一侧洞，（2）再开挖另一侧洞，（3）最后开挖中洞。这种方式不会在同一横断面上同时形成大的跨度，因而更有利于地层的稳定，但施工进度将会减慢。三跨双拱车站结构采用的双眼镜工法，对地表的沉陷值可以控制在30mm之内，与中洞法相当。浅埋暗挖—双眼睛工法（三拱立柱式车站施工步骤）格栅支撑6图6-40双眼睛工法施工步骤图51211871091243初期支护浅埋暗挖—柱洞法4柱洞法采用“柱洞法”施工。按照“小分块、短台阶、早成环”的原则，将整个断面开挖横向分为：侧洞、有柱的柱洞和中洞共5个洞，每洞分上、中、下三层。先自上而下对称施工柱洞初支，再由下而上施作柱洞二衬，建立起梁、柱支撑体系。柱洞完成后，施工两个柱洞中间的中洞初支和二衬，形成整个大中洞稳定体系。再对称自上而下施工两侧洞初支，最后纵向分段自下而上对称施作二衬，完成结构闭合。第Ⅰ步第Ⅰ步第Ⅱ步第Ⅱ步第Ⅲ步第Ⅲ步浅埋暗挖法—柱洞法柱洞法施工步骤钢管柱钢管柱顶纵梁顶纵梁底纵梁底纵梁浅埋暗挖法—柱洞法柱洞法施工步骤钢管柱钢管柱顶纵梁顶纵梁底纵梁底纵梁第Ⅳ步纵梁拉压杆浅埋暗挖法—柱洞法柱洞法施工步骤钢管柱钢管柱顶纵梁顶纵梁底纵梁底纵梁顶板第Ⅴ步第Ⅵ步浅埋暗挖法—柱洞法柱洞法施工步骤钢管柱钢管柱顶纵梁顶纵梁底纵梁底纵梁底板顶板浅埋暗挖法—柱洞法柱洞法施工步骤钢管柱钢管柱顶纵梁顶纵梁底纵梁底纵梁第Ⅶ步第Ⅶ步第Ⅷ步第Ⅷ步第Ⅸ步第Ⅸ步底板顶板浅埋暗挖法—柱洞法柱洞法施工步骤钢管柱钢管柱顶纵梁顶纵梁底纵梁底纵梁底板底板底板顶板浅埋暗挖法—柱洞法柱洞法施工步骤浅埋暗挖法—洞桩法5洞桩法：其主要原理是在车站立柱和边墙的顶部和底部施作小导洞，通过导洞采用桩基的施工方法施作车站立柱和边墙，而后小断面开挖施作车站顶板，最后在车站顶板的保护下开挖车站主体并进行车站其余结构的施工。洞桩法施工中车站的主体工程的开挖在车站顶板的保护下进行，施工较为安全，并能有效的控制地表的沉降。施工条基梁、边桩；施工中柱底梁、钢管柱；回填边桩与小导洞间空隙。浅埋暗挖法—洞桩法洞桩法施工步骤施工边桩上顶梁、施工中柱顶梁；回填顶梁下与小导洞间空隙。洞桩法施工步骤浅埋暗挖法—洞桩法回填顶梁上与小导洞间空隙；而后对称开挖边拱部。洞桩法施工步骤浅埋暗挖法—洞桩法破除小导洞初支，左右对称衬砌边拱部；而后开挖中拱部。洞桩法施工步骤浅埋暗挖法—洞桩法破除小导洞初支，衬砌中拱部。洞桩法施工步骤浅埋暗挖法—洞桩法开挖站厅层土方，施工中板。洞桩法施工步骤浅埋暗挖法—洞桩法施工站厅层侧墙。洞桩法施工步骤浅埋暗挖法—洞桩法开挖站台层土方，施工底板。洞桩法施工步骤浅埋暗挖法—洞桩法洞桩法施工步骤施工站台层侧墙。浅埋暗挖法—洞桩法施工站台板。洞桩法施工步骤浅埋暗挖法—洞桩法结束