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地铁施工技术培训2015年3月目录车站施工工艺方法、特点明挖车站施工工艺流程及过程控制01车站施工工艺流程、特点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明挖车站施工步序图第一步：施工钻孔灌注桩第二步：施工冠梁及挡墙第三步：开挖基坑，随开挖随架设支撑。第四步：施做底板垫层，铺设防水层，施做结构底板。第五步：拆除第三道支撑，铺设边墙防水层，施做地下二层边墙，柱和楼板结构。第六步：拆除第二道支撑，铺设边墙防水层，施做地下一层边墙，柱和顶板结构。第七步：施做顶板防水层、保护层第八步：拆除第一道支撑，回填基坑，恢复路面。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。定义工艺2、盖挖法工艺2、盖挖法围护结构变形小，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。特点工艺2、盖挖法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2.3分类：1.边桩施工2.破路面挖土3.中间柱施工5.路面恢复通车6.挖地下一层土7.地下一层底板施工8.地下一层侧墙施工9.挖地下二层土10.地下二层底板施工11.地下二层侧墙施工12.地下二层地面工程施工完成4.顶板施工工艺3、浅埋暗挖法浅埋暗挖法可分为柱洞法、洞桩法等2.3分类：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2、地铁明挖车站施工工艺流程围护结构及冠梁施工接地网施工基坑底验收垫层施工防水铺设负二层底板施工钢筋绑扎、支架、模板安装、砼浇注负二层侧墙施工钢筋绑扎、支架、模板安装、砼浇注中板施工钢筋绑扎、支架、模板安装、砼浇注负一层侧墙施工钢筋绑扎、支架、模板安装、砼浇注顶板施工钢筋绑扎、支架、模板安装、砼浇注基坑土方开挖主体结构施工土方开挖第一层土方开挖基坑降水支撑架设桩间喷砼土方开挖第二层土方开挖基坑降水支撑架设桩间喷砼土方开挖第三层土方开挖基坑降水支撑架设桩间喷砼土方开挖第四层土方开挖基坑降水支撑架设桩间喷砼基坑底降水井封闭下导管测定桩位开始填写钻孔桩记录挖埋钢护筒钻机就位、位置校正场地平整监测孔身、孔径、垂直度钻孔就位对中填写记录终孔抽浆清孔钢筋原材料试验及制作吊车配合钢筋笼制作导管拼装砼灌注拆除钢护筒成桩养护测桩顶标高、切桩头成桩验收桩孔钻进吊车配合制作砼试件输送混凝土砼试块试验填写现场记录钻孔灌注桩施工工艺流程图钻孔灌注桩施工：场地平整：平整场地，以控制钻孔标高。清除地下障碍物，查明地下管线等原有设施，松软地段，可用钢板或垫木作为垫板，确保现场开工具备“三通一平”（即水通、电通、路通、场地平）。场地平整完毕注：为保证围护结构不侵竖井内净空，考虑把钻孔桩中心线按设计位置外放5cm。十字交叉法控制桩位中心护筒桩位中心桩中心桩位放样测量放样，地面按设计标高进行测量放线，确定桩位，用十字线法进行桩位控制，做好桩位的轴线标记和桩位的测量放样，并进行复核报验，作出复核记录，经复核确认桩位的轴线正确无误。桩定位开钻护筒采用8mm厚的钢板加工卷制，高度1.5m，现场采用的是2节焊接的护筒，高度为3m，护筒内径比钻头大200mm。护筒按照设计桩位中心线外放5cm埋设，护筒中心对正测定的桩位中心，埋设深度2.8m，然后复核校正，其定位误差不大于20mm。用粘土回填夯实避免护筒位移、掉落，以保证其垂直度并防止泥浆流失。从定位到下护筒共约10分钟。埋设护筒护筒的顶部开设1～2个溢浆口，溢浆口高出地面，使溢流泥浆经泥浆沟排入临时汇浆池，通过泥浆泵回收至沉淀池，减少对场地的污染。护筒8mm钢板溢浆孔护筒埋设完成后十字交叉法再次核实桩位中心护筒埋设时需高出地面20cm钻机就位：钻机移至孔边，调整钻机位置，使钻机垂直度符合设计要求，同时使钻头底部中心与桩位中心重合,如有倾斜或位移，应及时纠正，合格后经值班人员及监理同意方可开钻。钻孔施工采用跳桩施工法，并保证相邻两钻孔桩施工时间间隔大于24h。钻机就位钻进：钻孔时要保证钻头对准桩位，预防孔斜和桩位偏差，钻机要轻压慢转慢慢进入，待钻头全部进入地面后方可加速钻进。为保证钻孔的垂直度，在钻进过程中，利用线坠调整钻杆垂直。开孔时做到稳、准、慢，钻进速度根据土层类别，孔径大小，钻孔深度来确定。当土层为卵石层，而且粒径较大时需要换螺旋钻头将卵石搅碎抓出。钻孔至设计高程后应及时进行清孔处理。清孔要彻底，以避免隔时间太长以至于泥浆沉淀。一般情况，粘土层开挖时间约3分钟/米，砂卵石层10分钟/米，前提无大的卵石阻挡开挖，开挖时一钻大约进尺50cm。钻进在钻进过程中，如发现斜孔、弯孔、缩颈、塌孔冒浆等情况立即停止钻进，采取下列措施处理：1、当钻孔倾斜时，可反复扫孔修正，如纠正无效，在孔内回填土至偏孔处以上0.5m，再重新钻进；2、钻孔过程中如遇坍孔，立即停钻，并回填粘土，待孔壁稳定后再钻；成孔时特殊情况的处理1、钻孔达到设计标高后，对孔深、孔径进行检查，符合规范要求后方可清孔，准备下钢筋笼。孔深采用测绳进行测量，测绳必须经常进行校正、修订，以保证测量准确。孔径采取下探孔器的方法进行检查，探孔器直径为钢筋笼直径+0.1m，探孔器的长度为设计直径的4～6倍。成孔深度和孔径不小于设计值，泥浆比重、含砂率及粘度由试验人员在现场进行测定，泥浆比重为1.05～1.20g/cm3以内，含砂率小于4%，粘度为16～22s，以上均符合要求后，并经监理工程师验收合格后，才允许钻机移位，并准备清孔、下钢筋笼。2、清孔可采用抽浆方法，在清孔排渣时，必须保证孔内水头高度，防止塌孔。清孔后孔底沉渣厚度不大于100mm，合格后在孔底提出泥浆式样进行性能指标试验，试验结果必须符合相关技术标准要求。成孔检测孔深检测吊放钢筋笼：钢筋笼吊放前应焊保护层钢筋，需要绑扎深测管时按相关规定绑扎；吊放时要对准孔位，吊直扶稳，缓慢下沉，钢筋笼放到设计位置时，应立即固定，防止上浮。吊钢筋笼具体步骤：1、挂钩位置：2个钩即1主钩和1副钩，6个吊点：从桩头开始用主钩在①0.6m处下2个对称吊点、在②7.5m处下2个对称吊点；副钩在③12m和④19m处各一个吊点。（如右图示）吊钢筋笼（详解见下页）③①②④主钩副钩2、起吊过程：1）首先大小钩一起平稳起吊，使得钢筋笼离水平地面1m左右，开始上提大钩，大钩快起，使得钢筋笼由水平变为垂直；小钩慢起，确保钢筋笼离地50cm以上即可。钢筋笼平稳起吊2）当钢筋笼垂直以后，先摘除19m处④挂钩，由工人拉拽着钢丝绳直至钢筋笼对准桩位，开始下放钢筋笼，当到达12m处时用100mm钢管横穿钢筋笼，固定在护筒上，摘除12m处的③挂钩；继续下放至7.5m处时再次用100mm钢管横穿钢筋笼，摘除7.5m处的②2个对称的挂钩，然后将两挂钩连在一起，让大钩上提，使得摘除的钢丝绳由4个吊点变为2个吊点；注：钢筋笼从地面起吊直至垂直需要6分钟左右，下放钢筋笼到指定位置需要10分钟左右。下放钢筋笼若有深测管需将深测管靠近迎土面，以便日后观测。钢筋笼垂直吊起3）继续下放，至0.6m处时再次用钢管横穿钢筋笼，摘除挂钩，换上之前焊好的吊钩（由于钢筋笼离桩底均有一定的距离，待就位到正确位置后，用2根Φ25钢筋做吊钩钩住笼顶加强箍），用挂钩挂在吊钩上，继续下放直到到达指定标高位置，还用钢管固定，准备后期灌注混凝土。待桩芯混凝土具有一定强度，再去掉挂钩。吊钩：吊钩上端每小格宽度为10cm，下端的钢筋长度根据护筒标高到钢筋笼顶端钢筋的标高差值来确定，需要多长就焊接多长。换吊钩自制吊钩注浆导管下放：注浆管规格为底管4m，其余均为3m，现场为便捷施工共设有4节：分别为1节4m管，2节6m管，1节7m管。下放顺序：1、先放好注浆导管架，2、下放7m长管，3、下放6m导管，4、下放6m导管，5、下放4m导管，6、放注浆斗。待一切准备就绪，放好泥浆泵就可以开始灌注混凝土。注浆管下放注浆管浇筑混凝土灌注混凝土：成孔检测完毕后，应在4h内用Φ300mm钢管灌注水下混凝土。使用前对导管连接处严格检查，确保不漏水漏气。导管下置时丝扣连接处严格检查，必须上紧，防止漏水。注：下入孔内导管的底部应距离孔底0.3~0.5m左右，灌混凝土过程中途不能停顿，需要时常检查混凝土面上升高度，检查埋置深度。注意管底要埋在混凝土面以下，避免断桩现象。导管提升应保持居中，防止刮碰钢筋笼，拆下导时要及时清理干净。灌注前测孔深灌注过程：整个过程分4次完成灌注：第一次灌6m³需要10分钟左右，第二次灌4m³需要6分钟左右，第三次灌5m³需要8分钟左右，最后一次灌3m³需要5分钟左右。灌灰时一定要注意灌注速度，以免钢筋笼上浮。灌注时要注意桩头处的灰面标高，比钢筋笼钢筋顶端要高出20cm作为桩顶保护层。灌注一次顺利的情况下30分钟内可以完成。混凝土与导管的位置：导管与混凝土的位置决定着桩质量的好坏和有无断桩情况的发生。由于泥浆护臂，空内有大量泥浆，灌注混凝土时，确保下放钢筋笼后成渣厚度不超过20cm，灌注时导管底端必须在混凝土面一下3m左右，不得低于2m，确保灌灰时桩的连续性。直径为1m的桩，灌注1m需要混凝土0.785m³。拔导管