城市軌道工程地鐵施工概論

城市軌道工程施工2014年4月地鐵施工概論目錄地鐵簡(jiǎn)介地鐵車站地鐵區(qū)間地鐵主要施工方法城市軌頂交通系統(tǒng)包括，地鐵、輕軌、有軌電車。地鐵與輕軌地鐵，即地下鐵道，國(guó)際隧道協(xié)會(huì)定義為軸重相對(duì)較重，單方向輸送能力在3萬(wàn)人次/小時(shí)以上的城市軌道交通系統(tǒng)。輕軌，與地鐵相近，也是一種城市軌道交通系統(tǒng)。輕軌與地鐵的主要區(qū)別在于運(yùn)力(0.8~3萬(wàn)人次/小時(shí))、采用的車輛型號(hào)和控制系統(tǒng)，可認(rèn)為是車輛小、斷面小、土建工程量小的地鐵，相應(yīng)的造價(jià)較地鐵小很多。一、地鐵簡(jiǎn)介地鐵組成地鐵從工程建設(shè)角度分，主要組成部分有：車站、區(qū)間、停車場(chǎng)（車輛段）、控制中心OCC、主變電所，其它還有兩條線之間的聯(lián)絡(luò)線。從線路角度分，可分為：地下線、地面線、高架線(地上線)。一、地鐵簡(jiǎn)介

成都地鐵1號(hào)線南延線首期工程，沿天府大道西側(cè)和規(guī)劃的廣都路敷設(shè)，正線全長(zhǎng)5.449km，設(shè)站5座，停車場(chǎng)1座。成都地鐵1號(hào)線南延線線路平面圖

成都地鐵3號(hào)線一期工程，長(zhǎng)20.359km，全為地下線，共設(shè)17座車站，車輛段1座，平均站間距1.227km。成都地鐵3號(hào)線線路平面圖八里小區(qū)站成都理工站建材南路站科華南路站神仙樹(shù)站紅牌樓南站清水河大橋站清江路口站一品天下站二環(huán)交大路口站茶店子路站武侯雙楠站獅子山站沙河鋪站成都東客站火車南站神仙樹(shù)西站琉璃場(chǎng)站川師站萬(wàn)年場(chǎng)站崔家店站成華大道站二仙橋站東區(qū)醫(yī)院站光華村站金沙博物館站花照壁站駟馬橋站火車北站九里堤路口站城北客運(yùn)中心站成都地鐵7號(hào)線線路平面圖

7號(hào)線全長(zhǎng)38.686km，全為地下線，設(shè)車站31座，其中換乘站18座,設(shè)一座車輛段、一座停車場(chǎng)。㈠地鐵車站分類1、所處位置⑴地下車站，以下主要介紹地下車站⑵斷面車站⑶高架車站二、地鐵車站2、埋深⑴淺埋車站，車站結(jié)構(gòu)頂板位于地面以下的深度較淺。⑵深埋車站，車站結(jié)構(gòu)頂板位于地面以下的深度較深。3、運(yùn)營(yíng)性質(zhì)⑴中間站⑵換乘站⑶區(qū)域站(折返站)⑷樞紐站⑸聯(lián)運(yùn)站⑹終點(diǎn)站二、地鐵車站4、結(jié)構(gòu)形式⑴矩形斷面⑵拱形斷面⑶圓形斷面⑷其它類型斷面，如馬蹄形、組合型二、地鐵車站5、站臺(tái)型式⑴島式站臺(tái)車站⑵側(cè)式站臺(tái)車站⑶島側(cè)混合式站臺(tái)車站二、地鐵車站6、層數(shù)和跨數(shù)⑴單層*跨⑵雙層*跨⑶三層*跨二、地鐵車站㈡車站組成地鐵車站主要由三部分組成：⑴車站主體，站廳層、站廳層、管理用房⑵出入口及通道⑶通風(fēng)道及地面風(fēng)亭二、地鐵車站馬鞍北路站（站廳層平面圖）設(shè)備用房區(qū)B號(hào)出入口A號(hào)出入口1號(hào)風(fēng)亭組付費(fèi)區(qū)：850m2

非付費(fèi)區(qū)：1183m2

站廳、站臺(tái)共6個(gè)防火分區(qū)，除公共區(qū)外，其余防火分區(qū)面積均不大于1500m2消防專用出入口主要設(shè)備管理用房區(qū)公共區(qū)C號(hào)出入口D號(hào)出入口2號(hào)風(fēng)亭組馬鞍北路站（站臺(tái)層平面圖）降壓變電所垂直電梯/一扶左線明挖區(qū)間段有效站臺(tái)中心里程：YCK31+832.000站臺(tái)寬度：11m標(biāo)準(zhǔn)段寬度：19.7m。一扶一樓一扶一樓1、地鐵區(qū)間組成地鐵區(qū)間包括：行車隧道（正線）、渡線、折返線、地下存車線、聯(lián)絡(luò)線以及聯(lián)絡(luò)通道、泵房等附屬建筑物。2、區(qū)間隧道斷面型式區(qū)間隧道結(jié)構(gòu)與構(gòu)造主要取決于隧道的線形設(shè)計(jì)、工程地質(zhì)和水文地質(zhì)、環(huán)境條件、施工方法、投資控制等因素影響，有：矩形，使用于明挖法、蓋挖法施工區(qū)間拱形、橢圓形，使用于暗挖法施工區(qū)間圓形，盾構(gòu)法施工區(qū)間三、地鐵區(qū)間四、地鐵區(qū)間

外經(jīng)6000mm內(nèi)徑5400mm；管片寬度1200或1500mm管片厚度300mm；拼裝方式錯(cuò)縫拼裝管片分塊6塊全線鋼筋砼管片聯(lián)絡(luò)通道口部特殊設(shè)計(jì)礦山法施工區(qū)間，為復(fù)合式襯砌結(jié)構(gòu)，即由內(nèi)、外兩層復(fù)合而成。初期支護(hù)以超前小導(dǎo)管、鋼筋網(wǎng)、鋼架及噴射砼組成；二次襯砌采用模筑鋼筋混凝土。聯(lián)絡(luò)通道采用降水條件下的礦山法施工區(qū)間隧道一般不超過(guò)600m設(shè)置一處聯(lián)絡(luò)通道，作為緊急疏散通道，在區(qū)間最低點(diǎn)設(shè)置積水泵房根據(jù)需要，有分別設(shè)置、合并設(shè)置地鐵主要施工方法有五種：⑴明挖法（有圍護(hù)結(jié)構(gòu)、無(wú)圍護(hù)結(jié)構(gòu)）⑵蓋挖法（蓋挖順做、蓋挖逆做、蓋挖半逆做）⑶淺埋暗挖法（也叫噴錨暗挖法，從新奧法發(fā)展而來(lái)）⑷盾構(gòu)法⑸組合方法四、地鐵施工方法1、明挖法定義：明挖法是先從地表面向下開(kāi)挖基坑至設(shè)計(jì)標(biāo)高，然后在基坑內(nèi)的預(yù)定位置由下而上地建造主體結(jié)構(gòu)及其防水措施，最后回填土并恢復(fù)路面。特點(diǎn)：作為地鐵常用施工方法，具有施工作業(yè)面多、速度快、工期短、易保證工程質(zhì)量、工程造價(jià)低(*)等優(yōu)點(diǎn)。分類：明挖法施工基坑可以分為敞口放坡基坑和有圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基坑兩類。四、地鐵施工方法1、明挖法支護(hù)形式，主要是敞口放坡基坑和有圍護(hù)結(jié)構(gòu)兩種形式。⑴敞口放坡基坑，主要用于地面開(kāi)闊、周邊無(wú)重要建筑物的地方，在城市地鐵施工中純粹的敞口放坡基坑很少，一般采用上部放坡、下部圍護(hù)的形式。邊坡不加支護(hù)的基坑噴混凝土面和錨桿護(hù)坡基坑四、地鐵施工方法⑵有圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基坑，適用于地面無(wú)放坡條件、周邊建筑物多，其支護(hù)方式根據(jù)基坑深度、工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件、地面環(huán)境條件等進(jìn)行選擇。工字鋼樁圍護(hù)基坑鋼板樁圍護(hù)基坑鉆孔灌注樁圍護(hù)基坑地下連續(xù)墻圍護(hù)基坑土釘墻圍護(hù)基坑復(fù)合式圍護(hù)基坑四、地鐵施工方法以上所述為有圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基坑的支護(hù)方式，一般地鐵車站的開(kāi)挖寬度、深度均較大，單純的圍護(hù)是不足以確保安全的。即前述圍護(hù)結(jié)構(gòu)主要作用是擋土，還需采用內(nèi)支撐、錨索等方式進(jìn)行組合形成支護(hù)體系，主要有以下幾種。樁錨支護(hù)體系樁撐支護(hù)體系樁釘支護(hù)體系墻撐支護(hù)體系四、地鐵施工方法鋼板樁＋鋼支撐體系上部放坡錨噴下部樁錨支護(hù)體系連續(xù)墻＋撐支護(hù)體系樁＋錨索支護(hù)體系2、蓋挖法定義：蓋挖法是先蓋后挖，即先以臨時(shí)路面或結(jié)構(gòu)頂板維持地面暢通，在棚蓋結(jié)構(gòu)支護(hù)下進(jìn)行開(kāi)挖和施做主體結(jié)構(gòu)、防水結(jié)構(gòu)。特點(diǎn)：能夠有效控制周圍土體的變形和地表沉降，有利于保護(hù)臨近建筑物和構(gòu)筑物；基坑底部土體穩(wěn)定，隆起小，施工安全；對(duì)道路交通影響較小。水平施工縫的處理較為困難（易漏水）；暗挖施工難度大、費(fèi)用高；每次分部開(kāi)挖與澆筑或襯砌的深度，應(yīng)綜合考慮基坑穩(wěn)定、環(huán)境保護(hù)、永久結(jié)構(gòu)形式和混凝土澆筑作業(yè)等因素來(lái)確定。四、地鐵施工方法2、蓋挖法分類：蓋挖法可分為蓋挖順作法、蓋挖逆作法及蓋挖半逆作法。目前，城市中施工采用最多的是蓋挖逆作法。蓋挖法的支護(hù)方式和支護(hù)體系與明挖法有圍護(hù)結(jié)構(gòu)基坑相同。四、地鐵施工方法3、淺埋暗挖法定義：在城鎮(zhèn)軟弱圍巖地層中，在淺埋條件下修建地下工程，以改造地質(zhì)條件為前提，以控制地表沉降為重點(diǎn)，以格柵（或其他鋼結(jié)構(gòu)）和錨噴作為初期支護(hù)手段，遵循“新奧法”大部分原理。按照“十八字”原則（即管超前、嚴(yán)注漿、短開(kāi)挖、強(qiáng)支護(hù)、快封閉、勤量測(cè)）進(jìn)行隧道的設(shè)計(jì)和施工，稱之為淺埋暗挖技術(shù)?；咀鳂I(yè)程序包括地層預(yù)加固和預(yù)支護(hù)，土石開(kāi)挖，初期支護(hù)、二次襯砌，監(jiān)控量測(cè)。四、地鐵施工方法3、淺埋暗挖法特點(diǎn)：適用于城區(qū)建筑物密集、地下管線復(fù)雜、交通繁忙的地段；避免大量的遷改、改建工作；減小對(duì)周邊環(huán)境的粉塵污染和噪聲影響；對(duì)城市交通的干擾??；地面施工場(chǎng)地小，對(duì)周邊影響小。施工技術(shù)難度大，需采取較多的輔助手段；工程造價(jià)相對(duì)較高；地下作業(yè)環(huán)境較差。淺埋暗挖法既可以單獨(dú)使用，也可以與其它施工方法結(jié)合使用，與其它工法有很強(qiáng)的兼容性，如車站采用淺埋暗挖法與蓋挖法相結(jié)合、淺埋暗挖法與盾構(gòu)法結(jié)合。四、地鐵施工方法3、淺埋暗挖法分類：淺埋暗挖法施工的的關(guān)鍵問(wèn)題是如何確保施工安全和控制地表沉陷。主要是根據(jù)埋深、斷面大小、土體的穩(wěn)定條件等選擇具體的施工方法，基本分類為全斷面法和分部開(kāi)挖法，主要有以下方法。⑴全斷面法⑵臺(tái)階法⑶中隔壁法(CD)⑷交叉中隔壁法(CRD法)⑸單(雙)側(cè)壁導(dǎo)坑法⑹洞樁法(PBA法)⑺柱洞法以及中洞法、邊洞法等四、地鐵施工方法3、淺埋暗挖法四、地鐵施工方法淺埋暗挖法支護(hù)、襯砌⑴預(yù)支護(hù)和預(yù)加固，當(dāng)埋深過(guò)淺、土體穩(wěn)定性差、降水效果差時(shí)，為確保施工安全和控制沉降，需采取預(yù)支護(hù)和預(yù)加固措施對(duì)地層進(jìn)行處理，常用處理措施有：地面注漿加固，從地面打孔注漿，如前進(jìn)式注漿、袖閥管注漿，漿液一般采用水泥漿。超前小導(dǎo)管支護(hù)，一般設(shè)置在斷面上部，采用φ32~50鋼管，間距0.2~0.4m，長(zhǎng)度2~5m，孔口段1m不設(shè)出漿孔；漿液一般為水泥漿、水玻璃、水泥水玻璃雙液漿。四、地鐵施工方法管棚超前支護(hù)，一般用在開(kāi)洞門或結(jié)構(gòu)受力轉(zhuǎn)換、大斷面、下穿重要建筑物、管線地段，一般管徑70~180mm，長(zhǎng)度10~30m，常用108mm，也有用600mm以上的案例；注漿漿液一般為水泥漿。開(kāi)挖面前方深孔注漿、水平旋噴注漿，適用于前方土體特別軟弱，流塑或流沙地層；注漿漿液一般為水泥漿、水泥水玻璃雙液漿。凍結(jié)法，適用于地下水豐富的流塑、流沙地層，通過(guò)人工制冷技術(shù)，是地層凍結(jié)成整體。四、地鐵施工方法淺埋暗挖法一般采用復(fù)合式襯砌結(jié)構(gòu)，即初期支護(hù)、防水層、二次襯砌。⑵初期支護(hù)，常采用的形式是型鋼鋼架、鋼筋格柵鋼架、鋼筋網(wǎng)片和噴射混凝土。⑶防水層，防水層一般采用無(wú)釘式施工方式，即先采用塑料墊片將土工布釘在初支面上，再將防水層（ECB、EVA、PVC）焊接在塑料墊片上，較常用ECB和EVA兩種。⑷二次襯砌，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。四、地鐵施工方法大管棚小導(dǎo)管小導(dǎo)管已注漿掌子面超前注漿初期支護(hù)格柵鋼架鋼筋網(wǎng)片縱向連接筋鋼架連接板中隔壁(型鋼支撐)噴射砼臺(tái)階法施工CRD成型隧道預(yù)埋注漿管(充填注漿)二次襯砌施工4、盾構(gòu)法定義：盾構(gòu)法(ShieldMethod)是暗挖法施工中的一種全機(jī)械化施工方法，它是將盾構(gòu)機(jī)械在地層中推進(jìn)，通過(guò)盾構(gòu)外殼和管片支承四周圍巖防止發(fā)生往隧道內(nèi)的坍塌，同時(shí)在開(kāi)挖面前方用切削裝置進(jìn)行土體開(kāi)挖，通過(guò)出土機(jī)械運(yùn)出洞外，靠千斤頂在后部加壓頂進(jìn)，并拼裝預(yù)制混凝土管片，形成隧道結(jié)構(gòu)的一種機(jī)械化施工方法。四、地鐵施工方法4、盾構(gòu)法特點(diǎn)：安全開(kāi)挖和襯砌，掘進(jìn)速度快；施工勞動(dòng)強(qiáng)度低；不影響地面交通與設(shè)施，同時(shí)不影響地下管線等設(shè)施；穿越河道時(shí)不影響航運(yùn)，施工中不受季節(jié)、風(fēng)雨等氣候條件影響，施工中沒(méi)有噪音和擾動(dòng)；在松軟含水地層中修建埋深較大的長(zhǎng)隧道往往具有技術(shù)和經(jīng)濟(jì)方面的優(yōu)越性；斷面尺寸多變的區(qū)段適應(yīng)能力差；新型盾構(gòu)購(gòu)置費(fèi)昂貴，對(duì)施