地铁车站明挖法、盖挖法施工技术.ppt

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1、地铁车站地铁车站明挖法、盖挖法施工技术明挖法、盖挖法施工技术前前 言言明挖和盖挖法是施工地铁地下车站的主要方法。明挖和盖挖法是施工地铁地下车站的主要方法。（北京地铁部分车站施工方法介绍，见图）（北京地铁部分车站施工方法介绍，见图）明、盖挖修建地铁地下车站较为安全，工期较短，也较明、盖挖修建地铁地下车站较为安全，工期较短，也较经济。经济。做好基坑支护设计、施工、监测是保证施工安全的关键做好基坑支护设计、施工、监测是保证施工安全的关键之一。之一。基坑倒塌造成巨大经济损失和极坏的社会影响，必须引基坑倒塌造成巨大经济损失和极坏的社会影响，必须引起高度重视，确保深基坑工程的安全。起高度重视，确保深基坑工

2、程的安全。明挖法施工明挖法施工1概述概述（1）适用范围：工程周围环境和交通条件允许，车）适用范围：工程周围环境和交通条件允许，车站埋深较浅时，优先选用明挖法施工。站埋深较浅时，优先选用明挖法施工。（2）主体结构形式：）主体结构形式：矩形结构：单层、双层、单跨、双跨、多层矩形结构：单层、双层、单跨、双跨、多层多跨等。多跨等。（矩形结构采用的较多）（矩形结构采用的较多）拱形结构：可获得较好的建筑艺术效果。拱形结构：可获得较好的建筑艺术效果。（如广州地铁的花地湾站）（如广州地铁的花地湾站）（3）优点：）优点：能较充分地利用地下空间。能较充分地利用地下空间。施工方法简单，并已成熟。施工方法简单，并已成

3、熟。施工工期较短。施工工期较短。施工风险较少。施工风险较少。较暗挖法施工工程的综合造价较较暗挖法施工工程的综合造价较 低。低。缺点：缺点：施工受环境和气象影响较大。施工受环境和气象影响较大。施工对周围环境、地面交通、人们生活影施工对周围环境、地面交通、人们生活影 响较大。响较大。有较大的地面拆迁和地下管线的保护及改有较大的地面拆迁和地下管线的保护及改 移工作。移工作。（4）明挖法施工的深基坑工程支护选择）明挖法施工的深基坑工程支护选择 明挖法施工地铁车站的关键之一是深基坑工明挖法施工地铁车站的关键之一是深基坑工 程。应根据工程基坑的深度、水文地质条件、周围程。应根据工程基坑的深度、水文地质条件

4、、周围地上地下环境、地面交通道路状况、技术经济条件地上地下环境、地面交通道路状况、技术经济条件等确定深基坑工程的结构形式。等确定深基坑工程的结构形式。必要时可多种形式组合的综合支护体系。必要时可多种形式组合的综合支护体系。深基坑可分为：深基坑可分为：有支护的基坑有支护的基坑单一支护体系、组合支护体单一支护体系、组合支护体系。系。无支护的基坑无支护的基坑在有条件放坡时采用。在有条件放坡时采用。2 明挖法施工的深基坑工程明挖法施工的深基坑工程（1）支护结构的类型）支护结构的类型无水或降水条件下的支护结构：无水或降水条件下的支护结构：支护结构仅用于挡土。其作用是在基坑开挖过程，支护结构仅用于挡土。其

5、作用是在基坑开挖过程，在土层侧压力作用下，保持基坑的稳定和施工安在土层侧压力作用下，保持基坑的稳定和施工安全。全。封闭止水条件下的支护结构：封闭止水条件下的支护结构：支护结构除上述作用外，尚应满足止水的功能。支护结构除上述作用外，尚应满足止水的功能。（2）支护体系）支护体系 地铁支护工程相关技术很多，近年常用的有混凝土地铁支护工程相关技术很多，近年常用的有混凝土灌注桩、土钉墙、地下连续墙、锚杆（索）、搅拌（旋灌注桩、土钉墙、地下连续墙、锚杆（索）、搅拌（旋喷）桩、支撑等。喷）桩、支撑等。由这些技术组成各种支护体系：由这些技术组成各种支护体系：灌注桩内支撑（锚杆、索）灌注桩内支撑（锚杆、索）地下

6、连续墙内支撑（锚杆、索）地下连续墙内支撑（锚杆、索）灌注桩搅拌（旋喷）桩止水内支撑灌注桩搅拌（旋喷）桩止水内支撑 咬合桩内支撑（锚杆、索）咬合桩内支撑（锚杆、索）土钉墙网喷混凝土土钉墙网喷混凝土 其它其它 以上各种体系，应根据工程的具体情况进行组合。以上各种体系，应根据工程的具体情况进行组合。3钢筋混凝土灌注桩钢筋混凝土灌注桩 内支撑（锚索）支护内支撑（锚索）支护 适用范围：第四纪地层明挖法施作的地铁基坑。适用范围：第四纪地层明挖法施作的地铁基坑。混凝土灌注桩施工方法：混凝土灌注桩施工方法：机械成孔机械成孔 人工挖孔人工挖孔钻孔灌注桩工艺流程图钻孔灌注桩工艺流程图定位定位泥浆泥浆灌砼灌砼钢筋加

7、工钢筋加工钻孔钻孔埋护筒埋护筒下钢筋笼下钢筋笼灌注桩施工技术要点灌注桩施工技术要点 钻孔灌注桩施工：钻孔灌注桩施工：定位定位 垂直度及深度垂直度及深度 间隔跳孔间隔跳孔 不均匀配筋不均匀配筋 泥浆及灌灰泥浆及灌灰 桩检测、桩检测、降水与桩施工降水与桩施工 人工挖孔桩施工：人工挖孔桩施工：孔口圈孔口圈 分成开挖与支护分成开挖与支护 地下水处理地下水处理 通风与防护。通风与防护。内内 支支 撑撑钢管或型钢组件制作钢管或型钢组件制作水平腰梁要连续水平腰梁要连续斜撑要考虑水平剪力斜撑要考虑水平剪力设置端头板设置端头板施加预应力施加预应力大跨度时设置临时立柱大跨度时设置临时立柱防坠落措施防坠落措施现浇钢

8、筋混凝土支撑现浇钢筋混凝土支撑 锚杆（索）工艺流程图锚杆（索）工艺流程图定定位位张张拉拉做做腰腰梁梁和和支支架架锁锁定定下下锚锚杆杆钻钻孔孔灌灌浆浆锚杆（索）关键技术：锚杆（索）关键技术：试验试验 定位定位 角度角度 深度深度 支架支架 自由段自由段 注浆管注浆管 腰梁腰梁 施加预应力施加预应力4 地下连续墙地下连续墙 内支撑（锚索）支护内支撑（锚索）支护适用范围：适用范围：第四纪地层中明挖法施作的地铁基坑，特别第四纪地层中明挖法施作的地铁基坑，特别是复杂淤泥土地层用于止水。是复杂淤泥土地层用于止水。如上海、天津、杭州等地。如上海、天津、杭州等地。连续墙工艺流程图连续墙工艺流程图导墙施工清槽放

9、锁口管或接头箱放钢筋笼挖槽灌注砼锁口拔管或接头箱泥浆制配钢筋笼加工地下连续墙施工工艺流程地下连续墙施工工艺流程地下墙关键技术：地下墙关键技术：导墙导墙 抓槽抓槽 泥浆制配泥浆制配 接头接头 钢筋笼制安钢筋笼制安 混凝土灌注混凝土灌注 锁口管锁口管 内支撑、内支撑、连续墙开口处理。连续墙开口处理。地下连续墙施工地下连续墙施工（吊装钢筋笼）（吊装钢筋笼）连续墙开口处理连续墙开口处理5 土钉网喷混凝土支护土钉网喷混凝土支护适用范围：适用范围：地下水位低于基坑底面或采用降水施工，地下水位低于基坑底面或采用降水施工，土质条件较好，周围无重要构筑物和重要交通土质条件较好，周围无重要构筑物和重要交通道路。基

10、坑深度小于道路。基坑深度小于10m。施工机具：施工机具：钻机、洛阳铲。钻机、洛阳铲。土钉墙工艺流程图土钉墙工艺流程图（层高按土钉间距）（坡面及坡度检查）（钻机或洛阳铲）（土钉加工）（养护）（与土钉连接）分层开挖土方喷射砼下土钉及压浆管压浆挂网坡面修整钻孔土钉墙构造土钉墙构造 土钉墙设计坡度一般土钉墙设计坡度一般1：0.3 土钉层距一般土钉层距一般1.5m 间距间距1.52.0m；坡面铺坡面铺6150150mm钢筋网，钢筋网，喷射喷射810cm混凝土混凝土 设拉结筋设拉结筋土钉土钉施工技术要点：施工技术要点：试验试验 分成开挖分成开挖 坡面修整坡面修整 成孔成孔 土钉制安土钉制安 网片安装与搭接

11、网片安装与搭接 喷射混凝土喷射混凝土 坡顶及坡脚处理坡顶及坡脚处理 排水排水 冬季施工坡面保护。冬季施工坡面保护。洛阳铲成孔l土钉墙施工土钉墙施工（按土钉层距分层开挖土方）（按土钉层距分层开挖土方）机械成孔钢筋砼桩钢筋砼桩素砼桩素砼桩咬合桩示意图6 其他支护形式其他支护形式工法桩（工法桩（SMW桩）、咬合桩桩）、咬合桩 主要降水方法为管井降水。管井降水就是在结构的两侧(一般要求距结构外边线2.0m)布置降水井点，在每眼井中安装抽水泵，通过抽水形成水位降落漏斗。各个降水井抽水形成群井水位降落漏斗叠加，以此来达到降低施工范围内地下水位的目 的。7 施工降水施工降水接水沟排至市政污水系统潜水泵接真空

12、泵40目尼龙网一层3-7mm滤料回填井管粘土回填沉淀管出水管口法兰扬水管单向阀泵体潜水电机滤水网罩滤料滤管井管电缆泵座粘土井点构造示意图深井潜水泵安装示意图8 土土 方方 开开 挖挖 应在降水后进行土方开挖。应在降水后进行土方开挖。土方开挖应坚持分层、分段、随挖随撑。土方开挖应坚持分层、分段、随挖随撑。淤泥质土应先撑后挖。留够坡度，做好破面防护淤泥质土应先撑后挖。留够坡度，做好破面防护与监测。与监测。在封闭止水状况下，基坑开挖分层不宜在封闭止水状况下，基坑开挖分层不宜过大，防止基底涌水、涌砂。过大，防止基底涌水、涌砂。分层开挖土方，桩间喷射混凝土分层开挖土方，桩间喷射混凝土开 挖 方 向机 械

13、 挖 土 坑 底地 面钢 管 支 撑 600 t=14 3000第 一 台第 二 台第 三 台6775533421钻 孔 灌 注 桩钢 管 支 撑土 方 施 工 工 作 面 9 主体结构与防水施工主体结构与防水施工基坑土方落底后，自下而上施做主体结构与防水。基坑土方落底后，自下而上施做主体结构与防水。明挖法车站示意图（双层三跨车站）明挖法车站示意图（双层三跨车站）（2）支 护 体 系 钢筋混凝土灌注桩内支撑体系 土钉墙网喷混凝土 连续墙支撑（锚索）体系以上各种支护体系在基坑支护设计中，可根据工程情况进行组合。明挖法车站施工步骤示意图明挖法车站施工步骤示意图 （双层三跨车站）（双层三跨车站）10

14、 明挖施工安全控制要点明挖施工安全控制要点u控制超载，做好排水；控制超载，做好排水；u腰梁连续，背后填实；腰梁连续，背后填实；u施工监测，三级管理；施工监测，三级管理；u随挖随撑，严禁超挖；随挖随撑，严禁超挖；u遇水及排，防止塌方；遇水及排，防止塌方；u旁站监理，确保质量。旁站监理，确保质量。工程事故案例及工程事故案例及 应吸取的教训应吸取的教训事故基本情况事故基本情况 2008年年11月月15日下午日下午3点点20分左右，杭州地铁一分左右，杭州地铁一号线湘湖站基坑发生塌方，风情大道路面沉陷号线湘湖站基坑发生塌方，风情大道路面沉陷7米米深，造成周边水管断裂，水很快涌入坑内，施工深，造成周边水管

15、断裂，水很快涌入坑内，施工人员被埋，行驶该路段上的人员被埋，行驶该路段上的11台车辆同时下沉。台车辆同时下沉。经全力抢救，下沉车辆及车上人员以及部分施工经全力抢救，下沉车辆及车上人员以及部分施工人员被救出，仍有人员被救出，仍有21名施工人员被埋。名施工人员被埋。塌方东侧塌方东侧20多米外，四栋四层小楼开裂，人员紧多米外，四栋四层小楼开裂，人员紧急疏散，西侧急疏散，西侧50米外小学停课，风情大道交通封米外小学停课，风情大道交通封闭，各种管线切断。闭，各种管线切断。塌方前施工进度情况塌方前施工进度情况 第二开挖段长第二开挖段长106m106m，分六个流水段开挖，第一段，分六个流水段开挖，第一段为靠

16、大里程方向盾构井段为靠大里程方向盾构井段26.45m26.45m长，已经打上底长，已经打上底板混凝土，正绑扎墙体钢筋。往南逐段为清底做板混凝土，正绑扎墙体钢筋。往南逐段为清底做垫层和做接地极。靠南头四五六段用小挖掘机正垫层和做接地极。靠南头四五六段用小挖掘机正在挖最后一步土。在挖最后一步土。4 北京地铁十五号线顺义站北京地铁十五号线顺义站钢支撑坠落伤人事故钢支撑坠落伤人事故0.8016.8523.1026.6026.6014.6027.7021.8519.70R27.0024.1012.3554.0048.80车站基坑总平面图车站基坑总平面图事故原因初步分析事故原因初步分析u该节点基坑型式复杂，存在多级错台及阴阳角，本身风该节点基坑型式复杂，存在多级错台及阴阳角，本身风险等级较高。险等级较高。u该基坑为一平面、立面不规则的深基坑，对该基坑支护该基坑为一平面、立面不规则的深基坑，对该基坑支护结构受力及承载认识不到位；结构受力及承载认识不到位；u基坑外侧为一主要交通要道，重载卡车不间断通过，对基坑外侧为一主要交通要道，重载卡车不间断通过，对地层存在着一个连续的扰动。地层存在着一个连续的扰动