浅埋暗挖法简介 -车站.pptx

1、,地铁车站暗挖法简介,提纲暗挖工法简介沈阳地铁松花江街站哈尔滨地铁教化广场站大连地铁兴工街站哈尔滨地铁省政府站,地铁车站常用工法按大类划分可划分为两类，即明挖法和暗挖法。车站工法,明挖顺做法,盖挖法,暗挖法,盖挖顺做,盖挖逆做,PBA工法,CRD法,本次主要对地铁车站暗挖工法进行介绍,一、施工方法,地铁车站暗挖法概述暗挖法一般应用于地面交通繁忙、路面下存在大型市政管线 无法改移、或新建的情况。目前常用的施工方法主要有PBA法和 CRD工法。近些年，我院结合工程实践，大胆创新，在一些城市陆 续研究和采用了一些新型工法。暗挖法一般从车站两端风井风道或车站中部设置的临时施工 竖井横通道作为工作面进洞

2、施工，如果车站有明挖段，也可利用 明挖段作为工作面施工。,一、施工方法,一、施工方法,1.暗挖车站施工方法PBA法“PBA”工法的物理意义是：P桩（pile）、B梁（beam）、A拱（arc），即由边桩、桩（柱）、顶底梁、顶拱共同构成初期受力体系，承受施工过程的荷载；其主要思想是将明 挖、盖挖及分步暗挖法有机结合起来，发挥各自的优势，在顶盖的保护下可以逐层向下开挖 土体，施作二次衬砌，可采用顺作和逆作两种方法施工，最终形成由初期支护二次衬砌组合 而成的永久承载体系。1、上下导坑错开距离开挖（包括初 支）；、孔桩开挖、底纵桩、中柱边桩、顶 纵梁；3、中洞上台阶开挖（包括初支）；4、左右洞上台阶开

3、挖（包括初支）；、中洞拱部衬砌；、侧洞拱部衬砌；7、楼板以上土体开挖；、楼板浇砼；9、剩余部分土体开挖；、底板及底部边墙衬砌；、站台板浇筑。,一、施工方法,一、施工方法,2、暗挖车站施工方法中洞法中洞法施工就是先施工中洞（完成超前支护、开挖、支护，在洞内施作梁、板、柱，以及 二次衬砌），然后再施工两个侧洞。采用中洞法施工可以有效的达到减跨的目的。中洞的施工方法，一般采用CRD法。由于在中洞完成后，两侧洞对称施工，有效地解决了侧压力从中洞 初期支护转移到梁柱上时产生不平衡侧压力的问题，施工引起的地面沉降较易控制。该法工序单纯，中洞开挖充分利用各部分尽快封闭早成环，整体环套环特点，结构整体性 好。

4、1、用CRD法开挖中洞（包括初期 支护和施工支护）；、中洞底板底纵梁；、钢管柱、楼板；、柱顶纵梁和中洞拱部；5、用台阶法开挖左、右洞；、左右洞底板；、左右洞部分边墙和楼板；、左右洞其余边墙和拱部。,中洞法施工步序,一、施工方法,一、施工方法,3.暗挖车站施工方法侧洞法侧洞法施工就是先开挖两侧部分（侧洞），在侧洞内做梁、柱结构，然后再开挖中间部分（中洞），并逐渐将中洞顶部荷载通过侧洞初期支护转移到梁柱上，这种施工方法，在处理 中洞顶部荷载转移时，相对于中洞法要困难一些，顶纵梁、钢管柱及梁柱节点是车站结构承 载和传力（尤其在施工期间）的关键部位。侧洞法根据其侧洞的施工方法可以分为两类，一类是典型的

5、侧洞法，侧洞采用CRD工法进 行施工。第二类是早期的双侧壁导坑法，即在施作侧洞时自下而上分块开挖，多次对上层土 体进行扰动，在控制地面沉降方面不如典型的侧洞法，但其废弃工程量略小。侧洞法必须同 步推进两个较大跨度的侧洞，以免产生不均匀推力，对地层扰动范围较大。1、CRD法开挖左、右洞包括初支和施 工支护；、柱底纵梁和钢管柱；、左右洞底板；、分边墙和左、右洞楼板；、左、右洞其余边墙和拱部；6、中洞上台阶环形开挖；、中洞拱部；8、中洞楼板以上土方开挖；、中洞楼板；10、中洞其余部份开挖；、中洞底板。,一、施工方法3.侧洞法,沈阳地铁10号线松花江街站,松花江街站位于北塔桥与北塔街之间，沿崇山东路方

6、向东西向设置，崇山东路南侧沿街住宅楼、路中高架桥、车站西侧为新开河、路下管线主要有给水管、燃气管、排水管等。车站主体为12m岛式站台单柱双跨地下两层结构，采用暗挖（PBA）法施工，车站主体总长190.4m，标准段宽度为20.7m。,路中高架桥,多层住宅,多层住宅,省材料建筑中心,1号竖井,2号竖井,新开河,3号竖井,1,2,3,4,65,7,8,2号风道,1号风道盾构井,矿山区间,工程特点及重、难点 一、周边建筑物保护车站站位于崇山东路上，位于北塔桥与北塔街之间，地面车流 量密集，地面以下管线较多。车站北侧为东一环高架桥，南侧 主要为多层住宅，车站西侧为新开河。地下暗挖施工易造成建 筑物下沉、

7、开裂。二、盾构需在暗挖车站始发、吊出由于工程筹划及周边环境所限，盾构需在暗挖车站内始发，系国内首创。在车站小里程端设置一净跨12.5m风道，为盾构 提供始发、吊出场地,车站横剖面图,主要设计参数：1、32超前双排小导 管；格栅钢架间距 500mm；初支喷混厚度 350mm；2、拱部二衬700mm；3、边桩采用8001200mm；4、中柱为1000mm钢 管柱。,竖 井 开 挖,下底中导洞 开挖,松花江街站暗挖法（PBA逆作）:施工工序（一）,锁口圈施工,上边、中导 洞开挖,第二步：小导洞初支完成后,由内向外倒退着打钻孔桩，施作桩顶冠梁，钻 孔桩应跳做。桩内钢筋甩出预留。,洞内围护桩施工,冠梁施

8、工,松花江街站暗挖法（PBA逆作）施工工序（二）,架设格栅、立模并加支 撑,背后回填 混凝土,下底导洞 开挖第三步：上边导洞内施工主体拱部格栅钢架拱脚，纵向间距0.5m，并立模回 填边导洞内拱架及其背后空隙。根据监测结果，当下导洞初支强度达到要求 后，进行中导洞中人工挖孔。,松花江街站暗挖法（PBA逆作）施工工序（三）,第四步：拱部超前小导管注浆加固地层，开挖并施作部分初期支护；土体开挖支护时，应相互拉开一定距离，临时中隔壁与中导洞间的土体必要时采取加固措施，防止土体坍 塌。同时底导洞内中施工底板防水层，施作钢管柱下底纵梁及部分底板，待底纵梁施工 完成后，施工钢管柱。,二部扣拱 初期支护,二部

9、扣拱 初期支护,钢管柱施工,空隙回填,底纵梁施工,钢管柱人工 挖孔,松花江街站暗挖法（PBA逆作）施工工序（四）,第五步：上部中导洞内施作顶纵梁，回填中导洞内顶纵梁背后空隙。,顶纵梁施工,松花江街站暗挖法（PBA逆作）施工工序（五）拱部回填,第六步：主体部分断面拱部超前小导管注浆加固地层，开挖并施作永久及临 时支护;土体开挖时，应对称施作永久支护。,三部扣拱,三部扣拱,松花江街站暗挖法（PBA逆作）施工工序（六）,第七步：待主拱初支达到设计强度后，拆除中隔壁，拆除永久结构断面范围内导洞格栅 钢架，导洞格栅纵向拆除长度应根据监控量测严格控制,不应大于6m。铺设拱部防水层，浇筑拱部二衬。,施做拱部

10、 二次衬砌,拆除支撑,松花江街站暗挖法（PBA逆作）施工工序（七）,侧墙施工,向下开挖土体,中板施工,松花江街站暗挖法（PBA逆作）施工工序（八）,第八步：拆除永久结构断面范围内剩余导洞结构，向下开挖土体至中板下一 定距离，铺设边墙防水层，及时施工站厅板及边墙，站厅层封闭成环，预留 边墙钢筋。,底板施工第九步：继续开挖土体到基底标高，桩间喷混凝土，施作底板垫层、防水层。浇筑底板及部分边墙。,继续向下开外 土体,松花江街站暗挖法（PBA逆作）施工工序（九）,第十步：待底板达到设计强度，铺设侧墙防水层，浇筑侧墙混凝土与上层边 墙相接，结构封闭。施作车站内部结构，车站土建施工完成。,浇注侧墙混凝土,

11、站台板施工,松花江街站暗挖法（PBA逆作）施工工序（十）,哈尔滨地铁1号线教化广场站,教化广场站(PBA工法)总平面图,既有建筑物,1号竖井,2号竖井,暗挖双层车站,既有建筑物教化广场站位于西大直街与上夹树街、春明街交叉口，沿西大直街布置。车站主体设计为地下两层三跨框架结构。车站结构外包总长为183.8m。车站标准 段净宽24m，中跨最大净高14.23m。标准段拱顶最小覆土厚度9.5m。车站设4个出入口 及2组风亭，风亭兼施工竖井使用。,工程特点及重、难点一、本站位于哈尔滨市交通主干道西大直街路面下，周边建构 筑物及市政管线较多，部分建筑物修建年代早，地下暗挖施工易造成 建筑物下沉、开裂。二、

12、车站范围内存在既有的“7381”人防隧道工程，给设计和 施工带来很大的困难。,教化广场站(PBA工法)结构横剖面图,教化广场站(PBA工法)车站纵剖面图,1号竖井,2号竖井,暗挖双层车站,第一步:在风道内采用中隔壁法形 成正洞纵向下导洞。,第二步:在风道内采用中隔壁法形 成正洞纵向上导洞。,第三步:分段凿除下导洞内临时支护、预留下导洞中隔壁部分钢支撑，在下导 洞内敷设防水层，施作底纵梁、底板；在上导洞内自上而下施作边桩、吊装 及安装钢管柱、回填边桩外侧与导洞间的C20混凝土。,教化广场站(PBA工法)施工工序图（一）,第四步:分段凿除上导洞内临时支护，在 上导洞内敷设防水层、施作拱部二次衬 砌

13、回填上导洞边桩外侧与导洞间的C20混 凝土、架设300临时钢管支撑。,第五步:在风道内采用中隔壁法同步 开挖形成正洞纵向中跨导洞，并在 拱圈与拱圈连接处进行弧形区注浆 加固。,教化广场站(PBA工法)施工工序图（二）,第六步:分段凿除中跨拱部临时支护，敷设防水层、施作中跨拱部二次衬砌。,第七步:凿除上部剩余临时支护及临时 钢管支撑，边开挖边施作边桩间网喷 支护至中楼板底标高处；敷设侧墙防 水层，施作内衬墙及中板。,教化广场站(PBA工法)施工工序图（三）,第八步:继续开挖基坑并施作边桩间网 喷支护，凿除下部剩余临时支护及既 有结构，预留既有隧道底板，在两底 纵梁间架设C300钢支撑，凿除既有隧

14、 道底板，施工垫层、铺设中跨结构底 板及侧墙防水层。,第九步:施作中跨结构底板及站台层内 衬墙，闭合主体结构，待中跨结构底 板达到强度后，拆除底纵梁间临时支 撑。,教化广场站(PBA工法)施工工序图（四）,大连地铁2号线兴工街站,暗挖法（拱盖法）兴工街站总平面图,1号风井兼竖井,2号风井竖井兴工街站位于兴工街和西安路交叉口处南侧，沿西安路南北向布置。车站周边主 要为福佳新天地购物广场、百盛购物中心、机车商厦等商业中心。车站总长208m，标 准段宽21.4m，为地下双层，拱形大跨结构，车站基本位于强中风化岩层，上软下硬，采用暗挖法施工。,暗挖车站,工程特点及重、难点一、根据本站岩质和上软下硬的地

15、层特点，支护首次采用双层 初期支护、拱脚纵梁、拱部围岩加固圈组成的叠合承载拱结构形式，结构断面采用单拱大跨形式。二、车站位于繁华商业区，采用双层单跨断面，开挖面积达340 平米，施工难度和风险很大，且在复杂地质、环境下大断面隧道爆破 施工的控制方法和对邻近建筑物的保护要求也极为严格。,暗挖法（拱盖法）兴工街站纵剖面图,1号竖井横通道,2号竖井横通道,车站计算站台中心处轨面埋深约23.05m，断面高度17.96m，结构覆土厚度 约为8m。该站总长208m，共设置两座施工竖井横通道，分别位于车站南北两端，与车站1号、2号风井风道结合设置。,暗挖法（拱盖法）兴工街站结构横剖面图,临时支护,大管棚+小

16、导管 双层初支结构,站台层效果图,站厅层效果图,暗挖法（拱盖法）兴工街站施工工序图（一）,暗挖法（拱盖法）兴工街站施工工序图（二）,哈尔滨地铁2号线省政府站（设计中）,一号临时 施工竖井 及横通道,黑龙江省国 家安全厅,三号临时 竖井及横 通道,二号临时 竖井及横 通道,黑龙江省人民 政府,风华小学,1号围挡面 积820,2号围挡面 积984,积900,3#竖井,1#竖井,2#竖井风华中学,省政府站位于中3号山围路挡与面 中宣街交叉口，沿中山路,南北向布置，与远期4号线换乘。车站全长214m，,宽22m，拱顶覆土9m，车站断面属于无柱大跨，PBA工法施工。,暗挖法（大跨PBA逆作）省政府站,工

17、程特点及重、难点 一、交通及周边建筑1、车站位于哈尔滨市中山路与中宣街和平路交叉路口，沿中 山路南北向布置。中山路为哈尔滨市南北向主干道主干道之一，为双向十车道，车流量异常密集。2、车站东北象限为黑龙江省安全厅，西北象限为黑龙江省政 府，东南和西南象限分别为风华中学和风华小学。另外中山路 和和平路沿线均为省府下属厅局单位。二、暗挖无柱大跨断面形式在软土底层内暗挖断面跨度超过20m，且无柱的结构施工，在国内尚属无成功先例。,车站结构断面形式,车站大跨断面 宽22.1m,高 18.56m。拱顶 覆土约9m，拱 底埋深15m，围 护桩深18m，车 站所处地质为 岗阜状平原地 区，地下水位 位于地面以

18、下 20m左右,小导洞,冠 梁,22.1m,车站结构设计,1、车站大跨小导洞高 度采用6m*7m,导洞施工 采用台阶法，初支为 300厚喷射混凝土格栅 支护，主拱为350厚喷 射混凝土支护，超前注 浆采用小导管加大管棚 结合形式。2、车站主拱高8.7m,结 构二衬厚度初步采用拱 顶800mm侧墙900mm底板 1000mm.,设计思路及原则 一、设计思路、原则1、暗挖思路仍然为PBA工法的延续，先在导洞内施做冠梁及 围护桩，然后开挖主体大拱，再逆作主体结构。2、由于车站跨度大且无中柱，无法形成顶底纵梁和中柱的梁 柱框架体系。故主拱施工只能考虑分块开挖的原则。3、主拱初支荷载均集中于小导洞与主拱

19、初支连接的拱脚处，所以可借鉴拱桥原理，加大拱脚处支撑能力来保证主拱安全。（国外有类似案例）,暗挖法大跨无柱断面（研究完善中）:施工工序（一）（二）,第1步：导洞分台阶开挖，在施工通道内打设主拱大管棚+小导管并注浆加固拱 顶土层，通过侧向注浆管加固底部及侧向土层。导洞开挖完成之后及时进行初 支背后回填注浆和拱顶土层补偿注浆。第2步：导洞开挖完成之后，施做围护桩及冠梁。,暗挖法大跨无柱断面（研究完善中）:施工工序（三）（四）,第3步：施做导洞内大拱初支，并回填初支背后导洞空隙以大拱初支为模板施做 导洞内大拱二衬并预留接驳器。采用混凝土回填剩余导洞剩余空间，形成密实 拱脚。第4步：对称开挖（台阶法）

20、主体大拱两侧导洞，开挖时预留适当大小的核心土，预留下一步施工初支节点开挖完成之后及时进行初支背后回填注浆和拱顶土层补偿注浆。,暗挖法大跨无柱断面（研究完善中）:施工工序（五）（六）,第5步：错序开挖主拱中部两导洞（两者开挖错开距离大于40m），开挖时预留 适当大小的核心土，开挖完成之后及时进行初支背后回填注浆和拱顶土层补偿 注浆。第6步：破除主拱侧导洞导洞临时中隔壁混凝土，保留工字钢竖向支撑，在工字 钢上施做止水法兰与结构外包防水层形成封闭的防水体系，凿除小导洞拱顶部 分初支，凿出大拱二衬结构预留防水板和接驳器，搭接防水板钢筋绑扎模筑主,暗挖法大跨无柱断面（研究完善中）:施工工序（七）（八）,

21、第7步：破除导洞()临时中隔壁混凝土，保留工字钢竖向支撑，在工字钢上 施做止水法兰与结构外包防水层形成封闭的防水体系，搭接防水板钢筋绑扎模 筑剩余部分大拱二衬结构。第8步：割除临时中隔壁工字钢，破除临时仰拱，破除主体结构范围内小导洞侧 壁和仰拱，开挖土体至中板以上500位置时架设临时钢管支撑。继续开挖土体至 能够满足利用土模浇筑中板及轨顶风道位置后停止，施做土模浇筑中板及轨顶,暗挖法大跨无柱断面（研究完善中）:施工工序（九）（十）,第9步：待中板结构达到设计强度之后，拆除临时钢管撑。开挖土体至中板以下4m位置，铺设侧墙防水，侧墙二衬第10步：第10步：继续开挖土体至底板结构，铺设防水施做剩余侧墙和底板二 衬结构,暗挖法大跨无柱断面（研究完善中）:施工工序（十一）,第11步：施做站台 板、中柱 等内部结 构,汇报到此结束，谢谢各位！,