地铁车站明挖法施工工艺简述文档格式.docx

1、根据需要还可设置屏蔽门和防核辐射门等。地铁车站的组成：地铁车站通常由车站主体（站台、站厅、设备用房、生活用房），出人口及通道、通风道及地面通风亭等三大部分组成。（1）车站主体是列车在线路上的停车点，其作用既是供乘客集散、候车、换车及上、下车；又是地铁运营设备设置的中心和办理运营业务的地方。（2）出入口及通道（包括人行天桥）是供乘客进、出车站的建筑设施。（3）通风道及地面通风亭的作用是保证地下车站有一个舒适的地下环境。地铁车站的分类：地铁车站根据其所处位置、埋深、运营性质、结构横断面、站台形式等进行不同分类。（1）车站与地面相对位置：分为高架车站、地面车站、地下车站。（2）运营性质：分为中间站、

2、区域站、换乘站、枢纽站、联运站、终点站。（3）结构断面：分为矩形、拱形、圆形等，其中矩形断面是车站中常用的形式，一般用于浅埋、明挖车站，车站可设计成单层、双层或多层；跨度可选用单跨、双跨或多跨。拱形断面多用于深埋或浅埋暗挖车站设有单拱和多跨连拱等形式，单拱断面由于中部起拱较高，而两侧拱脚相对较低，中间无柱，因此建筑空间显得高大宽阔，明挖车站采用单跨结构时也有采用拱形断面的。圆形多为盾构法施工时常用的形式。（4）站台形式：分为岛式站台、侧式站台、岛侧混合站台。1.岛式站台的站台位于上下行线路之间，具有站台面积利用率高、提升设施共用，能灵活调剂客流、使用方便、管理较集中等优点，常用于较大客流量的车

3、站。2.侧式站台的站台位于上、下行线路的两侧。侧式站台的高架车站能使高架区间断面更趋合理常见于客流不大的地下站和高架的中间站。3.岛侧混合站台将岛式站台及侧式站台同设在一个车站内。常见的有一岛一侧，或一岛两侧形式此种车站可同时在两侧的站台上、下车。共线车站往往会出现此种形式。侧式站台1.2地铁车站施工常用工法地铁车站大多位于城市中心区，因此地铁车站施工方法选择除主要受工程地质、水文地质、地形地貌、沿线环境的要求外还受施工技术的成熟性、地面沉降的控制、建构物（管线）拆迁改移及保护、对城市交通、居民生活、商业经营活动的影响以及对环境的污染、施工单位的技术水平、施工进度、经济条件等因素限制。地铁车站

4、施工方法有很多种，目前国内常用的主要有明挖法、盖挖法、暗挖法等3种。其施工工法的分类如下：复合式围护明挖法敞口放坡有围护结构地铁车站常用施工工法盖挖法盖挖顺筑法盖挖逆筑法浅埋暗挖法侧洞法中洞法PBA洞桩法双侧壁导坑法锚喷护坡边坡面不加支护钻孔灌注桩围护地下连续墙围护SMW桩围护钢板桩围护明挖法是传统的地面框架结构施工方法，即在地面先做基坑围护桩，然后从上向下进行基坑土方开挖，同时加支撑防止基坑变形，开挖到底后从下向上施作框架结构。由于明挖法施工技术简单、快速、经济，因此地铁车站施工都把明挖法作为首选方案。明挖法施工一般均采用明挖顺筑法。明挖顺筑法施工顺序如下：钻孔桩（或地下连续墙等）围护结构施

5、工坑内井点降水（或坑内土体加固）第一层土方开挖设置第一层钢支撑第n 层土方开挖设置第n 层钢支撑底板开挖垫层施作底板防水层和混凝土施作最下层支撑拆除施作侧墙防水层浇注侧墙混凝土拆除钢支撑顶板混凝土浇筑顶板防水层施工土方回填、恢复原地貌。注： 施作围护结构（含降水），设置第一道支撑挖一层土，设置第二道支撑挖二层土，设置第三道支撑挖三层土，垫层底板施作（含防水层），拆除第二三道支撑施作一层结构，拆除第一道支撑施作二层结构，土方回填恢复原地貌1.2.2 盖挖法盖挖法是由地面向下开挖至一定深度后，将顶盖封闭，恢复原地貌，其余的下部工程在封闭的顶盖下进行施工。在城市繁忙地带修建地铁车站时，往往要占用道路

6、，影响交通。盖挖法即利用围护结构和支撑体系，在一些交通繁忙路段利用结构顶板或临时设施维持路面通行，在其下进行车站施工。按结构施工的顺序分盖挖顺筑法和盖挖逆筑法2种。盖挖顺筑法主要依赖于坚固的挡土结构，根据现场条件、地下水位高低、开挖深度及周围构筑物的临近程度可选择钢筋混凝土钻孔灌注桩或地下连续墙，对于饱和的软弱地层应以刚度大、止水性好的地下连续墙为首选方案。顶盖一般是利用临时性设施（钢结构）作辅助措施维护道路通行，在夜间将道路封锁，掀开盖板进行基坑土方开挖或结构施工。盖挖顺筑法具体施工步序如下图：（a）构筑连续墙桩（b）构筑中间支撑桩（c）构筑连续墙及覆盖版（d）开挖及支撑安装（e）开挖及构筑

7、底板（f）构筑侧墙、柱（g）构筑侧墙及顶板（h）构筑内部结构及恢复原地貌盖挖逆筑法施工时，先施作车站周边围护桩和结构主体桩柱，然后将结构盖板置于桩（围护桩）、柱（钢管柱或混凝土柱）上，自上而下完成土方开挖和边墙、中隔墙及底板衬砌施工。施工过程中不需要设置临时支撑，而是借助结构顶板、中板自身水平刚度和抗压强度实现对基坑围护桩（墙）的支护作用。一般都是对交通短暂封锁，将结构顶板施工结束，恢复道路交通，利用竖井作为出入口进行内部暗挖逆筑结构施工。盖挖逆筑法具体施工步序如下图：（a）构筑连续墙桩（b）构筑主体结构中间立柱（c）构筑顶板（d）回填土、恢复路面（e）开挖中层土（f）构筑上层主体结构（g）开

8、挖下层土（h）构筑下层主体结构1.2.3 浅埋暗挖法在城市中心区，由于地面交通不允许长期中断，地面建筑物众多，地面施工场地狭小，受城市立交桥下众多桥桩的影响，或者管线错综复杂，不易改移，因此在地质条件允许的情况下，可考虑采用暗挖法进行地铁车站的施作，对地层的适应性较广，适用于结构埋置较浅、地面建筑物密集、交通运输繁忙、地下管线密布及对地面沉降要求严格的城镇地区地下构筑物施工。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，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

9、工。采用浅埋暗挖法修建地铁车站，其基本作业程序包括地层预支护和预加固、土方开挖、初期支护及二次初砌、监控量测指导施工组织设计等，这些与区间隧道的施工大体类似，但是车站的结构断面形式比区间隧道复杂，断面尺寸比区间隧道大，埋深更浅，地表沉降控制相对更严。地铁车站暗挖工法主要有侧洞法、中洞法、PBA洞桩法、双侧壁导坑等工法。序号施工工法适用条件优点缺点1适合多种不同类别的地质条件，周边环境具备明挖施工条件工艺简单技术成熟、施工作业面多、速度快、工程造价低、施工安全、质量易保证，便于大型机械化施工长时间中断地面交通，对周围环境影响大2在路面交通不能长期中断的道路下修建地铁车站时，则可采用盖挖法要综合考

10、虑基坑稳定、环保、永久结构形式等因素占用场地时间短，对地面干扰小，围护结构变形小。基坑底部土体稳定，隆起小，施工空间大，施工安全，低噪声，设备简单，对交通影响小施工工序复杂，交叉作业，施工条件差，水平施工缝处理较困难，费用高3在城市中心地区，由于地面交通不允许中断，地面建筑物众多，或者管线错综复杂，不易改移，不宜采用明挖和盖挖法施工的地铁车站避免大量拆改移工作，该工法工艺简单、灵活，无需大型设备，在变截面地段尤为适宜，施工对道路交通基本无干扰，对保护暗挖结构附近的地下构筑物（桥桩、管线等）和周边建筑物的安全十分有利施工风险大、机械化程度低，不允许带水作业，开挖面具有一定的自立性和稳定性， 结论

11、：1.地铁车站施工的原则上应首选明挖法，其次是盖挖法，最后才是浅埋暗挖法，浅埋暗挖法适用在交通要道、管线太多、不易采用明、盖挖法的繁华城区。2.采用暗挖法施工车站大断面时应遵循变大洞为小洞的施工原则，开挖方法应按以下次序选择：正台阶开挖、CD 法开挖、CRD 法开挖、双侧壁导坑法开挖进行，这样可节约投资并可加快施工进度。通过以上几种常用地铁车站施工工法的介绍和比较，我们知道地铁车站的施工应尽可能的采用明挖法施工，以下着重介绍有围护结构的明挖法施工工艺在地铁车站施工中的应用。第二部分 地铁车站明挖法施工工艺2.1明挖法施工概述通过第一部分的介绍可知地铁车站施工常用的有明挖法、盖挖法、暗挖法三种方

12、法，明挖法施工最为普遍。明挖法是在一定支护体系的保护下开挖基坑，然后在基坑内施作地下工程主体结构的施工方法。由于明挖法易于保证施工安全质量、地层适应性强、施工工期较短、造价低等优点，近年来在国内各城市中得到普遍应用。（1）优点1.便于设计：明挖法边坡支护结构、支撑和锚固体系受力比较明确，便于选择合理的设计方案和参数。2.便于快速施工：一般情况下，明挖法的施工场地比较开阔，工作面较多，可以组织大量人员、设备、材料、机具等进行快速施工。3.便于控制施工安全、质量和进度：明挖法的施工工序和作业面大部分可以直接观察和检查，施工项目便于检测，安全隐患便于发现，安全措施便于制订和落实，应急抢险救援场地条件

13、比较好，因此施工的安全、质量和进度容易控制。4.在拆迁量小的情况下，工程造价较低：明挖法和盖挖法、浅埋暗挖法相比，人员投人相对较少，设备相对简单，施工效率相对较高，在拆迁量小的情况下，造价较低。（2）缺点1.拆迁工作量大，扰民大，影响交通：在城市采用明挖法施工，一般情况下，需要拆迁建筑物、改移管线和树木，必要时进行交通管制。2.受气候、气象条件变化影响大：在寒冷地区或大风、大雾、雨、雪、冰冻天气，明挖法施工比较困难，容易出现险情。3.对环境影响校大：明挖法施工带来的噪声、粉尘、污水、振动等对环境影响比较大。此外，由于降水作业，可能引起地下水位下降、地面沉降、建筑物倾斜及地下管线破坏。4.易发生

14、基坑整体失稳破坏：在不良地质和复杂环境中，一旦设计或施工不当，会发生边坡滑移或基坑整体失稳，可能造成重大人员伤亡和灾害。5.明挖法施工的关键是基坑坑壁的稳定。2.1.2支护结构形式车站基坑是由地面向下开挖一个地下空间，基坑四周一般设置垂直的挡土支护结构，支护结构包含围护结构和支撑体系。围护结构用于围护周边土体，抵抗外部荷载，消除地下水流影响，并使基坑及周边环境保持相对稳定的结构，围护结构在开挖面基底有一定插入深度，主要有地下连续墙、混凝土灌注桩、SMW工法桩、钢板桩、土钉墙、旋喷桩等，支撑体系是为了减小围护结构的变形，控制板（桩）墙体的弯矩；支撑体系主要有水平横撑、锚索等。2.1.3施工工艺流

15、程场地平整夯实、施工围挡护坡桩施工坑内降水土方摘帽、冠梁施工设置一层支撑体系（或锚索体系）及一层土方开挖支护结构及土方持续施工至坑底垫层施作底板防水层和混凝土施作最下层支（锚）护体系拆除施作侧墙防水层浇注侧墙混凝土拆除支（锚）护体系顶板混凝土浇筑持续进行上一层结构施工顶板防水层施工土方回填、恢复原地貌。2.2支护结构施工本次主要介绍三种常用形式的支护结构施工，即钻孔灌注桩+内支撑、钻孔灌注桩+土层锚杆、土钉墙护坡。其施工内容主要包含钻孔灌注桩施工、钢管内支撑的安装、土层锚杆施工、安装钢筋网片及喷射混凝土。钻孔灌注桩+钢管内支撑钻孔灌注桩+土层锚杆+内支撑施工（一）施工工艺流程第一步：架设围挡、

16、管线改移，开挖至冠梁底设计标高，进行钻孔灌注围护桩及冠梁施工图一第二步：土方开挖及分别架设钢支撑，直至基坑底部，并严格遵守“先支撑，后开挖”的原则；其架设支撑和土方开挖的顺序如“图一”所示：挖除位置土方架设第一道支撑挖除位置土方架设第二道支撑挖除位置土方架设第三道支撑持续挖除位置土方架设第n道支撑挖除位置土方清理坑底。第三步: 进行基坑底部处理，施工垫层，铺设防水层，施工底板、底梁等。第四步:拆除最低道及第三道支撑，继续向上铺设防水层，浇筑边墙、中柱及梁板结构。第五步:拆除第二道支撑，继续向上铺设防水层，施工二层（站厅层）结构，铺设顶饭防水层第六步:拆除第一道支撑，回填覆土，恢复临时改移管线、

17、路面及施工车站各层其他结构。（二）钻孔灌注护坡桩施工（1）钻孔灌注护坡桩的特点1.桩位精度、垂直度要求高2.护坡桩承受侧压力不同于普通的垂直受力，桩的保护层不同将很大影响桩的受力状态，特别是桩径较小时对桩的影响更大。3.由于土方开挖的时效性，桩两侧钢筋处在不同的时间受力状态一直在改变。（2）钻孔灌注桩成桩方式及使用条件：成桩方式与设备使用土质泥浆护壁成桩正循环回转钻黏性土、粉土、细砂、中砂、粗砂、含少量砾石、卵石（含量少于20%）土、软岩反循环回转钻黏性土、砂类土、含少量砾石、卵石（含量少于20%，粒径小于钻杆内径2/3）的土冲抓钻黏性土、粉土、砂土、填土、碎石土及风化岩层冲击钻旋挖钻干作业成

18、孔桩长螺旋钻孔地下水位以上的黏性土、砂土及人工填土非密实的碎石类土、强风化岩钻孔扩底地下水位以上的坚硬、硬塑的黏性土及中密以上的砂土风化岩人工挖孔地下水位以上的黏性土、黄土及人工填土沉管成孔桩夯扩桩端持力层为埋深不超过20m的中、低压缩性黏土、粉土、砂土和碎石类土振动黏性土、粉土和砂土4爆破成孔地下水位以上的黏性土、黄土碎石土及风化岩目前，北方地区根据地质及地下水位的不同常用的是正反循环回转钻、冲击钻、旋挖钻、长螺旋钻孔。（3）施工工艺流程示意图测量放线定位制备泥浆安置护筒钻机就位边钻进，边灌泥浆护壁钻进至设计深度停钻制作钢筋笼测量孔深钢筋笼检查测量孔底沉渣，清孔下导管水下混凝土浇注拔出护筒养

19、护成桩钢筋笼吊放（4）施工方法及技术要求1.测量定位及复检测量人员根据基线控制点和高程点、桩位平面图及现场基准水准点，使用全站仪测定桩位，并打入明显标记，测量人员和监理复核后方可开钻。基点应做特殊专门保护，不得损坏。2.埋设护筒在每个桩位定出十字控制桩后，进行护筒埋设工作，根据顶标高计算出孔深。护筒采用68mm厚钢板制作，护筒内径根据桩径选择，长度一般为12m，护筒顶部高出地面0.5m，周围夯实，护筒平面位置偏差不得大于50mm。3.钻机就位钻进、成孔钻机就位时底座必须保持平稳，不发生倾斜移位，钻头钻进前必须用十字桩复核钻头中心位置。桩垂直度1桩长。钻进深度采用操作室液晶显示器控制，并辅以人工

20、测量孔深。为防止相邻桩施工互相干扰，钻孔桩施工采用跳打方式。4.钻孔泥浆护壁旋挖斗钻机的护壁泥浆采用膨润土造浆，护壁泥浆可经泥浆净化装置（沉淀池）净化后重复利用；泥浆材料的选定及配合比：710膨润土；0.51工业用碱；0.1羟甲基纤维素（CMC）；拌和用水为自来水；可按下表性能指标及测试方法制备泥浆：顺序项 目性 能 指 标测试方法及仪器比 重1.11.15g/cm3泥浆比重称粘 度1025秒500cc/700cc漏斗法含砂量6泥浆含砂量计泥浆制备的技术及操作要求：在测定泥浆材料性能的基础上,及时试配泥浆的最佳配合比；认真做好泥浆测试工作。新制备的泥浆进行第一次测试，使用前进行一次测试，钻孔过

21、程中测试一次，钻孔结束后在泥浆面下1m及孔底以上0.5m处各取泥浆样品测试一次，回收泥浆后、泥浆处理后各测试一次；施工期间护筒内的泥浆面应高出地下水位1.0m以上，在受水位涨落影响时，泥浆面应高出最高水位1.5m；在清孔过程中，应不断置换泥浆，直至灌注水下混凝土；浇注混凝土前，孔底500mm以内的泥浆比重应小于1.25，含砂率8%，粘度28s。5.清孔钻孔至设计标高检查合格后及时清孔，护壁泥浆可采用换浆法清孔，置换出的泥浆比重小于1.25时为合格。清孔时保持孔内的水位高出地下水位以防坍孔。成孔并清孔后应对孔位、孔深、孔径、孔形、垂直度和泥浆浓度厚度等进行检查。6.钢筋笼制作及安装钢筋运至现场须

22、按型号、类别分别架空堆放。使用前必须调直除锈，且在工程开工或每批钢筋正式焊接之前，根据现场条件进行焊接性能试验，并具备出厂合格证和试验合格，方可使用；钢筋笼制作应满足（钢筋焊接及验收规程（JGJ18-96）的设计及规范要求；钢筋笼尺寸：按图施工。主筋的对接连接采用闪光对焊或搭接焊，主筋与箍筋、螺旋筋与主筋之间均采用点焊。加工允许偏差见质量标准；钢筋骨架现场组装，位置准确及焊接牢固，成型骨架架空堆放，经质检和监理检查合格后方可使用，并认真做好隐检记录；在钢筋笼外圈自上而下设置45层保护层垫块，以便钢筋笼居于孔中，垫块卡在主筋上，每层4块，每4m一层。垫层厚度50mm；钢筋笼吊装处用10钢筋焊4个

23、吊点，吊放钢筋笼入孔时，现场技术人员必须在场计算出笼顶标高，以控制钢筋笼的笼顶标高，钢筋笼安放必须对准孔位，吊直扶稳，缓慢下沉，避免碰撞孔壁。孔口必须采取吊筋固定措施，防止钢筋笼上浮。7.水下混凝土灌注钢筋笼安装完毕，应进行隐蔽工程验收，合格后应立即浇注水下混凝土；使用的商品混凝土应具有良好的和易性，坍落度宜为180220mm，水下混凝土浇注采用直径200300mm导管，导管接头采用双螺纹丝扣快速接头。导管使用前应试拼装、试压，试水压力为0.61.0Mpa。施工中向导管内放入隔水球。导管入孔后应徐徐转动导管，检查导管与钢筋笼之间是否卡在一起；导管底部至孔底的距离宜为300500mm。头盘灌注应

24、有足够的混凝土储备量，使导管第一次埋入混凝土面以下1.5m以上；孔口安装排浆泵，返出的泥浆回收到回浆池中；导管埋入混凝土面深度宜为26m，严禁导管提出混凝土面，应有专人测量导管埋深及管内外混凝土的高差，填写混凝土的浇注记录；水下混凝土必须连续施工，每根桩的浇注时间按初盘混凝土的初凝时间控制，对浇注过程中的一切故障均应记录备案；水下混凝土高度需超灌3050cm，以便清除浮浆后确保桩身的质量；混凝土升到钢筋笼下端时，为防止钢筋笼被混凝土顶托上升，应采取以下措施：在孔口吊筋固定钢筋笼上端；灌注混凝土的时间尽量加快，以防混凝土进入钢筋笼时其流动性减小；当孔内混凝土接近钢筋笼时，应保持埋管较深，并放慢灌

25、注进度；当孔内混凝土面进入钢筋笼12m后，应适当提升导管，减小导管埋置深度，增大钢筋笼在下层混凝土中的埋置深度；在灌注将近结束时，由于导管内混凝土柱高度减小，超压力降低，而导管外的泥浆及所含渣土的稠度和比重增大，如出现混凝土上升困难时，可在孔内加水稀释泥浆，亦可掏出部分沉淀物，使灌注工作顺利进行。（5）影响桩基施工问题的处理措施1.施工过程中遇到特殊地质情况当桩成孔施工过程中，钻进的地层土质情况与地质报告所述的地质情况出入较大时，必须及时通知技术部和监理工程师，确定是否满足设计要求。2.钢筋笼安放的标高及上浮控制措施钢筋笼安放时由测量人员使用水准仪测量出护筒标高，根据护筒标高使用自制吊钩和钢管

26、控制钢筋笼的标高。在混凝土灌注过程中若发现钢筋笼上浮，应立即采取在钢筋笼上面加附重、放慢混凝土的灌注速度、和适当提升导管等措施控制钢筋笼上浮。（6）桩间土方开挖及喷锚1.桩间土方开挖网喷土方开挖采用人工配合机械开挖，机械开挖土方每步1m2m，至少应留置0.2m以上的土层为人工清理，防止机械开挖将过多的桩间土带下。严禁采用机械开挖桩间土。人工修正桩间土壁，使之能满足喷射厚度要求。应注意开挖、挂网、喷射混凝土工序的有效衔接，严格控制开挖后23小时内必须完成喷射支护。为确保开挖过程土体的稳定，必须严格按照施工方案进行土方开挖。坚决制止每步开挖过深，挖“神仙土”等现象。施工现场应必备抢险器材，洞内、地

27、面设专人监护，以防突发事件的发生。2.桩处理对于凸出的桩，应将突出部分凿至与喷射后混凝土面相平。钢筋网片在此断开。但是横向加劲筋应连续通过。对于凸出较多的桩，凿出主筋后仍不能满足网喷面要求的，应上报做特殊的技术处理。对于凹进去的桩，应尽可能保留桩外土，采用人工铲平到网喷前的位置，减少喷射混凝土数量。3.网片安装基坑围护桩桩间采用挂网喷射混凝土护壁，钢筋网一般采用8HPB235钢筋，网格尺寸150mm150mm，横向连接筋一般采用1214-HRB335钢筋，所有钢筋在大批量加工之前，均先进行试加工，检查钢筋形状、尺寸是否与配料单一致。并在加工过程中经常检查核对。焊接网交叉点开焊数量不得大于整个焊

28、接网交叉点总数的1%，并且任意1根钢筋上开焊数量不得大于该根钢筋交叉点总数的1/2；焊接网最外边钢筋上的交叉点不得开焊。喷射混凝土厚度一般100mm，混凝土强度等级一般为C20早强混凝土。桩处理完成后应立即铺挂钢筋网片，钢筋网片上下设置横向加劲筋,横向加强筋竖向间距1.0m采用与桩钢筋焊接或膨胀螺栓与围护桩固定。加劲筋与膨胀螺栓采用8L型钢筋焊接，焊接长度，钢筋采用单面焊不得小于10d，与膨胀螺栓外漏部分全部焊接。中间加长度为1000mm，端头长度为300mm，直径不得小于12的T字型短土钉。中间网片原则上只在桩间土位置设置，如遇到桩身侵入结构现象，须将围护桩侵入部分凿除。如遇到桩身向基坑外侧方向偏差较多的情况，除在人工修整桩间土时保留部分桩间土外，横向加劲筋可越过此桩，与下一桩进行相连，固定网片。钢筋网使用前要除锈并调直，网片与土钉及加固定钢筋间要连接牢固，喷射混凝土时钢筋网片不晃动；同时要确保网片与侧面土体间距离不小于40mm，钢筋网片的搭接长度应不小于一个网格尺寸。4.喷射混凝土桩间网喷分