地鐵施工介紹

1、地鐵施工概述地鐵施工概述v一、地鐵發(fā)展史v二、地鐵施工方法分類v三、地鐵施工技巧及注意事項一、地鐵發(fā)展史 一、世界地鐵發(fā)展概述 世界上首條地下鐵路系統(tǒng)是在1863年開通的倫敦大都會鐵路 。當(dāng)時電力尚未普及，所以即使是地下鐵路也只能用蒸汽機車。由于機車釋放出的廢氣對人體有害，所以當(dāng)時的隧道每隔一段距離便要有和地面打通的通風(fēng)槽。 到了1870年，倫敦開辦了第一條客運的鉆挖式地下鐵，在倫敦塔附近越過泰晤士河。但這條鐵路并不算成功，在數(shù)月后便關(guān)閉。 現(xiàn)存最早的鉆挖式地下鐵路則在1890年開通，亦是倫敦，連接市中心與南部地區(qū)。最初鐵路的建造者 計劃使用類似纜車的推動方法，但最后用了電力機車，使其成為第一

2、條電動地下鐵。 法國巴黎的巴黎地鐵在1900年開通 亞洲最早的地下鐵路在日本東京，于1927年開通。土耳其伊斯坦布爾的第一條地鐵修建于1910年（隧道開挖于1875年，1910年以前使用馬車），但因該城市坐落在歐洲，因此沒有被算作亞洲第一條地鐵。 非洲最早的地下鐵路在埃及開羅，1987年開通。 中國大陸第一條地下鐵路是1969年開通的北京地鐵。 二、北京地鐵發(fā)展概述 北京地鐵始建于1965年7月1日，1969年10月1日第一條地鐵建成通車，使北京成為中國第一個擁有地鐵的城市。 一期工程于1965年7月1日開工，其線路沿長安街自西向東貫穿北京市區(qū)，采用明挖填埋法施工。全長23.6公里，設(shè)17座車

3、站和一座車輛段（古城車輛段）。北京地鐵二期工程始于1969年，其線路沿北京內(nèi)城城墻自建國門至復(fù)興門，呈倒U字型，設(shè)12座車站及太平湖車輛段，線路長度為17.2公里。1981年9月15日，北京地鐵正式對外運營。 北京地鐵復(fù)八線于1992年6月24日開工建設(shè)，1999年9月28日通車試運營，2000年6月28日與一線全線貫通。 至今，北京地鐵已開通的線路包括1號線、2號線、13號線、八通線、5號線、10號線一期、8號線一期、4號線，在建線路有6 號線一期、 7 號線、 8 號線二期、 9 號線、 10 號線二期、 14 號線、15號線、大興線、亦莊線等。明挖法施工二、地鐵施工方法蓋挖法施工v隧道暗

4、挖施工工法v1、全斷面法v2、臺階法v3、中隔壁法v4、單側(cè)壁導(dǎo)洞法v5、雙側(cè)壁導(dǎo)洞法v6、樁柱法隧道暗挖法施工全斷面法v使用范圍：穩(wěn)定巖體中的單拱單線區(qū)間隧道。v主要施工方法：1、采用光面爆破或預(yù)裂爆破。 2、施工仰拱后根據(jù)設(shè)計做初期支護(hù)結(jié)構(gòu)或直接進(jìn)行二次襯砌施工。臺階法v使用范圍：穩(wěn)定巖體、土層及不穩(wěn)定巖體隧道。v主要施工方法：1、穩(wěn)定巖體：上臺階采用光面爆破，下臺階采用光面爆破下臺階采用預(yù)裂爆破。開挖后分別施做初期支護(hù)結(jié)構(gòu)。臺階留置長度不大于5B或50m，下臺階開挖后適時施工仰拱。2、土層或不穩(wěn)定巖體：拱部開挖后及時施工初支，臺階根據(jù)地質(zhì)情況采用短臺階（1B1.5B）或超短臺階（35m）

5、開挖。中隔壁法v使用范圍：土層及不穩(wěn)定巖體單拱隧道。v主要施工方法：1、以臺階法為基礎(chǔ)，將上、下臺階各分為兩個洞體。2、分別開挖上臺階兩個洞體，并施工初期支護(hù)結(jié)構(gòu)。3、拱部初期支護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定后，再分別進(jìn)行下臺階左右兩個洞體及仰拱施工。單側(cè)壁導(dǎo)洞法(少用)v使用范圍：土層及不穩(wěn)定巖體單拱隧道。v主要施工方法：1、以臺階法為基礎(chǔ)，先開挖側(cè)壁導(dǎo)洞并施工初期支護(hù)結(jié)構(gòu)。2、開挖拱部并施工初期支護(hù)結(jié)構(gòu)。3、開挖下臺階并施工仰拱。雙側(cè)壁導(dǎo)洞法（少用）v使用范圍：土層及不穩(wěn)定巖體單拱隧道。v主要施工方法：1、以臺階法為基礎(chǔ)，先開挖雙側(cè)壁導(dǎo)洞并施工初期支護(hù)結(jié)構(gòu)。2、開挖拱部并施工初期支護(hù)結(jié)構(gòu)。3、開挖下臺階，施工

6、墻體初期支護(hù)結(jié)構(gòu)并做仰拱。樁柱法v使用范圍：土層及不穩(wěn)定巖體多拱隧道。v主要施工方法：1、以臺階法為基礎(chǔ)，先開挖雙側(cè)壁導(dǎo)洞并施工初期支護(hù)結(jié)構(gòu)。2、在雙側(cè)壁導(dǎo)洞內(nèi)施工邊墻支護(hù)樁。3、開挖拱部并施工初期支護(hù)結(jié)構(gòu)。4、采用逆做法開挖下臺階并施工樓、底板結(jié)構(gòu)。臺階法施工步序臺階法施工步序結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)CRDCRD法施工步序法施工步序洞樁法施工步序洞樁法施工步序三、暗挖施工注意事項 淺埋暗挖施工技術(shù)核心可總結(jié)為 “管超前、嚴(yán)注漿、短開挖、強支護(hù)、早封閉、勤量測” 18字方針。一、超前支護(hù)1.1大管棚施工 1.1.1大管棚打設(shè)外插角度根據(jù)工藝確定，原則不大于3。如采用地質(zhì)鉆機外插角取高限，如選用導(dǎo)向跟管鉆進(jìn)技術(shù)

7、，鉆進(jìn)精度能夠達(dá)到5，可減小外插角度。 1.1.2管棚作業(yè)前，工作面封閉嚴(yán)密，牢固，清理干凈。 1.1.3管棚鉆孔作業(yè)孔位應(yīng)由高到低進(jìn)行，防止土體擾動，成孔困難。 1.1.4成孔后，及時安裝鋼管。1.2超前小導(dǎo)管 1.2.1根據(jù)地質(zhì)情況確定小導(dǎo)管打設(shè)長度，及縱向間距。粘土可不打設(shè)，粉細(xì)砂可現(xiàn)場試驗后決定，砂層、中粗砂、圓礫卵石層必須打設(shè)。 1.2.2超前小導(dǎo)管頂部應(yīng)加工成尖錐形，如采用錘擊打入需加強尾部。 1.2.3中粗砂、圓礪卵石層地質(zhì)條件下，小導(dǎo)管需采用吹孔手段成孔，縮短導(dǎo)管長度，加密縱向間距。 1.2.4小導(dǎo)管打設(shè)縱向搭接不得小于1m，具體為隔榀打設(shè)導(dǎo)管長2.5m，每榀打設(shè)導(dǎo)管長1.82

8、m。（格柵間距500mm） 1.2.5導(dǎo)管不能盲目追求角度要求，防止下榀格柵因無架設(shè)空間而割斷導(dǎo)管。1.3注漿 1.3.1在中粗砂、卵石地層注漿由于空隙率較大，設(shè)計中多采用水泥漿，施工中注漿材料以雙液漿或改性水玻璃注漿為主，減少漿液凝結(jié)時間，加快施工進(jìn)度。 1.3.2砂層注漿漿液選用改性水玻璃。 1.3.3粘土粉土可不注漿。 1.3.4小導(dǎo)管注漿壓力以0.30.5MPa為宜，管棚注漿壓力可適當(dāng)加大。 1.3.5背后回填注漿采用水泥漿，水灰比0.51。 2、土方開挖 2.1上臺階土方開挖應(yīng)先開挖側(cè)墻，后開挖拱頂。 2.2上臺階應(yīng)留夠核心土，掌子面應(yīng)留成一個斜面，防止掌子面滑移。臺階留置長度35m

9、，盡早封閉初支結(jié)構(gòu)。 2.3土方開挖時，前一循環(huán)噴混凝土立面沾染的土渣應(yīng)清除干凈。 2.4土方嚴(yán)禁欠挖，尤其注意已前一循環(huán)噴射混凝土處。 2.5土方開挖前應(yīng)確定格柵已到位，或在開挖開始后30分鐘內(nèi)保證格柵到位。3、格柵架設(shè) 3.1由于暗挖施工中時間-空間效應(yīng)明顯，土方開挖完成后必須及時架設(shè)格柵及噴射混凝土。 3.2格柵間距嚴(yán)格按設(shè)計執(zhí)行，每榀格柵間距誤差超架30mm間距屬違規(guī)。 3.3縱向連接筋環(huán)向間距1m，靠近連接板50mm位置內(nèi)至少有兩根連接筋，非挑高段縱向連接筋搭接焊縫長度220mm。 3.4格柵架設(shè)垂直度偏差1。 3.5格柵安裝時連接螺栓應(yīng)全部上緊。如確有安裝不上情況，需用與格柵主筋等

10、強度鋼筋幫悍，焊縫符合單面焊10d，雙面焊5d。 3.6連接格柵的高強螺栓應(yīng)保證緊固，受施工空間限制，格柵連接位置前方上部螺栓操作空間狹小，可用手工帶上，待下次進(jìn)尺時使用工具緊固。4、噴射混凝土 4.1混凝土拌合料應(yīng)均勻摻入速凝劑，側(cè)墻及拱部應(yīng)嚴(yán)格分層噴射施工，不得堆噴。 4.2混凝土拌合料應(yīng)隨用隨拌，防止拌合料中水泥擱置時間長而失效。 4.3噴射混凝土后應(yīng)及時進(jìn)行復(fù)噴及修整。5、背后回填注漿 5.1根據(jù)施工進(jìn)展及時進(jìn)行處置背后回填注漿，背后注漿時機控制在前方導(dǎo)洞閉合成環(huán)35m時進(jìn)行。 5.2背后回填注漿漿液采用水泥漿或水泥砂漿，注漿管徑向穿過初支結(jié)構(gòu)，注漿填充背后空隙。 5.3回填注漿管一般

11、布置在拱部（也可根據(jù)施工過程記錄在側(cè)墻增設(shè)），縱向間距3m，環(huán)向拱部布置35根。6、監(jiān)控量測 由于暗挖施工不確定因素較多，監(jiān)控量測作為暗挖施工中的重要指導(dǎo)手段，對暗挖施工中的方案調(diào)整、參數(shù)確定，起到?jīng)Q定性作用。 了解圍護(hù)結(jié)構(gòu)、暗挖支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形情況，為施工日常管理提供信息，保證施工安全。 保證施工影響范圍內(nèi)建筑物、地下管線的正常使用，為合理制定保護(hù)措施提供依據(jù)。 驗證支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計，為支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計和施工方案的修訂提供反饋信息。 積累資料，以提高地下工程的設(shè)計和施工水平。 監(jiān)控量測主要工作內(nèi)容：地表沉降、地面建筑物沉降、傾斜及裂縫、地下管線沉降、隧道拱頂下沉及水平收斂、樁頂位移、支護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)力、臨時

12、支護(hù)內(nèi)力、墻背土壓力、地下水位、地中土體垂直位移、地中土體水平位移等。各種觀測數(shù)據(jù)相互印證，確保監(jiān)測結(jié)果的可靠性，為確保周圍建筑物的安全，合理確定施工參數(shù)提供依據(jù)，達(dá)到反饋指導(dǎo)施工的目的。 監(jiān)控量測點的分級管理 根據(jù)“分區(qū)、分級、分階段”管理的原則將監(jiān)控量測點的安全狀態(tài)劃分為四級管理。分別為正常狀態(tài)、黃色預(yù)警、橙色預(yù)警和紅色預(yù)警。 (1)正常狀態(tài)：雙控指標(biāo)（變化量、變化率）均未達(dá)到監(jiān)控量測控制值的70%時，或雙控指標(biāo)（變化量、變化率）之一達(dá)到監(jiān)控量測控制值的70%85%之間（不含85%），而另一指標(biāo)未達(dá)到監(jiān)控量測控制值的70%時。 (2)黃色預(yù)警：雙控指標(biāo)（變化量、變化率）均超過監(jiān)控量測控制值

13、70%時，或雙控指標(biāo)（變化量、變化率）之一超過監(jiān)控量測控制值85%時。 (3)橙色預(yù)警：雙控指標(biāo)均超過監(jiān)控量測控制值的85%時，或雙控指標(biāo)之一達(dá)到或超過監(jiān)控量測控制值時。 (4)紅色預(yù)警：雙控指標(biāo)均達(dá)到或超過監(jiān)控量測控制值，且實測變化速率出現(xiàn)急劇增長時。 根據(jù)以上四級安全狀態(tài)，進(jìn)行相應(yīng)施工措施。四、針對風(fēng)險源的施工措施1、超前地質(zhì)預(yù)報 施工中采用超前地質(zhì)預(yù)報，可探明開挖面前方或周圍土體中可能存在的地質(zhì)突變、地下空洞、廢棄的人防、管溝和局部水囊等地質(zhì)災(zāi)害，防止作業(yè)過程中可能產(chǎn)生的廢氣、突泥、涌水、塌陷等地質(zhì)風(fēng)險對工程的危害。 施工中的工程地質(zhì)預(yù)報：結(jié)合工程特點采用超前探孔方法，探測開挖面前方或周

14、圍地地質(zhì)情況并加予分析，為動態(tài)設(shè)計提供依據(jù)，為安全施工提供情報保證。 超前鉆探預(yù)報：采用輕型地質(zhì)鉆機在導(dǎo)常掌子面前方進(jìn)行鉆孔超前探測。超前鉆探采用50-100mm孔，每斷面布置1-3孔。鉆孔時，記錄鉆孔速度、巖土特征、沖洗液顏色、含泥量、出水部位、鉆桿是否突進(jìn)等情況，探明水量和水壓情況，按設(shè)計和開挖面的地質(zhì)資料，判定工作面前方的工程、水文地質(zhì)情況，以采取必要的預(yù)防措施。 觀察法進(jìn)行實時地質(zhì)預(yù)報：在進(jìn)行開挖作業(yè)時，地質(zhì)工程師每個循環(huán)收取一定量的巖土，出水狀況進(jìn)行觀察、記錄、分析若無異常變化，則可進(jìn)行正常施工，否則立即采取相應(yīng)措施。2、針對地質(zhì)風(fēng)險的施工措施 對突泥、突水的技術(shù)措施：根據(jù)超前預(yù)測預(yù)

15、報，加強超前支護(hù)管理，特別是注漿管理，堵住突泥、突水通道，確保達(dá)到先固結(jié)、增強結(jié)石率，對圍巖補強，降低透水性后開挖，確保不因水的流動，引起裂隙張開，側(cè)壁及洞頂坍塌。3、針對自身風(fēng)險的施工措施 (1)增設(shè)馬頭門加強鋼格柵（防馬頭門開口坍塌失穩(wěn)） 在施工隧道破除馬頭門時，在洞口處連立三榀加密格柵鋼架，并將截斷的橫通道格柵與馬頭門連立三榀加密格柵鋼架焊接牢固，增加馬頭門與橫通道的整體性。 (2)增設(shè)開口加強型鋼環(huán)梁 在施工隧道破除馬頭門時，在洞口處支設(shè)型鋼鋼架，馬頭門破除時，原隧道拱架破除部分格柵受力轉(zhuǎn)換到型鋼鋼架上，增強開口部位強度。 (3)其它控制風(fēng)險管理對策 對不良地質(zhì)地段，采用小導(dǎo)管預(yù)注漿進(jìn)

16、行支護(hù)處理，以加固圍巖。 預(yù)注漿施工完成后，及時對注漿效果進(jìn)行分析，確保達(dá)到預(yù)加固巖體的目的。 加強對隧道沉降、收斂等的監(jiān)控量測，及時整理、分析測量數(shù)據(jù)，向風(fēng)險管理組匯報監(jiān)控量測結(jié)果。4、保證管線的安全施工措施 (1)編制好管線保護(hù)方案，在隧道開挖施工中做好管線的保護(hù)措施。 (2)做好地面巡視工作，并做好巡視記錄。 (3)與產(chǎn)權(quán)單位取得聯(lián)系，發(fā)生緊急情況時迅速聯(lián)系。 (4)加強監(jiān)控量測，及時反饋監(jiān)測結(jié)果。右圖為暗挖穿越雨水方溝 時對其防護(hù)措施四、應(yīng)急措施1、突泥涌水應(yīng)急措施 緊急疏散地面人員及車輛，并進(jìn)行交通疏導(dǎo)。 立即向有關(guān)部門報告，調(diào)集專業(yè)隊伍搶險。 開啟所有抽水泵，進(jìn)行排水，同時尋找涌水源，切斷水體補給來源。 立即進(jìn)行回填土方，在四周堆碼土袋墻進(jìn)行封堵。 對支撐結(jié)構(gòu)進(jìn)行排查補強，確保圍護(hù)結(jié)構(gòu)的整體安全。 噴射混凝土封閉掌子面進(jìn)行全斷面超前注漿。加強初支背后回填注漿，保證初支背后密實。 加強對基坑及地面的沉降觀測。2、隧道初支塌方應(yīng)急措施 緊急組織人員到位，緊急疏散塌方范圍地面