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，國際隧道協(xié)會定義為軸重相對較重，單方向輸送能力在3萬人次/小時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)別在于運力(0.8~3萬人次/小時)、采用的車輛型號和控制系統(tǒng)，可認為是車輛小、斷面小、土建工程量小的地鐵，相應的造價較地鐵小很多。一、地鐵簡介地鐵組成地鐵從工程建設角度分，主要組成部分有：車站、區(qū)間、停車場（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、地鐵簡介

成都地鐵1號線南延線首期工程，沿天府大道西側和規(guī)劃的廣都路敷設，正線全長5.449km，設站5座，停車場1座。成都地鐵1號線南延線線路平面圖

成都地鐵3號線一期工程，長20.359km，全為地下線，共設17座車站，車輛段1座，平均站間距1.227km。成都地鐵3號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西站琉璃場站川師站萬年場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中心站成都地鐵7號線線路平面圖

7號線全長38.686km，全為地下線，設車站31座，其中換乘站18座,設一座車輛段、一座停車場。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，車站結構頂板位于地面以下的深度較淺。⑵深埋車站，車站結構頂板位于地面以下的深度較深。3、運營性質⑴中間站⑵換乘站⑶區(qū)域站(折返站)⑷樞紐站⑸聯(lián)運站⑹終點站二、地鐵車站4、結構形式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、站臺型式⑴島式站臺車站⑵側式站臺車站⑶島側混合式站臺車站二、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通風道及地面風亭二、地鐵車站馬鞍北路站（站廳層平面圖）設備用房區(qū)B號出入口A號出入口1號風亭組付費區(qū)：850m2

非付費區(qū)：1183m2

站廳、站臺共6個防火分區(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備管理用房區(qū)公共區(qū)C號出入口D號出入口2號風亭組馬鞍北路站（站臺層平面圖）降壓變電所垂直電梯/一扶左線明挖區(qū)間段有效站臺中心里程：YCK31+832.000站臺寬度：11m標準段寬度：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)絡線以及聯(lián)絡通道、泵房等附屬建筑物。2、區(qū)間隧道斷面型式區(qū)間隧道結構與構造主要取決于隧道的線形設計、工程地質和水文地質、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，盾構法施工區(qū)間三、地鐵區(qū)間四、地鐵區(qū)間

外經6000mm內徑5400mm；管片寬度1200或1500mm管片厚度300mm；拼裝方式錯縫拼裝管片分塊6塊全線鋼筋砼管片聯(lián)絡通道口部特殊設計礦山法施工區(qū)間，為復合式襯砌結構，即由內、外兩層復合而成。初期支護以超前小導管、鋼筋網、鋼架及噴射砼組成；二次襯砌采用模筑鋼筋混凝土。聯(lián)絡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600m設置一處聯(lián)絡通道，作為緊急疏散通道，在區(qū)間最低點設置積水泵房根據(jù)需要，有分別設置、合并設置地鐵主要施工方法有五種：⑴明挖法（有圍護結構、無圍護結構）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）⑷盾構法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挖基坑至設計標高，然后在基坑內的預定位置由下而上地建造主體結構及其防水措施，最后回填土并恢復路面。特點：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、易保證工程質量、工程造價低(*)等優(yōu)點。分類：明挖法施工基坑可以分為敞口放坡基坑和有圍護結構的基坑兩類。四、地鐵施工方法1、明挖法支護形式，主要是敞口放坡基坑和有圍護結構兩種形式。⑴敞口放坡基坑，主要用于地面開闊、周邊無重要建筑物的地方，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、下部圍護的形式。邊坡不加支護的基坑噴混凝土面和錨桿護坡基坑四、地鐵施工方法⑵有圍護結構的基坑，適用于地面無放坡條件、周邊建筑物多，其支護方式根據(jù)基坑深度、工程地質和水文地質條件、地面環(huán)境條件等進行選擇。工字鋼樁圍護基坑鋼板樁圍護基坑鉆孔灌注樁圍護基坑地下連續(xù)墻圍護基坑土釘墻圍護基坑復合式圍護基坑四、地鐵施工方法以上所述為有圍護結構的基坑的支護方式，一般地鐵車站的開挖寬度、深度均較大，單純的圍護是不足以確保安全的。即前述圍護結構主要作用是擋土，還需采用內支撐、錨索等方式進行組合形成支護體系，主要有以下幾種。樁錨支護體系樁撐支護體系樁釘支護體系墻撐支護體系四、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體系連續(xù)墻＋撐支護體系樁＋錨索支護體系2、蓋挖法定義：蓋挖法是先蓋后挖，即先以臨時路面或結構頂板維持地面暢通，在棚蓋結構支護下進行開挖和施做主體結構、防水結構。特點：能夠有效控制周圍土體的變形和地表沉降，有利于保護臨近建筑物和構筑物；基坑底部土體穩(wěn)定，隆起小，施工安全；對道路交通影響較小。水平施工縫的處理較為困難（易漏水）；暗挖施工難度大、費用高；每次分部開挖與澆筑或襯砌的深度，應綜合考慮基坑穩(wěn)定、環(huán)境保護、永久結構形式和混凝土澆筑作業(yè)等因素來確定。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。蓋挖法的支護方式和支護體系與明挖法有圍護結構基坑相同。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，以改造地質條件為前提，以控制地表沉降為重點，以格柵（或其他鋼結構）和錨噴作為初期支護手段，遵循“新奧法”大部分原理。按照“十八字”原則（即管超前、嚴注漿、短開挖、強支護、快封閉、勤量測）進行隧道的設計和施工，稱之為淺埋暗挖技術?；咀鳂I(yè)程序包括地層預加固和預支護，土石開挖，初期支護、二次襯砌，監(jiān)控量測。四、地鐵施工方法3、淺埋暗挖法特點：適用于城區(qū)建筑物密集、地下管線復雜、交通繁忙的地段；避免大量的遷改、改建工作；減小對周邊環(huán)境的粉塵污染和噪聲影響；對城市交通的干擾小；地面施工場地小，對周邊影響小。施工技術難度大，需采取較多的輔助手段；工程造價相對較高；地下作業(yè)環(huán)境較差。淺埋暗挖法既可以單獨使用，也可以與其它施工方法結合使用，與其它工法有很強的兼容性，如車站采用淺埋暗挖法與蓋挖法相結合、淺埋暗挖法與盾構法結合。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鍵問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挖法，主要有以下方法。⑴全斷面法⑵臺階法⑶中隔壁法(CD)⑷交叉中隔壁法(CRD法)⑸單(雙)側壁導坑法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、襯砌⑴預支護和預加固，當埋深過淺、土體穩(wěn)定性差、降水效果差時，為確保施工安全和控制沉降，需采取預支護和預加固措施對地層進行處理，常用處理措施有：地面注漿加固，從地面打孔注漿，如前進式注漿、袖閥管注漿，漿液一般采用水泥漿。超前小導管支護，一般設置在斷面上部，采用φ32~50鋼管，間距0.2~0.4m，長度2~5m，孔口段1m不設出漿孔；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，一般用在開洞門或結構受力轉換、大斷面、下穿重要建筑物、管線地段，一般管徑70~180mm，長度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。凍結法，適用于地下水豐富的流塑、流沙地層，通過人工制冷技術，是地層凍結成整體。四、地鐵施工方法淺埋暗挖法一般采用復合式襯砌結構，即初期支護、防水層、二次襯砌。⑵初期支護，常采用的形式是型鋼鋼架、鋼筋格柵鋼架、鋼筋網片和噴射混凝土。⑶防水層，防水層一般采用無釘式施工方式，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，鋼筋混凝土結構。四、地鐵施工方法大管棚小導管小導管已注漿掌子面超前注漿初期支護格柵鋼架鋼筋網片縱向連接筋鋼架連接板中隔壁(型鋼支撐)噴射砼臺階法施工CRD成型隧道預埋注漿管(充填注漿)二次襯砌施工4、盾構法定義：盾構法(ShieldMethod)是暗挖法施工中的一種全機械化施工方法，它是將盾構機械在地層中推進，通過盾構外殼和管片支承四周圍巖防止發(fā)生往隧道內的坍塌，同時在開挖面前方用切削裝置進行土體開挖，通過出土機械運出洞外，靠千斤頂在后部加壓頂進，并拼裝預制混凝土管片，形成隧道結構的一種機械化施工方法。四、地鐵施工方法4、盾構法特點：安全開挖和襯砌，掘進速度快；施工勞動強度低；不影響地面交通與設施，同時不影響地下管線等設施；穿越河道時不影響航運，施工中不受季節(jié)、風雨等氣候條件影響，施工中沒有噪音和擾動；在松軟含水地層中修建埋深較大的長隧道往往具有技術和經濟方面的優(yōu)越性；斷面尺寸多變的區(qū)段適應能力差；新型盾構購置費昂貴，對施