地鐵暗挖車站工法典型大全簡介

地鐵車站暗挖工法介紹李立2014年10月匯報提綱暗挖工法簡介沈陽地鐵中街站哈爾濱地鐵教化廣場站大連地鐵興工街站哈爾濱地鐵省政府站沈陽地鐵奧體中心站地鐵車站常用工法按大類劃分可劃分為兩類，即明挖法和暗挖法。本次主要對地鐵車站暗挖工法進(jìn)行介紹

暗挖法一般應(yīng)用于地面交通繁忙、路面下存在大型市政管線無法改移、或新建的情況。目前常用的施工方法主要有PBA法和CRD工法。近些年，我院結(jié)合工程實踐，大膽創(chuàng)新，在一些城市陸續(xù)研究和采用了一些新型工法。暗挖法一般從車站兩端風(fēng)井風(fēng)道或車站中部設(shè)置的臨時施工豎井橫通道作為工作面進(jìn)洞施工，如果車站有明挖段，也可利用明挖段作為工作面施工。

地鐵車站暗挖法概述沈陽地鐵1號線中街站3#豎井4#豎井1#豎井2#豎井二號出入口一號出入口二號風(fēng)道中街站位于沈河區(qū)朝陽街與中街步行街交叉口，沿中街步行街東西向布置，與遠(yuǎn)期5號線換乘。車站全長233.7m，寬19.7m，拱頂覆土8.56m，PBA工法施工。暗挖法（PBA逆作）—中街站一、周邊建筑物保護(hù)車站位于沈陽市中街步行街，為沈陽市重要的商業(yè)中心，地面人流非常密集，周邊建筑物眾多，建筑物距離車站很近，部分建筑物修建年代早、結(jié)構(gòu)形式多樣、建筑物基礎(chǔ)大多位于導(dǎo)洞側(cè)上方，地下暗挖施工易造成建筑物下沉、開裂。二、盾構(gòu)需在暗挖車站內(nèi)調(diào)頭由于工程籌劃及周邊環(huán)境所限，盾構(gòu)需在暗挖車站內(nèi)調(diào)頭，系國內(nèi)首創(chuàng)。根據(jù)盾構(gòu)機(jī)的尺寸，合理確定車站端跨距離，在兩柱間凈跨只有7.9m的情況下，實現(xiàn)了盾構(gòu)旋轉(zhuǎn)調(diào)頭。盾構(gòu)調(diào)頭井?dāng)嗝婵缍冗_(dá)到23.5m，為確保施工安全，確定合理的拱高，車站高度17.94m，較好的解決了大跨開挖支護(hù)難題。工程特點及重、難點三、車站拱頂開洞設(shè)出入口，解決商業(yè)區(qū)出入口設(shè)置難題

由于車站地處商業(yè)區(qū)步行街，出入口按正常設(shè)置需要拆除大量的建筑，該區(qū)域內(nèi)寸土寸金，建筑拆遷難度及代價大。為減少因建筑拆遷帶來的工期不可預(yù)控性，車站最主要的1、2號出入口設(shè)置在中街步行街路中，本站創(chuàng)新地提出了車站主體結(jié)構(gòu)大跨度曲拱上開洞，出入口通道由車站拱頂直達(dá)地面。工程特點及重、難點最近距離4.92米最近距離僅0.74米工程特點及重點、難點最近距離0.88米最近距離僅4.0米工程特點及重點、難點最近距離6.05米最近距離僅2.61米工程特點及重點、難點車站橫剖面圖主要設(shè)計參數(shù)：1、φ32超前雙排小導(dǎo)管；格柵鋼架間距500mm；初支噴混厚度350mm；2、拱部二襯700mm；3、邊樁采用φ800@1200mm；4、中柱為φ1000mm鋼管柱。

豎井開挖下底中導(dǎo)洞開挖暗挖法（PBA逆作）—中街站:施工工序（一）鎖口圈施工上邊、中導(dǎo)洞開挖第二步：小導(dǎo)洞初支完成后,由內(nèi)向外倒退著打鉆孔樁，施作樁頂冠梁，鉆孔樁應(yīng)跳做。樁內(nèi)鋼筋甩出預(yù)留。洞內(nèi)圍護(hù)樁施工冠梁施工暗挖法（PBA逆作）—中街站:施工工序（二）下底導(dǎo)洞開挖架設(shè)格柵、立模并加支撐背后回填混凝土第三步：上邊導(dǎo)洞內(nèi)施工主體拱部格柵鋼架拱腳，縱向間距0.5m，并立?；靥钸厡?dǎo)洞內(nèi)拱架及其背后空隙。根據(jù)監(jiān)測結(jié)果，當(dāng)下導(dǎo)洞初支強度達(dá)到要求后，進(jìn)行中導(dǎo)洞中人工挖孔。暗挖法（PBA逆作）—中街站:施工工序（三）第四步：拱部超前小導(dǎo)管注漿加固地層，開挖并施作部分初期支護(hù)；土體開挖支護(hù)時，應(yīng)相互拉開一定距離，臨時中隔壁與中導(dǎo)洞間的土體必要時采取加固措施，防止土體坍塌。同時底導(dǎo)洞內(nèi)中施工底板防水層，施作鋼管柱下底縱梁及部分底板，待底縱梁施工完成后，施工鋼管柱。二部扣拱初期支護(hù)二部扣拱初期支護(hù)鋼管柱施工空隙回填底縱梁施工鋼管柱人工挖孔暗挖法（PBA逆作）—中街站:施工工序（四）第五步：上部中導(dǎo)洞內(nèi)施作頂縱梁，回填中導(dǎo)洞內(nèi)頂縱梁背后空隙。拱部回填頂縱梁施工暗挖法（PBA逆作）—中街站:施工工序（五）第六步：主體部分?jǐn)嗝婀安砍靶?dǎo)管注漿加固地層，開挖并施作永久及臨時支護(hù);土體開挖時，應(yīng)對稱施作永久支護(hù)。三部扣拱三部扣拱暗挖法（PBA逆作）—中街站:施工工序（六）第七步：待主拱初支達(dá)到設(shè)計強度后，拆除中隔壁，拆除永久結(jié)構(gòu)斷面范圍內(nèi)導(dǎo)洞格柵鋼架，導(dǎo)洞格柵縱向拆除長度應(yīng)根據(jù)監(jiān)控量測嚴(yán)格控制,不應(yīng)大于6m。鋪設(shè)拱部防水層，澆筑拱部二襯。施做拱部二次襯砌拆除支撐暗挖法（PBA逆作）—中街站:施工工序（七）側(cè)墻施工向下開挖土體中板施工暗挖法（PBA逆作）—中街站:施工工序（八）第八步：拆除永久結(jié)構(gòu)斷面范圍內(nèi)剩余導(dǎo)洞結(jié)構(gòu)，向下開挖土體至中板下一定距離，鋪設(shè)邊墻防水層，及時施工站廳板及邊墻，站廳層封閉成環(huán)，預(yù)留邊墻鋼筋。第九步：繼續(xù)開挖土體到基底標(biāo)高，樁間噴混凝土，施作底板墊層、防水層。澆筑底板及部分邊墻。底板施工繼續(xù)向下開外土體暗挖法（PBA逆作）—中街站:施工工序（九）第十步：待底板達(dá)到設(shè)計強度，鋪設(shè)側(cè)墻防水層，澆筑側(cè)墻混凝土與上層邊墻相接，結(jié)構(gòu)封閉。施作車站內(nèi)部結(jié)構(gòu)，車站土建施工完成。澆注側(cè)墻混凝土站臺板施工暗挖法（PBA逆作）—中街站:施工工序（十）哈爾濱地鐵1號線教化廣場站教化廣場站(PBA工法)—總平面圖既有建筑物1號豎井既有建筑物2號豎井暗挖雙層車站教化廣場站位于西大直街與上夾樹街、春明街交叉口，沿西大直街布置。車站主體設(shè)計為地下兩層三跨框架結(jié)構(gòu)。車站結(jié)構(gòu)外包總長為183.8m。車站標(biāo)準(zhǔn)段凈寬24m，中跨最大凈高14.23m。標(biāo)準(zhǔn)段拱頂最小覆土厚度9.5m。車站設(shè)4個出入口及2組風(fēng)亭，風(fēng)亭兼施工豎井使用。一、本站位于哈爾濱市交通主干道西大直街路面下，周邊建構(gòu)筑物及市政管線較多，部分建筑物修建年代早，地下暗挖施工易造成建筑物下沉、開裂。

二、車站范圍內(nèi)存在既有的“7381”人防隧道工程，給設(shè)計和施工帶來很大的困難。工程特點及重、難點教化廣場站(PBA工法)—車站縱剖面圖1號豎井2號豎井暗挖雙層車站教化廣場站(PBA工法)—結(jié)構(gòu)橫剖面圖教化廣場站(PBA工法)—建筑橫剖面圖第一步:在風(fēng)道內(nèi)采用中隔壁法形成正洞縱向下導(dǎo)洞。第二步:在風(fēng)道內(nèi)采用中隔壁法形成正洞縱向上導(dǎo)洞。第三步:分段鑿除下導(dǎo)洞內(nèi)臨時支護(hù)、預(yù)留下導(dǎo)洞中隔壁部分鋼支撐，在下導(dǎo)洞內(nèi)敷設(shè)防水層，施作底縱梁、底板；在上導(dǎo)洞內(nèi)自上而下施作邊樁、吊裝及安裝鋼管柱、回填邊樁外側(cè)與導(dǎo)洞間的C20混凝土。教化廣場站(PBA工法)—施工工序圖（一）第四步:分段鑿除上導(dǎo)洞內(nèi)臨時支護(hù)，在上導(dǎo)洞內(nèi)敷設(shè)防水層、施作拱部二次襯砌回填上導(dǎo)洞邊樁外側(cè)與導(dǎo)洞間的C20混凝土、架設(shè)Φ300臨時鋼管支撐。第五步:在風(fēng)道內(nèi)采用中隔壁法同步開挖形成正洞縱向中跨導(dǎo)洞，并在拱圈與拱圈連接處進(jìn)行弧形區(qū)注漿加固。教化廣場站(PBA工法)—施工工序圖（二）第六步:分段鑿除中跨拱部臨時支護(hù)，敷設(shè)防水層、施作中跨拱部二次襯砌。第七步:鑿除上部剩余臨時支護(hù)及臨時鋼管支撐，邊開挖邊施作邊樁間網(wǎng)噴支護(hù)至中樓板底標(biāo)高處；敷設(shè)側(cè)墻防水層，施作內(nèi)襯墻及中板。教化廣場站(PBA工法)—施工工序圖（三）第八步:繼續(xù)開挖基坑并施作邊樁間網(wǎng)噴支護(hù)，鑿除下部剩余臨時支護(hù)及既有結(jié)構(gòu)，預(yù)留既有隧道底板，在兩底縱梁間架設(shè)%%C300鋼支撐，鑿除既有隧道底板，施工墊層、鋪設(shè)中跨結(jié)構(gòu)底板及側(cè)墻防水層。第九步:施作中跨結(jié)構(gòu)底板及站臺層內(nèi)襯墻，閉合主體結(jié)構(gòu)，待中跨結(jié)構(gòu)底板達(dá)到強度后，拆除底縱梁間臨時支撐。教化廣場站(PBA工法)—施工工序圖（四）大連地鐵2號線興工街站暗挖法（拱蓋法）—興工街站總平面圖

興工街站位于興工街和西安路交叉口處南側(cè)，沿西安路南北向布置。車站周邊主要為福佳新天地購物廣場、百盛購物中心、機(jī)車商廈等商業(yè)中心。車站總長208m，標(biāo)準(zhǔn)段寬21.4m，為地下雙層，拱形大跨結(jié)構(gòu)，車站基本位于強~中風(fēng)化巖層，上軟下硬，采用暗挖法施工。1號風(fēng)井兼豎井2號風(fēng)井豎井暗挖車站一、根據(jù)本站巖質(zhì)和上軟下硬的地層特點，支護(hù)首次采用雙層初期支護(hù)、拱腳縱梁、拱部圍巖加固圈組成的疊合承載拱結(jié)構(gòu)形式，結(jié)構(gòu)斷面采用單拱大跨形式。

二、車站位于繁華商業(yè)區(qū)，采用雙層單跨斷面，開挖面積達(dá)340平米，施工難度和風(fēng)險很大，且在復(fù)雜地質(zhì)、環(huán)境下大斷面隧道爆破施工的控制方法和對鄰近建筑物的保護(hù)要求也極為嚴(yán)格。工程特點及重、難點暗挖法（拱蓋法）—興工街站縱剖面圖1號豎井橫通道2號豎井橫通道車站計算站臺中心處軌面埋深約23.05m，，斷面高度17.96m，結(jié)構(gòu)覆土厚度約為8m。該站總長208m，共設(shè)置兩座施工豎井橫通道，分別位于車站南北兩端，與車站1號、2號風(fēng)井風(fēng)道結(jié)合設(shè)置。暗挖法（拱蓋法）—興工街站結(jié)構(gòu)橫剖面圖臨時支護(hù)大管棚+小導(dǎo)管雙層初支結(jié)構(gòu)暗挖法（拱蓋法）—興工街站施工工序圖（一）暗挖法（拱蓋法）—興工街站施工工序圖（二）哈爾濱地鐵2號線省政府站（設(shè)計中）一號臨時施工豎井及橫通道黑龍江省國家安全廳三號臨時豎井及橫通道二號臨時豎井及橫通道黑龍江省人民政府風(fēng)華中學(xué)風(fēng)華小學(xué)1號圍擋面積8202號圍擋面積9843號圍擋面積9003#豎井1#豎井1#豎井2#豎井省政府站位于中山路與中宣街交叉口，沿中山路南北向布置，與遠(yuǎn)期4號線換乘。車站全長214m，寬22m，拱頂覆土9m，車站斷面屬于無柱大跨，PBA工法施工。暗挖法（大跨PBA逆作）—省政府站一、交通及周邊建筑

1、車站位于哈爾濱市中山路與中宣街和平路交叉路口，沿中山路南北向布置。中山路為哈爾濱市南北向主干道主干道之一，為雙向十車道，車流量異常密集。2、車站東北象限為黑龍江省安全廳，西北象限為黑龍江省政府，東南和西南象限分別為風(fēng)華中學(xué)和風(fēng)華小學(xué)。另外中山路和和平路沿線均為省府下屬廳局單位。二、暗挖無柱大跨斷面形式在軟土底層內(nèi)暗挖斷面跨度超過20m，且無柱的結(jié)構(gòu)施工，在國內(nèi)尚屬無成功先例。工程特點及重、難點車站結(jié)構(gòu)斷面形式車站大跨斷面寬22.1m,高18.56m。拱頂覆土約9m，拱底埋深15m，圍護(hù)樁深18m，車站所處地質(zhì)為崗阜狀平原地區(qū)，地下水位位于地面以下20m左右小導(dǎo)洞冠梁18.56m22.1m車站結(jié)構(gòu)設(shè)計1、車站大跨小導(dǎo)洞高度采用6m*7m,導(dǎo)洞施工采用臺階法，初支為300厚噴射混凝土格柵支護(hù)，主拱為350厚噴射混凝土支護(hù)，超前注漿采用小導(dǎo)管加大管棚結(jié)合形式。2、車站主拱高8.7m,結(jié)構(gòu)二襯厚度初步采用拱頂800mm側(cè)墻900mm底板1000mm.一、設(shè)計思路、原則

1、暗挖思路仍然為PBA工法的延續(xù)，先在導(dǎo)洞內(nèi)施做冠梁及圍護(hù)樁，然后開挖主體大拱，再逆作主體結(jié)構(gòu)。2、由于車站跨度大且無中柱，無法形成頂?shù)卓v梁和中柱的梁柱框架體系。故主拱施工只能考慮分塊開挖的原則。3、主拱初支荷載均集中于小導(dǎo)洞與主拱初支連接的拱腳處，所以可借鑒拱橋原理，加大拱腳處支撐能力來保證主拱安全。（國外有類似案例）設(shè)計思路及原則暗挖法大跨無柱斷面（研究完善中）:施工工序（一）（二）第1步：導(dǎo)洞分臺階開挖，在施工通道內(nèi)打設(shè)主拱大管棚+小導(dǎo)管并注漿加固拱頂土層，通過側(cè)向注漿管加固底部及側(cè)向土層。導(dǎo)洞開挖完成之后及時進(jìn)行初支背后回填注漿和拱頂土層補償注漿。第2步：導(dǎo)洞開挖完成之后，施做圍護(hù)樁及冠梁。暗挖法大跨無柱斷面（研究完善中）:施工工序（三）（四）第3步：施做導(dǎo)洞內(nèi)大拱初支，并回填初支背后導(dǎo)洞空隙以大拱初支為模板施做導(dǎo)洞內(nèi)大拱二襯并預(yù)留接駁器。采用混凝土回填剩余導(dǎo)洞剩余空間，形成密實拱腳。第4步：對稱開挖（臺階法）主體大拱兩側(cè)導(dǎo)洞，開挖時預(yù)留適當(dāng)大小的核心土，預(yù)留下一步施工初支節(jié)點開挖完成之后及時進(jìn)行初支背后回填注漿和拱頂土層補償注漿。暗挖法大跨無柱斷面（研究完善中）:施工工序（五）（六）第5步：錯序開挖主拱中部兩導(dǎo)洞（兩者開挖錯開距離大于40m），開挖時預(yù)留適當(dāng)大小的核心土，開挖完成之后及時進(jìn)行初支背后回填注漿和拱頂土層補償注漿。第6步：破除主拱側(cè)導(dǎo)洞導(dǎo)洞臨時中隔壁混凝土，保留工字鋼豎向支撐，在工字鋼上施做止水法蘭與結(jié)構(gòu)外包防水層形成封閉的防水體系，鑿除小導(dǎo)洞拱頂部分初支，鑿出大拱二襯結(jié)構(gòu)預(yù)留防水板和接駁器，搭接防水板鋼筋綁扎模筑主拱側(cè)導(dǎo)洞范圍內(nèi)大拱二襯結(jié)構(gòu)。暗挖法大跨無柱斷面（研究完善中）:施工工序（七）（八）第7步：破除導(dǎo)洞Ⅲ(Ⅳ)臨時中隔壁混凝土，保留工字鋼豎向支撐，在工字鋼上施做止水法蘭與結(jié)構(gòu)外包防水層形成封閉的防水體系，搭接防水板鋼筋綁扎模筑剩余部分大拱二襯結(jié)構(gòu)。第8步：割除臨時中隔壁工字鋼，破除臨時仰拱，破除主體結(jié)構(gòu)范圍內(nèi)小導(dǎo)洞側(cè)壁和仰拱，開挖土體至中板以上500位置時架設(shè)臨時鋼管支撐。繼續(xù)開挖土體至能夠滿足利用土模澆筑中板及軌頂風(fēng)道位置后停止，施做土模澆筑中板及軌頂風(fēng)道結(jié)構(gòu)。暗挖法大跨無柱斷面（研究完善中）:施工工序（九）（十）第9步：待中板結(jié)構(gòu)達(dá)到設(shè)計強度之后，拆除臨時鋼管撐。開挖土體至中板以下4m位置，鋪設(shè)側(cè)墻防水，側(cè)墻二襯第10步：第10步：繼續(xù)開挖土體至底板結(jié)構(gòu)，鋪設(shè)防水施做剩余側(cè)墻和底板二襯結(jié)構(gòu)暗挖法大跨無柱斷面（研究完善中）:施工工序（十一）第11步：施做站臺板、中柱等內(nèi)部結(jié)構(gòu)沈陽地鐵9號線奧體中心站車站兩端綠化帶內(nèi)采用三層明挖，中間為暗挖三層，采用頂進(jìn)管幕支護(hù)結(jié)合洞樁法施工?？偲矫鎴D一、交通及周邊建筑

1、車站位于哈爾濱市中山路與中宣街和平路交叉路口，沿中山路南北向布置。中山路為哈爾濱市南北向主干道主干道之一，為雙向十車道，車流量異常密集。2、車站東北象限為黑龍江省安全廳，西北象限為黑龍江省政府，東南和西南象限分別為風(fēng)華中學(xué)和風(fēng)華小學(xué)。另外中山路和和平路沿線均為省府下屬廳局單位。二、暗挖無柱大跨斷面形式在軟土底層內(nèi)暗挖斷面跨度超過20m，且無柱的結(jié)構(gòu)施工，在國內(nèi)尚屬無成功先例。工程特點及重、難點

本站明挖主體覆土約3.4~3.85m，中間暗挖段覆土約3.4m。車站所處地層從上至下依次為：雜填土、粗砂、礫砂、粉質(zhì)粘土、礫砂、粉質(zhì)粘土、細(xì)砂、圓礫。本次勘察期間地下水位埋深12.2~16.6m?？垢≡O(shè)防水位標(biāo)高3m。管幕結(jié)構(gòu)主要位于雜填土、中粗砂和礫砂層中?？垢∷豢辈炱陂g穩(wěn)定水位暗挖法（新管幕法）——車站地質(zhì)剖面5.25m7.1m6.19m奧體中心站跨路口段長80.8m，結(jié)構(gòu)斷面尺寸為22.9X21.14m。負(fù)一層采用管幕法施工，鋼管型號φ900，T=16,橫向間距1m，鋼管橫向采用M27螺栓連接，縱向間距15cm，雙排布設(shè)。頂板800mm厚；側(cè)墻負(fù)一、負(fù)二層700mm厚，負(fù)三層800mm厚；底板1000mm厚。邊樁采用φ1000@1500鉆孔樁，嵌固深度8m；中柱采用φ800，t=16鋼管柱，柱下基礎(chǔ)為條基。600砼排水管，管底距鋼管約0.7m，此處管井距鋼管距離約0.4m暗挖法（新管幕法）——車站結(jié)構(gòu)設(shè)計暗挖法（新管幕法）——施工步驟一、二一、待車站兩端明挖主體結(jié)構(gòu)施工完成后，在東端明挖基坑內(nèi)安裝反力架，頂進(jìn)鋼管，鋼管施工完成后對其進(jìn)行連接，并用C35混凝土回填。二、待管幕支護(hù)達(dá)到設(shè)計強度后，以東西明挖基坑為工作面，先上后下施工導(dǎo)洞及其支護(hù)，并對鋼管角部進(jìn)行加固處理。奧體中心站暗挖法（新管幕法）——施工步驟三、四三、上下導(dǎo)洞施工完成后，依次施做底縱梁，鋼管柱、頂縱梁、部分頂板等結(jié)構(gòu)及防水層，同時預(yù)留好鋼筋及防水接頭。四、待頂、底縱梁等結(jié)