地铁站施工组织设计

2022-08-27

第一篇:地铁站施工组织设计

南京地铁---施工组织设计

南京地铁二号线TA08标施工组织设计

1、编制说明 1.1编制原则

在招、投标文件的基础上,根据南京地铁二号线TA08标工程的特点,结合公司的施工能力和完成类似工程的施工经验,以及技术、机具设备能力等方面因素,编制本工程的施工组织设计文件。 1.2编制依据

(1)南京地铁二号线TA08标土建工程设计文件,招、投标文件,合同文件及南京地铁相关管理文件。

(2)现场勘察及咨询所获取的有关资料。

(3)国家及地方现行的相关施工规范及验收标准。

(4)本单位的技术力量、机械设备能力、经济实力及类似工程所积累的施工经验。 1.3采用的主要规范标准 (1)《地下铁道工程施工及验收规范》 (GB50299-1999) (2)《铁路隧道施工规范》 (TB10204-2002) (9)《地基与基础工程施工及验收规范》 (GBJ202-83) (11)《混凝土结构工程施工质量验收规范》 (GB50204-2002) (12)《砌体工程施工及验收规范》 (GB50203-2002) (15)《地下防水工程质量验收规范》 (GB50208-2002) (16)《地下工程防水技术规范》 (GB50108-2001) (17)《锚杆喷射混凝土支护技术规范》 (GB50086-2001) (18)《建筑基坑支护技术规程》 (JGJ120-99) (20)《混凝土质量控制标准》 (GB50164-92) (21)《混凝土强度检验评定标准》 (GBJ107-87) (22)《普通混凝土用砂质量标准及检验方法》 (JGJ52-92) (23)《普通混凝土用碎石及卵石质量标准及检验方法》(JGJ53-93) (25)《混凝土拌和用水标准》 (JGJ63-89) (26)《混凝土泵送施工技术规程》 (JGJ/T10-95) (27)《工程测量规范》 (GB50026-93)

2、工程概况

2.1工程概述

本标段是南京地铁二号线一期工程的重要组成部分,主要工程内容:汉中门站(地下三层)、汉中门~上海路站区间(矿山法)、临时施工竖井、通道及左右联络线通道等。车站设计为地下三层三跨箱形结构,采用明挖顺做法施工;岛式站台,站台宽12m,有效站台长度140m。区间最大纵坡20‰,最小竖曲线半径3000m。区间拱顶覆土厚度9.09~15.21m,左右线线间距15.2~16.2m。

本标段设计范围为:汉中门车站与西端盾构区间的分界里程为K12+026.70,与东端矿山法区间的分界里程为K12+189.301;车站总长为161.5m,标准段宽20.9m,有效站台中心里程K12+110.00;汉中门站~上海路站区间,区间与汉中门站设计分界里程K12+189.301,与上海路站设计分界里程K12+847.7,右线区间隧道全长658.399m,左线区间隧道全长658.398m。 2.2气象

本项目所在区域处于长江下游北热带季风气候区,具有气候温和,雨量充沛,日照充足,无霜期长,四季分明等特点,因受大陆、海洋以及来自南北天气系统段影响,气候比较复杂,年际间的变化大,气象灾害比较频繁,年降雨量为1000~1200mm,年内分布也不均衡,主要集中在夏季,6~9月份雨量占52%,夏秋之际多台风暴雨。

2.3地形、地貌、地质、水文

汉中门站拟建场区隶属于Ⅰ级阶地地貌单元。地表以下1.80~4.30米为近期杂填土、粉质粘土、质素填土;第四系沉积层底板埋深5.10~22.90米,主要为全新世~上更新世沉积粉质粘土和混合土;下部基岩为白垩系“红层”,岩芯为泥质粉砂岩加粉砂质泥岩,软硬相间,属极软岩。汉中门车站地质参数由《南京地铁二号线汉中门站岩土工程详细勘察报告》(编号:2004168-1)提供。穿越的主要土层由上至下依次为:①~杂填土;①~2b2-3素填土;②~1b1-2粉质粘土;②~3b2-3粉质粘土;③-1b1-2粉质粘土;③-2b2-3粉质粘土;③-3b1-2粉质粘土;③-4e粉质粘土;K1g-1a强风化泥质粉砂岩;K1g-2a中风化泥质粉砂岩。 表2.3土层性质描述表

①-1 杂填土:表层0.40米位混凝土沥青路面,以下为碎砖、碎石混粉质粘土。 ①-2b2-3 素填土:以可塑壮粉质粘土为主,夹少量碎砖、碎石

②-1b1-2 粉质粘土:含铁锰质浸染,刀切面光滑,干强度中等,韧性中等。

②-2b3-1 粉质粘土:高压缩性,高灵敏度,刀切面较光滑,干强度中等,韧性中等。 ②-3b2-3 粉质粘土:中高压缩性,刀切面较光滑,干强度中等,韧性中等。

③-1b1-2 粉质粘土:含铁锰质结核,刀切面光滑,干强度中高,韧性中等,土质结构较紧密。 ③-2b2-3 粉质粘土:含铁锰质结核,刀切面光滑,干强度高,韧性中等。

③-3b1-2 粉质粘土:铁锰质结核富集,刀叨面较光滑,干强度高,韧性中等。 ③-4e 混合土:本层为泥质粉砂岩,粉砂质泥岩风化物混可~硬塑粉质粘土。

K1g-1a 泥质粉砂岩:原岩经强烈风化后,取山岩芯呈砂土壮,手捏易碎,遇水软化,崩解。采心率80~89%。

K1g-2a 泥质粉砂岩:岩石经强烈风化后,取出岩芯呈长柱状,短柱状。间夹泥岩。本层岩性极软,锤击可碎,遇水软化。不规则闭合裂隙发育。采心率RQ70~80%。 本站地下水类型主要为上层滞水,孔隙潜水和基岩风化裂隙水。上层滞水主要赋存于①层填土的碎砖、碎石等杂物的孔隙格架中;孔隙潜水分布在②层软土中;③层硬可塑粉质粘土,可视为相对隔水层:基岩风化裂隙水主要分布于岩石风化界面和粉砂岩、泥质粉砂岩裂隙中,裂隙多被充填、裂隙一般不富水。地下水年变幅0.50~1.50米,地下水对砼无腐蚀性,对钢筋砼结构中的钢筋无腐蚀性,对钢结构具有弱腐蚀性。场地土对砼无腐蚀性,对钢结构有弱腐蚀性。设计时,地下水位埋深按1.00米考虑。

汉中门站~上海路站区间拟建场区隶属于I级阶地地貌单元。勘探深度范围内,地表浅部为近期杂填土、素填土;局部有②层新近沉积土,下部主要为上更新世沉积粉质粘土和混合土;基岩为白垩系“红层”,岩性为泥质粉砂岩、角砾砂岩,软硬相间,属极软岩,其中③-3b1-2层具弱膨胀潜势。

本区间地下水类型主要为上层滞水、孔隙潜水和基岩风化裂隙水。上层滞水土要赋存于①层填土的碎砖、碎石等杂物的孔隙格架中:孔隙潜水主要赋存于②层粉质粘土中;③层便可塑粉质粘土,可视为相对隔水层:基岩风化裂隙水主要分布于岩石风化界面和粉砂岩、泥质粉砂岩裂隙中,裂隙多被充填,一般不富水。判别场地土对砼无腐蚀性,对钢筋混凝土中钢筋无腐蚀性,对钢结构有弱腐蚀性。

4、施工部署

4.1施工组织机构

4.1.1项目管理组织机构

4.1.1.1组织机构设置原则

本项目拟实行项目法管理,公司组建“中铁四局集团有限公司南京地铁二号线TA08标项目经理部”,全面负责本工程的实施。根据合同要求,承担施工总承包管理、工期协调等职责,为本标段的安全管理第一责任人,对施工现场安全负总责。

组建项目经理部遵循以下原则:

(1)配备较强施工管理、协调能力的项目班子,且项目经理具有一级项目经理资质,具有丰富的理论及实践经验,业务能力强,并在类似地下工程担任过项目经理。项目班子能较好地协调本单位施工队伍之间、本单位施工队伍和外协单位之间、本期主体工程和后期设备安装工程施工队伍之间的相互关系,协调不同专业接口,确保管理顺畅、施工顺利。

(2)配备具有类似工程施工经验的专业化队伍。通过与业主、监理、设计等相关部门的密切合作,使各种施工资源有机结合,实现工期、质量、安全、效益目标。

(3)充分利用社会资源的专业技术优势,在监测等专业性强的技术领域,与相关施工经验丰富的队伍实行强强联合,确保优质高效完成施工生产任务。 4.1.1.2组织机构设置

项目经理部设经理一名、副经理二名(一名常务副经理和一名生产副经理)、总工程师一名。下设四部两室,即工程技术部、安质环保部、合同财务部、物资设备部、综合办公室、中心试验室,并聘请在地铁施工、科研、设计、监理等方面的知名专家组成专家顾问组,提供技术支持。施工组织机构见图4.1.1.2项目经理部组织机构图。 4.1.2主要管理人员及部门职责

4.1.2.1项目部经理

(1)对履行施工承包合同的工程质量、安全、进度、成本和实现合同目标负全责。 (2)按“施工组织设计”合理配置资源,组织均衡生产。

(3)定期组织验工计价检查,召开“工程例会”,分析施工质量、安全、进度情况,发现问题,采取纠正措施,奖优罚劣,促进工程质量的提高。

(4)定期检查下级履行职责情况。

(5)负责外协队伍资格审查,签订施工合同,对其担负工程的工期、质量负责。 (6)加强内外施工队伍之间的相互协调,确保各专业的密切协作。

(7)负责本次合同范围的工程与后期设备安装专业之间的接口管理,为后续工程提供工作面、水电接口、施工场地、进场道路并提供施工便利条件。 4.1.2.2项目部副经理

①协助项目经理全面负责安全管理,组织建立安全管理体系和安全保证体系。 ②负责机械设备、物资管理;设备、物资调配,组织设备、物资招标采购。

③组织建立环境管理体系;负责文明施工工作,主持编制创建文明工地规划,制定文明施工措施,并负责全过程组织实施。

④参与制定项目整体目标管理规划,参与对项目质量、进度、成本和施工现场管理,履行合同。

⑤分管与相关单位的配合协调工作。 ⑥参与工程验交。

4.1.2.3项目部总工程师

(1)协助项目经理工作,对分管工作负责。

(2)负责组织编写“施工组织设计”,负责组织审核分包工程的《实施性施工组织设计》、《质量计划》及保证工程质量、安全生产的技术专项措施。

(3)协助项目经理按“施工组织设计”组织生产,确保按质、按量、按期完成“合同”任务。 (4)加强技术管理基础工作,积极采用“四新”成果,推进技术进步与提高工程质量相结合。 (5)定期组织施工检查,负责组织分包工程的现场施工技术、工艺、工程质量进行监督检查。对分包工程施工中可能存在的质量隐患和质量通病,组织制定预防和纠正措施并进行审核。 (6)对分管部门的工作情况进行检查。对本工程施工技术、工程质量、安全生产、施工计量、测量试验负直接技术责任,负责组织指导工程技术人员开展有效的技术管理工作。 (7)组织本工程竣工资料编制和技术总结,组织竣工交验。 4.1.2.4工程技术部

(1)会同有关部门定期对“施组”执行情况进行检查和调整。

(2)负责编制关键过程的施工程序,报总工程师批准后下发执行。

(3)组织接桩复测、施工测量放样并定期组织检查、复核和竣工复测。

(4)组织测量仪器、工具管理校验工作,确保测量结果有效,并做好测量记录的保存。 (5)督促分包单位落实本项目《施工技术管理办法》,审核分包单位编制的施工工艺操作细则、关键工序作业指导书,对其施工过程进行技术交底和监控。

(6)对分包工程的施工进度进行检查,定期进行工程进度统计,编写《工程进度分析报告》,及时将有关情况传递给项目经理部的有关领导及部门。

(7)根据工程进度及时对分包工程的施工记录进行检查,负责接口处的编制竣工文件,并分类归档。

(8)负责后期安装工程与工程之间的接口管理,做好两者之间的协调配合。保证后期设备安装所需预埋管线、预埋件的位置准确。

(9)施工期间,配合协调本工程范围内的管线搬迁和拆除,及时向搬迁单位提供场地。 4.1.2.5安质环保部

(1)按质量计划和有关质量评定验收标准对施工质量进行检查,有权制止不符合材料投入使用和不合格工序进入下一道工序。

(2)定期对质量检查中发现的问题进行统计分析,制定纠正和预防措施,并进行跟踪验证。 (3)负责编制质量计划,经项目经理批准后上报业主和监理工程师,对重点、难点工程设置质量控制点,提前通知业主、监理工程师进行检查。审核分包工程的《质量工作计划》、质量技术方案、质量措施、紧急预案,在施工过程中监督、检查和落实,按检验评定标准对分项、分部工程进行质量检查和评定。

(4)按国家有关法律法规和业主的相关规定,定期和不定期对施工现场、生活区进行安全、消防、环境保护检查,消除安全隐患,确保环保达到有关方面的要求,以保证施工顺利进行。认真贯彻《中华人民共和国安全生产法》,进行安全生产监督管理,防止和减少生产安全事故。定期组织安全检查,及时发现事故隐患,下发安全隐患整改通知书,并监督整改。 (5)根据本工程安全质量目标和有关管理规定,制定本工程的《安全质量管理实施细则》,督促各分包单位落实实施。

(6)督促分包单位落实南京市、业主以及项目经理部制定的有关文明施工的规定,确保实现文明施工目标。

(7)定期对项目经理部安全质量管理体系运行状况进行审核,针对审核中发现的问题,制定纠正和预防措施,向项目经理提交审核报告,以保证体系的规范运转。

(8)设备安装过程中,负责与设备安装单位联系,共同制定对已完工程的保护措施,并监督落实。

4.1.2.6合同财务部

(1)按业主要求编制控制性、指导性和实施性总体控制计划及各时期、各阶段施工进度计划,并按规定及时上报。

(2)定期对计划执行情况进行检查,对未完成情况分析原因,提出改进措施,经项目经理批准后下发执行。及时收集有关工程进度和质量记录,编制计量支付报表,负责计量支付工作。

(3)负责本合同段工程项目的财务管理工作。执行国家有关财务管理规章制度,严格控制工程成本,降耗节能,提高经济效益。

(4)负责本级施工计划和合同管理,进行工程计价和结算工作。负责对分包工程施工合同的管理,按时向业主、监理报送有关报表和资料。负责合同评审,组织开展成本预算、计划、核算、分析、控制、考核和施工统计工作。 4.1.2.7物资设备部

(1)负责按施工合同要求,组织物资(设备)采购、贮存、供应,并对供应物资(设备)的质量负责。

(2)在满足业主和设计各项技术要求的前提下,对工程所需的主要材料、大宗材料实行统一计划、采购、供应、调度和核算。负责审核各单位和工点所需物资总量,做到限额发料。负责对本工程机械设备的使用费用及材料消耗情况进行评价和管理。

(3)掌握工程物资的检验和试验结果,对不合格物资及时采取隔离、标识,以防误用,并及时与供方联系,以解决质量争端。

(4)定期对施工现场的材料管理及标识情况进行检查,并形成记录。

(5)负责组织主要施工机械的调配,检查施工机械的使用、保养和维修情况,以提高机械完好率,满足现场施工生产需要。

(6)制定本工程设备、物资管理办法,检查各施工队伍的落实情况。负责督促分包单位承诺的施工机械、物资设备及时到位,会同有关部门对进场的施工机械、设备状况、性能、质量、数量等监督检查。 4.1.2.8综合办公室

(1)负责项目经理部的日常行政管理工作,协调部门之间的联系。 (2)负责文件资料的登记、发放、存档工作。

(3)做好信息反馈、上传下达和外来人员的接待及联系工作。

(4)收集编制各部门工作计划并检查实施情况;负责各类会议的组织工作。

(5)负责与地方政府、公安交警等部门的协调,负责综合治理、治安、消防、路地共建和警民共建工作。

(6)负责管线搬迁与交通组织协调和沟通工作。 (7)负责项目劳资工作。

(8)负责项目部党工委的日常事务工作;负责宣传和工会工作。 4.1.2.9中心试验室

(1)认真执行国家技术标准、规范,严格遵守试验操作规程。

(2)负责材料取样、送检、试块制作工作,配合委外试验单位根据设计要求确定混凝土的配合比以及执行中的检查修订工作。

(3)监督施工质量,制止违章操作,及时发现施工中影响工程质量的问题,开展质量分析活动,提出改进建议。

(4)负责现场计量工作,正确使用试验仪器和设备,对检验、测量和试验设备定期维护保养,并按规定要求及时送计量部门校准。 (5)提供竣工文件中所需要的试验报告资料。

(6)对分包工程提供试验服务,收集试验资料并归档。 4.2施工现场布置及场内外交通组织 4.2.1施工现场布置 4.2.1.1平面布置原则

(1)按照合同文件要求及现场实际情况进行方案规划,突出“文明、环保、有序、安全”的特点,本着合理、节约、满足施工必须,便于管理的原则,在业主指定的场地内布置临时设施。 (2)确保交通组织和附近居民出入,根据施工的不同阶段合理布置,遵循施工对周围环境的影响减至最少的原则。

(3)在同一场地内,生产和生活区分开布置,以围档间隔;生产设施尽量安排在车站南侧中部出入口附近;生活、办公设施布置在距离车站较远处。 (4)施工场地四周采用地铁实业公司统一彩钢围挡。

(5)场地内进出口设洗车槽,对参与运输的车辆出场前进行冲洗;场地内所有设施均按照城市消防标准进行布置,并备消防器材。 (6)按合同文件进行电、水方案布置。 4.2.1.2施工平面布置 (1)施工场地

施工场地的布置首先要依据合同文件所提供的施工用地范围,并综合考虑矿山法区间、车站明挖施工的特点以及现场周边环境和交通情况来确定,严格遵循安全、文明、合理的原则,施工场地的布置符合南京市对建设工程的各项管理标准、规定,在满足施工作业生产和现场管理的前提下,本着少占地、少扰民,不影响交通合理利用施工现场的原则进行布置。 根据合同文件要求,本标段共设两处施工场地即汉中门站施工场地约2500m2和汉中门站(含)~上海路站(不含)区间施工场地约1500m2。

现场的供电由业主负责将10kV的高压电源接入现场,通过业主提供500KVA箱式变压器各两台为车站、区间施工提供电源。

施工用水由业主引至施工现场的φ100mm总水管接入,施工场地内铺设上水和排水管道系统,为生产、生活提供自来水供应和废水排放。 材料尽可能布置在离洞口近的位置,且便于吊装。

(2)施工总平面布置图

详见汉中门站平面布置及一期交通组织示意图及汉中路~上海路区间隧道施工场地平面布置图。

(3)场地处理

清除施工用地范围内的建筑垃圾、人行道、树、电线杆等地面与空间障碍物。 拟构筑施工道路的地基用压路机压实或人工夯实。

施工场地机械行走道路铺设20cm厚的C25混凝土,生活区、材料加工场和堆放场等采用厚10~15cm的 C15混凝土硬化处理。 (4)临时便道

车站主体围护结构和土建结构施工阶段,尽量利用原有的道路作为施工道路。 在不能利用原有路面作施工道路的地段,拟新筑施工道路,为大型施工机械提供必要的作业条件。新筑施工道路采用钢筋混凝土结构,宽6~8m,局部困难地段不小于5m,厚度为0.2m。 (5)临时房屋

在业主提供的施工场地内设置生活区及生活用房,隧道区间场地较小,生活用房考虑在附近租用部分民房。现场的办公用房为彩钢板房,二层结构,总建筑面积约为2400m2。 在办公区内设置办公室、会议室、医务室,在生活区设置食堂、浴室及厕所等生活设施。所有住房及办公室均作简易装修,外表应美观大方。 在工地适当地方设置生产用房,生产用房采用集装箱和钢管框架简易活动房屋,以满足随阶段施工拆迁需求。 (6)工地试验室

在工地修建工地试验室两间,试验室面积约40m2。试验室内配备恒温恒湿仪及标养池以满足砂浆、混凝土试块养护要求。配备实验仪器和检测设备能满足正常施工和生产要求。 材料的试验与检测按南京市建设主管部门有关规定委托具有资质的第三方检测单位进行,报监理工程师审查批准。

(7)施工通讯

办公区各设程控电话多台,传真机1台;办公室独立布设局宽带,并提供接口供业主、监理、监测单位的计算机联入该局域网,该局域网通过带宽1M的ADSL宽带联入Internet,并通过路由器保证至少8台计算机能共享上网。

项目部业务主管以上管理人员和施工队管理班子成员配用移动电话,人手一机。 主要管理人员配备对讲机用于现场范围内的联系与指挥。 (8)主要施工临时设施

表3.1.2-3主要临时工程数量一览表

序号 临时工程名称 单位 数量 1 生活用房 m2 2400 2 标养室 m2 50 3 生产用房 m2 1000 4 场地围挡 m 2200 5 场内普通施工便道 m 300 6 施工用水管 m 2000 7 施工用电缆 m 3000 8 排水沟 m 500 ①钢筋制作场

钢筋制作场由钢筋加工棚、钢筋堆场和钢筋笼制作胎模组成。 ②用于基坑开挖及支撑的临时设施

设置钢支撑堆放和拼装场地、临时堆土场等 ③用于结构施工的临时设施

设置木工房、钢筋堆场和钢筋加工场、模板及其余材料堆放场 ④弃土设计

为了保证土方外弃的工作效率,防止弃土车辆沿途抛撒渣土,弃土车辆均采用15T以上密封较好的自卸汽车,为了防止外弃泥浆沿途滴漏,外弃泥浆均采用4T以上槽罐车运输。 ⑤施工用电布置与说明

现场的供电由业主负责将10kV的高压电源接入现场,通过业主提供400、500KVA箱式变压器各一台为车站、区间施工提供电源。现场备用2台250KW柴油发电机作为备用电源,当市电停电时发电机自动启动并切换为发电机供电。 ⑥施工用水布置与说明

施工用水由业主引至施工现场的φ100mm总水管接入,施工场地内铺设上水和排水管道系统,为生产、生活提供自来水供应。

⑦施工用风布置与说明 区间矿山法施工隧道,根据送风量、送风长度、操作区风压等条件要求,选择SDF(A)—No.6.5型隧道施工专用轴流风机,转数2900,风压720—3900Pa,风量500~800m3/min,电机装配功率2×22kW。 ⑧施工通信系统

根据矿山法隧道施工及我项目部管理的特点,通信系统要求完善。现场临时办公室设两路长途直拨电话,其他各办公室设市内电话,井下和隧道内设分机可直接与地面联络;并且配备若干对讲机可共吊运、隧道内水平运输等活动作业使用。 ⑨施工排水系统 根据施工现场现状,场内排水经沉淀处理后排入现有市政排水管网。现场排水主要分为三种:1.车站施工降水排水;2.矿山法隧道施工生产排水;3.生活区生活排水。

4.2.2围挡及场内外交通组织 4.2.2.1施工围挡

围挡采取全封闭隔离措施。本着整齐、牢固、美观的原则设置,围档采用地铁实业公司统一的彩钢围档,围档高度不低于2.5m。

为防止工地内的污水、泥浆溢出工地,工地围墙外侧自地面以上50cm高度内的砖墙用水泥砂浆粉刷。

在有车辆进出的工地大门内设置洗车槽。 4.2.2.2场内外交通组织 4.2.2.2.1施工运输规划

施工运输主要包括材料进场和弃土外运两部分。螺栓、钢筋等材料根据工程进度进展情况有计划的运输到现场。土方外运严格遵守南京市政府和环保部门的法规,有组织的进行外运。 4.2.2.2.2施工期间交通疏导

由于本标段施工处在市区,过往车辆、行人较多,所以施工期间的交通疏导极为重要。车辆进出工地,走自行车道,不占主路,并设专人维持车辆进出时车道的交通秩序。必要时我方将积极配合交警,保证社会车辆和施工车辆畅通无阻。

4.2.2.2.3交通组织实施方案 (1)交通组织原则

施工时道路翻交尽量确保原交通通行宽度;翻交时确保车辆及行人安全,施工前将交通组织方案报经交通管理部门审核认可,施工时积极配合交警对交通进行管理和协调;交通组织要统筹考虑管线搬迁的要求;尽量做到经济可行,减少对周边环境的影响。

(2)交通维护措施

①施工材料、建筑垃圾、渣土运输尽量安排在夜间进行,运输前事先与交通主管部门协商,确定运输路线和运输时间,并在相关交通线路上布置限速、禁行、禁停等交通标志,请交管部门在出入口设警示灯。根据交管部门要求,安排专职人员在主要路口疏导交通。 ②工程实施前,主动与交管部门联系、介绍、汇报工程概况、施工方案、总平面布置及工程材料、碴土数量、混凝土的运输计划及拟通过道路等情况,请交通部门给予支持和指导,改进、完善交通运输方案,制定实施细则。 ③施工场地采用全封闭措施,工地出入口位置经交通部门审批同意后确定,主要出入口设置交通指令标志和警示灯,夜晚出土点的进出口设置红色警示灯,并派专人现场指挥调度进出车辆。施工路段设置20km/h限速标志、道路变窄和施工警告标志,保证车辆和行人安全。 ④施工期间,进出工地的车辆和人员严格遵守南京市交通法规,服从交通管理部门的命令和管理。

⑤接受交通管理部门和建设单位的监督检查,发现影响交通的问题,立即整改。

⑥施工期间积极同交管部门取得联系,听取建议,制定合理的交通规划方案。施工完成后尽快按要求恢复路面上交通及设施。

⑦设立专职的“交通稽查岗”,负责指挥车辆进出工地,维持交通秩序。接受交通管理部门和建设单位的监督检查,发现影响交通的问题,立即整改。 (3)交通疏解方案

车站分两期进行围挡施工。 一期围挡施工时,为使车站施工不完全中断汉中路的东西向车辆,也使附近居民能方便出行,在汉中路靠南京中医大学及绿化岛一侧做临时道路,使汉中路上的车辆和居民从此道路进出,保持汉中路的道路畅通。

5、施工设备和劳动力详细情况说明 5.1机械设备安排与使用计划

据本工程的任务特点和施工进度安排各施工队配备相应的专用机械设备,在明挖车站及竖井围护、开挖支撑、结构施工、钢筋加工、降水以及区间隧道开挖、支护、衬砌等工序中形成机械化施工流水作业线。总体配备原则是:先进合理、成龙配套、能力富余,满足本工程快速、优质、全面、经济和均衡生产的要求。

5.2劳动力安排与使用计划 针对本工程工序多、专业性强的特点,我公司计划从全集团公司抽调长期从事地下工程施工、有类似经验的专业技术人员和劳动力工种进行有针对性的充实和加强,使得人员数量和专业素质与工程要求相匹配,确保工程质量和工程进度达到合同要求;另外,队伍和人员调入本着就近、早上、快上的原则,确保施工劳动力上场迅速及时。

明确了解工程的内容和规模,按照工期计划优化人员配置。建立健全施工组织机构,明确各级管理干部的职责和权限,特殊工种必须经有关部门培训考核合格、持证上岗。

根据本标段工程的施工特点,项目部管理人员共60人,拟投入施工人员760人,施工用工主要分为2部分:车站施工人员400人,区间施工人员360人。作业具体工力组成详见表5.2-1劳动力计划表。

6、主要项目施工方法及施工技术难点分析和应对措施 6.1工程重点、难点分析

6.1.1周边环境复杂、沉降控制要求高

(1)沿线路两侧构筑物及地下管线复杂繁多

施工范围内分布有上水、雨水(污水)、煤气、通信、电话等多种市政公用管线,道路两侧各种构筑物繁多。

(2)交通繁忙、车流量大

本标段工程处于市政交通主干道汉中路上,交通繁忙,来往车辆川流不息,给施工、监测带来了一定的难度。

6.1.2结构防水与混凝土耐久性

防水为地下工程的基本要求,接缝与预留孔洞的防水处理,诱导缝、沉降缝、施工缝处止水带安装的好坏,外防水的施工质量以及结构工后堵漏,是确保防水效果及达到设计防水等级要求,保证地铁车站使用功能和技术标准的重点。 主体结构100年使用期,施工中从材质控制、优选商品混凝土供应商、泵送工艺、裂缝控制、钢筋防腐蚀等各环节采取综合技术措施,以确保耐久性各项指标符合规范标准要求,成为结构施工的重点。

6.1.3安全、质量、文明施工与环境保护

本工程地处交通繁忙,地下管线密集繁多,周边建筑与居民高度集中的城市主干道汉中路上,弃渣外运、泥浆处理、排污排水、防尘防噪、场区封闭、交通疏解、地下管线保护、周边建筑保护等涉及到安全、质量、文明和环境保护等方面的要求高。施工期间必须周密筹划,详细制定施工监测、安全、质量、文明和环境保护等组织、技术、经济措施,确保交通畅通、管线与周边建筑安全及不影响居民的正常生活是施工中的重点。

6.1.4工程规模大、标准高

本工程是一项重点市政工程建设项目,对改善交通结构,促进经济发展,提高城市整体水平,有重大的作用。按100年使用寿命设计,规模宏大、设计标准高,是名符其实的百年大计工程。

6.1.5技术难点

本标段的主要施工技术难点一是矿山法施工过程中对沿线建筑物的不利影响,沉降位移控制,尤其是Ⅵ级围岩衬砌断面穿越可~软塑状粉质粘土层的施工;二是地下车站明挖深基坑成型,并确保稳定;三是地下工程防水标准高,要求严格。

6.2地下车站施工方案与技术措施 6.2.1概述

本合同段地下车站工程为汉中门车站。位于汉中路南侧,其南侧为汉中门市民广场,北侧为南京中医药大学,车站西端离虎踞路高架桥最近的桥墩约30m。车站总长度为:161.50米,车站标准段宽度:20.90米。顶板埋深约2.8~3.6米,基坑开挖深度约20.93~23.1米。车站西端南北侧在施工阶段各设一个10m×8m的盾构吊出井,东端车站底板设1.9×1.9的电缆过轨通道与1号风道内电缆夹层相界.车站东西两端北侧设活动塞风道、风井,在南北两侧共设四个出入口通道。车站西端地下三层设防淹门一道(与人防隔断门结合),其承载力按秦淮河百年一遇洪水标高11.5m考虑。汉中门站地形平坦,本场地南侧为汉中门广场。车站设计为地下三层三跨箱形结构,采用明挖顺做法施工;岛式站台,站台宽12m,有效站台长度140m。

汉中门站拟建场区隶属于Ⅰ级阶地地貌单元。地表以下1.80~4.30米为近期杂填土、粉质粘土、质素填土;第四系沉积层底板埋深5.10~22.90米,主要为全新世~上更新世沉积粉质粘土和混合土;下部基岩为白垩系“红层”,岩芯为泥质粉砂岩加粉砂质泥岩,软硬相间,属极软岩。

本工程部分施工场地受附近建筑物及地下管线的限制,如:西端约30m处有虎踞路高架桥外及东端南侧距南水苑宾馆最小距离为1.8米,车站范围内管线密集。地层中主要以粉质粘土为主;基坑开挖深度为20.93~23.1米;基坑变形要求高。

根据本工程特点,车站主体基坑围护设计采用间隔布设、桩芯相切、护壁咬合人工挖孔桩,同时利用人工挖孔桩设混凝土圈梁,与主体结构共同参与基坑围护。车站西端的

2、3号出入口由于地质条件好分别采用锚喷支护及土钉支护;位于车站东端的

1、4号出入口采用φ800钻孔灌注桩作为基坑围护结构,桩间距900。地下二层框架结构,围护结构采用密排的φ1000人工挖孔桩,挖孔桩采用钢筋砼桩与素砼桩间隔布设(局部地段采用密排钢筋砼桩),桩芯相切,护壁咬合。东端1号风道为地下三层框架结构,围护结构采用密排的φ1200人工挖孔,挖孔桩采用钢筋砼桩,桩芯相切,护壁咬合。围护结构支撑采用φ609mm的钢管支撑(壁厚t=12mm),竖向设四道,支撑水平间距为5m。 本工程建筑防火设计:

车站及出入口、通风亭的耐火等级为一级。 防火分区、防烟分区及安全疏散

人防工程设计:

车站按地下6级人防设计。本站所有人防设施相关部位预留设施预埋件详见人防专业设计图纸。

建筑构造作法说明及施工注意事项:

本工程按抗震7度设防。墙体抗震构造柱及墙体抗震拉结等构造措施,墙体上门窗等洞口过梁均采用《砌体结构设计规范》(GBGB50003-2001)、《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001),门窗过梁选用图集03G322-1,所有穿过防火墙的洞口需用防火材料封堵。为了考虑盾构掉头,通风设备机房内隔墙需待设备安装后,采用200厚的粉煤灰硅酸盐砌块,砌筑至结构板底。公共区装修详见装修设计,设备及管理用房装修详见材料做法表。铝合金门居中安装。其余门内开时平内安装,外开时平外安装。所有窗均居中安装。土建施工时应于其它专业设计图纸密切配合,预留洞,预埋管件,应事先核对,以免错漏。

6.2.2施工顺序

根据本车站所处地理位置、周围环境、场地条件、设计要求等特点,在做好交通疏解和管线保护的前提下,按照“先主体后附属”的施工顺序进行组织。车站采用明挖顺作法施工,整个工程分两期进行:

一期工程:车站主体施工、

3、4号出入口通道施工;

3、4号出入口通道、在相邻主体结构段施工完成后进行。

二期工程:

1、2号出入口通道及

1、2号风道施工。 (1)车站主体施工步骤

①施工前期准备,进行三通一平,施工场地围闭; ②开挖人工挖孔桩;

③施工桩顶冠梁;

④基坑逐层开挖,同时对人工挖孔桩架设钢支撑,开挖至基底,注意加强基坑内明沟排水; ⑤施工接地网、底板垫层,铺设防水层;

⑥顺序施工车站底板、侧墙、中板、顶板及外包防水层; ⑦施工抗浮压顶梁、覆土,恢复地面及道路;

⑧施工车站内部结构。

根据汉中门车站工期要求,并结合现场实际,首先进行基坑围护人工挖孔桩施工,挖孔桩完成后,利用3号出入口作为出土通道开挖土方,因汉中门车站西端为⑥、⑦号盾构机解体场地及盾构接收井,为满足盾构出井节点工期要求,先开挖车站西端盾构接收井段土方(并按设计分段长度施工车站西端第一段主体结构),再分层开挖3号出入口至车站东端区段土方至3号出入口基坑设计高程,然后由车站东端开始分层、分段开挖土方至基坑底设计高程,开挖长度满足按主体结构分段长度施工条件后开始逐段顺序施工车站主体结构,最后施工临3号出入口段车站主体结构及3号出入口结构。

车站主体结构分段位置设在纵向柱距1/4~1/3附近,分段长度为15m左右,共分为12段施工。

(2)附属结构施工步骤

出入口通道为单层箱形结构,车站西端

2、3号出入口采用喷锚支护及土钉支护,车站东端

1、4号出入口采用钻孔灌注桩围护;西端1号风道为地下二层框架结构,围护结构采用钢筋砼桩与素砼桩间隔布设密排人工挖孔桩,东端2号风道为地下三层框架结构,围护结构采用密排钢筋砼人工挖孔桩。附属结构采用明挖顺作法施工。施工步骤如下:

①施工前期准备,进行三通一平,施工场地围闭; ②施作围护桩;

③分层开挖基坑土体,及时施作临时钢支撑,开挖至基底,注意加强基坑内明沟排水; ④由下往上逐层施作防水层,浇注结构; ⑤回填结构上部土体。

6.2.3.2车站基坑开挖方案

车站采用明挖顺作法施工。按照“时空效应”理论,横向先中间后两侧,按照“分层、分步、对称、平衡、限时”的要点,遵循“竖向分层、纵向分段、先支后挖”的施工原则,要求开挖、支撑、监控量测、结构施工等相关工序紧密配合,开挖过程中的动态坡度按1:2.5放坡,各级平台宽度不小于6m,纵向总坡度小于1:3.0。

基坑开挖必须在围护结构、地基加固达到设计要求,开挖的人员、材料、机具及设备进场,开挖条件通过质检站组织业主、设计、监理和施工等单位参加的四方验收合格后方可进行。 6.2.3.3基坑排水方案

根据设计资料及现场考察实际情况汉中门站所处地层透水性较弱,物理力学性质较好,根据类似地层基坑施工经验,基坑采用明沟排水,沿车站纵向每20m设一集水坑,基坑渗水沿排水明沟汇入集水坑,由水泵排至地面处理后排入市政排水系统。为保证施工安全顺利进行,挖孔桩施工是根据情况考虑设置管井降水。 6.2.3.4基坑围护结构施工方案

汉中门站基坑深20.93~23.1m,围护结构采用密排的φ1200人工挖孔桩,挖孔桩采用钢筋混凝土与素混凝土桩间隔布设(局部地段采用密排钢筋混凝土桩),桩芯相切,护壁咬合。同时利用人工挖孔桩设抗浮压顶梁,利用围护桩自重抵消浮力,与主体结构共同参与抗浮,达到抗浮要求。

基坑开挖竖向设四道φ609钢管支撑。施工过程中严格按照“先撑后挖”的原则,基坑分层开挖至设计标高区段内即暂停开挖,先行架设腰梁,安装支撑,腰梁与围护桩间隙采用细石混凝土填充。控制无支撑暴露时间。钢支撑严格按设计要求值施加轴向预应力,定期检查预应力损失情况,及时复加预应力,保证围护结构稳定。 6.2.3.5主体结构施工方案

车站主体为地下三层三跨箱形结构,主体结构沿纵向分段,自下而上组织流水施工。采用大块钢模板、组合钢模以及定制钢模和木模等不同模板组合实现主体结构模筑施工,采用商品混凝土,泵送入模,机械捣固密实。纵向按每条诱导缝(或施工缝)为一环,竖向按结构分层,每段施工顺序为底板、地下三层侧墙、柱,地下二层侧墙、柱和中板,地下一层侧墙、柱和顶板三次浇筑。其中结构顶板跳槽法浇注,即分段间隔浇注,以减少混凝土收缩变形。同时做好预埋件、预留洞等施工。

6.2.3.6结构防水施工方案

根据地下车站施工要求,车站(出入口通道)含及机电设备集中区段均按防水等级一级的要求设计,即结构不允许渗水,结构表面无湿渍;车站的风道和空风井结构均按防水等级二级处理,即顶部不允许滴漏,其它不允许漏水,结构表面可有少量湿渍,总湿渍面积不应大于总防水面积的6/1000,任意100m2防水面积上的湿渍不超过4处,单个湿渍的最大面积不大于0.2m2。

防水施工是结构施工的重要环节。本工程车站结构均采用防水混凝土,以提高自身的防水能力,顶板和侧墙掺入具有补偿收缩功能的膨胀剂,以减少干缩和温差收缩,满足抗渗等级S10要求。混凝土裂缝宽度不大于0.3mm,不允许出现贯穿裂缝。

车站防水的主要屏障是主体结构的防水混凝土,安全为结构防水的根本,为防止和限制结构混凝土裂缝的产生和开展,保证地下结构具有良好的自防水性能,用于本工程地下结构的混凝土在满足结构安全的前提下,拟采用掺入外加剂的补偿收缩防水混凝土。补偿收缩防水混凝土的抗渗等级不得小于S10,同时保证补偿收缩防水混凝土的低干缩率及高耐久性,尽量减少混凝土在固化过程中出现0.3mm以上的裂缝,提高结构的抗渗性能。根据本工程车站施工流程和总工期的安排,结构混凝土的施工要经历各种季节,因此在浇捣混凝土时,要确定采取有效的特殊季节施工措施,确保混凝土的施工质量,防止混凝土收缩引起裂缝的产生(特别是顶板部分),混凝土在初凝后要立即进行养护(夏季加盖草包浇水养护,冬季加盖草包、麻袋,保温养护),侧墙板拆模后,喷涂养护剂养护。为减少初期开裂和温度收缩裂缝,施工中要严格限制水泥用量,控制水灰比、坍落度。同时控制混凝土的入模温度,且在夏季尽量采用夜间浇注,对顶板用跳槽施工法,并控制连续浇筑量。养护时间不少于14天,之后组织附加防水层及其保护层的施工,通过验收后回填土。

施工现场搭设钢筋笼制作棚,并加工专用钢筋笼制作架子。钢筋笼制作标准:详见表4.4.4.7钢筋笼制作允许偏差表。钢筋笼主筋连接按设计要求进行,主筋接头间距≥35d,在同一截面上接头不大于50%。钢筋笼主筋与螺旋筋的交点必须50%焊接牢固,加强箍与主筋的交点必须全部焊接牢固。

第二篇:某市地铁暗挖区间隧道工程施工组织

目录

第一章 引言 .................................................................... 2

第二章 工程概况 ................................................................ 2

第1节 工程地质及水文地质条件 .............................................. 2

第2节 周围环境状况 ........................................................ 3

第三章 区间隧道施工及其对楼群的影响 ............................................ 3

第四章 主要技术对策及施工方案 .................................................. 4

第1节 采用导洞、隔离桩方法确保楼房基础安全 ................................ 4

第2节 隧道开挖采取洞内水平井点降水 ........................................ 5

第3节 修正支护参数、改进隧道施工工艺 ...................................... 6

第五章 技术措施的应用效果及分析 ................................................ 7

第1节 地表下沉监测结果及分析 .............................................. 7

第2节 楼房基础沉降观测结果及分析 .......................................... 8

第六章 结论 .................................................................... 8

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第一章引言

北京西直门至东直门的城市铁路是北京市规划的第13 号快速轨道交通线,全长约40 km ,其中和平里至东直门为地下段,采用暗挖施工。该区段是13 号线的控制工程,能否顺利修通将直接影响到全线是否能够如期通车。中铁隧道集团承担的第14 标段周围条件极为复杂,尤其是要近距离穿越两栋高层居民楼,在复杂地质环境下隧道施工必须确保居民楼的绝对安全,而且必须做到施工期间不扰民,因此,安全保障措施必须要绝对可靠,这对施工技术也提出了更高的要求。

第二章工程概况

第1节工程地质及水文地质条件

第14 标段主要由人工杂填土、第四纪沉积层和圆砾层组成。杂填土厚度为0. 15~1. 00 m ,最大厚度为4. 2 m;第四纪沉积层厚度为0. 5~18. 7 m ,圆砾层最大厚度为3 m;粉细砂层稍密~中密,饱和,厚度为2. 9 m;以下为粘土层。

该标段范围内,上层滞水水位埋深4. 0 m左右;潜水水位埋深在地面下7. 5 m ,高出隧道开挖拱顶;承压水水位埋深18. 8 m ,位于隧道铺底以下0. 5 m ,对隧道施工无影响。

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区间隧道在粘质粉土和粉细砂地层中穿过,上层滞水和潜水已进入隧道断面。

第2节周围环境状况

北京城市铁路东直门地下区间为双跨连拱隧道,采用浅埋暗挖中洞法施工。典型断面开挖宽度为12. 05 m ,开挖高度为7. 397 m ,支护形式为复合式衬砌。区间隧道在里程K39 + 505~K39 + 585 之间,从两栋Y形高层居民楼中间下穿。两座高层楼房地面以上22 层、66 m高,地下两层,楼房基础为现浇钢筋混凝土箱型基础(无桩基) ,箱型基础持力层为2. 7 m厚的换填级配砂石,暗挖隧道外轮廓线距楼房基础水平距离最小为1. 6 m。隧道与高层楼群地平面及剖面关系

分别如图1 、图2 所示。

图1 楼房与区间隧道的平面位置关系

图2 楼房与区间隧道的剖面位置关系

第三章区间隧道施工及其对楼群的影响

由于暗挖隧道开挖跨度达12 m ,覆土仅为1 倍洞径左右(7~12 m) ,上覆地层难以形成承载拱,

3

上覆土柱荷载较大。设计采用中洞法施工,工况要求中隔墙形成承载能力后,方可进行侧洞开挖,最后施作侧洞衬砌形成双连拱结构。由于区间隧道两侧为不对称布置,基础持力层位于隧道拱腰部位,楼房静载和静载偏压可能对隧道施工安全和结构安全构成威胁。

区间隧道采用双连拱隧道施工对高层居民楼安全是不利的,主要表现在: (1) 区间隧道为双连拱结构,采用中洞法施工,施工步序多加之需降水,造成对楼房基础地层的多次扰动,如没有稳妥可靠的技术措施保证,叠加后可能产生超量的不均匀沉降,给楼房的安全带来致命的危害。

(2) 区间双连拱隧道中洞、侧洞为瘦高型结构,在初支施工过程中随着开挖在楼房静载作用下土层应力释放,引起的土体水平位移,使楼房基础产生不均匀沉降。

(3) 相邻地段的监测表明,仅中洞通过后最大累计沉降量即为73. 2 mm ,距中洞6. 0 m范围内地表沉降量均在40 mm以上,沉降曲线拐点距中洞中线79. 7 m。类比可知高层居民楼区域中洞施工引起地表沉降量可达23 mm ,沉降曲率为3. 8 %。可见,若不采取可靠的措施,将对楼房造成较大危害。

第四章主要技术对策及施工方案

第1节采用导洞、隔离桩方法确保楼房基础安全

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为确保楼房的绝对安全,用两排钢筋混凝土桩墙将楼房基础与隧道隔离,以此对楼房进行防护。在高层居民楼南侧已建成的1 # 竖井内开挖两个小导洞,在楼房之间隧道上方通过。导洞开挖完成后,在两个导洞内施作灌注桩,桩长14. 0 m ,锚入隧道底板深度为6. 0 m ,导洞与隔离桩连成整体高出隧道4. 2 m ,形成桩墙、帽梁将楼房基础与隧洞隔离,如图3 、图4 所示。

图3 导洞及隔离桩法平面布置图

图4 导洞及隔离桩法剖面布置图

导坑净空高3. 0 m ,宽2. 5 m ,初期支护厚度300 mm ,采用上下台阶法施工。灌注桩直径0. 8 m ,间距1. 0 m ,桩长14. 0 m ,现浇C20混凝土。为在狭小的导洞内同时完成钻机成孔、钢筋笼搬运吊装、混凝土灌注、泥浆外运等工作,分别采取了异型反循环钻机成孔、挤压钢套筒连接以及卷扬机吊装等措施。同时将防塌孔贯穿于每根灌注桩的施工过程中,控制泥浆护壁质量,以最快速度完成钻孔,把隔离桩施工对楼房的影响减至最小。

第2节隧道开挖采取洞内水平井点降水

过高层楼群段无水施工是控制沉降保证楼房安全的前提。从前期施工采取地表深井降水来看,在此段地层特殊分层情况下降水效果不理想,特别是隧道仰拱位于两层粘土中间的夹层粉细砂

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层中,由于夹层粉细砂厚度较小,此处深井降水不能形成降水漏斗,仰拱处于含水粉细砂层中,开挖过程中形成流砂,引起大量周边土层流失,造成地表超量下沉,近楼段地表最大下沉量达到73. 2 mm。

经认真分析研究之后,决定根据此段特殊地质情况采取水平降水方法,利用已施工中洞底板向下和向左右侧洞方向开挖水平降水基坑,在水平降水基坑内用水平钻机成孔,埋设水平降水管,将中洞和侧洞范围内地下水降至仰拱以下1. 0 m左右,确保无水施工。

第3节修正支护参数、改进隧道施工工艺

4. 3. 1 增设临时仰拱及时封闭步步成环双连拱隧道中洞、侧洞形状为瘦高狭长结构,分Ⅳ部台阶开挖,设计中部施作I22横撑,横撑间距1 m ,从Ⅰ部开挖至Ⅳ部才能完成断面封闭(5~7 天) 的客观现实不利于掌子面的稳定,为控制拱顶及地表沉降,遵循浅埋暗挖及时封闭步步成环的原则, 增设临时仰拱, 技术参数为: C20 喷射砼(厚22 cm) ,布纵向拉结筋规格Ф22 @500、双层钢筋网片规格Ф6 @150 ×150 。

4. 3. 2 仰拱基底换填碎石和注浆

根据已施工地段仰拱情况来看,由于地质特殊分层情况,受降水时间限制仰拱部位有滞留地下

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水,基底粉细砂层浸泡和人工扰动后,造成基底液化软弱,减小了地基承载力,使仰拱封闭后沉降仍不收敛。为控制沉降,在仰拱基底换填30 cm厚的碎石,喷砼封闭后及时回填注水泥- 水玻璃双液浆。从量测资料反馈情况来看,基底换填有效控制了沉降,仰拱喷砼封闭后沉降很快收敛,确保了过楼段的施工安全。

4. 3. 3 加密拱部超前管棚、增设边墙超前管棚

加密拱部超前管棚,由原设计3. 0 m长、环向间距0. 3 m、纵向每两米排设一次变更为2. 0 m长、环向间距0. 2 m、纵向每0. 5 m(每榀) 排设一次,增设边墙超前管棚,原设计无边墙超前管棚,为控制中洞、侧洞每部开挖施工产生的沉降,在中洞、侧洞边墙排设2. 0 m长、环向间距0. 5 m、纵向间距0. 5 m的超前管棚。

4. 3. 4 加强超前注浆和背后回填注浆

拱部开挖前超前管棚间隔一个作为注浆管加强超前注水泥- 水玻璃双液浆,喷砼封闭后滞后掌子面3~5 m进行拱部、边墙、底部背后回填注浆,控制开挖面土层流失,使隧道结构与周边土体密实,挤密隔离桩间土层和楼房基础下土层。

第五章技术措施的应用效果及分析 第1节地表下沉监测结果及分析

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地表沉降监测结果可以看出, 地表最大沉降量为- 45. 20 mm ,导洞施工引起沉降量平均为6. 45 mm ,中洞施工引起沉降量平均为18. 00 mm ,侧洞施工引起沉降量平均为14. 58 mm ,地表最大沉降量发生在隧道中线位置,中洞施工引起沉降占总沉降量的46 % ,较侧洞稍大。从沉降槽曲线来看,断面沉降槽比较狭窄,宽20 m左右,沉降曲线变曲点(拐点) 至隧道中线距离大约6 m ,基本位于隔离桩之内,说明隔离桩隔离作用明显。通过主断面量测结果比较可以看出,改进的暗挖双连拱隧道施工工艺有效控制了沉降。

第2节楼房基础沉降观测结果及分析

楼房基础最大沉降值为18. 90 mm ,发生在东楼JN6 点,平均沉降为12. 70 mm ,初期降水和导洞施工引起沉降平均为3. 38 mm ,中洞施工引起沉降平均为6. 35 mm ,侧洞施工引起沉降平均为2. 98 mm ,从以上数均分析,中洞施工引起楼房基础沉降最大,占总沉降量的50 %。

由上可见,在采用了既定的技术对策及施工措施后,成功实现了暗挖区间穿越楼群区的施工。

第六章结论

(1) 北京城市铁路东直门暗挖区间在地面条件受限制、地层构造复杂、富水的情况下,采取稳

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妥可靠的技术对策,安全通过浅基础高层居民楼区,确保了居民的正常生活和高层建筑的安全,表明该工程施工是成功的,同时也拓宽了浅埋暗挖技术在复杂环境下的应用前景,为今后类似工程提供了有益的经验。

(2) 既有建筑物的基础遮断防护采用隔离桩,技术上是可行的。利用地下导洞施作灌注桩,是一种新的尝试,有助于解决修建地铁日益突出的施工与环境的干扰问题。

(3) 加强超前管棚、超前预注浆和初支背后回填注浆是控制沉降重要有效的措施,是防塌、改善地层、防止地面建筑物破坏的关键环节。

(4) 全过程监控量测并确定适宜的监测内容,是指导施工和控制地表下沉、监视土体及结构的稳定、保证施工安全的重要手段,为修正设计和变更施工方法提供了科学依据。(收稿:2003 年6 月;作者地址:北京市西外上园村;北京交通大学隧道及地下工程试验研究中心;邮编:100044) 参考文献

1 王暖堂,陈瑞阳,谢箐. 城市地铁复杂洞群浅埋暗挖施工技术. 岩土力学,2002 (2) 2 范国文,王先堂. 暗挖双联拱隧道穿越浅基础高层楼群区施工技术. 现代隧道技术,2002 (增刊)

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3 吴昭永. 复杂环境条件下城市暗挖隧道施工技术研究. 隧道建设,2003 (1

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第三篇:地铁施工沉降监测与预报系统设计与实现

李光,冯雪春

(葫芦岛市测绘地理信息局,辽宁 葫芦岛 12500)

摘要:通过对目前地铁施工阶段沉降数据的管理与预测方法的分析和了解,通过计算机编程语言,实现对数据的专业化、智能化的管理,并且应用合理的预测方法对沉降数据进行后期的预测,通过严谨的程序设计,实现相关功能,具有较好的实用价值及应用前景。

关键词:地铁;沉降监测;系统设计

1.前言

在地铁施工过程中,变形监测为工程质量、施工进度和人身安全提供了重要的保证,就现阶段而言,在地铁施工过程中,由于监测项目多,数据格式多,监测数据接触人员多,存在诸多对监测数据管理的混乱问题;同时,在监测数据也存在数据共享不及时,监测数据预报不及时等问题,尤其是监测数据的短期预测精度有限,对未来形变趋势无法做出准确判断,很大程度上影响施工安全。因此,设计一个集数据处理,管理和预测分析于一体的系统显得十分重要。

2 系统需求

2.1系统功能需求

系统的主要功能就是对数据的进行短期、准确的预测,这是系统的核心功能;系统还应实现对数据的录入(包括手动录入和导入已有文件)、数据存储(建立专门的数据文件)、数据处理(包括对数据进行粗差检验、危险值预警、平差等)、生成监测报表(建立数据的日报、周报等并附有工程信息)、生成沉降曲线图(包括沉降速率图和累积沉降图)、实现简易的监测点位图(相对点位图)等功能。 2.2 系统性能需求

(1) 系统稳定性高,应能在正常情况下,保证系统所有功能都能正常使用;在非正常情况下,尽可能保证部分功能正常使用;

(2) 系统对电脑硬件要求低,在施工现场上任何硬件水平的电脑上都能运行,使系统具有广泛的硬件适用性;

(3) 系统对计算机系统软件要求低,在施工现场并不能所有电脑都安装了VC2008++等基础支持性软件,因此,系统必须具有良好的兼容性。

(4) 系统应具有一定安全性,由于系统内部可能载有国家保密级数据,因此应能避免操作系统漏洞给本系统造成影响。

3 系统总体设计

按照上文所说的需求分析和总体设计,“地铁施工阶段沉降监测与预报系统”将是一个界面友好、简单易操作、能够生成图形化,同时又能够显示相对点位,基于这些需求,本文在综合考虑了所有的编程语言后,相对比而言,C#语言和Matlab语言以及使用ArcGIS Engine的相关模块能够符合系统需求。

“地铁施工阶段沉降监测与预报系统”是一个全方位、流程化的数据处理系统,为满足设计要求,系统将主要包括:数据管理、数据分析与计算、数据预测三大部分,从原始数据导入(录入)为开始,数据分析与预测为过程,生成监测数据报表为终止,其中包含数据建档、粗差剔除、简易平差、危险值警示、各种沉降数据示意图、累积沉降曲线图等等功能。系统总设计图如图3.1。

图3.1 系统总体设计图

Fig.3.1 Overall System Design Drawing 4 系统主要模块设计

系统主要分为三个模块:数据管理、数据分析与计算、数据预测。 4. 1 数据管理模块设计

数据管理做为数据的载体,贯穿于整个系统之中,通过施工测量员提供的资料和意见,针对数据管理模块具体化如下图4.1, 其流程包括数据录入、建立数据档案、数据分析以及生成最后的监测报表。

图4.1 数据管理模块设计图

Fig. 4.1 Data Management Module Design Drawing 4. 2 数据分析与计算模块设计

数据分析与计算是“地铁施工沉降监测与预报系统”的重要组成部分,数据分析能力的强弱决定系统的实际应用等级水平,这个模块包含计算和分析,沉降监测数据的计算可以通过简单的计算机语言编写,其目的是根据相应的规范求出精度评定的相关参数;而分析则主要体现在粗差剔除的方法上,根据一期的沉降数据的数据量,对粗差剔除的理论方法宜采用格拉布斯准则进行判别,并警示显示。具体模块设计见下图4.2

图4.2 数据处理模块设计图

Fig. 4.2 The Data Processing Module Design Drawing 4.3 数据预测模块设计

数据预测模块是“地铁施工沉降监测与预报系统”的核心部分,数据预测精度的高低决定着下一步的施工,在很大程度上左右工程进度,因此,数据预测模块要求主要有两个:首先,算法预测精度高,能够保障施工技术要求;其次,程序对数据质量要求要低,任何数据类型、数据量大小,都能准确预测。由于地铁施工阶段,工期紧张,因此,短期对数据预测能力要求较高,对长期数据预测能够保障总体趋势即可。

在导入的原始数据通过数据分析计算后,首先利用时间序列分析模型分析,使数据的特性能够识别在时间序列当中,通过自相关函数和偏相关函数,确定时间序列分析模型的参数,通过对残差的对比分析,选择适当的小波基,利用分层阈值小波去噪,消去噪声,最后使用指数平滑法对数据实现预测,并生成预测曲线和计算出预测值。具体设计运行流程,见下图4.3。

Fig. 4.3

4.3 数据预测模块设计图

Data Prediction Module Design Drawing

图 5 地铁施工沉降监测与预报系统功能实现

5.1 系统主界面及数据管理模块的实现

图5.1 系统登录界面 Fig. 5.1 System Login Screen 图5.1为该系统的登录界面,用户通过输入账号、密码方可登录成功,密码和账号为授权方授予,除此之外无权限修改,并且账号、密码实行二级授权,低等级授权能够使用大部分系统功能,高等级授权能够使用包括数据修改等全部功能。输入账号、密码后,点击“登录”按钮,系统将进入主界面,如图5.2。

图5.2 系统主界面 Fig. 5.2 System Main Screen 图5.2为系统主界面,主界面大致分为三个区:数据操作区、图形显示区、数据显示区。

在系统的数据录入方面,其方式有两种:一是通过仪器生成的数据文件,比如excel格式、dat格式等;另一种是手动录入数据,这种方式适用于现场人为记录数据,现场计算的状况,其界面如下图5.3。

图5.3 键入数据界面 Fig. 5.3 Type Data Screen 5.2 数据处理实现

数据处理模块是“地铁施工沉降监测与预报系统”的重要组成部分,为此,在系统中创建“数据管理”模块(如图5.4),实现粗差剔除、平差计算、收敛测量计算等常用、实用的功能。

图5.4 数据管理选项卡 Fig. 5.4 Data Management Tab 这里以粗差剔除为例,做简要说明。 粗差探测是数据处理很重要的一个步骤,较大的粗差能够影响数据以及之后的平差精度,并且能够在数据预测降低预测精度,因此必须将粗差探测,并选择剔除掉。在上文中,我们提到粗差剔除的四种方法,沉降监测数据多集中在30期到100期数据,因此,本文选择格罗布斯准则,并且能够起到较好的效果。选定监测点,单击“粗差剔除”,如有粗差,数据底色将为红色,如果超出安全施工的每日警戒值,底色见为黄色,见图5.5所示。

图5.5 粗差剔除界面

Fig. 5.5 Gross Error Elimination Screen 5.3 图形绘制实现

在“数据操作区”下方的选项卡中,除了“基本信息”还有“数值分析”,里面可以选择多种绘制多种曲线示意图,曲线类型大致分为3种:累计沉降曲线、沉降示意曲线以及监测点点位图,要说明的是收敛监测也属于单一变量的,其预测方式及方法与沉降监测一致。下图5.6为期沉降量示意图,图5.7为累计沉降量示意图。

图5.6 期沉降量示意图

图5.7 监测点沉降示意图

Fig. 5.6 Period Settlement Diagram

Fig. 5.7 Monitoring Points Sedimentation

Diagram 6 小结

本文实现“地铁施工沉降监测与预报”系统的所有功能,并为每一个模块设计了相应的界面,实现了各模块间、开发语言间的数据传递;通过计算机语言的编写,实现了数据计算、粗差探测计等功能,尤其是在数据预测方面,将前文实验分析的结果实现在系统之中,使研究实现了实际应用的价值。

参考文献

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作者简介:李光(1957-),男,高级工程师,长期从事城市测量,变形监测工作。 电子邮箱:18944230@qq.com

第四篇:大型地铁站深基坑降水施工技术研究

大型地铁站深基坑降水施

工技术研究

摘 要:本文以某地铁站工程为例,详细介绍了在饱和淤泥质软土地层中如何进行深基坑降水施工,重点说明了该工程深基坑降水的措施和效果,以期对今后类似地下工程的施工具有一定的 参考 价值。关键词:地铁站;深基坑;降水

1, 前言

工程界习惯上将开挖深度超过6米的基坑列为深基坑。80年代以前我国深基坑工程较少,当时修建的多层和高层建筑的地下室多为一层,深度一般不超过5m,采用常规的 方法 进行降水和开挖困难不大。至80年代末期我国开始出现一些较深的基坑,在北方地区由于土质较好、地下水位低,已有10m以上的基坑;而在上海一带的软土地区,亦开始出现少量的两层地下室,开挖深度8m左右。

地铁工程建设首先面临的是车站深基坑工程,从80年

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代末至今,我国在深基坑工程的 研究 、设计、施工及监测等方面取得了长足的进步,研究、开发了一系列适应我国国情的设计方法与施工技术。在我国已取得数万平方米的超大型基坑及开挖20多米的深基坑设计与施工的成功经验。近年来我国随着 经济 和城市建设的迅速 发展 ,地下工程施工技术也有了飞速发展,地下连续墙、SO工法、水泥搅拌桩、旋喷桩等成熟施工工艺得到广泛运用,施工中使用了各种先进的大型施工机械,提高了施工效率,保证了施工质量和安全。但由于深基坑工程具有技术难度高、不可预见的因素多等特点,其安全可靠性不仅 影响 基坑工程本身,而且往往会影响周边环境。如设计、施工错误和不当,亦会带来严重的后果,因此要求我们不断 总结 施工经验,提高施工技术和管理水平。

2,工程背景

2.1 工程概况

某地铁站为地下二层岛式站,长166.6m,标准段宽17.2m,南、北端头井宽21.4m。东西两端(车站北侧)各有一个风道,南北两侧共有三个出入口。车站主体采用地下连续墙作基坑的围护结构。地下连续墙深:标准段26.5m,端头井

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28.0m;墙体厚度:标准段为0.6m,端头井为0.8m。它既是车站施工阶段的基坑围护结构挡土墙,又是车站使用阶段永久结构的一部分(与内衬墙一起作为永久性结构侧墙)。地下连续墙墙体间采用柔性接头,混凝土设计强度为C30,抗渗等级S8。车站主体东端II级基坑范围及两端头井内采用水泥搅拌桩抽条加固,基坑内加固范围为底板以下3m,基坑外大抗力被动区加固自顶板上1m至底板下1m。

2.2,地质情况及基本要求

根据地质勘察报告,本场地的地层情况按其水文地质特性,地下水类型可分为两类:潜水与承压水。

(1)潜水含水层

自地表以下至36.54m范围内第③一⑥层的土均为饱和的粘性土,其特性均为透水性很弱的地层,地下水位主要受大气降水、蒸发的影响而变化,水位在地表下1.25m左右。

(2)承压含水层

承压含水层主要由第⑤-2层粘质粉土与⑦-1层砂质粉

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土及第⑦-2层灰色粉砂组成,第⑤-2层粘质粉土为微承压含水层,其水头高度为地表以下5m左右,⑦-1层砂质粉土及第⑦-2层灰色粉砂为第一承压含水层,该层土的承压水头高度一般在地表以下4.9m左右。这两层土在本场地分布的深度约为地表以下22~44m范围内,局部地段两含水层连通。

根据基坑开挖及基础底板结构施工的要求,降水(压)要达到以下效果:通过降水及时疏通开挖范围内土层的地下水,使其得以固结,以提高土体强度和自稳性,防止开挖面土体失稳。降低下部承压水层的承压水水头,防止基坑底部土体隆起或突涌的发生,确保施工时基坑底板的稳定性。

3,基坑降水降压设计方案

3.1,降水(压)井布臵

以往地铁车站降压井的井位一般布臵在基坑的两侧(外侧),但由于该地铁站场地所限,场地南侧便道仅有4m宽,地下埋有污水管、雨水管等三根地下管道,布井的空间较小,且在管线附近不宜布井,易引起管线的沉降变形。而在场地北侧是车站的主要施工便道,吊车、挖机、车辆移动频繁。如果布臵在北侧,不仅井的数量要增加,而且难以保证井的

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完好性以致影响降水的正常进行。

鉴于上述因素,降压井布臵在基坑内偏南侧。但是降压井布臵在基坑内,在降水施工结束后必须采取有效的封井措施,并在施工过程中不能截割与碰击,对井管的保护要求较高。具体布臵为:坑内布臵5口降压井,坑外布臵2口观测井。采取真空深井井点降水方案,基坑内设15口 273降水井降潜水,单口井点的有效降水面积约为250m2,井点间距为15~16m。

3.2,降水(压)井构造与设计

(1)井口应高于地面以上0.50m,以防止地表污水渗入井内,采用优质粘土或水泥浆封闭,其深度不小于4.0m,保证管内真空度达到要求。

(2)降水井成孔孔径 500mm,降压井成孔孔径 550mm,降水井与降压井的井壁管均采用直径 250mm的焊接钢管。

(3)降水井与降压井均采用桥式滤水管,滤水管外均包一层30目~40目的尼龙网,滤水管的直径与井壁管的直径相同。降水、降压井的滤水管位臵均根据各井位对应的地质剖

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面来设计:降水井设2段滤水管,长3m和4m,分别设于基坑底以上第④层土和基坑下第⑤层土中;降压井的滤水管布臵在第⑤-2层(微承压含水层)与⑦-1层(承压含水层)中。

(4)沉淀管主要起到过滤器不致因井内沉砂堵塞而 影响 进水的作用。沉淀管接在滤水管底部,直径与滤水管相同,长1.00m,沉淀管底口用铁板封死:根据本场地的地层情况,降水井的深度不宜超过⑤-2层的顶面深度,为了确保降水井底部滤水管的长度,主体结构内的降水井均不设沉淀管,降压井设沉淀管。

(5)采用洁净的粗砂从井底向上至地表以下4.0m,于井管与孔壁之间的空隙均匀围填。采用颗粒磨圆度较好的粗砂,从井底向上至滤水管顶部以上2.0~4.0m围填。

(6)在降水(压)井粗砂的围填面以上采用优质粘土围填至地表并夯实,将降水井管口密封保证不漏气。降压井封井采取在井管内先填瓜子片碎石,然后注浆再灌注混凝土的封堵 方法 。

3.3,主要施工工艺及控制措施

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3.3.1,降水井注意事项

(1)严格密封降水并井管,保证真空管路系统在土方开挖前真空度达到-0.06Mpa以上,土方开挖过程中,真空度会有所下降,但须控制在-0.03MPa以上。

(2)降水井随着基坑开挖,暴露井管随时割除封堵。为方便挖掘机在基坑内作业,井管随着土方开挖而分段割除,并用粘土回填密实,保证有足够抽水能力的真空度。

3.3.2,降压井注意事项

(1)基坑开挖阶段:根据基坑不同部位在不同开挖深度分别 计算 需降低承压含水层的承压水水头高度。由基坑底板的稳定条件:基坑底板至承压含水层顶板间的土压力应大于承压水的顶托力,计算得基坑开挖阶段承压水位需降低值根据计算,在基坑的不同部位开挖到危险深度时,应开启相应部位的降压井进行抽水,并及时观测相邻部位停抽井的实测水位深度(即需降承压水的水头高度)来调整是否需增开相邻部位的降压井。

(2)主体结构施工阶段:上体结构底板混凝土浇筑完

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成并达到相应强度后,底板与地下墙连成整体共同作用,其抗剪强度和抗弯强度经验算能够满足大于下伏承压水顶托力的要求,故主体底板浇筑完成并达到相应强度后可停止降承压水。

4,结论

本工程采用降水、降压井结合地质条件,运用真空及多段滤管等措施,比较好的处理了淤泥质粘性土渗透系数低及局部地层缺失后的微承压水与承压水联合作用的难题。在降水过程中可以发现土体空隙中的自由水一般在30天内基本被抽出,且前期抽出量大,后期抽出量小。降压井抽水可明显看出承压水补给量很大,必须使降压井的影响半径足够,并保持一定的抽水速度,来保证整个基坑底板的稳定。

参考 文献

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[3]二滩水电开发有限责任公司.岩土工程安全监测手册[M].北京: 中国 水利水电出版社,1999 9

第五篇:地铁施工方法

1、明挖法

明挖法是指挖开地面,由上向下开挖土石方至设计标高后,自基底由下向上顺作施工,完成隧道主体结构,最后回填基坑或恢复地面的施工方法。 明挖法是各国地下铁道施工的首选方法,在地面交通和环境允许的地方通常采用明挖法施工。浅埋地铁车站和区间隧道经常采用明挖法,明挖法施工属于深基坑工程技术。由于地铁工程一般位于建筑物密集的城区,因此深基坑工程的主要技术难点在于对基坑周围原状十的保护,防止地表沉降,减少对既有建筑物的影响。明挖法的优点是施工技术简单、快速、经济,常被作为首选方案。但其缺点也是明显的,如阻断交通时间较长,噪声与震动等对环境的影响。

明挖法施工程序一般可以分为4大步:维护结构施工→内部土方开挖→工程结构施工→管线恢复及覆土,如图1.上海地铁M8线黄兴路地铁车站位于上海市控江路、靖宇路交叉口东侧的控江路中心线下。该车站为地下2层岛式车站,长166.6 m,标准段宽17.2 m,南、北端头井宽21.4 m.标准段为单柱双跨钢筋混凝土结构,端头井部分为双柱双跨结构,共有2个风井及3个出人口。车站主体采用地下连续墙作为基坑的维护结构,地下连续墙在标准段深26.8m.墙体厚0.6m.车站出人口、风井采用SMW桩作为基坑的维护结构。

2、盖挖法

盖挖法是由地面向下开挖至一定深度后,将顶部封闭,其余的下部工程在封闭的顶盖下进行施工。主体结构可以顺作,也可以逆作。 在城市繁忙地带修建地铁车站时,往往占用道路,影响交通当地铁车站设在主干道上,而交通不能中断,且需要确保一定交通流量要求时,可选用盖挖法。 2.1盖挖顺作法

盖挖顺作法是在地表作业完成挡土结构后,以定型的预制标准覆萧结构(包括纵、横梁和路面板)置于挡土结构上维持交通,往下反复进行开挖和加设横撑,直至设计标高。依序由下而上,施工主体结构和防水措施,回填土并恢复管线路或埋设新的管线路。最后,视需要拆除挡上结构外露部分并恢复道路。施工顺序如图2.

在道路交通不能长期中断的情况下修建车站主体时,可考虑采用盖挖顺作法。 工程实例:深圳地铁一期工程华强路站位于深圳市最繁华的深南中路与华强路交叉口西侧,深南中路行车道下。该地区市政道路密集,车流量大,最高车流量达3865辆/h.车站主体为单柱双层双跨结构,车站全长224.3 m,标准断面宽18.9 m,基坑深约18.9 m,西端盾构并处宽22.5 m,基坑深约18.7 m.南侧绿地内东西端各布置一个风道。主体结构施工工期为2年,其中围护结构及临时路面施工期为7个月。为保证深南中路在地铁站施工期间的正常行车,该路段主体结构施工采用盖挖顺作法施工方案。 2.2 盖挖逆作法

盖挖逆作法是先在地表面向下做基坑的维护结构和中间桩柱,和盖挖顺作法一样,基坑维护结构多采用地下连续墙或帷幕桩,中间支撑多利用主体结构本身的中间立柱以降低工程造价。随后即可开挖表层土体至主体结构顶板地面标高,利用未开挖的土体作为土模浇筑顶板。顶板可以作为一道强有力的横撑,以防止维护结构向基坑内变形,待回填土后将道路复原,恢复交通。以后的工作都是在顶板覆盖下进行,即自上而下逐层开挖并建造主体结构直至底板,如图3.

如果开挖面积较大、覆土较浅、周围沿线建筑物过于靠近,为尽量防止因开挖基坑而引起临近建筑物的沉陷,或需及早恢复路面交通,但又缺乏定型覆盖结构,常采用盖挖逆作法施工。 工程实例:南京地铁南北线一期工程的区间隧道在地质条件和周围环境允许的情况下,以造价、工期、安全为目标,经过分析、比较,选择了全线区间施工方法。其中,三山街站,位于秦淮河古河道部位,位于粉土、粉细砂、淤泥质粘土土层中。因为是第1个车站,又位于十字路口,因此采用地下连续墙作围护结构。除人口结构采用顺作法外,其余均为盖挖逆作法。 2.3 盖挖半逆作法

盖挖半逆作法与逆作法的区别仅在于顶板完成及恢复路面后,向下挖土至设计标高后先浇筑底板,再依次向上逐层浇筑侧墙、楼板。在半逆作法施工中,一般都必须设置横撑并施加预应力,如图4.

3、暗挖法暗挖法是在特定条件下,不挖开地面,全部在地下进行开挖和修筑衬砌结构的隧道施工力一法。暗挖法主要包括:钻爆法、盾构法、掘进机法、浅埋暗挖法、顶管法、沉管法等。其中尤以浅埋暗挖法和盾构法应用较为广泛,因此,本文着重介绍这两种方法。 3.1浅埋暗挖法(浅埋矿山法)

浅埋暗挖法即松散地层的新奥法施工,新奥法是充分利用围岩的自承能力和开挖面的空间约束作用,采用锚杆和喷射混凝土为主要支护手段,对围岩进行加固,约束围岩的松弛和变形,并通过对围岩和支护的量测、监控,指导地下工程的设计施工。浅埋暗挖法是针对埋置深度较浅、松散不稳定的上层和软弱破碎岩层施工而提出来的,如深圳地铁区间隧道大部分采用了浅埋暗挖法施工。

浅埋暗挖法的施工技术特点:围岩变形波及地表;要求刚性支护或地层改良;通过试验段来指导设计和施工。

浅埋暗挖法施工隧道时,应根据工程特点、围岩情况、环境要求以及施工单位的自身条件等,选择适宜的开挖方法及掘进方式。施工中区间隧道常用的开挖方法是台阶法、CRD工法、眼镜工法等;城市地铁车站、地下停车场等多跨隧道多采用柱洞法测洞法或中洞法等工法施工。 地下铁道是在城市区域内施工,对地表沉降的控制要求比较严格,所以更要强调地层的预支护和预加固,所采用的施工方法有超前小导管预注浆、开挖面深孔注浆、管棚超前支护。浅埋暗挖法的施工工艺可以概括为“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测”18个字,其工艺流程见图5.

工程实例:北京地铁东单车站东南风道与车站主体结构正交,北侧在长安街下,中部及南侧穿过居民区,风道全长43.4 m.采用浅埋暗挖洞桩法施工,在基本维持环境原状条件的情况下从地面居民生活区和人防设施下面顺利通过。 3.2盾构法

修建地铁随道盾构法施工是以盾构这种施工机械在地面以下暗挖隧道的一种施工方法。盾构(shield )是一个既可以支承地层压力又可以在地层中推进的活动钢筒结构。钢筒的前端设置有支撑和开挖土体的装置,钢筒的中段安装有顶进所需的千斤顶;钢筒的尾部可以拼装预制或现浇隧道衬砌环。盾构每推进一环距离,就在盾尾支护下拼装(或现浇)一环衬砌,并向衬砌环外围的空隙中压注水泥砂浆,以防止隧道及地面下沉。盾构推进的反力由衬砌环承担。盾构施工前应先修建一竖井,在竖井内安装盾构,盾构开挖出的土体由竖井通道送出地面。盾构法施工工艺见下图6所示。

按盾构断面形状不同可将其分为:圆形、拱形、矩形、马蹄形4种。圆形因其抵抗地层中的土压力和水压力较好,衬砌拼装简便,可采用通用构件,易于更换,因而应用较为广泛;按开挖方式不同可将盾构分为:手工挖掘式、半机械挖掘式和机械挖掘式3种;按盾构前部构造不同可将盾构分为:敞胸式和闭胸式2种;按排除地下水与稳定开挖面的方式不同可将盾构分为:人工井点降水、泥水加压、土压平衡式,局部气压盾构,全气压盾构等。

4、沉管法

沉管法是将隧道管段分段预制,分段两端设临时止水头部,然后浮运至隧道轴线处,沉放在预先挖好的地槽内,完成管段间的水下连接,移去临时止水头部,回填基槽保护沉管,铺设隧道内部设施,从而形成一个完整的水下通道。

沉管隧道对地基要求较低,特别适用于软土地基、河床或海岸较浅,易于水上疏浚设施进行基槽开外的工程特点。由于其埋深小,包括连接段在内的隧道线路总长较采用暗挖法和盾构法修建的隧道明显缩短。沉管断面形状可圆可方,选择灵活。基槽开挖、管段预制、浮运沉放和内部铺装等各工序可平行作业,彼此干扰相对较少,并且管段预制质量容易控制。基于上述的优点,在大江、大河等宽阔水域下构筑隧道,沉管法称为最经济的水下穿越方案。

按照管身材料,沉管隧道可分为2类:钢壳沉管隧道(有可分为单层钢壳隧道和双层钢壳隧道)和钢筋馄凝土沉管隧道。钢壳沉管隧道在北美采用的较多,而钢筋混凝土沉管隧道则在欧亚采用较多。 沉管隧道施工主要工序:管节预制→基槽开挖→管段浮运和沉放→对接作业→内部装饰。 上程实例:广一州珠江隧道是我国第一条公路与地铁合用的越江隧道,公路隧道全长1 238.5 m.河中段隧道埋置在河床下。不影响水面通航,河中沉管段全长457 m.该沉管为多孔矩形钢筋混凝土结构,其中包括两个双车道机动车孔、一个地铁孔、一个电缆管廊。沉管断面为典型矩形断面,外形尺寸为33 mx7.956 m(宽x高),底板厚1.2 m、顶板厚1.0 m,两外侧墙分别为0.7 m和0.55 m、最长管节的混凝土量达12 000砰。管段的基底坐落在河床的风化花岗岩层上。开槽时采用了炸礁施工。基础处理采用灌砂法。

5、混合法

可以根据地铁隧道的实际情况,在地铁隧道的施工过程中采用以上2种或2种以上的方法同时使用,称其为混合法。 工程实例:北京地铁东四站位于朝阳门内大街与东四南大街交叉日上,处于繁华的市中心,有多路公交车经过。车站主体顺东四南大街,呈南北走向,东四南大街规划道路红线宽70 m,现状路宽为22 m,朝内大街已改造完,道路红线宽60 m,两方向客流均衡,交通十分繁忙;且远期六号线顺朝内大街,呈东西走向,在此站换乘。本车站两端为明挖段,结构形式为3层三跨框架结构;中间为暗挖段,结构形式为单层三拱两柱结构。车站总长度197 m,暗挖段长为96.80 m,明挖段长为100. 20m。

6、结束语

随着我国地下铁道建设事业的发展,原有的施工技术不断地发展与提高的同时,新的施工方法也被应用到施工当中,施工技术水平得到不断提升,其中有些施工技术已经达到世界先进水平。另外,由于城市交通流量的增加导致城市道路已拥挤不堪,加上城市环境的要求越来越严格,城市内封路施工已不现实了。因此,暗挖技术,如盾构法、浅埋暗挖法将是今后研究和实践的主攻方向。

参考文献

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5、谈一评。深圳华强路地铁站盖挖顺作法施工。地下工程,2002

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