地铁工程洞桩法施工工艺工法

地铁工程洞桩法施工工艺工法

1 前言

1.1工艺工法概况

洞桩法是在传统浅埋暗挖基础上创新吸收盖挖法的技术成果而形成的一种新工法，又称caven-pba工法。随着我国地铁施工技术的发展，在城市地铁施工中得到广泛的应用。又因为盖挖法分为盖挖逆作法和盖挖顺作法两种施工方法，所以洞桩法也分为洞桩逆作法和洞桩顺作法。

1.2工艺原理

将明挖框架结构施工方法和盖挖法进行有机结合，即地面不具备施工基坑围护结构条件时，在施工过程中,首先开挖小导洞并在导洞里施作围护钻孔边桩,施工两排桩之间的拱顶结构（桩顶纵梁）,使围护桩、桩顶纵梁、拱顶共同构成桩、梁、拱支撑框架体系,承受施工过程的外部荷载;然后在拱顶和边桩保护下,逐层向下开挖,施工内部结构,最终形成由外层边桩、拱顶初期支护(又称临时支护)和内层二次衬砌组合而成的永久承载体系。

2 工艺工法特点

2.1 优点

2.1.1在非强透水地层中，将有水地层的施工变为无水、少水施工，避免因长期大量降水引起的地表沉降和费用增大，有利于保护地下水资源和降低施工措施费。

2.1.2以桩作支护，稳妥、安全，也利于控制地层沉降对初期支

护的刚度弱化。

2.1.3拆除临时工程量相对较少、结构受力条件也好，相对经济合理。

2.1.4 对结构层数限制少，对保护暗挖结构附近的地下构筑物和周边建筑物的安全有利。

2.1.5在桩、梁、拱承载体系形成后，有较大的施工空间，便于机械化作业，从而加快进度。

2.1.6在水位线以上的地层中开设的导洞内施工孔桩，利用其“排桩效应”对两侧土体起到了支挡作用，可减少因流沙、地下水带来的施工安全隐患。

2.2 缺点

2.2.1 工序转换复杂，容易引起二次或多次沉降，且增加施工工期。

2.2.2各个工序的衔接不当会增加塌方的危险。

2.2.3 结构施工缝较多，防水及施工缝处理要求高。

3 适用范围

适合地面交通难以导改、周边建筑物和管线密集，拆改移代价大、受环境条件限制无法进行明挖施工的地下结构工程。

4 主要引用标准

4.1《地铁设计规范》（GB50157）

4.2《地下铁道工程施工及验收规范》（GB50299）

4.3《地铁混凝土技术规范》（DB2101/TJ05）

4.4《建筑基坑支护技术规范》（JGJ120）

4.5《地下铁道、轻轨交通工程测量规范》（GB50308）

5 施工方法

利用车站明挖段和竖井进入主体施工横通道后，首先开挖下层导洞，下层导洞进尺8～10米后开挖上层导洞，导洞采用台阶法施工。下层导洞开挖30米后，由下层边导洞开设马头门向中导洞开挖横通道。下层导洞贯通后在下层边导洞内施工边桩基础，同时在下层中导洞施工底纵梁、在横通道内施工混凝土横向基础。然后跳桩开挖边桩和钢管柱人工挖孔桩，施作边桩和钢管柱，接着分段施工边桩冠梁和顶纵梁，边桩冠梁和顶纵梁完成后及时回填背后混凝土。然后进行初支扣拱施工，扣拱过程中设临时中隔壁和中隔板。初支扣拱完成后破除临时中隔壁和中隔板，施工二衬拱部结构，洞桩法施工完成。

6 工艺流程及操作要点

6.1施工工艺流程

6.2操作要点

6.2.1

6.2.2 导洞施工流程图

图2 下层导洞施工工艺流程图不合格

6.2.3导洞操作要点

1．施工中必须严格遵循“管超前，严注浆，短进尺，强支护，快封闭，勤量测”的原则，导洞施工顺序为先施工下导洞再施工上导洞，先施工边导洞再施工中导洞，上下导洞、左右导洞控制步距8～10m避免群洞效应，下层导洞横通道在导洞超前20m后方可进行开挖施工。

2．洞桩法暗挖车站导洞及横通道主要有采用4种截面，均为圆拱直墙式。其中上层3个导洞和下层导洞的2个边导洞均为A型导洞断面尺寸为4.1m×5.1m；下层导洞中导洞为B、C型导洞断面尺寸为4.6m ×5.1m、4.6m×6.5m；下层导洞横通道为F型导洞断面尺寸为3m×2.7m。

型导洞

图3 导洞截面图

6.2.4横通道马头门施工方法

破洞门→开槽→架立拱架→喷射混凝土 6.2.5人工挖孔桩

1．施工工艺流程图：以下为单根挖孔桩的施工工艺流程图。（见图 5）

图4 人工挖孔桩流程图2．测量定位。

3．开孔、开挖施工。

6.2.6桩顶冠梁

1清理桩头

2 地面找平

3支架模板

预埋

表3 人工挖孔桩允许偏差表

4 冠梁钢筋的绑扎

5冠梁混凝土的灌注

施工流程见下图。

6.2.7桩间喷射混凝土

1．前的准备要求：对开挖出的暴露面按照测量放样定出的基准面进行人工修坡，在桩体上植入φ12架立钢筋对钢筋网片进行定位。植入的架立钢筋同时作为控制喷射混凝土厚度的标志。

2．喷射混凝土作业分段分片进行。喷射作业自下而上。一次喷射厚度根据喷射部位和设计厚度而定，后喷一层应在先喷一层凝固后进行。

3．两次喷混凝土作业应留一定的时间间隔，为使施工搭接方便，每层下部30cm暂不喷射，并做45°的斜面形状。每次喷混凝土完毕后，及时检查厚度，若厚度不够需进行补喷达到设计厚度，禁止将回弹料做为喷射料使用。

6.2.8超前小导管及注浆

地铁开挖超前支护采用Φ42热轧无缝钢管注浆加固开挖面，保证开挖安全。

1．施工步骤

画出小导管位置→打入小导管→连接注浆管→堵塞孔口空隙→

注浆→关闭导管口、拆除注浆系统。

2．施工方法及工艺流程

用人工锤击的方法将导管打入。个别不能打入的用风钻采用特制钻杆将小导管顶入，注浆泵注浆。

其工艺流程见下图。