洞桩法
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或将原设计小导洞施工时预留与大拱脚连接的钢筋改为连接板。
中间上层小导洞施工时预留节点做法
中间小导洞格栅加工时预留 330×280×10 钢板和 6 根Φ20 钢筋,钢板与小导 洞格栅主筋焊接;初支扣拱时钢板与扣拱格栅连接板焊接。
中间下层小导洞临时竖井横通道内施工放坡
下 层 中间 小导洞 标准 断面施工时与临时通道高差 为1.5m,为施工方便将临时 横通道两侧小导洞内标准格 栅做加高处理进行放坡。
施工技术。浅埋暗挖法施工强调预支护、及时支护,控制地面沉降。
台阶法
3 基本原则
十八字方针+无水开挖
十八字方针是施工经验的总结,它们是:
管超前,严注浆,短开挖,强支护,快封闭,勤测量。 采用降水或止水措施,保证在无水情况下施工。
1)管超前: 指采用超前导管注浆防护, 实际上就是采用超前预加固支 护的各种手段,提高工作面的 稳定性,防止围岩松弛和坍塌 。开挖之前施作,成孔方法有 锤击法、钻孔法、吹孔法等。
轨道交通工程施工技术交流
三、洞桩法之达官营站实例
北京城建集团轨道交通工程总承包部
3.1 工程概况
工程位置平面示意图
北
北
达官营站
地铁7号线是轨道交通线网中穿越北京南城地区东西向的骨干线 路,其西起北京西站,终点至焦化厂,线路全长 23.67 公里,共设 21 座车站。 达官营站为线路中间站,位于北京城区主干道广安门 外大街西段。
90m
10000 10000 10000 10000 4550 10000
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7000
达官营站上层小导洞形象进度图
结合工程场地条件, 4个竖井先后施工并进入小导洞开挖;单方 向开挖的相邻小导洞应错开1倍洞距以上且结合地层判定。
10000 10000 10000 10000 10000 10000 10000 10000 10000 10000 10000 10000 7000
3
2
2
2
4050
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10000
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10000
10000
4550
达官营站上层小导洞形象进度图
车站小导洞完成后及时在下层小导洞施作条基;之后施作边桩、钢管柱。 边桩与钢管柱均采用人孔挖孔的形式由上层小导洞向下开挖。
1#出入口
2#出入口
2#风亭
1#风亭
4#出入口
3#出入口
工程平面示意图
临时 竖井
临时 竖井
达官营站施工竖井及通道平面示意图 PBA法车站施工时,设置4个施工竖井及横通道;其中,以车站两端头风井及 风道做竖井、横通道,另设置2个临时施工竖井及通道。
3.2 周边环境复杂
国家话剧院 北京市工业设计院
遇到地质不良段的洞内处理方法
• • • • • •
1、加密小导管。 2、增加注浆量。 3、加密格栅。 4、半榀开挖。 5、深孔注浆地层加固。 6、临时停工。
3.7 条基、边桩及钢管柱施工
90m
94050
30m
4
边桩浇筑完成50根,挖 土完成70根
126999.999
4
4
3
3
钢管柱浇筑完成20根 2、3工区分界线 边桩浇筑完成50根,挖 土完成70根
2.2 PBA工法工序
顶纵梁 施工
顶纵梁 施工
边 桩 施 工
钢 管 柱 施 工
钢 管 柱 施 工
边 桩 施 工
底纵梁施工
纵向条基施工
底纵梁施工
纵向条基施工
横向小导洞施工 横向条基施工
为保证车站结构施工安全,车站结构必须尽快形成框架。首先 施工导洞(上4个、下4个或其他组合),接着在导洞内施工承载结 构和传力结构,包括条形基础、边桩、底纵梁、钢管柱、顶纵梁等, 然后由上至下逆作车站主体结构,包括拱顶的二次衬砌、站厅层、 站台层等,最后进行建筑装修和设备安装的施工。
5)快封闭: 在台阶法施工中,台阶长宜为2~3m,即“短台阶”。上下台阶应同步进行, 实现快速封闭。
6)勤量测: 对隧道施工过程进行经常性的量测。掌握施工动态,及时反馈信息,是浅埋 暗挖法施工成败的关键。
4 施工方法
浅埋暗挖法施工因掘进方式不同,可分为众多的具体施工方法,如全断面 法、正台阶法、环形开挖预留核心土法、单侧壁导坑法、双侧壁导坑法、中隔壁 法、交叉中隔壁法、中洞法、侧洞法、柱洞法等。
过 街 天 桥
42 路 公 交 总 站
加油站
远见国际公寓
华联商场
中设大厦
远见国际公寓与车站主体水平距离约 华联商场与车站主体水平距 38.0米。 离约32.0米。 中设大厦与车站主体 水平距离约44.0米。
达官营车站地下管线网密集,包括给水、污水、雨水、电信、电力、热力 、煤气等在内的数十条地下管线,纵横交错,非常复杂。对车站施工影响较大的 管线主要有φ1600的雨水管、1600×1800电力管沟、φ800雨水管、φ800污水管 、5000×3000热力方沟、φ600给水管等。
洞桩法 大断面车站工程
提 纲
一、浅埋暗挖法概述 二、洞桩法原理与工序 三、洞桩法之达官营站实例 四、洞桩法特点及分类 五、地铁工程的辅助工法
轨道交通工程施工技术交流
一、浅埋暗挖法概述
1 来由与概述
浅埋暗挖法,我国始于 20 世纪八十年代中期的铁路大秦线军都山双线隧道 。 1986 年—1987 年,在北京地铁复兴门折返线隧道施工中进行应用试验,随后 用此法修建了北京地铁 1号线西单三跨双层车站。九十年代初,北京地铁 1 号线 中段复(兴门)—八(王坟)线全面应用此法,修建了十公里区间隧道和天安 门西、王府井、东单等三座车站。
3.1 工程概况
北京地铁7号线达官营站,为地下二层三跨岛式站台车站,地下一层为站厅 层,地下二层为站台层。车站全长235.800m,主体建筑面积10828 m2;附属结构 有 4 座出入口, 2 组风亭、风道,风道建筑面积 2840.8 m2 ,出入口建筑面积 2824.2 m2,总建筑面积16493 m2(不含地面建筑面积)。
两侧上层小导洞施工时设计预留节点做法1
扣拱时 焊接
扣拱时 焊接
预留钢板与4 根钢筋点焊
两侧小导洞格栅加工时预留 330×330×10 钢板和 4 根Φ22 钢筋,钢筋与钢板 点焊,预留钢筋与后期施工大拱脚扣拱时格栅焊接;钢板与初支扣拱时格栅连接 板焊接。
两侧上层小导洞施工时拟优化节点做法2
焊接改 为连接 板 增加钢板与 钢筋栽焊 焊接改为连 接板
人工挖孔施工方案
人工挖孔桩施工分组施作,每小组2~3人;采用跳桩施工,隔3挖1,施工顺序 见下图。
围护桩施工顺序示意图
大于20cm 20cm
护壁模板示意图
挖孔桩护壁示意图
施工顺序
1.测量放线 2.开挖第一节桩孔土方 3.绑扎钢筋、支护壁模板
4.第一节护壁及孔口圈梁混凝 土浇筑
5. 架设垂直提升架
北京地铁复兴门折返线隧道
这种施工方法具有灵活多变、不拆迁、不扰民、不影响交通、不破坏环境等
突出优点,非常适合中国国情。所以,该方法很快在全国地铁建设中得到广 泛应用。
浅埋暗挖施工方法已确定为国家级工法,总体达到了国际领先水平。
2 基本原理
浅埋暗挖法是基于新奥法(NATM)的基本原理,针对城市地下工程的特点 ,在第四纪软土中开创出的新方法 。隧道开挖前,采取土体加固辅助措施,提 高地层自稳能力。隧道开挖时,利用围岩短暂自稳能力适时封闭支护,使围岩与 支护体共同作用,承担土层与施工期间的全部荷载。最后,在初期支护保护下施 做防水层和二衬混凝土,形成复合衬砌 结构,承担使用荷载。这是一种综合的
洞桩法(“PBA”)的原理就是将传统的地面框架结构施工方法和暗挖法进行 有机结合,即在地面上不具备施工基坑围护结构条件时,改在地下提前暗挖好的导 洞内施作围护边桩、中柱、底梁和顶梁、顶拱,共同构成桩、梁、拱支撑框架体 系,承受施工过程的外部荷载,然后在顶拱和边桩的保护下,逐层向下开挖土体,施 工内部结构,最终形成由外层边桩及顶拱初期支护和内层二次衬砌组合而成的永 久承载体系。 (PBA 即为桩Pile、梁Beam、拱Arc 三个英文字母的简称)
1)正台阶法
第பைடு நூலகம்步:拱部超前注浆小导管施工
第二步:上断面环形开挖留核心土
第四步:铺设防水板,由下至上模筑二衬
第三步:下断面开挖
2)中隔壁法(CD法)
上台阶 核心土
上台阶 核心土
下台阶
上台阶 核心土
3〉交叉中隔壁法(CRD法)
第一步:左上断面开挖
第二步:左下断面开挖
第三步:右上断面开挖
第六步:满铺防水层,隧
3.4 降水施工
鉴于地层渗透系数大、暗挖需无水作业,经计算与抽水试验检验后,设降水井 共计149眼。
鉴于砂卵石地层降水井无法采用正反 循环钻机成孔,而采用冲击钻则噪音大 、污染环境等;研制并采用风动潜孔锤 成孔。成井速度快、质量好。
3.5 竖井与横通道施工
竖井及横通道施工的关键在于竖井、各层横通道的紧密结合。竖井施工时通 道马头门提前注浆加固,马头门最好用工字钢制作一道环梁,准确定位分段暗置 于竖井格栅内。竖井分层开挖,分层封底,分层进行通道开挖。 上、下层横通道分别开设马头门进行车站上、下层小导洞施工。
超前小导管打设
2)严注浆: 在超前预支护后,立即进行压 注水泥或其它化学浆液,填充围岩 空隙,使隧道周围形成一个具有一 定强度的结构体,以增强围岩的自 稳能力。
3)短开挖: 即限制1次进尺的长度,减少对围岩的松弛。以1-1.5D开挖洞径为宜。
4)强支护: 在浅埋的松软地层中施工,初期支护必须十分牢固,具有较大的刚度,以控 制开挖土体变形。多采用喷射混凝土+钢格栅或型钢的组合。
马头门破除施工
格栅加密
通道施工时,对小导洞周边横通道的格栅进行加密,破除时在小导洞两侧 形成立柱;马头门处注浆加固,采用DN25×2.75的超前小导管。
小导洞初支循环施工
马头门破除后,小导洞上下台阶错距3~5m,格栅间距500mm,各导洞错开10m 进行初支循环施工,直至贯通。贯通之前5m用洛阳铲超前挖孔埋设Φ100PVC管进 行贯通测量,确认无误后进行贯通。
4)采用导管灌注泵送微膨胀混凝土。
3.8 梁柱体系、大拱角施工
桩及钢管柱安装完成后,需立即施做桩顶冠梁、顶纵梁及大拱角,使得边桩 与冠梁形成整体的侧向支护体系,钢管柱与顶纵梁、底纵梁形成竖向的受力体 系,为后续初支扣拱开挖提供条件。
施工顺序
6.开挖第二节土方 7.绑扎钢筋、支护壁模板 8.浇筑第二节护壁混凝土
9.继续逐节开挖至设计标高
10.验孔 11.安装钢筋笼 12.经验收合格后浇筑混凝土
钢管柱施工
钢管柱长度约10m,洞内施工难度大,其工艺流程 有:厂内分节加工、测量定位、洞内运输、拼装连 接、就位固定以及柱内混凝土浇筑。 1)施工底纵梁时,确定钢管柱基础的中心位置,预 埋钢管柱定位杆、调平基板。 2)洞内运输采用拖车或炮车,并在相应位置的小导 洞顶部设置吊装挂钩。 3)钢管分节吊装,各节之间采用高强螺栓连接。柱 下端与底纵梁预留调平基板连接,上端用设在柱上 的定位器定位。
道拱墙二次衬砌
第五步:隧道仰拱防水层
铺设及模筑二衬
第四步:右下断面开挖
4〉双侧壁导洞法(眼镜法)
第一步
第二步
第三步
第四步
第五步
第六步
5〉侧洞法
第一步
第二步
第三步
第四步
第五步
第六步
第七步
第八步
6〉中洞法
7〉洞桩法
轨道交通工程施工技术交流
二、洞桩法原理与工序
北京城建集团轨道交通工程总承包部
2.1 概述
暗挖竖井设置抓斗式龙门架,并经过了特种设备检验机构的检 验,逐个投入使用。竖井、横通道使用钢格栅工前需进行预拼。
3.6 小导洞开挖
94050
126999.999
4
90m 1号导洞 90m 2号导洞
90m 3号导洞
4
60m
4
3
3
50m
90m 60m
3
2
2
2
4号导洞
4050 10000 10000 10000 10000 10000
3.3 地质水文情况
1
1
1 2
3
人工填土层
5
1
1
1
1
1
1 2
1
3
2
2
5
中粗砂
2
3
5
卵石层
5
水位线,水位标高22.55 ,位于底板之上约3m。
2
5
2
5
5
5
7 7 7 7 14 1 14 1
1
7 7 14
1
7
沉积岩
14 1
14 1
14 1
工程范围内自上而下可分为人工填土层、新近沉积层、第四纪晚更新世纪冲击 层及第三系岩层共四大类,主体结构主要穿越新近沉积的粉细砂②3层、卵石层 ②5及第四纪晚更新世冲洪积的卵石层⑤、中粗砂层⑤1、卵石层7、中粗砂层71 ,开挖范围内地下水位于卵石 7层,透水性好,静止水位标高17.15~18.47m(水 位埋深24.60~27.50m)。