洞桩法

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。
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)
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。
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
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。
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
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）。
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
10000
10000
10000
10000
10000
10000
10000
10000
10000
10000
10000
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。
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
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。
1）正台阶法
第一步：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
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
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。
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
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。
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பைடு நூலகம்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。
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。
10000 10000 10000 10000 10000 10000 10000 10000 10000 10000 10000 10000 7000
3
2
2
2
4050
10000
10000
10000
10000
10000
10000
10000
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。
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
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）。
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
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。
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。
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。