新型“PBA”洞桩法施工技术
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垂直度检测——调垂机安装钢管柱后通过传感器检测垂直度
对钢 管柱 安装 下放 进行 多点 全姿 态进 行检 测调 控
垂直度、水平位置偏差均满足设计要求
北京城市快轨建设管理有限公司
Beijing Urban Rapid Transit Development Co.,Ltd
三、新技术的显著特点与应用效果 3、文明环保
采用超声波进行检验机械成孔后的垂直度、孔径、孔深、沉渣厚度。目前
我标段边桩垂直度检测成孔 20m偏差在5cm范围内；孔径、孔深及沉渣厚度均满 足设计要求。
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三、新技术的显著特点与应用效果 2、质量可控
通过模拟泥水盾构泥浆分离系统的原理，对分离系统进行深化 设计，使该泥浆分离系统符合钻机及暗挖车站现场实际要求。
北京城市快轨建设管理有限公司
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三、新技术的显著特点与应用效果 3、文明环保
地下水资源保护
16号线在施工程降水数据： 采用传统8导洞施工的肖家河车站、玉渊潭东门站、甘家口站为例，日降水量为 5万方，施工降水周期按20个月计算，总降水量可能达到2500~3000万方。 采用新型洞桩法，施工降水周期仅为5个月，总降水量可能在600~800万方，仅 为前者的1/4。 单个车站初步估算可节约地下水资源约2000万方。
Beijing Urban Rapid Transit Development Co.,Ltd
一、传统“PBA”洞桩法
8导洞
缺点：（1）地下水位较高时，下层导洞的开挖支护与沉降控制问题
（2）中桩下底纵梁较窄，软弱地层中，地基承载力问题； （3）逆作开挖落底时，侧壁桩的水平位移问题，需增加横通道和横梁；
北京城市快轨建设管理有限公司
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汇报完毕！
谢谢！
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4导洞
北京城市快轨建设管理有限公司
Beijing Urban Rapid Transit Development Co.,Ltd
二、新型“PBA”洞桩法
1、第四代履带式液压大功率钻机
钻机技术参数 型号 钻机尺寸 钻机重量（kg） 最大钻深 钻孔直径 配套动力 KYZ10-150 行进：5930×2300×2740 工作：5930×2300×4100 14000 150m 600-3000mm 130~170kW
成孔
合计
总费用约减少1600+600+400-700=1900万元
北京城市快轨建设管理有限公司
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四、技术展望
1、在狭小作业空间内，继续深入研究小体型大功率的钻孔机 具，以适应超大直径、复杂地层（包括硬岩地层）；可以拓宽到 加固、托换及洞内降水井施作等领域。 2、以洞桩为基础，形成地下综合止水帷幕体系，更进一步的 节约水资源。目前已在16号线万泉河桥站开始进行工艺试验。
40
20
下 层 导 洞
66mm
导洞
50mm
30mm
扣拱 导洞
10mm 20mm
0 15号线学院路站（上4下4导洞） 15号线清华东站（上3下3导洞）
16号线二里沟站（上5导洞）
北京城市快轨建设管理有限公司
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三、新技术的显著特点与应用效果 2、质量可控
20个月 降水周期 5个月 5个月 降水周期缩短75%
传统8导洞施工降水周期约20个月。采用4导洞新型洞桩法，施工降水周期仅为5个月。仅为原来 的1/4，约减少600万。
中桩护壁 形式
钢筋混凝土
钢护筒
无
护筒减少100%
取消钢护筒约490t；共节约400万元
边桩1m，挖孔深度10m 边桩1m，钻孔深度22m 边桩费用增加约700万元。
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6导洞
一、传统“PBA”洞桩法
缺点：（1）大直径中桩的整体进度 缓慢； （2）定位器处桩体的结合质 量很难验证；
钢护筒
（3）在12米深的钢护筒内
，人工凿除超灌混凝土，而 后安装定位器。孔内作业环 境恶劣、安装进度缓慢。
北京城市快轨建设管理有限公司
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成孔时间
钢管柱安装时间
三、新技术的显著特点与应用效果 5、经济
项目 传统8导洞 双层导洞 传统4导洞 单层导洞 新型“PBA”洞桩法 单层导洞 备注 导洞减少50%
导洞数量 以标准的暗挖车站为例，车站长约为250m，由传统的上下八导洞减少为上四导洞；可以降低1600 万造价。
（4）降水周期长；且人工挖孔安全性较差。
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一、传统“PBA”洞桩法
缺点： （1）地下水位较高时的 下导洞开挖； （2）中桩下底纵梁较窄， 软弱地层中，地基承载力
问题。
（3）降水周期长；且人 工挖孔安全性较差。
72h（人工）
6h （人工）
14h（机械）
168h （人工安装定位器）
14h（机械）
6h （机械）
图例
新型“PBA”洞桩法 传统4导洞 传统8导洞
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200
采用传统 8/6 导洞的施工方法，成孔 采用人工挖孔，效率较慢。 采用传统 4 导洞的施工工艺，主要是 钢管柱定位器的处理及安装时间较长。 而新型“ PBA ”洞桩法将两种方法的 优势结合起来，工效大幅增加。
取消人工挖孔和孔内钢管柱定位安装,改善工人作业环境
取消人工挖孔
机 械 成 孔
取消人工安 装钢管柱
调 垂 机 安 装
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三、新技术的显著特点与应用效果 1、安全保障
通过减少导洞数量，有效控制地面沉降
——研制了卵石地层的配套钻具
液压钻具：对超大粒径卵石地层， 可液压高频振动，冲击破碎漂石。
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二、新型“PBA”洞桩法
2、多功能套管调垂设备
调垂机技术参数 型号 尺寸 TC-900 行进：6630×2600×3000 工作：5500×2600×4800
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二、新型“PBA”洞桩法
新型“PBA”法施工视频
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三、新技术的显著特点与应用效果 1、安全保障
新型“PBA”洞桩法施工技术
北京城wk.baidu.com快轨建设管理有限公司
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一、传统“PBA”洞桩法工艺特点与待解决的问题
二、新型“PBA”洞桩法构筑技术（视频）
三、新工艺的显著特点与应用效果
四、技术展望
北京城市快轨建设管理有限公司
传统洞桩法：传统8导洞在西部地区地面最大沉降一般在80mm~100mm，在东部地区地面 最大沉降一般在100mm~150mm。 新型洞桩法：而采用新型4导洞洞桩法，地表理论沉降可控制在40~60mm。
140
132mm 扣拱 上 层 导 洞 16mm
120
100
80
50mm
80mm 扣拱 30mm
60
2500~3000
20个月
600~800
5个月
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三、新技术的显著特点与应用效果 4、高效
项目 传统8/6导洞
中柱桩基时间对比
传统4导洞 新型“PBA”洞桩法 备注
成孔时间
钢管柱安装 时间对比
对钢 管柱 安装 下放 进行 多点 全姿 态进 行检 测调 控
垂直度、水平位置偏差均满足设计要求
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三、新技术的显著特点与应用效果 3、文明环保
采用超声波进行检验机械成孔后的垂直度、孔径、孔深、沉渣厚度。目前
我标段边桩垂直度检测成孔 20m偏差在5cm范围内；孔径、孔深及沉渣厚度均满 足设计要求。
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三、新技术的显著特点与应用效果 2、质量可控
通过模拟泥水盾构泥浆分离系统的原理，对分离系统进行深化 设计，使该泥浆分离系统符合钻机及暗挖车站现场实际要求。
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三、新技术的显著特点与应用效果 3、文明环保
地下水资源保护
16号线在施工程降水数据： 采用传统8导洞施工的肖家河车站、玉渊潭东门站、甘家口站为例，日降水量为 5万方，施工降水周期按20个月计算，总降水量可能达到2500~3000万方。 采用新型洞桩法，施工降水周期仅为5个月，总降水量可能在600~800万方，仅 为前者的1/4。 单个车站初步估算可节约地下水资源约2000万方。
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一、传统“PBA”洞桩法
8导洞
缺点：（1）地下水位较高时，下层导洞的开挖支护与沉降控制问题
（2）中桩下底纵梁较窄，软弱地层中，地基承载力问题； （3）逆作开挖落底时，侧壁桩的水平位移问题，需增加横通道和横梁；
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4导洞
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二、新型“PBA”洞桩法
1、第四代履带式液压大功率钻机
钻机技术参数 型号 钻机尺寸 钻机重量（kg） 最大钻深 钻孔直径 配套动力 KYZ10-150 行进：5930×2300×2740 工作：5930×2300×4100 14000 150m 600-3000mm 130~170kW
成孔
合计
总费用约减少1600+600+400-700=1900万元
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四、技术展望
1、在狭小作业空间内，继续深入研究小体型大功率的钻孔机 具，以适应超大直径、复杂地层（包括硬岩地层）；可以拓宽到 加固、托换及洞内降水井施作等领域。 2、以洞桩为基础，形成地下综合止水帷幕体系，更进一步的 节约水资源。目前已在16号线万泉河桥站开始进行工艺试验。
40
20
下 层 导 洞
66mm
导洞
50mm
30mm
扣拱 导洞
10mm 20mm
0 15号线学院路站（上4下4导洞） 15号线清华东站（上3下3导洞）
16号线二里沟站（上5导洞）
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三、新技术的显著特点与应用效果 2、质量可控
20个月 降水周期 5个月 5个月 降水周期缩短75%
传统8导洞施工降水周期约20个月。采用4导洞新型洞桩法，施工降水周期仅为5个月。仅为原来 的1/4，约减少600万。
中桩护壁 形式
钢筋混凝土
钢护筒
无
护筒减少100%
取消钢护筒约490t；共节约400万元
边桩1m，挖孔深度10m 边桩1m，钻孔深度22m 边桩费用增加约700万元。
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6导洞
一、传统“PBA”洞桩法
缺点：（1）大直径中桩的整体进度 缓慢； （2）定位器处桩体的结合质 量很难验证；
钢护筒
（3）在12米深的钢护筒内
，人工凿除超灌混凝土，而 后安装定位器。孔内作业环 境恶劣、安装进度缓慢。
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成孔时间
钢管柱安装时间
三、新技术的显著特点与应用效果 5、经济
项目 传统8导洞 双层导洞 传统4导洞 单层导洞 新型“PBA”洞桩法 单层导洞 备注 导洞减少50%
导洞数量 以标准的暗挖车站为例，车站长约为250m，由传统的上下八导洞减少为上四导洞；可以降低1600 万造价。
（4）降水周期长；且人工挖孔安全性较差。
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一、传统“PBA”洞桩法
缺点： （1）地下水位较高时的 下导洞开挖； （2）中桩下底纵梁较窄， 软弱地层中，地基承载力
问题。
（3）降水周期长；且人 工挖孔安全性较差。
72h（人工）
6h （人工）
14h（机械）
168h （人工安装定位器）
14h（机械）
6h （机械）
图例
新型“PBA”洞桩法 传统4导洞 传统8导洞
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200
采用传统 8/6 导洞的施工方法，成孔 采用人工挖孔，效率较慢。 采用传统 4 导洞的施工工艺，主要是 钢管柱定位器的处理及安装时间较长。 而新型“ PBA ”洞桩法将两种方法的 优势结合起来，工效大幅增加。
取消人工挖孔和孔内钢管柱定位安装,改善工人作业环境
取消人工挖孔
机 械 成 孔
取消人工安 装钢管柱
调 垂 机 安 装
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三、新技术的显著特点与应用效果 1、安全保障
通过减少导洞数量，有效控制地面沉降
——研制了卵石地层的配套钻具
液压钻具：对超大粒径卵石地层， 可液压高频振动，冲击破碎漂石。
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二、新型“PBA”洞桩法
2、多功能套管调垂设备
调垂机技术参数 型号 尺寸 TC-900 行进：6630×2600×3000 工作：5500×2600×4800
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二、新型“PBA”洞桩法
新型“PBA”法施工视频
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三、新技术的显著特点与应用效果 1、安全保障
新型“PBA”洞桩法施工技术
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一、传统“PBA”洞桩法工艺特点与待解决的问题
二、新型“PBA”洞桩法构筑技术（视频）
三、新工艺的显著特点与应用效果
四、技术展望
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传统洞桩法：传统8导洞在西部地区地面最大沉降一般在80mm~100mm，在东部地区地面 最大沉降一般在100mm~150mm。 新型洞桩法：而采用新型4导洞洞桩法，地表理论沉降可控制在40~60mm。
140
132mm 扣拱 上 层 导 洞 16mm
120
100
80
50mm
80mm 扣拱 30mm
60
2500~3000
20个月
600~800
5个月
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三、新技术的显著特点与应用效果 4、高效
项目 传统8/6导洞
中柱桩基时间对比
传统4导洞 新型“PBA”洞桩法 备注
成孔时间
钢管柱安装 时间对比