地鐵施工介紹

1、地鐵施工概述地鐵施工概述v一、地鐵發(fā)展史v二、地鐵施工方法分類v三、地鐵施工技巧及注意事項(xiàng)一、地鐵發(fā)展史 一、世界地鐵發(fā)展概述 世界上首條地下鐵路系統(tǒng)是在1863年開通的倫敦大都會(huì)鐵路 。當(dāng)時(shí)電力尚未普及，所以即使是地下鐵路也只能用蒸汽機(jī)車。由于機(jī)車釋放出的廢氣對(duì)人體有害，所以當(dāng)時(shí)的隧道每隔一段距離便要有和地面打通的通風(fēng)槽。 到了1870年，倫敦開辦了第一條客運(yùn)的鉆挖式地下鐵，在倫敦塔附近越過泰晤士河。但這條鐵路并不算成功，在數(shù)月后便關(guān)閉。 現(xiàn)存最早的鉆挖式地下鐵路則在1890年開通，亦是倫敦，連接市中心與南部地區(qū)。最初鐵路的建造者 計(jì)劃使用類似纜車的推動(dòng)方法，但最后用了電力機(jī)車，使其成為第一

2、條電動(dòng)地下鐵。 法國(guó)巴黎的巴黎地鐵在1900年開通 亞洲最早的地下鐵路在日本東京，于1927年開通。土耳其伊斯坦布爾的第一條地鐵修建于1910年（隧道開挖于1875年，1910年以前使用馬車），但因該城市坐落在歐洲，因此沒有被算作亞洲第一條地鐵。 非洲最早的地下鐵路在埃及開羅，1987年開通。 中國(guó)大陸第一條地下鐵路是1969年開通的北京地鐵。 二、北京地鐵發(fā)展概述 北京地鐵始建于1965年7月1日，1969年10月1日第一條地鐵建成通車，使北京成為中國(guó)第一個(gè)擁有地鐵的城市。 一期工程于1965年7月1日開工，其線路沿長(zhǎng)安街自西向東貫穿北京市區(qū)，采用明挖填埋法施工。全長(zhǎng)23.6公里，設(shè)17座車

3、站和一座車輛段（古城車輛段）。北京地鐵二期工程始于1969年，其線路沿北京內(nèi)城城墻自建國(guó)門至復(fù)興門，呈倒U字型，設(shè)12座車站及太平湖車輛段，線路長(zhǎng)度為17.2公里。1981年9月15日，北京地鐵正式對(duì)外運(yùn)營(yíng)。 北京地鐵復(fù)八線于1992年6月24日開工建設(shè)，1999年9月28日通車試運(yùn)營(yíng)，2000年6月28日與一線全線貫通。 至今，北京地鐵已開通的線路包括1號(hào)線、2號(hào)線、13號(hào)線、八通線、5號(hào)線、10號(hào)線一期、8號(hào)線一期、4號(hào)線，在建線路有6 號(hào)線一期、 7 號(hào)線、 8 號(hào)線二期、 9 號(hào)線、 10 號(hào)線二期、 14 號(hào)線、15號(hào)線、大興線、亦莊線等。明挖法施工二、地鐵施工方法蓋挖法施工v隧道暗

4、挖施工工法v1、全斷面法v2、臺(tái)階法v3、中隔壁法v4、單側(cè)壁導(dǎo)洞法v5、雙側(cè)壁導(dǎo)洞法v6、樁柱法隧道暗挖法施工全斷面法v使用范圍：穩(wěn)定巖體中的單拱單線區(qū)間隧道。v主要施工方法：1、采用光面爆破或預(yù)裂爆破。 2、施工仰拱后根據(jù)設(shè)計(jì)做初期支護(hù)結(jié)構(gòu)或直接進(jìn)行二次襯砌施工。臺(tái)階法v使用范圍：穩(wěn)定巖體、土層及不穩(wěn)定巖體隧道。v主要施工方法：1、穩(wěn)定巖體：上臺(tái)階采用光面爆破，下臺(tái)階采用光面爆破下臺(tái)階采用預(yù)裂爆破。開挖后分別施做初期支護(hù)結(jié)構(gòu)。臺(tái)階留置長(zhǎng)度不大于5B或50m，下臺(tái)階開挖后適時(shí)施工仰拱。2、土層或不穩(wěn)定巖體：拱部開挖后及時(shí)施工初支，臺(tái)階根據(jù)地質(zhì)情況采用短臺(tái)階（1B1.5B）或超短臺(tái)階（35m）

5、開挖。中隔壁法v使用范圍：土層及不穩(wěn)定巖體單拱隧道。v主要施工方法：1、以臺(tái)階法為基礎(chǔ)，將上、下臺(tái)階各分為兩個(gè)洞體。2、分別開挖上臺(tái)階兩個(gè)洞體，并施工初期支護(hù)結(jié)構(gòu)。3、拱部初期支護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定后，再分別進(jìn)行下臺(tái)階左右兩個(gè)洞體及仰拱施工。單側(cè)壁導(dǎo)洞法(少用)v使用范圍：土層及不穩(wěn)定巖體單拱隧道。v主要施工方法：1、以臺(tái)階法為基礎(chǔ)，先開挖側(cè)壁導(dǎo)洞并施工初期支護(hù)結(jié)構(gòu)。2、開挖拱部并施工初期支護(hù)結(jié)構(gòu)。3、開挖下臺(tái)階并施工仰拱。雙側(cè)壁導(dǎo)洞法（少用）v使用范圍：土層及不穩(wěn)定巖體單拱隧道。v主要施工方法：1、以臺(tái)階法為基礎(chǔ)，先開挖雙側(cè)壁導(dǎo)洞并施工初期支護(hù)結(jié)構(gòu)。2、開挖拱部并施工初期支護(hù)結(jié)構(gòu)。3、開挖下臺(tái)階，施工

6、墻體初期支護(hù)結(jié)構(gòu)并做仰拱。樁柱法v使用范圍：土層及不穩(wěn)定巖體多拱隧道。v主要施工方法：1、以臺(tái)階法為基礎(chǔ)，先開挖雙側(cè)壁導(dǎo)洞并施工初期支護(hù)結(jié)構(gòu)。2、在雙側(cè)壁導(dǎo)洞內(nèi)施工邊墻支護(hù)樁。3、開挖拱部并施工初期支護(hù)結(jié)構(gòu)。4、采用逆做法開挖下臺(tái)階并施工樓、底板結(jié)構(gòu)。臺(tái)階法施工步序臺(tái)階法施工步序結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)CRDCRD法施工步序法施工步序洞樁法施工步序洞樁法施工步序三、暗挖施工注意事項(xiàng) 淺埋暗挖施工技術(shù)核心可總結(jié)為 “管超前、嚴(yán)注漿、短開挖、強(qiáng)支護(hù)、早封閉、勤量測(cè)” 18字方針。一、超前支護(hù)1.1大管棚施工 1.1.1大管棚打設(shè)外插角度根據(jù)工藝確定，原則不大于3。如采用地質(zhì)鉆機(jī)外插角取高限，如選用導(dǎo)向跟管鉆進(jìn)技術(shù)

7、，鉆進(jìn)精度能夠達(dá)到5，可減小外插角度。 1.1.2管棚作業(yè)前，工作面封閉嚴(yán)密，牢固，清理干凈。 1.1.3管棚鉆孔作業(yè)孔位應(yīng)由高到低進(jìn)行，防止土體擾動(dòng)，成孔困難。 1.1.4成孔后，及時(shí)安裝鋼管。1.2超前小導(dǎo)管 1.2.1根據(jù)地質(zhì)情況確定小導(dǎo)管打設(shè)長(zhǎng)度，及縱向間距。粘土可不打設(shè)，粉細(xì)砂可現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)后決定，砂層、中粗砂、圓礫卵石層必須打設(shè)。 1.2.2超前小導(dǎo)管頂部應(yīng)加工成尖錐形，如采用錘擊打入需加強(qiáng)尾部。 1.2.3中粗砂、圓礪卵石層地質(zhì)條件下，小導(dǎo)管需采用吹孔手段成孔，縮短導(dǎo)管長(zhǎng)度，加密縱向間距。 1.2.4小導(dǎo)管打設(shè)縱向搭接不得小于1m，具體為隔榀打設(shè)導(dǎo)管長(zhǎng)2.5m，每榀打設(shè)導(dǎo)管長(zhǎng)1.82

8、m。（格柵間距500mm） 1.2.5導(dǎo)管不能盲目追求角度要求，防止下榀格柵因無架設(shè)空間而割斷導(dǎo)管。1.3注漿 1.3.1在中粗砂、卵石地層注漿由于空隙率較大，設(shè)計(jì)中多采用水泥漿，施工中注漿材料以雙液漿或改性水玻璃注漿為主，減少漿液凝結(jié)時(shí)間，加快施工進(jìn)度。 1.3.2砂層注漿漿液選用改性水玻璃。 1.3.3粘土粉土可不注漿。 1.3.4小導(dǎo)管注漿壓力以0.30.5MPa為宜，管棚注漿壓力可適當(dāng)加大。 1.3.5背后回填注漿采用水泥漿，水灰比0.51。 2、土方開挖 2.1上臺(tái)階土方開挖應(yīng)先開挖側(cè)墻，后開挖拱頂。 2.2上臺(tái)階應(yīng)留夠核心土，掌子面應(yīng)留成一個(gè)斜面，防止掌子面滑移。臺(tái)階留置長(zhǎng)度35m

9、，盡早封閉初支結(jié)構(gòu)。 2.3土方開挖時(shí)，前一循環(huán)噴混凝土立面沾染的土渣應(yīng)清除干凈。 2.4土方嚴(yán)禁欠挖，尤其注意已前一循環(huán)噴射混凝土處。 2.5土方開挖前應(yīng)確定格柵已到位，或在開挖開始后30分鐘內(nèi)保證格柵到位。3、格柵架設(shè) 3.1由于暗挖施工中時(shí)間-空間效應(yīng)明顯，土方開挖完成后必須及時(shí)架設(shè)格柵及噴射混凝土。 3.2格柵間距嚴(yán)格按設(shè)計(jì)執(zhí)行，每榀格柵間距誤差超架30mm間距屬違規(guī)。 3.3縱向連接筋環(huán)向間距1m，靠近連接板50mm位置內(nèi)至少有兩根連接筋，非挑高段縱向連接筋搭接焊縫長(zhǎng)度220mm。 3.4格柵架設(shè)垂直度偏差1。 3.5格柵安裝時(shí)連接螺栓應(yīng)全部上緊。如確有安裝不上情況，需用與格柵主筋等

10、強(qiáng)度鋼筋幫悍，焊縫符合單面焊10d，雙面焊5d。 3.6連接格柵的高強(qiáng)螺栓應(yīng)保證緊固，受施工空間限制，格柵連接位置前方上部螺栓操作空間狹小，可用手工帶上，待下次進(jìn)尺時(shí)使用工具緊固。4、噴射混凝土 4.1混凝土拌合料應(yīng)均勻摻入速凝劑，側(cè)墻及拱部應(yīng)嚴(yán)格分層噴射施工，不得堆噴。 4.2混凝土拌合料應(yīng)隨用隨拌，防止拌合料中水泥擱置時(shí)間長(zhǎng)而失效。 4.3噴射混凝土后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行復(fù)噴及修整。5、背后回填注漿 5.1根據(jù)施工進(jìn)展及時(shí)進(jìn)行處置背后回填注漿，背后注漿時(shí)機(jī)控制在前方導(dǎo)洞閉合成環(huán)35m時(shí)進(jìn)行。 5.2背后回填注漿漿液采用水泥漿或水泥砂漿，注漿管徑向穿過初支結(jié)構(gòu)，注漿填充背后空隙。 5.3回填注漿管一般

11、布置在拱部（也可根據(jù)施工過程記錄在側(cè)墻增設(shè)），縱向間距3m，環(huán)向拱部布置35根。6、監(jiān)控量測(cè) 由于暗挖施工不確定因素較多，監(jiān)控量測(cè)作為暗挖施工中的重要指導(dǎo)手段，對(duì)暗挖施工中的方案調(diào)整、參數(shù)確定，起到?jīng)Q定性作用。 了解圍護(hù)結(jié)構(gòu)、暗挖支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形情況，為施工日常管理提供信息，保證施工安全。 保證施工影響范圍內(nèi)建筑物、地下管線的正常使用，為合理制定保護(hù)措施提供依據(jù)。 驗(yàn)證支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，為支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工方案的修訂提供反饋信息。 積累資料，以提高地下工程的設(shè)計(jì)和施工水平。 監(jiān)控量測(cè)主要工作內(nèi)容：地表沉降、地面建筑物沉降、傾斜及裂縫、地下管線沉降、隧道拱頂下沉及水平收斂、樁頂位移、支護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)力、臨時(shí)

12、支護(hù)內(nèi)力、墻背土壓力、地下水位、地中土體垂直位移、地中土體水平位移等。各種觀測(cè)數(shù)據(jù)相互印證，確保監(jiān)測(cè)結(jié)果的可靠性，為確保周圍建筑物的安全，合理確定施工參數(shù)提供依據(jù)，達(dá)到反饋指導(dǎo)施工的目的。 監(jiān)控量測(cè)點(diǎn)的分級(jí)管理 根據(jù)“分區(qū)、分級(jí)、分階段”管理的原則將監(jiān)控量測(cè)點(diǎn)的安全狀態(tài)劃分為四級(jí)管理。分別為正常狀態(tài)、黃色預(yù)警、橙色預(yù)警和紅色預(yù)警。 (1)正常狀態(tài)：雙控指標(biāo)（變化量、變化率）均未達(dá)到監(jiān)控量測(cè)控制值的70%時(shí)，或雙控指標(biāo)（變化量、變化率）之一達(dá)到監(jiān)控量測(cè)控制值的70%85%之間（不含85%），而另一指標(biāo)未達(dá)到監(jiān)控量測(cè)控制值的70%時(shí)。 (2)黃色預(yù)警：雙控指標(biāo)（變化量、變化率）均超過監(jiān)控量測(cè)控制值

13、70%時(shí)，或雙控指標(biāo)（變化量、變化率）之一超過監(jiān)控量測(cè)控制值85%時(shí)。 (3)橙色預(yù)警：雙控指標(biāo)均超過監(jiān)控量測(cè)控制值的85%時(shí)，或雙控指標(biāo)之一達(dá)到或超過監(jiān)控量測(cè)控制值時(shí)。 (4)紅色預(yù)警：雙控指標(biāo)均達(dá)到或超過監(jiān)控量測(cè)控制值，且實(shí)測(cè)變化速率出現(xiàn)急劇增長(zhǎng)時(shí)。 根據(jù)以上四級(jí)安全狀態(tài)，進(jìn)行相應(yīng)施工措施。四、針對(duì)風(fēng)險(xiǎn)源的施工措施1、超前地質(zhì)預(yù)報(bào) 施工中采用超前地質(zhì)預(yù)報(bào)，可探明開挖面前方或周圍土體中可能存在的地質(zhì)突變、地下空洞、廢棄的人防、管溝和局部水囊等地質(zhì)災(zāi)害，防止作業(yè)過程中可能產(chǎn)生的廢氣、突泥、涌水、塌陷等地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)對(duì)工程的危害。 施工中的工程地質(zhì)預(yù)報(bào)：結(jié)合工程特點(diǎn)采用超前探孔方法，探測(cè)開挖面前方或周

14、圍地地質(zhì)情況并加予分析，為動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)提供依據(jù)，為安全施工提供情報(bào)保證。 超前鉆探預(yù)報(bào)：采用輕型地質(zhì)鉆機(jī)在導(dǎo)常掌子面前方進(jìn)行鉆孔超前探測(cè)。超前鉆探采用50-100mm孔，每斷面布置1-3孔。鉆孔時(shí)，記錄鉆孔速度、巖土特征、沖洗液顏色、含泥量、出水部位、鉆桿是否突進(jìn)等情況，探明水量和水壓情況，按設(shè)計(jì)和開挖面的地質(zhì)資料，判定工作面前方的工程、水文地質(zhì)情況，以采取必要的預(yù)防措施。 觀察法進(jìn)行實(shí)時(shí)地質(zhì)預(yù)報(bào)：在進(jìn)行開挖作業(yè)時(shí)，地質(zhì)工程師每個(gè)循環(huán)收取一定量的巖土，出水狀況進(jìn)行觀察、記錄、分析若無異常變化，則可進(jìn)行正常施工，否則立即采取相應(yīng)措施。2、針對(duì)地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)的施工措施 對(duì)突泥、突水的技術(shù)措施：根據(jù)超前預(yù)測(cè)預(yù)

15、報(bào)，加強(qiáng)超前支護(hù)管理，特別是注漿管理，堵住突泥、突水通道，確保達(dá)到先固結(jié)、增強(qiáng)結(jié)石率，對(duì)圍巖補(bǔ)強(qiáng)，降低透水性后開挖，確保不因水的流動(dòng)，引起裂隙張開，側(cè)壁及洞頂坍塌。3、針對(duì)自身風(fēng)險(xiǎn)的施工措施 (1)增設(shè)馬頭門加強(qiáng)鋼格柵（防馬頭門開口坍塌失穩(wěn)） 在施工隧道破除馬頭門時(shí)，在洞口處連立三榀加密格柵鋼架，并將截?cái)嗟臋M通道格柵與馬頭門連立三榀加密格柵鋼架焊接牢固，增加馬頭門與橫通道的整體性。 (2)增設(shè)開口加強(qiáng)型鋼環(huán)梁 在施工隧道破除馬頭門時(shí)，在洞口處支設(shè)型鋼鋼架，馬頭門破除時(shí)，原隧道拱架破除部分格柵受力轉(zhuǎn)換到型鋼鋼架上，增強(qiáng)開口部位強(qiáng)度。 (3)其它控制風(fēng)險(xiǎn)管理對(duì)策 對(duì)不良地質(zhì)地段，采用小導(dǎo)管預(yù)注漿進(jìn)

16、行支護(hù)處理，以加固圍巖。 預(yù)注漿施工完成后，及時(shí)對(duì)注漿效果進(jìn)行分析，確保達(dá)到預(yù)加固巖體的目的。 加強(qiáng)對(duì)隧道沉降、收斂等的監(jiān)控量測(cè)，及時(shí)整理、分析測(cè)量數(shù)據(jù)，向風(fēng)險(xiǎn)管理組匯報(bào)監(jiān)控量測(cè)結(jié)果。4、保證管線的安全施工措施 (1)編制好管線保護(hù)方案，在隧道開挖施工中做好管線的保護(hù)措施。 (2)做好地面巡視工作，并做好巡視記錄。 (3)與產(chǎn)權(quán)單位取得聯(lián)系，發(fā)生緊急情況時(shí)迅速聯(lián)系。 (4)加強(qiáng)監(jiān)控量測(cè)，及時(shí)反饋監(jiān)測(cè)結(jié)果。右圖為暗挖穿越雨水方溝 時(shí)對(duì)其防護(hù)措施四、應(yīng)急措施1、突泥涌水應(yīng)急措施 緊急疏散地面人員及車輛，并進(jìn)行交通疏導(dǎo)。 立即向有關(guān)部門報(bào)告，調(diào)集專業(yè)隊(duì)伍搶險(xiǎn)。 開啟所有抽水泵，進(jìn)行排水，同時(shí)尋找涌水源，切斷水體補(bǔ)給來源。 立即進(jìn)行回填土方，在四周堆碼土袋墻進(jìn)行封堵。 對(duì)支撐結(jié)構(gòu)進(jìn)行排查補(bǔ)強(qiáng)，確保圍護(hù)結(jié)構(gòu)的整體安全。 噴射混凝土封閉掌子面進(jìn)行全斷面超前注漿。加強(qiáng)初支背后回填注漿，保證初支背后密實(shí)。 加強(qiáng)對(duì)基坑及地面的沉降觀測(cè)。2、隧道初支塌方應(yīng)急措施 緊急組織人員到位，緊急疏散塌方范圍地面