地鐵暗挖施工工法綜述

1、在城市軟弱圍巖地層中，在淺埋條件下修建地下工程，在城市軟弱圍巖地層中，在淺埋條件下修建地下工程，以改造地質(zhì)條件為前提，以控制地表沉降為重點(diǎn)，以格以改造地質(zhì)條件為前提，以控制地表沉降為重點(diǎn)，以格柵（或其他鋼結(jié)構(gòu)）和錨噴作為初期支護(hù)手段，遵循柵（或其他鋼結(jié)構(gòu)）和錨噴作為初期支護(hù)手段，遵循“新奧法新奧法”大部分原理，大部分原理，按照按照“十八字十八字”原則（即管超原則（即管超前、嚴(yán)注漿、短開挖、強(qiáng)支護(hù)、快封閉、勤量測(cè)）進(jìn)行前、嚴(yán)注漿、短開挖、強(qiáng)支護(hù)、快封閉、勤量測(cè)）進(jìn)行隧道的設(shè)計(jì)和施工，謂之城市地下工程淺埋暗挖技術(shù)。隧道的設(shè)計(jì)和施工，謂之城市地下工程淺埋暗挖技術(shù)。一、淺埋暗挖施工簡(jiǎn)介一、淺埋暗挖施工

2、簡(jiǎn)介淺埋暗挖的概念淺埋暗挖的概念一、淺埋暗挖施工簡(jiǎn)介一、淺埋暗挖施工簡(jiǎn)介.常用馬蹄形斷面形式的暗挖隧道二、地鐵暗挖施工工法區(qū)間及部分風(fēng)道、出入口一般為小斷面，主要施工工法有：區(qū)間及部分風(fēng)道、出入口一般為小斷面，主要施工工法有：全斷面全斷面法、臺(tái)階法法、臺(tái)階法。（跨度一般小于。（跨度一般小于8m）風(fēng)道、出入口、換乘通道等斷面一般介于大斷面及小斷面之間，主風(fēng)道、出入口、換乘通道等斷面一般介于大斷面及小斷面之間，主要施工工法有：要施工工法有：CD法（中隔壁法）、法（中隔壁法）、CRD（交叉中隔壁法）、雙（交叉中隔壁法）、雙側(cè)壁導(dǎo)坑法等側(cè)壁導(dǎo)坑法等。（跨度一般在（跨度一般在615m之間）之間）地鐵車站

3、及渡線段一般為大斷面，地鐵車站及渡線段一般為大斷面， 主要工法有：主要工法有：中洞法、側(cè)洞法、中洞法、側(cè)洞法、洞樁法、洞樁法、PBA工法等工法等。（跨度較大）。（跨度較大） 除小斷面施工工法外，其余工法的特點(diǎn)是將除小斷面施工工法外，其余工法的特點(diǎn)是將大斷面劃為小斷面，大斷面劃為小斷面，分部開挖，分部開挖，做臨時(shí)中隔壁及仰拱，然后分段拆除，施做二襯。做臨時(shí)中隔壁及仰拱，然后分段拆除，施做二襯。在施工過程，隨時(shí)通過監(jiān)控量測(cè)，調(diào)整施工方案和參數(shù)，實(shí)現(xiàn)信息在施工過程，隨時(shí)通過監(jiān)控量測(cè)，調(diào)整施工方案和參數(shù)，實(shí)現(xiàn)信息化施工。化施工。地鐵暗挖應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件、斷面大小選擇施工方法。地鐵暗挖應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件、斷面

4、大小選擇施工方法。臺(tái)階法臺(tái)階法臺(tái)階法適用于隧道跨度較小的情況，一般跨度小于臺(tái)階法適用于隧道跨度較小的情況，一般跨度小于8m。正臺(tái)。正臺(tái)階法開挖優(yōu)點(diǎn)很多，能較早地使支護(hù)閉合，有利于控制其結(jié)構(gòu)變階法開挖優(yōu)點(diǎn)很多，能較早地使支護(hù)閉合，有利于控制其結(jié)構(gòu)變形及由此引起的地面沉降，上臺(tái)階長度（形及由此引起的地面沉降，上臺(tái)階長度（L）一般控制在）一般控制在11.5倍洞倍洞徑（徑（D），當(dāng)開挖斷面較高時(shí)可進(jìn)行多臺(tái)階施工，每層臺(tái)階的高度），當(dāng)開挖斷面較高時(shí)可進(jìn)行多臺(tái)階施工，每層臺(tái)階的高度常用常用3.54.5m，或以人站立方便操作選擇臺(tái)階高度。，或以人站立方便操作選擇臺(tái)階高度。 注意事項(xiàng)：注意事項(xiàng)：（1）臺(tái)階數(shù)不

5、宜過多，臺(tái)階長度要適中，一般分長臺(tái)階）臺(tái)階數(shù)不宜過多，臺(tái)階長度要適中，一般分長臺(tái)階（5B），中臺(tái)階（），中臺(tái)階（1.55B），短臺(tái)階（），短臺(tái)階（11.5B），微臺(tái)階），微臺(tái)階（34m）。）。（2）開挖過程中根據(jù)地層需要，采取一些輔助的施工措施，如回）開挖過程中根據(jù)地層需要，采取一些輔助的施工措施，如回填注漿、增加鎖腳錨管、超前支護(hù)等。填注漿、增加鎖腳錨管、超前支護(hù)等。二、地鐵暗挖施工工法臺(tái)階法施工步序臺(tái)階法施工步序 施作超前支護(hù)施作超前支護(hù) 上臺(tái)階土體開挖上臺(tái)階土體開挖 上臺(tái)階初期支護(hù)施作，打設(shè)鎖腳錨桿上臺(tái)階初期支護(hù)施作，打設(shè)鎖腳錨桿 下臺(tái)階土體開挖下臺(tái)階土體開挖 下臺(tái)階初期支護(hù)施作下臺(tái)階初

6、期支護(hù)施作 施作防水施作防水 二次襯砌施作二次襯砌施作下臺(tái)階下臺(tái)階上臺(tái)階上臺(tái)階核心土核心土0.80.8米米0.80.8米米1.61.6米米二、地鐵暗挖施工工法 CD法是指將隧道法是指將隧道斷面分為左右兩個(gè)洞斷面分為左右兩個(gè)洞室進(jìn)行開挖，中間增室進(jìn)行開挖，中間增設(shè)一道臨時(shí)中隔壁，設(shè)一道臨時(shí)中隔壁，每個(gè)洞室開挖后及時(shí)每個(gè)洞室開挖后及時(shí)施作初支施作初支封閉成環(huán)。封閉成環(huán)。二、地鐵暗挖施工工法 CRD法是指將隧道分為法是指將隧道分為多個(gè)導(dǎo)洞（視隧道斷面大小多個(gè)導(dǎo)洞（視隧道斷面大小確定導(dǎo)洞的劃分?jǐn)?shù)量），依確定導(dǎo)洞的劃分?jǐn)?shù)量），依次、分別進(jìn)行開挖，增設(shè)臨次、分別進(jìn)行開挖，增設(shè)臨時(shí)中隔壁及臨時(shí)仰拱，每個(gè)時(shí)中

7、隔壁及臨時(shí)仰拱，每個(gè)小導(dǎo)洞開挖后及時(shí)封閉成環(huán)，小導(dǎo)洞開挖后及時(shí)封閉成環(huán)，導(dǎo) 洞 與 導(dǎo) 洞 之 間 保 持 一導(dǎo) 洞 與 導(dǎo) 洞 之 間 保 持 一定的縱向安全距離。定的縱向安全距離。 此工法適用于地質(zhì)條件此工法適用于地質(zhì)條件差，隧道斷面大，沉降控制差，隧道斷面大，沉降控制要求較高的隧道開挖。要求較高的隧道開挖。二、地鐵暗挖施工工法第一步：42超前小導(dǎo)管超前預(yù)注漿加固地層，開挖左上部導(dǎo)洞并施作永久及臨時(shí)初期支護(hù)，封閉成環(huán)，采用鎖腳錨管加固拱腳。1拱部超前小導(dǎo)管42鎖腳錨管拱部超前小導(dǎo)管31第二步：開挖左下部導(dǎo)洞并施作永久及臨時(shí)初期支護(hù)，封閉成環(huán)，采用鎖腳錨管加固拱腳。 二、地鐵暗挖施工工法第三

8、步：42超前小導(dǎo)管超前預(yù)注漿加固地層，開挖右上部導(dǎo)洞并施作永久及臨時(shí)初期支護(hù)，封閉成環(huán)，采用鎖腳錨管加固拱腳。 513拱部超前小導(dǎo)管第四步：開挖右下部導(dǎo)洞并施作永久及臨時(shí)初期支護(hù)，封閉成環(huán)，采用鎖腳錨管加固拱腳。 5713拱部超前小導(dǎo)管二、地鐵暗挖施工工法第五步：初期支護(hù)背后注漿，進(jìn)行換撐施作仰拱二次襯砌，預(yù)留鋼筋、防水板接頭。 L=1.0mI22 工字鋼二次襯砌拱部超前小導(dǎo)管第六步：拆除剩余臨時(shí)支撐，施作拱部二次襯砌，結(jié)構(gòu)封閉成環(huán)，進(jìn)行二次襯砌背后注漿。拱部超前小導(dǎo)管（示意）二、地鐵暗挖施工工法二、地鐵暗挖施工工法(1)(1)保持各分部開挖斷面和各部的縱向間距，開挖輪廓線要圓順，保持各分部開

9、挖斷面和各部的縱向間距，開挖輪廓線要圓順，以減少出現(xiàn)應(yīng)力集中現(xiàn)象。以減少出現(xiàn)應(yīng)力集中現(xiàn)象。 (2)(2)每塊小斷面緊臨核心土，及時(shí)設(shè)置臨時(shí)仰拱封閉、步步成環(huán)，每塊小斷面緊臨核心土，及時(shí)設(shè)置臨時(shí)仰拱封閉、步步成環(huán)，盡量縮短成環(huán)時(shí)間，必要時(shí)進(jìn)行掌子面噴射混凝土臨時(shí)支護(hù)。盡量縮短成環(huán)時(shí)間，必要時(shí)進(jìn)行掌子面噴射混凝土臨時(shí)支護(hù)。(3)(3)中隔壁設(shè)置為弧形臨時(shí)支護(hù)，隧道左右開挖小斷面底部臨時(shí)中隔壁設(shè)置為弧形臨時(shí)支護(hù)，隧道左右開挖小斷面底部臨時(shí)仰拱保持在同一斷面上，各節(jié)點(diǎn)的連接一定要對(duì)齊，螺栓連接牢仰拱保持在同一斷面上，各節(jié)點(diǎn)的連接一定要對(duì)齊，螺栓連接牢固，并及時(shí)施作鎖腳錨管。固，并及時(shí)施作鎖腳錨管。(4

10、)(4)必須保證中隔壁和臨時(shí)仰拱鋼架的規(guī)格數(shù)量和噴射混凝土的必須保證中隔壁和臨時(shí)仰拱鋼架的規(guī)格數(shù)量和噴射混凝土的厚度，鋼架之間縱向連接鋼筋及時(shí)施作并連接牢固。厚度，鋼架之間縱向連接鋼筋及時(shí)施作并連接牢固。(5)(5)為減小支護(hù)結(jié)構(gòu)對(duì)地基的壓力，提高地基的承載能力，對(duì)鋼為減小支護(hù)結(jié)構(gòu)對(duì)地基的壓力，提高地基的承載能力，對(duì)鋼拱架的底部設(shè)置拱架的底部設(shè)置202020202020厘米的枕木支墊。厘米的枕木支墊。(6)(6)中隔壁混凝土拆除時(shí)，要防止對(duì)初期支護(hù)系統(tǒng)形成大的振動(dòng)中隔壁混凝土拆除時(shí)，要防止對(duì)初期支護(hù)系統(tǒng)形成大的振動(dòng)和擾動(dòng)?？刹捎蔑L(fēng)鎬由上至下逐榀拆除鋼支撐之間的噴射混凝土，和擾動(dòng)?？刹捎蔑L(fēng)鎬由上

11、至下逐榀拆除鋼支撐之間的噴射混凝土，以及臨時(shí)支護(hù)與初期支護(hù)連接部位附著在鋼架上的噴射混凝土。以及臨時(shí)支護(hù)與初期支護(hù)連接部位附著在鋼架上的噴射混凝土。二、地鐵暗挖施工工法 采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法開挖采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法開挖隧道時(shí)首先進(jìn)行兩側(cè)洞的開隧道時(shí)首先進(jìn)行兩側(cè)洞的開挖與支護(hù)（一般是兩側(cè)對(duì)稱挖與支護(hù)（一般是兩側(cè)對(duì)稱開挖），然后再進(jìn)行中洞的開挖），然后再進(jìn)行中洞的開挖與支護(hù)，視隧道斷面大開挖與支護(hù)，視隧道斷面大小 ， 可 將 兩 側(cè) 洞 及 中 洞小 ， 可 將 兩 側(cè) 洞 及 中 洞再分為若干個(gè)小導(dǎo)洞分部開再分為若干個(gè)小導(dǎo)洞分部開挖。挖。 此工法適用于地質(zhì)條件此工法適用于地質(zhì)條件差、跨度大、沉降控制要求

12、差、跨度大、沉降控制要求高的隧道。高的隧道。二、地鐵暗挖施工工法雙側(cè)壁導(dǎo)坑法開挖雙側(cè)壁導(dǎo)坑法開挖雙側(cè)壁導(dǎo)坑法也稱眼睛工法，也是變大跨度為小跨度的施工方法，雙側(cè)壁導(dǎo)坑法也稱眼睛工法，也是變大跨度為小跨度的施工方法，其實(shí)質(zhì)是將大跨度（其實(shí)質(zhì)是將大跨度（20m）分成三個(gè)小跨度進(jìn)行作業(yè)，主要適用）分成三個(gè)小跨度進(jìn)行作業(yè)，主要適用于地層較差、斷面很大、單側(cè)壁導(dǎo)坑超前臺(tái)階法無法滿足要求的三于地層較差、斷面很大、單側(cè)壁導(dǎo)坑超前臺(tái)階法無法滿足要求的三線或多線大斷面鐵路隧道及地鐵工程。該法工序較復(fù)雜，導(dǎo)坑的支線或多線大斷面鐵路隧道及地鐵工程。該法工序較復(fù)雜，導(dǎo)坑的支護(hù)拆除困難，有可能由于測(cè)量誤差而引起鋼架連接困

13、難，從而加大護(hù)拆除困難，有可能由于測(cè)量誤差而引起鋼架連接困難，從而加大了下沉值，而且成本較高，進(jìn)度較慢。了下沉值，而且成本較高，進(jìn)度較慢。二、地鐵暗挖施工工法第一步：拱頂打設(shè)大管棚及小導(dǎo)管、注漿，同時(shí)先后開挖兩側(cè)洞室，施作初期支護(hù)及中隔壁、中隔板。兩側(cè)洞室開挖距離參考值為56米。 大 管 棚中 隔 壁中 隔 壁中 隔 板中 隔 板超 前 注 漿 小 導(dǎo) 導(dǎo) 管第二步：先后開挖洞室，前后參考距離56米，施作初期支護(hù)及中隔壁。中隔板21中隔壁21中隔板二、地鐵暗挖施工工法第三步：拱頂小導(dǎo)管注漿，開挖洞室，施做初期支護(hù)及中隔板。第四步：開挖右下部導(dǎo)洞并施作永久及臨時(shí)初期支護(hù)，封閉成環(huán)，采用鎖腳錨管加

14、固拱腳。 中 隔 板中 隔 壁4312中 隔 板12中 隔 板中 隔 板中 隔 壁4312中 隔 板12中 隔 板二、地鐵暗挖施工工法第五步：根據(jù)監(jiān)測(cè)情況，縱向分段防水層，施做拱底二襯（步長3m）。第六步：根據(jù)監(jiān)測(cè)情況，縱向分段拆除的中隔板和中隔壁（步長3m），敷設(shè)防水層，施作余下二襯，仰拱部分回填素混凝土。2134中 隔 板中 隔 壁21鋼 支 撐素 混 凝 土 回 填二、地鐵暗挖施工工法又又名名眼眼鏡鏡法法施施工工二、地鐵暗挖施工工法1 1開挖方式采用機(jī)械輔助人工開挖。開挖方式采用機(jī)械輔助人工開挖。2 2工序變化處之鋼架（或臨時(shí)鋼架）應(yīng)設(shè)鎖腳鋼管，工序變化處之鋼架（或臨時(shí)鋼架）應(yīng)設(shè)鎖腳鋼管

15、，且必須對(duì)鎖腳鋼管進(jìn)行注漿，以確保鋼架基礎(chǔ)穩(wěn)定。且必須對(duì)鎖腳鋼管進(jìn)行注漿，以確保鋼架基礎(chǔ)穩(wěn)定。 3 3當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)導(dǎo)坑開挖孔徑及臺(tái)階高度需進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)導(dǎo)坑開挖孔徑及臺(tái)階高度需進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整時(shí)，應(yīng)保證側(cè)壁導(dǎo)坑臨時(shí)支護(hù)與主體洞身鋼架連接牢時(shí)，應(yīng)保證側(cè)壁導(dǎo)坑臨時(shí)支護(hù)與主體洞身鋼架連接牢固，橫向鋼支撐可根據(jù)監(jiān)控量測(cè)結(jié)果適當(dāng)調(diào)整其位置。固，橫向鋼支撐可根據(jù)監(jiān)控量測(cè)結(jié)果適當(dāng)調(diào)整其位置。并考慮側(cè)壁導(dǎo)坑自身的穩(wěn)定及施工的便捷性。并考慮側(cè)壁導(dǎo)坑自身的穩(wěn)定及施工的便捷性。4 4雙側(cè)壁導(dǎo)洞法施工，其導(dǎo)洞跨度不宜大于雙側(cè)壁導(dǎo)洞法施工，其導(dǎo)洞跨度不宜大于0.30.3倍隧倍隧道寬度，道寬度， 施工時(shí)施工時(shí), ,左右導(dǎo)洞前后

16、錯(cuò)開距離不應(yīng)小于左右導(dǎo)洞前后錯(cuò)開距離不應(yīng)小于1 1 5 m5 m。并在導(dǎo)洞施工完后方可按臺(tái)階法施工上下臺(tái)階。并在導(dǎo)洞施工完后方可按臺(tái)階法施工上下臺(tái)階及仰拱。及仰拱。二、地鐵暗挖施工工法雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工注意事項(xiàng)雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工注意事項(xiàng)5 5鋼架之間縱向連接鋼筋應(yīng)按要求設(shè)置，及時(shí)施作鋼架之間縱向連接鋼筋應(yīng)按要求設(shè)置，及時(shí)施作并連接牢固。并連接牢固。6 6臨時(shí)鋼架的拆除應(yīng)等洞身主體結(jié)構(gòu)初期支護(hù)施工臨時(shí)鋼架的拆除應(yīng)等洞身主體結(jié)構(gòu)初期支護(hù)施工完畢并穩(wěn)定后，方可進(jìn)行。完畢并穩(wěn)定后，方可進(jìn)行。7 7施工中，應(yīng)按有關(guān)規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)圖的要求，進(jìn)行監(jiān)施工中，應(yīng)按有關(guān)規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)圖的要求，進(jìn)行監(jiān)控量測(cè)，及時(shí)反饋結(jié)果，分析

17、洞身結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，為支控量測(cè)，及時(shí)反饋結(jié)果，分析洞身結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，為支護(hù)參數(shù)的調(diào)整、澆筑二次襯砌的時(shí)機(jī)提供依據(jù)。護(hù)參數(shù)的調(diào)整、澆筑二次襯砌的時(shí)機(jī)提供依據(jù)。二、地鐵暗挖施工工法雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工注意事項(xiàng)雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工注意事項(xiàng)正 式 吊 裝 前 進(jìn) 行 試 吊 ,檢 查 確 認(rèn) 無 誤 后 ，正 式 起 吊 。鋼 管 支 撐架 立 筋鋼 管 柱 錨 入 頂 縱 梁 鋼 筋 焊 接 在一 起 ， 鋼 管 柱 之 間 再 設(shè) 置 一 道架 立 筋 ； 先 綁 扎 底 部 鋼 筋 ， 增架 立 筋 在 鋼 管 柱 處 設(shè) 置 ， 并 與強(qiáng) 底 部 重 心 ， 以 保 證 頂 縱 梁 鋼筋 穩(wěn) 定 性 。防

18、止 頂 縱 梁 傾 覆 。架 立 筋 用 鋼 管 支 撐 在 導(dǎo) 洞 初 襯 ，泡 沫 填 充土 工 布 保 護(hù) 層ECB防 水 板保 護(hù) 鋼 板 （ 臨 時(shí) 支 護(hù) 鑿 除 后 拆 除 ）需 破 除 部 分砼砼面板頂縱梁鋼管柱頂縱梁頂梁加固C20砼面板頂縱梁施作完成后，加固后再扣拱頂縱梁鋼管柱頂縱梁連接鋼板 I25型鋼初襯扣拱（中跨）中跨初襯開挖扣拱、拆除C20砼面板頂梁加固，在頂縱梁間設(shè)置兩道工25型鋼，拉桿設(shè)置完成進(jìn)行下一榀扣拱開挖中隔壁拆除跳槽分段施工。根據(jù)每模襯砌長度，中隔壁拆除位置選定應(yīng)盡量選擇以鋼管柱為中心向兩側(cè)平均分配拆除長度。 頂縱梁部位的破除注意防水板和預(yù)埋拱頂鋼筋接駁器的

19、保護(hù)，破除完成后檢查防水板破壞情況，做好標(biāo)記，及時(shí)修補(bǔ)。 （1）根據(jù)監(jiān)控量測(cè)信息，分段對(duì)稱破除。頂縱梁部位破除導(dǎo)洞初支結(jié)構(gòu)時(shí)，加強(qiáng)頂縱梁部位防水板的保護(hù)與檢查，破壞的防水板及時(shí)修補(bǔ)；（2）施工縫鑿毛，二襯鋼筋綁扎前要對(duì)頂縱梁處的混凝土面進(jìn)行鑿毛處理，注意保護(hù)預(yù)埋筋接頭； （3）預(yù)留好注漿管； （4）邊拱與下道工序接口部位預(yù)留斜向坡口。（5）臺(tái)車加工要進(jìn)行受力計(jì)算。 （6）臺(tái)車基礎(chǔ)要有足夠的承載力。 （7）臺(tái)車組裝及移動(dòng)必須由專人統(tǒng)一指揮。（8）采用機(jī)械或手拉葫蘆吊裝，吊環(huán)設(shè)置必須牢固可靠。（9）臺(tái)車就位后對(duì)其中線、高程進(jìn)行檢校，調(diào)整臺(tái)車水平絲桿與豎向千斤頂，確保中線、高程完全滿足設(shè)計(jì)要求。（所有臨時(shí)支撐不能頂在鋼管柱、頂縱梁上） 三、大斷面初支結(jié)構(gòu)受力轉(zhuǎn)換三、大斷面初支結(jié)構(gòu)受力轉(zhuǎn)換拆除方案三、大斷面初支結(jié)構(gòu)受力轉(zhuǎn)換拆除方案3、中板襯砌一模施工1218m，施工前，先將第1模中板位置臨時(shí)仰拱全部破除并割除工字鋼；同時(shí)破除中板位置豎隔壁（只破除，工字鋼清理干凈后不割除）。待第1模中板澆筑完成后，破除第2模中板位置臨時(shí)仰拱及豎隔壁（工字鋼不割除），同時(shí)割除仰拱工字鋼。三