地铁施工介绍.ppt

地铁施工概述,,,,一、地铁发展史 二、地铁施工方法分类 三、地铁施工技巧及注意事项,一、地铁发展史,一、世界地铁发展概述 世界上首条地下铁路系统是在1863年开通的伦敦大都会铁路 当时电力尚未普及，所以即使是地下铁路也只能用蒸汽机车由于机车释放出的废气对人体有害，所以当时的隧道每隔一段距离便要有和地面打通的通风槽 到了1870年，伦敦开办了第一条客运的钻挖式地下铁，在伦敦塔附近越过泰晤士河但这条铁路并不算成功，在数月后便关闭 现存最早的钻挖式地下铁路则在1890年开通，亦是伦敦，连接市中心与南部地区最初铁路的建造者,计划使用类似缆车的推动方法，但最后用了电力机车，使其成为第一条电动地下铁 法国巴黎的巴黎地铁在1900年开通 亚洲最早的地下铁路在日本东京，于1927年开通土耳其伊斯坦布尔的第一条地铁修建于1910年（隧道开挖于1875年，1910年以前使用马车），但因该城市坐落在欧洲，因此没有被算作亚洲第一条地铁 非洲最早的地下铁路在埃及开罗，1987年开通 中国大陆第一条地下铁路是1969年开通的北京地铁二、北京地铁发展概述 北京地铁始建于1965年7月1日，1969年10月1日第一条地铁建成通车，使北京成为中国第一个拥有地铁的城市。

一期工程于1965年7月1日开工，其线路沿长安街自西向东贯穿北京市区，采用明挖填埋法施工全长23.6公里，设17座车站和一座车辆段（古城车辆段）北京地铁二期工程始于1969年，其线路沿北京内城城墙自建国门至复兴门，呈倒U字型，设12座车站及太平湖车辆段，线路长度为17.2公里1981年9月15日，北京地铁正式对外运营 北京地铁复八线于1992年6月24日开工建设，1999年9月28日通车试运营，2000年6月28日与一线全线贯通至今，北京地铁已开通的线路包括1号线、2号线、13号线、八通线、5号线、10号线一期、8号线一期、4号线，在建线路有6 号线一期、 7 号线、 8 号线二期、 9 号线、 10 号线二期、 14 号线、15号线、大兴线、亦庄线等明挖法施工,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,二、地铁施工方法,,盖挖法施工,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,隧道暗挖施工工法 1、全断面法 2、台阶法 3、中隔壁法 4、单侧壁导洞法 5、双侧壁导洞法 6、桩柱法,隧道暗挖法施工,全断面法,使用范围：稳定岩体中的单拱单线区间隧道。

主要施工方法：1、采用光面爆破或预裂爆破 2、施工仰拱后根据设计做初期支护结构或直接进行二次衬砌施工台阶法,使用范围：稳定岩体、土层及不稳定岩体隧道主要施工方法：1、稳定岩体：上台阶采用光面爆破，下台阶采用光面爆破下台阶采用预裂爆破开挖后分别施做初期支护结构台阶留置长度不大于5B或50m，下台阶开挖后适时施工仰拱2、土层或不稳定岩体：拱部开挖后及时施工初支，台阶根据地质情况采用短台阶（1B～1.5B）或超短台阶（3～5m）开挖中隔壁法,使用范围：土层及不稳定岩体单拱隧道主要施工方法：1、以台阶法为基础，将上、下台阶各分为两个洞体2、分别开挖上台阶两个洞体，并施工初期支护结构3、拱部初期支护结构稳定后，再分别进行下台阶左右两个洞体及仰拱施工单侧壁导洞法(少用),使用范围：土层及不稳定岩体单拱隧道主要施工方法：1、以台阶法为基础，先开挖侧壁导洞并施工初期支护结构2、开挖拱部并施工初期支护结构3、开挖下台阶并施工仰拱双侧壁导洞法（少用）,使用范围：土层及不稳定岩体单拱隧道主要施工方法：1、以台阶法为基础，先开挖双侧壁导洞并施工初期支护结构2、开挖拱部并施工初期支护结构3、开挖下台阶，施工墙体初期支护结构并做仰拱。

桩柱法,使用范围：土层及不稳定岩体多拱隧道主要施工方法：1、以台阶法为基础，先开挖双侧壁导洞并施工初期支护结构2、在双侧壁导洞内施工边墙支护桩3、开挖拱部并施工初期支护结构4、采用逆做法开挖下台阶并施工楼、底板结构台阶法施工步序,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,结构CRD法施工步序,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,洞桩法施工步序,三、暗挖施工注意事项,浅埋暗挖施工技术核心可总结为 “管超前、严注浆、短开挖、强支护、早封闭、勤量测” 18字方针 一、超前支护 1.1大管棚施工 1.1.1大管棚打设外插角度根据工艺确定，原则不大于3°如采用地质钻机外插角取高限，如选用导向跟管钻进技术，钻进精度能够达到5‰，可减小外插角度 1.1.2管棚作业前，工作面封闭严密，牢固，清理干净1.1.3管棚钻孔作业孔位应由高到低进行，防止土体扰动，成孔困难 1.1.4成孔后，及时安装钢管 1.2超前小导管 1.2.1根据地质情况确定小导管打设长度，及纵向间距。

粘土可不打设，粉细砂可现场试验后决定，砂层、中粗砂、圆砾卵石层必须打设1.2.2超前小导管顶部应加工成尖锥形，如采用锤击打入需加强尾部 1.2.3中粗砂、圆砺卵石层地质条件下，小导管需采用吹孔手段成孔，缩短导管长度，加密纵向间距 1.2.4小导管打设纵向搭接不得小于1m，具体为隔榀打设导管长2.5m，每榀打设导管长1.8~2m格栅间距500mm）,1.2.5导管不能盲目追求角度要求，防止下榀格栅因无架设空间而割断导管 1.3注浆 1.3.1在中粗砂、卵石地层注浆由于空隙率较大，设计中多采用水泥浆，施工中注浆材料以双液浆或改性水玻璃注浆为主，减少浆液凝结时间，加快施工进度 1.3.2砂层注浆浆液选用改性水玻璃1.3.3粘土粉土可不注浆 1.3.4小导管注浆压力以0.3~0.5MPa为宜，管棚注浆压力可适当加大 1.3.5背后回填注浆采用水泥浆，水灰比0.5~1 2、土方开挖 2.1上台阶土方开挖应先开挖侧墙，后开挖拱顶 2.2上台阶应留够核心 土，掌子面应留成一个斜面 ，防止掌子面滑移台阶留 置长度3~5m，尽早封闭初支 结构2.3土方开挖时，前一循环喷混凝土立面沾染的土渣应清除干净 2.4土方严禁欠挖，尤其注意已前一循环喷射混凝土处。

2.5土方开挖前应确定格栅已到位，或在开挖开始后30分钟内保证格栅到位3、格栅架设 3.1由于暗挖施工中时间-空间效应明显，土方开挖完成后必须及时架设格栅及喷射混凝土 3.2格栅间距严格按设计执行，每榀格栅间距误差超架30mm间距属违规 3.3纵向连接筋环向间距1m，靠近连接板50mm位置内至少有两根连接筋，非挑高段纵向连接筋搭接焊缝长度220mm 3.4格栅架设垂直度偏差1％ 3.5格栅安装时连接螺栓应全部上紧如确有安装不上情况，需用与格栅主筋等强度钢筋帮悍，焊缝符合单面焊10d，双面焊5d3.6连接格栅的高强螺栓应保证紧固，受施工空间限制，格栅连接位置前方上部螺栓操作空间狭小，可用手工带上，待下次进尺时使用工具紧固 4、喷射混凝土 4.1混凝土拌合料应均匀掺入速凝剂，侧墙及拱部应严格分层喷射施工，不得堆喷 4.2混凝土拌合料应随用随拌，防止拌合料中水泥搁置时间长而失效 4.3喷射混凝土后应及时进行复喷及修整5、背后回填注浆 5.1根据施工进展及时进行处置背后回填注浆，背后注浆时机控制在前方导洞闭合成环3~5m时进行5.2背后回填注浆浆液采用水泥浆或水泥砂浆，注浆管径向穿过初支结构，注浆填充背后空隙。

5.3回填注浆管一般布置在拱部（也可根据施工过程记录在侧墙增设），纵向间距3m，环向拱部布置3~5根 6、监控量测 由于暗挖施工不确定因素较多，监控量测作为暗挖施工中的重要指导手段，对暗挖施工中的方案调整、参数确定，起到决定性作用 了解围护结构、暗挖支护结构的变形情况，为施工日常管理提供信息，保证施工安全 保证施工影响范围内建筑物、地下管线的正常使用，为合理制定保护措施提供依据验证支护结构设计，为支护结构设计和施工方案的修订提供反馈信息 积累资料，以提高地下工程的设计和施工水平 监控量测主要工作内容：地表沉降、地面建筑物沉降、倾斜及裂缝、地下管线沉降、隧道拱顶下沉及水平收敛、桩顶位移、支护结构内力、临时支护内力、墙背土压力、地下水位、地中土体垂直位移、地中土体水平位移等各种观测数据相互印证，确保监测结果的可靠性，为确保周围建筑物的安全，合理确定施工参数提供依据，达到反馈指导施工的目的监控量测点的分级管理,根据“分区、分级、分阶段”管理的原则将监控量测点的安全状态划分为四级管理分别为正常状态、黄色预警、橙色预警和红色预警 (1)正常状态：双控指标（变化量、变化率）均未达到监控量测控制值的70%时，或双控指标（变化量、变化率）之一达到监控量测控制值的70%～85%之间（不含85%），而另一指标未达到监控量测控制值的70%时。

(2)黄色预警：双控指标（变化量、变化率）均超过监控量测控制值70%时，或双控指标（变化量、变化率）之一超过监控量测控制值85%时3)橙色预警：双控指标均超过监控量测控制值的85%时，或双控指标之一达到或超过监控量测控制值时 (4)红色预警：双控指标均达到或超过监控量测控制值，且实测变化速率出现急剧增长时 根据以上四级安全状态，进行相应施工措施四、针对风险源的施工措施,1、超前地质预报 施工中采用超前地质预报，可探明开挖面前方或周围土体中可能存在的地质突变、地下空洞、废弃的人防、管沟和局部水囊等地质灾害，防止作业过程中可能产生的废气、突泥、涌水、塌陷等地质风险对工程的危害 施工中的工程地质预报：结合工程特点采用超前探孔方法，探测开挖面前方或周围地地质情况并加予分析，为动态设计提供依据，为安全施工提供情报保证超前钻探预报：采用轻型地质钻机在导常掌子面前方进行钻孔超前探测超前钻探采用φ50-100mm孔，每断面布置1-3孔钻孔时，记录钻孔速度、岩土特征、冲洗液颜色、含泥量、出水部位、钻杆是否突进等情况，探明水量和水压情况，按设计和开挖面的地质资料，判定工作面前方的工程、水文地质情况，以采取必要的预防措施。

观察法进行实时地质预报：在进行开挖作业时，地质工程师每个循环收取一定量的岩土，出水状况进行观察、记录、分析若无异常变化，则可进行正常施工，否则立即采取相应措施2、针对地质风险的施工措施 对突泥、突水的技术措施：根据超前预测预报，加强超前支护管理，特别是注浆管理，堵住突泥、突水通道，确保达到先固结、增强结石率，对围岩补强，降低透水性后开挖，确保不因水的流动，引起裂隙张开，侧壁及洞顶坍塌 3、针对自身风险的施工措施 (1)增设马头门加强钢格栅（防马头门开口坍塌失稳） 在施工隧道破除马头门时，在洞口处连立三榀加密格栅钢架，并将截断的横通道格栅与马头门连立三榀加密格栅钢架焊接牢固，增加马头门与横通道的整体性2)增设开口加强型钢环梁 在施工隧道破除马头门时，在洞口处支设型钢钢架，马头门破除时，原隧道拱架破除部分格栅受力转换到型钢钢架上，增强开口部位强度 (3)其它控制风险管理对策 对不良地质地段，采用小导管预注浆进行支护处理，以加固围岩 预注浆施工完成后，及时对注浆效果进行分析，确保达到预加固岩体的目的 加强对隧道沉降、收敛等的监控量测，及时整理、分析测量数据，向风险管理组汇报监控量测结果4、保证管线的安全施工措施 (1)编制好管线保护方案，在隧道开挖施工中做好管线的保护措施。

(2)做好地面巡视工作，并做好巡视记录 (3)与产权单位取得联系，发生紧急情况时迅速联系 (4)加强监控量测，及时反馈监测结果 右图为暗挖穿越。