城市地下空间建设新技术PPT课件

1、3.1概述3.2技术介绍3.3工程应用3.4总结第3章新型盖挖法提纲第1页/共42页3.1概述新型盖挖法新型盖挖法：提出将盖板体系与基坑的支撑体系相结合的设计施工理念，提出将盖板体系与基坑的支撑体系相结合的设计施工理念，即在地面标高位置，借助基坑的第一道混凝土支撑，于其即在地面标高位置，借助基坑的第一道混凝土支撑，于其上架设上架设H型钢梁，并在型钢梁，并在H型钢梁上架设可拆卸的钢盖板型钢梁上架设可拆卸的钢盖板，一一方面可供社会交通车辆行走；另一方面，钢路面结构作为方面可供社会交通车辆行走；另一方面，钢路面结构作为施工场地的同时，在开挖过程中，可及时拆卸，以满足土施工场地的同时，在开挖过程中，可及时拆卸，以满足土方和材料运输的要求。结合相应的临时路面体系的施工来方和材料运输的要求。结合相应的临时路面体系的施工来保障交通以及施工的顺利进行。保障交通以及施工的顺利进行。定义定义第2页/共42页3.2技术介绍临时路面构建时的平面翻交流程临时路面构建时的平面翻交流程（包括围护结构的施工（包括围护结构的施工及临时路面体系构建），以及及临时路面体系构建），以及临时路面构建完成后竖向临时路面构建完成后

2、竖向基坑开挖及结构（包括支护体系）的回作基坑开挖及结构（包括支护体系）的回作。新型盖挖法施工流程新型盖挖法施工流程第3页/共42页3.2技术介绍（1）施工北侧基坑围护结构、中间立柱及基底土体加）施工北侧基坑围护结构、中间立柱及基底土体加固，预留南侧保持交通运行；固，预留南侧保持交通运行；（2）恢复北侧路面交通，施工南侧围护结构、基底土）恢复北侧路面交通，施工南侧围护结构、基底土体加固；体加固；（3）开挖南侧基坑土体，构建南侧临时路面体系支承）开挖南侧基坑土体，构建南侧临时路面体系支承结构（首道支撑），铺设盖板梁、盖板；结构（首道支撑），铺设盖板梁、盖板；（4）恢复南侧交通，开挖北侧基坑土体，构建北侧临）恢复南侧交通，开挖北侧基坑土体，构建北侧临时路面体系。时路面体系。新型盖挖法具体施工工序新型盖挖法具体施工工序第4页/共42页3.2技术介绍围护结构、立柱及盖板铺设流程示意图围护结构、立柱及盖板铺设流程示意图第5页/共42页3.2技术介绍临时路面体系构建过程中的交通组织及施工组织的大致流程临时路面体系构建过程中的交通组织及施工组织的大致流程（1）（2）（3）第6页/共42页3.2技术介绍

3、首道支撑选型首道支撑选型与设计与设计钢筋混凝土和型钢作为首道支撑进行比较得出：在钢筋混凝土和型钢作为首道支撑进行比较得出：在上海软土地层上海软土地层，盖板梁盖板梁首道支撑首道支撑采用合设方式且采用合设方式且采用钢筋混凝土支撑采用钢筋混凝土支撑，具有更好的，具有更好的整体性整体性，能较好的控制围护结构的变形，减小基坑工程对环境的影，能较好的控制围护结构的变形，减小基坑工程对环境的影响。响。首道支撑既要承受竖向荷载，起到盖板梁的作用，又要承受围护结首道支撑既要承受竖向荷载，起到盖板梁的作用，又要承受围护结构的水平推力，起到支撑的作用，因此首道支撑的布置方式，需同构的水平推力，起到支撑的作用，因此首道支撑的布置方式，需同时满足时满足盖板梁盖板梁和和支撑支撑的要求。的要求。首道支撑同时承受次梁传递的竖向荷载和围护墙变形产生的轴力。首道支撑同时承受次梁传递的竖向荷载和围护墙变形产生的轴力。该构件的设计应该构件的设计应按弯压混凝土结构进行设计按弯压混凝土结构进行设计，最大设计载荷下的挠，最大设计载荷下的挠度应小于度应小于L/500。第7页/共42页3.2技术介绍首道支撑首道支撑布置方式及计算简图布

4、置方式及计算简图第8页/共42页3.2技术介绍临时路面体系的设计包括临时路面体系的设计包括盖板盖板以及以及盖板梁盖板梁的设计，需遵的设计，需遵循三个原则：循三个原则：标准化、模数化，低造价标准化、模数化，低造价，可重复利用。，可重复利用。临时路面体系的设计及构建临时路面体系的设计及构建第9页/共42页3.2技术介绍考虑到盖板的可重复利用性及承载能力，推荐采用考虑到盖板的可重复利用性及承载能力，推荐采用型钢拼装而成型钢拼装而成的钢盖板的钢盖板，其盖板材料来源简单，无需特殊工艺加工，制作简单，其盖板材料来源简单，无需特殊工艺加工，制作简单，承载力可靠，耐久性远比钢筋混凝土盖板要高，可重复利用多次，承载力可靠，耐久性远比钢筋混凝土盖板要高，可重复利用多次，且在报废后亦能且在报废后亦能回收利用回收利用。为利于安装及通用性，盖板设计成标准化尺寸的盖板，及一些其为利于安装及通用性，盖板设计成标准化尺寸的盖板，及一些其他尺寸满足一定模数的盖板。盖挖法中，考虑盖板标准平面尺寸他尺寸满足一定模数的盖板。盖挖法中，考虑盖板标准平面尺寸为为3000mm1000mm，其他附属盖板尺寸为，其他附属盖板尺寸为20

5、00mm1000mm，1000mm1000mm，从而可以，从而可以满足各种铺设要求。满足各种铺设要求。盖板设计盖板设计第10页/共42页3.2技术介绍盖板主体结构制作完成之后在未施作面层之前，在设计荷载作用下，为检测钢盖盖板主体结构制作完成之后在未施作面层之前，在设计荷载作用下，为检测钢盖板的强度和刚度，对盖板的承载、变形性能做了详尽的板的强度和刚度，对盖板的承载、变形性能做了详尽的室内载荷试验研究室内载荷试验研究。采用。采用的盖板的规格主要分两种：的盖板的规格主要分两种：3000mm1000mm200mm；2000mm1000mm200mm。钢材质选用。钢材质选用Q235A。采用。采用5根根H型钢型钢并排对焊而成，其端部用钢板补强，盖板表面铺设一层钢丝网，并浇筑一层并排对焊而成，其端部用钢板补强，盖板表面铺设一层钢丝网，并浇筑一层3cm厚的纤维混凝土层作为盖板防滑面层。厚的纤维混凝土层作为盖板防滑面层。为增加车辆通行的舒适性以及减小噪声等问题，需要考虑临时路面体系的减震降为增加车辆通行的舒适性以及减小噪声等问题，需要考虑临时路面体系的减震降噪等构造设计。一般考虑在盖板四个角点处设置减

6、震橡胶垫来降低车辆通行时的噪等构造设计。一般考虑在盖板四个角点处设置减震橡胶垫来降低车辆通行时的噪音。盖板在铺设时应严格控制相邻盖板间高差，控制标准为相邻高差噪音。盖板在铺设时应严格控制相邻盖板间高差，控制标准为相邻高差3mm。盖板设计盖板设计第11页/共42页3.2技术介绍盖板设计盖板设计型钢拼接盖板结构形式型钢拼接盖板结构形式3m1m钢路面板结构图钢路面板结构图第12页/共42页3.2技术介绍盖板梁采用标准化、模数化的构件，一般采用盖板梁采用标准化、模数化的构件，一般采用H型钢，可型钢，可采用双拼采用双拼H型钢作为盖板梁，亦可采用单品型钢作为盖板梁，亦可采用单品H型钢梁作为盖型钢梁作为盖板梁。板梁。盖板梁设计盖板梁设计第13页/共42页3.2技术介绍在盖挖法中，由于考虑到首道支撑采用钢筋混凝土梁，而该梁在盖挖法中，由于考虑到首道支撑采用钢筋混凝土梁，而该梁所在位置与管线位置比较接近，可以考虑将其作为管线悬吊及所在位置与管线位置比较接近，可以考虑将其作为管线悬吊及搁置的支承结构，因此，在综合考虑不同管线，不同要求的前搁置的支承结构，因此，在综合考虑不同管线，不同要求的前提下，可考虑将

7、管线原位悬吊或搁置保护提下，可考虑将管线原位悬吊或搁置保护。管线保护技术管线保护技术 第14页/共42页3.2技术介绍管线保护技术管线保护技术 第一步：路面盖板施工第一步：路面盖板施工开挖开挖设置设置悬吊梁悬吊梁第二步：开挖第二步：开挖设置钢板设置钢板 橡胶板橡胶板 悬吊螺栓悬吊螺栓第三步：设置拉紧第三步：设置拉紧螺丝（固定）螺丝（固定）设设置防振装置置防振装置开挖开挖支撑支撑第15页/共42页3.2技术介绍钢支撑复加轴力技术钢支撑复加轴力技术针对上海主要采用圆钢支撑的现状，研究出一套可用于上海基坑工针对上海主要采用圆钢支撑的现状，研究出一套可用于上海基坑工程和其他工程的钢支撑复加轴力装置，包括程和其他工程的钢支撑复加轴力装置，包括1型钢法兰转接头、型钢法兰转接头、2外外套筒、套筒、3内置作动器、内置作动器、4轴力计、轴力计、5内置支架、内置支架、6油压伺服器、油压伺服器、7轴力轴力监测仪等几个主要部分监测仪等几个主要部分。该系统的应用能消除初始安装构件与结构之间的间隙的影响，亦能该系统的应用能消除初始安装构件与结构之间的间隙的影响，亦能在施工过程中全程监控轴力的变化，并根据轴力和变形

8、的变化情况在施工过程中全程监控轴力的变化，并根据轴力和变形的变化情况对支撑轴力进行适时加载或卸载。系统的应用能更有效的控制轴力对支撑轴力进行适时加载或卸载。系统的应用能更有效的控制轴力并由此控制基坑变形，使得基坑开挖对周围环境的影响降到最小。并由此控制基坑变形，使得基坑开挖对周围环境的影响降到最小。第16页/共42页3.2技术介绍钢支撑复加轴力技术钢支撑复加轴力技术支撑轴力复加系统工作原理支撑轴力复加系统工作原理第17页/共42页工程概况3.3工程应用上海轨道交通7号线常熟路车站工程上海轨道交通上海轨道交通7号线常熟路车站位于常熟路南端，与淮海中路号线常熟路车站位于常熟路南端，与淮海中路上的上的1号线常熟路车站形成号线常熟路车站形成L形换乘。形换乘。4个出入口位于延庆路、个出入口位于延庆路、五原路及淮海路上。周围多为商铺及多层住宅楼，其中局部距五原路及淮海路上。周围多为商铺及多层住宅楼，其中局部距常熟路常熟路203号市级重点保护建筑物仅号市级重点保护建筑物仅3m左右；二号出入口和左右；二号出入口和换乘通道相接，紧邻淮海大楼，周围地下管线众多。换乘通道相接，紧邻淮海大楼，周围地下管线众多

9、。第18页/共42页工程概况3.3工程应用上海轨道交通7号线常熟路车站工程常熟路车站位置平面图常熟路车站位置平面图第19页/共42页工程概况3.3工程应用上海轨道交通7号线常熟路车站工程车站为地下三层岛式车站，车站主体为双柱三跨结构。车站结构长车站为地下三层岛式车站，车站主体为双柱三跨结构。车站结构长157.2m，标准段宽，标准段宽22.8m，站台宽度，站台宽度12m。顶板覆土厚度约。顶板覆土厚度约4.736m，标准段基坑开挖深度约，标准段基坑开挖深度约24.3m，端头井基坑开挖深度，端头井基坑开挖深度约约25.9m。车站共设车站共设4个出入口。其中个出入口。其中1号出入口预留，号出入口预留，2号出入口从换乘厅直号出入口从换乘厅直接出地面并可通过换乘通道，与地铁一号线常熟路站实现换乘。接出地面并可通过换乘通道，与地铁一号线常熟路站实现换乘。3号出入口、中间风井和南侧风井与卫生监督所回搬重建的建筑合建。号出入口、中间风井和南侧风井与卫生监督所回搬重建的建筑合建。4号出入口和北侧风井位于常熟路五原路西北角独立设置。号出入口和北侧风井位于常熟路五原路西北角独立设置。第20页/共42页工程概况

10、3.3工程应用上海轨道交通7号线常熟路车站工程在车站结构的南侧，有运营中的上海轨道交通在车站结构的南侧，有运营中的上海轨道交通1号线；基坑的东侧有赛号线；基坑的东侧有赛华公寓、淮海大楼、以及赛华公寓与淮海大楼之间的一幢独立别墅；在华公寓、淮海大楼、以及赛华公寓与淮海大楼之间的一幢独立别墅；在基坑的西侧有外贸局工艺品常熟路住宅楼、中波海运公司职工住宅三号基坑的西侧有外贸局工艺品常熟路住宅楼、中波海运公司职工住宅三号楼和二号楼、上海市疾病预防控制中心三号楼等建（构）筑物，楼和二号楼、上海市疾病预防控制中心三号楼等建（构）筑物，周边环周边环境要求非常严格境要求非常严格。另有另有多条市政管线多条市政管线：基坑南侧主要有：基坑南侧主要有1200雨水管、雨水管、300和和500煤气管；基坑北侧主要有煤气管；基坑北侧主要有400雨水管、雨水管、300上水管及上水管及150煤气煤气管及通信电缆等管线。管及通信电缆等管线。常熟路是上海市中心的一条常熟路是上海市中心的一条重要南北交通道路重要南北交通道路，为减小地铁车站施工队，为减小地铁车站施工队交通的影响和交通的影响和控制控制邻近建筑物及地下管线的邻近建

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