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盖挖逆作法施工工艺工法一、前言1、工艺工法概述盖挖逆作法是在交通繁忙的城市中心地区修建浅埋地铁车站,尤共是修建具有综合功能要求的地铁车站的一种有效方法。
在修建地铁车站的多种工法中，盖挖法是一种常用的施工方法，而其中的盖挖逆作法是一种技术含量较高、施工较为复杂的施工技术。
其路面敞口作业时间较短，对工程周边的商业及交通环境影响较小；其立柱结构本身作为围护结构的支撑体系分为钢管桩（柱）、H 钢桩（柱），刚度较高，可显著减小围护结构及周边环境的变形；施工方法分为打入法（精度低）、湿作业钻孔安装法（有地下水时，精度居中）、干作业钻孔安装法（精度高）。
盖挖逆作法造价介于明挖与暗挖之间，较为低廉。
本工法采用钢管柱作为支撑，湿作业钻孔安装法进行阐述。
2、工艺原理盖挖逆作法工艺的原理是先施工围护体系（桩、墙）和顶板的承重体系（中间柱），开挖土方至顶板结构底高程后，施做顶板并恢复周边环境，在顶板的防护下，依次开挖土方和自上而下施做结构，最终形成完整的永久结构。
当顶部支护体系形成后，暗挖和盖挖二者施工工艺基本相同。
二、工艺工法特点1、优点1.1 围护结构变形量小，对邻近建筑的影响小。
1.2 临时支撑少，不必另外架设开挖工作平台与内撑，大幅度削减了支撑和工作平台等大型临时设施。
1.3 主要施工作业均位于地下，对地面和地下环境的影响很小。
1.4 在稳定的支撑体系下作业，安全风险较低。
2、缺点因工艺原因，盖挖逆作法亦具有局限性，主要表现在以下几个方面：施工过程中产生的不均匀沉降对结构体系的不利影响比顺做法严重；结构体由上向下施作，施工缝多。
由于混凝土结构硬化过程中的收缩与下沉的影响，不可避免的出现裂缝，对结构的刚度、耐久性、防水性均产生不利影响；多数交汇于同一节点的工程构件非同步施工，其连接精度控制难度较大；层板一般采用土模施工，混凝土的表观质量控制难度较大。
三、适用范围商业繁荣、建筑密集、交通繁忙的城市中心区域或交通枢纽地区、软弱地质地区、跨度比较大、无法用锚索施工的地铁车站。
浅埋暗挖法工程相关施工技术简介浅埋暗挖法是在距离地表较近的地下进行各种类型地下洞室暗挖施工的一种方法。
继1984年王梦恕院士在军都山隧道黄土段试验成功的基础上，又于1986年在具有开拓性、风险性、复杂性的北京复兴门地铁折返线工程中应用，在拆迁少、不扰民、不破坏环境下获得成功。
同时，结合中国特点及水文地质系统，创造了小导管超前支护技术、8字型网构钢拱架设计、制造技术、正台阶环形开挖留核心土施工技术和变位进行反分析计算的方法，提出了管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测18字方针，突出时空效应对防塌的重要作用，提出在软弱地层快速施工的理念。
由此形成了浅埋暗挖法，创立了适用于软弱地层的地下工程设计、施工方法。
基本原理浅埋暗挖法沿用新奥法(NewAustrianTunnelingMethod)基本原理，初次支护按承担全部基本荷载设计，二次模筑衬砌作为安全储备；初次支护和二次衬砌共同承担特殊荷载。
应用浅埋暗挖法设计、施工时，同时采用多种辅助工法，超前支护，改善加固围岩，调动部分围岩的自承能力；并采用不同的开挖方法及时支护、封闭成环，使其与围岩共同作用形成联合支护体系；在施工过程中应用监控量测、信息反馈和优化设计，实现不塌方、少沉降、安全施工等，并形成多种综合配套技术。
浅埋暗挖法施工的地下洞室具有埋深浅（最小覆跨比可达0.2）、地层岩性差（通常为第四纪软弱地层）、存在地下水（需降低地下水位）、周围环境复杂（邻近既有建、构筑物）等特点。
由于造价低、拆迁少、灵活多变、无须太多专用设备及不干扰地面交通和周围环境等特点，浅埋暗挖法在全国类似地层和各种地下工程中得到广泛应用。
在北京地铁复西区间、西单车站、国家计委地下停车场、首钢地下运输廊道、城市地下热力、电力管道、长安街地下过街通道及地铁复八线中推广应用，在深圳地下过街通道及广州地铁一号线等地下工程中推广应用，并已形成了一套完整的综合配套技术。
同时，经过许多工程的成功实施，其应用范围进一步扩大，由只适用于第四纪地层、无水、地面无建筑物等简单条件，拓广到非第四纪地层、超浅埋（埋深已缩小到0.8m）、大跨度、上软下硬、高水位等复杂地层及环境条件下的地下工程中去。
浅埋暗挖法的几种施工方法《浅埋暗挖法的几种施工方法》嘿，朋友！今天来跟你唠唠浅埋暗挖法的几种施工方法，这可都是干货哦！首先，咱来说说全断面开挖法。
这就好比你吃一整个大蛋糕，一口全塞进嘴里！哈哈，开个玩笑。
其实全断面开挖法呢，就是一次性把整个断面开挖成型。
就像你要盖一间小房子，直接把地基到屋顶的空间一次性挖出来。
操作起来也不难，先做好前期的准备工作，比如勘查地质情况，就像医生给病人做全面检查一样，得把地底的“身体状况”摸清楚。
然后确定开挖的顺序和循环进尺，这就好比你走路，得先决定迈哪只脚，走多远。
接着就是开挖啦，用上合适的机械设备，轰隆隆一顿操作。
不过要注意控制开挖的速度和方向，别挖歪了或者挖快了塌方了，那可就麻烦大啦！再说说台阶法。
想象一下你爬楼梯，一阶一阶往上走，这台阶法就差不多是这个意思。
把断面分成几个台阶，逐步开挖。
第一步还是老样子，地质勘查不能少。
然后根据情况把断面分成上下或者多层台阶。
开挖的时候呢，先挖上面的台阶，就像先爬上面的楼梯。
挖完上面的，再挖下面的，得有个先后顺序，不能乱了套。
而且每挖一步都要做好支护，不然这“楼梯”可不稳当。
还有一种叫环形开挖预留核心土法。
这个有点像你啃玉米，先把外面一圈啃掉，中间留着。
先对地质进行一番“侦察”，然后按照设计把断面分成环形的部分和核心土。
先挖环形的，就像先啃玉米外面那一圈。
挖的时候要注意保持环形的稳定性，别让它塌了。
挖完环形的，再挖核心土，这核心土就像是玉米中间的芯，得最后处理。
最后咱说下双侧壁导坑法。
这就像是给隧道穿上了“双层保护衣”。
同样先进行地质“摸底”，然后在隧道两侧各挖一个导坑。
这两个导坑就像是两个小跟班，先探路。
导坑挖好后，再进行中间部分的开挖。
整个过程就像排兵布阵一样，要有条理，不能乱了阵脚。
总之，这几种浅埋暗挖法各有各的特点和适用情况。
选择的时候可得根据实际情况，就像你选鞋子，得合脚才行。
施工的时候一定要小心谨慎，毕竟这地下的事儿可马虎不得。
浅埋暗挖法施工工艺浅埋暗挖法是在软弱围岩浅埋地层中修建山岭隧道洞口段、城区地下铁路及其他适用于浅埋地下工程的施工方法。
它适用于不宜明挖施工的土质或软弱无胶结的砂、卵石等第四纪地层，对于水位高的地层，需要采取堵水、降水和排水等措施。
1、预加固和预支护地下工程浅埋暗挖法施工过程中，经常会遇到砂砾土、砂性土、黏性土或强风化基岩等不稳定地层，自稳时间短、自承载能力低，初期支护尚未施作时隧道围岩便开始坍塌。
因此，该条件下需要采取地层预加固和预支护来提高地层的自稳能力，降低地表沉降。
浅埋暗挖隧道施工时常用的预加固和预支护方法有：（1）注浆法。
注浆法是浅埋暗挖法施工中应用最多的辅助工法。
浆液在注浆压力作用下扩散并挤压土体，起到加固地层和堵水的作用，通常配合小导管和大管棚使用。
注浆方式主要有小导管注浆、大管棚注浆、帷幕注浆和全断面注浆等。
注浆材料有普通水泥、超细水泥、水泥水玻璃和化学浆液等。
（2）降水法。
采用降低地下水位的方法，为浅埋暗挖施工提供干燥的施工作业条件，尤其在地下水位较高的地区，必须采取降水措施，才能实现暗挖法施工。
降水法主要有井点降水、管井降水、真空降水和电渗降水等。
我国北方地区多采用地面深井降水法，也采用洞内轻型井点降水法；南方地区多采用基坑内管井降水法，也采用真空或电渗降水法。
（3）超前小导管法。
超前小导管支护是在松软地层施工时优先采用的地层预加固方法。
通过超前小导管注浆，使地层得到加固改良，保证开挖面的稳定，降低地表沉降。
超前小导管长度3～5m，直径30～50mm，环向间距20～30cm，通常沿着上半断面开挖轮廓线120°范围内向开挖面前方土层以一定仰角（10～15°）打入带孔小导管，并进行注浆，如图所示。
（4）长管棚法。
长管棚法用于暗挖隧道的超前加固，布置在隧道的拱部周边。
大管棚法一般需要结合注浆以获得较好的地层加固效果。
长管棚法适用于自稳能力差的地层或邻近重要建筑物等条件，它是将钢管沿隧道外轮廓线顺着轴线方向打入工作面前方的地层以支撑来自外侧的围岩压力。
浅埋段盖挖法施工技术1 前言现阶段,我国隧道工程的浅埋段开挖方式主要分为明挖、盖挖和暗挖三大类。
但具体采用何种开挖方式需从施工技术可行性、质量安全、工程造价及环境保护等角度分析比较。
一般而言, 明挖适用于覆盖层较薄的情况，开挖基坑在施工过程中的稳定性以及基坑的排水是明挖考虑的主要问题。
当区域地质构造复杂，构造裂隙发育, 地下水丰富时, 深基坑开挖很容易引起山体滑坡。
盖挖法主要适用于松散的地质条件及隧道处于地下水位线以上的情况。
暗挖是目前隧道施工的一种主要方法，覆盖层较厚时主要采用此法。
本工法主要根据云桂铁路石林隧道的施工经验编写，介绍盖挖法。
石林隧道DK652+110～DK652+205段为浅埋段，采用盖挖法施工，不仅在工程质量、施工安全上得到了保障，而且通过该浅埋段的施工进度比计划进度快。
1.1工艺概况浅埋盖挖法是地铁施工中比较常用的施工方法，近年来在铁路和公路隧道施工中也被灵活运用，为隧道施工安全、施工进度提供了有效的技术手段。
1.2工艺原理盖挖法是明挖地表一定深度以后，先施工暗洞顶部防护结构，暗洞在顶部防护结构作为安全防护结构下施工。
浅埋段采用拱部明挖法施工，基坑采用台阶法放坡开挖，坡面采用喷锚支护，基坑内采用明沟排水。
明挖设护拱后洞身暗挖施工，洞身暗挖部分采用台阶法开挖。
拱部明挖过程中尽量减少挖方，边坡采用锚喷防护。
同时，建立围岩支护结构监控量测系统，随时掌握施工过程中的动态变化，沉降变化稳定后及时施做二次衬砌，合理安排作业工序，调整施工工艺和优化设计参数，确保施工安全。
2 工艺特点1）盖挖法相比于明挖，因其开挖面和开挖深度小，既可避免大面积明挖对生态环境的破坏，又可确保边仰坡稳定。
2）盖挖法相对于暗挖，降低了施工难度，保障了工程质量和施工安全。
3）浅埋段隧道盖挖法施工具有操作简单，缩短工期、减少投资的优点。
3 适用范围本工艺工法适用于Ⅴ-Ⅵ围岩隧道浅埋段施工，对于地铁工程浅埋段、水工工程等隧道浅埋段也有参考价值。
4 主要引用标准《高速铁路隧道工程施工技术指南》（铁建设【2010】241号）、《铁路隧道工程施工技术指南》（TZ204）、《铁路隧道工程施工质量验收标准》（TB10417）、《铁路工程测量规范》（TB10101）、《公路隧道施工技术规范》（JTG F60）、《公路工程质量检验评定标准》（JTG F80/1）5 施工方法隧道浅埋段盖挖法施工，首先对地表排水进行完善或改造；其次由地面向下开挖至一定深度后，对边坡进行防护；然后施做护拱；最后在封闭的顶盖下施做其余下部工程，将顶部回填封闭，恢复植被。
6 工艺流程及操作要点6.1施工工艺流程根据浅埋段地形地质条件，盖挖段施工工艺一般为：地表排水系统完善或改造→边、仰坡开挖、防护→护拱施工→洞内施工→土石回填恢复植被。
施工步序图见图1；施工工艺流程见图2。
图1 隧道浅埋段盖挖法施工步序图6.2操作要点6.2.1 施工准备1）风、水管、电线敷设、施工便道、施工场地布置，机械设备、人员配置、材料准备、修建防排水设施、修建环保、水保设施。
2）根据设计资料详细分析了解工程地质、当地水文地质情况，制定合理的施工方案和施工措施，制定施工监控量测方案。
6.2.2 施工步骤1) 排水系统完善或改造施工前, 结合永久性排水设施, 对原冲沟或排水系统进行完善或改造。
水沟一般采用梯形排水沟, 并采用7.5号砂浆抹面, 将原自然水系通过水沟改移, 保持顺接, 保证正常排水，不冲刷坡面。
图2 隧道浅埋段盖挖法施工工艺图监控量测桩埋设，边坡量测启动洞口地表量测启动2)拱顶明挖隧道拱顶以上至地表，全部采用明挖法施工。
当隧道明挖至拱顶以后，考虑到下道工序施工需要，隧道范围内土(石)体暂不开挖，可利用该土(石)体作为护拱混凝土施工的内模(土模)。
开挖时边挖边护，边坡坡率根据地质情况确定，土质比较差的地段采用1:1.25或1:1的坡率，地质条件较好的地段采用1:0.5或1:0.3。
开挖深度根据现场实际地质情况确定，开挖及处理措施分以下三种情况：（1）隧道明挖至拱顶以后，沿隧道外轮廓线开挖，当开挖至基岩后，停止开挖，施作C20混凝土找平层。
（2）隧道明挖至拱顶以后，沿隧道外轮廓线开挖，当开挖到隧道两侧最大跨仍为黏土时，停止开挖，施作加固桩和C20钢筋混凝土托梁。
（3）隧道明挖至拱顶以后，沿隧道外轮廓线开挖，当开挖遇到石芽出露(及土加石)时，停止开挖，施作C20钢筋混凝土托梁。
3) 边坡防护基坑内边坡采用12cm厚C25锚网喷混凝土防护。
锚杆采用Φ22砂浆锚杆，长度L=4.0m，间距为1×1m，梅花型布置；钢筋网采用φ8钢筋，网格尺寸20cm×20cm；边坡设置φ50PVC泄水孔，间距为环向2m×纵向2m，梅花型布置，喷射后保证孔内无堵塞；喷射混凝土由下向上进行，分两次喷射完成。
4) 护拱施工（1）长管棚施作当拱部开挖至两端明暗分界断面时，开挖后先施作暗洞段导向墙及管棚。
管棚采用φ108大管棚，每环39根，每根长35米；管棚施作采用Z-GP150型多功能钻机钻孔，安装。
（2）护拱基础当开挖至基岩后，停止开挖，开始施作C20混凝土找平层，找平层厚20cm，宽80cm。
找平层施作时要考虑预留钢拱架的连接板。
找平层混凝土浇筑前，先加工预埋钢板，预埋钢板尺寸为40cm×40cm，钢板厚16mm，找平层混凝土顶、底面预埋钢板之间采用Φ22U型钢筋与预埋钢板焊接。
后续护拱、边墙钢拱架施工时，钢拱架连接板与找平层顶、底面预埋钢板焊接牢固。
当隧道开挖至隧道外轮廓最大跨仍为黏土或遇到石芽出露(土加石)时，停止开挖，施作C20钢筋混凝土托梁(黏土时先施作加固桩)。
托梁厚60cm，宽200cm。
（3）护拱混凝土施工①预留核心土当隧道明挖至拱顶以后，考虑到后续护拱混凝土施工需要，隧道范围内土(石)体暂不开挖进行预留，作为护拱混凝土内模的支撑体。
②钢拱架安装待混凝土找平层、托梁施作完成后，根据隧道设计断面尺寸，安装拱部(墙部)I20b型钢钢架，钢架间距0.6m/榀。
Φ22纵向连接筋，环向间距1.0m。
钢拱架安装时钢拱架拱脚与找平层、托梁顶面预埋连接板焊接牢固，并设置φ42锁脚锚管，锁脚锚管沿找平层、托梁混凝土面成45°方向打设，打入混凝土面以下3.0m，端部1.0m埋入护拱混凝土内，锁脚锚管每根长4.0m，每榀每侧2根。
暗洞安装I20b 型钢钢架时，凿出护壁中预埋的彩条布以及托梁中的预埋钢板，接头采用螺栓连接。
③护拱外模安装护拱外模采用5cm厚木板加固而成。
拱部(墙部)钢架环向每间隔1.0m焊接一根Φ22L型钢筋，作为外模内支撑，钢筋尺寸根据现场护拱厚度从1.0m渐变到2.0m。
木模外侧纵向每间隔2.0m环向设置一根Φ22钢筋，钢筋底部与混凝土找平层、托梁混凝土打眼锚固，同时通过木模打孔，利用连接筋将环向钢筋与钢架焊接，确保外模加固可靠，防止混凝土浇筑过程中因混凝土捣固而跑模。
④护拱混凝土浇筑待护拱内、外模检查加固稳固可靠时，拱部(墙部)挂设φ8钢筋网，浇筑C20护拱混凝土，护拱混凝土拱部厚100cm，底部厚200cm。
混凝土采用拌合站集中拌合，混凝土搅拌运输车运至施工现场，泵送入模。
5) 暗挖施工。
施工时严格按照“预加固、短进尺、弱爆破、强支护、紧衬砌、早成环”的原则组织施工。
在充分考虑现场施工操作、交叉作业及施工人员能力的发挥和机械资源的合理利用的情况下，洞内洞身开挖采用两台阶预留核心土法施工(预留核心土可对前方掌子面岩体起到挡护作用，同时为上台阶支护作业提供作业平台，节省架立支护台架的时间，提高施工速度)。
在施工中，下台阶长度3～5m，左右侧开挖错开1.2m(两榀拱架间距)。
开挖方式采用人工配合挖掘机开挖为主，弱爆破为辅进行开挖；挖掘机配合装载机装碴，自卸汽车出碴。
初期支护采用风钻打眼，人工配合开挖平台安装钢拱架、锚杆及挂设钢筋网，湿喷机喷射混凝土进行施工。
下台阶开挖支护利用挖掘机和装载机进行作业。
开挖时尽量减少对围岩的扰动。
严格遵循“短进尺、强支护”的原则，控制每循环进尺在0.6m以内。
开挖后立即喷射4 cm混凝土封闭，然后架立钢架(纵向连接筋与钢架焊接牢固)、挂钢筋网，最后分层分片喷射混凝土至设计厚度。
拱架左右侧拱脚分别打设长4.5m的φ42锁脚锚管，锚管与钢架焊接牢固并注浆加固。
每部开挖后均应及时支护，隧底初期支护后应及时施做仰拱，尽早封闭成环。
6) 回填土石护拱混凝土达到设计强度后,护拱外2m范围采用M10浆砌片石回填，其余部位采用原挖土对称、分层回填。
每层回填厚度不超过50cm，防止隧道初支拱架因猛烈受力而发生变形。
顶面设厚为50 cm 的粘土隔水层。
待暗洞顺利通过后，地表地面以下1.5m范围全部采用原开挖保存的耕植土回填，恢复植被。
6.2.3 监控量测由于浅埋隧道具有开挖后应力释放速度快，变形较大的特点，监控量测的内容主要分为以下三个方面，量测项目见表1—表3。
表1 按位移速度量测频率表2 按距开挖面距离量测频率注：1.b为隧道开挖宽度； 2.当监测项目的累计变化值接近或超过报警值时，应加大监测频率。
表3 监控量测项目表注：B—隧道开挖宽度，υ—变形速速, h0—隧道埋深1）洞内和洞外观察：每次开挖后应对掌子面进行观察，主要了解围岩变化情况，及时绘制开挖工作面地质图，并且对已施工段观察喷射混凝土是否有开裂现象。
洞外观察的重点在洞口段和洞身埋置深度较浅地段，且主要包括地表开裂、地表沉陷、边坡及仰坡稳定状态、地表水渗透情况等。
2）周边收敛、拱顶沉降按照隧道施工规范要求，在开挖同断面设置拱顶下沉观测点各一个，观测拱顶下沉量，在拱腰及墙身同一断面共设点6个，具体埋设见图3, 观测净空收敛变化，采用全站仪和水准仪分别进行高程和位移量测。
初读数应尽快完成，最迟不得超过24h。
量测断面布置图图3 洞内量测观测点布置图3）地表下沉和位移由于浅埋隧道距地表较近，地质条件复杂，岩性极差。
施工时，多用台阶法开挖，因此，纵向断面布置测点的超前距离为隧道距地表的深度h与上台阶高度之和。
在横断面上至少布置11个测点，具体埋设见图4，测点的距离为2～5m，在隧道中线附近应布置密一点。
每次量测后及时对量测数据处理，分析及情况反馈，并绘制量测数据时态曲线，对初期的时态曲线进行同归分析，预测可能出现的最大值和变化速度，当数据异常时，根据具体情况及时采取加厚喷层、加密锚杆、增加钢架等加固措施。
7 劳动力组织隧道施工劳动力组织包含开挖工班、支护工班、出渣工班、衬砌工班、砼生产工班、后勤保障和管服人员等。
洞内作业实行24小时连续作业，人员配备见表4。
表4 盖挖法作业劳动力配置8 主要机具设备施工机具设备的合理配置，不但可以加快施工进度，同时还可以节约施工成本。
