地铁施工技术
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地铁施工中的工艺工程
地铁施工中的工艺工程包括以下几个主要方面:
1. 地铁隧道施工工艺:地铁隧道是地铁线路的重要部分,其施工包括开挖、支护、衬砌等工序。
具体工艺包括顺开法开挖、先掏后衬法、管片法等。
2. 地铁站厅和站台工艺:地铁站厅和站台是乘客进出地铁的重要区域,其建设包括地下结构施工、地面结构施工、装饰工程等。
具体工艺包括开挖基坑、钢筋混凝土施工、防水、排水、电气等。
3. 地铁线路施工工艺:地铁线路的施工包括轨道安装、电气设备安装、信号设备安装等工序。
具体工艺包括钢轨安装、集电弓安装、信号灯安装等。
4. 地铁车辆工厂工艺:地铁车辆工艺主要包括车辆的组装制造、车辆的测试调试、车辆的上线投入使用等工序。
除此之外,地铁施工中还涉及到给水排水工程、通风工程、暖通空调工程、消防工程等工艺。
这些工艺的施工通常需要引入尖端设备和先进技术,并且需要保证施工质量和安全性。
地铁施工的每个环节都需要按照规范和标准进行操作,以保证地铁线路的正常运营和乘客的安全。
地铁轨道工程施工技术1 城市地铁轨道设计情况1.1地下及敞开段地下线及敞开段多采用整体道床。
整体道床有短枕式、长枕式和无枕式等型式,各种整体道床型式情况介绍如下。
1、短轨枕式整体道床短轨枕是在左右两股钢轨下分开铺设的轨枕,埋在其下的钢筋混凝土内;其强度等级为C50,底部多设外露钢筋,加强与道床混凝土的联结。
短轨枕大致分为普通型和“特型”两类.普通型短轨枕的型式大体相同,尺寸视各设计图纸略有差异;“特型”短轨枕多与轨道减振有关,如广州地铁三号线等曾经应用的弹性短轨枕(在轨枕外包橡胶包套)等。
短轨枕多为钢筋混凝土预制构件,在施工生产之前,可依据设计图纸委托具有相应资质的厂家进行预制;须待混凝土的强度达到70%之后才能正式用于施工,否则会因混凝土的握裹力不够而使预埋的螺纹套管松动,造成混凝土的开裂。
整体道床为钢筋混凝土结构,设计厚度不一,主要取决于钢筋砼枕下混凝土的厚度,一般情况不得小160mm.道床一般每隔12。
5m设置一道20mm的伸缩缝,伸缩缝处钢筋断开,中间填塞浸沥青的木板,表面压沥青封条进行密封。
道床钢筋多布置成双层钢筋网(上下两层),也有布置成单层钢筋网(底层),道岔道床多布置成单层钢筋网。
钢筋连接多进行防迷流设计,保持电流畅通,以疏导、排出钢筋内的杂散电流,在伸缩缝钢筋断开处,两端钢筋用扁铜或扁钢焊接,再用铜铰线等连接起来,以便伸缩缝两侧钢筋的电气连接。
道床排水沟可设于道床中间或两侧,断面可为圆形和矩形。
多采用两侧侧沟排水的方式,水沟纵坡与线路纵坡一致。
为减少对扣件的污染、增强轨道的绝缘性能,轨下部位道床面应低于轨枕承轨面40mm,道床面设横向排水坡,坡度不宜小于3‰。
图1.1—1 水沟中间式/两侧式短轨枕整体道床北京、广州、深圳、南京等地铁多条线路均铺设此种道床.2、长枕式整体道床长枕式整体道床是将长轨枕埋在整体道床内,纵向钢筋贯穿长枕,形成一整体,结构合理,坚固稳定,美观整洁。
轨枕在工厂预制,有预应力钢筋混凝土和普通钢筋混凝土两种型式,混凝土强度等级为C50/C60;轨枕侧面设预留孔,以备道床的纵向钢筋穿过,这不仅可加强与道床的联结,还可以起到排除杂散电流的作用.用轨排法施工,进度快,精度易保证。
地铁工程施工安全技术措施随着我国城市化进程的不断推进,地铁作为一种快速、便捷的城市交通工具,其建设和发展日益受到重视。
然而,地铁工程施工过程中存在诸多安全隐患,为确保施工安全,提高施工质量,本文将从以下几个方面阐述地铁工程施工安全技术措施。
一、施工现场安全管理1.建立健全安全生产责任制,明确各级管理人员、技术人员和施工人员的安全职责。
2.加强施工现场的安全巡查,确保施工过程中各项安全措施得到有效执行。
3.对施工现场人员进行安全教育培训,提高员工的安全意识和安全技能。
4.制定应急预案,针对可能发生的安全事故进行提前预防和应对。
二、施工机械与设备安全1.施工机械和设备应按照相关法规和标准进行选购和维护,确保其安全性能良好。
2.施工现场的机械设备应安装稳固,防止因设备不稳定导致的安全事故。
3.操作人员必须取得相应操作资质,严格遵守操作规程,确保施工安全。
三、施工工艺与操作安全1.地铁工程施工中,应采用先进、成熟的施工工艺,降低施工风险。
2.加强对施工现场的危险源识别和风险评估,制定针对性的安全措施。
3.严格把控施工现场的作业环境,确保施工过程中的安全。
四、高处作业安全1.高处作业人员应佩戴安全帽、安全带、防滑鞋等个人防护装备。
2.在高处作业区域设置安全警示标志,提醒施工人员注意安全。
3.搭设安全防护棚,防止落物伤人。
五、电气安全1.施工现场的电气设备应符合国家相关法规和标准,确保安全可靠。
2.加强施工现场的电气设备维护保养,防止因设备故障导致的电气事故。
3.施工现场应设置专用电源,确保供电稳定。
六、消防安全1.施工现场应配备充足的消防器材,设置消防通道,确保火灾发生时能迅速扑救。
2.加强对施工现场火源的管理,防止火灾事故的发生。
3.定期开展消防安全培训和演练,提高员工火灾应急处置能力。
综上所述,地铁工程施工安全技术措施涉及多个方面,只有全面、细致地做好各项工作,才能确保施工安全。
同时,施工过程中应不断总结经验,创新安全管理模式,提高安全管理水平,为我国地铁事业的持续发展贡献力量。
地铁工程的新技术与创新地铁工程是现代城市建设中的重要组成部分,随着城市化进程的加快,越来越多的城市开始修建地铁系统,以满足日益增长的交通需求。
然而,地铁工程面临着各种挑战,如施工难度大、工期长、对环境的影响等。
为了解决这些问题并提高地铁建设的效率和质量,不断涌现出新的技术与创新。
本文将介绍地铁工程中的一些新技术与创新,探讨其在提升地铁工程质量和效益方面的作用。
一、智能施工技术在地铁工程中,传统的施工方式通常需要大量的人工参与,不仅耗时耗力,而且存在安全隐患。
因此,智能施工技术的应用成为了解决这些问题的重要途径之一。
1.1 自动驾驶设备自动驾驶设备是智能施工技术中的一项重要创新。
它可以通过激光测距、导航系统等技术实现地铁隧道开挖机械的自动驾驶,减少人员参与,提高施工效率和安全性。
此外,还可以通过远程控制、传感器监测等手段实现对施工过程的智能化管理和调度。
1.2 无人机应用无人机在地铁工程中的应用也是一种创新技术。
它可以用于施工现场的巡检和安全监测,通过高清摄像和红外热像技术,可以迅速获取相关数据,识别潜在的安全风险,并及时采取措施。
此外,无人机还可以用于运输物资和设备,减少人力物力的浪费。
二、绿色环保技术地铁建设对环境的影响是不可忽视的,传统的施工方式可能会产生大量的粉尘、噪音和废弃物,给周边居民和生态环境带来负面影响。
因此,绿色环保技术的应用成为了地铁工程中的重要发展方向。
2.1 低碳混凝土低碳混凝土是一种新型的建筑材料,其生产过程中使用了大量的可再生资源,减少了对化石能源的依赖。
同时,低碳混凝土的使用还能降低二氧化碳排放,减少对大气的污染,对环境更加友好。
2.2 环保施工设备采用环保施工设备也是促使地铁工程环保的一项重要创新。
这些设备通常具有降噪、减震、尘控等功能,能够最大程度地减少施工过程中的噪音和粉尘污染,保护施工现场周边环境的纯净。
三、大数据与人工智能应用随着信息化技术的不断发展,大数据与人工智能的应用在地铁工程中也逐渐得到推广和应用。
解析地铁施工全过程一、地铁车站施工技术及流程1、地铁车站施工流程(明挖顺筑)2、主要施工技术——地墙围护泥浆护壁原理示意图•泥浆的作用防止槽壁坍塌悬浮槽内土渣,防止沉渣产生把土渣携带出地面冷却和润滑挖槽机现浇混凝土导墙施工开挖基槽浇筑混凝土推板纠偏式液压抓斗挖槽机工艺布置施工槽段常见形式接头管顶拔装置3、主要施工技术——桩基钻孔桩施工示意图4、主要施工技术——加固5、主要施工技术——降水基本公式:基坑底板至承压含水层顶板间的土压力应与承压水的顶托力基本平衡。
即:其中:h—基坑底至承压含水层顶板间距离(m);γs—基坑底至承压含水层顶板间的土的重度(kN/m3) H—承压水头高度至承压含水层顶板的距离;γw—水的重度(kN/m3),取9.8kN/m3;降水目的:(1)疏干开挖范围内土体中的地下水,方便挖掘机和工人在坑内施工作业;(2)降低坑内土体含水量,提高坑内土体强度(3)保证基坑的稳定,防止基坑突涌水6、主要施工技术——开挖(1)第一步土方开挖:地表开挖至冠梁底,施做冠梁和第一道混凝土支撑。
(2)第二步土方开挖:中间拉槽开挖,两端预留土挖至第二、三、四、五道支撑下50cm左右,开始架设钢支撑。
(3)第三步土方开挖:开挖至基底上30cm,采用人工开挖至基底标高。
两个端头井先行施工,从两端向中间实施挖土施工。
7、主要施工技术——支撑8、主要施工技术——结构回筑9、主要施工技术——施工监测在众多的地铁施工步骤中,其中地铁的测量工作是极其重要和关键的一步,其中包括测量准备、地铁平面控制测量做法、地铁搞成控制测量、明挖车站及隧道施工测量、联系测量、地下控制测量、暗挖隧道施工测量、贯通测量及断面测量、变形监测等等,可谓是贯穿了整个地铁设计施工的全过程。
城市地铁施工中的施工方法与技术创新近年来,城市地铁建设在我国快速发展,成为城市交通建设的重要组成部分。
城市地铁的施工是整个建设过程中不可或缺的环节,严谨的施工方法和技术创新对于地铁的安全运营和快速建设至关重要。
本文将探讨城市地铁施工中的施工方法与技术创新。
一、盾构施工技术盾构施工技术是近年来在城市地铁建设中的重要技术创新之一。
盾构施工是一种地下隧道施工方法,通过使用装有钻头和刀盘的盾构机,从地下钻掘和推进地铁隧道。
盾构施工具有施工时间短、干扰小、环保等优势,因此在城市地铁建设中被广泛应用。
盾构施工技术的基本原理是通过盾构机不断推进,同时进行土层的掏空和填充支护。
盾构机内部设置了掘进室和连接隧道的管片拼装室,能够将土层掏空的同时,安装成段的预制好的隧道管片。
这种技术能够保持地下水位的稳定,降低施工对地表建筑物的影响,提高了施工的安全性。
盾构施工技术的不断创新使得施工过程更加高效和智能化。
例如,传统的盾构机需要人工操作,但现在很多盾构机配备了自动化系统,可以通过计算机控制,实现全自动作业。
此外,盾构施工技术还有无人化施工、人员监控、智能化管片连接等方面的创新,提高了施工的效率和质量。
二、地铁隧道防水技术地铁隧道的防水技术是城市地铁建设中必不可少的环节,以确保地铁隧道不受地下水的侵蚀。
隧道防水技术的创新不仅可以保障地铁隧道的安全运行,还能够减少隧道施工阶段的水害事故。
传统的地铁隧道防水主要采用人工涂覆法,即在隧道内部用人工喷涂的方式覆盖防水材料。
然而,这种方法存在施工效率低、工人劳动强度大等问题。
因此,近年来一些新的地铁隧道防水技术得到了应用,如喷射混凝土防水、灌浆注浆技术、防水板材等。
喷射混凝土防水是一种将混凝土喷射到隧道壁面和顶板的方法。
通过喷射混凝土,可以形成一层坚固的混凝土防水层,有效地防止地下水渗入隧道。
此外,喷射混凝土防水还能够提高隧道的防火、防爆性能,提高地铁隧道的安全性。
灌浆注浆技术是利用注浆泵将浆液注入地铁隧道的裂缝和孔洞中,填充密封隙缝,形成防水层。
地铁施工技术是怎样2、暗挖法是采取适宜的辅助工法,对周边地层进行预加固和预处理,不挖开地面,在地下进行开挖和修筑衬砌结构的施工方法。
优点是对交通没有干扰,城市拆迁面积小,施工占地少,也无需进行地下管线的改迁。
3、盾构法是暗挖法的一种,是以盾构机这种施工机械在地面以下暗挖隧道的一种施工方法。
同时也是工艺技术要求较高,综合性较强的一类施工方法。
用此方法施工前应先修建一竖井,在竖井内安装盾构机,挖出的土体由竖井通道送出地面。
主要优点:除竖井施工外,施工作业均在地下进行,不影响交通,减少噪声和振动,施工易于管理,所用人力比明挖法少。
在地质条件差、地下水位高的地段,盾构法可作为首选施工技术。
4、盖挖法分盖挖顺筑法、盖挖逆筑法和盖挖半逆筑法三种,是由地面向下开挖至一定深度后,将顶部封闭,其余的工程在封闭的顶盖下进行。
一般在城市繁忙交通不能中断,且要确保一定交通流量要求时,优选盖挖法。
5、多种技术并用法是指在地铁施工中因地段地质、水文、地表和地下障碍物等因素的不同,根据实际情况因地制宜采用2种以上的施工方法。
二、建筑工程施工程序1、基础工程施工顺序测量放线→土方开挖→人工清槽→验槽→地基处理→砼垫层→砼基础→回填土2、主体结构施工顺序投点放线→复核→柱钢筋绑扎→墙体砌筑→支柱模→验收→柱砼浇注→养护→梁板钢筋绑扎→支模→验收→梁板浇注→养护→投点放线→再循环3、室内外装饰施工顺序结构处理→弹线→贴灰饼→抹灰→养护→弹线→挂线→上涂料→清理4、屋面工程施工顺序结构处理→刷基层处理剂→找平层→保温层→防水层→屋面保护层三、施工操作工艺①操作工艺流程基层清理—浇水温润基层—找规矩—做灰饼—设标筋(冲筋)—抹底层灰—中层灰和表面灰—清理—保护。
②基层清理抹灰前将墙面挂的废余砂浆、灰尘、污垢、油渍等清除干净。
对缺棱掉角的墙,用1:3:9水泥白灰膏混合浆掺水泥重20%的107胶拌匀分层抹平,每遍控制厚度宜在7-9mm,待灰层凝固后浇水养护。
地铁施工常用的三种技术
1、明挖法施工技术
明挖法施工技术在地铁施工前需要对地铁建设的方案以及
数据进行准确分析,并进行复核,确保其可靠性后直接参照方案由上而下的对地表进行挖掘,不易发生崩塌、断裂等情况,因此采用该施工技术具有安全性和稳定性高的特点,降低了施工风险。
采用明挖法施工技术施工时,要求周围环境建筑较少、密集度较低,而我国目前大城市建筑多趋于小区化高层建筑,这就限制了该技术在大城市地铁施工中的应用。
2、暗挖法施工技术
暗挖法施工技术是通过对施工地勘察后进行注浆,注浆后
再进行挖掘,因此初期准备阶段要求较高,同时暗挖法施工技术需要大量的资金支持以及先进技术。
暗挖法施工技术主要应用在地面铁路以及公路的建设上,在我国地铁早期建设中极少应用。
3、盾构法施工技术
盾构法施工技术是一种利用机械自动化技术与施工技术结
合的现代化地铁施工技术,其对设备的选择要求较高,需要根据实际工程进行选择。
合理地选择盾构类型与盾构隧道的安全、质量、造价有直接关系,是盾构法施工技术顺利进行的关键。
地铁隧道施工技术交底
1. 背景
地铁隧道施工是一项复杂而重要的工程,需要确保施工过程安全稳定,并达到高质量的施工目标。
为了顺利完成地铁隧道施工,本文将对一些关键的施工技术进行交底和说明。
2. 施工前准备工作
- 清理工作区域,确保施工现场整洁有序;
- 检查施工设备和材料,确保其符合安全使用要求;
- 制定详细的施工方案和工期计划,确保施工工作有条不紊进行。
3. 隧道开挖技术
- 使用盾构机进行隧道掘进,确保掘进过程中土壤的稳定性;
- 根据地质勘探报告和设计要求,选择合适的支护结构,如钢架和混凝土衬砌,确保隧道的强度和稳定性;
- 进行隧道地面处理,如喷浆、加固等工艺,确保隧道建造过程中不发生地陷和滑坡。
4. 排水技术
- 针对地下水位较高的情况,采取合适的排水措施,如设置排水管道和井道,确保施工期间地下水位的降低;
- 检查和维护排水设备,确保其正常运行,避免施工现场积水导致施工质量问题。
5. 安全防护技术
- 配备足够的安全设备和工作人员,确保施工现场的安全;
- 设置合理的警示标志和隧道施工警戒区域,避免无关人员进入施工现场;
- 对施工人员进行安全教育和培训,提高他们的安全意识和应急处理能力。
6. 施工质量控制技术
- 进行施工过程中的质量检查和监控,确保施工质量符合设计标准;
- 对施工材料进行抽样和测试,确保其质量合格;
- 定期进行施工质量评估和验收,及时发现和解决质量问题。
本文对地铁隧道施工的关键技术进行了简要交底和说明,希望能够对相关人员在施工过程中提供一定的指导和参考。
在实际施工中,还需要根据具体的情况进行详细的技术方案制定和实施。
地铁施工方法地铁的建设是现代城市发展的重要组成部分之一,它为人们提供了快速、便捷和环保的交通方式。
而地铁施工方法则是确保地铁工程顺利进行的重要环节。
本文将介绍地铁施工的一般方法,并探讨其中的几种常见技术。
一、隧道掘进法隧道掘进法是目前地铁施工中最常见的方法之一。
它通过机械设备在地下将隧道掘进出来,然后进行加固。
隧道掘进法分为切削掘进法和钻爆法两种。
切削掘进法利用机械装备,如隧道掘进机等,进行土壤或岩石的切削和挖掘;钻爆法则是采用钻车进行预先钻孔,并在孔内安放爆破药物,通过爆破将土壤或岩石炸开,实现掘进的目的。
二、盾构法盾构法是一种相对较新的地铁施工方法,它通过在地下使用盾构机进行隧道的掘进和加固。
盾构机是一种有前进式隧道掘进机械,它可以在保护壳的推进下进行土壤或岩石的同时切削、挖取和输送。
在盾构法下,地铁施工可以更加精确,同时也能够减少对地面环境和周边建筑的影响。
三、开挖法开挖法是一种传统的地铁施工方法,它适用于地质条件较好的地区。
开挖法通过挖掘机等机械设备,在地下进行直接开挖,然后加固隧道、铺设轨道等。
这种施工方法相对简单,但在容易发生地质灾害或具有特殊地质条件的情况下,需要采取额外的保护措施。
四、切割法切割法是一种主要用于地铁施工中的顶管施工方法。
顶管法通过在地下预先挖掘好壕沟,然后将隧道管道从井口沉入地下。
这种方法适用于地下河道、道路等地下管线较多的地区,可以最大限度地减少对地表环境的破坏。
在地铁施工中,以上几种方法常常会根据地质条件、项目要求以及设备技术的发展而进行调整和改进。
新的施工方法的不断出现,对地铁建设起到了积极的推动作用。
总结起来,地铁施工方法多种多样,每一种都有其独有的特点和适用场景。
在选择合适的施工方法时,需要综合考虑地质条件、项目要求、环境保护以及成本效益等多个因素。
未来,随着技术的不断创新和发展,地铁施工方法也将逐渐变得更加高效和环保。
地铁工程施工安全技术规程一、总则为确保地铁工程施工过程中的人身安全、设备安全和行车安全,预防事故发生,制定本规程。
本规程适用于地铁线路、车站、区间隧道、车辆段、控制中心等工程施工。
二、施工安全管理1. 施工单位必须建立安全生产责任制,实行“安全第一、预防为主、综合治理”的安全生产方针。
2. 施工单位应组织施工人员学习本规程及相关安全生产法律法规,经考核合格后方可上岗。
3. 施工前,施工单位应编制施工组织设计和安全生产措施,经批准后贯彻执行。
4. 施工过程中,施工单位应严格按照批准的施工方案和安全措施进行施工,确保施工安全。
5. 施工单位应定期对施工现场进行安全检查,发现问题及时整改。
三、施工安全技术措施1. 施工现场安全管理(1)施工现场应设立安全警示标志,明确施工范围、施工内容、安全注意事项等。
(2)施工现场应配备必要的安全生产设施,如安全防护网、防护栏、警示灯等。
(3)施工现场应实行封闭管理,严禁非施工人员进入施工现场。
2. 施工机械设备安全管理(1)施工机械设备应符合国家有关规定,定期进行检查、维修,确保设备安全运行。
(2)施工机械设备操作人员应取得相应操作资格,熟悉设备性能和操作规程。
(3)施工机械设备使用过程中,操作人员应严格遵守操作规程,确保设备安全。
3. 施工用电安全管理(1)施工用电应符合国家有关规定,设置专责电工,负责用电安全管理。
(2)施工现场应使用符合国家标准的电缆、配电箱等设备,确保用电安全。
(3)施工现场应定期对用电设备进行检查,发现问题及时整改。
4. 施工防火安全管理(1)施工现场应制定防火安全措施,明确防火责任人和防火设施配置。
(2)施工现场应禁止使用明火作业,如需使用,应办理防火手续,采取防火措施。
(3)施工现场应配备足够的消防器材,确保火灾发生时能及时扑救。
5. 施工高空作业安全管理(1)高空作业应制定专项安全措施,操作人员应佩戴安全帽、安全带等防护用品。
(2)高空作业平台应稳定可靠,作业前应进行验收。
地铁施工技术进入21世纪,我国地铁建设步入了快速发展的阶段,各大城市地铁建设项目竞相开工。
实践证明,地铁具有高效、节能、环保、运量大、速度快、安全性好、占用城市道路面积少、防空好等优点,对解决城市交通堵塞,改变城市布局,实现城市环境和交通综合治理,引导城市走可持续发展之路起到了很大的作用。
地铁所到之处交通压力缓解、楼宇兴旺、土地增值。
随着经济的发展,地铁必将有着越来越广阔的发展空间。
但是,地铁工程的造价也是十分昂贵的,一般在5亿元/km左右,因此国家对地铁工程建设有着严格的审批手续。
目前,我国有10个城市正在修建地铁,包括北京、天津、上海、南京、广州、深圳等,已通车里程256km;正在规划地铁工程的城市有25个,正在深化设计的有38条线路。
正确选择有效的地铁施工方法是地铁建设快速、安全、有效的有力保障。
2004年6月在上海举办的“中国隧道与地下空间发展研讨会”上,国内外专家学者汇聚一堂,共同探讨地铁及地下空间建设。
中国土木工程学会隧道及地下工程学会理事长、中铁隧道集团有限公司董事长郭陕云先生和中国工程院院士王梦恕先生与会并做了精彩演讲。
经过近40年的发展,我国地铁修建方法已由最初单一的明挖法发展到现在的明挖、暗挖、浅埋暗挖、矿山法、盾构法等多种方法并存,施工技术不断发展提高,已初步形成了专门的学科体系,极大地推动了地铁建设事业的快速发展。
这些方法各有优缺点,有各自适合的施工条件。
1 地铁隧道施工的主要技术通常在地面条件允许的情况下,地铁区间隧道宜采用明挖法,但对社会环境影响很大,仅适合在无人、无交通、管线较少之地应用。
现在多采用盾构法和浅埋暗挖法。
浅埋暗挖法是一种适合不同断面、造价偏低、灵活多变的施工方法;盾构法在较软弱、富含流砂之地、断面不变的区间应用,设备一次性投入大,但施工速度快,是今后应推广的施工方法。
1.1浅埋暗挖法浅埋暗挖法又称矿山法,起源于1986年北京地铁复兴门折返线工是中国人自己创造的适合中国国情的一种隧道修建方法。
该法是在借鉴新奥法的某些理论基础上,针对中国的具体工程条件开发出来的一整套完善的地铁隧道修建理论和操作方法。
与新奥法的不同之处在于,它是适合于城市地区松散土介质围岩条件下,隧道埋深小于或等于隧道直径,以很小的地表沉降修筑隧道的技术方法。
它的突出优势在于不影响城市交通,无污染、无噪声,而且适合于各种尺寸与断面形式的隧道洞室。
顾名思义,浅埋暗挖法是一项边开挖边浇注的施工技术。
其原理是:利用土层在开挖过程中短时间的自稳能力,采取适当的支护措施,使围岩或土层表面形成密贴型薄壁支护结构的不开槽施工方法,主要适用于粘性土层、砂层、砂卵层等地质。
由于浅埋暗挖法省去了许多报批、拆迁、掘路等程序,现被施工单位普遍采纳.浅埋暗挖法的核心技术被概括为18字方针:管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测。
其主要的技术特点为:动态设计、动态施工的信息化施工方法,建立了一整套变位、应力监测系统;强调小导管超前支护在稳定工作面中的作用;研究、创新了劈裂注浆方法加固地层;发展了复合式衬砌技术,并开创性地设计应用了钢筋网构拱架支护。
由于该工法在有水条件的地层中可广泛运用,加之国内丰富的劳动力资源,在北京、广州、深圳、南京等地的地铁区间隧道修建中得到推广,已成功建成许多各具特点的地铁区间隧道,而且在大跨度车站的修筑中有相当的应用。
此外,该方法也广泛应用于地下车库、过街人行道和城市道路隧道等工程的修筑。
1.2盾构法我国应用盾构法修建隧道始于20世纪50~60年代的上海。
最初是用于修建城市地下排水隧道,采用的是比较老式的盾构机(如网格式、压气式、插板式等),80年代末、90年代初开始采用土压式、泥水式等现代盾构修筑地铁区间隧道。
盾构法具有安全、可靠、快速、环保等优点,目前,该方法已经在我国的地铁建设中得到了迅速的发展。
据不完全统计,我国各城市地铁采用的盾构机已有60多台,其中上海30台,广州20台,北京、南京、天津、深圳各4台,大多是土压平衡盾构机型。
随着盾构法研究的深入、工程应用的增多,盾构法施工技术以及盾构机修造配套技术也得到了发展提高:上海地铁隧道全部采用盾构法修建,除区间单圆盾构外,目前正在使用双圆盾构一次施工两条平行的区间隧道,此外还试验采用了方形断面盾构修建地下通道;采用直径11.2m的泥水盾构建成了大连路越江道路隧道,这也是目前我国最大直径的盾构机。
广州地铁采用具有土压平衡、气压平衡和半土压平衡模式的新型复合式盾构机成功应用于既有软土、又有坚硬岩石以及断裂破碎带的复杂地层的地铁区间隧道修筑,大大拓展了盾构法的应用范围。
深圳、南京、北京、天津等城市虽然地质水文条件各不相同,但采用盾构法修建区间隧道均取得了成功。
除了上述几点外,我国盾构技术的进步还表现在以下4个方面:①掌握了盾的选型和配套技术,与外国合作设计生产盾构机,配套施工设备包括管片模具完全能够自行设计制造;②掌握了盾构隧道的设计和结构计算技术以及防水技术;③掌握了盾构掘进控制技术,如盾构掘进参数选择控制、碴土和压力管理、地表沉降控制、盾构机姿态和隧道轴线控制、管片防裂、同步注浆等,实现了信息化施工,可以确保盾构施工的安全、优质、高效和环保;④掌握了不同地质条件和复杂环境条件下的施工及相关的施工技术。
我国盾构掘进速度最高已达到月进400m以上,平均进度一般为月进160~200m,最高平均进度可达月进240m。
地表沉降可控制在+10~-30mm以内,可以在距既有建、构筑物不足1m的距离安全掘进隧道,既有建、构筑物的变形量可控制在2~5mm以下;隧道轴线误差可控制在30~50mm以内。
1.2新奥法新奥法(NATM)是新奥地利隧道施工方法的简称, 在我国常把新奥法称为“锚喷构筑法”。
采用该方法修建地下隧道时,对地面干扰小,工程投资也相对较小,已经积累了比较成熟的施工经验,工程质量也可以得到较好的保证。
使用此方法进行施工时,对于岩石地层,可采用分步或全断面一次开挖,锚喷支护和锚喷支护复合衬砌,必要时可做二次衬砌;对于土质地层,一般需对地层进行加固后再开挖支护、衬砌,在有地下水的条件下必须降水后方可施工。
新奥法广泛应用于山岭隧道、城市地铁、地下贮库、地下厂房、矿山巷道等地下工程。
当前,世界范围内应用新奥法设计与施工城市地铁工程取得了相当大的发展.如智利的圣地亚哥新地铁线采用新奥法施工地铁车站,车站位于城市道路下7~9m, 开挖面积230m2,相当于17m(宽)×14m(高);我国自198年在北京地铁首次采用新奥法施工复兴门车站及折返线工程,车站跨度达26m。
针对我国城市地下工程的特点和地质条件新奥法经过多年的完善与发展,又开发了“浅埋暗挖法”这一新方法,与明挖法、盾构法相比较,由于它可以避免明挖法对地表的干扰性,而又较盾构法具有对地层较强的适应性和高度灵活性,因此目前广泛应用于城市地铁区间隧道、车站、地下过街道、地下停车场等工程,如根据新奥法的基本原理,采用“群洞”方案修建的广州地铁二号线越秀公园站及南京地铁一期工程南京火车站站,断面复杂多变的折返线工程、联络线工程也多采用新奥法。
在我国利用新奥法原理修建地铁已成为一种主要施工方法,尤其在施工场地受限制、地层条件复杂多变、地下工程结构形式复杂等情况下用新奥法施工尤为重要。
1.4钻爆法我国地域广大、地质类型多样,重庆、青岛等城市处于坚硬岩石地层中,广州地铁也有部分区段处于坚硬岩石地层中,这种地质条件下修建地铁通常采用钻爆法开挖、喷锚支护(与通常的山岭隧道相当)。
钻爆法施工的全过程可以概括为:钻爆、装运出碴,喷锚支护,灌注衬砌,再辅以通风、排水、供电等措施。
在通过不良地质地段时,常采用注浆、钢架、管棚等一系列初期支护手段。
根据隧道工程地质水文条件和断面尺寸,钻爆法隧道开挖可采用各种不同的开挖方法,例如:上导坑先拱后墙法、下导坑先墙后拱法、正台阶法、反台阶法、全断面开挖法、半断面开挖法、侧壁导坑法、CD法、CRD法等。
对于爆破,有光面爆破、预裂爆破等技术。
对于隧道初期支护,有锚杆、喷混凝土、挂网、钢拱架、管棚等支护方法。
及时的测量和信息反馈常用来监测施工安全并验证岩石支护措施是否合理。
防水基本采用截、堵、排等几种方法,其中在喷射混凝土内表面张挂聚乙烯或聚氯乙烯板,然后再灌注二次混凝土衬砌被认为是一种效果良好的防渗漏措施。
2 地铁车站施工方法的选择车站既是地铁工程亮点所在,更是一个难点问题。
对于车站的施工方法而言,目前有明挖法、盖挖顺筑法、盖挖逆筑法、盖挖半逆筑法、明暗挖混合法、浅埋暗挖法。
原则上优先采用明挖法,其次是盖挖法,盖挖法中应优选盖挖逆筑法、盖挖半逆筑法,最后则是浅埋暗挖法,因为该方法适用于交通要道、管线太多、不易开挖的繁华市区。
采用暗挖法施工的车站当中,柱洞法、侧洞法应用较多,而大断面施工应遵守大洞变小洞的施工原则,开挖方法应按以下次序优选:正台阶开挖、CD 法开挖、CRD法开挖、双侧壁导洞开挖(眼睛工法)进行,这样可以节约投资。
近年来,我国也在研究采用盾构法修建地铁车站的技术,主要集中在两种方法上,一是采用多圆断面盾构一次建成地铁车站,另一种是采用区间盾构修建地铁车站。
它的优势在于可以充分、有效地利用盾构设备,提高地铁工程的建设质量、缩短建设周期,达到总体上降低工程造价的目的。
2.1明挖顺筑法明挖法是目前我国地铁车站采用最多的一种修建方法,主要有放坡明挖和维护结构内的明挖(即基坑开挖)两种方法。
明挖顺筑法技术上的进步主要反映在基坑的开挖方法和维护结构上,适应于不同的土层,基坑的维护结构主要有地下连续墙、人工挖孔桩、钻孔灌注桩、SMW工法桩、工字钢桩、加木背板和钢板桩围堰等。
在基坑开挖方面,有代表性的是时空效应理论。
上海地铁总结出在软弱地层中开挖、支撑和结构施工的一套方法。
首先采用大口井进行基坑降水,以提高基地被动土的强度,然后,对基坑实施分段开挖,随挖随支撑,控制坑底暴露时间(或对底板地层进行预加固),适时地浇注底板结构。
同时,对基坑、周边管线和建筑进行严密监测,发现问题及时采取施。
在基坑维护方面的主要施工技术有3种:①地下连续墙。
该结构适合于饱水沙层、饱和淤泥土层等饱水软弱地层,既可以控制土压力,又可以有效地阻隔地下水,同时还可以作为车站结构的一部分。
②人工挖孔桩和钻孔灌注桩。
这两种施工方法均是采用排桩桩墙来挡土和防水,实现基坑的维护。
其中,人工挖孔桩适合于地下水位较深或无水的地层,要求地层强度较高其断面形式不受施工机具的限制,可以作成圆形和方形,而且其施工质量和强度要高于普通的钻孔灌注桩,但是,钻孔灌注桩具有较广的适用范围,二者不能替代。
③SMW工法桩.该方法是在水泥土搅拌桩内插入H型钢或其它种类的劲性材料,以增强水泥土搅拌桩抗弯、抗剪能力。