导图社区 03-城市轨道交通
一级建造师市政工程城市轨道交通,介绍了结构与特点、明挖基坑施工、喷锚暗挖法、盾构法、质量检查与验收的知识,一起来看。
编辑于2023-09-07 16:33:51 四川省城市轨道交通
结构与特点
地铁车站形式与结构组成
地铁车站分类
按车站与地面相对位置
高架车站
地面车站
地下车站
按站台形式
岛式站台
侧式站台
岛、侧混合站台
构造组成
车站主体
站台
站厅
设备用房
生活用房
出入口及通道
附属建筑物
通风道
风亭
冷却塔
车站施工工艺选择与条件
明挖法施工
主要工艺
放坡明挖
坡面防护
锚喷支护
土钉墙支护
不放坡明挖
地下连续墙
人工挖孔桩
钻孔灌注桩
钻孔咬合桩
SMW工法桩
工字钢桩
钢板桩
工艺优缺点
优点
施工作业面多
速度快
工期短
施工质量宜保证
造价低
缺点
对周边环境影响较大
盖挖法施工
主要工艺
盖挖顺作法
盖挖逆作法
盖挖半逆作法
工艺优缺点
优点
对周边环境影响小
受自然环境影响小
围护结构变形小
缺点
水平施工缝难处理
处理方法
直接法
传统施工缝处理方法,不易处理到位
填充法
通过预先设置的注浆孔向缝隙内注入水泥浆或者环氧树脂
注入法
先浇筑下部混凝土到适当高度,预留V型施工缝,用混凝土(预留高度1.0m)或砂浆(预留高度0.3m)
出土不便
工期慢、费用高
喷锚暗挖法
新奥法
浅埋暗挖法
不允许带水作业
不同车站的结构
明挖
顶板与楼板
侧墙
底板
立柱
盖挖
侧墙
临时墙
仅挡土
单层强
既挡土又作为永久结构边墙
叠合强
挡土墙作为结构边墙的一部分
复合墙
喷锚暗挖
单拱车站隧道
双拱车站隧道
三拱车站
区间隧道结构与施工
喷锚暗挖法
工序
预支护与预加固
超前小导管
开挖面深孔注浆
管棚超前支护
土方开挖
随挖随撑
初期支护
钢拱锚喷混凝土时最佳形式
防水层施工
二次衬砌
监控量测
量测内容
地表沉降
水平收敛
拱顶下沉
盾构法
明挖基坑施工
地下水控制
基本要求
软土地基开挖超过3m,一般就要用到井点降水
当基坑底为承压水时
坑底突涌验算
采取水平封底隔渗及钻孔减压
截水
工艺
高压喷射注浆
地下连续墙
止水帷幕
咬合式排桩
小齿口钢板桩
降水
降水的作用
减少坡面渗水
减少被开挖土含水率,增加挖土效率
增加边坡稳定性
增加土体抗剪强度
减少承压水水头,防止突涌
方式
集水明排
如何设置
基坑四角
或每30m~50m设置集水井
构造要求
距离
距离建筑物基础
0.4m
距离边坡坡脚
0.3m
深度
比开挖面深0.4m
井点降水
如何设置
单排
基坑宽度小余6m且降水深度不超过6m
双排
大于6m
环形
基坑面积较大
构造要求
距离
与基坑边距离
1.0m~1.5m
与周边井点距离
0.8~1.6m
深度
比基坑底低
0.9~1.2m
构造
清晰干净后采用中粗砂作为滤料
不能作为滤料的材料
棱角石料渣
风化料
粘质岩石成分的砾石
井口1.0m范围内采用黏土封井
回灌
回灌井与减压井间距不宜小余6m
基坑的隔水帷幕与坑内外降水
止水帷幕插到隔水层里面了
在基坑内降水
止水帷幕插到承压水含水层隔水顶板中(弱透水层)
坑外降水
止水帷幕插到承压水含水层中
坑内降水
深基坑支护结构与边坡支护
围护结构
预制混凝土板桩
截面形式
矩形
T型
工字型
口字型
特点
施工较为困难,对机械要求高,挤土现象严重,一般作为永久基坑使用
钢板桩与钢管桩
隔水效果比较好
一般深度在7~8m
刚度较低
钢管桩锁口止水效果较差
钻孔灌注桩
钻机选用
螺旋钻
冲击钻
正反循环钻
旋挖钻
混凝土强度不宜低于C25
SMW工法
特点
工字钢可回收
需要在插入之前涂减摩材料
工字钢插法
密插法、插二跳一、插一跳一
工字钢焊接接头
单根接头不宜超过两个
三轴水泥土搅拌桩直径
650mm、850mm、1000mm
水泥
P·O42.5普通硅酸盐水泥
水泥土挡墙
深度要求
深度不宜超过7m
质量要求
28天无侧限抗压强度
不宜小余0.8Mpa
地下连续墙
特点
接头管
接头管在下方钢筋笼前安装,在浇筑完混凝土后拔出,产生的缝隙按施工缝处理
槽段接头
柔性接头
缩口管接头 波形管接头 楔形接头 工字钢接头 预制混凝土接头
刚性接头
一字型接头
十字形穿孔钢板接头
钢筋承插式接头
构筑物
导墙
作用
挡土
基准作用
作为基槽开挖面标高、垂直度和精度及基准
承重
作为接头管的支撑点,也是机械设备支撑点
储蓄泥浆
支撑结构类型
支撑结构体系
内支撑
钢撑
钢管撑
钢支撑可以施加预应力,可周转使用,但是刚度小,支撑不精准会造成失稳
钢筋混凝土撑
钢与钢筋混凝土混合撑
混凝土支撑刚度大,变形小。但是需要养护,施工周期较长,拆除比较困难
外拉锚
拉锚
土锚
支撑传力路径
围护结构→冠梁或围檩→支撑
围檩
缝隙
不得有缝隙,如有间隙需用C30细石混凝土填充或采用其他可靠手段
边坡防护
分级放坡
过渡平台宽度
岩石边坡0.5m
土质边坡1.0m
下级放坡坡度小余上级
护坡措施
叠放沙包或者土袋
水泥砂浆或细石混凝土抹面
挂网喷浆
土方开挖及变形控制
土方开挖方法
浅层土方开挖
机械:挖机、自卸运输车
深层土方开挖
机械:深层抓斗吊、小型挖机、自卸运输车
变形特征
土体变形
围护结构水平变形
围护结构竖直变形
基坑底部的隆起
地表沉降
基坑变形控制
增加围护结构和支撑的刚度
增加围护结构的如土深度
加固被动土压区土体
减少开挖后土体暴露时间
控制降水对环形变形的影响
地基加固处理方法
目的:加固被动土压区土体抗力
墩式加固
裙边加固
基坑面积较大时可用
抽条加固
地铁站端头井
格栅加固
满堂加固
环保要求高或者为了封闭地下水
浅基坑
采用换填
深基坑
注浆法
空隙大
渗透注浆
压密注浆
空隙小
劈裂注浆
电动硅化
水泥土搅拌法
检查项目
均匀性
3天
轻型动力触探检查上部桩身
7天
浅部开挖桩头
高压喷射注浆
形式
单管法
水泥浆
双管法
水泥浆+水
三管法
水泥浆+水+空气
喷锚暗挖法
喷锚暗挖法与掘进选择
全断面开挖法
≤8m
围堰必须有自稳能力
台阶法开挖
≤10m
台阶不宜多余3级
环形开挖预留核心土法
≤12m
单侧壁导坑法
≤14m
导坑宽度不宜大于0.5倍洞宽
双侧壁导坑法
≤16m
导坑宽度不宜大于1/3洞宽
开挖一侧导坑再开挖另一侧导坑
中隔壁CD及交叉中隔壁法CRD
18~20m
防水效果:竖向支撑≤1个,防水效果好
工作井施工技术
准备工作
检查周边环境及地下管道,对重要管道进行保护监测
竖井开挖范围内应人工开挖十字沟检查有无管线
竖井应设置防雨棚及挡水墙
竖井应设施安全护栏,护栏高度不得低于1.2m
竖井周围应设施安全警示标志
锁口圈梁
锁口圈梁强度达到70%即可开挖
提升系统
有资质的单位安装,安装完成后经检查验收后方可使用
竖井开挖与支护
对称、分块、分层开挖
先开挖周边,后开挖中部
初期支护应尽快封闭成环,按照设计要求做好格栅钢架和竖向连接
马头门
预埋马头门构造物
预埋
竖井施工至马头门处应提前预埋暗梁及暗桩
超前支护
沿马头门拱部轮廓线打入小导管注浆加固地层
破除马头门的井壁
顺序
拱部→侧墙→底板
掘进
掘进方式
环形开挖预留核心土法
马头门处加固
马头门处隧道应密排三榀格栅钢架
采用焊接方式使格栅钢筋之间连接牢固
马头门施工顺序
两侧马头门不得同时施工,应先施工一侧马头门至15m进尺后再施工另一侧马头门
标高不一致时,马头门施工遵循“先低后高原则”
预支护与预加固
超前小导管注浆加固
安装
超前小导管从钢格栅腹部穿过,后端架设在钢格栅上,并焊接牢固
材料
直径40~50mm钢管或者水煤气管,长度宜为循环进尺的2倍,宜为3~5m
3~5m就是环形开挖预留核心土法的上台阶进尺深度
搭接长度
超前小导管的水平支撑搭接长度不宜低于1.0m
注浆
注浆材料
普通水泥单液浆、改性水玻璃、水泥-水玻璃双液浆、超细水泥浆
注浆顺序
由下而上、间隔对称进行;相邻孔位应错开、交叉进行
深孔注浆加固
管棚支护
安装
同超前小导管
材料
80~180mm钢管或无缝钢管
为增加管棚刚度,根据需要在钢管内注入水泥砂浆、混凝土安置钢筋笼
搭接长度
双向相邻管棚搭接长度不得小余3m
喷锚支护施工技术
喷射混凝土
材料
早强混凝土
初凝时间不应大于5min,终凝时间不应大于10min
施工
喷射混凝土应从下向上施工
后一层混凝土需在前一层混凝土终凝后喷射
喷射混凝土在2小时候开始养护,养护时间不小于14天
钢格栅
8字筋均匀、对称,方向相互错开
节点板用螺栓进行紧固
钢筋之间采用双面焊接
收榀钢格栅拱架需进行试拼装,经建设单位、监理单位、设计单位共同验收后方可批量加工
自稳性差的涂层中,架设锁脚锚杆
初期支护背后注浆
防水及二次衬砌
防水
以结构自防水为主、辅加防水层
防水层材料
衬垫卷材
ECB卷材
二次衬砌
混凝土材料
采用补偿收缩混凝土
支模方式
模板台车及组合式钢模板
振捣方式
两边侧墙采用插入式振捣器,底部采用附着式振捣器振捣
浇筑方式
泵送浇筑
两侧对称,水平浇筑
辅助工法
井点降水
地表锚杆
中空注浆锚杆、摩擦性锚杆、树脂锚杆、自钻型锚杆、砂浆锚杆
冻结法
盾构法
盾构机型要点
盾构类型
按是否封闭
封闭
土压平衡式
主要应用在粘稠土壤中
泥水平衡式
几乎能适应所有地层
不封闭
手掘式
半机械挖掘式
机械挖掘式
刀盘
刀盘作用
开挖
稳定开挖面
搅拌功能
刀盘类型
面板式
开口率小,有挡土功能,黏土层开挖易影响开挖效率
条幅式
开口率大,不宜堵塞
施工条件与现场布置
平面设施
工作井
工作井断面尺寸
长度
盾构机主机长度+3m
宽度
盾构机主机宽度+3m
工作井底板标高
低于始发或接收洞口底标高
工作井防雨棚
工作井防淹墙
垂直运输设备
管片堆场
管片防水处理厂
搅拌站
料具间及机修间
同步注浆和土体改良搅拌站
.....
始发与接收技术
门洞土体加固
方式
化学加固法
砂浆回填法
深层搅拌法
高压旋喷注浆法
冷冻法
作用
防止洞口土体失稳和地下水涌入工作井,防止地层变形,防止周边管线破坏
范围
长度
盾构主机长度+3m
宽度
隧道轮廓线周边范围+3m
始发技术要点
工序
基座安装
组装盾构
安装反力架
安装洞口密封
洞门凿除
拼装负环管片
始发掘进
需要注意的是,在始发流程中,洞口密封安装先于洞门凿除
初始掘进长度确定
公式
管片衬砌总侧摩阻力>千斤顶反力
接收技术要点
工序
端头土体加固
门洞破除
基座安装
洞门密封安装
达到段掘进
上基座
需要注意的是,在接收流程中,洞门凿除先于密封安装
要点
靠近门洞最后10~15环管片拉紧
100m距离时
调整盾构姿态
10m距离时
控制掘进速度和土仓压力
掘进技术
渣土改良
改良后的渣土应具有以下特性
良好的塑流性
良好的粘稠度
低内摩擦力
低透水性
就像黏糊糊的稀泥巴一样是最好的
管片拼装
管片
材料
按材质
钢筋混凝土管片
C60P12
钢管片
铸铁管片
钢纤维混凝土管片
复合材料管片
按手孔大小
箱型结构
金属管片
平板型管片
钢筋混凝土管片
环管构成
A型管片
标准块
B型管片
邻接快
K型管片
封顶快
轴向插入
径向插入
施工
拼装顺序
标准块
邻接块
封顶块
千斤顶轮流缩回,并安装管片
紧固顺序
先环向紧固
在径向紧固
管片变形
千斤顶顶力过大
脱离盾未约束,因自重变形
因土压力挤压变形
纠偏
盾构纠偏应及时连续,过大的偏斜量不能采取一次纠偏的方法
壁后注浆
时间顺序
同步注浆
填充盾尾空隙,使周围土体获得支撑,控制地表沉降
二次注浆
通过吊装孔对管片背后进行注浆,提高注浆效果
堵水注浆
在二次注浆完成后进行堵水注浆,提高背衬注浆层的防水性及密实度
注浆目的
封堵盾尾空隙,方式因水土流失造成的地面沉降
由注浆体的形成的强度给予管片一定的支撑力,防止管片变形
利用注浆体形成隔离层,较少管片与水体的接触,提高管片的耐久性
质量检查与验收
盾构法管片质量控制点
模具
模具安装符合要求后进行试生产
随机抽取3环进行水平拼装检验,合格后方可正式生产
周转次数
周转100次必须进行检验
检验项目
宽度
弧长、弦长
厚度
管片
日生产每15环
抽1块管片进行检查
宽度
弧长、弦长
厚度
日生产100环
水平拼装一次,检查
环向缝间隙
纵向缝间隙
成环后内径
成环后外径