第一篇：地鐵礦山法隧道施工過程中的接口處理

地鐵礦山法隧道施工過程中的接口處理

目前，在已投入使用的地鐵礦山法隧道中．除地 鐵正線隧道斷面外，其服務(wù)隧道斷面的尺寸由使用 功能決定。它們大小各異，如施工橫通道的截面尺 寸就受到排風、限界及拱頂土層狀況的影響。由于 施工順序的不同，就會在豎井、正線隧道、橫通道和 聯(lián)絡(luò)通道之間形成各種不同的接口形式，以及產(chǎn)生 不同的接口結(jié)構(gòu)處理方法。礦山法隧道接口一般分為：由施工豎井破洞，施 工橫通道的接口；由橫通道破洞，施工正線隧道的接 口及由正線隧道破洞，施工聯(lián)絡(luò)通道的接口。三種 接口形式中前兩種在地鐵施工過程中較為常見，第 三種情況比較少見，經(jīng)常出現(xiàn)在礦山法暗挖車站內(nèi)。

1.從施工豎井破洞，施工橫通道的接口

礦山法隧道施工時，一般先要做一個豎井，再在豎井內(nèi)破墻，施工一條垂直于正線隧道的施工橫通道。施工豎井一般采用鉆孔樁（或人工挖孔樁）加拉錨或內(nèi)支撐的形式進行基坑支護（少數(shù)豎井所處 地層地質(zhì)情況較好，基坑圍護可采用噴錨鋼架支護＋淺部軟弱土層攪拌樁加固止水帷幕或采用吊腳樁 的圍護形式）。對于在巖層中的拉錨，在需要破洞門的范圍內(nèi)不施作預(yù)應(yīng)力錨桿（索），而為方便日后施工橫通道時的截樁、破洞，破洞門范圍內(nèi)幾根圍護樁的樁內(nèi)鋼筋只需在洞門的上方布置，沒有鋼筋的下部樁體全部填充素？昆凝土。當巖層為泥質(zhì)粉砂巖時，不適宜采用吊腳樁。

根據(jù)廣州地鐵的作法，施工豎井在完成施工階段的 任務(wù)后，通常需要

施作豎井二襯，作為風井來使用。如果沒有通風要求，橫通道的凈高度無需加高，它和豎井也不用做二襯，隧道施工完畢后進行回填即可。

施工時，豎井基坑向下開挖至洞門內(nèi)一定深度時（一般至橫通道能拼出上半環(huán)拱頂鋼架的高程），就開始破墻施工橫通道的上臺階。如果橫通道高度較大，或巖層本身自穩(wěn)性不強，需要在拼出初支鋼架后施工橫聯(lián)或在拱腳部位墊設(shè)槽鋼及施工鎖腳錨桿，避免鋼架變形過大。兩種方式的選取 主要根據(jù)巖層的具體情況，因為在Ⅳ、Ｖ、Ⅵ級圍巖中錨桿能起的作用是有限的。在地層較差的地區(qū)也有將豎井內(nèi)部結(jié)構(gòu)全部施工完畢后，再搭建平臺施工上臺階的作法。

破洞后，橫通道在進口3m范圍內(nèi)的初支鋼架間距較密，一般是每0.5m一榀，并在洞口處（圍護樁樁徑范圍內(nèi)）施作幾榀并排鋼架。該處鋼架內(nèi)、外側(cè)縱 向聯(lián)系筋（０２２）的環(huán)向間距為0.5m，具體接口處理形式見圖３。為保證破洞門后的施工安全，初支鋼架的縱向聯(lián)系筋必須與圍護樁的豎向鋼筋進行焊接。此時，縱向聯(lián)系筋一般放在鋼筋的內(nèi)側(cè)），兩者的選擇主要取決于橫通道拱頂處巖層的情況。工字鋼鋼架先期強度比格柵鋼架高，格柵鋼架只有在施工的噴射｝昆凝土達到一定強度后其整體強度才能體現(xiàn)出來。但是工字鋼鋼架在噴射？昆凝土時不易密實，它的加工相對比較麻煩，冷彎時容易造成工字鋼強度的降低。因此，當橫通道高度較大、且拱頂為Ｖ、Ⅵ級圍巖時建議采用工字鋼鋼架。

橫通道施工，待上臺階施工完一段距離并噴射混凝土后再開挖橫通道下部圍巖。開挖時，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場巖層的實際情況，采取有針對性的方式進行施工。

避免下臺階一次性掘進縱向長度過大，應(yīng)使初支鋼架盡快封閉成環(huán)。只有在巖層自穩(wěn)性較好，且裂隙水較少時才可以適當增加下臺階掘進的縱向長度.2.從橫通道破洞，施工正線隧道的接口由橫通道施工正線隧道時，會出現(xiàn)下列兩種情況：一是橫通道的頂標高低于正線隧道的頂標高；二是橫通道的頂標高高于正線隧道的頂標高。一般來說，橫通道與正線隧道的截面形式是不同的，橫通道的截面大多為直墻拱形式，正線隧道的截面基本為馬蹄形。當它們相交時只要橫通道拱頂標高高于正線隧道拱頂標高一定距離，那么相交所產(chǎn)生的交線就位于同一豎平面內(nèi)。這類接口在施工時，由于正線隧道范圍內(nèi)的橫通道初支在沒有全部拼裝成環(huán)的情況下，要向外拆除鋼架，施工正線隧道初支，因此施工風險相對要大。若橫通道內(nèi)的圍巖按臺階法分上下兩次開挖后才能將鋼架完全拼接成環(huán)，則在開挖了上半部分圍巖后，應(yīng)立即拼接上半環(huán)初支鋼架并綁扎上半環(huán)正線洞口環(huán)框梁的鋼筋，待此部分初襯及環(huán)框梁施工完畢后，拆除鋼架（須拆除的局部鋼架可以不噴射混凝土，日后也不施作其下半部分鋼架，但對橫通道下臺階開挖后暴露出的巖面須作噴｝昆凝土封閉），開挖正線隧道上部圍巖并安裝上半環(huán)鋼架。應(yīng)注意 在該類接口處正線隧道的初支鋼架也需要加密布置。待正線隧道上半環(huán)圍巖開挖了一定縱向長度 后，再開挖橫通道內(nèi)下半部分圍巖，此時上半環(huán)初支及正線環(huán)框梁已經(jīng)全部施工完畢。因為開挖下部圍 巖后，已經(jīng)噴｝昆凝土完成的上半環(huán)環(huán)框梁及其上部初支會局部失去下部圍巖的支承作用，所以需要根據(jù)實際地質(zhì)情況確定縱向一次性掘進長度，確保橫通道初支變形在控制范圍以

內(nèi)（在施工過程中，已完成的上半環(huán)環(huán)框梁及其上部的初支有一段時間是局部懸空的，此時橫通道初支主要靠背后的系統(tǒng)錨桿、巖石的摩擦力及初支殼體的縱向空間受力來保持穩(wěn)定）。下部巖層掘進一定深度后，立即綁扎正線下半環(huán)環(huán)框梁的鋼筋及拼裝橫通道下半環(huán)初支鋼架，使其盡快封閉成環(huán)。上、下半環(huán)環(huán)框梁的受力主鋼筋可以用接駁器進行連接。

當橫通道的高度小于正線隧道的時候（因為有些施工豎井只在施工時作出土用，此時橫通道只須滿足施工要求即可，所以截面尺寸較小，日后也不施作二襯），需要在正線隧道附近挑高橫通道截面高度（見圖４），從而由大隧道施工小隧道。破洞門時按上述第二種情況的方法進行施工，但挑高橫通道截面時會直接遇到地質(zhì)較差的拱頂圍巖。此時，施工中需要對初支拱頂?shù)淖冃芜M行仔細的觀測，若初支變形超過了一定界限，需要加１～２道橫撐來穩(wěn)定變形，在初支全部完工后須及時施工二襯。在實際的工程中，也有因為拱頂巖層強度很高，而不挑高橫通道斷面直接破洞的做法。這時，接口位置被打斷的鋼架只能靠洞口密集型加長錨桿的懸吊支承來自 穩(wěn)。該法適用的情況較少，故不推薦使用。

在有些設(shè)計中，正線隧道洞門環(huán)框梁的放置位置受力明確，環(huán)框梁基本沒有偏心受力。但在實際施工過程中該方式較難實施，尤其是在橫通道初支使用工字鋼鋼架時，環(huán)框梁的受力主鋼筋在鋼架內(nèi)很難布置安放成環(huán)，需要對工字鋼進行一部分切割，且大多數(shù)施工單位在施工該環(huán)框梁時采用噴射混凝土的辦法，而不是模筑。一般來說，橫通道底面比正線隧道底面略高，這主要是因為通道底

板面高程受正線隧道軌面高程的制約，在實施時只需要在橫通道初支的拱腳部位進行一定量的超挖，使橫通道下部的正線隧道環(huán)框梁得以施工。最終需要將橫通道中正線隧道范圍內(nèi)高于正線隧道底面的圍巖全部挖除，然后再施工兩隧道十字交叉處的一塊筒形曲面底板（初支及二襯），但是這個過程要等到相鄰的橫通道二襯及左右兩側(cè)正線隧道二襯施工完以后才能實施。

3.從正線隧道破洞，施工聯(lián)絡(luò)通道的接口

這種情況比較少見，一般發(fā)生在暗挖的地鐵車站中，由各人口進站的乘客選擇乘坐上、下行的列車 及下車的乘客選擇不同的出口，所以必須設(shè)置聯(lián)絡(luò)通道以滿足客流疏散。

在這種類型的接口形式中，由于正線隧道截面為馬蹄形，導(dǎo)致與聯(lián)絡(luò)通道（一般聯(lián)絡(luò)通道為直墻式截面，其尺寸小于正線隧道截面）接口的交線為一條空間三維曲線，按此曲線施工環(huán)框梁難度較大。施工中一般是由一條正線隧道破洞后施工聯(lián)絡(luò)通道，再由聯(lián)絡(luò)通道施工另一條正線隧道，所以這種接口又分兩種形式：一種是由正線隧道施工橫通道的接口。

在由正線隧道破洞施工聯(lián)絡(luò)通道的接口中，采取何種施工方式主要取決于巖層的好壞。如果開挖面巖層自穩(wěn)能力較強（圍巖級別≤Ⅲ級），可以在正線隧道初襯施工完畢后直接破洞施工聯(lián)絡(luò)通道。此時，在洞口不施作環(huán)框梁僅施作縱、向直過梁，接口處的安全完全靠巖石自穩(wěn)及初支拱頂加密、加長系統(tǒng)錨桿的作用。在強度不高的殘積層、全風化層及強風化層中，特別是裂隙水發(fā)育比較嚴重的地

方，則不宜采用上述方法。為保證正線隧道及聯(lián)絡(luò)通道拱頂?shù)陌踩^為普遍的一種方式是先澆筑正線隧道二襯，在接口處的二襯上預(yù)留 一個施孔洞，將來由此破洞施工聯(lián)絡(luò)通道。隧道二襯在此可起到支承接口處松散巖層的作用。采用 該法施工時，需保證正線隧道二襯達到設(shè)計強度后才能進行破除初支的工作。

在由聯(lián)絡(luò)通道施工正線隧道的接口中，由于正線隧道的截面大于聯(lián)絡(luò)通道截面，施工時也是由小截面施工大截面。這種接口有多種設(shè)計、施工的方法。

總的施工過程首先要挑高聯(lián)絡(luò)通道橫截面，施工時做到以大吊小。為了將來方便施工，安裝正線隧道的初支鋼架，挑高的臨時聯(lián)絡(luò)通道初支鋼架做成門式，并在兩支腳處打設(shè)鎖腳錨桿，確保門架變形在控制范圍以內(nèi)；其次是架設(shè)正線隧道的上部初支鋼架（此時初支鋼架的自重均懸吊在門式初支鋼架上），將來，在下部初支鋼架拼裝完成后，再將門式框架破除。因為在接口處正線隧道的上部初支無法成環(huán)受力，所以在開挖正線隧道上半環(huán)圍巖時臨時做一個門式支架，對不能成環(huán)的上部初支起到支承作用。待上半環(huán)正線隧道初支安裝完畢，然后噴射混凝土；對先前安裝門式鋼架超挖的部分也用混凝土填實。等上半環(huán)初支達到強度后，再進行下部圍巖的開挖。下部開挖不宜一次性開挖較多圍巖，應(yīng)少量多次的開挖，開挖后立即安裝下部初支。需要注意的是，門式框架柱腳下部的圍巖需等到門式框架中正線隧道下部的初支鋼架拼接完畢后才能鑿除，開挖下部圍巖時，要保留門式框架基座下的圍巖。開挖后上部初支變形較大，還需要增加臨時施工措施對初支進行支撐，鋼架全部拼接完畢及噴混凝土后立即澆注接口處的二

襯。

4.結(jié)語

以上列舉了地鐵建設(shè)中礦山法隧道多種接口的不同處理方式。由于礦山法隧道大多是人工開挖各類接口也沒有統(tǒng)一的標準形式，因此在處理各種接口時，最重要的是根據(jù)接口處實際的地層情況，選擇最適合的開挖方式進行破洞開挖。

第二篇：礦山法隧道施工監(jiān)測監(jiān)理要點

一、監(jiān)測項目

礦上法隧道施工監(jiān)測主要包括以下項目：地質(zhì)與支護狀態(tài)觀察、地表沉降監(jiān)測、隧道拱頂下沉監(jiān)測、水平收斂監(jiān)測、建筑物沉降及裂縫觀察、錨桿或錨管軸力監(jiān)測、圍巖與噴層間接觸壓力等。

二、監(jiān)測點埋設(shè)及監(jiān)測方法 2.1洞內(nèi)觀察

隧道開挖工作面的觀察，在每個開挖面進行，特別是在軟弱破碎圍巖條件下，開挖后立即進行地質(zhì)調(diào)查，繪出地質(zhì)素描圖。若遇特殊不穩(wěn)定情況，進行不間斷地觀察。

①對開挖后沒有支護的圍巖的觀察

a）節(jié)理裂隙發(fā)育程度及其方向；

b）開挖工作面的穩(wěn)定狀態(tài)，頂板有無坍塌； c）涌水情況：位置、水量、水壓等； d）隧道底是否有隆起現(xiàn)象； ② 開挖后已經(jīng)支護地段圍巖動態(tài)的觀察

a)有無錨桿被拉斷或底板脫離圍巖現(xiàn)象； b)鋼拱架有無被壓變形情況；

c)錨桿注漿和噴射混凝土施工質(zhì)量是否符合規(guī)定的要求； ③ 觀察圍巖破壞形態(tài)并分析

a)危險性不大，不會發(fā)生急劇變化的情況，如加臨時支護之后即可穩(wěn)定的情況；

b)應(yīng)當引起注意的破壞，如拱頂混凝土噴層因受彎曲壓縮的變化而引起的裂隙； 2.2地表沉降監(jiān)測

地表下沉監(jiān)測點按二等水準基點埋設(shè)，并在破裂面以外3～4倍洞跨處設(shè)若干水準基點，作為各測點高程測量的基準。

地表下沉量測應(yīng)在開挖前方（2～3）倍B（B為毛洞寬度）處開始進行，直到開挖面后方（3～5）B,地表下沉基本停止處為止。

地面下沉測點與洞內(nèi)拱頂下沉測點應(yīng)對應(yīng)設(shè)置在同一個斷面上，地表下沉降監(jiān)測點的布置見，用水準儀及銦鋼尺，由地面已知水準點（不少于3個，按照閉

合路線布置），可測出隧道上方地表下沉量及其與時間的變化關(guān)系。隧道上地表下沉，應(yīng)在隧道未開挖之前進行量測，測出其初始值，借以獲得開挖過程中的全位移曲線。

全位移值的計算公式為 u=u1+u2 u——全位移值

u1——未挖到該點時已發(fā)生的位移 u2——從開挖到該測點量測時已發(fā)生的位移

2.3 隧道拱頂下沉監(jiān)測

由地面垂直位移檢測控制網(wǎng)的水準點將標高通過風井引至 風井襯砌混凝土側(cè)壁上,并假定此點的標高為A,在左右側(cè)隧道中分別置鏡，并分別觀測臨時水準點上的正尺和監(jiān)測點下的倒尺，既可得出監(jiān)測點相對于臨時水準點的高程變化。

監(jiān)測點高程H=A+c+e 襯砌上水準點的高程由懸掛鋼尺法引測得到，引測時將檢定過的50米鋼卷尺垂直懸吊于風井中，下掛與檢定時拉力相同的重錘。分別在井上、井下用兩臺水準儀同時觀測。并由下公式得到臨時水準點的高程。

BM臨=BM井上+a-H+b 監(jiān)測過程中每兩周用上述方法復(fù)核一次側(cè)壁水準點的高程,如變化范圍在8√0.5=6mm之內(nèi)則不調(diào)整,否則應(yīng)在側(cè)壁水準點假定高程10m的基礎(chǔ)上調(diào)整,并調(diào)整相應(yīng)觀測結(jié)果。

2.4水平收斂位移監(jiān)測 2.4.1水平收斂埋設(shè)

隧道開挖后，周邊點的位移是圍巖和支護力學(xué)形態(tài)變化的最直接、最明顯的反映，凈空的變化（收縮和擴張）是圍巖變形最明顯的體現(xiàn)。本標段主要體現(xiàn)在礦山法隧道及聯(lián)絡(luò)通道的開挖。

礦山法隧道左右線每5m一個斷面，其中標準斷面4個，橫通道2個斷面，其中橫通道與隧道接口處必須布設(shè)1個斷面。共布置10個斷面。隧道標準斷面每個斷面埋設(shè)12個監(jiān)測點，橫通道每個斷面埋設(shè)4個監(jiān)測點。量測時每2個監(jiān)

測點為一組。監(jiān)測頭的制作可用φ12的長桿膨脹螺栓30～50厘米。在頂端加工一個M6×25左右的螺孔，把不繡鋼制作在掛鉤擰上即可。把加工過的膨脹螺栓按照相應(yīng)的位置焊接在格柵鋼架和鋼筋網(wǎng)上，露出格柵鋼架8～10cm，焊接牢固，待噴射混凝土后，立即清除不銹鋼掛鉤上的混凝土，做好標記，以方便日后量測。

監(jiān)測時采用SD-1A型收斂計。安裝測點時，在被測結(jié)構(gòu)面用鑿巖機或人工鉆孔徑為40～80mm、深20cm的孔，在孔中填塞水泥砂漿后插入收斂預(yù)埋件，盡量使兩預(yù)埋件軸線在基線方向上并使銷孔軸線處于垂直位置，上好保護帽，待砂漿凝固后即可進行量測。

埋往圍巖里套在儀器上φ22

100mm

圖7－2

收斂計預(yù)埋件示意圖

2.4.2 數(shù)據(jù)處理

將第i次對每個監(jiān)測點的測量值與第i-1次的數(shù)據(jù)進行比較，并計算變化值，即變化值△d=本次測量值-上次測量值，單位以mm計。

2.5建筑物沉降及裂縫觀察 2.5.1礦山法隧道周邊建筑物調(diào)查

根據(jù)地質(zhì)情況和礦山法隧道的鉆爆設(shè)計、埋深等確定施工的影響范圍，對隧道上方所有地面建筑物進行兩次調(diào)查，第一次為全面調(diào)查，第二次為建筑物調(diào)查。

調(diào)查的內(nèi)容為建筑物的名稱、位置、所屬業(yè)主、建筑物的用途、建筑物的層數(shù)（高度）、有無地下室、建造時間、結(jié)構(gòu)類型、建筑物的基礎(chǔ)類型和基礎(chǔ)深度、建筑物結(jié)構(gòu)裂縫寬度等。其中建筑物的基礎(chǔ)類型、基礎(chǔ)深度、尺寸及其與礦山法隧道的相對位置關(guān)系是調(diào)查的重點。

根據(jù)地面建筑物的調(diào)查情況、隧道的開挖情況決定監(jiān)測措施。

2.5.2周邊建筑物沉降、傾斜、裂縫監(jiān)測

觀測時充分考慮施工的影響，避免在機械振動影響范圍之內(nèi)，其余監(jiān)測原理、方法同前述盾構(gòu)建筑物監(jiān)測方法。

2.6錨桿或錨管軸力監(jiān)測 2.6.1埋設(shè)與安裝

錨桿計可在鋼筋加工場預(yù)先與錨桿焊好，焊接時應(yīng)將錨桿與錨桿計的連接桿對中之后采用對接法焊接在一起。如果在現(xiàn)場焊接，可在埋設(shè)錨桿計的位置上將錨桿截下相應(yīng)的長度，之后將錨桿計焊上，為了保證焊接強度，在焊接處需加焊邦條，并涂瀝青，包上麻布，以便與混凝土脫開。為了避免焊接時儀器溫度過高而損壞儀器，焊接時儀器要包上濕棉紗并不斷在棉紗上澆冷水，直到焊接完畢后錨桿冷卻到一定溫度為止，焊接在發(fā)黑（未冷紅）之前，切記澆上冷水，焊接過程中儀器測出的溫度應(yīng)低于60℃。

2.6.2計算公式 P = K△F+b△T+B 式中： P—被測錨桿的載荷(KN);K—錨桿計的標定系數(shù)(KN/F);△F—錨桿計輸出頻率平方實時測量值相對于基準值的變化量(F)； b—錨桿計的溫度修正系數(shù)(KN/℃)；

△T—錨桿計的溫度實時測量值相對于基準值的變化量(℃)；

B —錨桿計的計算修正值(KN)。

2.6.3繪制軸力-時間變化曲線圖

根據(jù)軸力-時間變化曲線圖和設(shè)計規(guī)定的軸力限值分析錨桿軸力是否滿足設(shè)計要求，在監(jiān)測簡報中提出監(jiān)測分析和建議。

2.7圍巖與噴層間接觸壓力

量測作用于噴層和巖土體之間的徑向接觸應(yīng)力，采用鋼弦式壓力盒及VW-1型頻率接收儀。

應(yīng)把測點布設(shè)在具有代表性的隧道斷面的關(guān)鍵部位上（如拱頂、拱腰、拱腳、邊墻仰拱等）。每一斷面宜布置10～14個測點，并對各測點逐一進行編號。

壓力盒埋設(shè)，要使壓力盒的受壓面向著圍巖。根據(jù)實際圍巖情況，采取適當方法將壓力盒固定在巖面。再謹慎施作噴砼層。不要使噴砼與壓力盒之間有間隙。保證圍巖與壓力盒受壓面貼緊。

三、信息反饋

1、當日報表：

通常作為施工調(diào)整和安排的依據(jù)，內(nèi)容包括測點編號、初始值、本次監(jiān)測值、較上次監(jiān)測值增量值及累計變化量。日報表須在當天報送監(jiān)理。

2、周報表：

主要結(jié)合工程例會、階段性小結(jié)。須在每周末報送監(jiān)理。

3、月報表：

主要歸入工程監(jiān)測總報告中。須在月末報送監(jiān)理

第三篇：盾構(gòu)法隧道施工

盾構(gòu)法隧道施工 Shield tunnel construction 摘要：盾構(gòu)法隧道施工在地鐵建設(shè)中應(yīng)用最為廣泛。在實施盾構(gòu)法隧道施工工作應(yīng)熟悉和掌握施工質(zhì)量監(jiān)控重點,從而保證工程質(zhì)量。盾構(gòu)法施工的內(nèi)容包括盾構(gòu)的始發(fā)和到達、盾構(gòu)的掘進、襯砌、壓漿和防水等。

關(guān)鍵字：盾構(gòu)法施工 一：盾構(gòu)的始發(fā)和到達 1.1始發(fā)豎井

始發(fā)豎井的任務(wù)是為盾構(gòu)機出發(fā)提供場所，用于盾構(gòu)機的固定、組裝及設(shè)置附屬設(shè)備，如反力座、引人線等；與此同時，也作為盾構(gòu)機掘進中出碴、掘進物資器材供應(yīng)的基地。因此，始發(fā)豎井的周圍是盾構(gòu)施工基地，必須要有擱置出碴設(shè)備、起重設(shè)備、管片儲存、輸變電設(shè)備、回填注漿設(shè)施和物資器材的場地。

1.2到達豎井

兩條盾構(gòu)隧道的連接方式有到達豎井連接方式和盾構(gòu)機與盾構(gòu)機在地下對接的方式。其中，地下對接方式是在特殊情況下采用,例如連接段在海中難以建造豎井，或者沒有場地不能設(shè)置豎井等。但在正常情況下一般都以到達豎井連接。

1.3盾構(gòu)機拼裝

盾構(gòu)在拼裝前，先在拼裝室底部鋪設(shè)50cm厚的混凝土墊層，其表面與盾構(gòu)外表面相適應(yīng)，在墊層內(nèi)埋設(shè)鋼軌，軌頂伸出墊層約5cm，可作為盾構(gòu)推進時的導(dǎo)向軌，并能防止盾構(gòu)旋轉(zhuǎn)。若拼裝室將來要作他用，則墊層將鑿除，費工費時。此時可改用由型鋼拼裝的盾構(gòu)支撐平臺，其上亦需要有導(dǎo)向和防止旋轉(zhuǎn)的裝置。由于起重設(shè)備和運輸條件的限制，通常將盾構(gòu)機拆成切口環(huán)、支承環(huán)、盾尾三節(jié)運到工地，然后用起重機將其逐一放入井下的墊層或支承平臺上。切口環(huán)與支承環(huán)用螺栓連接成整體，并在螺栓連接面外圈加薄層電焊，以保持其密封性。盾尾與支承環(huán)之間則采用對接焊連接。

1.4盾構(gòu)機的始發(fā)

盾構(gòu)機的始發(fā)是指利用臨時拼裝管片等承受反作用力的設(shè)備，將盾構(gòu)機從始發(fā)口進入地層，沿所定的線路方向掘進的一系列施工作。根據(jù)臨時拆除方法和防止開挖面地層坍塌方法的不同，施工方法有以下的幾種。

第1種方法，使開挖面地層能夠自穩(wěn),再將盾構(gòu)機貫入自穩(wěn)的開挖面。一般是通過化學(xué)注漿、高壓噴射注漿、凍結(jié)施工法等來加固開挖面地層，或向始發(fā)豎井壓氣，平衡開挖面的地下水、土壓力，使地層自穩(wěn)。

第2種方法，利用擋土墻防止開挖面崩塌，讓盾構(gòu)機開始掘進。這種方法有兩種，一種是將始發(fā)豎井的擋土墻做成雙層，以防止內(nèi)層擋土墻拆除時開挖面崩塌，盾構(gòu)機向前推進，到達開挖面地層后，起吊盾構(gòu)機前方的外層擋土墻，盾構(gòu)機開始開挖；另一種是在始發(fā)豎井的近旁再挖一個豎井，盾構(gòu)機從該豎井內(nèi)向前推進，在回填后開始開挖。

1.5盾構(gòu)機的達到

盾構(gòu)機的到達是指在穩(wěn)定地層的同時,將盾構(gòu)機沿所定路線推進到豎井邊,然后從預(yù)先準備好的大開口處將盾構(gòu)機拉進豎井內(nèi),或推進到到達墻的指定位置后停下等待的一系列作業(yè)。

施工方法有兩種，一種是盾構(gòu)機到達后拆除到達豎井的擋土墻再推進，另一種是事先拆除擋土墻，再推進到指定位置。

二：盾構(gòu)的掘進

盾構(gòu)掘進時必須根據(jù)圍巖條件，保證工作面的穩(wěn)定，適當?shù)卣{(diào)整千斤頂?shù)男谐毯屯屏Γ厮肪€方向準確地進行掘進。掘進時應(yīng)注意以下問題：

（1）正確地使用千斤頂所需臺數(shù)和重要的位置，使之產(chǎn)生推力按設(shè)計的線路方向行走,并能進行必要的糾偏；

（2）不應(yīng)使開挖面的穩(wěn)定受到損害，一般是在開挖后立即推進，或在開挖的同時進行推進。每次推進的距離可為一環(huán)襯砌的長度，也可為一環(huán)襯砌長度的幾分之一,推進速度約為10～20mm/min。襯砌組裝完畢后，應(yīng)立即進行開挖或推進，盡量縮短開挖面的暴露時間；

（3）不應(yīng)使襯砌等后方結(jié)構(gòu)受到損害，推進時應(yīng)根據(jù)襯砌構(gòu)件的強度，盡力發(fā)揮千斤頂?shù)耐屏ψ饔谩槭姑颗_千斤頂?shù)耐屏Σ恢逻^大，最好用全部千斤頂

來產(chǎn)生所需推力。在曲線段、上下坡、修正蛇行等情況下，有時只能使用局部千斤頂，要盡量多增加千斤頂?shù)氖褂门_數(shù)。在當采用的推力可能損壞襯砌等后方結(jié)構(gòu)物時，應(yīng)對襯砌進行加固，或者采取一定的措施。

（4）為使盾構(gòu)能在計劃路線上正確推進、預(yù)防偏移、偏轉(zhuǎn)及俯仰現(xiàn)象的發(fā)生，盾構(gòu)隧道施工前，應(yīng)在地表進行中線及縱斷面測量，以便建立施工所必須的基準點。施工時必須精密地把中心線和高程引入豎井中，以便進行施工中的管理測量，使組裝的襯砌和盾構(gòu)在隧道的計劃位置上。測量時應(yīng)注意及早掌握盾構(gòu)推進與設(shè)計位置之間的偏差，隨時進行監(jiān)視，毫不遲疑地修正盾構(gòu)推進的方向。原則上一日二次左右。測量應(yīng)考慮與其他工序的關(guān)系，力求簡化和合理。管片與盾構(gòu)的相對位置，可以從上下左右千斤頂活塞的差值確定出大致的情況，盾構(gòu)本身的俯仰、偏移、偏轉(zhuǎn)等可用裝在盾構(gòu)上的垂球、U型管、振子式傾斜儀和經(jīng)緯儀等進行測量。

三：襯砌、壓漿和防水 3.1一次襯砌

在推進完成后，必須迅速地按設(shè)計要求完成一次襯砌的施工。一般是在推進完了后將幾塊管片組成環(huán)狀，使盾構(gòu)處于可隨時進行下一次的狀態(tài)。

一次裝配式襯砌的施工是依照組裝管片的順序從下部開始逐次收回千斤頂。管片的環(huán)向接頭一般均錯縫拼裝。組裝前徹底清掃，防止產(chǎn)生錯臺存有雜物，管片間應(yīng)互相密貼。注意對管片的保管、運輸及在盾尾內(nèi)進行的安裝時，管片的臨時放置問題，應(yīng)防止變形及開裂的出現(xiàn)，防止翻轉(zhuǎn)時損傷防水材料及管片端部。

保持襯砌環(huán)的真圓度，對確保隧道斷面尺寸，提高施工速度及防水效果，減少地表下沉等甚為重要。除了在組裝時要保證真圓度外，在從離開盾尾至注漿材料凝固時止的期間內(nèi)，應(yīng)采用真圓度保持設(shè)備，確保襯砌環(huán)的組裝精度是有效的。

緊固和再次緊固螺栓，緊固襯砌接頭螺栓必須按規(guī)定執(zhí)行，以不損害組裝好的管片為準。由于盾構(gòu)推進時的推力要傳遞到相當遠的距離，故必須在此推力的影響消失后，進行再次緊固螺栓。

不用螺栓接頭的管片有鉸接接頭的管片，是在環(huán)間設(shè)置榫頭，管片間做成柔軟的轉(zhuǎn)向節(jié)結(jié)構(gòu)。以錯縫拼裝及數(shù)環(huán)間的共同作用來保持穩(wěn)定，不能用暗榫頭對接結(jié)構(gòu)。由于組裝是從前方插入，故使推力與隧道方向平行是極為重要的。

3.2回填注漿

采用與圍巖條件完全相適合的注漿材料及注漿方法，在盾構(gòu)推進的同時或其后立即進行注漿，將襯砌背后的空隙全部填實，防止圍巖松弛和下沉增加結(jié)構(gòu)的整體性和抗震性

3.3襯砌防水

襯砌防水分為密封、嵌縫、螺栓孔防水三種。

密封是在管片接頭表面進行噴涂或粘貼膠條的方法。密封材料的必要特性是：應(yīng)具有彈性，在盾構(gòu)千斤頂推力反復(fù)作用及襯砌變形上保持防水性能，在承受緊固螺栓的狀態(tài)下具有均勻性；對襯砌的組裝不會產(chǎn)生不良影響；密封材料和襯砌之間需密貼；具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性并可適應(yīng)氣候的變化；易于施工等。

螺栓孔防水是在螺栓墊圈及螺栓孔間放入環(huán)形襯墊，在緊固螺栓時，此襯墊的一部分產(chǎn)生變形，填滿在螺栓孔壁和墊圈表面間形成的空隙中；防止從螺栓孔中漏水。襯墊的材料須具備下述特點：伸縮性良好且不透水、可承受螺栓緊固力、耐久性好等一般使用合成樹脂類的環(huán)狀襯墊，也有時采用尿烷類的具有遇水膨脹特性的襯墊。

嵌縫指預(yù)先在管片的內(nèi)側(cè)邊緣留有嵌縫槽，以后用嵌縫材料填塞。嵌縫材料需具有以下特點：具有不透水性；化學(xué)穩(wěn)定性及良好的適應(yīng)氣候變化的性能，在濕潤狀態(tài)下易于施工；良好的伸縮及復(fù)原性；硬結(jié)時不受水的影響；施工后盡早具有不粘著性，終凝時間短；收縮小等。

3.4二次襯砌

二次襯砌須在一次襯砌、防水、清掃等作業(yè)完全結(jié)束后進行。依據(jù)設(shè)計條件的不同，二次襯砌可用無筋或有筋混凝土澆注，有時也用砂漿、噴射混凝土。澆注二次襯砌時，特別是在拱頂附近填充混凝土極為困難，對此必須注意。必要時應(yīng)預(yù)先備有砂漿管、出氣管等，用注入的砂漿等將空隙填實。

二次襯砌施工前,必須緊固管片螺栓,清掃襯砌并對漏水采取止水措施。脫模應(yīng)在所澆注的混凝土強度達到設(shè)計要求時進行。以防過早脫模導(dǎo)致混凝土裂紋等有害影響的發(fā)生。達到所需強度的時間，應(yīng)根據(jù)在與現(xiàn)場同一條件下養(yǎng)生的混凝土試件抗壓實驗確定。脫模后，應(yīng)進行充分養(yǎng)護。

參考文獻張鳳祥，朱文華.盾構(gòu)隧道[M].北京：人民交通出版社，2004

第四篇：城市地鐵隧道常用施工方法概述123

城市地鐵隧道常用施工方法概述

[摘要]目前國內(nèi)外修建地鐵車站的施工方法有明挖法、蓋挖法、暗挖法、盾構(gòu)法等。主要闡述了修建地鐵車站施工方法的原理、施工流程、優(yōu)缺點，為我國各大城市修建地鐵車站時選擇合理的施工方法提供有益的參考。

[關(guān)鍵詞]地鐵車站;施工方法;施工流程;優(yōu)缺點;適用條件

伴隨著我國社會主義經(jīng)濟建設(shè)的迅猛發(fā)展與綜合國力的增強，城市的規(guī)模也不斷的增大，城市人口流量還在增加、再加上機動車輛呈現(xiàn)逐年上漲的趨勢，交通狀況不斷惡化。為了改善交通環(huán)境，采取了各種措施，其中興建地下鐵道得到了普遍的認可，如最近幾年在北京、廣州、深圳等城市便興建了大量的地下鐵道。由于在城市中修建地下鐵道，其施工方法受到地面建筑物、道路、城市交通、水文地質(zhì)、環(huán)境保護、施工機具以及資金條件等因素的影響較大，因此各自所采用的施工方法也不盡相同。下面將就城市地下鐵道施工方法分別加以介紹。施工方法的選擇應(yīng)根據(jù)工程的性質(zhì)、規(guī)模、地質(zhì)和水文條件、以及地面和地下障礙物、施丁設(shè)備、環(huán)保和工期要求等因素，經(jīng)全面的技術(shù)經(jīng)濟比較后確定。1明挖法

明挖法是指挖開地面，由上向下開挖土石方至設(shè)計標高后，自基底由下向上順作施工，完成隧道主體結(jié)構(gòu)，最后回填基坑或恢復(fù)地面的施工方法。

明挖法是各國地下鐵道施工的首選方法，在地面交通和環(huán)境允許的地方通常采用明挖法施工。淺埋地鐵車站和區(qū)間隧道經(jīng)常采用明挖法，明挖法施工屬于深基坑工程技術(shù)。由于地鐵工程一般位于建筑物密集的城區(qū)，因此深基坑工程的主要技術(shù)難點在于對基坑周圍原狀十的保護，防止地表沉降，減少對既有建筑物的影響。明挖法的優(yōu)點是施工技術(shù)簡單、快速、經(jīng)濟，常被作為首選方案。但其缺點也是明顯的，如阻斷交通時間較長，噪聲與震動等對環(huán)境的影響。

明挖法施工程序一般可以分為4大步:維護結(jié)構(gòu)施工→內(nèi)部土方開挖→工程結(jié)構(gòu)施工→管線恢復(fù)及覆土，如圖1。

上海地鐵M8線黃興路地鐵車站位于上海市控江路、靖宇路交叉口東側(cè)的控江路中心線下。該車站為地下2層島式車站，長166.6 m，標準段寬17.2 m，南、北端頭井寬21.4 m。標準段為單柱雙跨鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，端頭井部分為雙柱雙跨結(jié)構(gòu)，共有2個風井及3個出人口。車站主體采用地下連續(xù)墻作為基坑的維護結(jié)構(gòu)，地下連續(xù)墻在標準段深26.8m.墻體厚0.6m。車站出人口、風井采用SMW樁作為基坑的維護結(jié)構(gòu)。2蓋挖法

蓋挖法是由地面向下開挖至一定深度后，將頂部封閉，其余的下部工程在封閉的頂蓋下進行施工.主體結(jié)構(gòu)可以順作，也可以逆作。

在城市繁忙地帶修建地鐵車站時，往往占用道路，影響交通當?shù)罔F車站設(shè)在主干道上，而交通不能中斷，且需要確保一定交通流量要求時，可選用蓋挖法。2.1蓋挖順作法

蓋挖順作法是在地表作業(yè)完成擋土結(jié)構(gòu)后，以定型的預(yù)制標準覆蕭結(jié)構(gòu)(包括縱、橫梁和路面板)置于擋土結(jié)構(gòu)上維持交通，往下反復(fù)進行開挖和加設(shè)橫撐，直至設(shè)計標高。依序由下而上，施工主體結(jié)構(gòu)和防水措施，回填土并恢復(fù)管線路或埋設(shè)新的管線路。最后，視需要拆除擋上結(jié)構(gòu)外露部分并恢復(fù)道路。施工順序如圖2。

在道路交通不能長期中斷的情況下修建車站主體時，可考慮采用蓋挖順作法。

工程實例:深圳地鐵一期工程華強路站位于深圳市最繁華的深南中路與華強路交叉口西側(cè)，深南中路行車道下。該地區(qū)市政道路密集，車流量大，最高車流量達3865輛/h。車站主體為單柱雙層雙跨結(jié)構(gòu)，車站全長224.3 m，標準斷面寬18.9 m，基坑深約18.9 m，西端盾構(gòu)并處寬22.5 m，基坑深約18.7 m。南側(cè)綠地內(nèi)東西端各布置一個風道。主體結(jié)構(gòu)施工工期為2年，其中圍護結(jié)構(gòu)及臨時路面施工期為7個月.為保證深南中路在地鐵站施工期間的正常行車，該路段主體結(jié)構(gòu)施工采用蓋挖順作法施工方案。2.2蓋挖逆作法

蓋挖逆作法是先在地表面向下做基坑的維護結(jié)構(gòu)和中間樁柱，和蓋挖順作法一樣，基坑維護結(jié)構(gòu)多采用地下連續(xù)墻或帷幕樁，中間支撐多利用主體結(jié)構(gòu)本身的中間立柱以降低工程造價。隨后即可開挖表層土體至主體結(jié)構(gòu)頂板地面標高，利用未開挖的土體作為土模澆筑頂板。頂板可以作為一道強有力的橫撐，以防止維護結(jié)構(gòu)向基坑內(nèi)變形，待回填土后將道路復(fù)原，恢復(fù)交通。以后的工作都是在頂板覆蓋下進行，即自上而下逐層開挖并建造主體結(jié)構(gòu)直至底板，如圖3。

如果開挖面積較大、覆土較淺、周圍沿線建筑物過于靠近，為盡量防止因開挖基坑而引起臨近建筑物的沉陷，或需及早恢復(fù)路面交通，但又缺乏定型覆蓋結(jié)構(gòu)，常采用蓋挖逆作法施工。

工程實例:南京地鐵南北線一期工程的區(qū)間隧道在地質(zhì)條件和周圍環(huán)境允許的情況下，以造價、工期、安全為目標，經(jīng)過分析、比較，選擇了全線區(qū)間施工方法。其中，三山街站，位于秦淮河古河道部位，位于粉土、粉細砂、淤泥質(zhì)粘土土層中。因為是第1個車站，又位于十字路口，因此采用地下連續(xù)墻作圍護結(jié)構(gòu).除人口結(jié)構(gòu)采用順作法外，其余均為蓋挖逆作法。2.3蓋挖半逆作法

蓋挖半逆作法與逆作法的區(qū)別僅在于頂板完成及恢復(fù)路面后，向下挖土至設(shè)計標高后先澆筑底板，再依次向上逐層澆筑側(cè)墻、樓板。在半逆作法施工中，一般都必須設(shè)置橫撐并施加預(yù)應(yīng)力，如圖4。

3暗挖法

暗挖法是在特定條件下，不挖開地面，全部在地下進行開挖和修筑襯砌結(jié)構(gòu)的隧道施工力一法。暗挖法主要包括:鉆爆法、盾構(gòu)法、掘進機法、淺埋暗挖法、頂管法、沉管法等。其中尤以淺埋暗挖法和盾構(gòu)法應(yīng)用較為廣泛，因此，本文著重介紹這兩種方法。

淺埋暗挖法即松散地層的新奧法施工，新奧法是充分利用圍巖的自承能力和開挖面的空間約束作用，采用錨桿和噴射混凝土為主要支護手段，對圍巖進行加固，約束圍巖的松弛和變形，并通過對圍巖和支護的量測、監(jiān)控，指導(dǎo)地下工程的設(shè)計施工。淺埋暗挖法是針對埋置深度較淺、松散不穩(wěn)定的上層和軟弱破碎巖層施工而提出來的，如深圳地鐵區(qū)間隧道大部分采用了淺埋暗挖法施工。

淺埋暗挖法的施工技術(shù)特點:圍巖變形波及地表;要求剛性支護或地層改良;通過試驗段來指導(dǎo)設(shè)計和施工。

淺埋暗挖法施工隧道時，應(yīng)根據(jù)工程特點、圍巖情況、環(huán)境要求以及施工單位的自身條件等，選擇適宜的開挖方法及掘進方式。施工中區(qū)間隧道常用的開挖方法是臺階法、CRD工法、眼鏡工法等;城市地鐵車站、地下停車場等多跨隧道多采用柱洞法測洞法或中洞法等工法施工。

地下鐵道是在城市區(qū)域內(nèi)施工，對地表沉降的控制要求比較嚴格，所以更要強調(diào)地層的預(yù)支護和預(yù)加固，所采用的施工方法有超前小導(dǎo)管預(yù)注漿、開挖面深孔注漿、管棚超前支護。淺埋暗挖法的施工工藝可以概括為“管超前、嚴注漿、短開挖、強支護、快封閉、勤量測”18個字，其工藝流程見圖5。

工程實例:北京地鐵東單車站東南風道與車站主體結(jié)構(gòu)正交，北側(cè)在長安街下，中部及南側(cè)穿過居民區(qū)，風道全長43.4 m。采用淺埋暗挖洞樁法施工，在基本維持環(huán)境原狀條件的情況下從地面居民生活區(qū)和人防設(shè)施下面順利通過。3.2盾構(gòu)法修建地鐵隨道

盾構(gòu)法施工是以盾構(gòu)這種施工機械在地面以下暗挖隧道的一種施工方法。盾構(gòu)(shield)是一個既可以支承地層壓力又可以在地層中推進的活動鋼筒結(jié)構(gòu)。鋼筒的前端設(shè)置有支撐和開挖土體的裝置，鋼筒的中段安裝有頂進所需的千斤頂;鋼筒的尾部可以拼裝預(yù)制或現(xiàn)澆隧道襯砌環(huán)。盾構(gòu)每推進一環(huán)距離，就在盾尾支護下拼裝(或現(xiàn)澆)一環(huán)襯砌，并向襯砌環(huán)外圍的空隙中壓注水泥砂漿，以防止隧道及地面下沉。盾構(gòu)推進的反力由襯砌環(huán)承擔。盾構(gòu)施工前應(yīng)先修建一豎井，在豎井內(nèi)安裝盾構(gòu)，盾構(gòu)開挖出的土體由豎井通道送出地面。盾構(gòu)法施工工藝見下圖6所示。

按盾構(gòu)斷面形狀不同可將其分為:圓形、拱形、矩形、馬蹄形4種。圓形因其抵抗地層中的土壓力和水壓力較好，襯砌拼裝簡便，可采用通用構(gòu)件，易于更換，因而應(yīng)用較為廣泛;按開挖方式不同可將盾構(gòu)分為:手工挖掘式、半機械挖掘式和機械挖掘式3種;按盾構(gòu)前部構(gòu)造不同可將盾構(gòu)分為:敞胸式和閉胸式2種;按排除地下水與穩(wěn)定開挖面的方式不同可將盾構(gòu)分為:人工井點降水、泥水加壓、土壓平衡式，局部氣壓盾構(gòu)，全氣壓盾構(gòu)等。

盾構(gòu)法的主要優(yōu)點:除豎井施工外，施工作業(yè)均在地下進行，既不影響地面交通，又可減少對附近居民的噪聲和振動影響;盾構(gòu)推進、出土、拼裝襯砌等主要工序循環(huán)進行，施T易于管理，施工人員也比較少;土方量少;穿越河道時不影響航運;施工不受風雨等氣候條件的影響;在地質(zhì)條件差、地下水位高的地方建設(shè)埋深較大的隧道，盾構(gòu)法有較高的技術(shù)經(jīng)濟優(yōu)越性。

工程實例:北京地鐵五號線即采用了盾構(gòu)法施工地鐵五號線是一條貫穿北京市中心的南北向地下交通大動脈。南起豐臺區(qū)宋家莊，向北經(jīng)蒲黃榆、祟文門、東單、東

四、雍和宮止于昌平區(qū)太平莊北站，全長27.7 km。由于該路段地上大型建筑物密集，交通流量大，地下管網(wǎng)復(fù)雜，為減少對城市經(jīng)濟和市民生活的影響，經(jīng)專家論證，決定在雍和宮至北新橋約700 m長的試驗段率先采用盾構(gòu)施工方法。該盾構(gòu)為大直徑土壓平衡盾構(gòu)機。4沉管法

沉管法是將隧道管段分段預(yù)制，分段兩端設(shè)臨時止水頭部，然后浮運至隧道軸線處，沉放在預(yù)先挖好的地槽內(nèi)，完成管段間的水下連接，移去臨時止水頭部，回填基槽保護沉管，鋪設(shè)隧道內(nèi)部設(shè)施，從而形成一個完整的水下通道。

沉管隧道對地基要求較低，特別適用于軟土地基、河床或海岸較淺，易于水上疏浚設(shè)施進行基槽開外的工程特點。由于其埋深小，包括連接段在內(nèi)的隧道線路總長較采用暗挖法和盾構(gòu)法修建的隧道明顯縮短。沉管斷面形狀可圓可方，選擇靈活?；坶_挖、管段預(yù)制、浮運沉放和內(nèi)部鋪裝等各工序可平行作業(yè)，彼此干擾相對較少，并且管段預(yù)制質(zhì)量容易控制。基于上述的優(yōu)點，在大江、大河等寬闊水域下構(gòu)筑隧道，沉管法稱為最經(jīng)濟的水下穿越方案。

按照管身材料，沉管隧道可分為2類:鋼殼沉管隧道(有可分為單層鋼殼隧道和雙層鋼殼隧道)和鋼筋餛凝土沉管隧道。鋼殼沉管隧道在北美采用的較多，而鋼筋混凝土沉管隧道則在歐亞采用較多。

沉管隧道施工主要工序:管節(jié)預(yù)制→基槽開挖→管段浮運和沉放→對接作業(yè)→內(nèi)部裝飾。

上程實例:廣一州珠江隧道是我國第一條公路與地鐵合用的越江隧道，公路隧道全長1 238.5 m。河中段隧道埋置在河床下.不影響水面通航，河中沉管段全長457 m。該沉管為多孔矩形鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，其中包括兩個雙車道機動車孔、一個地鐵孔、一個電纜管廊。沉管斷面為典型矩形斷面，外形尺寸為33 mx7.956 m(寬x高)，底板厚1.2 m、頂板厚1.0 m，兩外側(cè)墻分別為0.7 m和0.55 m、最長管節(jié)的混凝土量達12 000砰。管段的基底坐落在河床的風化花崗巖層上。開槽時采用了炸礁施工?；A(chǔ)處理采用灌砂法。5混合法

可以根據(jù)地鐵隧道的實際情況，在地鐵隧道的施工過程中采用以上2種或2種以上的方法同時使用，稱其為混合法。

工程實例:北京地鐵東四站位于朝陽門內(nèi)大街與東四南大街交叉日上，處于繁華的市中心，有多路公交車經(jīng)過。車站主體順東四南大街，呈南北走向，東四南大街規(guī)劃道路紅線寬70 m，現(xiàn)狀路寬為22 m，朝內(nèi)大街已改造完，道路紅線寬60 m，兩方向客流均衡，交通十分繁忙;且遠期六號線順朝內(nèi)大街，呈東西走向，在此站換乘。本車站兩端為明挖段，結(jié)構(gòu)形式為3層三跨框架結(jié)構(gòu);中間為暗挖段，結(jié)構(gòu)形式為單層三拱兩柱結(jié)構(gòu)。車站總長度197 m，暗挖段長為96.80 m，明挖段長為100.20m。6結(jié)束語

隨著我國地下鐵道建設(shè)事業(yè)的發(fā)展，原有的施工技術(shù)不斷地發(fā)展與提高的同時，新的施工方法也被應(yīng)用到施工當中，施工技術(shù)水平得到不斷提升，其中有些施工技術(shù)已經(jīng)達到世界先進水平。另外，由于城市交通流量的增加導(dǎo)致城市道路已擁擠不堪，加上城市環(huán)境的要求越來越嚴格，城市內(nèi)封路施工已不現(xiàn)實了。因此，暗挖技術(shù)，如盾構(gòu)法、淺埋暗挖法將是今后研究和實踐的主攻方向。

參考文獻

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第五篇：城市地鐵隧道常用施工方法概述

城市地鐵隧道常用施工方法概述

[摘要]目前國內(nèi)外修建地鐵車站的施工方法有明挖法、蓋挖法、暗挖法、盾構(gòu)法等。主要闡述了修建地鐵車站施工方法的原理、施工流程、優(yōu)缺點，為我國各大城市修建地鐵車站時選擇合理的施工方法提供有益的參考。

[關(guān)鍵詞]地鐵車站;施工方法;施工流程;優(yōu)缺點;適用條件

伴隨著我國社會主義經(jīng)濟建設(shè)的迅猛發(fā)展與綜合國力的增強，城市的規(guī)模也不斷的增大，城市人口流量還在增加、再加上機動車輛呈現(xiàn)逐年上漲的趨勢，交通狀況不斷惡化。為了改善交通環(huán)境，采取了各種措施，其中興建地下鐵道得到了普遍的認可，如最近幾年在北京、廣州、深圳等城市便興建了大量的地下鐵道。由于在城市中修建地下鐵道，其施工方法受到地面建筑物、道路、城市交通、水文地質(zhì)、環(huán)境保護、施工機具以及資金條件等因素的影響較大，因此各自所采用的施工方法也不盡相同。下面將就城市地下鐵道施工方法分別加以介紹。施工方法的選擇應(yīng)根據(jù)工程的性質(zhì)、規(guī)模、地質(zhì)和水文條件、以及地面和地下障礙物、施丁設(shè)備、環(huán)保和工期要求等因素，經(jīng)全面的技術(shù)經(jīng)濟比較后確定。1明挖法

明挖法是指挖開地面，由上向下開挖土石方至設(shè)計標高后，自基底由下向上順作施工，完成隧道主體結(jié)構(gòu)，最后回填基坑或恢復(fù)地面的施工方法。

明挖法是各國地下鐵道施工的首選方法，在地面交通和環(huán)境允許的地方通常采用明挖法施工。淺埋地鐵車站和區(qū)間隧道經(jīng)常采用明挖法，明挖法施工屬于深基坑工程技術(shù)。由于地鐵工程一般位于建筑物密集的城區(qū)，因此深基坑工程的主要技術(shù)難點在于對基坑周圍原狀十的保護，防止地表沉降，減少對既有建筑物的影響。明挖法的優(yōu)點是施工技術(shù)簡單、快速、經(jīng)濟，常被作為首選方案。但其缺點也是明顯的，如阻斷交通時間較長，噪聲與震動等對環(huán)境的影響。

明挖法施工程序一般可以分為4大步:維護結(jié)構(gòu)施工→內(nèi)部土方開挖→工程結(jié)構(gòu)施工→管線恢復(fù)及覆土，如圖1。

上海地鐵M8線黃興路地鐵車站位于上海市控江路、靖宇路交叉口東側(cè)的控江路中心線下。該車站為地下2層島式車站，長166.6 m，標準段寬17.2 m，南、北端頭井寬21.4 m。標準段為單柱雙跨鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，端頭井部分為雙柱雙跨結(jié)構(gòu)，共有2個風井及3個出人口。車站主體采用地下連續(xù)墻作為基坑的維護結(jié)構(gòu)，地下連續(xù)墻在標準段深26.8m.墻體厚0.6m。車站出人口、風井采用SMW樁作為基坑的維護結(jié)構(gòu)。2蓋挖法 蓋挖法是由地面向下開挖至一定深度后，將頂部封閉，其余的下部工程在封閉的頂蓋下進行施工.主體結(jié)構(gòu)可以順作，也可以逆作。

在城市繁忙地帶修建地鐵車站時，往往占用道路，影響交通當?shù)罔F車站設(shè)在主干道上，而交通不能中斷，且需要確保一定交通流量要求時，可選用蓋挖法。2.1蓋挖順作法

蓋挖順作法是在地表作業(yè)完成擋土結(jié)構(gòu)后，以定型的預(yù)制標準覆蕭結(jié)構(gòu)(包括縱、橫梁和路面板)置于擋土結(jié)構(gòu)上維持交通，往下反復(fù)進行開挖和加設(shè)橫撐，直至設(shè)計標高。依序由下而上，施工主體結(jié)構(gòu)和防水措施，回填土并恢復(fù)管線路或埋設(shè)新的管線路。最后，視需要拆除擋上結(jié)構(gòu)外露部分并恢復(fù)道路。施工順序如圖2。

在道路交通不能長期中斷的情況下修建車站主體時，可考慮采用蓋挖順作法。

工程實例:深圳地鐵一期工程華強路站位于深圳市最繁華的深南中路與華強路交叉口西側(cè)，深南中路行車道下。該地區(qū)市政道路密集，車流量大，最高車流量達3865輛/h。車站主體為單柱雙層雙跨結(jié)構(gòu)，車站全長224.3 m，標準斷面寬18.9 m，基坑深約18.9 m，西端盾構(gòu)并處寬22.5 m，基坑深約18.7 m。南側(cè)綠地內(nèi)東西端各布置一個風道。主體結(jié)構(gòu)施工工期為2年，其中圍護結(jié)構(gòu)及臨時路面施工期為7個月.為保證深南中路在地鐵站施工期間的正常行車，該路段主體結(jié)構(gòu)施工采用蓋挖順作法施工方案。2.2蓋挖逆作法

蓋挖逆作法是先在地表面向下做基坑的維護結(jié)構(gòu)和中間樁柱，和蓋挖順作法一樣，基坑維護結(jié)構(gòu)多采用地下連續(xù)墻或帷幕樁，中間支撐多利用主體結(jié)構(gòu)本身的中間立柱以降低工程造價。隨后即可開挖表層土體至主體結(jié)構(gòu)頂板地面標高，利用未開挖的土體作為土模澆筑頂板。頂板可以作為一道強有力的橫撐，以防止維護結(jié)構(gòu)向基坑內(nèi)變形，待回填土后將道路復(fù)原，恢復(fù)交通。以后的工作都是在頂板覆蓋下進行，即自上而下逐層開挖并建造主體結(jié)構(gòu)直至底板，如圖3。

如果開挖面積較大、覆土較淺、周圍沿線建筑物過于靠近，為盡量防止因開挖基坑而引起臨近建筑物的沉陷，或需及早恢復(fù)路面交通，但又缺乏定型覆蓋結(jié)構(gòu)，常采用蓋挖逆作法施工。

工程實例:南京地鐵南北線一期工程的區(qū)間隧道在地質(zhì)條件和周圍環(huán)境允許的情況下，以造價、工期、安全為目標，經(jīng)過分析、比較，選擇了全線區(qū)間施工方法。其中，三山街站，位于秦淮河古河道部位，位于粉土、粉細砂、淤泥質(zhì)粘土土層中。因為是第1個車站，又位于十字路口，因此采用地下連續(xù)墻作圍護結(jié)構(gòu).除人口結(jié)構(gòu)采用順作法外，其余均為蓋挖逆作法。2.3蓋挖半逆作法

蓋挖半逆作法與逆作法的區(qū)別僅在于頂板完成及恢復(fù)路面后，向下挖土至設(shè)計標高后先澆筑底板，再依次向上逐層澆筑側(cè)墻、樓板。在半逆作法施工中，一般都必須設(shè)置橫撐并施加預(yù)應(yīng)力，如圖4。

3暗挖法

暗挖法是在特定條件下，不挖開地面，全部在地下進行開挖和修筑襯砌結(jié)構(gòu)的隧道施工力一法。暗挖法主要包括:鉆爆法、盾構(gòu)法、掘進機法、淺埋暗挖法、頂管法、沉管法等。其中尤以淺埋暗挖法和盾構(gòu)法應(yīng)用較為廣泛，因此，本文著重介紹這兩種方法。3.1淺埋暗挖法(淺埋礦山法)淺埋暗挖法即松散地層的新奧法施工，新奧法是充分利用圍巖的自承能力和開挖面的空間約束作用，采用錨桿和噴射混凝土為主要支護手段，對圍巖進行加固，約束圍巖的松弛和變形，并通過對圍巖和支護的量測、監(jiān)控，指導(dǎo)地下工程的設(shè)計施工。淺埋暗挖法是針對埋置深度較淺、松散不穩(wěn)定的上層和軟弱破碎巖層施工而提出來的，如深圳地鐵區(qū)間隧道大部分采用了淺埋暗挖法施工。

淺埋暗挖法的施工技術(shù)特點:圍巖變形波及地表;要求剛性支護或地層改良;通過試驗段來指導(dǎo)設(shè)計和施工。

淺埋暗挖法施工隧道時，應(yīng)根據(jù)工程特點、圍巖情況、環(huán)境要求以及施工單位的自身條件等，選擇適宜的開挖方法及掘進方式。施工中區(qū)間隧道常用的開挖方法是臺階法、CRD工法、眼鏡工法等;城市地鐵車站、地下停車場等多跨隧道多采用柱洞法測洞法或中洞法等工法施工。

地下鐵道是在城市區(qū)域內(nèi)施工，對地表沉降的控制要求比較嚴格，所以更要強調(diào)地層的預(yù)支護和預(yù)加固，所采用的施工方法有超前小導(dǎo)管預(yù)注漿、開挖面深孔注漿、管棚超前支護。淺埋暗挖法的施工工藝可以概括為“管超前、嚴注漿、短開挖、強支護、快封閉、勤量測”18個字，其工藝流程見圖5。

工程實例:北京地鐵東單車站東南風道與車站主體結(jié)構(gòu)正交，北側(cè)在長安街下，中部及南側(cè)穿過居民區(qū)，風道全長43.4 m。采用淺埋暗挖洞樁法施工，在基本維持環(huán)境原狀條件的情況下從地面居民生活區(qū)和人防設(shè)施下面順利通過。3.2盾構(gòu)法修建地鐵隨道

盾構(gòu)法施工是以盾構(gòu)這種施工機械在地面以下暗挖隧道的一種施工方法。盾構(gòu)(shield)是一個既可以支承地層壓力又可以在地層中推進的活動鋼筒結(jié)構(gòu)。鋼筒的前端設(shè)置有支撐和開挖土體的裝置，鋼筒的中段安裝有頂進所需的千斤頂;鋼筒的尾部可以拼裝預(yù)制或現(xiàn)澆隧道襯砌環(huán)。盾構(gòu)每推進一環(huán)距離，就在盾尾支護下拼裝(或現(xiàn)澆)一環(huán)襯砌，并向襯砌環(huán)外圍的空隙中壓注水泥砂漿，以防止隧道及地面下沉。盾構(gòu)推進的反力由襯砌環(huán)承擔。盾構(gòu)施工前應(yīng)先修建一豎井，在豎井內(nèi)安裝盾構(gòu)，盾構(gòu)開挖出的土體由豎井通道送出地面。盾構(gòu)法施工工藝見下圖6所示。

按盾構(gòu)斷面形狀不同可將其分為:圓形、拱形、矩形、馬蹄形4種。圓形因其抵抗地層中的土壓力和水壓力較好，襯砌拼裝簡便，可采用通用構(gòu)件，易于更換，因而應(yīng)用較為廣泛;按開挖方式不同可將盾構(gòu)分為:手工挖掘式、半機械挖掘式和機械挖掘式3種;按盾構(gòu)前部構(gòu)造不同可將盾構(gòu)分為:敞胸式和閉胸式2種;按排除地下水與穩(wěn)定開挖面的方式不同可將盾構(gòu)分為:人工井點降水、泥水加壓、土壓平衡式，局部氣壓盾構(gòu)，全氣壓盾構(gòu)等。

盾構(gòu)法的主要優(yōu)點:除豎井施工外，施工作業(yè)均在地下進行，既不影響地面交通，又可減少對附近居民的噪聲和振動影響;盾構(gòu)推進、出土、拼裝襯砌等主要工序循環(huán)進行，施T易于管理，施工人員也比較少;土方量少;穿越河道時不影響航運;施工不受風雨等氣候條件的影響;在地質(zhì)條件差、地下水位高的地方建設(shè)埋深較大的隧道，盾構(gòu)法有較高的技術(shù)經(jīng)濟優(yōu)越性。

工程實例:北京地鐵五號線即采用了盾構(gòu)法施工地鐵五號線是一條貫穿北京市中心的南北向地下交通大動脈。南起豐臺區(qū)宋家莊，向北經(jīng)蒲黃榆、祟文門、東單、東

四、雍和宮止于昌平區(qū)太平莊北站，全長27.7 km。由于該路段地上大型建筑物密集，交通流量大，地下管網(wǎng)復(fù)雜，為減少對城市經(jīng)濟和市民生活的影響，經(jīng)專家論證，決定在雍和宮至北新橋約700 m長的試驗段率先采用盾構(gòu)施工方法。該盾構(gòu)為大直徑土壓平衡盾構(gòu)機。4沉管法

沉管法是將隧道管段分段預(yù)制，分段兩端設(shè)臨時止水頭部，然后浮運至隧道軸線處，沉放在預(yù)先挖好的地槽內(nèi)，完成管段間的水下連接，移去臨時止水頭部，回填基槽保護沉管，鋪設(shè)隧道內(nèi)部設(shè)施，從而形成一個完整的水下通道。

沉管隧道對地基要求較低，特別適用于軟土地基、河床或海岸較淺，易于水上疏浚設(shè)施進行基槽開外的工程特點。由于其埋深小，包括連接段在內(nèi)的隧道線路總長較采用暗挖法和盾構(gòu)法修建的隧道明顯縮短。沉管斷面形狀可圓可方，選擇靈活?；坶_挖、管段預(yù)制、浮運沉放和內(nèi)部鋪裝等各工序可平行作業(yè)，彼此干擾相對較少，并且管段預(yù)制質(zhì)量容易控制?；谏鲜龅膬?yōu)點，在大江、大河等寬闊水域下構(gòu)筑隧道，沉管法稱為最經(jīng)濟的水下穿越方案。

按照管身材料，沉管隧道可分為2類:鋼殼沉管隧道(有可分為單層鋼殼隧道和雙層鋼殼隧道)和鋼筋餛凝土沉管隧道。鋼殼沉管隧道在北美采用的較多，而鋼筋混凝土沉管隧道則在歐亞采用較多。

沉管隧道施工主要工序:管節(jié)預(yù)制→基槽開挖→管段浮運和沉放→對接作業(yè)→內(nèi)部裝飾。

上程實例:廣一州珠江隧道是我國第一條公路與地鐵合用的越江隧道，公路隧道全長1 238.5 m。河中段隧道埋置在河床下.不影響水面通航，河中沉管段全長457 m。該沉管為多孔矩形鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，其中包括兩個雙車道機動車孔、一個地鐵孔、一個電纜管廊。沉管斷面為典型矩形斷面，外形尺寸為33 mx7.956 m(寬x高)，底板厚1.2 m、頂板厚1.0 m，兩外側(cè)墻分別為0.7 m和0.55 m、最長管節(jié)的混凝土量達12 000砰。管段的基底坐落在河床的風化花崗巖層上。開槽時采用了炸礁施工。基礎(chǔ)處理采用灌砂法。5混合法

可以根據(jù)地鐵隧道的實際情況，在地鐵隧道的施工過程中采用以上2種或2種以上的方法同時使用，稱其為混合法。

工程實例:北京地鐵東四站位于朝陽門內(nèi)大街與東四南大街交叉日上，處于繁華的市中心，有多路公交車經(jīng)過。車站主體順東四南大街，呈南北走向，東四南大街規(guī)劃道路紅線寬70 m，現(xiàn)狀路寬為22 m，朝內(nèi)大街已改造完，道路紅線寬60 m，兩方向客流均衡，交通十分繁忙;且遠期六號線順朝內(nèi)大街，呈東西走向，在此站換乘。本車站兩端為明挖段，結(jié)構(gòu)形式為3層三跨框架結(jié)構(gòu);中間為暗挖段，結(jié)構(gòu)形式為單層三拱兩柱結(jié)構(gòu)。車站總長度197 m，暗挖段長為96.80 m，明挖段長為100.20m。6結(jié)束語

隨著我國地下鐵道建設(shè)事業(yè)的發(fā)展，原有的施工技術(shù)不斷地發(fā)展與提高的同時，新的施工方法也被應(yīng)用到施工當中，施工技術(shù)水平得到不斷提升，其中有些施工技術(shù)已經(jīng)達到世界先進水平。另外，由于城市交通流量的增加導(dǎo)致城市道路已擁擠不堪，加上城市環(huán)境的要求越來越嚴格，城市內(nèi)封路施工已不現(xiàn)實了。因此，暗挖技術(shù)，如盾構(gòu)法、淺埋暗挖法將是今后研究和實踐的主攻方向。