第一篇：北京地鐵10號線工體北路暗挖車站洞樁法(PBA)施工技術(shù)

摘 要：介紹北京地鐵10號線工體北路暗挖車站洞樁法(PBA)施工技術(shù)，包括該方法的原理和特點(diǎn)、施工步序，分析總結(jié)了PBA法的關(guān)鍵技術(shù)。：PBA法在當(dāng)前地鐵施工中有一定的應(yīng)用前景，可為今后類似工程施工提供借鑒和參考。

關(guān)鍵詞：北京地鐵 暗挖車站 洞樁法 施工技術(shù)

中圖分類號：U231．3；U455．4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B 工程概況

1.1 車站概況

北京地鐵10號線工體北路站位于工體北路和東三環(huán)交叉路口，車站縱軸與東三環(huán)路平行，呈南北走向，與規(guī)劃的東西走向的M16線形成“十”字換乘關(guān)系。

工體北路站全長187 m，受三環(huán)路長虹高架立交橋的限制而采用分離島式暗挖結(jié)構(gòu)，左右線均為單拱單跨斷面，凈跨10 m，分別位于高架橋兩側(cè)的輔路下，線間距45．5 m；線間設(shè)聯(lián)絡(luò)通道、迂回風(fēng)道各兩條及4個(gè)出入口；預(yù)留與M16線換乘接口、通道接口及站廳預(yù)留接口。為滿足工期要求，在車站東北、西南側(cè)各設(shè)施工豎井1座。車站平面布置如圖1。

1.2 地質(zhì)狀況

車站范圍主要地層由上至下依次為：人工雜填土和粉土填土層、粉土層和粉質(zhì)粘土層、粉細(xì)砂層和中粗砂層、圓礫卵石層、粉質(zhì)粘土和粘土及粉土層、中粗砂層、卵石圓礫層。

車站頂部位于粉細(xì)砂層中，底部結(jié)構(gòu)位于卵石圓礫層中。施工范圍內(nèi)存在上層滯水、潛水、承壓水，頂板位于潛水位以下0．4 m，底板位于承壓水位以下6 m。土層具中～低壓縮性，地層透水性較好，施工時(shí)易發(fā)生涌水、涌砂，開挖后的穩(wěn)定性差。+

圖1 車站平面布置示意圖

1.3 周邊環(huán)境

車站站體分置長虹高架橋兩側(cè)，橋樁距車站主體邊墻僅5.0 m，距迂回風(fēng)道、橫通道邊墻僅3.2m。路面交通繁忙；周邊有中國文聯(lián)、中信實(shí)業(yè)銀行、外交公寓、兆龍飯店、交通部住宅樓等辦公、商業(yè)及住宅高層建筑物；地下各種管線密布，雨水管、污水管、上水管、電力管溝、熱力管溝、通信管線等地下管線33條，個(gè)別管線距車站結(jié)構(gòu)僅0.7 m。

1.4 工程特點(diǎn)

周邊環(huán)境復(fù)雜，地下水位高且補(bǔ)給性強(qiáng)，沉降量控制要求嚴(yán)，防滲漏要求高。

施工方法——PBA法

為控制地面沉降變形，確保長虹橋、周邊高層建筑物和地下管線的安全穩(wěn)定，通過比選，車站采用了對地層和周邊環(huán)境影響均較小的洞樁法(以下簡稱“PBA法”)施工。

2.1 原理

PBA法的原理就是將明挖框架結(jié)構(gòu)施工方法和暗挖法進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，即地面不具備施工基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)條件時(shí)，改在地下先行暗挖的導(dǎo)洞內(nèi)施作圍護(hù)邊樁、樁頂縱梁，使圍護(hù)樁、樁頂縱梁、頂拱共同構(gòu)成樁(Pile)、梁(Beam)、拱(Arc)支撐框架體系(PBA即Pile、：Beam、如c三個(gè)英文單詞的首位字母組合)，承受施工過程的外部荷載；然后在頂拱和邊樁的保護(hù)下，逐層向下開挖(必要時(shí)設(shè)預(yù)加力橫向支撐)，施工內(nèi)部結(jié)構(gòu)，最終形成由外層邊樁及頂拱初期支護(hù)和內(nèi)層二次襯砌組合而成的永久承載體系。

2.2 特點(diǎn)

① 在非強(qiáng)透水地層中，將有水地層的施工變?yōu)闊o水、少水施工，避免因長期大量降水引起的地表沉降和費(fèi)用增大，有利于保護(hù)地下水資源和降低施工措施費(fèi)。

② 以樁作支護(hù)，穩(wěn)妥、安全，也利于控制地層沉降，避免中洞法、CD、CRD、雙側(cè)壁導(dǎo)坑法多次開挖引起地面沉降量過大的缺陷和對初期支護(hù)的剛度弱化。

③ 與CRD、雙側(cè)壁導(dǎo)坑法等相比，拆除臨時(shí)工程量相對較少；結(jié)構(gòu)受力條件也好，相對經(jīng)濟(jì)合理。

④ 對結(jié)構(gòu)層數(shù)限制少，對保護(hù)暗挖結(jié)構(gòu)附近的地下構(gòu)筑物和周邊建筑物的安全有利。

⑤ 在樁、梁、拱承載體系形成后，有較大的施工空間，便于機(jī)械化作業(yè)，從而加快進(jìn)度。

⑥ 在水位線以上的地層中開設(shè)的導(dǎo)}同內(nèi)施工孔樁，利用其“排樁效應(yīng)”對兩側(cè)土體起到了支擋作用，可減少因流沙、地下水帶來的施工安全隱患。

工體北路站的施工方法和步驟

施工總原則是少分塊、快封閉，盡量減少荷載轉(zhuǎn)換次數(shù)和地層被擾動(dòng)的次數(shù)。導(dǎo)洞掘進(jìn)和主拱施工遵循“管超前、嚴(yán)注漿、短開挖、強(qiáng)支護(hù)、快封閉、勤量測”及“先護(hù)后挖，及時(shí)支撐”的原則。

從豎井進(jìn)入兩側(cè)導(dǎo)洞施工，導(dǎo)洞貫通后施作灌注樁。適時(shí)鑿除樁頭后施作樁頂鋼筋混凝土縱梁。以此在導(dǎo)洞內(nèi)施作主體結(jié)構(gòu)拱邊段，回填支護(hù)后背與導(dǎo)洞初期支護(hù)之間空間。以注漿小導(dǎo)管加固拱部地層，開挖上部土體，施作車站主體上部初期支護(hù)(以下簡稱主拱)，并與兩側(cè)拱邊段聯(lián)成整體。在主拱的保護(hù)下開挖土體并施作中板和上部拱墻二次襯砌結(jié)構(gòu)。分層實(shí)施下部開挖，分層架設(shè)橫撐和實(shí)施樁間初期支護(hù)，然后進(jìn)行下部主體結(jié)構(gòu)施作。施工步序如圖2。

圖2 洞樁法施工步序圖

具體做法如下：

第1步：超前注漿小導(dǎo)管加固地層，先開挖近橋樁側(cè)導(dǎo)洞，導(dǎo)洞臺階法施工，格柵噴混凝土支護(hù)。

第2步：導(dǎo)洞開挖支護(hù)完成后，用特制和改進(jìn)的鉆機(jī)由內(nèi)向外跳孔施工鉆孔樁(樁徑Φ800 mm、Φ1000mm，間距1.2m、1.5m)，導(dǎo)管法灌注水下混凝土，鑿除樁頭后，施作樁頂縱梁。

第3步：在導(dǎo)洞內(nèi)施作主拱格柵鋼架拱腳(即拱邊段)，與導(dǎo)洞格柵鋼架預(yù)留接頭相連。

第4步：澆筑拱邊段后再進(jìn)行背后回填。

第5步：超前注漿小導(dǎo)管加固地層后弧形導(dǎo)坑法開挖導(dǎo)洞間的拱部土體、施作初期支護(hù)，必要時(shí)設(shè)置臨時(shí)豎撐。

第6步：拆除臨時(shí)豎撐后向下開挖至中板下一定距離，拆除永久結(jié)構(gòu)斷面內(nèi)導(dǎo)洞格柵鋼架，拆除長度應(yīng)根據(jù)監(jiān)控量測嚴(yán)格控制。

第7步：依次施作拱墻部防水層、中板底模、中板澆筑、拱墻澆筑，預(yù)留邊墻鋼筋和防水層。

第8步：向下開挖至鋼管撐標(biāo)高下0.5 m，樁間噴射50 mm厚C20混凝土找平，必要時(shí)進(jìn)行樁間注漿加固，架設(shè)腰梁及鋼管撐。

第9步：繼續(xù)下挖至基底標(biāo)高，樁間噴混凝土，施作底板墊層。

第10步：鋪設(shè)底板防水層及其保護(hù)層，澆筑底板及部分邊墻，邊墻水平施工縫應(yīng)高出底板面1．5 m以上。

第11步：待底板達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度。70％以上，跳拆橫撐及腰梁，鋪側(cè)墻防水層，澆筑側(cè)墻混凝土與上層邊墻相接。

第12步：施作站臺板等車站內(nèi)部結(jié)構(gòu)，車站土建施工完成。

施工關(guān)鍵技術(shù)

4.1 導(dǎo)洞開挖

(1)施工難點(diǎn)：控制開挖所引起的地面沉降，確保地下管線和周邊環(huán)境安全穩(wěn)定。

(2)主要對策：1)確定合理的開挖順序，先施作近橋樁側(cè)導(dǎo)洞，超前另一側(cè)導(dǎo)洞不小于10 m。2)堅(jiān)持先護(hù)后挖的原則分臺階開挖，加強(qiáng)初期支護(hù)，早封閉成環(huán)，控制導(dǎo)洞的沉降和變形。3)根據(jù)監(jiān)控量測反饋信息調(diào)整支護(hù)參數(shù)和施工方法，以此作為安全保證的主要手段。

4.2 孔樁施工

(1)施工難點(diǎn)：導(dǎo)洞空間狹小、有效空間僅4.0m；大粒徑(d≈20cm)卵石地層中成孔困難(樁長19～23 m)。

(2)主要對策：1)根據(jù)洞內(nèi)作業(yè)空間和地質(zhì)情況定制或改進(jìn)鉆機(jī)，提高成孔效率和質(zhì)量。先后使用多種改型鉆機(jī)，其成孔時(shí)間分別為：GSD一50改型大口徑液壓鉆機(jī)8～14 h(Φ800 mm)，XQZ一100型泵吸反循環(huán)機(jī)械鉆機(jī)36～60 h(Φ800 mm)，GPS一Ⅱ型泵吸反循環(huán)機(jī)械鉆機(jī)36～48h(Φ1 000mm)。2)確定合理的鉆樁順序，搞好水下混凝土施工。由于樁間距僅為1.2～1.5m，為防止對臨近已成孔的擾動(dòng)，采用由內(nèi)向外的跳孔施工。鋼筋籠分節(jié)吊裝，現(xiàn)場連接。針對拆除鉆桿與吊裝鋼筋籠的時(shí)間長，易造成坍孔、沉碴厚度控制難的問題，采用泵吸清孔和壓舉翻起沉碴的方式進(jìn)行處理。加強(qiáng)對各操作環(huán)節(jié)協(xié)調(diào)指揮，避免因混凝土泵送距離長造成堵管，規(guī)避各種可能的斷樁風(fēng)險(xiǎn)。3)導(dǎo)洞內(nèi)場地狹窄，應(yīng)分區(qū)域分段縱向布置鉆機(jī)設(shè)備、泥漿箱、管路及道路，以磚墻把鉆樁作業(yè)區(qū)和道路運(yùn)輸分開?？讟妒┳魍旰蠹皶r(shí)清除積水、浮漿和剩余混凝土，確保高效和文明施工。

4.3 主拱施工

(1)施工難點(diǎn)：解決好主拱在初期支護(hù)與二次襯砌形成過程中的體系轉(zhuǎn)換和平衡，防止結(jié)構(gòu)變形、失穩(wěn)和破壞，避免出現(xiàn)地面及拱部的過量沉降和坍塌。

(2)主要對策：1)遵循“先護(hù)后挖，及時(shí)支撐”的原則，少分部開挖、快封閉、早成環(huán)。2)做好超前地質(zhì)預(yù)報(bào)，探明前方的水文地質(zhì)情況。若存在滯水，通過探孔排出；接近管線位置時(shí)，實(shí)施超前管線探測，小導(dǎo)管加密注漿、加密格柵鋼架、設(shè)雙層鋼筋網(wǎng)、掌子面注漿等支護(hù)措施進(jìn)行保護(hù)。3)堅(jiān)持信息化施工，根據(jù)信息反饋調(diào)整支護(hù)參數(shù)，如果變形量和變形速率超過管理值時(shí)，立即采取應(yīng)急預(yù)案，包括加強(qiáng)超前支護(hù)、初期支護(hù)、增設(shè)臨時(shí)支撐、改變開挖步驟、修改施工方案等。4)拆除臨時(shí)支撐時(shí)，對相應(yīng)部位加強(qiáng)監(jiān)控量測。

4.4 交叉口施工

(1)施工難點(diǎn)：交叉口處荷載轉(zhuǎn)換復(fù)雜，結(jié)構(gòu)易失穩(wěn)；開口跨度大，操作空問小，對車站整體的施工組織和工期影響大。

(2)主要對策：1)交叉口采用組合拱梁結(jié)構(gòu)，鋼筋混凝土拱腳支承在縱梁上，水平梁連接初期支護(hù)格柵并分配荷載；主拱開挖設(shè)置側(cè)向開口加強(qiáng)環(huán)與臨時(shí)豎撐，側(cè)向開口加強(qiáng)環(huán)拱腳支承在縱梁上。2)側(cè)向開口采用6 m管棚加固與注漿，環(huán)向破除混凝土設(shè)置開口加強(qiáng)環(huán)，主拱開挖時(shí)設(shè)置兩排臨時(shí)豎撐，豎撐置于導(dǎo)洞壁上，主拱開挖支護(hù)10～20m后施工交叉口組合拱梁；圈梁站廳層成環(huán)后破除立體交叉拱梁侵人二襯斷面部分，拆除臨時(shí)豎撐，開挖核心土，施作通道二襯。3)早開聯(lián)絡(luò)通道，在左右線間創(chuàng)造平行作業(yè)條件以便加快施工進(jìn)度。

4.5 站臺層結(jié)構(gòu)防水和混凝土澆灌

(1)施工難點(diǎn)：在逆作施工縫處受空間限制，施工中防水板的預(yù)留和保護(hù)困難、施工縫處的防水質(zhì)量不容易保證等。由于混凝土收縮，在上、下部施工縫處很難澆灌密實(shí)而出現(xiàn)空隙，從而造成質(zhì)量缺陷和安全隱患。

(2)主要對策：1)施工縫設(shè)在受剪力較小且便于施工的部位，便于邊墻混凝土的施工。逆作施工縫留成臺階形式或斜縫。2)施工縫處設(shè)雙道遇水膨脹嵌縫膠或止水條和預(yù)埋回填注漿管等方法進(jìn)行防水處理。

工程實(shí)施簡況

5.1 工期與進(jìn)度

本工程合同工期880 d，2004年5月開工后，165 d施工導(dǎo)洞1100 m，每個(gè)工作面日均進(jìn)度1.5～2.0 m；180 d施工鉆孔樁762根，1根/(天·臺)；180d施工主拱503m，每個(gè)工作面日均進(jìn)度1.2m。目前站廳層已全部完工，站臺層已完成90％，預(yù)計(jì)2007年一季度竣工。

5.2 防水效果

由于周邊降水，近乎為無水施工。根據(jù)施工記錄和質(zhì)量檢驗(yàn)記錄，預(yù)計(jì)可達(dá)防水質(zhì)量要求。站臺層邊墻與站廳層有較明顯的施工縫痕跡，但無實(shí)體縫。

5.3 監(jiān)控量測

在施工降水、導(dǎo)洞開挖、主體拱部開挖、拆除臨時(shí)支撐、主拱施工各階段，分別進(jìn)行了地表下沉、拱頂下沉、橋樁沉降、管線沉降、水平收斂等項(xiàng)目的監(jiān)控量測。累計(jì)地表沉降35～72 mm，拱頂下沉30～60mm，橋樁下沉6～15 mm，管線沉降7～19 mm，水平收斂10～25 mm；其中沉降量較大的為施工降水、導(dǎo)洞施工和主體拱部施工階段，沉降值最大的部位為交叉口。經(jīng)與本項(xiàng)目風(fēng)道CRD法施工比較，PBA法施工的沉降值小于CRD法。與北京地鐵10號線和5號線暗挖車站CRD法施工(地表下沉多在100mm以上，最大沉降值超過200mm)比較，本站洞樁法施工沉降量小，沉降控制效果良好。

疑議、不足和建議

(1)PBA法在宣武門車站和工體北路站均為無水施工，部分專家、同仁對其在有水地層中的施工心存疑慮。筆者認(rèn)為，以目前的工藝和技術(shù)水平完全可以有效解決樁間止水問題；樁孔內(nèi)傾問題也可通過提高成孔質(zhì)量并設(shè)置適量外放予以解決。

(2)站廳層先行施工策應(yīng)了安全，但必然引起站臺層邊墻上部施工縫和防水層預(yù)留的困難和不足，可以考慮現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)全部順作，只需加強(qiáng)臨時(shí)支撐便可。

(3)從工體北路站施工情況看，由于我司首次運(yùn)用此法且有部分環(huán)節(jié)(如鉆機(jī)選型改造)未進(jìn)行較全面的預(yù)研究引起一定程度的延誤，其工期進(jìn)度方面的優(yōu)勢未顯現(xiàn)，但該法對沉降控制和相鄰構(gòu)(建)筑物的保護(hù)作用是顯而易見的。

(4)對今后類似工程的設(shè)計(jì)、施工有如下建議：

① 充分考慮立體交叉結(jié)構(gòu)尺寸、格柵連接的操作空間、防水層搭接長度、交叉口處圈梁尺寸和鉆機(jī)就位的空間，加大交叉口處導(dǎo)洞斷面；

② 做好地質(zhì)調(diào)查工作，結(jié)合導(dǎo)洞斷面提前做好鉆機(jī)的選型；非巖質(zhì)地層宜采用反循環(huán)鉆機(jī)。

結(jié)語

盡管存在臨時(shí)工程量和含水地層能否成功的爭議，北京地鐵10號線工體北路站應(yīng)用PBA法，成功地解決了受工程水文地質(zhì)條件、環(huán)境條件、車站埋深等多種因素的制約，攻克了施工中的難點(diǎn)和關(guān)鍵技術(shù)，達(dá)到了較為滿意的工程效果，為今后類似工程的施工提供了借鑒和參考。

參考文獻(xiàn)：

[1] GB50299—1999，地下鐵道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范[S]．北京：中國計(jì)劃出版社，1999．

[2] 崔玖江．隧道與地下工程修建技術(shù)[M]．北京：科學(xué)出版社，2005．

朱澤民

(中鐵二局股份有限公司，成都610032)

暫時(shí)關(guān)閉！

2006 第5期

【評論】【關(guān)閉】

《隧道建設(shè)》

第二篇：北京地鐵五號線地下車站暗挖工法綜述

北京地鐵五號線地下車站暗挖工法綜述

摘 要：北京地鐵五號線采用了多種暗挖工法,在工法的選擇以及應(yīng)用上有不少值得借鑒和研討的地方。本文在介紹地鐵五號線地下車站暗挖工法的基礎(chǔ)上，對有關(guān)技術(shù)問題進(jìn)行論述。一.概 述

北京地鐵五號線是貫穿京城南北的一條軌道交通干線，線路經(jīng)過了豐臺、崇文、東城、朝陽和昌平等五個(gè)區(qū)，全長27.6km，共設(shè)車站22座。根據(jù)規(guī)劃條件及環(huán)境要求，南段線路采用地下線路形式，在北四環(huán)路以北采用高架或地面線路形式，其中，地下線路長度16.9km，占全線長度的61%，地下車站16座；高架及地面線路長度10.7km，占全線長度的39%，高架車站5座，地面車站1座。（見圖1）

在16座地下車站中，有4座車站采用暗挖法施工，還有5座車站采用明暗挖結(jié)合的方法實(shí)施。地鐵五號線隧道穿越的地層為第四紀(jì)地層，以粘土、粉土、砂及礫石層為主。地下水主要有上層滯水、潛水和承壓水。隧道基本在潛水中，部分隧道已經(jīng)進(jìn)入承壓水。地鐵五號線早在1992年底就已經(jīng)進(jìn)行可行性研究，至現(xiàn)在已經(jīng)開展工作近11年，其間主要方案經(jīng)過了多次論證和變遷。本文主要就地鐵五號線地下車站暗挖法的有關(guān)技術(shù)問題進(jìn)行論述。二.地下車站施工方法的選擇

地下車站施工方法的選擇，主要應(yīng)根據(jù)規(guī)劃情況、工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件、周圍環(huán)境、工程技術(shù)難度、工期以及工程造價(jià)等諸多因素綜合權(quán)衡確定。以下幾個(gè)原則是本人通過地鐵五號線工程得到的感悟。

1． 能明挖則明挖，非萬不得已不選擇暗挖工法

在選擇施工方法時(shí)，應(yīng)遵循的第一個(gè)原則就是按照明挖法→蓋挖順作法→蓋挖逆作法→暗挖法的先后順序選擇，這幾種工法的要點(diǎn)和適用范圍比較見表1。

由表1的比較可以看出，雖然明挖法對環(huán)境的影響較大，但其工期短，影響的時(shí)間短，加之在其他方面的優(yōu)勢強(qiáng)，因此很多情況下應(yīng)作為車站施工的首選工法。而暗挖法雖對環(huán)境和地下管線的影響小，但其他方面不具優(yōu)勢，因此應(yīng)盡量避免采用。不同施工工法的要點(diǎn)及適用范圍比較表 表1

2． 要站在整個(gè)工程的高度選擇施工方法，正確處理工程拆遷、工程造價(jià)、工期、環(huán)境影響以及社會效益等諸多方面的關(guān)系。地鐵工程是一項(xiàng)浩大的城市建設(shè)工程，與城市的建筑、設(shè)施、環(huán)境以及人們的生活息息相關(guān)，必將對城市的正常生活造成影響，諸如拆遷房屋、影響交通等等。在城市的中心區(qū)修建地鐵車站，不管采用明挖法還是暗挖法，工程拆遷都是不可避免的，雖然通常情況下明挖法的拆遷較暗挖法多，但我們應(yīng)當(dāng)綜合多方面因素來選用合理的施工方法。綜合費(fèi)用的比較。采用明挖法的拆遷費(fèi)＋工程費(fèi)是否低于采用暗挖法的拆遷費(fèi)＋工程費(fèi)？如果明挖法的綜合費(fèi)用低于暗挖法的綜合費(fèi)用或兩者相當(dāng)，顯然采用明挖法在經(jīng)濟(jì)上是比較合理的。否則，還要在其它方面進(jìn)行考慮。車站施工是否有條件促進(jìn)規(guī)劃實(shí)現(xiàn)。對于設(shè)在規(guī)劃道路范圍內(nèi)的車站，一般應(yīng)充分考慮道路規(guī)劃建設(shè)以及能否通過地鐵建設(shè)帶動(dòng)地面建設(shè)的開展。這樣，本屬于地面建設(shè)拆遷范圍內(nèi)的拆遷費(fèi)用，可能變成由地鐵和地面建設(shè)共同分擔(dān)，既減少了地鐵的拆遷費(fèi)用，也減少了地面建設(shè)的費(fèi)用，一舉兩得。這也是地鐵工程建設(shè)帶動(dòng)沿線建設(shè)在這方面的體現(xiàn)，具有較好的社會效益。如果上述條件成立，那么采用明挖法或蓋挖法是比較適宜的。環(huán)境影響和工程施工安全。采用明挖法由于占用的施工場地多，因此對環(huán)境的影響大于暗挖法。尤其車站位于現(xiàn)狀道路下方，對地面交通影響較大。但是，暗挖法施工在安全方面卻不能與明挖法比擬，在某些地段或者某種地質(zhì)條件下，暗挖法施工難度極大，如果在車站上方或周圍有建筑物，暗挖法施工引起的地面沉降較大，其負(fù)面影響不可忽視。是否有重要制約條件。要考慮在站址周圍是否有重要的控制因素，比如重要建筑物，重要文物保護(hù)單位，是否有重要且難以拆改的地下管線或地下構(gòu)筑物等，這些控制條件往往影響到站位和施工方法的確定。工期是否充足夠用。工程的建設(shè)周期長短也是一個(gè)不可忽視的因素，選擇一種施工方法，要考慮到整個(gè)工程的籌劃是否滿足要求，不可忽視所選施工方法在安全性能方面的把握度，一旦出現(xiàn)問題處理時(shí)間是否可控，各方面的影響嚴(yán)重程度等。通過對上述各種因素綜合、客觀的考慮和分析，結(jié)合車站的綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，一定能夠選取一種合理、恰當(dāng)?shù)氖┕し椒ā?/p>

3． 要尊重工程技術(shù)人員和專家的意見，根據(jù)客觀、科學(xué)的論證確定工程施工方案，切忌主觀臆想、感情用事。工程技術(shù)人員要以扎實(shí)的工作為領(lǐng)導(dǎo)宏觀決策提供參考和依據(jù)。地鐵五號線車站施工方法的確定，考慮了多種綜合因素，整個(gè)過程爭議很多，方方面面的意見都有。設(shè)計(jì)方案從最早設(shè)計(jì)推薦的3座車站暗挖，1座車站蓋挖，12座車站明挖演化到9座車站暗挖，1座車站明暗挖結(jié)合，6座車站明挖，最后形成了4座車站暗挖，5座車站采用明暗挖結(jié)合，7座車站明挖的現(xiàn)狀。論證過程主要矛盾焦點(diǎn)是： 如何處理工程拆遷與工期的關(guān)系，認(rèn)為拆遷過程長短難以控制，可能制約工程工期； 認(rèn)為明挖法工程拆遷費(fèi)用偏高； 沿線城區(qū)過分強(qiáng)調(diào)明挖法對周圍環(huán)境的影響； 部分人認(rèn)為暗挖法施工引起的沉降對上部建筑物影響不大等。

4． 從地鐵五號線工程運(yùn)作到目前的情況來看，地面拆遷工作基本到位，即使部分車站拆遷比計(jì)劃滯后，其滯后時(shí)間也不長，相比較之下，明挖工期＋明挖法地面拆遷工期小于暗挖工期＋暗挖法地面拆遷工期；明挖工程的綜合費(fèi)用（拆遷＋工程費(fèi)）與暗挖法的綜合費(fèi)用相差不大；對環(huán)境的影響也基本相當(dāng)；相反，暗挖法施工引起的沉降對周圍環(huán)境的影響則更加凸顯，成為各方比較棘手的問題。

各地下車站采用的施工方法見表2。三.地鐵五號線采用的暗挖工法及結(jié)構(gòu)型式論述

地鐵五號線采用暗挖法施工的車站，根據(jù)具體情況采用了不同的工法，其結(jié)構(gòu)型式也多種多樣。

1． 傳統(tǒng)的三連拱車站結(jié)構(gòu)型式（圖2）

在天壇東門站和磁器口站，采用了傳統(tǒng)的三連拱車站型式。隧道斷面尺寸大致在22m×15m（寬×高）左右。車站采用復(fù)合襯砌結(jié)構(gòu)型式，頂梁采用型鋼梁，立柱為鋼管柱，其它均為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。此結(jié)構(gòu)型式在北京已經(jīng)有成功的實(shí)例。通常情況下，根據(jù)隧道斷面的大小及跨徑分配，可采用中洞法、側(cè)洞法、側(cè)壁導(dǎo)坑法以及混合使用各種工法分步實(shí)施開挖和支護(hù)作業(yè)。五號線采用的施工開挖步序見圖3。

五號線連拱車站隧道施工采用的是中洞法，其中中洞采用交叉中隔壁法施工。施工過程中在拱部打設(shè)鋼管棚，管棚間插小導(dǎo)管，并注漿以保證拱部穩(wěn)定。連拱車站型式在以往工程中普遍反映出的問題主要有：施工質(zhì)量不易保證；頂部連拱形成的溝槽積水，容易出現(xiàn)漏水現(xiàn)象，且不易治理；施工分塊多，穩(wěn)定性差；

廢棄工程量大等。

2． 單拱三跨單層車站結(jié)構(gòu)型式（圖4）

在地鐵五號線采用明暗挖結(jié)合施工的車站，其暗挖部分均為下穿現(xiàn)狀道路，以達(dá)到施工期間不中斷交通的目的。為保證明挖和暗挖結(jié)構(gòu)的合理埋深，暗挖部分均采用了單層結(jié)構(gòu)。由于單層結(jié)構(gòu)在分步開挖過程中的結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換較雙層結(jié)構(gòu)簡單、容易，同時(shí)又為避免連拱隧道頂部積水問題，推薦采用了單拱三跨結(jié)構(gòu)型式。車站采用復(fù)合襯砌，頂梁、底梁采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，立柱為鋼管柱。采用此類結(jié)構(gòu)型式的車站有：劉家窯車站、東單車站、東四車站、張自忠路車站等。根據(jù)車站站臺寬度不同，隧道斷面尺寸大致在21.8m×9.5m（寬×高）～23.9m×10.5m（寬×高）左右。此類斷面在北京乃至國內(nèi)軟土地層地鐵車站中首次采用，施工可采用的方法與三連拱隧道基本類似，只是由于結(jié)構(gòu)高度小，豎直方向的轉(zhuǎn)換少，各施工步序轉(zhuǎn)換更加簡單、安全。此結(jié)構(gòu)最大的優(yōu)點(diǎn)是隧道頂部沒有積水槽，防水效果好。此類工法的典型施工步序見圖5

所示，可采用側(cè)洞法先形成隧道兩側(cè)封閉的襯砌，然后再施工中部的拱和底板，快速封閉襯砌；也可先施工立柱隧道，形成底梁、立柱和頂梁后，再開挖中間洞形成中部完整、穩(wěn)定的支撐體系，最后開挖兩側(cè)洞，封閉隧道。施工過程中在拱部打設(shè)鋼管棚，管棚間插小導(dǎo)管，并注漿以保證拱部穩(wěn)定。

3． 單拱三跨雙層車站結(jié)構(gòu)型式（圖6）

此型式應(yīng)用于崇文門車站，其應(yīng)用單拱的意圖與單拱三跨單層型式一致，主要為避免連拱隧道頂部積水問題。車站采用復(fù)合襯砌結(jié)構(gòu)型式，頂梁、底梁為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，立柱為鋼管柱。隧道斷面尺寸為24.2m×16m（寬×高）。隧道開挖采用中洞法，其中中洞采用交叉中隔壁法施工。在中洞形成后，由下至上施作底板、底梁，然后施工立柱，后澆筑頂梁、頂板。側(cè)洞采用臺階法由上至下開挖而成。施工過程中在拱部打設(shè)鋼管棚，管棚間插小導(dǎo)管，并注漿以保證拱部穩(wěn)定。該工法的施工步序見圖7。

4． 單拱雙跨雙層車站隧道型式（圖8）

此型式應(yīng)用于蒲黃榆車站。車站采用復(fù)合襯砌結(jié)構(gòu)型式，頂梁、底梁為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，立柱為鋼管柱。隧道斷面尺寸為22.6m×16.3m（寬×高）。

該結(jié)構(gòu)型式在軟土地層地鐵車站隧道中屬首次采用。此工法的施工步序見圖9，首先施工中洞，在中洞內(nèi)施作底梁、立柱和頂梁。中間支撐柱形成后，兩側(cè)對稱開挖側(cè)洞，開挖到底后由下向上澆注襯砌。施工過程中在拱部打設(shè)鋼管棚，管棚間插小導(dǎo)管，并注漿以保證拱部穩(wěn)定。

由于采用了雙跨結(jié)構(gòu)型式，整個(gè)隧道施工過程中導(dǎo)洞的體量較大，中間導(dǎo)洞寬度達(dá)8m左右，同時(shí)，采用單拱型式導(dǎo)致隧道的整體高度偏大，施工期間對控制隧道穩(wěn)定性的要求很高。

5． 暗挖車站風(fēng)道結(jié)構(gòu)型式（圖10）

地鐵五號線采用暗挖法施工的通風(fēng)道基本為單跨雙層結(jié)構(gòu),復(fù)合襯砌結(jié)構(gòu)型式。風(fēng)道總體開挖尺寸為11.6m×12.75m（寬×高）,其結(jié)構(gòu)體量比較大，采用交叉中隔壁法施工，施工中打設(shè)小導(dǎo)管作為超前支護(hù)。四.地鐵五號線暗挖工法的主要技術(shù)問題討論

由于地鐵五號線采用了多種斷面型式以及不同的開挖方法，且沿線周圍的環(huán)境條件差異較大，因此在設(shè)計(jì)和施工中必須對有關(guān)技術(shù)問題給與充分的重視。

1． 暗挖車站第一工作面的形成方式

地鐵五號線車站開挖工作面的形成主要有以下兩種方式：

方式一：利用車站通風(fēng)豎井和通風(fēng)道開辟車站開挖工作面，即首先施工通風(fēng)豎井，然后開挖整個(gè)風(fēng)道，在風(fēng)道靠車站一端形成車站開挖工作面，其施工順序見圖11示意；

方式二：在車站兩端明挖（或蓋挖）豎井（基坑），待豎井完成后從其側(cè)壁開挖車站主體和通風(fēng)道，其施工順序見圖12示意。

以上兩種方法可以適用于不同的條件，其優(yōu)缺點(diǎn)見表3。

上述兩種方式各有優(yōu)缺點(diǎn)，但考慮到暗挖法車站往往制約整體工期，因此建議如果有條件，應(yīng)盡可能采用方式二。還有另外一個(gè)方式也可以采用，即在利用風(fēng)道形成車站開挖面的同時(shí)，將有條件的出入口作為車站上半斷面的施工通道。由于出入口的結(jié)構(gòu)斷面小，施工期短，因此可以盡快進(jìn)入車站，這樣既可增加車站施工的工作面，也可以有效減少車站的工期和降低施工風(fēng)險(xiǎn)。

2． 隧道施工期間的穩(wěn)定性 在軟土地層中暗挖施工大斷面隧道，必須通過小斷面的開挖和轉(zhuǎn)換來實(shí)現(xiàn)，其所貫徹的主要指導(dǎo)思想是強(qiáng)支護(hù)、快封閉，施工期間最重要的是要確保每一個(gè)施工分步的開挖和支護(hù)穩(wěn)定以及施工轉(zhuǎn)換的安全。每一步開挖尺寸應(yīng)盡可能合理。由于目前基本為人工開挖和支護(hù)作業(yè)，每一步開挖的高度應(yīng)控制在3.5m左右，最多不要超過4m，這樣采用臺階法開挖時(shí)人工作業(yè)方便。

如果高度太大就必須增加臺階數(shù)量，導(dǎo)致初期支護(hù)不封閉段長度增加，風(fēng)險(xiǎn)加大。目前五號線采用比較多的工法是交叉中隔壁法，如圖14示意，在開挖過程中，由于每一步都是封閉的，且為強(qiáng)支護(hù)，因此穩(wěn)定性不會有問題。但在開挖完成后施作二次襯砌時(shí)，在局部拆除中隔壁和臨時(shí)仰拱后，原先在開挖中已經(jīng)形成平衡的初期支護(hù)受力體系受到破壞，如圖14示意底部中隔壁拆除，豎向承載能力部分喪失，此時(shí)頂部的荷載無法靠中間的柔性臨時(shí)結(jié)構(gòu)承擔(dān)，隧道將面臨一定危險(xiǎn)。當(dāng)襯砌逐步向上澆筑，連續(xù)拆除中間臨時(shí)結(jié)構(gòu)時(shí)，風(fēng)險(xiǎn)越來越大。要減小襯砌和拆除過程中的風(fēng)險(xiǎn)，應(yīng)盡可能減小縱向拆除隔壁的長度，利用空間受力效應(yīng)保證隧道穩(wěn)定，同時(shí)，應(yīng)在拆除臨時(shí)隔壁的部位，增設(shè)臨時(shí)豎向支撐。由于大部分初期支護(hù)承受的是壓力作用，當(dāng)隧道斷面較大時(shí)，建議將內(nèi)部臨時(shí)初期支護(hù)由弧形改為直線型，可以避免弧形初期支護(hù)在較大的軸力作用下失穩(wěn)。

當(dāng)隧道橫向有多跨，需分步形成時(shí)，哪一跨首先形成，哪一跨最后形成也對隧道的穩(wěn)定性影響很大。確定原則主要有以下幾方面：

1.形狀穩(wěn)定原則

由于先形成的隧道要獨(dú)立存在一段時(shí)間，且鄰近的開挖會對其造成影響，因此，先形成的隧道形狀要能夠保證在臨近作業(yè)影響下的穩(wěn)定。

2.先易后難，互不干擾原則

若部分隧道可以獨(dú)立成洞，斷面形狀穩(wěn)定，施工難度小，相鄰洞室施工期間的相互影響和干擾小時(shí)，可以考慮先施工。即獨(dú)立洞首先形成，然后開挖中間部分形成封閉結(jié)構(gòu)。

3.以大化小，減小跨度原則

若某些隧道首先形成后，可以有效減少后期施工部分的開挖跨度，宜先施工。3.經(jīng)濟(jì)合理原則

應(yīng)盡可能減少臨時(shí)支護(hù)工程量，降低工程造價(jià)，使施工更加經(jīng)濟(jì)合理。以三跨單層隧道（東四車站）舉例說明上述原則。圖15為兩種不同的開挖順序，先側(cè)洞后中洞方案（方案一）和先中洞后側(cè)洞方案（方案二）。

形狀穩(wěn)定原則：從圖中可以看出,從形成隧道襯砌的形狀來看, 方案一兩側(cè)洞的襯砌為兩邊不對稱形,且呈楔形狀,建成后受側(cè)向荷載的作用不對稱,有側(cè)移的傾向；而方案二中洞部分是對稱結(jié)構(gòu)，上下荷載平衡，左右荷載平衡，呈穩(wěn)定的形狀。先易后難，互不干擾原則：側(cè)洞法施工雖兩側(cè)洞施工互不干擾，但在側(cè)墻襯砌施工中，存在不穩(wěn)定階段，有一定難度（方案一）；而中洞法首先施工兩個(gè)中間立柱，兩立柱施工時(shí)互不干擾，且各自的施工難度小，當(dāng)立柱形成后，開挖中間跨時(shí)，第一部開挖（4）即可封閉頂部初期支護(hù)，二次襯砌也可很快跟進(jìn)施工，難度小。當(dāng)開挖至底部時(shí)，也可快速封閉。以大化小，減小跨度原則：中洞法首先施作中柱，單洞開挖跨度小，至中間開挖連起來之后，整個(gè)穩(wěn)定的中洞將原本的大隧道進(jìn)行了分割，余下的側(cè)洞跨度已經(jīng)減小，施工起來沒有問題。經(jīng)濟(jì)合理原則：上述兩種方案在經(jīng)濟(jì)上基本相當(dāng)。根據(jù)采用上述原則的分析，明顯看出此斷面的隧道采用中洞法較側(cè)洞法具有優(yōu)勢，因此我們將原來推薦的側(cè)洞方案調(diào)整至中洞方案。3． 風(fēng)道與車站交界處（馬頭門）施工應(yīng)注意的問題 的情況。本人認(rèn)為有以下幾個(gè)方面需要注意：

前面已經(jīng)談到形成第一工作面的方式，在目前地鐵五號線采用風(fēng)道開口的車站，都存在開挖斷面大、施工工序多、工期緊、風(fēng)險(xiǎn)大（1）開口斷面太大，對抬高段隧道襯砌的削弱非常大，隧道整體穩(wěn)定難以控制。建議開口前首先對馬頭門進(jìn)行加強(qiáng)，有條件的應(yīng)首先完成二次襯砌加強(qiáng)段。

（2）條件的建議先利用小導(dǎo)洞進(jìn)入車站上半斷面施工，化整為零，減小開口斷面。（3）開口部位應(yīng)采用管棚進(jìn)行超前支護(hù)，并用小導(dǎo)管進(jìn)行注漿。

（4）為充分了解馬頭門施工時(shí)結(jié)構(gòu)的受力、變形狀態(tài)，確保心中有數(shù)，萬無一失，應(yīng)加強(qiáng)施工監(jiān)測，對鋼筋及混凝土應(yīng)力、變形、收斂、拱頂下沉以及地面沉降進(jìn)行監(jiān)測，其監(jiān)測密度要大，并應(yīng)及時(shí)將信息反饋給各有關(guān)單位。（5）開口段容易引起過量的地面沉降，除采取強(qiáng)支護(hù)措施外，還應(yīng)加強(qiáng)襯砌背后的回填注漿工作。（6）應(yīng)準(zhǔn)備應(yīng)急預(yù)案和足夠的應(yīng)急材料。

4． 地面沉降控制

從目前地鐵五號線已經(jīng)施工的各標(biāo)段地面沉降情況看，多數(shù)標(biāo)段的沉降控制不理想，部分風(fēng)道在尚未完成開挖和初襯時(shí)沉降就已經(jīng)超過40mm，這與隧道的斷面大小及施工方法有關(guān)外，最主要的原因還有：

施工方案不妥。選取合理的施工方法和先后次序，可以從源頭上使控制沉降成為可能。目前地鐵五號線部分暗挖斷面大，施工步序多，因此應(yīng)采用合理的施工方案，控制沉降。施工期間初期支護(hù)未能及時(shí)封閉。部分施工段，由于上下臺階的長度過長，上半斷面又沒有臨時(shí)仰拱，導(dǎo)致較長距離內(nèi)初期支護(hù)不封閉，引起沉降。超前支護(hù)（小導(dǎo)管注漿）不到位，流于形式。超前支護(hù)是防止隧道拱部土體局部坍塌的重要手段，尤其對于較差的地層，小導(dǎo)管注漿可有效防止地層的流失和坍落。初襯背后注漿填充不夠。從現(xiàn)場實(shí)際情況看，初期支護(hù)噴射混凝土施作后，初襯一般均存在背后空鼓現(xiàn)象，嚴(yán)重者空鼓可達(dá)100～150mm，尤其對于開挖后有局部坍落掉塊的地方，空隙更大。襯砌背后及時(shí)注漿填充可有效防止由此產(chǎn)生的沉降。地質(zhì)條件差。在含粉細(xì)砂的地層，隧道開挖后含水粉細(xì)砂隨地下水流出，造成地層流失，引起沉降。在上述各因素中襯砌背后注漿不夠或不及時(shí)是引起沉降的主要因素之一，應(yīng)加強(qiáng)控制。對于地鐵工程施工引起的地面沉降允許值應(yīng)如何采用，目前業(yè)內(nèi)眾說紛紜，但無論車站還是區(qū)間，不管斷面大小高低均采用30mm的做法是非常不妥的?？傮w來講，按照一般的規(guī)律，區(qū)間隧道采用30mm左右來控制沉降比較現(xiàn)實(shí)，車站采用50～60mm控制比較合適。事實(shí)上，地面沉降值的控制是一個(gè)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)相互平衡的問題，目前的暗挖工法，有條件將沉降控制的更小，但要付出的代價(jià)是否值得？因此，應(yīng)因地制宜的選擇控制標(biāo)準(zhǔn)。五.地鐵五號線車站暗挖工程的重點(diǎn)和難點(diǎn)問題

除前面提到的一些技術(shù)問題外，地鐵五號線工程存在許多重點(diǎn)和難點(diǎn)問題，以下簡單介紹幾個(gè)。1． 崇文門站下穿環(huán)線地鐵區(qū)間隧道

崇文門站下穿環(huán)線地鐵區(qū)間隧道的情況見圖16示意。五號線崇文門車站在環(huán)線地鐵區(qū)間喇叭口隧道下方穿過，兩者之間的結(jié)構(gòu)凈距為1.98m，環(huán)線地鐵對五號線施工引起軌道高差變化要求及其嚴(yán)格，僅5mm。為滿足此要求，地鐵五號線施工時(shí)采取了如下措施：

(1)00mm直徑的管幕作為超前支護(hù)，并通過注漿管對周圍的土體進(jìn)行注漿；(2)盡快封閉初期支護(hù)，并在早期分段跳槽施工二次襯砌環(huán)；(3)能夠及早起到承載作用的導(dǎo)洞—樁支護(hù)體系；(4)期間對既有地鐵區(qū)間進(jìn)行全程自動(dòng)監(jiān)測；

(5)軌道扣件及時(shí)調(diào)整隧道施工引起的沉降造成的軌道標(biāo)高變化。2.東單站上穿復(fù)八線地鐵區(qū)間隧道

單站上穿地鐵復(fù)八線區(qū)間隧道的情況見圖17示意。地鐵五號線車站底板與復(fù)八線區(qū)間隧道頂板之間的凈距僅0.5m。為確保施工期間對既有區(qū)間隧道的影響最小，采取了如下措施：

(1)線區(qū)間隧道周圍一定范圍內(nèi)的土體進(jìn)行注漿加固；

(2)索或抗拔樁防止復(fù)八線區(qū)間隧道在五號線開挖卸載后上臺；(3)五號線的車站柱子的排列，確保對復(fù)八線的不利作用減??；(4)與崇文門類似的監(jiān)測方案。3． 東四站下穿朝內(nèi)菜市場建筑

東四單層暗挖車站隧道在現(xiàn)狀的朝內(nèi)菜市場建筑物下方穿過，東四車站隧道頂部覆土厚度為12.5m，朝內(nèi)菜市場為三層框架結(jié)構(gòu)，地下有一層地下室，基礎(chǔ)形式為柱下筏板基礎(chǔ)，基底埋深約6m。為保證隧道施工引起的沉降不破壞建筑物，施工期間采用長管幕進(jìn)行超前支護(hù)和小導(dǎo)管注漿。同時(shí)對地面建筑物加強(qiáng)施工監(jiān)測。六.結(jié)語

到2008年前，北京地鐵將有31座車站采用暗挖法或明暗挖結(jié)合法施工，北京地區(qū)采用暗挖法施工的地鐵車站工程還從來沒有象現(xiàn)在這樣多，可以想象得到一兩年之后北京地鐵建設(shè)的狀況。但就目前來講，全國有地鐵暗挖施工經(jīng)驗(yàn)的隊(duì)伍數(shù)量有限，水平參差不齊，整體水平需要提高。本文僅就地鐵五號線地下車站暗挖工法的有關(guān)問題進(jìn)行了粗淺的探討，有些是五號線的經(jīng)驗(yàn)之談，有些是教訓(xùn)，有些還沒有實(shí)施，數(shù)個(gè)人學(xué)術(shù)觀點(diǎn)。經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)都是寶貴的，地鐵五號線工程的建設(shè)在先，值得總結(jié)。筆者希望通過本文粗淺的認(rèn)識，能夠?qū)I(yè)界的同行有所裨益。不妥之處，望指教。

第三篇：北京地鐵五號線東四車站暗挖段的防水施工(圖)

北京地鐵五號線東四車站暗挖段的防水施工

東四車站結(jié)構(gòu)、工程地質(zhì)和水文地質(zhì)概況

地鐵東四站位于朝陽門內(nèi)大街與東四南大街交叉口上。車站兩端為明挖段，結(jié)構(gòu)形式為三層三跨框架結(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，其中暗挖段長96180 m，明挖段總長為100120 m。車站總寬:暗挖段為22190 m，明挖段為26120 m。車站設(shè)置東南、東北、西南、西北4 個(gè)出入口和南、北2 個(gè)風(fēng)道。

車站兩端三層三跨框架結(jié)構(gòu)由側(cè)墻、梁、板、柱等構(gòu)件組成，采用明挖順筑法施工。中間單層拱形三跨兩柱結(jié)構(gòu)為復(fù)合襯砌結(jié)構(gòu)。框架結(jié)構(gòu)的防水，一是施作外包防水層，二是依靠結(jié)構(gòu)混凝土自防水；復(fù)合襯砌結(jié)構(gòu)的防水，一是施作初期支護(hù)與二次襯砌之間的防水夾層；二是依靠二次襯砌混凝土的自防水。

出入口除西南、西北兩個(gè)采用暗挖法施工外，東南、東北兩個(gè)采用明挖法施工。兩個(gè)風(fēng)道均采用明挖法施工。防水處理與施工方法有關(guān)，參照車站明挖、暗挖段的防水方案進(jìn)行防水處理。

工程地質(zhì)自上而下依次為：人工填土層(雜填土和粘質(zhì)粉土素填土)，厚217～414 m ； 粘質(zhì)粉土、砂質(zhì)粉厚410～615 m ；粘質(zhì)粉土，厚210～413 m ；中粗砂層，厚210～312 m ；卵石，厚510～1310 m。水文地質(zhì)自上而下依次為：上層滯水，賦存于填土層和粘質(zhì)粉土、砂質(zhì)粉土中；潛水，賦存于粉細(xì)砂層、中粗砂層、圓礫層、卵石層中； 承壓水，賦存于中粗砂層、卵石層孔隙中。受城市工程施工降水的影響，潛水水位呈連續(xù)下降的趨勢，平均每年水位降低0158 m。歷史最高水位1959 年為41～42 m，1971 年—1973 年為32～34 m，建議設(shè)防水位為35100 m。潛水對鋼筋混凝土中的鋼筋和鋼結(jié)構(gòu)具有弱腐蝕性。2 防水施工綜述

東四車站及其出入口通道防水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為一級防水，結(jié)構(gòu)不允許出現(xiàn)滲水，內(nèi)襯表面不得有濕漬。車站風(fēng)道防水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為二級防水，不允許漏水，結(jié)構(gòu)表面允許有少量的偶見濕漬。防水施工影響因素多，技術(shù)難度大，是地鐵工程施工的一大難點(diǎn)，也是一道關(guān)鍵工序。結(jié)構(gòu)防水是根據(jù)工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件、車站結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、施工方法和使用要求等因素進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工的，遵循“以防為主，防排結(jié)合，剛?cè)嵯酀?jì)，多道防線，因地制宜，綜合治理”的原則，外防水固然重要，而提高結(jié)構(gòu)自防水性能也不能忽視，處理好施工縫、變形縫等土，厚114～415 m;粉細(xì)砂層，厚615～817 m;圓礫層，柜具備啟動(dòng)、停止自動(dòng)控制及故障泵自動(dòng)關(guān)閉、備用泵自動(dòng)投入等功能，保證運(yùn)行的高可靠性。泵站的位置與鐵路中心的距離25 m，以防泵站內(nèi)儀表受到行車振動(dòng)的影響，應(yīng)考慮城市規(guī)劃要求，會同城市、鐵路、公路等有關(guān)單位協(xié)商確定。5 結(jié)論

(1)采用封閉式引道隔離地下水，綠化帶等引道以外地表水自然排出，泵站設(shè)計(jì)只考慮抽排引道內(nèi)地表水，可減小泵站規(guī)模，節(jié)省電力，節(jié)約投資，精減泵站管理工作，為保證引道排水暢通創(chuàng)造有利條件。

(2)封閉式引道的設(shè)計(jì)在工程實(shí)例中并不多，本次設(shè)計(jì)做了大量的工作，尤其是在橫向接縫構(gòu)造處理上有新的嘗試，期待能為以后的工程提供借鑒。

圖1 東四暗挖段車站結(jié)構(gòu)防水系統(tǒng)

薄弱環(huán)節(jié)十分關(guān)鍵。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，車站主體、風(fēng)道、出入口框架結(jié)構(gòu)底板、頂板、側(cè)墻采用C30、S10 補(bǔ)償收縮防水混凝土。暗挖段施工縫均采用遇水膨脹膩?zhàn)訔l和預(yù)埋注漿管的方法進(jìn)行加強(qiáng)防水處理。變形縫采用中置式橡膠止水帶;車站結(jié)構(gòu)暗挖段柔性防水采用400 gΠm2 土工布和118 mm 厚的ECB 防水板(見圖1)。3 結(jié)構(gòu)自防水

在地鐵工程施工中，由于施工環(huán)境較差以及施工順序的關(guān)系，使防水效果難以達(dá)到設(shè)計(jì)的理想狀態(tài)，因此結(jié)構(gòu)自防水是地鐵工程防水成敗的關(guān)鍵。

東四車站主體結(jié)構(gòu)采用C30、S10、補(bǔ)償收縮混凝土。它具有良好的抗裂性能，主體結(jié)構(gòu)混凝土不但要起防水作用，還要和鋼筋一起成為受力結(jié)構(gòu)。為確保混凝土質(zhì)量達(dá)到結(jié)構(gòu)自防水的目的，必須采取有效措施。3.1 防水混凝土性能要求與原材料選擇結(jié)構(gòu)自防水混凝土必須具備密實(shí)度高、收縮率小、強(qiáng)度高、可灌性好等多種性能，混凝土一般均摻加經(jīng)選擇的附加劑來達(dá)到自防水目的。工程經(jīng)驗(yàn)表明，摻加劑的穩(wěn)定性影響到結(jié)構(gòu)體是否產(chǎn)生裂紋，甚至影響到結(jié)構(gòu)的受力，因此高性能混凝土要嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)，為此對原材料選擇提出如下技術(shù)要求:(1)水泥 使用品質(zhì)較穩(wěn)定的425 # 普通硅酸鹽水泥，混凝土含堿量(Na2O)不超過016 %，性能指標(biāo)必須符合《普通硅酸鹽水泥》(GB175 —92)標(biāo)準(zhǔn)。

(2)石子 采用質(zhì)地堅(jiān)硬，附著物少的優(yōu)質(zhì)石子，石子最大粒徑≯40 mm，含泥量≯1 %，泥塊含量≯ 015 %，吸水率≯115%。

(3)砂子 采用符合現(xiàn)行《普通混凝土用砂質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢驗(yàn)方法》的河砂(中砂)，含泥量≯3 %，泥塊含量≯1%。

(4)粉煤灰 采用一級品質(zhì)、穩(wěn)定性好的磨細(xì)粉煤灰代替部分水泥用量，以提高混凝土的和易性，摻量不大于水泥用量的20 %。

(5)其它摻加劑宜用“TMS”或UEA，其摻量根據(jù)具體要求確定。3.2 防水混凝土配合比

防水混凝土配合比，應(yīng)根據(jù)工程要求、選材要求、結(jié)構(gòu)條件和施工方法，通過試驗(yàn)確定。其抗?jié)B等級應(yīng)比設(shè)計(jì)要求提高012 MPa。每m3 混凝土的水泥用量 ≮320 kg(包括粉細(xì)料在內(nèi));砂率取為35～40，灰砂比應(yīng)為1∶215；水灰比≯016 ；普通防水混凝土的坍 2～1∶落度≯50 mm，當(dāng)摻外加劑或采用泵送時(shí)按相應(yīng)的規(guī)定辦理。防水混凝土配料必須按重量配合比準(zhǔn)確稱量，計(jì)算允許偏差為: 水泥、水、外加劑、粉細(xì)料為 ±1 %，砂、石為±2%。

3.3 防水混凝土的拌合與運(yùn)輸

(1)混凝土拌合 按照招標(biāo)要求，混凝土供應(yīng)采用工廠拌合的商品混凝土，當(dāng)用于灌注車站結(jié)構(gòu)而采用高性能混凝土?xí)r，混凝土的拌合必須選材固定，計(jì)量準(zhǔn)確，拌合時(shí)間達(dá)到規(guī)定要求。攪拌時(shí)間≮2 min。摻加外加劑時(shí)，應(yīng)根據(jù)外加劑的技術(shù)要求確定攪拌時(shí)間。

(2)混凝土運(yùn)輸 混凝土采用拌合車運(yùn)送，混凝土在運(yùn)輸過程中，要防止發(fā)生離析現(xiàn)象及減少坍落度損失，對混凝土的坍落度損失應(yīng)控制在1 cm 以內(nèi);當(dāng)由于運(yùn)送距離遠(yuǎn)或產(chǎn)生交通堵塞而引起混凝土出廠時(shí)間過長的問題時(shí)，需要在工廠調(diào)整配合比，嚴(yán)禁在商品混凝土中摻加任何其他材料，以確?；炷恋娜肽Ｙ|(zhì)量。3.4 防水混凝土灌注

(1)模板 模板要架立牢固，尤其是擋頭板，不能出現(xiàn)跑?，F(xiàn)象，混凝土擋頭板保證做到?？p嚴(yán)密，避免出現(xiàn)水泥漿漏失現(xiàn)象，且達(dá)到表面規(guī)則平整;地模、墻模施工質(zhì)量達(dá)到設(shè)計(jì)和規(guī)范要求。

(2)混凝土澆筑 防水混凝土采用泵送入模時(shí)，宜將潤濕砂漿取走，確保不改變?nèi)肽；炷恋脑匈|(zhì)量?；炷翍?yīng)分層澆筑，分層振搗，每層厚度不宜超過300 ～400 mm，相鄰兩層澆筑時(shí)間間隔不超過2 h，以確保上、下層混凝土在初凝之前的牢固結(jié)合。混凝土泵送入模時(shí)，應(yīng)使其水平均勻入模，并控制其自由傾落的高度。當(dāng)自由傾落高度超過2 m 時(shí)，應(yīng)使用串筒、溜槽或在灌注面接一段水平導(dǎo)管。當(dāng)灌注暗挖結(jié)構(gòu)拱部襯砌時(shí)應(yīng)按灌注孔先下后上有序地進(jìn)行，防止發(fā)生混凝土離析。

(3)混凝土振搗 混凝土振搗一般采用附著式和插入式兩種振搗器，附著式振搗器用于暗挖結(jié)構(gòu)防水混凝土灌注，插入式振搗器使用較廣?；炷琳駬v前應(yīng)先根據(jù)具體的結(jié)構(gòu)物設(shè)計(jì)振搗點(diǎn)，振搗時(shí)間一般為10～30 s，以混凝土開始出漿和不冒氣泡為準(zhǔn)，避免漏振、欠振和超振。對新舊混凝土結(jié)合面、沉降縫、施工縫止水帶位置需要嚴(yán)格按設(shè)計(jì)的振搗點(diǎn)和時(shí)間進(jìn)行有控制的振搗。

(4)施工縫設(shè)置 混凝土應(yīng)盡量做到連續(xù)澆筑，不留或少留施工縫。如因施工需要留設(shè)施工縫，必須征得設(shè)計(jì)同意，并得到監(jiān)理的認(rèn)可。施工縫的設(shè)置，主要考慮一次混凝土灌注工作的強(qiáng)度和有效控制混凝土的收縮裂紋。在結(jié)構(gòu)施工時(shí)，環(huán)向施工縫設(shè)置不超過24 m。縱向施工縫根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)而定。

(5)施工縫部位處理 在施工縫處繼續(xù)澆筑混凝土前，無論何種情況，對接縫表面都應(yīng)進(jìn)行鑿毛處理，清除浮粒，粘貼止水條。對于采用順筑法施工的結(jié)構(gòu)，在施工縫處繼續(xù)澆筑混凝土前，應(yīng)用水沖洗接縫并保持濕潤，首先在接縫處鋪一層20～25 mm 厚、與灌注混凝土標(biāo)號相同的水泥砂漿，然后再進(jìn)行混凝土灌注;施工縫處的混凝土必須充分振搗密實(shí)。(6)混凝土保護(hù)層 混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部設(shè)置的各種鋼筋或綁扎鐵絲，不得接觸模板。在迎土面的鋼筋保護(hù)層厚度≮35 mm。

(7)變形縫設(shè)置 混凝土結(jié)構(gòu)變形縫的止水條構(gòu)造形式、位置、尺寸，以及止水條使用的材料、變形縫填料的物理力學(xué)性能應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。并應(yīng)加強(qiáng)變形縫處混凝土的振搗。

(8)混凝土坍落度控制 當(dāng)混凝土采用泵送時(shí)，混凝土配合比的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)應(yīng)作適當(dāng)調(diào)整，混凝土坍落度應(yīng)控制在規(guī)范允許范圍內(nèi)?；炷恋墓?yīng)必須保證泵送混凝土連續(xù)工作，預(yù)計(jì)泵送間歇時(shí)間超過45 min 或當(dāng)混凝土出現(xiàn)離析現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)立即用壓力水或其它方法沖洗管內(nèi)留存的混凝土，嚴(yán)禁使用不合格混凝土澆筑。

(9)暗挖結(jié)構(gòu)拱頂混凝土灌注的特殊要求 對于采用暗挖法施工的洞室結(jié)構(gòu)的拱頂混凝土灌注，往往會產(chǎn)生拱頂混凝土不密實(shí)、不滿灌、漏振搗、易收縮的現(xiàn)象，故對此部位的混凝土施工除在混凝土性能上設(shè)法減少其收縮率以外，還需對其灌注工藝提出特殊要求。根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)，拱頂混凝土的灌注宜采用加強(qiáng)封堵板泵送擠壓混凝土施工工藝，見圖2。

圖2 泵送擠壓灌注混凝土工藝圖

① 選擇具有足夠強(qiáng)度和剛度的拱頂模板支撐體系，以保證模板支架在施工中不失穩(wěn)。

② 設(shè)計(jì)能承受一定擠壓力的擋頭模板，利用結(jié)構(gòu)縱向鋼筋作為拉桿加固擋頭板。見圖3。

圖3 擋頭模板結(jié)構(gòu)示意圖

③ 灌注混凝土?xí)r先從新舊混凝土接觸面處開始均勻分布灌注，最后在單元體中間位置進(jìn)行泵送灌注，待混凝土自擋頭板擠出漿來時(shí)，穩(wěn)壓持續(xù)幾分鐘，檢查混凝土是否灌滿。如穩(wěn)定壓力后不能再灌入時(shí)，說明拱頂已灌滿。若穩(wěn)定壓力后仍能灌入，則應(yīng)穩(wěn)壓持續(xù)到不能灌入為止。

④ 在拱頂最高位置貼近初期支護(hù)面布設(shè)伸向二次襯砌混凝土后面的補(bǔ)償注漿管，一則可以通過注漿管檢查混凝土的灌滿程度，二則待混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后利用注漿管注漿，以補(bǔ)償混凝土因收縮或未灌滿造成的拱頂空隙。

(10)混凝土拆模及養(yǎng)護(hù) 混凝土終凝后應(yīng)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于14 d，以防止在硬化期間產(chǎn)生干裂。養(yǎng)生采用噴灑水養(yǎng)生方法，保持混凝土表面濕潤。拆模時(shí)混凝土表面溫度與周圍環(huán)境溫度差不得超過15 ℃，以防止混凝土表面產(chǎn)生裂縫。對于大體積混凝土，施工中要有溫度控制措施，防止水化熱過高使混凝土內(nèi)外溫差過大而產(chǎn)生溫差裂縫，混凝土內(nèi)外溫差應(yīng)低于25 ℃。

(1)混凝土的原材料必須符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)、施工及驗(yàn)收規(guī)范和設(shè)計(jì)的有關(guān)規(guī)定。原材料如有變化應(yīng)及時(shí)調(diào)整混凝土的配合比，并取得監(jiān)理的認(rèn)可;(2)檢查原材料的稱量不少于二次;(3)在混凝土拌制和澆筑地測定其坍落度，每工作班不少于二次，對摻引氣劑的混凝土還應(yīng)測定其含氣量;(4)檢查配筋、鋼筋保護(hù)層、預(yù)埋鐵件、穿墻管等細(xì)部構(gòu)造是否符合設(shè)計(jì)要求，合格后填寫隱蔽工程驗(yàn)收單，報(bào)監(jiān)理檢驗(yàn)認(rèn)可;(5)連續(xù)澆筑混凝土量< 500 m3 時(shí)，留兩組抗?jié)B試塊，每增加250～500 m3 增留兩組。試塊應(yīng)在澆筑地點(diǎn)制作，其中一組應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)條件下養(yǎng)護(hù)，另一組應(yīng)與現(xiàn)場相同條件下養(yǎng)護(hù)，試塊養(yǎng)護(hù)期不少于28 d。4 暗挖段車站防水層施工 4.1 暗挖段防水層施工

柔性防水層施工技術(shù)措施的要點(diǎn)在于:材料選擇;焊接工藝;鋪設(shè)工藝。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，選用ECB 防水卷材和土工布緩沖層，具體施工工藝如下:(1)基面清理 在防水板施工前，進(jìn)行噴射混凝土基面處理，要求表面平整、干燥、無滲漏水、無突出物;① 對暗挖噴射混凝土襯砌要求拱部平整度DΠL < 1Π8，要求邊墻及底板平整度DΠL < 1Π6(D 為相鄰兩凸面間凹進(jìn)去的深度，L 為相鄰兩凸面間的距離)。

② 基面不得有鋼筋及尖銳的管件等凸出物，否則予以割除，并在割除部位用同標(biāo)號砂漿抹成圓曲面，以防防水層被扎破。

③ 隧道斷面變化或轉(zhuǎn)彎處的陰陽角均應(yīng)做成圓弧，陰角處圓弧半徑≮10 cm，陽角處圓弧半徑≮5 cm。

④ 防水層施工時(shí)基面不得有明水，如有明水則用堵漏劑堵水。(2)400 gΠm2 土工布施工 土工布長邊沿車站長度方向鋪設(shè)，長度一般為12 m。鋪設(shè)方法是，首先在噴射混凝土隧道拱頂標(biāo)出隧道縱向中心線，把土工布用射釘、塑料墊片固定在混凝土基面上，要求土工布的中心線與隧道中心線重合。土工布長邊搭接寬度≮ 150 mm，短邊搭接寬度≮100 mm。側(cè)墻土工布的鋪設(shè)位置在施工縫以下250 mm，以便搭接。塑料墊片用射釘固定在無紡布上，每隔100～150 cm 呈梅花形布設(shè)，對于變化斷面和轉(zhuǎn)角部位，釘距適當(dāng)加密。

(3)ECB 防水膜鋪設(shè) ECB 防水膜長邊沿車站長度方向鋪設(shè)，鋪設(shè)長度與土工布同，先在隧道拱頂部的土工布緩沖層上正確標(biāo)出隧道縱向中心線，再使防水膜的中心線與隧道中心線相重合，與土工布一樣從拱頂開始向兩側(cè)下垂鋪設(shè)，邊鋪邊與圓墊片熱熔焊接，鋪設(shè)時(shí)力求與土工布密貼，不必拉得太緊。防水膜在與圓墊片進(jìn)行熱合，一般時(shí)間達(dá)5 s 即可。防水膜長短邊采用專用塑料熱合機(jī)進(jìn)行焊接，搭接長度≮10 cm。防水板焊縫焊接時(shí)，熱合機(jī)行走速度控制在016～112 mΠmin。無條件用機(jī)焊的特殊部位也可用人工焊接，但一定要認(rèn)真檢查焊接是否牢固。4.2 防水膜鋪設(shè)、焊接質(zhì)量檢查

外觀檢查:鋪設(shè)平順無隆起，無折皺，無漏縫，無假縫，焊縫連接牢固。焊縫質(zhì)量檢查:焊縫為雙焊縫，中間留出空隙，以便充氣檢查。檢查方法: 用5 號注射針頭與壓力表相接，用打氣筒進(jìn)行充氣檢查，將焊縫充氣加壓至110～ 115 MPa 時(shí)，停止充氣，保持該壓力2 min，壓力損失< 2%為合格，否則說明有漏氣之處。用肥皂水涂在焊縫上，產(chǎn)生氣泡的地方要重新焊接或補(bǔ)焊(可用熱風(fēng)焊機(jī)和電烙鐵等補(bǔ)焊)，直到不漏氣為止。檢查數(shù)量為每4 條抽試一條。為保證質(zhì)量，每天每臺熱合機(jī)焊接應(yīng)取一個(gè)試樣，注明取樣位置，焊接操作者及日期。4.3 防水層的成品保護(hù)

防水層施工完成后，必須嚴(yán)加保護(hù)，否則極易損壞，導(dǎo)致防水質(zhì)量下降以至完全失效，故要求各方面予以重視密切配合。(1)特殊部位采取的保護(hù)措施

① 仰拱和仰拱與邊墻轉(zhuǎn)角高013 m 范圍內(nèi)應(yīng)做保護(hù)層，采用215 mm 厚FSPE 保護(hù)板或5 cm 厚豆石混凝土作保護(hù)層。② 結(jié)構(gòu)斷面發(fā)生變化處，鋪設(shè)雙層防水卷材。

③ 二次襯砌的鋼筋頭上加塑料套，防止鋼筋碰破 防水膜。

(2)防水板施作完畢后的保護(hù)

① 在未設(shè)保護(hù)層處(如側(cè)墻部位)，焊接鋼筋時(shí)必須用石棉板遮擋隔離，以免濺出火花燒壞防水膜。

② 在灌注二次襯砌混凝土?xí)r，振搗棒不得直接接觸防水層，因?yàn)檎駬v棒對防水層的破壞不易發(fā)現(xiàn)，也無法修補(bǔ)。③ 不得穿帶釘子的鞋在防水層上走動(dòng)。4.4 特殊結(jié)構(gòu)部位的防水處理

主體結(jié)構(gòu)防水施工由于工法的原因，在各洞室及明、暗挖銜接處防水層不能同時(shí)施作，必須進(jìn)行預(yù)留，作特殊處理(見圖4)。

圖4 結(jié)構(gòu)銜接處防水處理

凡是結(jié)構(gòu)銜接處預(yù)留搭接防水層均采用內(nèi)貼2 mm 鍍鋅鐵皮保護(hù)，并設(shè)雙層防水膜以防止破除圍護(hù)結(jié)構(gòu)時(shí)損壞防水層搭接而影響全部防水效果。施工縫、變形縫的防水處理 5.1 施工縫防水處理

(1)施工縫設(shè)置原則 混凝土施工時(shí)設(shè)計(jì)要求盡量少設(shè)或不設(shè)施工縫，因?yàn)樗墙Y(jié)構(gòu)自防水的薄弱環(huán)節(jié)，因此，必須認(rèn)真做好施工縫的防水處理。(2)施工縫處理及止水帶(條)安裝 施工縫通常有立縫和平縫兩種，防水處理時(shí)，首先將接縫處混凝土基面進(jìn)行鑿毛處理，并沖洗干凈，粘貼止水帶(條)部位混凝土基面必須抹平、壓實(shí)、壓光，以保證止水帶(條)與基面粘貼密實(shí)、牢固?；炷翝仓霸跀嗝嬷虚g設(shè)置止水帶(條)，材料為氯丁膠。止水帶(條)必須在混凝土澆筑前4 h 內(nèi)粘貼在混凝土基面上，以防止提前遇水膨脹。其接頭采用45°斜口平接(熱焊)，不得重疊，要求接縫平整牢固，無裂口和脫膠現(xiàn)象。施工縫處防水方案見圖5。

(3)施工縫處混凝土振搗 在混凝土澆筑過程中注意對施工縫止水帶(條)處的振搗，保證施工縫的防水質(zhì)量。邊墻兩側(cè)縱向施工縫處，在防水膜內(nèi)側(cè)間隔地設(shè)置泄水孔，以引排滲水，通過排水溝匯入泵房集水

圖5 施工縫防水圖井。

5.2 變形縫防水處理

變形縫是由于不同剛度結(jié)構(gòu)，受不同的力，容許產(chǎn)生一定的不均勻沉降而設(shè)置的結(jié)構(gòu)縫隙。它是結(jié)構(gòu)外防水的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。設(shè)計(jì)要求在車站主體明、暗挖段間設(shè)變形縫，車站與風(fēng)道、出入口、區(qū)間銜接處設(shè)置變形縫。變形縫采用中埋式橡膠止水帶止水，縫隙間充填嵌縫密封膏，在變形縫結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè)設(shè)置預(yù)留槽，槽內(nèi)涂刷密封膠，變形縫防水方案見圖6。(1)止水帶安裝與定位 中埋式止水帶安裝應(yīng)準(zhǔn)確居中安設(shè)，粘貼或焊接定位。用模板固定，先安裝一端澆筑混凝土，另一端用箱形木板保護(hù)，待混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后拆除模板及箱形保護(hù)，如圖7。

圖6 變形縫防水方案

圖7 止水帶固定方法示意圖 連接采用現(xiàn)場熱焊接，焊接質(zhì)量應(yīng)滿足規(guī)

范要求。(2)變形縫處的混凝土灌注與振搗

① 對豎直向的止水帶兩邊的混凝土要加強(qiáng)振搗，保證縫兩邊混凝土密實(shí)，同時(shí)將止水帶與混凝土表面的氣泡排出。要保證止水帶與混凝土牢固結(jié)合，止水帶處的混凝土不應(yīng)有粗骨料集中或漏振現(xiàn)象。

② 對水平方向的止水帶待止水帶下充滿混凝土并充分振搗密實(shí)后，放平止水帶并壓出少量混凝土漿，然后再澆灌止水帶上部混凝土，振搗上部混凝土?xí)r要防止止水帶變形。

③ 變形縫外側(cè)密封膠施工時(shí)，為了避免三向受力，影響防水質(zhì)量，在密封膠與嵌縫材料間采用牛皮紙隔離層，密封膠與接縫兩側(cè)壁必須粘結(jié)牢固，密封嚴(yán)密。無滲漏水現(xiàn)象。嵌縫質(zhì)量應(yīng)密實(shí)，表面不容許出現(xiàn)開裂、脫離、滑移、下垂以及空鼓、塌陷等缺陷。嵌填密封膠之前，先清除槽內(nèi)浮渣、塵土、積水，粘結(jié)密封膠的混凝土基面必須平整、干燥、干凈、無任何污染。

④ 變形縫中使用的橡膠止水帶和嵌縫材料必須有出廠質(zhì)量證明，并經(jīng)進(jìn)場檢驗(yàn)和復(fù)驗(yàn)合格后方可使用。變形縫的構(gòu)造形式和材料必須符合設(shè)計(jì)要求。6 結(jié)束語

結(jié)構(gòu)防水是地鐵工程中至關(guān)重要的一個(gè)施工環(huán)節(jié)，防水施工質(zhì)量的好壞直接影響地鐵的使用效果。目前的暗挖地鐵防水施工中仍存在諸多問題，防水效果還不盡如人意。希望通過不斷探索，改進(jìn)現(xiàn)有的防水施工工藝，使地鐵在施工安全度、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性以及防水性能等各方面日趨完善。

第四篇：暗挖地鐵車站鋼管柱安裝施工技術(shù)

暗挖地鐵車站鋼管柱安裝施工技術(shù)

摘 要：本文著重介紹了暗挖逆作法地鐵車站主體結(jié)構(gòu)鋼管混凝土柱地面施工的方法。包括成孔、護(hù)壁、定位器安裝、鋼管柱安裝、鋼管柱內(nèi)混凝土澆筑等環(huán)節(jié)的施工方法，以及在施工過程中不斷摸索總結(jié)改進(jìn)的重點(diǎn)環(huán)節(jié)施工經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：地鐵施工 暗挖法 鋼管柱安裝工程概況

南京地鐵南京南站為地下兩層島側(cè)式站臺車站，主體結(jié)構(gòu)采用鋼筋混凝土箱體框架結(jié)構(gòu)，車站長252.4m，標(biāo)準(zhǔn)段寬度47.2m，車站基坑開挖深度約為14.3m～15.6m。車站采用暗挖逆作法施工，車站共設(shè)102根鋼管混凝土柱，鋼管混凝土柱作為施工過程的中間支撐柱，在車站底板結(jié)構(gòu)尚未封閉時(shí)，承受地下各層已施作完畢的框架結(jié)構(gòu)自重和各種施工荷載，頂板封閉后，中間柱作為車站主要豎向承載和傳力結(jié)構(gòu)。

鋼管混凝土柱基礎(chǔ)深度分別為9m和17m，直徑為1.5米，采用C35鋼筋混凝土。鋼管柱長度約16m，直徑800mm，壁厚20mm，共102個(gè)，錨入樁基礎(chǔ)深2m。鋼管柱心填充C50補(bǔ)償收縮混凝土，與頂板、中板和底板相接位置設(shè)置鋼牛腿。

該區(qū)段近地表主要分布可-硬塑的粉質(zhì)粘土或粘土，底部主要為風(fēng)化的泥質(zhì)粉砂巖和粉砂質(zhì)泥巖，地形較平坦，工程地質(zhì)性能良好。

施工方案

根據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)圖以及現(xiàn)場實(shí)際地質(zhì)情況，在粉質(zhì)粘土層較厚范圍鋼管柱有效部位采用人工挖孔樁+樁基礎(chǔ)采用旋挖鉆機(jī)成孔；粉質(zhì)粘土層淺，砂巖層厚的范圍可以采用機(jī)械成孔+長大鋼護(hù)筒護(hù)壁的施工方法。定位器采用人工安裝。鋼管柱基礎(chǔ)混凝土灌注采用導(dǎo)管干灌法灌注工藝，鋼管安裝完畢后，向挖孔樁護(hù)壁與鋼管柱之間回填細(xì)砂，然后進(jìn)行鋼管內(nèi)混凝土澆筑。

施工步驟

3.1采用人工挖孔+機(jī)械成孔施工步驟

在粉質(zhì)粘土層和雜填土較厚范圍采用人工挖孔+機(jī)械成孔方案施工，人工挖孔至鋼管柱底，然后采用旋挖鉆機(jī)施作鋼管柱基礎(chǔ)。

施工方法見下圖：

圖3.1-1（鋼管柱及基礎(chǔ)施工流程圖）序號圖示說明序號圖示說明1 人工挖孔至鋼管柱底2 旋挖鉆機(jī)成孔至基礎(chǔ)樁底3 吊放鋼管柱基礎(chǔ)鋼筋籠4 第一次澆筑基礎(chǔ)混凝土至定位器下60cm5 安裝定位器下定位鋼板6 灌注鋼管柱下樁基混凝土至定位器底7 安裝鋼管 柱定位器8 準(zhǔn)確定位鋼管柱9 澆筑2m高杯口混凝土10 鋼管柱與護(hù)壁之間回填細(xì)砂11 澆筑鋼管柱混凝土

3.2采用長大鋼護(hù)桶配套機(jī)械成孔施工步驟

在地質(zhì)條件好，能夠滿足機(jī)械成孔要求時(shí)，可以采用機(jī)械成孔。采用旋挖鉆成孔至鋼管柱基礎(chǔ)底，吊安基礎(chǔ)樁鋼筋籠，澆筑混凝土至鋼管柱底部，安裝鋼護(hù)桶，鋼護(hù)桶采用8mm厚鋼板制作，鋼護(hù)桶安裝完畢合格后，人工安裝定位器、安裝鋼管柱、澆筑柱內(nèi)混凝土等工作。

機(jī)械成孔至鋼管柱基礎(chǔ)底2 吊裝基礎(chǔ)鋼筋籠3 澆筑砼至定位器下60cm4 安裝鋼護(hù)桶及定位器底定位鋼板5 灌注基礎(chǔ)混凝土至定位器底6 人工安裝鋼管柱定位器7 準(zhǔn)確定位鋼管柱，拔出鋼護(hù)桶8 澆筑錨固鋼管2m范圍混凝土9 鋼管柱與護(hù)壁之間回填細(xì)砂10 澆筑鋼管柱混凝土

關(guān)鍵施工技術(shù)

4.1 人工挖孔樁施工技術(shù)

4.1.1 成孔工藝流程

挖孔樁施工內(nèi)容主要包括：測量定位，井口防護(hù)，挖孔樁成孔，護(hù)壁施做等工序施工。人工挖孔樁成孔工藝流程見圖4.1-1所示。

4.1.2 成孔工藝流程

人工挖孔樁采用分節(jié)挖土，分節(jié)支護(hù)的施作方法。挖孔前，在孔口處鎖口環(huán)設(shè)置四個(gè)樁心控制點(diǎn)，并牢固標(biāo)定，以便隨時(shí)檢查挖孔垂直度和孔深。護(hù)壁支模時(shí)必須吊大線錘校定。樁孔人工開挖，挖土次序?yàn)橄戎虚g后周邊，棄土裝入吊桶，用多功能提升架提升至地面，倒入手推車運(yùn)到臨時(shí)存碴場。

4.1.3 護(hù)壁的施做

挖孔樁護(hù)壁每節(jié)進(jìn)尺0.5～1.0m。在開挖第一節(jié)樁孔前，先破除樁位置地面，開挖第一節(jié)樁孔，支第一節(jié)護(hù)壁模板，灌筑護(hù)壁混凝土。第一節(jié)護(hù)壁混凝土高出地面30～50cm，便于擋水和定位。第一節(jié)孔圈護(hù)壁應(yīng)比下面的護(hù)壁厚100～150mm，上、下護(hù)壁間的搭接長度不得小于50mm。中心線應(yīng)與樁孔軸線重合，偏移控制在0～50mm，其軸線的垂直度允許偏差不大于0.3%。每兩節(jié)護(hù)壁必須進(jìn)行樁的中心位置和垂直度檢查一次，以保證樁的垂直度。在地質(zhì)條件較好的土層中，每開挖1m深，即施工混凝土護(hù)壁，在容易發(fā)生坍塌的粉細(xì)砂層中，每開挖0.5m深，即施工混凝土護(hù)壁

隨著開挖的完成，清理樁孔壁淤泥，復(fù)核樁孔垂直度和直徑，按設(shè)計(jì)圖紙插入豎向鋼筋并保證向下預(yù)留長度為35d，再布設(shè)環(huán)向箍筋并綁扎成形，及時(shí)安設(shè)模板。護(hù)壁模板采用組合式異形鋼模板，模板由四塊拼裝組成，模板間用U型卡連接，同時(shí)以利拆除每節(jié)護(hù)壁適當(dāng)設(shè)置L形調(diào)節(jié)縫板。本護(hù)壁混凝土上部厚150mm，下部厚100mm，上節(jié)護(hù)壁的下部應(yīng)嵌在下一節(jié)護(hù)壁的上部混凝土中，上下搭接50mm，樁孔開挖后應(yīng)盡快灌注護(hù)壁混凝土并振搗密實(shí)。待護(hù)壁砼達(dá)到一定強(qiáng)度時(shí)進(jìn)行拆模工作。護(hù)壁砼澆筑見圖4.1-2。

4.2 機(jī)械成孔垂直度控制技術(shù)

成孔時(shí)，要確保鉆機(jī)定位準(zhǔn)確、水平、穩(wěn)固。鉆機(jī)定位后，用鋼絲繩將護(hù)筒上口掛帶在鉆架底盤上，成孔過程中，鉆機(jī)塔架頭部滑輪組、回轉(zhuǎn)器與鉆頭始終保持在同一鉛垂線上，保證鉆頭在吊緊的狀態(tài)下鉆進(jìn)。成孔直徑須達(dá)到設(shè)計(jì)樁徑。

當(dāng)挖孔至設(shè)計(jì)深度時(shí)，對成樁孔徑、樁底標(biāo)高、樁位中線、垂直度、虛土厚度、嵌入深度進(jìn)行全面測定，做好施工記錄。

4.3 定位器安裝、定位施工技術(shù)

定位器是鋼管柱施工精度控制的關(guān)鍵工序，施工控制堅(jiān)持做到安裝前放線，安裝后重新復(fù)核安裝位置。

4.3.1 自動(dòng)定位器的原理及作用

鋼管柱采用上下兩端同時(shí)定位法固定。鋼管柱下端定位主要依賴于自動(dòng)定位器，上端用花籃螺栓調(diào)節(jié)定位。自動(dòng)定位器是一種預(yù)先加工的裝置，精確校正其平面位置、高程和垂直度后，上端固定于挖孔樁護(hù)壁預(yù)埋鋼板上，澆筑樁基混凝土后其下端錨固于樁基混凝土中。其構(gòu)造特點(diǎn)決定了可實(shí)現(xiàn)對鋼管柱的引渡、限定、精確定位的功能。

4.3.2 自動(dòng)定位器的安裝

自動(dòng)定位器的安裝首先在地面加工好預(yù)埋鋼板和定位器支撐鋼板，第一步：待基礎(chǔ)樁混凝土達(dá)到強(qiáng)度后，在井口將標(biāo)高控制點(diǎn)投測于挖孔樁護(hù)壁上，采用懸掛鋼尺精確定出定位器支撐鋼板頂面標(biāo)高（既定位器底板底面標(biāo)高），第二步：安裝好支撐鋼板并澆筑鋼管柱基礎(chǔ)樁剩余60cm高范圍混凝土。第三步：在支撐鋼板上焊接安裝定位器，采用激光垂準(zhǔn)儀以和吊線錘相結(jié)合的方法確定定位器中心。

4.4 鋼管柱安裝垂直度控制

4.4.1 定位器定位測量

定位器的中心點(diǎn)確定先從地面用錘球?qū)缎囊龄摴苤A(chǔ)頂面上，精確定出定位器的中心位置，以之為依據(jù)指導(dǎo)定位器的初定位安裝。其后將1/20萬的投點(diǎn)儀復(fù)核定位器中心位置，將樁心直接投測于定位器中心指揮定位器精確定位，直至安裝完畢。為避免投點(diǎn)儀投點(diǎn)視鏡不鉛垂誤差，每次投點(diǎn)時(shí)按90度變化四個(gè)方向，如點(diǎn)位均落于同一點(diǎn)時(shí)，即是樁心。否則會產(chǎn)生四個(gè)方向點(diǎn)A、B、C、D并行成一個(gè)四邊形，此時(shí)，取四邊形的中心點(diǎn)O，即是樁心。

4.4.2 鋼管柱體吊裝就位測量控制

根據(jù)孔口軸線點(diǎn)位，用線繩拉出孔中心點(diǎn)，鋼管由履帶吊車吊裝，在管底靠近孔口位置處停止，調(diào)整吊車大臂確保鋼管中心與孔中心重合，吊車大臂不動(dòng)，垂直下降。

管柱一次整體吊放入孔，中間不接駁。出廠前，在上節(jié)法蘭盤底加肋板上對稱焊接設(shè)置一對吊耳，同時(shí)在吊耳側(cè)加焊肋板，以確保柱體處于最不利位置時(shí)，吊耳不發(fā)生側(cè)翻破壞現(xiàn)象。準(zhǔn)備工作完成后，采用兩臺25噸履帶吊相互配合作業(yè)。一臺主吊，另一臺吊車輔助吊http://004km.cn/ http://004km.cn/

http://004km.cn/ 裝，以防止鋼管柱底部戳地變形。操作時(shí)一臺吊車在鋼管柱上端兩點(diǎn)起吊鋼管柱，同時(shí)另一臺吊車起吊鋼管柱底部，使鋼管柱上端起吊過程中，其底部脫離地面。輔助吊車緩慢放繩，待鋼管柱完全垂直吊離地面，且相對穩(wěn)定后，將其與輔助吊車分離。對準(zhǔn)樁位，下放鋼管柱，慢插入孔，鋼管柱底部可直接嵌入定位器，其管端穩(wěn)固座落于定位器環(huán)行定位板上，通過復(fù)核鋼管柱頂標(biāo)高確定柱底與定位器的吻合程度。然后對柱上端精確定位，柱上端采用軸線重合的方法確定，既在鋼管柱下吊前確定好鋼管柱的軸線，根據(jù)護(hù)壁（鋼護(hù)筒或人工護(hù)壁）上定位的軸線吊線錘確定鋼管柱柱頂?shù)奈恢?。由于鋼管柱下端平面位置、?biāo)高、垂直度已由定位器確定，鋼管柱上端空間位置校定后，即可認(rèn)為柱頂與柱底在垂直方向投影重合，鋼管柱位置已精確定位。柱頂鋼筋待柱芯混凝土澆筑完畢后插入固定。5 結(jié)束語

在本工程中，對定位器安裝環(huán)節(jié)分解為兩步驟，既多增加了安裝支撐墊板工序，大大的降低了施工測量控制難度，加快了施工進(jìn)度。目前，此基坑開挖工作已經(jīng)完成，通過驗(yàn)收檢查，該工程施工的鋼管柱垂直度在允許的偏差范圍內(nèi)，柱芯混凝土完整性好，說明此施工方法切合實(shí)際，最大限度的縮短了施工工期，對于同類施工具有指導(dǎo)作用。

第五篇：暗挖隧道洞身開挖施工安全技術(shù)交底書

安全技術(shù)交底書

安全技術(shù)交底書

交底編號

AJDS-13

項(xiàng)目名稱

交底編號

工程名稱

設(shè)計(jì)文件圖號

KMDT3-SS-QJ17-JG01-01017-A

施工部位

暗挖隧道

交底日期

2015年3月12日

技術(shù)交底內(nèi)容：

一、技術(shù)交底范圍；

本次交底適用范圍為區(qū)間暗挖隧道項(xiàng)目暗挖隧道開挖施工作業(yè)。（里程YDK20+134.091-YDK20+184.091）。

二、安全風(fēng)險(xiǎn)辨識

根據(jù)本項(xiàng)目部現(xiàn)場及周邊情況，隧道土方開挖在施工過程中主要存在以下幾點(diǎn)安全危害因素及危險(xiǎn)源。

隧道土方開挖施工安全危害因素及危險(xiǎn)源分布

安全危害因素及危險(xiǎn)源

隧道及掌子面坍塌

機(jī)械傷害

工具傷害

下穿電力箱涵及污水箱涵

下穿人民東路延長線

渣土車溜車

三、針對各安全風(fēng)險(xiǎn)采取的措施

1、一般安全注意事項(xiàng)及保證措施

（1）所有進(jìn)洞人員必須經(jīng)過門禁系統(tǒng)，嚴(yán)禁無通行證或借用他人通行證進(jìn)行下井作業(yè)。

（2）所有作業(yè)人員必須帶安全帽，噴錨及注漿人員應(yīng)戴好防護(hù)口罩。

（3）洞內(nèi)嚴(yán)禁抽煙及使用火源。

（4）洞內(nèi)施工機(jī)具及其他物品應(yīng)擺放整齊，不得隨處放置。監(jiān)測點(diǎn)上不得懸掛物品。

（5）開挖過程若發(fā)現(xiàn)不明氣體應(yīng)及時(shí)撤離施工現(xiàn)場并向管理人員報(bào)告。

2、隧道及掌子面坍塌安全注意事項(xiàng)及保證措施。

（1）開挖后應(yīng)按設(shè)計(jì)要求的量測項(xiàng)目及頻率進(jìn)行圍巖量測，及時(shí)反饋量測信息。

（2）隧道開挖過程中應(yīng)觀察、描述掌子面圍巖，核對設(shè)計(jì)情況，判斷圍巖的穩(wěn)定性，發(fā)現(xiàn)松動(dòng)的土塊石塊或裂縫應(yīng)予以清除或支護(hù)。應(yīng)及時(shí)進(jìn)行。

（3）若在開挖過程中發(fā)現(xiàn)掌子面滲水，應(yīng)立即停止開挖并立即對掌子面噴射混凝土進(jìn)行封閉并上報(bào)現(xiàn)場管理人員。

（4）要保證核心土的大小和長度，不能為了方便操作而挖掉太多（核心土起到對掌子面的支護(hù)作用，挖掉太多對掌子面的支護(hù)不足就容易造成坍塌。）

（5）開挖人員不得上下重疊作業(yè)。拱腳嚴(yán)禁被水浸泡，如使用風(fēng)鉆有水時(shí)，要及時(shí)引出，不得積水。

（6）下導(dǎo)洞拱腳及拱頂應(yīng)預(yù)留30cm進(jìn)行人工開挖，嚴(yán)禁挖機(jī)代替人工開挖，嚴(yán)禁超挖。

（7）地層含水量大時(shí)，上臺階掌子面附近宜開挖橫向水溝，將水匯集集中抽排出洞外，以免浸泡拱腳。必要時(shí)應(yīng)配合井點(diǎn)降水等措施將地下水位降至隧道二次襯砌底部以下，確保施工順利進(jìn)行。

（8）隧道施工應(yīng)做好洞頂、洞門及洞口防排水系統(tǒng)。洞門及洞內(nèi)排水溝應(yīng)進(jìn)行鋪砌，砂漿抹面，防止地表水及施工用水下滲，影響結(jié)構(gòu)安全。

3、機(jī)械傷害安全注意事項(xiàng)及保證措施。

(1)機(jī)械開挖時(shí)，人工不得同時(shí)進(jìn)行開挖作業(yè)，作業(yè)半徑內(nèi)禁止站人。

(2)

機(jī)械開挖時(shí)，應(yīng)盡量減少挖機(jī)對隧道邊緣的開挖，防止碰撞頂部和兩側(cè)鋼架。

（3）機(jī)械開挖應(yīng)派專人進(jìn)行指揮，禁止超挖。

4、工具傷害安全注意事項(xiàng)及保證措施

（1）人工開挖導(dǎo)洞時(shí)，相鄰兩工作人員應(yīng)距離2m以上，防止羊鎬傷人。

（2）作業(yè)前應(yīng)檢查羊鎬頭松緊程度，作業(yè)過程中應(yīng)注意羊鎬在揚(yáng)起過程中鎬頭甩出傷人。

5、下穿電力箱涵及污水箱涵防范措施

（1）電力箱涵內(nèi)部設(shè)置沉降觀測點(diǎn)，施工期間及時(shí)對電力箱涵進(jìn)行沉降觀測。

（2）對開挖掌子面進(jìn)行全斷面及超前小導(dǎo)管注漿，加強(qiáng)前方土體自穩(wěn)能力。

（3）暗挖隧道施工期間，接近電力及污水箱涵時(shí)，對箱涵前方打設(shè)超前探孔，對前方地質(zhì)進(jìn)行確認(rèn)。

（4）根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，發(fā)現(xiàn)電力箱涵沉降達(dá)到報(bào)警值或出現(xiàn)開裂時(shí)，暫停掌子面開挖，對掌子面前方土體及拱頂、兩側(cè)土體采取補(bǔ)強(qiáng)注漿加固。

（5）污水箱涵采用波紋管集中排水，防止污水滲入地下對隧道開挖造成影響。

6、下穿人民東路延長線防范措施

（1）加強(qiáng)高速路面監(jiān)控量測，根據(jù)監(jiān)測結(jié)果確定開挖方式及進(jìn)度。

（2）嚴(yán)禁控制開挖斷面尺寸及進(jìn)尺，不得超挖及過多的擾動(dòng)土體。保證路面的沉降量始終處于可控狀態(tài)。

（3）設(shè)置減速帶及限速標(biāo)識牌，防止動(dòng)載過大對開挖造成影響。

（4）與交通部門保持長期聯(lián)系，若路面發(fā)生異?？赏ㄟ^交警協(xié)助確保交通及時(shí)疏解。

7、渣土車作業(yè)安全注意事項(xiàng)及保證措施

（1）渣土車進(jìn)場作業(yè)前，檢測渣土車車況，對于車況不好的車輛，必須進(jìn)行檢修合格后，方可作業(yè)；

（2）渣土車運(yùn)輸通道采用鋼筋混凝土硬化，同時(shí)在便道上設(shè)置防滑條。

（3）在集土坑處運(yùn)輸通道上設(shè)置防撞墻，防止溜車至洞門處造成人員機(jī)械傷害。

（4）渣土車施工場地內(nèi)行駛速度不得大于20km/h，在轉(zhuǎn)彎及下坡處應(yīng)停車并鳴笛示意，確保安全后方可減速慢行。

交底人：

復(fù)核人：

安全員：

現(xiàn)場管理人員：

接收人：