深圳地铁车站明挖法施工技术课件.ppt

1、大家好大家好主要内容三、地下连续墙施工五、基坑开挖及支撑四、井点降水一、工程概况二、地铁车站明挖法主要施工工序流程六、施工监测一、工程概况o 目前城市地铁施工，车站周边环境一般较为复杂，多位于城市规划成熟区，周围商业、办公、高端小区、学校较多，交通便利、经济繁荣、人流较多，环保要求相当高，都会对工程造成一定的干扰和影响。o （1）车站站位o 例如香梅站就位于红荔西路与香梅路相交的十字路口，平行红荔西路布置，成东西走向，布置在红荔西路隔离带北侧道路下。车站东北象限为市政大厦、香蜜新村住宅区，东南象限为缇香名苑小区，西南象限为市规划局大厦、深圳土地房产交易大厦、中投国际商务中心，西北象限为香密湖康

2、体运动中心、博雅国际幼儿园、荔园外国语小学等；车站施工范围内燃气、电力、电信、给排水等管线众多。 车站左线总长度为295.9m，右线总长度为516.2m，站台宽10.4m，底板埋深约16.3m，顶板覆土约2.53.5m。车站主体结构标准段基坑深18.019.50m，东端盾构始发井凹槽部分基坑深约21.6m，标准段宽度为19.5m（含围护结构为21.1m），轨排井段基坑最大宽度26m。车站设4个出入口，布置在四个象限；设3组风亭，均为低矮风亭，均采用明挖法施工，A、B出入口下穿红荔西路部分为暗挖法施工。o 香梅站主体围护结构采用800mm厚地下连续墙，主体结构基坑支护体系采用地下连续墙加内支撑方

3、案。主体结构两层单柱双跨的矩形箱体框架结构型式；停车线采用单层双跨矩形箱体框架结构型式。车站采用明挖顺作法施工。（2）工程概况香梅站平面图（3）水文地质情况o 深圳每年5-9月为雨季，雨量大连续降雨多，降水和气温的年季变化较大，台风暴雨等灾害性天气也较多。o 车站地面高程为22.3424.02m，顶板覆土厚度从西往东为2.53.5m，局部约5.0m，地质情况从地表向下主要为素填土、粘性土、可塑状残积砾质粘性土、硬塑状残积砾质粘性土、花岗岩全风化带；底板主要位于硬塑状残积砾质粘性土上。o 不良地质：车站地质以风化岩和残积土花岗岩为主，其残积土颗粒成分具有“两头大，中间小”的特点，当动水压力过大时

4、，容易产生管涌、流土等渗透变形现象；另车站内局部存在淤泥质土层；车站局部存在2-4m厚砂层。二、地铁车站明挖法主要施工工序流程地铁车站施工流程（明挖顺筑法）征地、拆迁管线改迁交通疏解场地围挡三通一平、大临基坑围护施工地连墙施工地基处理及加固降水施工冠梁及第一道砼撑施工开挖条件验收开挖及支撑接地网铺设垫层及防水施工底板施工部分支撑拆除中板施工部分支撑拆除顶板施工顶板覆土施工管线交通复位顶板防水施工三、地下连续墙施工主要施工技术地连墙围护 香梅站工程围护结构采用地下连续墙，厚度为800mm，分幅长度4-8m，总段数186幅，标准段长6m，嵌固深度7.5m。墙底主要地层为强风化岩、砂质粘性土。连续墙

5、混凝土采用C35水下混凝土。连续墙施工时设置导墙，导墙高度1.5m，C25钢筋砼结构。本工程钢筋笼分“一”“L”“Z”三种形状，地连墙接头采用工字钢接头，钢筋笼整体制作，两台起重机整体吊装，采用120T履带吊做主吊，50T履带吊做副吊。废浆和钻碴采用泥浆分离机处理后外运。墙体砼采用商品砼，砼运输车运输，双导管法浇筑。施工采用液压成槽机，施工顺序按1、3、5.跳槽施工，在一期连续墙浇筑并达到75%的设计强度后，方可进行相邻连续墙的施工。主要施工技术地连墙围护主要施工技术地连墙围护1、现浇混凝土导墙施工导墙立模完成导墙主要施工技术地连墙围护泥浆系统工艺流程示意图 防止槽壁坍塌防止槽壁坍塌 悬浮槽内

6、土渣，防止悬浮槽内土渣，防止沉渣产生沉渣产生 把土渣携带出地面把土渣携带出地面 冷却和润滑挖槽机冷却和润滑挖槽机泥浆的作用2、泥浆的作用主要施工技术地连墙围护3、成槽施工（1）槽段划分 根据设计图纸，地连墙分“一”、“L”、“Z”字等型，宽度一般为4-8m。（2）槽段放样 根据设计图纸和建设单位提供的控制点及水准点在导墙上精确定位出地墙分段标记线，并工字钢接头位置。（3）成槽设备选型：根据地质情况、地连墙深度及宽度等，采用SG35A液压抓斗成槽机。（4）成槽垂直度控制 由于成槽精度要求高，采用液压抓斗成槽机成槽。其成槽时能自动显示成槽垂直度并带有垂直度修正块，能满足设计精度要求，在挖槽中通过成

7、槽机上的垂直度检测仪表显示的成槽垂直度情况，及时调整抓斗的垂直度，做到随挖随纠。同时，须加强成槽司机的垂直度控制意识，并运用超声波测斜仪检测，确保垂直精度在3/1000以上，力争达到2/1000以上。o （5）成槽挖土顺序o 按槽段划分，分幅施工，标准槽段（6m）采用三抓成槽法开挖成槽，先挖两端最后挖中间，使抓斗两侧受力均匀，如此反复开挖直至设计槽底标高为止。主要施工技术地连墙围护o (6)成槽挖土o 成槽开挖时抓斗应闭斗下放，开挖时再张开，每斗进尺深度控制在0.3m左右，上、下抓斗时要缓慢进行，避免形成涡流冲刷槽壁，引起坍方，同时在槽孔砼未灌注之前严禁重型机械在槽孔附近行走产生振动。o (7

8、)挖槽土方外运o 挖槽过程中开挖出的土方即由15 吨土方车外运，为保证挖槽作业的连续性和确定工期，工地内设临时弃渣池。o (8)成槽测量及控制o 成槽时，派专人负责泥浆的放送，视槽内泥浆液面高度情况，随时补充槽内泥浆，确保泥浆液面高出地下水位0.5m以上，同时也不能低於导墙顶面0.3m，杜绝泥浆供应不足的情况发生。主要施工技术地连墙围护主要施工技术地连墙围护成槽施工示意图o (9)槽段检验超声波检测主要施工技术地连墙围护4、清底及接头处理o 以泥浆反循环法吸除沉积在槽底部的土碴淤泥。主要施工技术地连墙围护接头箱安装自制刷壁器主要施工技术地连墙围护12345、钢筋笼制作及安装6、水下砼浇注o （

9、1）本工程砼的设计标号为水下C35P8，砼的坍落度为1622cm。o （2）砼浇灌采用龙门架配合砼导管完成，导管采用丝扣连接式导管，导管连接处用橡胶垫圈密封防水。o （3）导管在第一次使用前，在地面先作水密封试验，试验压强不小于3Kg/cm2。导管在砼浇注前先在地面上将每根导管拼装成两节，用吊机直接吊入槽中砼导管口，再将两节导管连接起来，导管下口距槽底3050cm，导管上口接上方形漏斗。o （4）在砼浇注前要测试砼的塌落度，并做好试块。每幅槽段做一组抗压试块，5个槽段制作抗渗压力试件一组。主要施工技术地连墙围护7、质量控制要点o （1）垂直度控制 o （2）地下墙渗漏水的控制o （3）地下墙露

10、筋现象 o （4）对地下障碍物的处理o （5）对于钢筋笼无法下放到位的预防及处理措施o （6）保护周边环境的施工措施 主要施工技术地连墙围护四、井点降水o 1、降水井目的o 通过降水及时疏干基坑开挖范围内土层的地下水，使其得以压缩固结，以提高土层的水平抗力，防止开挖面的土体隆起。 o 在基坑开挖施工时做到及时降低连续墙内基坑中的地下水位，保证基坑的干开挖施工顺利进行。o 2、降水井施工o （1）成孔及清孔工艺与钻孔桩相似，本工程采用旋挖钻施工。o 1）、井位布设o 避开结构梁柱等构造物，沿基坑布置两排，间距15m，距基坑边6.5m布置。o 2）、钻井o 采用旋挖钻机成孔，孔径不得小于700mm

11、，井孔必须保证圆正垂直，孔深不小于设计值。下井管之前上报监理检查井深和滤管是否符合设计要求，经检查批准后方可实施。o 3）、替浆o 井管下入前注入清水置换，抽出沉渣并测定井深。主要施工技术降水4）、吊放钢筋笼o 钢筋笼吊放要垂直，两节钢筋笼间焊接牢固，并采用自制定位器，保持在井孔中心。 降水井钢筋笼吊装主要施工技术降水o 5）、填滤料o 井管下入后立即填入滤料。滤料沿井孔外四周均匀填入，且保持连续以将泥浆挤出井孔。随填随测滤料填入高度，当填入量与理论计算不符时及时查找原因。滤料为砂石，滤料填至井口下1m，井口1m范围用粘土封堵密实。管井滤料含泥量不超过1%。o 6）、洗井o 井点施工结束后将深

12、井泵一次性下到位防止井管淤入泥砂。水泵采用扬程、流量需与设计井深、流量匹配。洗井工作在填砾料后进行，以防井壁泥质硬化，造成洗井困难。洗井时必须清除停留在孔内和渗入含水层中的泥浆与孔壁泥浆，疏通含水层，并在井周围形成良好的反滤层；洗井前后两次抽水涌水量差须小于15，洗井后井内沉淀不上升或基本不上升。主要施工技术降水3、降水井管井构造o 管井的成孔采用钻孔法，其孔径为700mm，管井采用内径为400mm的钢筋笼，钢筋笼外包铁丝网和尼龙网，并用12#铅丝扎紧。两种滤网缠绕时，重叠1/3幅面。底部用数条钢筋焊死，并包两层铁丝网。主筋与箍筋、加强箍筋之间点焊，连接成骨架。填充滤料为515mm碎石，孔口用

13、粘土封填，滤水层厚度为0.15m。 o 钢筋笼：400，外包孔眼1*1铁丝网及60目尼龙网。o 碎石：515mm碎石。主要施工技术降水4、降水运行o （1）试运行o 1）、试运行之前，准确测定各井口和地面标高、静止水位，然后开始试运行，以检查抽水设备、抽水与排水系统能否满足降水要求。o 2）、在降水井的成井施工阶段要边施工边抽水，即完成一口投入运行一口，在基坑开挖前，将基坑内地下水降到开挖面以下1m深。水位降到设计深度后，即暂停抽水，观测井内的水位恢复情况。o （2）降水运行o 1）、降水在基坑开挖前20天进行，做到能及时降低基坑中的地下水位。主要施工技术降水o 2）、降水井抽水时，潜水泵的抽

14、水间隔时间自短至长，降水井内的每次抽水后，应立即停泵，对于出水量较大的井每天开泵抽水的次数相应要增多。o 3）、降水运行过程中，做好各井的水位观测工作，及时掌握承压含水层水头的变化情况。o 4）、降水运行期间，现场实行24小时值班制，值班人员要认真做好各项质量记录，做到资料齐全，数据准确。o 5）、降水运行过程中对降水运行的记录，及时分析整理，绘制各种必要图表，以合理指导降水工作，提高降水运行的效果。降水运行记录每天提交一份，对停抽的井及时测量水位，每天12次。主要施工技术降水5、降水施工过程管理o（1)降水在基坑开挖前一个月进行，直到基坑开挖至设计深度，顶板浇注完毕，回填土施工完成时方可停止

15、。o（2)安排人员两班倒，日夜值班，进行降水操作和水位观测并做好数据纪录。o（3)井点随基坑开挖深度加深逐步分节拆除，拆除后及时密封，底板浇注时做好止水措施，等回填施工完成时停止降水进行封井，封井方法见下图。主要施工技术降水6、施工过程降水井保护措施o （1）降水管井去管时，一定随挖土施工逐步进行，不得超过1个管长的高差。 o （2）降水管井封闭施工时，必须报监理及时检查，合格后方可进行施工。o （3）降水管中的抽水泵等发现破坏或失去工作能力，必须及时更换，封闭前应彻底再次检查一次。o （4）降水井在施工完成后和降水期间其井管要高出地面0.3m以上并设置明显的保护标志。o （5）降水井上口设置

16、防护罩，由钢筋焊接而成，既保证杂物不能调入井中，也防止人员跌入井中。o （6）施工过程中，设置专人对降水井进行防护。o （7）施工过程中，防止机械碰撞降水井。主要施工技术降水五、基坑开挖及支撑1、基坑开挖o 工程前期先进行围护结构、井点降水、冠梁和第一道砼支撑的施工，待完成上述项目施工后，并达到预降水1520天或降水深度达到设计要求后（冠梁强度达到设计要求），即开始基坑开挖施工。o 基坑开挖按时空效应原理分为若干个单元开挖，“纵向分段（块）、竖向分层、对称、平衡、限时开挖、限时支撑”，必要时留土护壁，层与层之间放坡设台阶的方式进行，上下、前后形成一个连续的开挖作业面。通过严格控制每个单元的挖土

17、时间和支撑时间，以减少基坑暴露时间，控制围护变形。o 基坑开挖时“由深向浅”逐段开挖，车站主体结构基坑分段开挖的位置以设计的结构分段（变形缝、施工缝）位置为基准，再向前延伸2m。主要施工技术基坑开挖及支撑o （1）水平分段o 在每道支撑的土层开挖中，每小段长度一般不超过6m左右，小段一层土方在16小时内完成，并安装好该小段的支撑并施加好预应力。机械挖土距离坑底2030cm厚土层时，由人工挖土平整，防止坑底土体被扰动。o 基坑开挖时，及时设置坑内排水沟和积水井，防止坑底积水。o （2）竖向分层o 竖向分层厚度为支撑竖向间距，在开挖过程中又按3m/小层进行开挖施工，并随时掌握开挖深度与支撑位置的关

18、系，严禁出现超挖回填现象发生。o （3）纵向放坡o 基坑开挖从上到下分层分块进行，分层开挖过程中临时放坡坡度为11.2，各层土设置3m长台阶，以保证基坑开挖纵向综合坡度13。主要施工技术基坑开挖及支撑主要施工技术基坑开挖及支撑基坑分层、对称开挖o （4）掏槽开挖o 当每段土体开挖及支撑施工时间过长时,考虑到基坑开挖的时空效应,采用抽槽开挖方法。即先抽槽挖除支撑位置土方,待该部支撑施工完毕后再开挖该段其他部分土体。基坑开挖顺序土方开挖拉槽开挖横断面示意图土方开挖拉槽开挖横断面示意图车站主体基坑开挖纵断面示意图 车站主体土方开挖机械配置平面布置示意图车站主体土方开挖机械配置平面布置示意图2、支撑体

19、系o 2.1、施工准备o （1）由于第一道支撑为钢筋混凝土支撑，第二道支撑采用大开挖安装，开挖第一层土方时,先挖至支撑安装的水平标高位置(中心线)下50cm处,然后架设钢支撑。o （2）根据土方开挖进度，及时配齐开挖段所需的支撑及垫块等。支撑材料进场，并将钢管装配到设计长度，等待工作面挖出后进行安装,支撑安装在基坑内进行；钢支撑均采用609*16钢管，钢管之间采用法兰螺栓连接。o （3）支撑安装：采用一台30t汽车吊（需经过验算）。主要施工技术基坑开挖及支撑o 2.2、钢支撑安装o （1）当挖土挖到支撑施工的工作面后，第二道支撑在连续墙中凿出预埋钢板，焊接三角托架，并测定出该道支撑两端与地下墙

20、的接触点，以保证支撑与墙面垂直，位置适当，量出两个相应接触点间的支撑长度来校核地面上已拼装好的支撑。o （2）吊车安装：钢支撑先在地面上预拼装到设计长度（用短钢管在地面拼装）。支撑整体吊装，吊装时两端搁在连续墙上焊接的三角支座上，连接好才能松开吊钩。钢支撑两端系根棕绳作拉索，用以校正钢支撑两个端头的位置。在开挖第一层土方时的同时把钢托架的沟槽也一同开出，一般开挖至支撑下1.3米左右。安装好钢托架，以便钢支撑的架设。主要施工技术基坑开挖及支撑o （3）钢支撑吊装到位，将活络头子拉出顶住地连墙预埋钢板，再将2台100t液压千斤顶放入活络头子顶压位置，为方便施工并保证千斤顶顶伸力一致，千斤顶采用专用

21、托架固定成一整体，将其骑放在活络头上，接通油管后即可开泵施加预应力，预应力施加到位后，在活络头子中锲紧垫块，并烧焊牢固，然后回油松开千斤顶，解开起吊钢丝绳，完成该根支撑的安装。千斤顶施加预应力时，对预应力值做好记录备查。o （4）钢管支撑预加轴力：为控制墙体水平位移，钢支撑必须进行复加预应力。在第一次加预应力后12小时内观测预应力损失及墙体水平位移，并复加预应力至设计值。主要施工技术基坑开挖及支撑主要施工技术基坑开挖及支撑支撑吊装主要施工技术基坑开挖及支撑o 2.3、支撑拆除o （1）按设计图纸要求，在底板砼强度达到设计强度后,方可拆除支撑。o （2）支撑拆除机械采用35吨汽车吊和手拉葫芦。o

22、 （3）支撑拆除顺序为：按设计规定要求。o （4）拆除支撑时先用35吨汽车吊吊住钢支撑，然后割除连接，吊出基坑。单根支撑拆除为先对撑，释放支撑应力，松开活络端，从两边往中间方向拆，然后逐根拆除。主要施工技术基坑开挖及支撑六、施工监测1、监测主要内容o 1.1、监测目的o 工程进行信息化施工，通过在工程施工期间对基坑围护体系和周围环境的变化情况进行监测，汇总各项监测信息，可进行综合分析，有利于指导施工，采取各项施工措施以及环境保护措施的实施。o 1.2、监测重点o 根据本工程施工安排和环境条件，信息化监测的重点有以下内容：o （1） 基坑本身的安全监测是工程的重点；o （2） 基坑周围的环境，其

23、变形监测亦是工程的重点。主要施工技术施工监测1.3、监测内容针对一般工程的设计要求及施工条件，总体设置以下监测内容：o （1) 围护结构位移（测斜）监测；o （2) 围护墙顶沉降与位移监测；o （3) 支撑轴力监测；o （4) 土体侧向变形；o （5) 坑底土体隆沉监测（选测）；o （6) 坑外地下水位（潜水）变化监测；o （7) 地表沉降监测；o （8) 建(构)筑物沉降、倾斜监测；o （9）围护结构内力监测；o （10）管线沉降及位移；主要施工技术内部结构2、测点布设量量 测测 项项 目目位移或监测对象位移或监测对象测测 试试 元元 件件测测 点点 布布 置置警戒值警戒值备注备注地表沉降地

24、表沉降基坑外基坑外40m40m的范围内的范围内专职巡专职巡视人员视人员根据需要根据需要0.1%h0.1%h或或30mm30mm两者取小两者取小值，变化速率大于值，变化速率大于2mm/d2mm/d墙顶水平位墙顶水平位移移围护结构顶围护结构顶经纬仪经纬仪间距间距15m 15m 0.25%h0.25%h或或30mm30mm两者取两者取小值，变化速率大于小值，变化速率大于3mm/d3mm/d墙顶沉降墙顶沉降围护结构顶围护结构顶水准仪水准仪间距间距15m 15m 累计累计10mm10mm或变化速率大或变化速率大于于1mm/d1mm/d墙体变形墙体变形围护结构内围护结构内测斜管、测斜管、测斜仪测斜仪间距间

25、距15m15m、同一、同一孔测点间距孔测点间距0.5m0.5m0.4-0.5%h0.4-0.5%h变化速率大于变化速率大于3mm/d3mm/d土体侧向变土体侧向变形形靠近围护结构周边土靠近围护结构周边土体体土压力土压力盒盒间距间距15m15m、同一、同一孔测点间距孔测点间距0.5m0.5m0.4-0.5%h0.4-0.5%h变化速率大于变化速率大于3mm/d3mm/d支撑轴力支撑轴力钢支撑端部，砼支撑钢支撑端部，砼支撑1/31/3处处轴力计轴力计或应变或应变计计按钢支撑的按钢支撑的30%30%70%70%的设计极限值的设计极限值支撑立柱沉支撑立柱沉降降支撑立柱顶支撑立柱顶水准仪水准仪每层不少于

26、总每层不少于总数的数的20%20%，且不，且不少于少于3 3根根累计累计25mm25mm或变化速率大或变化速率大于于3mm/d3mm/d地下水位地下水位基坑周边基坑周边水位管、水位管、水位计水位计间距间距15m15m累计累计1000mm1000mm或变化速率或变化速率大于大于500mm/d500mm/d主要施工技术内部结构主要施工技术内部结构量量 测测 项项 目目位移或监测对象位移或监测对象测测 试试 元元 件件测测 点点 布布 置置警戒值警戒值备注备注围护结构内围护结构内力力围护结构围护结构钢筋应钢筋应力计力计同一孔共同一孔共2-42-4个个测点测点70%70%的设计极限值的设计极限值建筑物

27、倾斜建筑物倾斜基坑周边需保护的建筑基坑周边需保护的建筑物物水准仪、水准仪、经纬仪经纬仪间距间距15-20m15-20m，每个建筑（构）每个建筑（构）物不少于物不少于3 3个测个测点点累计累计2/10002/1000或变化速率或变化速率大于大于0.1H/10000.1H/1000管线沉降及管线沉降及位移位移基坑周边地下管线基坑周边地下管线水准仪水准仪沿管线每沿管线每5m-5m-10m10m布置一个测布置一个测点点刚性管道：累计位移刚性管道：累计位移30mm30mm或变化速率大于或变化速率大于3mm/d3mm/d；柔性管道：累计；柔性管道：累计位移位移40mm40mm或变化速率大或变化速率大于于5

28、mm/d5mm/d建筑（构）建筑（构）物沉降物沉降基坑周边需保护的建筑基坑周边需保护的建筑物物水准仪水准仪间距间距15-20m15-20m，每个建筑（构）每个建筑（构）物不少于物不少于3 3个测个测点点累计累计10-60mm10-60mm支护结构裂支护结构裂缝缝支护结构支护结构根据需根据需要要选测选测周边建筑周边建筑（构）物裂（构）物裂缝缝周边建筑（构）物周边建筑（构）物根据需根据需要要选测选测3、监测频率安排主要施工技术内部结构序序 号号监测项目监测项目量测频率量测频率1地表沉降围护结构施工及基坑开挖期间每两天一次；主体结构施工期间每周两次2墙顶水平位移开挖及回筑过程中一天两次3墙顶沉降开挖

29、及回筑过程中一天两次4墙体变形开挖及回筑过程中一天两次5土体侧向变形围护结构施工及基坑开挖期间每两天一次；主体结构施工期间每周两次6支撑轴力开挖及回筑过程中一天两次7支撑立柱沉降施工期间两天一次8地下水位围护结构施工及基坑开挖期间每两天一次；主体结构施工期间每两天一次9围护结构内力开挖及回筑过程中一天两次10建筑物倾斜开挖及回筑过程中一天两次11管线沉降及位移两天一次，直到盾构井完工为止12建筑（构）物沉降开挖及回筑过程中一天两次4、信息的反馈和预警报告 为确保监测结果的质量，加快信息反馈速度，全部监测数据均由计算机管理，每次监测必须有监测结果，及时上报监测日报、周报表，并按期向有关单位提交监测月报，同时附上相应的测点位移时态曲线图，对当月的施工情况进行评价并提出施工建议。o 主要施工技术内部结构 谢谢！