hy地下车站半盖明挖顺筑法施工技术.doc
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1、地下车站半盖明挖顺筑法施工技术(深圳地铁3号线3101标项目经理部 郭平)1.工程简价深圳地铁3号线首期工程起于红岭站,止于龙岗双龙站,全长32.86公里,设车站22座,其中地下站6座,高架站15座,半地下站1座,车辆段1个,主变电站2座。由于2011年8月第26届世界大学生运动会将在龙岗举办,因此深圳地铁3号线也被称为“大运专线”。3101标包括红岭站、晒布站两个地下车站,红老区间、老晒区间、晒翠区间三个盾构区间;合同总价5.5亿元。红岭站全长461.37米,车站设计为地下二层三跨、二层双跨及单层双跨(中庭)现浇钢筋混凝土矩形框架结构; 红岭站位于红荔/红岭路交叉口西侧,车站沿红荔路布置。由
2、于红荔路为城市主干道,为保证市车辆通行不受影响,车站采用倒边法半盖挖半明挖顺筑法进行施工。2.总体施工工艺2.1第一阶段南侧新建两个机动车道,将道路疏解至南侧双向四车道,围挡北侧;施工北侧地下连续墙、中间临时钻孔桩及北侧临时路面系统;2.2第二阶段北侧新建两个机动车道,交通疏解至北侧双向四车道,围挡南侧施工;施工南侧地下连续墙及南半幅支撑梁,进行车站主体土方开挖及车站主体结构施工,待主体结构施工完毕进行顶板防水施工、南半幅支撑梁拆除及南侧顶板回填施工;同时安排南侧附属进行施工。2.3第三阶段南侧顶板之上恢复两个机动车道,南北侧同时围挡进行主体和附属的施工。主体进行北侧路面系统的破除、中间临时桩
3、的破除、主体孔洞的封堵及内部结构的施工;东端由于区间盾构场地施工,暂不倒边;3.几点体会3.1 车站临时路面系统方案比选本工程受环境限制,为减小对已经非常拥挤的地面交通的干扰,本车站采用半铺盖法进行施工。3.1.1 方案一:钢筋混凝土支撑梁上设盖板铺盖3.1.2 方案二:军用梁铺盖法应用实例1:南京地铁二号线一期工程新街口站采用加强型单层六四式军用梁铺盖法施工,达到交通不断路的目的。 军用梁均采用单层加强型六四式军用梁,跨度为24m,应用于车站主体结构部位。军用梁榀中心间距为1.0m(出土洞口宽3m,出土洞口外围军用梁榀中心间距0.6m);军用梁系统结构采用斜向及纵向联结系,以加强军用梁整体稳
4、定。 3.1.2 方案二:军用梁铺盖法应用实例2:深圳地铁科学馆站采用六四加强型军用梁作为主梁,在军用梁上铺设路面板,形成临时路面系统。军用梁均采用单层加强型六四式军用梁,跨度为21m,应用于车站主体结构部位。军用梁榀中心间距为2.0m;军用梁系统结构采用斜向及纵向联结系,以加强军用梁整体稳定。 3.1.3 方案三:自制钢桁架铺盖法3.1.4 方案比选钢筋混凝土支撑加盖板方案:施工简便,材料不占用场地,拆除后废旧钢筋可折减成本; 军用梁方案:使用周期长,如采用租赁不划算,如自购,则需周转23次较为有利,再则场地无堆放条件; 钢桁架方案:不属定型产品,一次性投入,如不能多次周转使用,使用价值不高
5、,同样存在场地存放问题; 最终决定采用第一种方案,即钢筋混凝土支撑加盖板方案。3.2围护结构型式3.2.1 围护结构选型本车站基坑距周边建筑物距离较近,加之车站设计为叠合结构,因此选用地下连续墙。地下连续墙围护结构具有以下特点:1、刚度大,开挖深度大,可适用于所有地层;2、强度大,变位小,隔水性好,同时可兼作主体结构的一部分;3、可临近建筑物、构长物使用,环境影响小;地下连续墙在设计优化时应结合地质情况、周边建筑物情况,统筹考虑其嵌入深度、内撑方式来优化含筋量。地下连续墙的优化应全面考虑,即“此弱彼强”,如一味追求地连墙的优化,减小配筋,减小嵌入深度,则基坑内支撑方面则需加强,那么随之带来的是
6、基坑开挖及主体施工难度加大,围护结构变形增大,对周边建筑物影响加大。3.2.2 围护结构内撑方式本工程围护结构共设四道内支撑,其中第一道为钢筋混凝土支撑,第二道第四道为钢管(600)支撑。 内撑布置方式不甚合理,对土方开挖及主体施工影响较大,后根据监测数据及现场施工条件,将支撑优化为三道,即一道钢筋混凝土支撑,两道钢管支撑。上图为四道撑方式,其中第一道为钢筋混凝土支撑,以下为三道钢支撑加一道倒撑,施工顺序为:先施工底板,等强后拆除第四道支撑,浇筑站台层部分侧墙,架设倒撑,拆除第三道支撑,浇筑站台层部分侧墙及中板,中板等强后拆除第二道支撑,浇筑站厅层侧墙及顶板。上图为三道撑方式,其中第一道为钢筋
7、混凝土支撑,以下为两道钢支撑,施工顺序为:先施工底板,等强后拆除第三道支撑,浇筑站台层侧墙及中板,中板等强后拆除第二道支撑,浇筑站厅层侧墙及顶板。可以看出四道撑方案多了一道倒撑,增加一道工序,而且中板浇筑后倒撑被封于中板之下,拆除非常困难,内撑方案显然存在诸多弊端。3.3 地下连续墙施工控制3.3.1 成槽机械抓斗式成槽机是地铁施工较为常用的一种成槽设备,优点是费用较低,租赁方便;缺点是只能挖掘土层及全风化地层,而且垂直度控制精度较低。 双轮铣是较为先进的一种成槽设备,费用较高,成槽精度控制较高,可适用于土层、全风化地层、强风化地层。 本工程采用抓斗式成槽机。3.3.2 垂直度控制垂直度控制对
8、地连墙施工而且非常重要,施工时既要保证墙体不侵线,又要保证减小内衬墙混凝土最大亏损。地连墙垂直度精度要求为0.3%H(H为基坑开挖深度),本车站基坑深17.5米,则地连墙需外放5cm。导墙净宽比地连墙宽4cm,因此,导墙外放值为5+27cm。1、在成孔之前,按槽段幅度的不同划分孔位,标于导墙壁上;2、冲桩机就位,即在冲桩之前,提起冲锤至地面,略高于导墙面,使锤中心与孔位中心点对中。3、徐徐地放下至孔底,用钢尺在导墙面量测钢丝中心与连续墙中心的距离。4、对于不同深度偏差,可以采用相似三角形原理,即用钢尺在测出锤位所在深度的偏差时,则推算出不同深度的偏差。 以上办法检验地连墙垂直度较为落后,为弥补
9、方法的不足,必须做到勤观察、勤检测。 检验垂直度较为先进的方法为使用超声波探测仪,仪器购置费用约为30万元人民币。 总之,地连墙的垂直度是施工中的控制重点,必须严格控制,通过提高垂直度控制的精度可大大提高效益。 其它控制方面如:泥浆的控制、地连墙钢筋、槽段接头处理等也是控制的关键点,不再赘述。3.4.1 基坑降水车站范围内主要为残积层及全风化层,残积层遇水崩解软化的现象非常明显。前期采用坑内明沟降水,效果不理想,后采用管井降水,效果大为改善。坑内明沟降水管井降水3.4.2 机械配置坑内1台0.25m3挖机,3台0.6m3挖机;基坑外侧配1台1m3挖机向上翻土。挖机4的挖土及倒土量决定了基坑土方
10、开挖速度,根据现场统计,挖机4的工效为80方/小时,每日具备挖土时长平均为14小时(已扣除钢支撑安装等影响时间),则单日挖土量可达到1120方。若考虑其它因素影响,每日实际挖土能力按900方计,基本能满足车站主体施工进度要求。3.4.3 基坑开挖与钢支撑安装的关系设计要求土方挖至每道钢支撑位置下0.5米,即安装钢支撑,现场实际操作则做不到。土方开挖采取分段分层的方法,挖机活动范围内每小段长6米,高3米左右,在挖机活动区域有611根钢支撑需先挖后撑。在开挖过程中需注意以下几点:1、开挖过程中可采取拉中槽留三角土等方法,小范围增加挖机的活动范围,减小挖土难度;2、结合监测数据信息化施工,在挖土与钢
11、支撑安装间寻找平衡点;3、尽量缩短挖土、钢支撑安装、主体施工各工序之间的衔接时间,利用土体变形的时间差,正确理解“时空效应”理论。3.5 主体结构施工主体施工工效:垫层1天、土建接地2天、底板8天、站台层侧墙及中板15天、站厅层侧墙及顶板15天。主体每个作业面站台层配4套支架模型、站厅层配4套支架模型,中板及顶板每隔3节后作以便支架倒运,这样可形成流水作业。3.6 混凝土结构自防水理念3.6.1各地的防水设计原则上海地铁 “以防为主,多道设防,因地制宜,综合治理,防排结合”;广州地铁 “以防为主、刚柔结合、多道防线、因地制宜,综合治理”;深圳地铁“以防为主,防排结合,刚柔相济,多道防线,因地制
12、宜,综合治理”;香港地铁 “以混凝土自防水为主,防排结合”。 3.6.2结构开裂主要有以下四种类型荷载开裂由外部荷载或局部应力集中引起的开裂;沉降开裂由地基基础不均匀沉降引起的开裂;收缩开裂因混凝土收缩时受到约束而引起的开裂;温度开裂环境温度的剧烈变化或结构各部分温差引起 的的开裂。 3.6.3防止混凝土收缩系统解决方案设 计 方 面1.严格控制主体结构的实际强度,设计中低强度的防水混凝土。2.减少水泥用量,增加优质粉煤灰比例,水泥用量不超过280 kg/m3, 优质粉煤灰不低于胶凝材料的30%3.降低坍落度,即车站控制在100mm以内;区间控制在120mm以内。施 工 方 面1.缩短施工缝间
13、距,车站宜控制在16m以内,区间宜控制在10m以内。2.严格控制混凝土的入模温度(高温时段、现场等待、原料暴晒、水温。3.必须在围护结构无渗漏条件下施作内衬。4.混凝土及早养护;全面推广混凝土自动水喷淋养护系统。5.高品质混凝土输送泵,确保降低坍落度。3.6.4决定防水效果的因素一个设计理念:以“混凝土结构自防水为根本” ;两个施工工艺:围护结构不得渗漏、缩短施工缝间距;三个技术措施:减少水泥用量增加优质粉煤灰;降低坍落度 选好混凝土输送泵;自动水喷淋早期养护。 4.小结1、盖挖法施工可解决地铁施工对城市拥挤的地面交通的干扰,该方法在欧州、新加坡、日本及中国台湾应用较多,但在国内尚未普及;2、
14、盖挖法施工工序较多,建造持续时间较明挖站长,而国内地铁工期都比较紧,单就工期而言,不利于采用此种工艺;3、盖挖法如需普及,尚需完善临时路面铺盖工法,如日本地铁车站采用标准化定型式的装配式铺盖产品,可重复多次使用,大大降低了施工成本;4、围护结构的设计优化应统筹结合整体考虑,以提高施工整度,确保基坑安全及周边建筑物安全为前提;5、基坑开挖后核对地质参数,结合监测数据对设计方案进行调整;6、应进一步提高地连墙垂直度的控制水平,如200米的地下两层标准车站,围护结构减小1cm外放值,则可节省1800m3混凝土,可节约费用50万元;7、应认识地下水在基坑施工中的重要影响,要选择合适的降水工艺,要在开挖
15、前将水位降至底板以下0.5m,保证施工处于干燥状态,这样土方、土建接地、主体均便利施工,而且底板混凝土质量也能得到保证;8、应重视混凝土的自防水相关作法,以混凝土自身质量确保其无渗漏,否则代价将是大量的资金用于堵漏;下面是余秋雨经典励志语录,欢迎阅读。 不需要的朋友可以编辑删除! 关于年龄1.一个横贯终生的品德基本上都是在青年时代形成的,可惜在那个至关重要的时代,青年人受到的正面的鼓动永远是为成功而搏斗,而一般所谓的成功总是带有排他性、自私性的印记。结果,脸颊上还没有皱纹的他们,却在品德上挖下了一个个看不见的黑洞。2.我不赞成太多地歌颂青年,而坚持认为那是一个充满陷阱的年代。陷阱一生都会遇到,
16、但青年时代的陷阱最多、最大、最险。3.历史上也有一些深刻的哲人,以歌颂青年来弘扬社会的生命力。但这里显然横亘着一种二律背反:越是坚固的对象越需要鼓动青年去对付,但他们恰恰因为年轻,无法与真正的坚持相斡旋。4.青年时代的正常状态是什么,我想一切还是从真诚的谦虚开始。青年人应该懂得,在我们出生之前,这个世界已经精精彩彩、复复杂杂地存在过无数年,我们什么也不懂,能够站正脚下的一角建设一点什么,已是万幸。5.中年是对青年的延伸,又是对青年的告别。这种告别不仅仅是一系列观念的变异,而是一个终于自立的成熟者对于能够随心所欲处置各种问题的自信。6.中年人的当家体验是最后一次精神断奶。你突然感觉到终于摆脱了父
17、母、兄长、老师的某种依赖,而这种依赖在青年时代总是依稀犹在的;对于领导和组织,似乎更贴近了,却又显示出自己的独立存在,你成了社会结构网络中不可缺少的一个点;因此你在热闹中品尝了有生以来真正的孤立无援,空前的脆弱和空前的强大集于一身。7.中年人一旦有了当家体验,就会明白教科书式的人生教条十分可笑。当家管着这么一个大摊子,每个角落每时每刻都在涌现着新问题,除了敏锐而又细致地体察实际情况,实事求是地解开每一个症结,简直没有高谈阔论、把玩概念的余地。这时人生变得很空灵,除了隐隐然几条人生大原则,再也记不得更多的条令。8.中年人的坚守,已从观点上升到人格,而人格难以言表,他们变得似乎已经没有顶在脑门上的
18、观点。他们知道,只要坚守着自身的人格原则,很多看似对立的观点都可相容相依,一一点化成合理的存在。于是,在中年人眼前,大批的对峙消解了,早年的对手找不到了,昨天的敌人也没有太多仇恨了,更多的是把老老少少各色人等照顾在自己身边。请不要小看这“照顾”二字,中年人的魅力至少有一半与此相关。9.中年人最可怕的是失去方寸。这比青年人和老年人的失态有更大的危害。中年人失去方寸的主要特征是忘记自己的年龄。一会儿要别人像对待青年那样关爱自己,一会儿又要别人像对待老人那样尊敬自己,他永远活在中年之外的两端,偏偏不肯在自己的年龄里落脚。10、某个时期,某个社会,即使所有的青年人和老年人都中魔一般荒唐了,只要中年人不
19、荒唐,事情就坏不到哪里去。最怕的是中年人的荒唐,而中年人最大的荒唐,就是忘记了自己是中年。11、中年太实际、太繁忙,在整体上算不得诗,想来难理解;青年时代常常被诗化,但青年时代的诗太多激情而缺少意境,按我的标准,缺少意境就算不得好诗。12、一般情况下,老年岁月总是比较悠闲,总是能够没有功利而重新面对自然,总是漫步在回忆的原野,而这一切,都是诗和文学的特质所在。老年人可能不会写诗或已经不再写诗,但他们却以诗的方式生存着。看街市忙碌,看后辈来去,看庭花凋零,看春草又绿,而思绪则时断时续,时喜时悲,时真时幻。13、老人的年龄也有积极的缓释功能,为中青年的社会减轻负担。不负责任的中青年用不正当的宠溺败
20、坏了老人的年龄,但老人中毕竟还有冷静的智者,默默固守着年岁给予的淡然的尊严。14、只有到了老年,沉重的人生使命已经卸除,生活的甘苦也已了然,万丈红尘已移到远处,宁静下来了的周际环境和逐渐放慢了的生命节奏构成了一种总结性、归纳性的轻微和声,诗的意境出现了。15、中青年的世界再强悍,也经常需要一些苍老的手来救助。平时不容易见到,一旦有事则及时伸出,救助过后又立即消失,神龙见首不见尾。这是一种早已退出社会主体的隐性文化和柔性文化,隐柔中沉积着岁月的硬度,能使后人一时启悟,如与天人对晤。老年的魅力,理应在这样的高位上偶尔显露。不要驱使,不要强求,不要哄抬,只让它们成为人生的写意笔墨,似淡似浓,似有似无
21、。关于人生1.我们对这个世界,知道得还实在太少。无数的未知包围着我们,才使人生保留迸发的乐趣。当哪一天,世界上的一切都能明确解释了,这个世界也就变得十分无聊。人生,就会成为一种简单的轨迹,一种沉闷的重复。2.人有多种活法,活着的文明等级也不相同,住在五层楼上的人完全不必去批评三层楼的低下,何况你是否在五层楼还缺少科学论证。3.人生的道路也就是从出生地出发,越走越远。一出生便是自己,由此开始的人生就是要让自己与种种异己的一切打交道。打交道的结果可能丧失自己,也可能在一个更高的层面上把自己找回。4.不管你今后如何重要,总会有一天从热闹中逃亡,孤舟单骑,只想与高山流水对晤。走得远了,也许会遇到一个人
22、,像樵夫,像路人,出现在你与高山流水之间,短短几句话,使你大惊失色,引为终生莫逆。但是,天道容不下如此至善至美,你注定会失去他,同时也就失去了你的大半生命。5.人生的过程虽然会受到社会和时代的很大影响,但贯穿首尾的基本线索总离不开自己的个体生命。个体生命的完整性、连贯性会构成一种巨大的力量,使人生的任何一个小点都指点着整体价值。6.如果有一天,我们突然发现,投身再大的事业也不如把自己的人生当做一个事业,聆听再好的故事也不如把自己的人生当做一个故事,我们一定会动手动笔,做一点有意思的事情。7.杰出之所以杰出,是因为罕见,我们把自己连接于罕见,岂不冒险?既然大家都很普通,那么就不要鄙视世俗岁月、庸
23、常岁序。不孤注一掷,不赌咒发誓,不祈求奇迹,不想入非非,只是平缓而负责地一天天走下去,走在记忆和向往的双向路途上,这样,平常中也就出现了滋味,出现了境界。8.就人生而言,应平衡于山、水之间。水边给人喜悦,山地给人安慰。水边让我们感知世界无常,山地让我们领悟天地恒昌。水边让我们享受脱离长辈怀抱的远行刺激,山地让我们体验回归祖先居所的悠悠厚味。9.第一根白发人人都会遇到,谁也无法讳避,因此这个悲剧似小实大,简直是天网恢恢,疏而不漏,而决斗、毒药和暗杀只是偶发性事件,这种偶发性事件能快速置人于死地,但第一根白发却把生命的起点和终点连成了一条绵长的逻辑线,人生的任何一段都与它相连。10、谁也不要躲避和
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