成都地铁人民北路站明挖施工技术总结

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1、成都地铁人民北路站明挖施工技术总结成都地铁人民北路站明挖施工技术总结 周勇 杨光毅 【摘 要】 明挖施工在国内外地铁建设中应用广泛，而且能缩短工程建设周期、节约投资。本文结合成都地铁 1 号线人民北站工程实例，分析采用“混凝土灌注桩+钢管内支撑”的地铁车站明挖施工技术，对于类似深基坑工程、地铁明挖施工具有一定的参考作用。 【关键词】地铁车站；明挖；施工技术 Open-cut Construction Technical Summary of Chengdu Metro People North Load Station Zhou Yong,Yang Guangyi Abstract:At ho

2、me and abroad open-cut method is used in subway station construction far and wide, and then it can shorten the project cycle and save investment.In this paper under the engineering background of Chengdu Metro 1st Line the people north load station,the construction method involving concrete pipe and

3、pipe support is adopted.The method is of a certain reference for similar projects. Key words: precipitation;design 1 1 工程简介工程简介 1.1 1.1 工程概况工程概况 成都地铁 1 号线人民北路站中心里程 YDK5+534。车站结构包括主体部分和附属部分，结构形式均为整体式钢筋混凝土矩形结构，主体为地下单柱双层双跨框架结构（局部为双柱） ，立柱为方形，各板设计为梁板式体系；附属结构包括 4 个出入口、2 个风道及风亭（其中 3 号出入口为预留口） ，出入口有单跨结构和单层多

4、跨结构（与风道合建） ；风道均系单层多跨结构。本车站采用明挖法施工。 1.2 1.2 工程地质及水文地质工程地质及水文地质 （1）工程地质 按岩土层层序，地层自上而下依次为： 1人工填筑土（Q4mL） ； 2第四系全新统冲积层（Q 4aL） ； 2-2粘土（Q4aL） ； 2-3粉质粘土（Q 4aL） ； 2-4粉土（Q 4aL） ； 2-5粉、细砂（Q 4aL） ； 2-8卵石土（Q 4aL） ； 3-4粉、细砂（Q3fgl+aL） ； 3-7卵石土（Q 3fgl+aL） ； 4-1粉细砂（Q 2fgl+aL） ； 4-4卵石土（Q 2fgl+aL） ； 5-1强风化周勇：周勇：196219

5、62 年生，高级工程师。年生，高级工程师。 杨光毅：杨光毅：19771977 年生，工程师。年生，工程师。 泥岩（K2g） ； 5-3中等风化泥岩（K2g） 。 （2）水文地质特征 本站地处闹市区，无地表水系流过。根据地下水的赋存条件，地下水主要有两种类型：一是松散土层孔隙水，二是基岩裂隙水。 1）第四系孔隙水：第四系孔隙水主要赋存于第四纪全新统（Q4） 、上更新统（Q3）和中更新统（Q2）的砂、卵石土中，三层卵石层富水性好，形成一个整体含水层，含水层总厚度约 25.225.8m，局部由于地形和上覆粘性土层控制，具微承压性，为强透水层。本车站基本位于该层砂、卵石土中，受地下水影响较大。 2）基

6、岩裂缝水：基岩裂缝水主要赋存于基岩裂缝中，基岩岩性为泥岩，透水性、富水性较差，水量较小。 1.3 1.3 工程重点、工程重点、难点难点 （1）人工挖孔桩施工 成都地区地下水丰富、岩层透水性高，人工挖孔桩施工应防止孔壁坍塌，同时也应防止高空坠落。 （2）地表沉降控制及地下管线保护 严格控制地表沉降，加强对既有管线及建(构)筑物的保护，确保管线、建(构)筑物及结构本身的安全制定合理稳妥的施工方案及防坍塌、 防沉降的施工技术措施。 施工时以监控量测为手段， 以信息化管理为基础，以防止坍塌和控制沉降为目标，确保对地表建筑物和地下构筑物的影响降低到最小程度。 （3）车站主体明挖施工 车站主体基坑开挖深度

7、达 16.5m 左右，基坑边缘距主车道边缘最小净距约 5 米，围岩地质差，地下水丰富。本标段场地地基均匀性较差，自稳能力差，本车站位于砂、卵石土地层中，受地下水影响较大。为尽量减小基坑开挖对主路车辆通行影响，同时保证基坑的安全，采用分段放坡开挖及时支护，并对周边地表硬化封闭。 2 2 施工准备施工准备 2.1 2.1 技术准备技术准备 （1）一般性准备工作 认真熟悉图纸和会审图纸，了解设计意图,掌握拟建工程的特点和结构形式。 （2）设备、器具配置计划 根据工程实际需要，本工程均配置常规设备和器具。 （3）施工放样测量 1）内业资料复核与计算 施工放样前，先复核设计图纸的线路坐标、曲线要素、竖曲

8、线要素、里程和断面尺寸等，如复核无误，则依据这些资料计算出各围护桩桩位、轴线、角桩控制点的坐标，采用极坐标法进行放样资料的计算。 2）极坐标法放样 每次施工前先采用极坐标法放样，放出控制角点、线路中线点和里程控制点。每次测设已知点不少于 3个点，放样采用相互校核方法。 3）基坑放样测量 施工放样主要是控制围护桩位、中间柱桩位和结构轴线的偏差，利用全站仪从地面控制网定位测量进行桩位的放样，放出各围护桩位、轴线、角桩控制点。 2.2 2.2 施工现场准备施工现场准备 1）现场临时用水布置 根据工程需要和实际情况在施工现场西北角埋设 DN80 钢管接入施工场地，管路埋深不小于 50cm。现场设 2

9、处消火栓，分别设于施工场地西北角和西南角。 2）现场临时用电布置 根据本车站的施工特点及用电需求，由甲方提供一台 630KVA 的户外箱式变压器。 3）施工场地布置 施工平面布置及场地规划要求既满足正常施工作业和生产管理的需要又达到少占地、少拆迁、少扰民、对城市交通干扰少，还要满足文明施工和安全生产的要求。 3 3 车站主体施工车站主体施工 3.1 3.1 车站主体设计概况车站主体设计概况 人民北路站主体结构标准段宽 18.5 米，两端加宽段宽 22.4 米，车站总长 185.6 米，基坑深约 16.5m，两端连接盾构区间。车站主体基坑采用“人工挖孔桩+钢管内支撑”作为支撑体系，车站共 200

10、 根人工挖孔桩。车站结构形式均为整体式钢筋混凝土矩形结构，主体为地下单柱双层双跨框架结构（局部为双柱） ，立柱为方形，各板设计为梁板式体系。 3.2 3.2 施工安排施工安排 车站主体采用明挖法由北向南分段施工。车站开挖和结构施工均按流水作业，其中结构和开挖均按纵向分段、竖向分层。纵向分段，结构施工完成一段，土方开挖及时向前推进一段，避免土方开挖过量基坑暴露时间太长， 影响施工安全， 同时也有效的节约了钢支撑； 竖向分层， 土方开挖按钢支撑安装高度分四层开挖，各层作业同步推进，结构施工分三层，分别是底板、站台层侧墙和中板、站厅层侧墙和顶板，其作业推进和土方同步进行。具体施工顺序为：施工准备降水

11、施工围护桩及桩顶冠梁施工基坑开挖及支护底板及底梁施工站台层衬墙施工中板及中梁施工站厅层衬墙施工顶板及顶梁施工顶板防水层、抗浮压顶梁施工回填及路面恢复内部结构施工盾构机吊出盾构井封堵，在车站主体结构北段施工完成后，及时回填土至原状路基底部，并恢复该段地下管线、路面。车站主体施工工期为 12 个月。明挖施工工艺流程和明挖施工步序见图 1、图 2 图 2 明挖施工步序图 底板、底板、站台层站台层侧墙防水层施工侧墙防水层施工 土方开挖及支护土方开挖及支护 底板及底梁底板及底梁钢筋及砼钢筋及砼施工施工 监监控控量量测测 结结 束束 围护围护桩施工桩施工 降水降水施工施工 冠梁施工冠梁施工 站台层侧墙站台

12、层侧墙及及中柱中柱钢筋及砼钢筋及砼施工施工 中中板及板及中中梁梁钢筋及砼钢筋及砼施工施工 站厅层侧墙防水层站厅层侧墙防水层施工施工 站厅层侧墙站厅层侧墙及及中柱中柱钢筋及砼钢筋及砼施工施工 顶板、顶梁钢筋顶板、顶梁钢筋及砼及砼施工施工 顶板防水层、抗浮压顶梁顶板防水层、抗浮压顶梁施施钢筋及砼施工钢筋及砼施工 回填及路面恢复回填及路面恢复 内部结构施工内部结构施工 盾构机过站盾构机过站 盾构机井封堵盾构机井封堵 降降水水井井抽抽水水 图图 1 1 明挖施工工艺流程图明挖施工工艺流程图 图图 2 2 明挖施工步序图明挖施工步序图 3 3 主要施工方案主要施工方案及施工工艺及施工工艺 3.1 3.1

13、 降水施工降水施工 3.1.1 3.1.1 工程概述工程概述 人民北路站基坑降水范围长为 185.6m、宽约 25m。由于车站结构底板大部分处于卵石土层中，地下水量丰富， 水位较高， 特别是第四系上更新统 （Q3） 砂卵石层具较强的渗透性。 根据成都地区的工程实践和经验，采用大口径管井降水。由于卵石在地层中起着骨架的作用，所以降水后该层产生的沉降很小，基坑外设降水井，降水井 600，管井采用 300 无砂管外包无纺布，管井深 27.5m，滤水管长度 7.510m，纵向间距 22m左右，沿车站基坑纵向设两排降水井。 3.1.2 3.1.2 管井降水施管井降水施工方法工方法 车站主体结构范围管井采

14、用 CZ-20 冲击钻机成孔，汽车吊下井管，潜水泵抽水；管井降水井点系统由潜水泵和井管滤网组成，根据计算本工程选用的潜水泵的扬程为 h30m，流量为 Q=25m3/h。管井构造如右图所示，井点井孔直径采用 600mm，井管的选用直径 300mm、井壁管由无砂混凝土管制成，过滤器用 34 节预制特殊井管构成。 1）施工工艺流程（图 3） 图图 3 3 管井降水施工工艺流程图管井降水施工工艺流程图 2）主要施工方法 钻机就位、调整 测量定好井位后，移动钻机至井位并调整底座水平和钻塔垂直，并用枕木垫实，钻机对准孔位后钻机安放要平稳、钻杆垂直。 钻孔 钻孔施工前在泥浆池中制备好足够泥浆，管井成孔采用冲

15、击钻孔法，孔径为 600mm，泥浆护壁。泥浆的浓度严格控制，既保证在冲孔过程泥浆护壁作用，又能保证在降水过程中洗井能够洗干净。成孔后及时安装井管，井管间搭接部位用滤网包裹，下放到位后，及时用碎石在滤网和井管周围进行回填。 洗井及抽水 洗井是成井工艺中重要的一道工序。滤管四周填碎石后立即进行洗井，清除停留在孔内和透水层中的泥测量放线、定井位测量放线、定井位 施工准备施工准备 钻进成孔钻进成孔 下滤管及井管下滤管及井管 洗洗 井井 井壁回填粗砂及封井口井壁回填粗砂及封井口 试试 抽抽 清清 孔孔 水位等施工监测水位等施工监测 正式抽水正式抽水 泥浆拌制泥浆拌制 浆与孔壁的泥浆。采用泥浆泵冲清水与拉

16、活塞相结合的办法洗井，以便破坏孔壁泥皮，并把附近土层内遗留下来的泥浆吸出。洗井结束后立即安装潜水泵、排水系统并试抽，满足要求后转入正常抽水。 3.2 3.2 围护桩施工围护桩施工 1）施工工艺流程 先按施工图对桩进行编号，人工挖孔桩采取 “跳二挖一”的原则共分三个循环完成人工挖孔桩，即第一批挖孔桩编号为、第二批挖孔桩编号为、第三批挖孔桩编号为、，后一批桩在前一批桩达到 50%强度（一般不低于 12h）后才能开挖。 2）施工准备及测量定位 按照编好的桩号逐一计算桩中心点的坐标。 采用极坐标定位法， 使用全站仪及激光测距仪进行轴线引测，测量测定桩位后，做好标识，并注意保护。 3）人工挖孔前辅助工序施工 先挖出首节护壁深度，首节护壁上口厚度 0.3m、下口厚度 0.25m，顶部高出地面 15cm，绑扎钢筋、支立护壁模板，浇注孔口护壁混凝土。浇注混凝土时设置安全爬梯、埋设安全带固定栓点，布设通风、照明线路。（