【正文】 水平、施工方法、起重運輸條件、場地條件等因地制宜選擇，目前以單跨和雙跨較為通用。1K413012 掌握地鐵區(qū)間隧道結(jié)構(gòu)與施工方法 本條文簡要介紹地鐵區(qū)間隧道結(jié)構(gòu)形式及施工方法。由于斷面較大，開挖方法對洞室穩(wěn)定、地面沉降和支護受力等有重大影響，在第四紀地層中開挖時常需采用輔助施工措施。 雙層側(cè)墻即地下墻在施工階段作為圍護結(jié)構(gòu)，回筑時在地上墻內(nèi)側(cè)現(xiàn)澆鋼筋混凝土內(nèi)襯側(cè)墻，與先施工的地下墻組成疊合結(jié)構(gòu)，共同承受使用階段的水土側(cè)壓力，板與雙層墻組成現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。單、雙層墻應(yīng)經(jīng)工程造價、進度、結(jié)構(gòu)整體性、防水堵漏、施工處理等綜合比較后，根據(jù)不同地質(zhì)、周圍環(huán)境等選用。結(jié)構(gòu)由拱形和平底板組成，墻腳與底板之間采用鉸接，并在其外側(cè)設(shè)有與底板整體澆筑的擋墻，用以抵抗剛架的水平推力。 (4)立柱 明挖車站的立柱一般采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，可采用方形、矩形、圓形或橢圓形等截面。這種情況下的側(cè)墻，視場地土質(zhì)條件不同，基本可分為兩大類：一類是由灌注樁與內(nèi)襯墻組成的樁墻結(jié)構(gòu)；另一類是地下連續(xù)墻或地下連續(xù)墻與內(nèi)襯墻組成的結(jié)構(gòu)。幾乎都采用以縱梁和側(cè)墻為支承的梁式板結(jié)構(gòu)，這有利于整體道床和站臺下縱向管道酌鋪設(shè)。構(gòu)件的形式和尺寸將直接影響內(nèi)部的使用空間和管線布置等，所以必須綜合受力、使用、建筑、經(jīng)濟和施工等因素合理選定。站臺寬度≤10m時宜采用雙跨結(jié)構(gòu)，有時也采用單跨結(jié)構(gòu)。對開挖面前方地層的預(yù)加固和預(yù)處理，視為淺埋暗挖法的必要前提，目的就在于加強開挖面的穩(wěn)定性，增加施工的安全性。如果含水層達不到疏干，帶水作業(yè)是非常危險的，開挖面的穩(wěn)定性時刻受到威脅，甚至發(fā)生塌方。 淺埋暗挖技術(shù)從減少城市地表沉陷考慮，還必須輔之以其他配套技術(shù)，比如地層加固、降水等。因此，要求初期支護有一定柔度，以利用和充分發(fā)揮圍巖的自承能力。一般是將鋼管柱直接插入灌注樁的混凝土內(nèi)1Om左右，并在鋼管柱底部均勻設(shè)置幾個孔，以利混凝土流動+同時也可加強樁、柱間連接。 其工法特點是：快速覆蓋、縮短中斷交通的時間；自上而下的頂板、中隔板及水平支撐體系剛度大，可營造一個相對安全的作業(yè)環(huán)境；占地少、回填量小、可分層施工，也可分左右兩幅施工，交通導(dǎo)改靈活；不受季節(jié)影響、無冬期施工要求，低噪聲、擾民少；設(shè)備簡單、不需大型設(shè)備，操作空間大、操作環(huán)境相對較好。 (1)蓋挖順作法 蓋挖順作法主要依賴堅固的擋土結(jié)構(gòu)，根據(jù)現(xiàn)場條件、地下水位高低、開挖深度以及 周圍建筑物的鄰近程度可選擇鋼筋混凝土鉆(挖)孔灌注樁或地下連續(xù)墻，對于飽和的軟弱地層應(yīng)以剛度大、止水性能好的地下連續(xù)墻為首選方案。其中，敞口放坡基坑分為邊坡面不加支護的基坑以及噴混凝土面和錨桿護坡基坑兩類；有圍護結(jié)構(gòu)基坑的圍護結(jié)構(gòu)又分為不同類型，具體見圖1K413011—1。這種基坑施工簡單、速度快、噪聲小，無需做圍護結(jié)構(gòu)。 (一)明挖法施工 ，然后在基坑內(nèi)的預(yù)定位置由下而上地建造主體結(jié)構(gòu)及其防水措施，最后回填土并恢復(fù)路面。 3．出人口及通道(包括人行天橋)是供乘客進、出車站的建筑設(shè)施。本條文簡要介紹車站形式、結(jié)構(gòu)組成及常用的施工方法。 一、地鐵車站形式與結(jié)構(gòu)組成 (一)地鐵車站形式分類 地鐵車站根據(jù)其所處位置、埋深、運營性質(zhì)、結(jié)構(gòu)橫斷面、站臺形式等進行不同分類，具體詳見表lK413011。 4．通風(fēng)道及地面通風(fēng)亭的作用是保證地下車站有一個舒適的地下環(huán)境。 2．明挖法是修建地鐵車站的常用施工方法，具有施工作業(yè)面多、速度快、工期短、易保證工程質(zhì)量、工程造價低等優(yōu)點，因此，在地面交通和環(huán)境條件允許的地方，應(yīng)盡可能采用。如果因場地限制，基坑邊坡坡度稍陡于規(guī)范規(guī)定時，則可采用適當(dāng)?shù)膿跬两Y(jié)構(gòu)，如土釘加混凝土噴抹面對邊坡加以支護。 ()蓋挖法施工 1．蓋挖法施工也是明挖施工的一種形式，與常見的明挖法施工的主要區(qū)別在于施工方法和順序不同：蓋挖法是先蓋后挖。目前，蓋挖順作法中的擋土結(jié)構(gòu)常用來作為主體結(jié)構(gòu)邊墻體的一部分或全部。 (3)蓋挖半逆作法 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。有時也可在鋼管柱和灌注樁之間插入H型鋼加以連接。而作用于淺埋隧道上的地層壓力是覆蓋層的全部或部分土柱重，其地層壓力和支護剛?cè)岫汝P(guān)系不大，從減少地表沉陷的城市要求角度出發(fā)，還要求初期支護有一定剛度。淺埋暗挖法十分講究施工方法的選擇(尤其是地鐵車站多跨結(jié)構(gòu)和大跨結(jié)構(gòu))，一個合理的結(jié)構(gòu)形式和正確的施工方法能起到事半功倍的作用。大范圍的淤泥質(zhì)軟土、粉細砂地層，降水有困難或經(jīng)濟上選擇此工法不合算的地層，不宜采用此法。 三、不同方法施工的地鐵車站結(jié)構(gòu) (一)明挖法施工車站結(jié)構(gòu) 明挖法施工的車站主要采用矩形框架結(jié)構(gòu)或拱形結(jié)構(gòu)。在道路狹窄的地段建地鐵車站，也可采用上、下行線重疊的結(jié)構(gòu)。 (1)頂板和樓板 可采用單向板(或梁式板)、井字梁式板、無梁板或密肋板等形式。埋置于無地下水的巖石地層中的明挖車站，可不設(shè)受力底板，但鋪底應(yīng)滿足整體道床的使用要求。在無水地層中，可選用分離式灌注樁；在保證柱間土穩(wěn)定(必要時可施作噴混凝土層)的前提下，選擇較大的樁徑；當(dāng)有地下水時，可結(jié)合注漿形成止水帷幕或改用相互搭接的灌注樁(鉆孔咬合樁)。按常規(guī)荷載設(shè)計的地鐵車站站臺區(qū)的柱距一般取6—8m。 (二)蓋挖法施工車站結(jié)構(gòu) 1．結(jié)構(gòu)形式 在城鎮(zhèn)交通要道區(qū)域采用蓋挖法施工的地鐵車站多采用矩形框架結(jié)構(gòu)。 2．側(cè)墻 單層側(cè)墻即地下墻在施工階段作為基坑圍護結(jié)構(gòu)，建成后使用階段又是主體結(jié)構(gòu)的側(cè)墻，內(nèi)部結(jié)構(gòu)的板直接與單層墻相接。 3．中間豎向臨時支撐系統(tǒng) 中間豎向臨時支撐系統(tǒng)由臨時立柱及其基礎(chǔ)組成，系統(tǒng)的設(shè)置方法有三種：①在永久柱的兩側(cè)單獨設(shè)置臨時柱；②臨時柱與永久柱合一；③臨時柱與永久柱合一，同時增設(shè)臨時柱。 1．單拱車站隧道這種結(jié)構(gòu)形式由于可以獲得寬敞的空間和宏偉的建筑效果，在巖石地層中采用較多；近年來國外在第四紀地層中也有采用的實例，但施工難度大，技術(shù)措施復(fù)雜，造價也高。 一、不同方法施工地鐵區(qū)間隧道 (一)明挖法施工隧道 、建筑物稀少、交通及環(huán)境允許的地區(qū)，應(yīng)優(yōu)先采用施工速度快、造價較低的明挖法施工。關(guān)于裝配式襯砌各構(gòu)件之間的接頭構(gòu)造，除了要考慮強度、剛度、防水性等方面的要求外，還要求構(gòu)造簡單、施工方便。采用噴錨暗挖法隧道襯砌又稱為支護結(jié)構(gòu)，其作用是加固圍巖并與圍巖一起組成一個有足夠安全度的隧道結(jié)構(gòu)體系，共同承受可能出現(xiàn)的各種荷載，保持隧道斷面的使用凈空，防止地表下沉，提供空氣流通的光滑表面，堵截或引排地下水。所以，最適宜采用噴錨支護，根據(jù)具體情況，選用錨桿、噴混凝土、鋼筋網(wǎng)和鋼支撐等單一或并用而成。不同于受力單元，一般情況下，在澆注混凝土?xí)r需將臨時支撐拆除，以供下次使用。 2．預(yù)制裝配式襯砌 預(yù)制裝配式襯砌是用工廠預(yù)制的構(gòu)件，稱為管片，在盾構(gòu)尾部拼裝而成的。與混凝土管片相比，其剛度小、易變形，而且鋼管片的抗銹性差，在不做二次襯砌時，必須有抗腐、抗銹措施。按管片螺栓手孔成型大小，可將管片分為箱型和平板型兩類。在箱型管片中縱向加勁肋是傳遞千斤頂推力的關(guān)鍵部位，一般沿襯砌環(huán)向等距離布置，加勁肋的數(shù)量應(yīng)大于盾構(gòu)千斤頂?shù)呐_數(shù)，其形狀應(yīng)根據(jù)管片拼裝和是否需要灌注二次襯砌的施工要求而定，見圖1K4130122。后者則通過增加連接螺栓的排數(shù)，力圖在構(gòu)造上使接縫處的剛度與管片本身相同。雙層襯砌主要用在含有腐蝕性地下水的地層中。但因擠壓混凝土襯砌需要較多的施工設(shè)備，其中包括混凝土成型用的框 模，拼拆框模的系統(tǒng)，混凝土配制車、泵、閥、管等組成的混凝土配送系統(tǒng)。 淺埋暗挖法與新奧法相比，更強調(diào)地層的預(yù)支護和預(yù)加固。 (1)地層預(yù)加固和預(yù)支護 在城市地鐵隧道施工中，經(jīng)常遇到砂礫土、砂性土、黏性土或強風(fēng)化基巖等不穩(wěn)定地層。常用的預(yù)加固和預(yù)支護方法有：小導(dǎo)管超前預(yù)注漿、開挖面深孔注漿及管棚超前支護； (2)隧道土方開挖與支護 采用淺埋暗挖法開挖作業(yè)肘，所選用的施工方法及工藝流程，應(yīng)保證最大限度地減少對地層的擾動，提高周圍地層自承作用和減少地表沉降。 (3)初期支護形式 在軟弱破碎及松散、不穩(wěn)定的地層中采用淺埋暗挖法施工時，除需對地層進行預(yù)加固和預(yù)支護外，隧道初期支護施作的及時性及支護的強度和剛度，對保證開挖后隧道的穩(wěn)定性、減少地層擾動和地表沉降，都具有決定性的影響。其他灌注工藝和機械設(shè)備與一般隧道襯砌施工基本相同。 (5)監(jiān)控量測 利用監(jiān)控量測信息指導(dǎo)設(shè)計與施工是淺埋暗挖施工工序的重要組成部分。對于地鐵隧道來講，地表下沉測量顯得尤為重要；詳見1K420153。1K413013 熟悉輕軌交通高架橋梁結(jié)構(gòu)與施工要點 輕軌交通常與地鐵交通組合形成城市軌道交通體系。輕軌交通列車的運行速度快，運行頻率高，維修時間短。 5．高架橋墩位布置應(yīng)符合城鎮(zhèn)規(guī)劃要求，跨越鐵路、公路、城市道路和河流時的橋下凈空應(yīng)滿足有關(guān)規(guī)范的限界規(guī)；上部結(jié)構(gòu)優(yōu)先采用預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，其次才是鋼結(jié)構(gòu)，須有足夠的豎向和橫向剛度。軟土地基條件下，為保證基礎(chǔ)的承載能力，防止沉陷，宜采用樁基礎(chǔ)。 (2)T形橋墩墩[圖1K413013(b)] T形橋墩占地面積小，是城鎮(zhèn)輕軌高架橋最常用的橋墩形式。大伸臂蓋梁，承受較大的彎矩和剪力，可采用預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。這種構(gòu)造須在箱梁內(nèi)設(shè)置強大的端橫隔板。采用最多的是連續(xù)梁、連續(xù)剛構(gòu)、系桿拱。 在建筑高度不受限制，或刻意壓低建筑高度得不償失的場合，一般適用于城市橋或公路橋的正常高度橋跨結(jié)構(gòu)均可用于城市軌道交通的高架橋。 2．高架橋墩混凝土現(xiàn)澆施工應(yīng)采用專門設(shè)計加工的鋼模板。但箱梁不便整體運輸?shù)跹b，一般需就地澆筑，相應(yīng)工期較長，適用于小半徑曲線地段和跨越道路、河流跨度較大的情況。1K413014 了解城市軌道交通的軌道結(jié)構(gòu)組成 軌道(通稱為線上)結(jié)構(gòu)是由鋼軌、軌枕、連接零件、道床、道岔和其他附屬設(shè)備等組成的構(gòu)筑物。軌道結(jié)構(gòu)應(yīng)采用成熟、先進的技術(shù)和施TE藝。為減小因漏泄電流而造成周圍金屬設(shè)施的腐蝕，要求鋼軌與軌下基礎(chǔ)有較高的絕緣性能。 二、軌道形式與選擇 (一)軌道形式及扣件、軌枕 1，地鐵正線及輔助線鋼軌應(yīng)依據(jù)近、遠期客流量，并經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟綜合比較確定，宜采用60kg／m鋼軌，也可采用50kg／m鋼軌。 3．車場庫內(nèi)線應(yīng)采用短枕式整體道床，地面出入線、試車線和庫外線宜采用混凝土枕碎石道床或木枕碎石道床。lK413020 明挖基坑施工1K413021 掌握深基坑支護結(jié)構(gòu)與變形控制 基坑工程是由地面向下開挖一個地下空間，深基坑四周一般設(shè)置垂直的擋土圍護結(jié)構(gòu)，圍護結(jié)構(gòu)一般是在開挖面基底下有一定插入深度的板(樁)墻結(jié)構(gòu)；板(樁)墻有懸臂式、單撐式、多撐式。板(樁)墻 主要承受基坑開挖卸荷所產(chǎn)生的土壓力和水壓力，并將此壓力傳遞到支撐，是穩(wěn)定基坑的一種施工臨時擋墻結(jié)構(gòu)。 (1)工字鋼樁圍護結(jié)構(gòu) 基坑開挖前，在地面用沖擊式打樁機沿基坑設(shè)計邊線打入地下，～。我國地下鐵道施工中多用U形鋼板樁。 (5)SMW樁 特點:止水性好，構(gòu)造簡單，型鋼插入深度一般小于攪拌樁深度，施工速度快，型鋼可以部分回收、重復(fù)利用。SMW工法最常用的是三軸型鉆掘攪拌機，其中鉆桿有用用于粘性土及用于砂礫土和基巖之分，此外還研制了其他一些機型，用于城市高架橋下等施工，空間受限制的場合，或海底筑墻，或軟弱地基加固。 3．在深基坑的施工支護結(jié)構(gòu)中，常用的支撐系統(tǒng)按其材料可分為現(xiàn)澆鋼筋混凝土支撐體系和鋼支撐體系兩類，其形式和特點見表1K413021—2。當(dāng)基坑開挖較淺，還未設(shè)支撐時，均表現(xiàn)為墻頂位移最大，向基坑方向水平位移，呈三角形分布。墻體的豎向變位給基坑的穩(wěn)定、地表沉降以 及墻體自身的穩(wěn)定性均帶來極大的危害。另外，由于坑底隆起會造成立柱隆起，進一步造成支撐向上彎曲，可能引起支撐體系失穩(wěn)。根據(jù)工程實踐經(jīng)驗，基坑圍護呈懸臂狀態(tài)時，較大的地表沉降出現(xiàn)在墻體旁；施加支撐后，地表沉降的最大值會漸漸遠離圍護結(jié)構(gòu)，位于距離圍護墻一定距離的位置上。 2．適時施作底板結(jié)構(gòu)。609鋼支撐。 (2)問題2 據(jù)有關(guān)規(guī)范規(guī)定，安全等級為一等的標(biāo)準段基坑變形控制標(biāo)指應(yīng)為：最大地表沉釋≤％H且≤30mm；圍護結(jié)構(gòu)最大水平位移≤％H且≤30mm。 ④臨近河堤保護段范圍，基坑開挖應(yīng)嚴格遵循平面分層分步，縱向拉槽開挖，充分考慮空間效應(yīng)，以控制基坑變形，減少土體開挖對河堤的影響。IK413022 掌握基槽土方開挖及護坡技術(shù) 本條文以地鐵工程為主，簡要介紹明挖基(槽)坑的土方開挖及護坡技術(shù)。對于有預(yù)應(yīng)力要求的鋼支撐或錨桿，還必須按設(shè)計要求施加預(yù)應(yīng)力。 3．圍護結(jié)構(gòu)或止水帷幕出現(xiàn)滲漏。 6．邊坡出現(xiàn)失穩(wěn)征兆時。當(dāng)基坑邊坡土體中的剪應(yīng)力大于土體的抗剪強度時，邊坡就會失穩(wěn)坍塌。 放坡應(yīng)以控制分級坡高和坡度為主，必要時輔以局部支護結(jié)構(gòu)和保護措施，放坡設(shè)計與施工時應(yīng)考慮雨水的不利影響。下級放坡坡度宜緩于上級放坡坡度。上海等地軟土地區(qū)曾多次發(fā)生放坡開挖的工程事故，分析原因大都是由于坡度過陡、雨期施工、排水不暢、坡腳擾動等引起。上海等地軟土地區(qū)施工經(jīng)驗表明，降雨可能使土坡的安全系數(shù)降低40％～50％(見圖1K4130222)，應(yīng)嚴密監(jiān)護，做好坡面的保護工作，必要時可事先在放坡處加固土體，嚴防土坡失穩(wěn)。 2。 5．基坑開挖過程中，隨挖隨刷邊坡，不得挖反坡。當(dāng)邊坡有失穩(wěn)跡象時，應(yīng)及時采取削坡、坡頂卸荷、坡腳壓載或其他有效措施。 [案例IK413022] 1．背景 某市政工程基礎(chǔ)采用明挖基坑施工，基坑挖深為5．5m，地下水在地面以下1．5m。某公司承包了該工程，由于在市區(qū)，現(xiàn)場場地狹小，項目負責(zé)人(經(jīng)理)決定把鋼材堆放在基坑坑頂附近；為便于出土，把開挖的棄土先堆放在基坑北側(cè)坑頂，然后再裝入自卸汽車運出。但施