地铁施工工艺

随着城市建设的快速发展，便利的交通标志着城市进入快速发展的重要因素之一。地铁建设更与时具进。地铁施工工艺也相对提高进步，在施工中首先要对工程概况有充分的了解，包括地下障碍等重要地情地势。

一、在站台、站厅与地面之间设有楼梯、电梯连通

基坑围护结构采用钻孔灌注桩和水泥搅拌桩止水帷幕，基坑内设钢支撑系统，并在新旧结构相连处采用高压旋喷桩处理。在主体结构的底板、侧墙、顶板上均作防水处理，对施工缝、后浇带等特殊部位也做防水处理。此外，为防止混凝土收缩开裂，在主体结构的某些部位设置补偿收缩后浇膨胀混凝土。

车站内在左右两条线路中间设置立柱进行支撑，并在主体结构底板设置抗拔桩，车站设置风道，各种水电管线，建有各种机房、泵房、配电室等设施，在区间内建有人防工程。

车站结构采用明挖顺作法施工，由于车站周围多为旧建筑物，在正式施工前，先对周围建筑物、管线等进行加固、迁移和检测工作。

二、施工技术难点

1）基坑开挖拆除旧结构物爆破的控制、防震技术运用。

2）车站连续墙与内衬结构墙、板复合面的施工技术处理。

3）结构自防水和防水层施工缝、变形缝施工。

4）对周边建筑物的变化状态监测及保护。

三、钻孔桩施工方法

本地区地质情况为第四系全新统上部陆相层，第一海相层，主要岩性为粘土、粉质粘土、粉土、粉砂。围岩分类为Ⅰ~Ⅱ类。根据地质情况和市政府有关环保要求，我公司拟采用BG15液压旋挖钻机钻孔，泥浆护壁，导管法灌注水下混凝土。

1.成孔施工方法

1）施工场地准备

施工前修建必要的临时道路满足钻机等设备进场、设置泥浆池、同时对场地内杂物清除干净，并平整、压实，以防钻机发生不均匀沉陷。

2）护筒埋设

根据测量确定的桩位，准确稳固埋设护筒。 在护筒顶部开设2个溢浆口，高出地面20cm。护筒采用挖埋式方法埋设，用桩位定位器保证护筒中心与桩位中心一致，偏差不大于20mm。护筒底部埋至地下水位以下30cm，且护筒内泥浆面水位应高出自然水位2m以上，确保孔壁不坍塌，护筒外侧用粘土回填密实。

3）钻孔

桩身的垂直度要求在1/200，故钻机就位时保持底座平稳，以保证不发生倾斜位移。钻头中心采用桩定位器对准桩位。利用双向调节标尺或线坠调整钻杆垂直，钻杆位置偏差不大于20mm。开钻前钻机应先慢速旋转下放 ，轻压慢转待钻头正常工作后逐渐加大转速和钻压，进入正常钻进。为保证钻孔的垂直度，在钻进过程中随时注意钻机导向装置，钻孔过程中发生斜孔、弯孔、缩孔、塌孔或沿护筒周围冒浆以及地面沉陷时，应停止钻进，采取以下措施：

①当钻孔倾斜时，可往复扫孔修正；倾斜过大时，填入粘土至偏孔处上部0.5m重新钻进；

②在成孔过程中或成孔后孔壁坍塌，轻度塌孔应加大泥浆密度度和提高水位；严重塌孔应投入粘土泥膏，待孔壁稳定后再采用低速钻进；

③钻孔漏浆可适当加稠泥浆或倒入粘土，慢速转动；护筒周围及底部接缝用土回填密度实，适当控制孔内水头高度，不要使压力过大。

4）泥浆护壁

为了确保钻孔质量、钻孔时选用使用效果较好的膨润土作为制备泥浆的材料，为提高泥浆的粘度和屈服值，提高护壁的形成能力，维护孔槽壁的稳定性。

5）清孔

钻到设计标高后即开始清孔作业，采用钻机自有的钻斗掏渣 ，排渣时必须及时向孔内补充泥浆，以防止孔内坍塌，同时掏渣时注意提升速度不能过快，以防止由于钻斗的抽吸作用，造成孔壁的坍塌。 清孔完毕时要达到如下标准：泥浆比重在1.10～1.15之间，含砂率在8%以内，粘度为18～20s，沉淀层厚度不大于15cm。清孔完毕后用检测笼测量孔径与垂直度，桩径应不小于30mm，不大于50mm，垂直度偏差不大于0.5%，如不合格应汇同监理工程师进行处理(洗孔或回填重钻)。

6）钢筋笼加工、运输及吊放

由于桩长较短， 钢筋笼一次成型吊装入孔，不在孔口接长钢筋笼。 为防止钢筋笼在起吊、安装过程中变形，在钢筋笼上布置环形加强箍筋，直径为φ12，间距2m左右。钢筋笼上设置保护层定位器，可采用混凝土环，沿钢筋笼周围均布3~4个，纵向间距4~6m。混凝土环穿在加强箍筋上。

钢筋笼起吊、运输及安装过程中应采取笼内绑缚杉篙措施防止变形，吊点宜设在加强箍筋部位。钢筋笼安装入孔时，应保持垂直状态，对准孔位徐徐轻放，避免碰撞孔壁，下笼中若遇阻碍不得强行下放，应查明原因酌情处理后再继续下笼。钢筋笼全部入孔后检查安装位置，确认符合要求后，将钢筋笼用吊筋进行固定，以使钢筋笼定位，避免灌注混凝土时钢筋笼上浮。

7）灌注水下砼

用φ250mm孔径的导管，隔水栓采用篮球胆，导管使用过程中定期进行水密性试验。导管接头用高强螺栓连接。首批砼量在2.0m3以上，以保证首灌混凝土在导管底部有100cm以上的埋深，灌注过程中保证导管埋深在2.0～6.0m之间，在钢筋笼底部埋深小于2.0m之前控制砼面上升速度和导管埋深不超过3.0m，避免发生浮笼。钻孔桩灌注时要连续灌注，防止间断造成断桩事故。

灌注水下砼时对新拌砼要求较高，施工中派专人进行进货检验，新拌砼的坍落度应在18~20cm之间，不离析，保水性好。做好砼运输车的调度工作，保持灌注连续性，不因运输车的问题出现停歇。灌注期间派专人进行相关的技术工作，根据进度的情况适时测量砼面高程，计算埋管深度，指示提导管、拆导管等工作，同时作好试件提取，新拌砼和易性试验等。

8）桩头处理及桩身质量检查

灌注孔桩时，砼面的高程应比设计高程高出80cm左右，灌注完毕后即可抽掉泥浆，挖除桩顶浮浆，但必须留下20cm左右等砼完全凝固后再进行凿除，以保证不扰动桩顶砼。凿除桩头过程中，必须凿到合格砼。

成桩后施工承台前对孔桩进行一次无损检测，以便对孔桩的成桩质量做到心中有数，对有质量疑问的孔桩进行处理。

2、钻孔桩施工技术措施

（1）钻孔时，为保持孔壁稳定，防止坍孔，应选好护壁泥浆，粘度和密度必须符合要求；护筒要埋深、埋牢、埋正，护筒底部与周围要用粘土夯实，防止外部水渗入孔内；开孔时保持钻具与护筒同心，防止钻具撞击护筒；在松散的粘砂土层钻进时，应适当控制钻进速度，不宜过快；终孔后，清孔和作灌注混凝土的准备时，仍应保持足够的补水量，保持孔内有一定的水位，并尽量缩短成孔后间歇和浇筑混凝土时间。

（2） 为防止偏孔，施工前要做好场地平整、碾实工作；钻机安置就位要平整、稳固，钻架要垂直；同时注意下好护筒，选用性能好的泥浆；钻具要保持垂直度、刚度、同心度，防止钻机跳动、钻杆晃动。

（3）为了保证钢筋笼安放位置正确，作到不上浮、不偏，吊放时要用2根50mm钢管将钢筋笼吊环叉住、卡牢；在钢筋笼四周上下应采取捆扎混凝土块导正措施；在混凝土灌注到钢筋笼下部时，应放慢浇灌速度，待混凝土进入钢筋笼2m后，再加快灌注速度，以保证钢筋笼轴线与钻孔轴线一致。

（4）桩混凝土灌注应选用合适的坍落度， 保证灌注顺利连续进行和混凝土的灌注质量。

五、主体结构施工方法及施工工艺

1、主体结构工程概况

地铁主体采用双层双柱三跨钢筋混凝土框架结构，车站主要结构受力体系由侧墙、立柱、中墙、梁和板等组成。在板和梁、板和墙的交界处设置受力斜托。

围护墙表面挂钢筋网喷50mm混凝土，主体结构采用全包防水层防水。若地下水位高，为了提高车站主体结构抗浮安全系数，在柱、墙下设置φ1200的钻孔灌注抗拔桩。

2、接地网施工

接地网由垂直接地体和水平接地体组成。

（1）在土方挖至设计标高后，人工平整场地，测放出接地网垂直接地体的位置，用直径为100的地质钻机按设计要求的深度和位置成孔。将事先焊接好的铜管插入孔内，铜管周边施放精电200-K降阻剂。施工按GB50169-92《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》执行。

（2）在基坑上测放出接地网水平接地体的位置，人工开挖网沟,沟深不小于0.6 m，水平接地体在沟内焊接成形，然后与垂直接地体焊接，最后在设计位置焊上接地引出线，接地引出线要求引出车站底板500mm。

（3）垂直接地体与水平接地体周边施放精电200-K降阻剂，对于水平均压带不施放降阻剂，降阻剂的使用依照厂家指导进行。用于制作水平接地体的扁铜材料长度不小于10米，用于制作垂直接地体的铜管材料的长度不小于3米。每段基坑的接地网埋设时要留有足够的搭接长度，长度不小于15cm。外圈水平接地体、接地引出线及连接两者的水平均压带，其本身及相互间的连接采用放热焊接。其它水平均压带的对接、水平接地体的交叉、外圈水平接地体与垂直接地体的连接、垂直接地体的对接，采用普通铜焊，必须保证牢固、无虚焊。水平接地网敷设好后用与底板垫层同标号混凝土填实。