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1、地铁车站暗挖施工技术pba工法 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望“PBA”洞桩法原理“PBA”“PBA”洞桩法的原理就是将传统的地面框架结构施洞桩法的原理就是将传统的地面框架结构施工方法工方法(即在地面先做基坑围护桩即在地面先做基坑围护桩,然后从上向下进然后从上向下进行基坑土方开挖行基坑土方开挖,必要时加撑防止基坑变形必要时加撑防止基坑变形,开挖到开挖到底后从下向上施工框架结构底后从下向上施工框架结构)和暗挖法进行有机结和暗挖法进行有机结合合,即在地
2、面上不具备施工基坑围护结构条件时即在地面上不具备施工基坑围护结构条件时,改改在地下提前暗挖好的导洞内施作围护边桩、中柱、在地下提前暗挖好的导洞内施作围护边桩、中柱、底梁和顶梁、顶拱，共同构成桩、梁、拱支撑框底梁和顶梁、顶拱，共同构成桩、梁、拱支撑框架体系架体系,承受施工过程的外部荷载承受施工过程的外部荷载,然后在顶拱和边然后在顶拱和边桩的保护下桩的保护下,逐层向下开挖土体逐层向下开挖土体,施工内部结构施工内部结构,最最终形成由外层边桩及顶拱初期支护和内层二次衬终形成由外层边桩及顶拱初期支护和内层二次衬砌组合而成的永久承载体系。砌组合而成的永久承载体系。(PBA PBA 即为桩即为桩即为桩即为桩
3、PilePile、梁、梁、梁、梁BeamBeam、拱、拱、拱、拱Arc Arc 三个英文字母的简三个英文字母的简三个英文字母的简三个英文字母的简称称称称)PBA工法工艺特点(1)(1)由于采用暗挖法施工由于采用暗挖法施工,对地面和周边环境影响较小对地面和周边环境影响较小,适用适用于受环境条件限制无法进行明挖施工的地下结构工程。于受环境条件限制无法进行明挖施工的地下结构工程。(2)(2)本工艺所引起的地面沉降变形相对较小本工艺所引起的地面沉降变形相对较小,对保护暗挖结对保护暗挖结构附近的地下构筑物构附近的地下构筑物(桥桩、管线等桥桩、管线等)和周边建筑物的安全和周边建筑物的安全有利。有利。(3)
4、(3)与其他大跨度暗挖工艺与其他大跨度暗挖工艺(如中洞法、如中洞法、CRDCRD法等法等)相比相比,废废弃工程量相对较少弃工程量相对较少,结构受力条件也好结构受力条件也好,因此本工艺也相对因此本工艺也相对经济。经济。(4)(4)不受结构跨度和层数限制不受结构跨度和层数限制,适用范围较广适用范围较广,特别适合距桥特别适合距桥梁桩基和高层建筑物很近的地下工程的施工。因为边桩本梁桩基和高层建筑物很近的地下工程的施工。因为边桩本身可起到隔离桩的作用身可起到隔离桩的作用,从而达到保护建构物安全的目的。从而达到保护建构物安全的目的。PBA施工工序为保证车站结构施工安全，车站结构必须尽快形成框架。首先施工8
5、个导洞（上4个、下4个），接着在导洞内施工承载结构和传力结构，包括条形基础、边桩、底纵梁、钢管柱、顶纵梁等，然后由上至下逆作车站主体结构，包括拱顶的二次衬砌、站厅层、站台层等，最后进行建筑装修和设备安装的施工。PBA逆作法施工优点：（1 1）步步为营，拱部二衬形成较早，防范了因拱）步步为营，拱部二衬形成较早，防范了因拱部初支不足造成的拱部坍方。部初支不足造成的拱部坍方。（2 2）上部二衬结构施工较早，且二衬结构支承在）上部二衬结构施工较早，且二衬结构支承在两侧围护桩结构上，加强了对初支的支撑作用，两侧围护桩结构上，加强了对初支的支撑作用，减短了上部初支暴露时间，可大大减小地面沉降。减短了上部初
6、支暴露时间，可大大减小地面沉降。（3 3）拱部二衬紧跟，先施工了站厅板结构，增加）拱部二衬紧跟，先施工了站厅板结构，增加了对两侧围护桩的支撑作用，下部开挖施工时可了对两侧围护桩的支撑作用，下部开挖施工时可减少两道临时横撑，减少了工程量，节约了工期。减少两道临时横撑，减少了工程量，节约了工期。（4 4）站厅板结构采用地膜施工，可以大量减少模）站厅板结构采用地膜施工，可以大量减少模板及支撑，极大地减少了工作量并节约了材料。板及支撑，极大地减少了工作量并节约了材料。PBA逆作法施工缺点（1）工序转换复杂，各个工序的衔接和组织要求较高，工期较长。（2）将大跨度结构分割为小断面的洞室是把“双刃剑”，如在
7、暗挖施工过程中对各个过程的连接控制不到位或方法不当会增加塌方的危险和二次或多次沉降较大的问题。（3）结构施工缝较多，防水及施工缝处理要求高，处理不当易形成渗漏。小导洞施工浅埋暗挖法十八字方针 管超前管超前 严注浆严注浆 短开挖短开挖 强支护强支护 快封闭快封闭 勤量测勤量测十八字方针简介十八字方针简介（1）.管超前：采用超前管棚或超前导管注浆加固地层。（2）.严注浆：在管棚法超前支护后，立即进行压注水泥浆填充砂层孔隙，凝固后砂土胶结成具有一定强度的“结石体”，使周围地层形成一个壳体，增强其自稳能力。每次注浆前对掌子面进行喷混凝土封闭，以防浆液在压力作用下溢出。（3）.短开挖：每次开挖先进行环状
8、开挖，预留核心土，保证每次开挖的榀距不得大于设计标准，当遇到地质突然变差或含水量加大时甚至要加密榀距，必要时停止开挖。（4）.强支护：按照初喷混凝土-架网构格栅-挂钢筋网-再喷混凝土的次序进行初期支护施工，使初期支护具有足够的强度和刚度，尽量减少其变形量，采取加大拱脚办法以减小地基承受的压力。（5）.快封闭：初期支护从上到下及早形成环状结构，是减小地层扰动的重要措施。“随开挖，随支护”，缩短土体开挖后暴露的时间，使初期支护尽早封闭成环，有效的利用土体有限的自立能力。（6）.勤量测：坚持以量测资料进行反馈指导施工，是浅埋暗挖法的基点。地面、地中及地下量测资料每日输入电脑进行信息分析反馈，用以指导
9、施工。开挖要求1、严格按照交底格栅间距进行开挖，不得超挖。2、严格控制台阶长度，台阶控制在35米。3、严格留置核心土，不得为施工方便任意减少核心土，开挖面能够保证安装钢格栅即可。支护要求1、保证格栅的安装质量，首先保证连接板位置螺栓连接（4个都要安上），如连接板位置出现空隙，要用钢筋围焊。2、保证连接筋的长度和焊接质量。3、保证喷射混凝土的厚度。小导管打设要求：1 1、打设孔径稍大于导管直径即可，不可任意扩大、打设孔径稍大于导管直径即可，不可任意扩大孔径。孔径。2 2、打孔决定了小导管打设质量，因此打孔时防止、打孔决定了小导管打设质量，因此打孔时防止左右偏保证孔道向正前方，按照要求的角度打设。
10、左右偏保证孔道向正前方，按照要求的角度打设。3 3、保证小导管的打设长度，不得随意割除小导管，、保证小导管的打设长度，不得随意割除小导管，有特殊情况打不进去的要向现场技术人员报告。有特殊情况打不进去的要向现场技术人员报告。4 4、小导管打设环向间距要均匀、小导管打设环向间距要均匀,尾部要用喷射混尾部要用喷射混凝土封闭。凝土封闭。5 5、小导管打设角度要高于下榀格栅，但要尽量贴、小导管打设角度要高于下榀格栅，但要尽量贴近下榀格栅的顶部。近下榀格栅的顶部。注浆要求1 1、严格按照交底要求配合比配制浆液。、严格按照交底要求配合比配制浆液。2 2、严格按照技术交底要求对每个小导管进行注浆，、严格按照技
11、术交底要求对每个小导管进行注浆，严禁漏注、少注，地质不良时要加大注浆量。严禁漏注、少注，地质不良时要加大注浆量。3 3、如有特殊情况，如串孔，部分导管注不进浆液、如有特殊情况，如串孔，部分导管注不进浆液时要钻孔补打小导管，注浆。时要钻孔补打小导管，注浆。4 4、现场技术人员和工班长要每榀观察地质情况，、现场技术人员和工班长要每榀观察地质情况，发现地质变化要与领导沟通制定方案。发现地质变化要与领导沟通制定方案。5 5、现场技术人员和工班长要每榀开挖时检查注浆、现场技术人员和工班长要每榀开挖时检查注浆效果，效果不好时要封闭掌子面重新加小导管，效果，效果不好时要封闭掌子面重新加小导管，重新注浆。重新
12、注浆。6 6、施工人员和现场技术人员要进行每榀注浆记录。、施工人员和现场技术人员要进行每榀注浆记录。遇到地质不良段的洞内处理方法遇到地质不良段的洞内处理方法1、加密小导管。2、增加注浆量。3、加密格栅。4、半榀开挖。5、停工。以上项目应要报请上级领导研究决定，如遇紧急情况可以先进行后汇报。边桩（人工挖孔桩）施工边桩施工施工原则：平面顺序由内向外，开挖原则为跳孔施工人工挖孔桩施工工艺流程：施工准备测量放线定桩位成孔成孔验收绑扎钢筋浇注混凝土钢管柱施工第一，施工底纵梁时，采用高精度垂准仪、激光第一，施工底纵梁时，采用高精度垂准仪、激光测距仪及前方交汇法，确定钢管柱基础的中心位测距仪及前方交汇法，确
13、定钢管柱基础的中心位置，预埋钢管柱定位杆，安装调平基板。置，预埋钢管柱定位杆，安装调平基板。第二，柱的钢管分节吊装，钢管各节之间采用高第二，柱的钢管分节吊装，钢管各节之间采用高强螺栓连接。柱下端与底纵梁预留调平基板连接，强螺栓连接。柱下端与底纵梁预留调平基板连接，上端用设在柱上的定位器定位。上端用设在柱上的定位器定位。第三，通过投点仪和激光测距仪确认钢管柱的垂第三，通过投点仪和激光测距仪确认钢管柱的垂直度，看柱基的中心和柱的中心是否重合，能否直度，看柱基的中心和柱的中心是否重合，能否达到精度要求。达到精度要求。第四，采用导管灌注泵送混凝土。为确保钢管柱第四，采用导管灌注泵送混凝土。为确保钢管柱
14、混凝土的密实，在混凝土中添加微膨胀剂，严格混凝土的密实，在混凝土中添加微膨胀剂，严格控制水灰比，并加强捣固。控制水灰比，并加强捣固。施工要求：1 1、对钢结构合理分节，在满足导洞内运输和吊装以及保、对钢结构合理分节，在满足导洞内运输和吊装以及保证吊装设备的吊重限制的前提下分节最小。证吊装设备的吊重限制的前提下分节最小。2 2、底纵梁上预埋的钢管柱底部法兰的标高和中心要严格、底纵梁上预埋的钢管柱底部法兰的标高和中心要严格测量和控制，在浇注底纵梁混凝土前要固定牢固。底部法测量和控制，在浇注底纵梁混凝土前要固定牢固。底部法兰预埋螺栓要采用定位钢圈（双法兰）精确固定，以利于兰预埋螺栓要采用定位钢圈（双
15、法兰）精确固定，以利于钢管柱与预埋法兰连接，避免出现割除螺栓的现象，影响钢管柱与预埋法兰连接，避免出现割除螺栓的现象，影响钢管柱安装质量。钢管柱安装质量。3 3、钢管柱安装完毕后要在挖孔桩内用型钢进行初步固定，、钢管柱安装完毕后要在挖孔桩内用型钢进行初步固定，然后回填砂并间隔回填然后回填砂并间隔回填C20C20混凝土，保证回填的密实，防混凝土，保证回填的密实，防止钢管柱浇注混凝土和后续的顶纵梁和扣拱施工中桩顶发止钢管柱浇注混凝土和后续的顶纵梁和扣拱施工中桩顶发生位移。生位移。4 4、在初支和二衬扣拱施工过程中，要注意左右对称施工，、在初支和二衬扣拱施工过程中，要注意左右对称施工，防止偏压过大造
16、成钢管柱和顶纵梁移位。防止偏压过大造成钢管柱和顶纵梁移位。扣拱PBA工法扣拱技术PBA工法扣拱分为初支扣拱及二衬扣拱，具体施工方法施工步骤为：导洞内施工边拱格栅分部开挖拱部土体、初支施工（初支扣拱）向下开挖导洞间土体至站厅板设计标高施工站厅板地膜施工站厅板二衬结构拆除导洞结构、施工上部二衬结构（二衬扣拱），扣拱完成。土方开挖土方开挖原则：土方开挖原则：“竖向分层、纵向分段、竖向分层、纵向分段、中间拉槽、随挖随喷中间拉槽、随挖随喷”。中板施工中板及中纵梁采用土模，方法是先挖土至中板底中板及中纵梁采用土模，方法是先挖土至中板底下下12cm左右，并控制挖土标高误差小于左右，并控制挖土标高误差小于2c
17、m，整，整平压实后浇注平压实后浇注C10混凝土垫层，在找平层上放线，混凝土垫层，在找平层上放线，按中纵梁的位置挖出梁的土模，靠土侧砌按中纵梁的位置挖出梁的土模，靠土侧砌12cm厚厚砖墙。在土模表面刷脱模剂砖墙。在土模表面刷脱模剂12遍。遍。侧墙位置按主筋连接接头要求长度尺寸局部挖深，侧墙位置按主筋连接接头要求长度尺寸局部挖深，一般多挖一般多挖1m左右的深土然后用砂回填，侧墙的竖左右的深土然后用砂回填，侧墙的竖向主筋向下插入砂坑槽内，满足下层侧墙竖向主向主筋向下插入砂坑槽内，满足下层侧墙竖向主筋机械连接尺寸要求。在施工下层侧墙时，其竖筋机械连接尺寸要求。在施工下层侧墙时，其竖向主筋与上层预留插筋
18、对齐采用机械接头连接，向主筋与上层预留插筋对齐采用机械接头连接，使得上下层钢筋始终保持垂直一致。使得上下层钢筋始终保持垂直一致。侧墙浇注模板施工时，在侧向堵头模板顶设灌注口，并埋模板施工时，在侧向堵头模板顶设灌注口，并埋设回填注浆管兼作排气管，注浆嘴竖贴上层混凝设回填注浆管兼作排气管，注浆嘴竖贴上层混凝土底面与墙的竖筋焊牢固定。混凝土采用商品混土底面与墙的竖筋焊牢固定。混凝土采用商品混凝土。对于逆筑法混凝土浇注形成的凝土。对于逆筑法混凝土浇注形成的“反缝反缝”，采取在接缝处加塑料注浆管，待混凝土浇注完成采取在接缝处加塑料注浆管，待混凝土浇注完成未终凝前注水泥浆填充；另外待二次浇注混凝土未终凝前
19、注水泥浆填充；另外待二次浇注混凝土达到设计强度后，利用已埋设注浆管，进行以环达到设计强度后，利用已埋设注浆管，进行以环氧树脂为主要成分的高压注浆，使上下混凝土粘氧树脂为主要成分的高压注浆，使上下混凝土粘结成整体。经高压注浆后，浆液不仅注满水平施结成整体。经高压注浆后，浆液不仅注满水平施工缝隙，而且从上下层混凝土的裂隙毛细孔冒出工缝隙，而且从上下层混凝土的裂隙毛细孔冒出来，则表明注浆处理成功。来，则表明注浆处理成功。防水施工防水防水施工主要内容：防水施工主要内容：1 1、砼垫层施工、砼垫层施工：根据图纸要求喷射砼垫层，要：根据图纸要求喷射砼垫层，要求处理过后的基面上不得有尖锐的毛刺部位，如求处理
20、过后的基面上不得有尖锐的毛刺部位，如石子，钢筋头等硬物，对于不能切除的金属构件，石子，钢筋头等硬物，对于不能切除的金属构件，必须采用喷砼或砂浆将其覆盖处，其圆弧半径必须采用喷砼或砂浆将其覆盖处，其圆弧半径R R大于大于20cm20cm在阴阳角和棱角部位，须用砂浆抹成在阴阳角和棱角部位，须用砂浆抹成5cm5cm5cm5cm倒倒角角 2 2、铺设土工布缓冲层、铺设土工布缓冲层：搭接宽度为：搭接宽度为5cm5cm左右，左右，搭接部分用热风焊枪点焊连接即可，缓冲层铺设搭接部分用热风焊枪点焊连接即可，缓冲层铺设时要与基面密贴，不得拉得过紧或起大包，以免时要与基面密贴，不得拉得过紧或起大包，以免影响防水板
21、的铺设影响防水板的铺设 3、铺设PVC防水板及焊接：防水板空铺在土工布上，应平整顺直、不得扭曲。防水板空铺在土工布上，应平整顺直、不得扭曲。应横向布置，以尽量减少接头。所有施工缝部位应横向布置，以尽量减少接头。所有施工缝部位的防水板预留长度均超过预留搭接钢筋顶端最少的防水板预留长度均超过预留搭接钢筋顶端最少40cm40cm，也可将预留部分卷起后固定，并注意保护。，也可将预留部分卷起后固定，并注意保护。防水板采用热熔法手工焊接在塑料圆垫片上，焊防水板采用热熔法手工焊接在塑料圆垫片上，焊接牢固可靠，避免浇筑和振捣混凝土时防水板脱接牢固可靠，避免浇筑和振捣混凝土时防水板脱落。落。铺设好的防水板应与基
22、面凹凸起伏一致，保持自铺设好的防水板应与基面凹凸起伏一致，保持自然、平整、伏贴，以免影响灌注混凝土的尺寸或然、平整、伏贴，以免影响灌注混凝土的尺寸或使防水板脱离圆垫片。使防水板脱离圆垫片。防水板之间接缝采用双焊缝进行热熔焊接，搭接防水板之间接缝采用双焊缝进行热熔焊接，搭接宽度宽度10cm10cm。焊接完毕后采用检漏器进行充气检测，。焊接完毕后采用检漏器进行充气检测，充气压力为充气压力为0.25Mpa0.25Mpa，保持该压力不少于，保持该压力不少于1515分钟，分钟，允许压力下降允许压力下降10%10%。如压力持续下降，应查出漏。如压力持续下降，应查出漏气部位并对漏气部位进行全面的手工补焊。气
23、部位并对漏气部位进行全面的手工补焊。施工缝施工施工缝对于分段浇筑所形成的施工缝下面介绍一种处理方法：双道遇水膨胀嵌缝胶与预埋注浆管的处理方法施工方法及要求：施工方法及要求：粘贴嵌缝胶的施工缝表面需要先凿毛粘贴嵌缝胶的施工缝表面需要先凿毛,将疏将疏松、起皮、浮灰等凿除并清理干净松、起皮、浮灰等凿除并清理干净,使施工缝表面使施工缝表面坚实、基本平整、干燥、无污物。坚实、基本平整、干燥、无污物。遇水膨胀嵌缝胶应具有缓胀性能遇水膨胀嵌缝胶应具有缓胀性能,属不定型属不定型产品产品,挤出后固化成型挤出后固化成型,成型后的宽度为成型后的宽度为1520mm,1520mm,高度为高度为810mm,810mm,采
24、用专用注胶器均匀挤出粘结在采用专用注胶器均匀挤出粘结在施工缝表面施工缝表面,粘贴部位为结构中线两侧各粘贴部位为结构中线两侧各10cm10cm位位置。置。嵌缝胶粘贴完毕后嵌缝胶粘贴完毕后,应尽量避免雨天和施工应尽量避免雨天和施工过程中遇水过程中遇水,否则提前膨胀后会导致嵌缝胶的止水否则提前膨胀后会导致嵌缝胶的止水能力下降。能力下降。注浆管采用专用扣件固定在施工缝表面结构中线上注浆管采用专用扣件固定在施工缝表面结构中线上,固定间距一般控制在固定间距一般控制在4050cm,4050cm,沿施工缝通长设置。注浆沿施工缝通长设置。注浆管采用搭接法进行连接管采用搭接法进行连接,有效搭接长度不小于有效搭接长
25、度不小于2cm(2cm(即出浆即出浆段的有效搭接长度段的有效搭接长度)。注浆导管的开孔部位应做好临时封堵注浆导管的开孔部位应做好临时封堵,避免浇筑混凝土避免浇筑混凝土时杂物进入堵塞导管。注浆材料一般为聚氨酯浆液或丙烯时杂物进入堵塞导管。注浆材料一般为聚氨酯浆液或丙烯酸树脂浆液酸树脂浆液,采用高固含量的聚氨酯浆液采用高固含量的聚氨酯浆液(厂家提供厂家提供)。注浆。注浆压力应根据注浆管材料供应商推荐压力以及现场渗漏水量、压力应根据注浆管材料供应商推荐压力以及现场渗漏水量、裂缝大小确定裂缝大小确定,但应注意注浆压力不得对二次衬砌混凝土造但应注意注浆压力不得对二次衬砌混凝土造成破坏。一般注浆压力控制在
26、成破坏。一般注浆压力控制在0.32.0MPa0.32.0MPa。预埋注浆管。预埋注浆管的注浆时间一般应控制在结构全部完工的注浆时间一般应控制在结构全部完工,停止降水后。当施停止降水后。当施工缝出现渗漏水时再进行注浆修补工缝出现渗漏水时再进行注浆修补,不在工程进行当中进行不在工程进行当中进行注浆。注浆。注浆导管应在结构内的钢筋内穿行一段距离后再引注浆导管应在结构内的钢筋内穿行一段距离后再引出结构表面出结构表面,引出位置应距施工缝不小于引出位置应距施工缝不小于20cm20cm间距。不必间距。不必直接穿过背水面嵌缝胶直接引出。以免影响嵌缝胶的防水直接穿过背水面嵌缝胶直接引出。以免影响嵌缝胶的防水密封效果。密封效果。