地铁半铺盖施工工法

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地铁车站半铺盖施工工法1前言随着现代城市的发展,充分利用地下空间的要求在不断提高，现阶段我国正进入大规模地开展城市市政工程建设的高潮，如果能将明挖法和暗挖法的优势结合起来施工地铁车站，使之成为一种综合而独特的施工方法，将会既降低工程成本、提高施工速度、缓解交通压力，又能适应目前国内施工队伍的技术水平和城市地铁建设的客观需要。在常州地铁文化宫站施工中采用了半铺盖明挖法施工,车站东侧、和平路延陵路路口、和平路罗汉路路口采用400mm厚铺盖板,铺盖板一侧与1000mm厚地连墙冠梁连接，一侧与横向支撑连接，纵向盖板梁下每8m设置一道型钢格构柱中间桩,形成半铺盖体系。2工法特点2.1文化宫站地质水文条件十分复杂，基坑深度大，周边环境要求高,基坑围护采用1000mm地下连续墙，其刚度大，止水效果好，是围护结构中最强的支护型式.2.2中间桩采用钻孔灌注桩，能适应各种复杂地质,成孔时间短，效率高，且能灵活施工，受场地限制小。2。3支撑体系采用4道钢支撑及2道混凝土支撑，保证了整个铺盖板体系的稳定性。2.4半铺盖法修建地铁车站,投资成本较低,速度适中，机械化程度也较好，最重要的是其可以有效满足周边环境与交通的需要.2.5相对于明挖法，减少了扬尘污染和环境、交通的影响。相对于暗挖法，减少了大量的支撑及工序，施工难度小，节约了材料、时间和施工费用。3适用范围24

13.1适用于城市中心交通压力较大的地铁车站施工。4工艺原理半铺盖法是利用地连墙及钢格构柱中间桩作为基础，上方采用第一道混凝土支撑及冠梁、盖板梁在车站一侧形成钢筋混凝土板面,下方采用4道钢支撑及一道混凝土支撑来减小地连墙变形,格构柱之间采用钢系杆连接，增强整体稳定性,以满足施工及交通需要。中间桩为整体铺盖体系的主要受压构件，采用强轴方向垂直于车站长度方向，纵向间距8m.力的传递方式由上部铺盖板传递到盖板梁，再由盖板梁及梁支撑传递到中间桩。半铺盖示意及效果图见图4。1-1、4.1—2.图4。1-1半铺盖示意图24

2图4。1—2半铺盖效果图5施工工艺流程及操作要点整个铺盖板体系分为围护结构地连墙，中间桩,盖板及盖板梁，支撑四大部分。5.1施工工艺流程图见图5.1—1。地连墙施工中间桩及格构柱施工冠梁及盖板梁施工地连墙超灌砼破除及格构柱顶预埋件焊接铺盖板施工盖板路面施工、沥青摊铺盖板道路开放基坑开挖钢系杆、钢支撑架设混凝土支撑施工第一道混凝土支撑24

3铺盖板钢筋制作铺盖板钢筋绑扎图5。1-1施工工艺流程图5。2施工要点5.2。1维护结构地连墙施工文化宫站位于常州市中心,地质条件复杂,地下水系丰富，采用刚度大，止水效果好的地下连续墙作为围护结构。5。2。1。1槽段开挖1.槽段开挖施工，先在导墙顶划线分段，根据接头类型及施工经验决定幅端超挖值。2。24

4挖槽时成槽机就位，抓斗中心线与导墙中心线重合,抓斗一端紧靠划线位置，并保证成槽机平稳，导板面调整到能自然入槽。待挖深超过导墙底以下一斗后再往导墙内输送泥浆，随挖随注入泥浆，使泥浆面与导墙顶保持0。3~0。5m的距离。在2.5m的挖掘范围内，不准移动机位，不宜更换司机,随时进行纠偏，以保证垂直精度.图5。2。1—1　单元槽段成槽顺序3。单元槽段成槽顺序为先两端后中间,如图5.2.1-1所示。4.挖到标高以上0.5m时停挖，换孔开挖,最后用抓斗扫孔清除槽底残渣时再将多余土挖除。5。槽底挖完后应量测深度，并用超声波测量仪测垂直精度及轴向成槽宽度，确保钢筋笼顺利插入。6.开挖采用液压挖槽机，因它装有纠偏装置,司机只要认真操作及时纠偏,一般不易挖偏.如万一发生挖偏应及早纠正，纠正办法：在抓斗外侧面加焊“╥"型利刀将外槽壁外侧逐步刮直，并延伸到所需修直部以下一个导板抓斗高度，然后拆除刮刀,继续下挖施工.7。清底、置换泥浆用抓斗扫孔、清底，然后进行槽内泥浆取样测试。当泥浆指标不符合规定时,用潜水泥浆泵放在槽底以上0.5m处将泥浆换出,另用新泥浆注入槽中,换浆过程中始终保持泥浆液面高度，直至泥浆指标符合规定为止。5.2.1.2钢筋笼制作24

51.钢筋笼按设计要求提前加工，钢筋笼的制作在满足设计及规范要求的同时，要充分考虑钢筋笼起吊所需的刚度以及水下混凝土浇筑。2.为防止起吊中变形,在笼内加设纵向通长剪力筋，形成纵向桁架。并对节点进行加强,以增强钢筋笼的整体刚度。按照放样图留出混凝土导管下放位置留出足够的空间。通道内净尺寸要比导管外径大100mm以上。导管导向钢筋要焊接牢固，接头处平滑过渡.制作场要平整，规矩，要预先制作规范的制作台。图5.2。1-2　钢筋笼制作平台及保护层垫板示意图3。为保证钢筋保护层厚度，应在钢筋笼上加焊垫块，垫块与槽壁间留有20～30mm空隙。垫块按纵向4m、横向2m间距焊于钢筋笼上.4。为了保证钢筋笼的整体外形及焊接刚度，在平整的制作台上成形，钢筋笼除四周二道钢筋交叉点需全部点焊外，其余50％交叉点点焊，成形时结扎铁丝应全部拆除.5.2。1。3钢筋笼的吊装1.钢筋笼采用两个吊车同时起吊。吊具和两根起重索将钢筋笼从地面平放吊起一定高度后，再起升主吊索,下放副吊索,到垂直时，用主吊车将钢筋笼向槽段内放下，达到深度后固定在导墙上.起吊方式见图5.2.1—3。2.笼体下放后禁止再上提，因为这样可能使插入筋开脱翘起，再下入时易插入壁面，造成钢筋笼下放困难，笼体顶压到锁口管上，提拔锁口管困难.24

611-铁扁担2-钢筋笼图5.2.1-3钢筋笼加固与起吊225。2.1.4砼浇筑1。砼配合比的设计除满足设计强度要求外,还应考虑导管法在泥浆中浇筑砼的施工特点（要求砼和易性好、流动性大、有一定缓凝性）和对砼强度的影响.砼初凝时间应满足浇筑和接头施工工艺要求，一般宜低于3～4h。如运输距离过远，一般宜在砼中掺加木钙减水剂，可减小水灰比，增大流动度，减少离析，防止导管堵塞，并延缓初凝时间，降低浇筑强度。2.浇筑砼采用汽车泵直接送入下料漏斗，通过提升导管进行水下砼浇筑。采用双导管灌注砼，导管间距一般在3m以下，最大不得超过4m，同时距槽段端部不得超过1。5m。接头先在地面组装成2~3节一段,用吊车吊入槽孔接连,导管的下口至槽底间距，一般取300～500mm。3。24

7浇筑过程中,砼导管应埋入砼中2～4m，最小埋深不得小于1.5m，最大不宜大于6m。导管随浇筑随提升。5.2.2中间桩施工中间桩为1000mm钻孔灌注桩，采用旋挖钻成孔，分两部分结构组成，上部结构为钢格构柱，下部结构为钻孔灌注桩基础.工艺流程图见图5.2.2-1.施工准备桩位放线埋设护筒钻机就位钻进、掏碴清孔成孔检查安放钢筋骨架及格构柱下导管灌注混凝土前准备工作钻机移位灌注架就位灌注水下混凝土灌注架移位拆、拔护筒制泥浆泥浆净化测量孔深、斜度、直径组装灌注架制作混凝土试件配制混凝土测回淤钢筋骨架制作安装清孔设备向孔内注水及粘土桩位复测试件养护孔口回填24

8图5.2.2-1桩基施工工艺流程图5.2.3冠梁及盖板梁施工5.2。3.1超灌破除1.地连墙采用人工破除墙顶砼浮浆及超灌部分,保证凿除面平直，控制好标高,不得少凿或多凿，不得使用大型机械进行破除,以免振动造成墙缝漏水及预埋锚筋破坏,冠梁开挖至低于梁底标高100mm，过程中应注意坑底标高,避免超挖.2.格构柱挖出后，按照图纸复核其顶标高,切割超出部分后，格构柱顶部加焊预埋件,保证焊接质量对铺盖板完成后车辆通行的安全性起到关键作用。3.超灌砼凿除后，对钢筋进行必要的处理，如调直、接长（采用单面焊连接，焊缝长度满足规范要求）等，保证地连墙主筋与冠梁的锚固长度不小于设计要求。预埋件详图及地连墙破除，梁垫层浇筑见图5。2。3-1、5.2.3—2、5。2。3—3.24

9图5.2。3—1预埋件详图图5。2.3-2地连墙超灌砼破除图5。2.3-3梁垫层浇筑5。2.3。2钢筋绑扎1.钢筋按数量设计参数进行下料,现场下料加工、下料时要考虑钢筋接头的错开尺寸不得小于35d且不小于500mm.由于地连墙整体外扩150mm，相应连接构件的钢筋在下料时应相应延长150mm。2。钢筋绑扎前应清点数量、类别、型号、直径等,同时应检查地连墙主筋是否调直.铺盖钢筋绑扎时要用砂浆垫块做好支垫，垫块间距为1。0m左右，并与钢筋固定牢固。24

103。主筋的接头采用机械连接，受力钢筋的接头位置应按要求错开。梁底主筋接头设在支座或其邻近1/3跨度内，梁面筋钢筋接头设在跨中1/3跨度范围内.铺盖板下部钢筋接头设在支座或其邻近1/4跨度内,上部筋钢筋接头设在跨中1/2跨度范围内。4.每段铺盖结构与其接头部分的冠梁整体施作，铺盖横向钢筋锚入冠梁长度不小35d。十字交叉钢筋采用绑扎，不得出现变形、松脱等现象，箍筋位置要正确并垂直于主筋，双肢箍弯钩处沿主筋方向错开设置、单肢箍筋采用梅花型布置。梁、板钢筋绑扎见图5。2.3—4，5.2.3—5。图5。2.3-4梁钢筋绑扎24

11图5.2.3-5板钢筋绑5.2.3.3砖模砌筑1。垫层、砖胎膜与铺盖板砼构件接触面应铺设油毡，以利于基坑开挖时垫层、砖胎膜与砼构件的剥离，保证车站主体施工时的安全。2。梁侧合模前，钢筋应通过验收，盖板梁及铺盖板钢筋底下均需放置垫块,保证构件的保护层厚度达到要求。砖胎膜厚240mm，梁侧模与梁基坑壁间采用土方回填分层夯实。3.砖胎膜转角处采取加固措施，防止转角处开裂,现场搅拌砂浆水泥时应在搅拌棚内进行,避免扬尘过大，污染环境.4。砖胎膜砌筑时应避免砂浆、木屑进入梁内，砌筑时梁侧可采用塑料薄膜进行保护阻隔。砖模砌筑，土方回填及盖板板垫层浇筑见图5。2—6,5.2—7,5。2-8。图5.2.3—6砖模砌筑24

12图5.2.3—7土方回填图5.2.3-8盖板板垫层浇筑5.2.3.4混凝土浇筑1。混凝土浇筑前对铺设油毡、钢筋进行检查,清除模板内杂物。2。铺盖梁板与冠梁相交节点处必须同步现浇，确保无冷缝。3.混凝土采用C30商品混凝土,采用汽车泵进行浇筑，每次混凝土浇筑时按规范要求制作砼抗压试块并做好标养和同条件养护.为确保砼的质量，必须对砼的坍落度进行测试，开始浇捣时应每车测试,稳定后抽查测试。4。24

13混凝土捣固采用插入式捣固方法，梁混凝土分层浇注,分层厚度不超过0。3m，先浇筑梁，当梁混凝土面上升至铺盖板底标高时，与铺盖板整体浇筑。5.混凝土应在浇筑完毕后的12h以内对混凝土用土工布加以覆盖并保湿养护。混凝土浇筑见图5。2。3—9。图5。2。3—9混凝土浇筑5.2.3.5沥青路面铺设1.为顺接旧路面，需将原路面周边切割凿除，边角砼找平层后，重新铺设沥青。2.沥青混凝土料的压实，根据不同的料温按初压、复压、终压（包括成型)三个阶段进行。设专人检测沥青混合料温度和指挥碾压机械，初压在混合料摊铺后较高温度进行,低速前进不得产生推移、发裂,压路机由低向高碾压。相邻碾压带重叠1/3~1/2轮宽，压完全幅为一遍；初压后检查平整度、路拱，必要时予以适当修整；碾压时将驱动轮面向摊铺机，碾压路线及碾压方向禁止突然改变而导致混合料产生推移；复压紧接在初压后进行，相邻碾压带重叠宽度为10～20cm.振动压路机倒车时先停止振动，并在向另一方向运动后再开始振动,以避免混合料形成鼓包；终压紧接在复压后进行，应碾压至表面无轮迹为止；碾压过程中应安排专人进行温度检测,初压、复压、终压温度应符合规范要求。24

14沥青铺设见图5。2.3-10.图5。2。3—10沥青铺设5。2.4钢支撑及砼支撑施工车站共设置2道混凝土支撑及4道钢支撑,减少基坑及地墙变形，相邻格构柱之间采用钢系杆连接，保证铺盖板系统的整体稳定性。第一、四道为混凝土支撑，其余为φ609钢支撑，为加强基坑稳定性，南北端头更采用了φ800的钢支撑，过程中需注意以下几点：1.支撑材料符合设计要求，支撑进行预拼装,保证支撑顺直,控制支撑安装轴线偏差，防止支撑挠曲变形；2.对施加预应力的油泵装置要进行检查，使之运行正常.同时要与监测单位的轴力计核对“归零”,确保两个数据相互对应，准确无误；3.支撑及时安装施加预应力，严格控制焊接及安装质量；支撑端头用细石混凝土将空隙塞紧，防止由于点接触而造成支撑失稳；4.支撑与纵向系梁间应预留空隙，用木楔塞死,使上下有一定自由度，防止由于立柱隆起导致支撑失稳。同时应加强观测,立柱隆起异常时，及时采取措施;24

155.及时复加支撑轴力,当第三道支撑以下每道支撑架设后均应对以上各道支撑按设计复加预应力；当支撑的轴力损失较大时,须复加预应力；当墙体水平位移超过警戒值时，可适当增加预应力以控制变形,但必须在设计允许的安全范围内；7.制定安全措施,防止挖土、吊装作业撞击支撑;8。支撑拆除时，应严格按照设计工况进行；9。超宽基坑的支撑，预应力损失大，采取双活络头措施.6材料与设备6.1主要材料及设备表见表6。1—1、6。1-2.主要材料计划表表6.1—1序号名称规格、型号单位备注1钢筋HPB300、HRB335、HRB400T2砼C30m33标准砖240mm×115mm×53mm块4钢支撑Φ609*16根主要施工机械表表6.1-2序号名称规格、型号单位数量备注1混凝土插入式振动器FRZ-50套52电焊机ZX7400台23钢筋套丝机HGS—40台24钢筋切断机GQ50台224

165砂轮机S1M-FF03-100A台16钢筋切割机J3G2—400台27钢筋弯曲机GW—40台27质量控制7。1执行标准7。1。1地连墙、中间桩、铺盖板梁、板施工质量应符合《地下铁道工程施工及验收规范》。7.1.2地连墙、中间桩、铺盖板梁、板混凝土施工质量应符合《混凝土结构工程施工质量验收规范》.7.2质量要求7。2.1质量验收标准见下表项目序号检查项目允许偏差或允许值检查方法单位数值主控项目1混凝凝土强度设计要求查试件记录或取芯试压2受力钢筋的品种、级别、规格和数量设计要求现场取样送检一般项目1钢筋加工的形状、尺寸受力钢筋顺长度方向全长的净尺寸mm±10用钢尺量箍筋内净尺寸mm±52长mm±10用钢尺量24

17钢筋安装位置允许偏差绑扎钢筋骨架宽、高mm±10受力钢筋间距mm±10用钢尺量保护层厚度mm±5箍筋、横向钢筋间距㎜±10用钢尺量3模板安装允许偏差轴线位置mm≤5全站仪相邻两板表面高低差mm≤2水准仪表面平整度(mm）mm≤5水准仪4混凝土坍落度㎜140～180坍落度测定器项目允许偏差项目允许偏差钢支撑轴线竖向偏差±30mm支撑的挠曲度≤1/1000支撑曲线水平向偏差±30mm支撑于立柱的偏差±30mm支撑两端的标高差≤20mm支撑两端的水平差支撑长度1/6007.2。2关键工序质量要求1。加强施工过程管理及执行力度,确保施工过程质量符合要求。2.严格执行操作规程和质量标准，避免因返工而浪费时间。3。加强过程控制，严把材料关，所有进场材料均需符合相关要求。4.钢筋进场时，按相关要求抽取试件作力学性能检验，基质量必须符合有关标准的规定。24

185.受力钢筋的弯钩和弯折应符合规定要求。6。箍筋弯钩平直部分长度不应小于钢筋直径的10倍。7。钢筋加工的形状、尺寸就符合设计要求。8。钢筋安装时，受力钢筋的品种、级别、规格和数量应符合设计要求。9。钢筋接头宜设置在受力较少处，同一纵向受力钢筋不宜设置两个或两个以上的接头，同一支撑内的受力钢筋接头要错开，接头面积百分率应符合要求。10。砼所用的原材料必须符合施工规范及有关规定，使用前需检测其和易性。11.振捣时，按规定使用和移动振动器，中途停歇后在浇捣时，新旧接缝范围要小振捣,保证给合面均匀.12.砼终凝后立即进行用土工布覆盖并浇水养护,保持砼表面湿润.13。拆模应在砼强度能保证基表面及棱角不受拆模损坏时方能拆除.8安全措施8.1.1认真贯彻:“安全第一、预防为主”的方针，根据工程的特点，组成由安全总监、工地安全员及工地用电负责人参加的安全生产管理网，执行安全生产责任制,明确各级人员的责任，抓好本工程的安全生产工作。8。1。2工程实施前，根据交底内容，对参加本工程施工的全体人员进行安全生产教育，并要求所有作业人员在施工过程中必须严格遵守相关的规定。8.1。3工程实施前，对所有投入本工程施工的机电设备进行全面的安全检查,不符合安全规定的要及时整改完善.8.1.4工程实施过程中，机械设备的操作人员必须持证上岗。熟悉各自岗位的安全生产操作规程，禁止无证、违章操作.8。1.5工程实施过程中，每周召开一次安全例会,检查安全生产措施的落实情况，研究施工中存在的安全隐患,及时补充完善安全措施.24

198.1。6工程实施过程中,经常保养施工机具,保证安全装置灵敏可靠，防护罩完好无损，同时搞好安全用电管理,输电线路、配电箱、漏电开关的选型正确、敷设符合规定要求，电气设备和照明灯具有良好的接地、接零保护.8。1。7现场所有施工用电均配备两级漏电保护,电缆应架空，氧气、乙炔气瓶应布置规范、严禁混合堆放.8。1.8场用电必须实行“一机一闸一保"制，严禁一个开关控制两台以上用电设备。8.1。9吊车作业时，在吊臂旋转半径内,不得有人走动或进行其它作业。8.1。10重视个人自我保护，进入施工现场必须佩带安全帽。9环保措施9.1。1制定以“方便人民生活、有利生产发展、维护市容整洁和环境卫生”为宗旨的文明施工措施。9.1.2工程材料、设备分门别类、有条理的堆放整齐，机具设备定机定人保养，保持运行整洁,机容正常。9。1。3施工场地要保持清洁，弃土及时组织外运，保证施工通道平整畅通;9.1。4维护公共卫生，做到不乱倒垃圾、不随地大小便.9。1。5易于引起粉尘的细料或松散料运输时用帆布、盖套等遮盖物覆盖。9。1。6食堂保持清洁,腐烂变质的食物及时处理，食堂工作人员定期体检。9.1.7受工程影响的一切公用设施与结构物，在施工期间应采取适当措施加以保护。9.1。8使用机械设备时,要尽量减少噪声、废气等的污染;施工场地的噪声应符合《建筑施工场地界噪声限值》（GB12523—1990)的规定。10效益分析24

20利用半铺盖法进行地铁车站施工，很好的解决了明挖法道路封锁造成的交通拥堵的问题，相对于暗挖法，节约了施工成本,加快了施工进度，取得了良好的社会效益;砖模的使用代替了木模的一次性消耗，不仅降低了成本，而且加快了施工进度，进一步缩短了铺盖板完成时间，缓解了交通压力；在铺盖板底下施工减少了噪音及扬尘污染，对环境影响较小。11应用实例常州市轨道交通1号线文化宫站为1号线与2号线的换乘站，采用“T”字换乘,位于常州市商业、金融中心的和平北路、延陵西路交叉口，该处车流量大,交通繁忙；文化宫站周边建筑密集，地下管线、通道多，为缓解交通压力总体施工方案采用半铺盖法分十期施工,分别对和平北路、延陵西路进行半封闭施工,合理规划车道及人行道，至少满足主干道除高峰期外，基本满足交通疏解要求,不会造成拥堵。常州市轨道交通1号线文化宫站换乘段铺盖板于2015年6月17日开始施工，2015年7月1日施工完毕,接下来又分别施工了北端头井、南端头井及标准段铺盖板。铺盖板厚度400mm，车站净长317.133m，标准段净宽21。9m,其中标准段铺盖板宽度约为11m，共浇筑钢筋混凝土2699m³。施工完成后现场交通情况见图11。1—1，现场施工图见图11。1-2，铺盖板平面布置图11。1-,3.24

21图11.1—1施工完成后现场交通情况图11.1—2现场施工图24

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23图11。1—3铺盖板平面布置图24