地铁施工方法？
目前，国内外地铁施工方法主要有如下几种：
一 、地铁区间施工方法
(一)明挖施工法
通常在地面条件允许的情况下，地铁区间隧道宜采用明挖法，但对社会环境影响很大，仅适合在无人、无交通、管线较少之地应用，该方法现较少采用。
明挖法是指挖开地面，由上向下开挖土石方至设计标高后，自基底由下向上顺作施工，完成隧道主体结构，最后回填基坑或恢复地面的施工方法。
明挖法是各国地下铁道施工的首选方法，在地面交通和环境允许的地方通常采用明挖法施工。浅埋地铁车站和区间隧道经常采用明挖法，明挖法施工属于深基坑工程技术。由于地铁工程一般位于建筑物密集的城区，因此深基坑工程的主要技术难点在于对基坑周围原状土的保护，防止地表沉降，减少对既有建筑物的影响。明挖法的优点是施工技术简单、快速、经济，常被用为首选方案。但其缺点也是明显的，如阻断交通时间较长，噪声与震动等对环境的影响。
(二)盖挖施工法
埋深较浅、场地狭窄及地面交通不允许长期占道施工情况下采用盖挖法施工。依据主体结构施工顺序分为盖挖顺作法、盖挖逆作法、盖挖半逆作法。该法是在既有道路上先完成周边围护挡土结构及设置在挡土结构上代替原地表路面的纵横梁和路面板,在此遮盖下由上而下分层开挖基坑至设计标高,再依序由下而上施工结构物,最后覆土恢复为盖挖顺作法反之先行构筑顶板并恢复交通、再由上而下施工结构物为盖挖逆作法。
(三)暗挖施工法
暗挖法是在特定条件下，不挖开地面，全部在地下进行开挖和修筑衬砌结构的隧道施工办法。暗挖法主要包括:钻爆法、盾构法、掘进机法、浅埋暗挖法、顶管法、新奥法等。其中尤以浅埋暗挖法和盾构法应用较为广泛，目前北京地区的隧道施工当中亦以该两种方法居多。
1．钻爆法
我国地域广大、地质类型多样，重庆、青岛等城市处于坚硬岩石地层中，广州地铁也有部分区段处于坚硬岩石地层中，这种地质条件下修建地铁通常采用钻爆法开挖、喷锚支护（与通常的山岭隧道相当）。
钻爆法施工的全过程可以概括为：钻爆、装运出碴，喷锚支护，灌注衬砌，再辅以通风、排水、供电等措施。在通过不良地质地段时，常采用注浆、钢架、管棚等一系列初期支护手段。根据隧道工程地质水文条件和断面尺寸，钻爆法隧道开挖可采用各种不同的开挖方法，例如：上导坑先拱后墙法、下导坑先墙后拱法、正台阶法、反台阶法、全断面开挖法、半断面开挖法、侧壁导坑法、CD法、CRD法等。对于爆破，有光面爆破、预裂爆破等技术。对于隧道初期支护，有锚杆、喷混凝土、挂网、钢拱架、管棚等支护方法。及时的测量和信息反馈常用来监测施工安全并验证岩石支护措施是否合理。防水基本采用截、堵、排等几种方法，其中在喷射混凝土内表面张挂聚乙烯或聚氯乙烯板，然后再灌注二次混凝土衬砌被认为是一种效果良好的防渗漏措施。
2．盾构法
我国应用盾构法修建隧道始于20世纪50～60年代的上海。最初是用于修建城市地下排水隧道，采用的是比较老式的盾构机（如网格式、压气式、插板式等），80年代末、90年代初开始采用土压式、泥水式等现代盾构修筑地铁区间隧道。盾构法具有安全、可靠、快速、环保等优点，目前，该方法已经在我国的地铁建设中得到了迅速的发展。据不完全统计，我国各城市地铁采用的盾构机已有60多台，其中上海30台，广州20台，北京、南京、天津、深圳各4台，大多是土压平衡盾构机型。
盾构法施工是以盾构这种施工机械在地面以下暗挖隧道的一种施工方法。盾构(shield )是一个既可以支承地层压力又可以在地层中推进的活动钢筒结构。钢筒的前端设置有支撑和开挖土体的装置，钢筒的中段安装有顶进所需的千斤顶钢筒的尾部可以拼装预制或现浇隧道衬砌环。盾构每推进一环距离，就在盾尾支护下拼装(或现浇)一环衬砌，并向衬砌环外围的空隙中压注水泥砂浆，以防止隧道及地面下沉。盾构推进的反力由衬砌环承担。盾构施工前应先修建一竖井，在竖井内安装盾构，盾构开挖出的土体由竖井通道送出地面。盾构法施工工艺见下图所示。
按盾构断面形状不同可将其分为:圆形、拱形、矩形、马蹄形4种。圆形因其抵抗地层中的土压力和水压力较好，衬砌拼装简便，可采用通用构件，易于更换，因而应用较为广泛按开挖方式不同可将盾构分为:手工挖掘式、半机械挖掘式和机械挖掘式3种按盾构前部构造不同可将盾构分为:敞胸式和闭胸式2种按排除地下水与稳定开挖面的方式不同可将盾构分为:人工井点降水、泥水加压、土压平衡式，局部气压盾构，全气压盾构等。
随着盾构法研究的深入、工程应用的增多，盾构法施工技术以及盾构机修造配套技术也得到了发展提高：上海地铁隧道基本全部采用盾构法修建，除区间单圆盾构外，目前正在使用双圆盾构一次施工两条平行的区间隧道，此外还试验采用了方形断面盾构修建地下通道；采用直径11.2m的泥水盾构建成了大连路越江道路隧道，这也是目前我国最大直径的盾构机。广州地铁采用具有土压平衡、气压平衡和半土压平衡模式的新型复合式盾构机成功应用于既有软土、又有坚硬岩石以及断裂破碎带的复杂地层的地铁区间隧道修筑，大大拓展了盾构法的应用范围。深圳、南京、北京、天津等城市虽然地质、水文条件各不相同，但采用盾构法修建区间隧道均取得了成功。
除了上述几点外，我国盾构技术的进步还表现在以下4个方面：①掌握了盾构机的选型和配套技术，与外国合作设计生产盾构机，配套施工设备包括管片模具完全能够自行设计制造；②掌握了盾构隧道的设计和结构计算技术以及防水技术；③掌握了盾构掘进控制技术，如盾构掘进参数选择控制、碴土和压力管理、地表沉降控制、盾构机姿态和隧道轴线控制、管片防裂、同步注浆等，实现了信息化施工，可以确保盾构施工的安全、优质、高效和环保；④掌握了不同地质条件和复杂环境条件下的施工及相关的施工技术。
我国盾构掘进速度最高已达到月进400m以上，平均进度一般为月进160～200m，最高平均进度可达月进240m。地表沉降可控制在＋10～－30mm以内，可以在距既有建、构筑物不足1m的距离安全掘进隧道，既有建、构筑物的变形量可控制在2～5mm以下；隧道轴线误差可控制在30～50mm以内。
盾构法的主要优点:除竖井施工外，施工作业均在地下进行，既不影响地面交通，又可减少对附近居民的噪声和振动影响盾构推进、出土、拼装衬砌等主要工序循环进行，施T易于管理，施工人员也比较少土方量少穿越河道时不影响航运施工不受风雨等气候条件的影响在地质条件差、地下水位高的地方建设埋深较大的隧道，盾构法有较高的技术经济优越性。
工程实例:北京地铁五号线即采用了盾构法施工地铁五号线是一条贯穿北京市中心的南北向地下交通大动脉。南起丰台区宋家庄，向北经蒲黄榆、祟文门、东单、东四、雍和宫止于昌平区太平庄北站，全长27.7 km。由于该路段地上大型建筑物密集，交通流量大，地下管网复杂，为减少对城市经济和市民生活的影响，经专家论证，决定在雍和宫至北新桥约700 m长的试验段率先采用盾构施工方法。该盾构为大直径土压平衡盾构机。
3．掘进机法
在埋深较浅、但场地狭窄和地面交通环境不允许爆破震动扰动,又不适合盾构法的松软破碎岩层情况下采用。该法主要采用臂式掘进机开挖,受地质条件影响大。
4．浅埋暗挖法
浅埋暗挖法又称矿山法，起源于1986年北京地铁复兴门折返线工程，是中国人自己创造的适合中国国情的一种隧道修建方法。该法是在借鉴新奥法的某些理论基础上，针对中国的具体工程条件开发出来的一整套完善的地铁隧道修建理论和操作方法。与新奥法的不同之处在于，它是适合于城市地区松散土介质围岩条件下，隧道埋深小于或等于隧道直径，以很小的地表沉降修筑隧道的技术方法。它的突出优势在于不影响城市交通，无污染、无噪声，而且适合于各种尺寸与断面形式的隧道洞室。
顾名思义，浅埋暗挖法是一项边开挖边浇注的施工技术。其原理是：利用土层在开挖过程中短时间的自稳能力，采取适当的支护措施，使围岩或土层表面形成密贴型薄壁支护结构的不开槽施工方法，主要适用于粘性土层、砂层、砂卵层等地质。由于浅埋暗挖法省去了许多报批、拆迁、掘路等程序，现被施工单位普遍采纳。
浅埋暗挖法的核心技术被概括为18字方针：管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测。其主要的技术特点为：动态设计、动态施工的信息化施工方法，建立了一整套变位、应力监测系统；强调小导管超前支护在稳定工作面中的作用；研究、创新了劈裂注浆方法加固地层；发展了复合式衬砌技术，并开创性地设计应用了钢筋网构拱架支护。
由于该工法在有水条件的地层中可广泛运用，加之国内丰富的劳动力资源，在北京、广州、深圳、南京等地的地铁区间隧道修建中得到推广，已成功建成许多各具特点的地铁区间隧道，而且在大跨度车站的修筑中有相当的应用。此外，该方法也广泛应用于地下车库、过街人行道和城市道路隧道等工程的修筑。
5．顶管法
是直接在松软土层或富水松软地层中敷设中小型管道的一种施工方法。适用于富水松软地层等特殊地层和地表环境中中小型管道工程的施工。主要由顶进设备、工具管、中继环、工程管、吸泥设备等组成。
6、新奥法
新奥法是充分利用围岩的自承能力和开挖面的空间约束作用，采用锚杆和喷射混凝土为主要支护手段，对围岩进行加固，约束围岩的松弛和变形，并通过对围岩和支护的量测、监控，指导地下工程的设计施工。
新奥法（NATM）是新奥地利隧道施工方法的简称, 在我国常把新奥法称为“锚喷构筑法”。用该方法修建地下隧道时，对地面干扰小，工程投资也相对较小，已经积累了比较成熟的施工经验，工程质量也可以得到较好的保证。使用此方法进行施工时，对于岩石地层，可采用分步或全断面一次开挖，锚喷支护和锚喷支护复合衬砌，必要时可做二次衬砌；对于土质地层，一般需对地层进行加固后再开挖支护、衬砌，在有地下水的条件下必须降水后方可施工。新奥法广泛应用于山岭隧道、城市地铁、地下贮库、地下厂房、矿山巷道等地下工程。
当前,世界范围内应用新奥法设计与施工城市地铁工程取得了相当大的发展。如智利的圣地亚哥新地铁线采用新奥法施工地铁车站,车站位于城市道路下7～9m, 开挖面积230m2,相当于17m(宽)×14m(高)我国自1987 年在北京地铁首次采用新奥法施工复兴门车站及折返线工程,车站跨度达26m。针对我国城市地下工程的特点和地质条件, 新奥法经过多年的完善与发展,又开发了“浅埋暗挖法”这一新方法,与明挖法、盾构法相比较,由于它可以避免明挖法对地表的干扰性,而又较盾构法具有对地层较强的适应性和高度灵活性,因此目前广泛应用于城市地铁区间隧道、车站、地下过街道、地下停车场等工程,如根据新奥法的基本原理,采用“群洞”方案修建的广州地铁二号线越秀公园站及南京地铁一期工程南京火车站站,断面复杂多变的折返线工程、联络线工程也多采用新奥法。
在我国利用新奥法原理修建地铁已成为一种主要施工方法，尤其在施工场地受限制、地层条件复杂多变、地下工程结构形式复杂等情况下用新奥法施工尤为重要。
7、沉管法
沉管法是将隧道管段分段预制，分段两端设临时止水头部，然后浮运至隧道轴线处，沉放在预先挖好的地槽内，完成管段间的水下连接，移去临时止水头部，回填基槽保护沉管，铺设隧道内部设施，从而形成一个完整的水下通道。
沉管隧道对地基要求较低，特别适用于软土地基、河床或海岸较浅，易于水上疏浚设施进行基槽开外的工程特点。由于其埋深小，包括连接段在内的隧道线路总长较采用暗挖法和盾构法修建的隧道明显缩短。沉管断面形状可圆可方，选择灵活。基槽开挖、管段预制、浮运沉放和内部铺装等各工序可平行作业，彼此干扰相对较少，并且管段预制质量容易控制。基于上述的优点，在大江、大河等宽阔水域下构筑隧道，沉管法称为最经济的水下穿越方案。
按照管身材料，沉管隧道可分为2类:钢壳沉管隧道(有可分为单层钢壳隧道和双层钢壳隧道)和钢筋馄凝土沉管隧道。钢壳沉管隧道在北美采用的较多，而钢筋混凝土沉管隧道则在欧亚采用较多。
沉管隧道施工主要工序:管节预制→基槽开挖→管段浮运和沉放→对接作业→内部装饰。
工程实例:广一州珠江隧道是我国第一条公路与地铁合用的越江隧道，公路隧道全长1 238.5 m。河中段隧道埋置在河床下.不影响水面通航，河中沉管段全长457 m。该沉管为多孔矩形钢筋混凝土结构，其中包括两个双车道机动车孔、一个地铁孔、一个电缆管廊。沉管断面为典型矩形断面，外形尺寸为33 mx7.956 m(宽x高)，底板厚1.2 m、顶板厚1.0 m，两外侧墙分别为0.7 m和0.55 m、最长管节的混凝土量达12 000砰。管段的基底坐落在河床的风化花岗岩层上。开槽时采用了炸礁施工。基础处理采用灌砂法。
(四)混合法
可以根据地铁隧道的实际情况，在地铁隧道的施工过程中采用以上2种或2种以上的方法同时使用，称其为混合法。
工程实例:北京地铁东四站位于朝阳门内大街与东四南大街交叉日上，处于繁华的市中心，有多路公交车经过。车站主体顺东四南大街，呈南北走向，东四南大街规划道路红线宽70 m，现状路宽为22 m，朝内大街已改造完，道路红线宽60 m，两方向客流均衡，交通十分繁忙且远期六号线顺朝内大街，呈东西走向，在此站换乘。本车站两端为明挖段，结构形式为3层三跨框架结构中间为暗挖段，结构形式为单层三拱两柱结构。车站总长度197 m，暗挖段长为96.80 m，明挖段长为100. 20m。
摘自（km.telsafe.com.cn/bbs/UpFile/UpAttachment ... 2009-5-21 ）
不锈钢表面抛光后按光亮度分为5级：
1级：表面有白色氧化膜，无光亮度；
2级：略有光亮，看不清轮廓；
3级：光亮度较好，能看出轮廓；
4级：表面光亮 ，较清晰地看出轮廓 (相当于电化学抛光的表面质量)；5级：镜面般光亮。
还有没有特殊要求的情况下不锈钢表面不用增加镀层。
你看到的镀层应该是镀的铬吧
发布时间：2004-4-29 15:04:03 阅读次数：927
半盖明挖顺作法在广州地铁二号线晓港站施工中的应用
摘要:通过广州地铁二号线晓港车站采用半盖明挖顺作法施工满足了投资、施工和交通三方面的要求的工程实例介绍了这种施工方法以及方案实施过程中的场地布置和交通疏导探讨了城市交通干道地下工程施工方法的设计思路希望能为同类工程技术研究起到抛砖引玉的作用。
广州地铁二号线晓港车站位于新港西路、昌岗路立交以西南半区段人工挖孔桩开挖桩身灌注混凝土吊装临时路的昌岗东路北侧路面以下北面是广州美术学院、纺织工业研究桥钢柱。所等教学科研单位南面是高密度城市居民住宅区。昌岗东路是开挖南半区段路面及土方至,安装临时路桥钢广州南部的交通要道车流量大交通情况复杂影响范围大。梁铺设钢筋混凝土预制板。
为了降低施工场地对交通的影响车站采用了半盖明挖顺开通临时路桥面供车辆通行改封北半区段路面。作法施工即在车站主体结构南半区段路面先开挖修建一座临北半区段人工挖孔桩开挖及桩身灌注混凝土。时路桥后在北半区段明挖南半区段盖挖施工车道改迁到临时北半区段路面急土方开挖至,架设第一道水平钢路桥及南侧原有路面。支撑再开挖全部主体土方至架设第二道水平钢支撑, 由于施工场地狭小而且需要多次倒换所以施工场地布局再挖土方至左右架设第三道水平钢支撑然后再挖难度大。能否通过车道的迁移和设置来缓解交通流量的压力成土、石方至左右改用人工挖土整平至,找为充分发挥半盖明挖顺作法的优势保证工程按期完成的关键坡做排水沟。所在。浇注垫层混凝土养护后做防水层和防水保护层。" 施工方法“由下往上逐层进行底板、侧墙及柱子层板顶板混凝土”。
施工方法的选择的施工。并逐层由下向上拆除支撑分段回收钢柱。侧墙施工前根据该车站所处的环境及交通情况结合工程投资、施工条把围护结构表面护壁凿除清理填平补齐粘贴沥青防水卷材并件、难度、质量等各方面考虑在基本上不影响原道路交通车流的铺设聚乙烯泡沫片保护层。情况下对全盖挖逆作法施工与半盖明挖顺作法施工做了方案施工顶板防水层和压顶抗浮梁后拆除顶层钢支撑进行比较仅从明挖与暗挖的主体土、石方开挖费用来看暗挖逆作法北半区段路基土回填南侧按自然填土边坡处理临时钢柱用沙施工比明挖顺作法施工便多了万元而逆作法施工减少支袋垒砌局部收坡分层夯实后临时恢复北半区段路面。撑所省下的费用共计不超过万元即使取消内衬侧墙也只,开通北面路面重新封闭临时路桥路面拆除临时路桥撤能再省去数万元花费明显多于明挖顺作法又考虑到逆作法除临时钢柱局部挡土后在基坑剩余部分填土直到浇注混凝土施工难度大技术要求高预埋件多施工条件差施工费用大防路面铺设路面沥青恢复道路通行。水不能全包施工质量难以保证可行性远不如顺作法所在车站施工场地布置和交通疏导采用半盖明挖顺作法施工同时重点设计场地布置与交通疏导. ! 施工总平面布置方案。其核心是把主体围护结构分成南北侧两半施工结合采用考虑到车站现场的状况及投资限制经与市规划部门单位临时路桥解决交通疏导问题。协商决定施工场地不能选择道路北面的一侧因此生活区与生对于基坑支护方式考虑到人工挖孔桩能够充分利用国内产区只能分离布置。生活区设在原广州市环球电器厂的场地包丰富的劳动力资源投资少施工速度快相对来说产生泥浆和噪括施工管理用房施工人员宿舍临时饭堂五金仓库设备库水音较少对环境污染少。该车站基坑开挖采用人工挖孔桩作为围泥存放钢筋模板加工场地。生产区施工场地视不同施工阶段可护结构各桩相互紧靠并且咬合作为施工期间的降水帷幕坑内进行局部调整。由于场地狭小为了保证混凝土质量减少混凝加水平钢支撑。土搅拌机工作时对周围环境造成的噪音干扰全部采用商品混" . " 主要施工步骤凝土围蔽内不设混凝土搅拌场地。
经验与建议该工程的顺利施工为水利事业建设又提供了一个好的例子对于堤防的安全加固具有重大的意义。工程虽然造孔深度达,砂卵石层较厚, 技术含量高施工难度大。但是通过强有力的质量管理措施和多年积累的施工经验对施工全过程的各个环节进行了卓有成效的严格管理使困难迎刃而解施工过程未出现一桩质量和安全事故达到了令人满意的质量效果。实践证明高压喷射灌浆是堤防的安全加固以及基础处理的一种行之有效的施工方法, 值得予以推广。
临时路桥施工。根据设计方案在南半区开挖路面,安装钢梁体系、铺设预制砼空心板并浇筑砼铺装层和沥青路面。钢梁及预制空心板放置在场地西端挖土和预制板均由西向东施工东端为出土口。交通疏导。按这样的车道设置除了上立交桥匝道的在晓港中路路面口西面的东行机动车道只剩下不足以应付突发性的交通情况因此需要在这个路口采取相应的交通措施晓港中马路西行方向不允许左转改为西行至围封场地西端掉头走东行的右转车道。立交桥匝道南侧的右转车道改为直行车道右转进入晓港中路的车辆改为在晓港西路右转取道新晓港西路左转进入晓港中路把新晓港西路改为西向东单行道路。
这时东行车道保持可以满足交通疏导的要求。主体结构施工场地围封。二期场地从一次场地北移紧靠北边人行道。包括人工挖孔桩土方开挖和车站主体结构的施工二期围蔽场地分为东西两个部分组成东边长作为施工场地东西端大门与基坑边部分空地作为混凝土泵、空气压缩机的放置用地。西边长作为钢筋加工场地。附属结构的施工场地根据设计要求围蔽。
标题：盖挖逆作法关键技术研讨与实践 Bob[ 转载 ]
发布时间：2004-11-16 10:54:01 阅读次数：434
南京地铁一号线新街口站盖挖逆作法关键技术研讨与实践
【内容提要】 在高灵敏度、低渗透性、饱和、软流塑的软弱地层中采用盖挖逆作法修筑大型地铁车站,对于确保工程精度、防水质量等难度较大。本文介绍丁南京地铁一号线新街口站盖挖逆作法关键技术,为类似工程提供了可资借鉴的工程经验。
【摘 要】 盖挖逆作法 施工关键技术
1前言
在目前通用的地铁车站工法中,盖挖逆作法对工程赋存环境具有相对较小的不利影响,其综合技术经济指标较为理想。其路面敞口作业时间较短,对工程周边的商业及交通环境影响较小；其结构体本身作为围护结构的支撑体系,刚度较高,可显著减小围护结构及周边环境的变形；其造价介于明挖与暗挖之间,较为低廉。故此盖挖逆作法在商业繁荣、建筑密集、交通繁忙的城市中心区域或交通枢纽具有极大应用价值。在我国北京、上海、广州、南京的大型地铁车站工程中均有所应用。
因工艺原因,盖挖逆作法亦具有局限性,主要表现在以下几个方面：施工过程中产生的不均匀沉降对结构体系的不利影响比顺作法严重；结构体由上向下施作,施工缝多。由于混凝土结构硬化过程中的收缩与下沉的影响,不可避免的出现裂缝,对结构的刚度、耐久性、防水性均产生不利影响；多数交汇于同一节点的工程构件非同步施工,其连接精度控制难度较大；层板一般采用土模施工,混凝土的表观质量控制难度较大。
新街口站采用盖挖逆作法施工。针对上述问题,采取了相应技术措施,取得了较好的效果,现将有关情况介绍如下：
2工程概况
新街口站是一号线和二号线之间的换乘站。南北向一号线新街口站位于新街口圆形广场以南,淮海路、石鼓路以北中山南路下方；东西向二号线新街口站位于汉中路和中山东路地下。一号线新街口车站北端为一内径50m的大圆盘结构,为近、远期车站的交汇点。
新街口站的总建筑面积为35 579．73平方米。车站长362．703m,宽24．2m(局部宽3655m),总高17．24m(局部19．03m)；设置2‰坡,南高北低。
该站为地下三层岛式车站,站台宽14m,地下一层至三层分别为商业层、站厅层、站台层。该站主体围护结构为o．8m厚地下连续墙,南延段部分围护结构为SMW桩。中间立柱为φ600(少量φ700、φ800)钢管柱,其基础为φ1 500的钻孔灌注桩。车站共设16个出人口及3个风道。
根据工程地质勘察报告,该站地质情况复杂。依据岩土体的时代、成因类型和物理力学性质,场地工程地质从上而下分为四个大层：①层人工填土、②层中、晚全新世冲淤积成因土层、③层更晚新世—早全新世冲积成因土层、④层下白垩葛村组沉积岩。
施工区域地下水分为三层：浅层孔隙潜水层、中部弱承压含水层及深层孔隙承压含水层。地下水位在0．8-1．8m之间车站结构均置于淤泥质粘土层中,其土质具有高压缩性、高灵敏度、低渗透性、饱和、软流塑的特征。
该站施工区域地面环境十分复杂,车站周边建筑物包括分布于中心广场周边的金陵饭店、中国银行及分布于中山南路两侧的新百大楼、中央商场、商贸大楼、东方商场及天安大厦等。周边管网密布,包括上水、下水、电力、电信等在内的各种管线累计150余条。
3 新街口站总体施工方案
新街口站盖挖逆作法施工方案是根据该站的地质条件、地面交通、施工场地条件及工期要求,通过多次方案优化选择论证确定的。该方案概括为一明三暗全盖挖逆作法。一明是指主体结构顶板以上4．5m的土方明挖,三暗是指商业层、站厅层、站台层的土方均采用暗挖,并依次由上而下施作层板及边墙结构。
新街口站盖挖逆作法的总体程序是：施作车站围护结构地下连续墙及中间钢管混凝土柱—顶板以上土方开挖、顶板地模施作、顶板结构及顶板防水层及保护层施作—回填顶板以上土方—商业层土方开挖、地模施作、层板及边墙结构施作—站厅层土方开挖及结构施作—站台层土方开挖及结构施作—站台层层板及楼梯等零星工程。其标准断面的施工程序如图1。
4 新街口站主要关键技术的研究和实践
新街口站主体结构基坑均采用C30S8防水混凝土地下连续墙作为围护结构,它即作为施工期间的基坑挡土止水围护结构,又与内衬墙结合而成复合墙作为永久结构的侧墙使用。连续墙幅宽0．8m,幅长6m左右,深度35~39m。
为克服连续墙墙体不均匀沉降对主体结构的整体质量产生不良影响,采取了下列措施：首先,在设计阶段调整连续墙墙深,使其墙趾穿越深层孔隙承压含水层(③一3d2粉细砂层及③--4e粗砂混卵砾石层)而进入⑤一1强风化泥质粉砂岩—泥岩层利、于0．5m,从而使墙趾坐落于稳定可靠的基岩持力层上。第二,为提高墙底地基承载力,减小墙体的不均匀沉降,在连续墙的钢筋笼内预留两根φ30压浆管,待墙体混凝土灌筑完毕且达到设计强度30％左右后,即向墙趾压注1：2水泥砂浆。实践证明这种技术措施是行之有效的。压注的水泥砂浆填充了墙趾的空隙并对墙趾沉积层进行有效的加固补强,从而减少了不均匀沉降发生的可能性。第三,为提高连续墙整体刚度,在连续墙墙顶设置了一道0．8mx1．0m的现浇钢筋混凝土圈梁,将连续墙连接为统—整体。第四,在连续墙施工阶段各工序严格按照设计及操作规程进行,并特别强调在清槽阶段的施工质量,确保泥浆比重及沉渣厚度符合标准后方可转入下道工序施工。首先采用撩抓法清底,而后采用导管吸泥浆法循环清底。清底后槽底泥浆比重小于1．25,沉渣厚度不大于100mm。清槽结束后,用侧锤测量成槽深度,而后再次用平测锤测量成槽深度,两次的差值即为沉渣厚度。再由监理检验槽深和泥浆比重,具备相应资质的单位采用超声波探测仪检测槽壁垂直度,各项指标均满足规范要求后进人下道工序施工。
通过上述各项技术措施,确保了地下墙整体施工质量,有效控制了墙体的不均匀沉降,经实测墙体的不均匀沉降值最大4mm左右。
4．2 车站中间桩柱主要施工工艺
钢管柱是盖挖逆作法施工的地下车站之重要的工程构件。施工阶段其为临时支柱,使用阶段则为车站永久性的主要竖向承载与传力结构。中间桩柱由中柱及基础中桩两部分组成。本站钢管柱的外径为600mm(部分700mm、800mm),钢管壁厚t为16mm,材料为16Mn。核心混凝土为C50微膨胀混凝土,柱群在平面上呈网格状布置,中桩为C30钢筋混凝土钻孔灌注桩,直径1．5m,钢管柱下端锚人柱基2m左右。在钢管柱锚固段上设抗剪栓钉,其构造如图2钢管柱与钢套管位置关系图。
本工程施工区域主要为淤泥质粘土,故钢管柱的安装采用湿作业先插法。其主要施艺流程为：钻孔灌注桩钻进成孔--整体吊放钻孔灌注桩钢筋笼及钢套管—首次灌注桩基混凝土至预定位置—桩基表层混凝土钻除—抽排钢套管内泥浆—桩底压注水泥浆一在
南京地铁南北线为线网规划中的1号线，呈南北走向，一期工程由小行至迈皋桥，沿途经过中华门、三山街、新街口、鼓楼、南京火车站等繁华的商业区和市内交通枢纽，形成了贯穿南京市主城中轴线的快速轨道交通走廊。线路全长为16.92km，其中地线上6.11km，地下线10.81km，地上线占全线总长的36%。全线共设车站13座，其中地下站8座，控制中心设在市中心珠江路站东北侧。线路总体分布及站点设置如图1所示。
2工程地质与水文地质概况
南京市位于长江下游，其三面环山，一面涉水，地势起伏较大。市内丘陵、平原交错，现代水系（主要为内秦淮河水系和金川河水系）贯流，地下埋藏有一条纵贯南北的古河道，形成了比较复杂的地貌形态。市区及市郊的一些剥蚀残丘大致呈北东向分布，形成三段基岩隆起，将南京市分割为南北两个小盆地，并由古河道将这两个盆地联系为整体。
三段基岩隆起构成低山丘陵地貌，主要由剥蚀残山及侵蚀堆积阶地组成，其间发育有坳沟或山间洼地，地形起伏较大。低山丘陵区覆土层厚度一般不超过20m，局部地段基岩直接出露地表。古河道冲积平原主要由河漫滩及古河床构成，地形平坦，地势低平，其基岩埋藏较深，一般35～40m。古河道冲积平原一般发育四级埋藏阶地，土层主要为可塑状态粉质粘土，局部为软、流塑状态的粘土及粉土等。对于南京地铁的不同区间，如图1所示，小行-中华门、珠江路-玄武门、南京站-迈皋桥区段，地层属低山丘陵地貌单元，而中华门-珠江路、玄武门-南京站区段则属于河漫滩地段。
地铁沿线的水文地质条件与工程地质条件一样，都受地质、地貌控制。其地下水主要为孔隙潜水或弱承压水，地下水埋藏浅，一般于地面下1.0~2.0m。由于构成含水层的地层土质有差异，各土层的渗透性也有较大差异。古河道深槽含水砂层厚度大，透水性好，富水性强，最大渗透系数可达5×10-3cm/s(4.32m/d)。
3浅覆地层隧道施工技术
针对南京地层的古河床、河漫滩和低山丘陵等复杂多变的地层条件，综合考虑周围环境特征及经济因素等，1号线选用了多种隧道施工方法，如高架、明挖、矿山暗挖、盾构掘进等，如表1所示。地铁1号施工过程中，有两个软土区段难度较大，一是三山街-中华门区段的浅覆土埋藏条件下，水下盾构隧道的推进施工，二是珠江路-鼓楼区间的软流塑粘土及粉土地层中，在建筑物下进行大跨度隧道掘进的管棚施工，再有是鼓楼-玄武门的浅覆岩层的爆破施工。
3.1盾构穿越浅覆土地层的水下掘进施工技术
3.1.1覆土水下盾构施工的特点和难点
地铁1号线中华门-三山街区间隧道需穿越内秦淮河，其河道宽16.8m，河底距盾构顶部最浅覆土厚仅0.7m，河床底部表层土夹有大量碎石、填土及浮淤物，渗透性极不规则，给盾构的推进带来极大的难点和风险，集中体现在两个方面：
（1） 极易引发突水事故。盾构推进一般要求覆土厚度在2～2.5d(d为隧道直径)之间，而本处覆土极薄，在如此薄层条件下进行盾构推进，极易引起表层土开裂；同时，该处直接位于河床水位之下，水源补给充分，一旦突水，后果不堪设想。
（2） 浅覆土隧道轴线控制难。对于本处如此浅覆土的地层，隧道所承受的浮力要远大于其上水土的压力，因此，自然状态下，即会导致隧道的上浮变形，需采取有效措施加以控制。
3.1.2浅覆土水下盾构施工抗浮控制技术
浅覆土盾构隧道上浮，会造成隧道衬砌上方土体被动破坏。如图2所示，假设水深为H1，隧道顶部覆土厚度为H2，则被动区域土体的极限平衡条件为：
本处河水深度H1为2.0m，内摩擦角为12.3° ，内聚力C为8.9kpa，土的饱和重度γ为17.7kN/m3，管片外径R1为3.2m，内径R2为2.75m，混凝土重度γ混凝土为20 KN/m3。由此计算，得最小覆土厚度H2为4.306m。显然，本处覆土厚度仅0.7m，不足以平衡隧道所受浮力。施工中，我们采用抗浮板和抗拔桩来解决这一问题。如图3所示，在隧道的上方河床的底部，构筑厚度为700mm的抗浮板，并在抗浮板的下方钻设直径为600mm深度为15m的灌注桩，桩与板锚固在一起，有效防止隧道在施工中及施工后的变形。
3.1.3盾构推进防突水控制
对于盾构水下推进过程中的防突水控制，我们主要采取控制出土、压注膨润土浆液、及时同步注浆以及加强预测预报等方法，快速均匀地穿过内秦淮河。
（1） 出土量控制。若过量出土即超挖，必然会引起大的地面沉降，反之，会引起地层的过量隆起。施工中，我们主要通过调节盾构前方土仓压力，使得仓压微大于该处地层土压力，根据盾构推进速度计算螺旋出土机的转速和出土量，避免超欠挖。
（2） 膨润土浆液压注。本次施工采用的是土压平衡盾构机，因该处的覆土非常薄，施工中，我们通过盾构机的加泥系统，在工作面前方压注适量膨润土浆液，以减小刀盘切削阻力和盾构与周围地层的摩擦阻力，从而减小盾构施工对周围地层的扰动。
（3）同步注浆技术的应用。通过盾构的注浆系统，在盾构行进中，及时注入水泥浆液，填充盾尾脱离后，衬砌与周围地层的空隙，封堵水力通路。
（4） 加强预测预报。借助盾构推进的仿真系统，通过对行进参数的实时模拟分析，寻求地层变形量、土仓压力变化等参数的规律，预测预报盾构后期可能的姿态变化，结合固化到系统中的人工智能经验，及时调整施工参数。
3.2建筑物下软粘土地层的管棚施工技术
软岩或无水条件下，应用管棚支护技术已较为成熟，但对于高含水的软粘土地层，应用管棚围护仍然较少。地铁1号线珠江路—鼓楼的区间隧道，在近珠江路站一侧，隧道布置在长约200m的粉质粘区，局部夹薄层粉砂，土层含水量在29.7%～31%。隧道断面呈马蹄形（图4），下设反拱，其净高5.30m，净宽5.18m，在上方建有6层楼高的民房。隧道在此施工，选用了组合长短管棚技术。
3.2.1软粘土地层管棚施工的特点和难点
在高含水软粘土及夹有粉砂薄层的复杂地层中进行长管棚施工，在钢管棚钻设与安装、止水帷幕形成、隧道的开挖等均较困难。
(1) 长距离水平钻孔难。受钻杆挠度、刚度等的影响，加上土层的非均一性，在该类地层中进行管棚钻进，极易引起钻孔的偏斜、坍塌等，从而影响终端管棚的形成质量。
(2) 难以一次形成有效的止水帷幕。由于主要在粘土层中进行隧道挖掘，粘土地层的渗透性差，注浆效果难以控制。
(3) 开挖过程中易引起大的地层变形。本处隧道埋深较大，同时上方有房屋超载，地压大，更不利的是，该处土质软、含水量高，施工中极易由于管棚质量、支撑的及时性而导致地层的坍塌，危及其上住宅。
3.2.2高含水软粘土地层的管棚施工技术
管棚加固是在欲开挖隧道的周边，埋设一定数量的钢管，并对管周土体进行注浆，形成一定强度的止水帷幕。其作用机理有两类，一是梁拱效应，管棚因前端嵌入周围土体中，露出端架设到隧道支撑上，从而在隧道周边形成一组纵向支撑梁，并承担其上地压、抑制土体的过量变形；其二是强化土体效应，由管棚花管注入的浆液经孔壁挤入围土颗粒间隙而固化土体，从而提高洞周土体的弹模和强度。为在如此复杂地层条件下形成有效的管棚结构，施工中，通过优化
(1) 管棚参数的确定
对于图4所示的管棚，作用在顶部的压力为：
考虑到管棚施工时，一般支撑较近，并能与管棚芯材密贴接触，故假设管棚的钢管为等跨连续梁，假定支撑间距为l，则管棚钢管所受的最大弯距Mmax为：
假设钢管的内外径分别为R1、R2，则其抗弯模量W为：
据此，可求出管材的最大拉应力：σmax=Mmax/W
一般认为，软土地层的管棚加固体中，地层的压力全由钢管承担，管棚的注浆加固体仅起到帷幕止水的作用，假设帷幕加固体的有效厚度为d，帷幕的抗剪强度为［τ］，管材中心距为b，则管棚的注浆加固体厚度必须符合下述条件：
式中k为安全系数，可取1.5～2.0。
据此，可有效确定管棚施工的主要参数包括管芯距、管径、帷幕厚度、支撑间排距等，并根据帷幕厚度和所处的地层条件，进一步确定注浆压力。本次施工中，长管棚选用的管材为108，壁厚6mm的钢管，管棚间距250mm，隧道内支撑间距为500mm。同时，根据目前的水平钻进技术，在土层中一次钻进40m，终端偏差可控制在0.5～1.0m内。为此，本次一次围护的长度亦确定为40m，施工中，每隔35m设一扩径钻孔工作间，工作间长度6m，外径比隧道横断面范围超出700mm，以便后继隧道的管棚钻进施工，如图5所示。
（2） 长短组合管棚的应用
由于管棚顶部所受的压力最大，故在拱部150°范围内布设长管棚，以抵御隧道所受压力引起的变形。本处隧道布置在粘土中，土层的粘性大、可塑性强，遇水极易软化，为典型的富水软流塑地层。因而水泥浆液的渗透性弱，一次长管棚注浆难以完全隔断与周围地层的水力联系。为保证形成有效的止水帷幕，在相邻大管棚的中央另行钻设超前小导管，钢管间距250mm，长度为2.5m，并保证有1m的搭接长度，每1m进行一次小导管注浆，短管棚沿周圈全断面布置，这样与长管棚加固体组合（图5），共同注浆封堵后形成止水帷幕。
(3) 严格控制管棚的施工质量
管棚的施工质量直接影响隧道的防水和洞周土体的稳定性，施工中应从孔位钻设开始，对管棚的布孔、定位、安装及注浆等工序严格把关。
1） 钻进控制。管棚施工的技术关键是平行精确的安装钢管，以产生拱形效果。施工中，先用高强钢轨和标准枕木铺设好轨道，钻机就位后，将钻机以行走器夹紧，保证钻机只能按设计的路线行走。在方向固定时，要注意管棚回转钻进过程中钻杆有下扎趋势，在软粘土施工中尤为严重，故在开孔方向布设一定角度，经试验，本处在0.8°～1°之间，施钻过程中常用经纬仪和水平仪检验。布孔时，为减少钻进对原状土的扰动而影响精度，钻孔及铺管采取跳档进行的方式，间距为双孔距。
2） 管棚安装控制。管棚的管材选用无缝钢管，每节长4.5m，加工时，要保证钢管的圆度、同心度及丝扣精度等，保证每一钢管沿设计轴线分布。
3） 注浆控制。钢管铺设后，及时进行压力注浆，将钢管周围土体的空隙和管内填满浆液。本处长管棚注浆采用单液水泥浆，由于是在粘土中施注，一方面，适当增加了材料的水灰比（本处选用0.8～1∶1的水泥浆液）；另一方面，增加注浆压力（本处选用1.5～2.0MPa），以增强渗透能力和注浆效果。超前小导管注浆时，则采用双液注浆，水泥浆与水玻璃的体积比为1∶0.5，以及时封堵水力通道。
（4） 隧道挖掘控制
开挖分两台阶进行，上台阶开挖每次0.5m，随后架立隔栅钢架，喷射25cm的混凝土进行初期支护，开挖台阶总长度控制在6～7m为宜；对于下台阶，每开挖0.5m后，应立即进行初期支护，开挖过程中，对于上部的钢架拱脚处，应采用跳槽开挖，以稳定上部的钢架。对于掌子面部位，因其暴露面积较大，还应及时挂网并喷射10cm厚的混凝土，以稳定地层。
3.3浅覆土建筑物下岩石隧道施工技术
3.3.1施工的特点与难点
如前所述，由于南京地层的地势起伏较大，岩性变化多，且地面建构筑物林立，在如此浅覆土的地层中进行岩石隧道的掘进非常困难。
1） 岩层复杂多变。对于1号线所穿越的岩层，在珠江路～玄武门、南京站～东井亭共有4个特征地层。在珠江路～玄武门区间，以鼓楼站为界，在其南段，岩体主要由紫红色的砾岩、含砾砂岩及细砂岩构成，泥质或钙铁质胶结，在其北段，主要由紫红色安山岩，安山凝灰岩；在南京站～东井亭区段，近南京站侧，分布有灰黄色、灰色灰岩，北段分布有灰白色细砂岩，石英、长石砂岩。
2） 岩性较差。1号线隧道分布范围内，岩层节理裂隙发育，岩质软硬不均，强风化、弱风化及微风化均在隧道中有所体现，围岩强度等级在Ⅲ~Ⅴ类。
3） 地面建构筑物密集。在岩石隧道施工中，隧道需先后穿越中山路、中央路，地下过街通道一处，并主要在民房密集区通过，房屋多为4层以下楼房，最高为7层，基础形式多为条基。交通路面下管线密集，不允许施工期间地面有大的变形。
4） 隧道埋深浅。一般埋深在8~18m，局部区段如红山公园附近几近露出地面。
3.3.2浅覆土岩隧道施工技术
为将岩石隧道施工对周围环境的影响程度降至最低，实际隧道施工中，首先从总的装药量控制入手，运用多段位高精度雷管的减震控爆技术，实施分台阶爆破施工，并对裂隙特别发育岩石强度低的地层进行超前预加固，取得了良好的效果。
（1） 装药量控制
由于1号线沿交通主干线及居民密集区分布，加上离地表非常浅，若采用常规爆破，势必因振幅、振速过大，引起地层有较大的变形而导致房屋的破坏。一般地，振速、装药量及爆破距离之间的关系为：
V=K（Q1/3/R）a（10）
式中V——为质点振动速度（mm/s）；
Q——为单位齐爆药量或单孔药量（kg）；
R——为炮孔至建筑物的距离（m）；
K,a——爆破点地形、地质等条件有关的系数和衰减系数；
K值一般取50~350,a值一般取1.3~2.0。
本处民房多为一般砖房或非抗震型砌块建筑物，要求振速不超过2~3cm/s，公式（10）表明，隧道的埋深直接影响着单段齐爆装药量。根据公式（10），结合1号线的隧道埋深和地质、地形等条件，进行了试验后，表2是典型浅埋地层的装药参数，施工中根据爆破震动情况进行调整。
（2） 减震控制爆破
为了降低爆破振速，避免多炮孔同时起爆发生共振，应使各炮眼爆炸后振动波相互干扰、抵消。一般地，单炮孔爆破时引起的震动持续时间较短，多数情况下只有三个全振动周期（3T）的振幅大于A/2，随后的振动衰减得可以不计。因此，雷管的延时差大于3T时就不会发生共振，而多炮孔爆破振动波相互抵消。从理论上，只要改变起爆时间间隔，调整波形的相位差就能实现。但实际上，各炮孔的振动频率f是不定的，所以无法使各炮孔振动波相互削减。实际爆破中，为达到产生随机干扰波的效果，大都采用多段位高精度系列雷管，同段雷管道偏差值大于100ms，不同段位的雷管间隔时间较长。本次对于浅覆地层，掏槽中心孔选用25mm药卷 ，分8个段别起爆，单孔单段位，雷管延时差为100ms，掏槽布置采用桶形与锥形相结合的混合掏槽方式；对于掘进孔、内侧孔及周边孔则采用非电毫秒雷管分25段别起爆，起爆顺序如表2和图6所示。
开挖方法上，则选择半断面正台阶法施工，上半断面高度为3.3m，底宽5.98m，台阶长度控制在3m左右。采用化整为零的施工方法，围岩一次暴露的面积小，时间短，爆炸用药量亦小。
（4） 光爆减震控制技术
为形成光滑的轮廓面，光爆孔间距a光取得较小，考虑到本处一般为Ⅲ~Ⅳ类围岩，取a光=0.4m。光爆的最小抵抗线距W光=1.2~1.5a光，取W光=0.6m。两个相邻光爆孔的间距为0.2m。
（5） 采用小循环进尺
进尺小，则循环爆破方量小，一次爆破用药量小，易于起爆网络设计。
（6） 超前预加固
对于裂隙发育多、岩石强度低的地层，本次采用了超前小导管预注浆的方式，先对隧道周围岩体进行加固，提高岩体的弹模与强度，便于岩体的稳定和隧道的掘进。
4盾构法与管棚法比较分析
对于两类施工技术的应用，从南京地铁1＃线的施工实际看，在安全性、经济性存在一定的差异：
安全性
从施工安全的角度看，采用盾构技术掘进时，因其有厚的外壳，和良好密封性能，加上能快速、稳定地形成支撑体系，因此，盾构隧道的施工安全性要远大于管棚隧道的施工。
经济性
经济上，隧道一次掘进距离越短，采用管棚法施工越经济，一般地，对于大直径隧道，长度在150m以内，若地层条件许可，采用管棚法施工较为经济，大于这一长度，则宜采用盾构法隧道施工技术。
对地层的适应性
与管棚法相比，盾构隧道对软土地层的适应性要远好于管棚法施工。
4结语
由于南京地铁1号线地层条件及地面建构筑物分布的复杂性与区间隧道分布的特殊性，使得各类施工工艺，如盾构掘进、管棚暗挖，钻眼爆破等均在1号线中得到具体应用，并取得成功，为今后的城市隧道软土隧道的施工积累了宝贵的经验。
在地铁1号线隧道实践中有以下几点体会：
(1) 盾构穿越浅覆土的水下施工中，通过控制出土仓压力与出土量，并压注适量的膨润土浆液，减小隧道推进对周围环境的影响效果较为显著，有利于隧道防突水控制；
(2) 若覆土浅，浮力大时，通过设置抗浮板和抗拔桩，不仅能平衡盾构隧道长期所受的浮力，亦能在施工中防止隧道产生过量的隆起变形，有利于盾构隧道轴线控制；
(3) 软流塑地层的管棚施工实践表明，对于高含水粘土地层，管棚围护欲取得成功，首先必须确定合理的管棚支护参数；其次，管棚钢管的安装质量和注浆施工质量控制非常重要，是管棚成败的关键；此外，在开挖过程中，还应合理选择开挖的方式，必要时，对局部渗漏处增设短管棚，形成长短组合管棚，以减小开挖对周边环境的影响。
(4) 浅覆地层岩石隧道的施工技术关键在于装药量控制和合理的起爆方式，工程实践表明应用多段位高精度雷管实施的随机干扰减震爆破，能有效控制地层变形，减小爆破施工对已有建构筑物的影响。
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