[北京]盖挖逆作法修建地铁车站培训讲义

项目二盖挖逆作法修建地铁车站,城市轨道交通学院,案例：北京地铁四号线菜市口车站位于广安大街与菜市口大街、宣武门外大街的交叉路口，呈南北走向，线路中心与道路中心基本一致，与规划地铁七号线(东西走向)形成“十”字换乘关系。土建工程(K6+590.1K6+766.2)项目为：车站主体结构及风井、风道、出入口、安全通道等附属结构；车站主体结构采用盖挖逆作法修建。,北京地铁四号线菜市口车站位置示意图,此种方法产生的背景：在开挖面较大、覆土较浅、周围沿线建筑物过于靠近，为尽量防止开挖基坑而引起临近建筑物的沉陷，或需及早恢复路面交通，但又缺乏定型覆盖结构，可采用盖挖逆作法施工。,盖挖逆作法修建的车站,先在地表面向下做基坑的围护结构和中间桩柱，基坑围护结构多采用地下连续墙，中间桩柱则多利用主体结构本身的中间立柱以降低工程造价。随后即可开挖表层土至主体结构顶板底面标高，利用未开挖的土体作为土模浇注顶板。待回填土后将道路复原，恢复交通。以后的工作都是在顶板覆盖下进行，即自上而下逐层开挖并建造主体结构直至底板。如下图所示：,施工步骤,盖挖逆作法施工步骤,本次课的能力目标：1、具有制作钢筋笼的能力2、具有配制泥浆的能力3、具有灌注水下混凝土的能力本次课的知识目标：1、地下连续墙的定义2、掌握地下连续墙的特点3、掌握地下连续墙的施工工艺,任务1：地下连续墙的施工,一、告知:,北京地铁四号线菜市口车站地下连续墙布置图,连续墙施工,知识目标：1、地下连续墙的定义：是连续构筑在地下的一道钢筋混凝土墙。具有挡土、防水抗渗及承重等功能。,2、地下连续墙的特点：优点：（1）可减少工程施工时对环境的影响。施工时振动少，噪声低；对周围相邻的工程结构和地下管线的影响较小，沉降及变位较易控制。（2）防水抗渗性能好。,（3）地下连续墙刚度大，能承受较大的侧压力，在基坑开挖时，变形小，因而周围地面沉降少，不会危害邻近建（构）筑物。（4）适用于多种地基条件。（5）在建（构）筑物密集地区可以施工，对邻近建（构）筑物及基础不产生影响。,缺点：（1）施工后对废泥浆要进行处理，管理不善时会造成现场泥泞，同时还会对地基及地下水造成污染。（2）墙面虽可保证垂直度，但比较粗糙，经常需要再做一层内衬墙。（3）造价较高，若结合工程实际，使其既作为临时围护、抗渗墙，又作为地下永久结构，则将降低工程造价。,3、地下连续墙的施工工艺地下连续墙的施工，要经过筑导墙、成槽、吊放接头管、吊放钢筋笼、浇筑水下混凝土及拔出接头管成墙等环节。具体见下图：,地下连续墙施工工艺流程,制作钢筋笼的要点泥浆护壁的机理灌注水下混凝土的要点,二、引入：,1、制作钢筋笼的要点要点：（1）钢筋须经检验合格，不合格或未经检验的钢筋禁止进入加工现场，钢筋进入加工场应有签认手续。（2）钢筋的表面应洁净、无损害，油、漆污和铁锈等应在使用前清除干净。带有颗粒状或片状老锈的钢筋不得使用。（3）钢筋应平直，无局部曲折。调直钢筋表面不得有明显擦伤，抗拉强度不得低于设计要求。,（4）钢筋连接应按规定抽取焊接接头试件作力学性能检验，其质量应符合有关规范的规定。（5）焊接接头距钢筋弯折处，不应小于钢筋直径的10倍，且不位于构件的最大弯矩处。,2、泥浆护壁的机理（1）泥浆具有一定的密度，如槽内泥浆液面高出地下水位一定高度，泥浆在槽内对槽壁产生一定的静水压力，可抵抗作用在槽壁外侧土压力和水压力，相当于一种液体支撑，可以防止槽壁倒坍和剥落，并防止地下水渗入。,（2）泥浆在槽壁上会形成一层透水性很低的泥皮，使泥浆的静水压力有效地作用在槽壁上；泥浆还从槽壁表面向土层内渗透，达到一定范围，泥浆就粘附在土颗粒上，这种粘附作用可减少槽壁的透水性，并防止槽壁塌坍。,3、灌注水下混凝土的要点（1）导管底部以适当深度埋在灌入的混凝土内。（2）混凝土强度不小于C20，混凝土选用的粗集料粒径不大于30mm，坍落度为160-220mm。（3）混凝土保护层厚度不小于50mm。（4）第一次灌筑混凝土时，量要大，以保证将导管埋入。,1、制作钢筋笼见下图：,三、操练：,钢筋笼制作现场,钢筋笼制作现场,钢筋笼制作现场,2、泥浆的配制：理解新鲜泥浆主要性能指标，如下表：,新鲜泥浆主要性能指标,1、制作钢筋笼的注意事项a.钢筋笼规格及配筋严格按设计图纸进行。b.进场钢筋规格符合要求，并附有厂家的材质证明，经材质检验合格后使用。c.笼子制作严格依设计要求进行，允许偏差符合规范规程规定。d.搭接焊的钢筋，焊缝长度不小于10de.主筋与内环筋间点焊焊接，外环筋与主筋间绑扎并间隔点焊。,四、深化：,2、灌注水下混凝土的注意事项（1）灌前导浆管安装必须加密封圈，连接坚固，不漏浆。（2）灌前必须放好球胆及盖板。（3）灌注连续不断，徐徐灌入，并保证在混凝土初凝时间内灌完一桩。（4）灌前控制好孔底情况，灌注过程中控制好埋管深度26m，严禁导管拔出混凝土面，灌注将要结束时，控制好最好一次砼灌量，保证浮浆厚度0.80米。严禁快速拔管。,知识点1：地下连续墙的施工步骤（见上面介绍）知识点2：泥浆的作用泥浆在地下连续墙挖槽过程中的作用首先是护壁，其次是携碴，再就是冷却机具和切土滑润。,五、归纳,制作钢筋笼材料及机具：级钢筋；电焊机；定位钢筋环；混凝土垫块要求：钢筋笼按设计一次制作成型，级钢筋采用电弧搭接焊，主筋接头互相错开，同截面内的接头数不超过总数的一半。,六、训练,泥浆的配制：材料：粘性土，自来水要求：配制比重为1.2的泥浆检验方法：采用泥浆比重秤测定泥浆的比重,本次课的重点是掌握地下连续墙的施工工艺,七、总结：,任务2：层板的施工,案例：北京地铁四号线菜市口站顶板厚85cm，中板负一层厚40cm，负二层厚40cm。顶板施工时尽量一次浇筑完成，不得有纵向施工缝，如果一次浇成存在困难可以有一道横缝，横缝只能设于钢管柱距之13跨处。,北京地铁四号线菜市口车站层板结构图,能力目标：1、具备模板安装的能力2、具备钢筋绑扎的能力3、具备混凝土制作能力知识目标1、掌握层板施工的程序2、掌握模板安装的要点3、掌握钢筋绑扎的要点4、掌握混凝土制作的要点,一、告知：,模板的安装,钢筋的绑扎,混凝土的浇注,钢筋的加工,混凝土的配制,混凝土的养护,1、层板施工的程序,拆模,2、模板安装的要点：（1）模板应具有足够的承载能力、刚度和稳定性，能可靠地承受浇筑混凝土的重量、侧压力及施工荷载。（2）要保证工程结构和构件各部分形状尺寸和相互位置的正确。（3）模板的拼（接）缝应严密，不得漏浆。（4）模板的安装顺序：一般情况下是自下而上安装。,3、钢筋绑扎的要点（1）在任何情况下，受拉钢筋的搭接长度不应小于300mm。受压钢筋的搭接长度不应小于200mm。（2）同一构件中相邻纵向受力钢筋的绑扎搭接接头宜相互错开。（3）钢筋的交叉点应采用20-30号铁丝绑扣，绑扎不仅要牢固可靠，而且铁丝长度要适宜。（4）钢筋的接头宜设置在受力较小处，同一受力筋不宜设置两个或两个以上接头。,4、混凝土制作的要点：（1）要按照配合比进行配制（2）原料投入搅拌筒内的顺序是：先倒砂子，再倒水泥，然后倒石子，最后加水搅拌。（3）要注意混凝土的搅拌时间（4）要注意搅拌机的一次投料量,1、模板安装的技术措施（1）采用组合钢模板，模板接缝夹2mm厚胶条防止漏浆。模板使用前进行打磨除锈并刷脱模剂。（2）模板安装前及时、准确放样，侧墙边线点每隔4m用经纬仪测设于结构板砼面上，同时以20cm垂直间距设好侧墙边线检查点。（3）模板及预埋件、预留孔安装误差按下表执行。,二、引入：,模板安装允许偏差表,2、钢筋绑扎的技术措施（1）在绑扎双层钢筋网时，钢筋骨架以梅花状点焊，并设足够数量及强度的架立筋，保证钢筋位置准确。钢筋网片成形后不得在其上设置重物。（2）施工缝处预留钢筋搭接长度并按规定错开。（3）钢筋加工、安装允许偏差按下表执行,钢筋安装允许偏差表,1、模板的安装工艺流程：地面夯实支立柱安大小龙骨铺模板校正标高加立杆的水平拉杆办预检,三、操练,具体步骤如下：,（1）土地面应夯实，并垫通长脚手板，楼层地面立支柱前也应垫通长脚手板。采用多层支架支模时，支柱应垂直，上下层支柱应在同一竖向中心线上。（2）从边跨一侧开始安装，先安第一排龙骨和支柱，临时固定；再安第二排龙骨和支柱，依次逐排安装。支柱与龙骨间距应根据模板设计规定。一般支柱间距为80120cm，大龙骨间距为60120cm，小龙骨间距为4060cm。,（3）调节支柱高度，将大龙骨找平。（4）铺定型组合钢模板块：可从一侧开始铺，每两块板间边肋用U形卡连接，U形卡安装间距一般不大于30cm。每个U形卡卡紧方向应正反相间，不要安在同一方向。,（5）平台板铺完后，用水平仪测量模板标高，进行校正，并用靠尺找平。（6）标高校完后，支柱之间应加水平拉杆。根据支柱高度决定水平拉杆设几道。一般情况下离地面2030cm处一道，往上纵横方向每隔1.6m左右一道，并应经常检查，保证完整牢固。（7）将模板内杂物清理干净，办预检。,模板的安装,2、钢筋的绑扎,工艺流程：划钢筋位置线运钢筋到使用部位绑钢筋参照图纸如下：,具体步骤如下：,（1）划钢筋位置线：按图纸标明的钢筋间距，算出底板实际需用的钢筋根数，一般让靠近底板模板边的那根钢筋离模板边为5cm，在底板上弹出钢筋位置线。（2）按弹出的钢筋位置线，先铺底板下层钢筋。根据底板受力情况，决定下层钢筋哪个方向钢筋在下面，一般情况下先铺短向钢筋，再铺长向钢筋。,（3）钢筋绑扎时，靠近外围两行的相交点每点都绑扎，中间部分的相交点可相隔交错绑扎，双向受力的钢筋必须将钢筋交叉点全部绑扎。如采用一面顺扣应交错变换方向，也可采用八字扣，但必须保证钢筋不位移。,（4）摆放底板混凝土保护层用砂浆垫块，垫块厚度等于保护层厚度，按每1m左右距离梅花型摆放。如基础板较厚或板用钢量较大，摆放距离可缩小，甚至砂浆垫块可改用铁块代替。（5）底板采用双层钢筋时，绑完下层钢筋后，摆放钢筋马凳或钢筋支架（间距以1m左右一个为宜），在马凳上摆放纵横两个方向定位钢筋，钢筋上下次序及绑扣方法同底板下层钢筋。,绑扎钢筋,钢筋的绑扎,钢筋的绑扎,钢筋的绑扎,3、混凝土的制作：给定施工配合比：水泥:砂:石子=1：2.33：4.52水灰比W/C=0.61每1m3混凝土水泥用量C=295kg,采用出料容量为250L的搅拌机，计算得250L的搅拌机每盘投料量为：水泥：75kg砂：175kg石子：339kg水：37kg,在操练的基础上加深对模板安装、钢筋绑扎、混凝土制作的理解,四、深化,1、模板的安装应注意模板拼装后涂刷脱模剂2、钢筋的绑扎应注意钢筋的搭接长度3、混凝土的配制应注意搅拌时间,五、归纳,材料与主要机具：（1）定型组合钢模板：长度为600、750、900、1200、1500mm；宽度为100、150、200、250、300mm。（2）定型钢角模：阴阳角模、连接角模。（3）连接件：U形卡、L形插销、3形扣件、碟形扣件、对拉螺栓、钩头螺栓、紧固螺栓等。,六、训练,模板的安装,（4）支承件：柱箍、定型空腹钢楞、钢管支柱、钢斜撑、钢桁架、木材等。（5）钢模板及配件应严格检查，不合格的不得使用。经修理后的模板也应符合质量标准的要求（6）隔离剂：不宜用废机油（7）斧子、锯、扳手、打眼电钻、线坠、靠尺板、方尺、铁水平、撬棍等。,材料及主要机具：(1)钢筋：应有出厂合格证，按规定作力学性能复试。钢筋应无老锈及油污。(2)铁丝：采用22号铁丝，铁丝的切断长度要满足使用要求。(3)控制混凝土保护层用的砂浆垫块、塑料卡、各种挂钩或撑杆等。(4)工具：钢筋钩子、撬棍、扳子、绑扎架、钢丝刷子、手推车、粉笔、尺子等。,钢筋的绑扎,提供的材料：普通水泥，425号（实测28天强度48.0MPa；碎石，最大粒径20mm；中砂;自来水。混凝土的设计强度等级为C20施工配合比为：水泥:水:砂:石子=320：95：714：1299按此配合比制作混凝土。,制作混凝土,本次课的重点：模板安装及钢筋绑扎的注意事项。,七、总结,