地鐵車站PBA施工工法

1、哈爾濱軌道交通哈爾濱軌道交通2號(hào)線第六標(biāo)段號(hào)線第六標(biāo)段哈爾濱軌道交通哈爾濱軌道交通2號(hào)線第六標(biāo)段項(xiàng)目經(jīng)理部號(hào)線第六標(biāo)段項(xiàng)目經(jīng)理部二二0一五年七月一五年七月PBA工法參觀匯報(bào)材料工法參觀匯報(bào)材料一、一、PBA工法概述工法概述“PBA”工法是：工法是：P樁（樁（pile）、）、B梁（梁（beam）、）、A拱（拱（arc），即由邊樁、中樁（柱）、頂梁、底梁、頂拱），即由邊樁、中樁（柱）、頂梁、底梁、頂拱共同構(gòu)成初期受力體系，承受施工過程的荷載；其主要共同構(gòu)成初期受力體系，承受施工過程的荷載；其主要思想是將蓋挖及分步暗挖法有機(jī)結(jié)合起來，發(fā)揮各自的思想是將蓋挖及分步暗挖法有機(jī)結(jié)合起來，發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)，在

2、頂蓋的保護(hù)下可以逐層向下開挖土體，施作二優(yōu)勢(shì)，在頂蓋的保護(hù)下可以逐層向下開挖土體，施作二次襯砌，可采用順作和逆作兩種方法施工，最終形成由次襯砌，可采用順作和逆作兩種方法施工，最終形成由初期支護(hù)二次襯砌組合而成的永久承載體系。初期支護(hù)二次襯砌組合而成的永久承載體系。“PBA”工法是淺埋暗法方法的一種，用于地鐵暗挖車站，工法是淺埋暗法方法的一種，用于地鐵暗挖車站，當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件差、斷面特大時(shí)，一般設(shè)計(jì)成多跨結(jié)構(gòu)，跨當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件差、斷面特大時(shí)，一般設(shè)計(jì)成多跨結(jié)構(gòu)，跨與跨之間、有梁、柱連接。比如常見的三跨兩柱的大型與跨之間、有梁、柱連接。比如常見的三跨兩柱的大型地鐵站。地鐵站。 “PBA”工法施工車站的結(jié)構(gòu)

3、型式為直墻多層多跨拱形工法施工車站的結(jié)構(gòu)型式為直墻多層多跨拱形結(jié)構(gòu)，采用復(fù)合襯砌支護(hù)型式。拱部初期支護(hù)為格柵結(jié)構(gòu)，采用復(fù)合襯砌支護(hù)型式。拱部初期支護(hù)為格柵+噴射混凝土結(jié)構(gòu)，利用大管棚、超前小導(dǎo)管及注漿等輔噴射混凝土結(jié)構(gòu)，利用大管棚、超前小導(dǎo)管及注漿等輔助措施對(duì)前方土體進(jìn)行預(yù)加固、支護(hù)，側(cè)墻初期支護(hù)為助措施對(duì)前方土體進(jìn)行預(yù)加固、支護(hù)，側(cè)墻初期支護(hù)為灌注樁，中柱多采用鋼管柱型式。灌注樁，中柱多采用鋼管柱型式。二、二、PBA工法施工流程工法施工流程 “PBA”常采用樁柱法施工，就是先開挖導(dǎo)洞，在洞內(nèi)常采用樁柱法施工，就是先開挖導(dǎo)洞，在洞內(nèi)制作挖孔樁或鉆孔樁，梁、中柱完成后，再施作頂拱結(jié)制作挖孔樁或鉆

4、孔樁，梁、中柱完成后，再施作頂拱結(jié)構(gòu)，然后在其保護(hù)下施工，實(shí)際上就是將蓋挖法施工的構(gòu)，然后在其保護(hù)下施工，實(shí)際上就是將蓋挖法施工的挖孔樁梁柱等轉(zhuǎn)入地下進(jìn)行，因此也稱做地下式蓋挖法挖孔樁梁柱等轉(zhuǎn)入地下進(jìn)行，因此也稱做地下式蓋挖法。三、三、PBA工法的特點(diǎn)工法的特點(diǎn)“PBA”“PBA”工法的核心思想在于設(shè)法形成由側(cè)壁支撐結(jié)構(gòu)和工法的核心思想在于設(shè)法形成由側(cè)壁支撐結(jié)構(gòu)和拱部初期支護(hù)組成的整體支護(hù)體系，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的預(yù)支護(hù)和拱部初期支護(hù)組成的整體支護(hù)體系，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的預(yù)支護(hù)和初期支護(hù)結(jié)構(gòu)，以保證在進(jìn)行洞室主體部分開挖時(shí)具有足初期支護(hù)結(jié)構(gòu)，以保證在進(jìn)行洞室主體部分開挖時(shí)具有足夠的安全度，并有效地控制地層沉降。

5、該工法具有以下特夠的安全度，并有效地控制地層沉降。該工法具有以下特點(diǎn)：點(diǎn)：1)樁、梁、拱、柱先期形成，首先形成了主受力的空間樁、梁、拱、柱先期形成，首先形成了主受力的空間框架體系，后面的開挖都是在頂蓋的保護(hù)下進(jìn)行，支護(hù)轉(zhuǎn)框架體系，后面的開挖都是在頂蓋的保護(hù)下進(jìn)行，支護(hù)轉(zhuǎn)換單一，不但安全，而且大大減小了對(duì)地面沉降的影響，換單一，不但安全，而且大大減小了對(duì)地面沉降的影響，同時(shí)節(jié)省了大量的圬工；同時(shí)節(jié)省了大量的圬工； 2)施工靈活，施工基本不受層數(shù)、跨數(shù)的影響，底部承施工靈活，施工基本不受層數(shù)、跨數(shù)的影響，底部承載結(jié)構(gòu)可根據(jù)地層條件做成底縱梁（條基）或樁基；載結(jié)構(gòu)可根據(jù)地層條件做成底縱梁（條基）或樁

6、基；3) 小導(dǎo)洞施工技術(shù)成熟、安全可靠，由于各導(dǎo)洞間具小導(dǎo)洞施工技術(shù)成熟、安全可靠，由于各導(dǎo)洞間具有一定距離，故可同步進(jìn)行導(dǎo)洞施工，施工干擾小，各有一定距離，故可同步進(jìn)行導(dǎo)洞施工，施工干擾小，各導(dǎo)洞內(nèi)的柱、縱梁也可同時(shí)作業(yè)；導(dǎo)洞內(nèi)的柱、縱梁也可同時(shí)作業(yè)；4) 扣拱后內(nèi)部一般無需進(jìn)行地層加固等輔助措施，施扣拱后內(nèi)部一般無需進(jìn)行地層加固等輔助措施，施工空間開闊，可采用機(jī)械開挖，作業(yè)效率高，整體施工工空間開闊，可采用機(jī)械開挖，作業(yè)效率高，整體施工速度快，精度高，施工中也便于地下水的處理；速度快，精度高，施工中也便于地下水的處理；5) 直墻式結(jié)構(gòu)內(nèi)有效凈空大，節(jié)省了曲墻及仰拱結(jié)構(gòu)直墻式結(jié)構(gòu)內(nèi)有效凈空大

7、，節(jié)省了曲墻及仰拱結(jié)構(gòu)工程投入。工程投入。6）“PBA”工法因需在兩側(cè)施作灌注樁而提高了造價(jià)，工法因需在兩側(cè)施作灌注樁而提高了造價(jià)，且在一個(gè)十分狹窄的小導(dǎo)洞內(nèi)完成一系列的鋼筋、立模、且在一個(gè)十分狹窄的小導(dǎo)洞內(nèi)完成一系列的鋼筋、立模、澆注、吊裝等操作，作業(yè)環(huán)境惡劣。澆注、吊裝等操作，作業(yè)環(huán)境惡劣。四、四、PBA工法施工步序工法施工步序一、首先在車站周邊選擇合理位置開挖臨時(shí)豎井，通一、首先在車站周邊選擇合理位置開挖臨時(shí)豎井，通過橫通道，進(jìn)入車站主體。過橫通道，進(jìn)入車站主體。蘇州橋站設(shè)蘇州橋站設(shè)3 3個(gè)豎井，通過個(gè)豎井，通過4 4個(gè)橫通道進(jìn)個(gè)橫通道進(jìn)入車站主體施工，車站主體分入車站主體施工，車站主體

8、分5 5段施工。段施工。L1施工豎井施工豎井L2施工豎井施工豎井L3施工豎井施工豎井64.4m64.4m29.3m29.3m53.45m53.45m 39.35m 39.35m27.8m27.8m1號(hào)號(hào)通通道道 2號(hào)號(hào)通通道道 車車站站主主體體結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)輪輪廓廓3號(hào)號(hào)通通道道4號(hào)號(hào)通通道道北京地鐵北京地鐵16號(hào)線蘇州橋站平面示意圖號(hào)線蘇州橋站平面示意圖8項(xiàng)目部項(xiàng)目部L3豎井豎井施工場(chǎng)地俯瞰圖施工場(chǎng)地俯瞰圖L2豎井豎井L1豎井豎井車站結(jié)構(gòu)輪車站結(jié)構(gòu)輪廓線廓線豎井、橫通道剖面示意圖豎井、橫通道剖面示意圖橫通道橫通道豎井施工豎井施工豎井施工橫通道臺(tái)階法施工，分層開挖施工橫通道臺(tái)階法施工，分層開挖初支閉

9、合后破除臨時(shí)仰拱初支閉合后破除臨時(shí)仰拱臨時(shí)仰拱臨時(shí)仰拱小導(dǎo)洞小導(dǎo)洞橫橫通通道道二、小導(dǎo)洞施工二、小導(dǎo)洞施工第一步：根據(jù)地質(zhì)情況超前注漿加固地層，臺(tái)階法開挖下導(dǎo)洞，并施第一步：根據(jù)地質(zhì)情況超前注漿加固地層，臺(tái)階法開挖下導(dǎo)洞，并施做初期支護(hù)。開挖導(dǎo)洞時(shí)，相鄰導(dǎo)洞縱向錯(cuò)開距離不小于做初期支護(hù)。開挖導(dǎo)洞時(shí)，相鄰導(dǎo)洞縱向錯(cuò)開距離不小于20米，南直米，南直路站地層以粉質(zhì)粘土為主，開挖中注意做到短進(jìn)尺、強(qiáng)支護(hù)、早封閉、路站地層以粉質(zhì)粘土為主，開挖中注意做到短進(jìn)尺、強(qiáng)支護(hù)、早封閉、勤測(cè)量。勤測(cè)量。第二步：待下導(dǎo)洞開挖長(zhǎng)度均不小于第二步：待下導(dǎo)洞開挖長(zhǎng)度均不小于30m后，超前注漿加固地層，臺(tái)后，超前注漿加固地層

10、，臺(tái)階法開挖上導(dǎo)洞并施做初期支護(hù)，相鄰導(dǎo)洞錯(cuò)開開挖，錯(cuò)開距離不小階法開挖上導(dǎo)洞并施做初期支護(hù)，相鄰導(dǎo)洞錯(cuò)開開挖，錯(cuò)開距離不小于于20米。米。導(dǎo)洞導(dǎo)洞第三步：小導(dǎo)洞完成以后，進(jìn)行基底承載力檢驗(yàn)合格后，在下導(dǎo)洞內(nèi)施做第三步：小導(dǎo)洞完成以后，進(jìn)行基底承載力檢驗(yàn)合格后，在下導(dǎo)洞內(nèi)施做底縱梁，上導(dǎo)洞內(nèi)進(jìn)行邊樁、鋼管柱施工，然后進(jìn)行冠梁、邊導(dǎo)洞拱架預(yù)底縱梁，上導(dǎo)洞內(nèi)進(jìn)行邊樁、鋼管柱施工，然后進(jìn)行冠梁、邊導(dǎo)洞拱架預(yù)埋、回填及頂縱梁施工。埋、回填及頂縱梁施工。三、邊樁、鋼管柱、冠梁、頂梁的施工三、邊樁、鋼管柱、冠梁、頂梁的施工邊樁邊樁鋼管樁鋼管樁頂梁頂梁冠梁冠梁邊樁施工，機(jī)械成孔邊樁施工，機(jī)械成孔鋼管樁施工，

11、機(jī)械成孔鋼管樁施工，機(jī)械成孔鋼管樁鋼管樁施工，人工挖孔施工，人工挖孔下鋼管樁下鋼管樁挖孔完成挖孔完成鋼管樁施工完成鋼管樁施工完成冠梁、邊導(dǎo)洞施工施工邊導(dǎo)洞初支施工時(shí)，預(yù)埋鋼邊導(dǎo)洞初支施工時(shí)，預(yù)埋鋼拱架，連接拱架形成整體。拱架，連接拱架形成整體。正在施做冠梁鋼筋正在施做冠梁鋼筋邊導(dǎo)洞背后回填邊導(dǎo)洞背后回填初支鋼筋綁扎初支鋼筋綁扎冠梁冠梁邊導(dǎo)洞回填完畢邊導(dǎo)洞回填完畢頂縱梁施工黃線位置為初支以及二襯的施黃線位置為初支以及二襯的施工縫，工縫，易漏水，需重點(diǎn)處理，易漏水，需重點(diǎn)處理，為防止后期破除導(dǎo)洞初支時(shí)，為防止后期破除導(dǎo)洞初支時(shí)，破壞防水板，在鋪設(shè)防水之前，破壞防水板，在鋪設(shè)防水之前，沿黃線鋪沿黃線

12、鋪30cm寬木板或薄鋼板。寬木板或薄鋼板。搭設(shè)腳手架平臺(tái)，進(jìn)行頂縱梁施工搭設(shè)腳手架平臺(tái)，進(jìn)行頂縱梁施工鋼管柱鑿毛鋼管柱鑿毛防水鋪設(shè)防水鋪設(shè)頂縱梁鋼筋綁扎頂縱梁鋼筋綁扎澆筑完成頂縱梁澆筑完成頂縱梁預(yù)留接駁器，后期連預(yù)留接駁器，后期連接拱頂鋼筋，為便于接拱頂鋼筋，為便于鑿出，在澆筑前塞一鑿出，在澆筑前塞一層袋子。層袋子。頂部空洞區(qū)域在施做兩側(cè)扣頂部空洞區(qū)域在施做兩側(cè)扣拱前用低強(qiáng)度混凝土回填拱前用低強(qiáng)度混凝土回填在施工縫中間預(yù)埋遇水膨脹止水在施工縫中間預(yù)埋遇水膨脹止水條條預(yù)埋接駁器預(yù)埋接駁器施工完成頂縱梁施工完成頂縱梁第四步：中跨拱部超前支護(hù)，進(jìn)行中跨扣拱施工，并在頂縱梁間設(shè)置鋼拉第四步：中跨拱部超

13、前支護(hù)，進(jìn)行中跨扣拱施工，并在頂縱梁間設(shè)置鋼拉桿，鋼拉桿縱向間距桿，鋼拉桿縱向間距3米。米。四、頂拱、邊跨施工四、頂拱、邊跨施工拱頂拱頂?shù)谖宀剑嚎v向分段拆除中導(dǎo)洞側(cè)墻，施做中跨拱頂防水及二襯混凝土；同進(jìn)施做第五步：縱向分段拆除中導(dǎo)洞側(cè)墻，施做中跨拱頂防水及二襯混凝土；同進(jìn)施做兩側(cè)邊跨超前支護(hù)，等中跨混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)的兩側(cè)邊跨超前支護(hù)，等中跨混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)的80%后，兩邊對(duì)稱施做兩邊跨初后，兩邊對(duì)稱施做兩邊跨初期支護(hù)。期支護(hù)。邊跨邊跨第六步：縱向分段對(duì)稱拆除部分邊導(dǎo)洞側(cè)墻，施做邊跨拱頂?shù)诹剑嚎v向分段對(duì)稱拆除部分邊導(dǎo)洞側(cè)墻，施做邊跨拱頂防水層及二襯混凝土防水層及二襯混凝土做中縱梁時(shí)，在防水做中

14、縱梁時(shí)，在防水板后鋪設(shè)的鋼板，在板后鋪設(shè)的鋼板，在鋪設(shè)扣拱防水前取下鋪設(shè)扣拱防水前取下扣拱初支完成，等初支達(dá)到一定強(qiáng)度后，開扣拱初支完成，等初支達(dá)到一定強(qiáng)度后，開始分段破除導(dǎo)洞初支邊墻，準(zhǔn)備施做二襯，始分段破除導(dǎo)洞初支邊墻，準(zhǔn)備施做二襯，在頂縱梁間設(shè)置間距在頂縱梁間設(shè)置間距3m的鋼拉桿。的鋼拉桿。扣拱初支扣拱初支施做頂拱二襯，首先鋪設(shè)防水，然后幫扎鋼筋，拱施做頂拱二襯，首先鋪設(shè)防水，然后幫扎鋼筋，拱頂鋼筋與頂縱梁預(yù)埋的接駁器相連接。頂鋼筋與頂縱梁預(yù)埋的接駁器相連接。預(yù)留接駁器預(yù)留接駁器頂拱鋼筋綁扎頂拱鋼筋綁扎施工完成的頂拱施工完成的頂拱頂縱梁間間距頂縱梁間間距3m設(shè)置鋼拉桿設(shè)置鋼拉桿施做頂縱梁

15、時(shí)施做頂縱梁時(shí)預(yù)埋接駁器預(yù)埋接駁器邊跨拱頂施做完成邊跨拱頂施做完成第七步：縱向分段開挖站廳層中板以上土體，樁間噴射混第七步：縱向分段開挖站廳層中板以上土體，樁間噴射混凝土，施做站廳層防水層、二襯，中縱梁、中板凝土，施做站廳層防水層、二襯，中縱梁、中板五、中板、邊墻施工五、中板、邊墻施工中板中板邊墻邊墻縱向分段開挖站廳層中板以上土體縱向分段開挖站廳層中板以上土體與中板連接，增加錨固力與中板連接，增加錨固力開挖時(shí)留下兩側(cè)土體，構(gòu)筑作業(yè)平臺(tái)，用于頂開挖時(shí)留下兩側(cè)土體，構(gòu)筑作業(yè)平臺(tái)，用于頂板鑿毛、破除邊樁侵線部分、清除樁間土。板鑿毛、破除邊樁侵線部分、清除樁間土。邊墻鑿毛邊墻鑿毛掛網(wǎng)噴混掛網(wǎng)噴混清理完

16、畢后，掛網(wǎng)片噴混，噴混同時(shí)找平基面清理完畢后，掛網(wǎng)片噴混，噴混同時(shí)找平基面邊墻需要預(yù)留鋼筋，開挖時(shí)，兩側(cè)開挖面要邊墻需要預(yù)留鋼筋，開挖時(shí)，兩側(cè)開挖面要比中板低。待邊墻鋼筋施做完成后，回填至比中板低。待邊墻鋼筋施做完成后，回填至中板底，頂板兩側(cè)施工也是同樣的工序。中板底，頂板兩側(cè)施工也是同樣的工序。中縱梁施工中縱梁施工邊墻鋼筋邊墻鋼筋中板施工中板施工中板完成效果圖中板完成效果圖第八步：縱向分段開挖至站臺(tái)層小導(dǎo)洞頂部土體，樁間噴射混凝第八步：縱向分段開挖至站臺(tái)層小導(dǎo)洞頂部土體，樁間噴射混凝土，待中板混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，拆除頂梁之間鋼拉桿。土，待中板混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，拆除頂梁之間鋼拉桿。六、底板、邊墻施工六、底板、邊墻施工土方開挖土方開挖第九步：開挖中跨土體至底板底，施做封底結(jié)構(gòu)，并拆除部第九步：開挖中跨土體至底板底，施做封底結(jié)構(gòu)，并拆除部分下導(dǎo)洞結(jié)構(gòu)，施做底板防水層及結(jié)構(gòu)。分下導(dǎo)洞結(jié)構(gòu)，施做底板防水層及結(jié)構(gòu)。下導(dǎo)洞下導(dǎo)洞破除破除第十步：待中跨混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的第十步：待中跨混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80%后，開挖后，開挖邊跨土體到底板底，施做封底結(jié)構(gòu)