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1K413010 都市轨道交通工程构造与特点
1K413011 掌握地铁车站构造与施工办法
一、地铁车站形式与构造构成
(一)地铁车站形式分类
见教材第82页。
(二)构造构成
1．地铁车站普通由车站主体(站台、站厅、设备用房、生活用房)，出人口及通道，通风道及地面通风亭等三大某些构成。
2．车站主体是列车在线路上停车点，其作用既是供乘客集散、候车、换车及上、下车；又是地铁运营设备设立中心和办理运营业务地方。
3．出入口及通道(涉及人行天桥)是供乘客进、出车站建筑设施。
4．通风道及地面通风亭作用是保证地下车站有一种舒服地下环境。
二、施工办法(工艺)与选取条件
(一)明挖法施工
1.明挖法是先从地表面向下开挖基坑至设计标高，然后在基坑内预定位置由下而上地建造主体构造及其防水办法，最后回填土并恢复路面。
2．明挖法是修建地铁车站惯用施工办法，具备施工作业面多、速度快、工期短、易保证工程质量、工程造价低等长处，因而，在地面交通和环境条件容许地方，应尽量采用。
3．明挖法施工基坑(详见1K413020)可以分为敞口放坡基坑和有围护构造基坑两类。若基坑所处地面空旷，周边无建筑物或建筑物间距很大，地面有足够空地能满足施工需要又不影响周边环境时，则采用敞口放坡基坑施工。这种基坑施工简朴、速度快、噪声小，无需做围护构造。如果因场地限制，基坑边坡坡度稍陡于规范规定期，则可采用恰当挡土构造，如土钉加混凝土喷抹面对边坡加以支护。虽然如此，该办法造价依然是较低。
如果基坑很深，地质条件差，地下水位高，特别是又处在繁华市区，地面建筑物密集，交通繁忙，无足够空地满足施工需要，没有条件采用敞口放坡基坑时，则可采用有围护构造基坑。其中，敞口放坡基坑分为边坡面不加支护基坑以及喷混凝土面和锚杆护坡基坑两类；
(一)盖挖法施工
1．盖挖法施工也是明挖施工一种形式，与常用明挖法施工重要区别在于施工办法和顺序不同：盖挖法是先盖后挖。
2．盖挖法具备诸多长处：围护构造变形小，可以有效控制周边土体变形和地表沉降，有助于保护临近建筑物和构筑物；基坑底部土体稳定，隆起小，施工安全；盖挖逆作法施工普通不设内部支撑或锚锭，施工空间大；盖挖逆作法用于都市街区施工时，可尽快恢复路面，对道路交通影响较小。
盖挖法也存在某些缺陷：盖挖法施工时，混凝土构造水平施工缝解决较为困难；盖挖逆作法施工时，暗挖施工难度大、费用高；
3．盖挖法可分为盖挖顺作法、盖挖逆作法及盖挖半逆作法.当前，都市中施工采用最多是盖挖逆作法。
(1)盖挖顺作法
盖挖顺作法重要依赖结实挡土构造，依照现场条件、地下水位高低、开挖深度以及周边建筑物邻近限度可选取钢筋混凝土钻(挖)孔灌注桩或地下持续墙，对于饱和软弱地层应以刚度大、止水性能好地下持续墙为首选方案。当前，盖挖顺作法中挡土构造惯用来作为主体构造边墙体一某些或所有。
(2)盖挖逆作法
盖挖逆作法施工时，先施作车站周边围护桩和构造主体桩柱，然后将构造盖板置于桩(围护桩)、柱(钢管柱或混凝土柱)上，自上而下完毕土方开挖和边墙、中隔板及底板衬砌施工。盖挖逆作法是在明挖内支撑基本上发展起来，施工过程中不需设立暂时支撑，而是借助构造顶板、中板自身水平刚度和抗压强度实现对基坑围护桩(墙)支护作用。
其工法特点是：迅速覆盖、缩短中断交通时间；自上而下顶板、中隔板及水平支撑体系刚度大，可营造一种相对安全作业环境；占地少、回填量小、可分层施工，也可分左右两幅施工，交通导改灵活；不受季节影响、无冬期施工规定，低噪声、扰民少；设备简朴、不需大型设备，操作空间大、操作环境相对较好。
(3)盖挖半逆作法
在半逆作法施工中，普通都必要设立横撑并施加预应力。
采用逆作或半逆作法施工时都要注意混凝土施工缝解决问题，由于它是在上部混凝土达到设计强度后再接着往下浇筑混凝土收缩及析水，施工缝处不可避免地要浮现3～10mm宽缝隙，将对构造强度、耐久性和防水性产生不良影响。
在逆作法和半逆作法施工中，如主体构造中间立柱为钢管混凝土柱，而柱下基本为钢筋混凝土灌注桩时，需要解决好两者之间连接问题。普通是将钢管柱直接插入灌注桩混凝土内1Om左右，并在钢管柱底部均匀设立几种孔，以利混凝土流动，同步也可加强桩、柱间连接。有时也可在钢管柱和灌注桩之间插入H型钢加以连接。
(三)喷锚暗挖法
喷锚暗挖法对地层适应性较广，合用于构造埋置较浅、地面建筑物密集、交通运送繁忙、地下管线密布，及对地面沉降规定严格城乡地区地下构筑物施工。
1．新奥法
“新奥法”是以维护和运用围岩自承能力为基点，使围岩成为支护体系构成某些，支护在与围岩共同变形中承受是形变应力。因而，规定初期支护有一定柔度，以运用和充分发挥围岩自承能力。而作用于浅埋隧道上地层压力是覆盖层所有或某些土柱重，其地层压力和支护刚柔度关系不大，从减少地表沉陷都市规定角度出发，还规定初期支护有一定刚度。设计时并没有充分考虑运用围岩自承能力，这是浅埋暗挖法与“新奥法”重要区别。
2．浅埋暗挖法
在城乡软弱围岩地层中，在浅埋条件下修建地下工程，以改造地质条件为前提，以控制地表沉降为重点，以格栅(或其她钢构造)和锚喷作为初期支护手段，遵循“新奥法” 大某些原理，按照“十八字”原则(即管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测)进行隧道设计和施工，称之为浅埋暗挖技术。
浅埋暗挖技术从减少都市地表沉陷考虑，还必要辅之以其她配套技术，例如地层加固、降水等。浅埋暗挖法十分讲究施工办法选取(特别是地铁车站多跨构造和大跨构造)，一种合理构造形式和对的施工办法能起到事半功倍作用。
采用浅埋暗挖法时要注意其合用条件。一方面，浅埋暗挖法不容许带水作业。如果含水层达不到疏干，带水作业是非常危险，开挖面稳定性时刻受到威胁，甚至发生塌方。大范畴淤泥质软土、粉细砂地层，降水有困难或经济上选取此工法不合算地层，不适当采用此法。第二，采用浅埋暗挖法规定开挖面具备一定自立性和稳定性。
三、不同办法施工地铁车站构造
(一)明挖法施工车站构造
明挖法施工车站重要采用矩形框架构造或拱形构造。
1．矩形框架构造
这是明挖车站中采用最多一种形式，依照功能规定，可以双层于单跨、双跨或多层多跨等形式。侧式车站普通采用双跨构造；岛式车站多采用双跨或三跨构造。站台宽度≤10m时宜采用双跨构造，有时也采用单跨构造。在道路狭窄地段建地铁车站，也可采用上、下行线重叠构造。
明挖地铁车站构造由底板、侧墙及顶板等围护构造和楼板、梁、柱及内墙等内部构件组合而成。
(1)顶板和楼板
可采用单向板(或梁式板)、井字梁式板、无梁板或密肋板等形式。井字梁式板和无梁板可以形成美观顶棚或建筑造型，但造价较高，只有在板下不走管线时方可考虑采用。
(2)底板
底板重要按受力和功能规定设立。几乎都采用以纵梁和侧墙为支承梁式板构造，这有助于整体道床和站台下纵向管道酌铺设。埋置于无地下水岩石地层中明挖车站，可不设受力底板，但铺底应满足整体道床使用规定。
(3)侧墙
当采用放坡开挖或用工字钢桩、钢板桩等作基坑暂时护壁时，侧墙多采用以顶、底板及楼板为支承单向板，装配式构件也可采用密肋板。
当采用地下持续墙或钻孔桩护壁时，可运用它们作为主体构造侧墙一某些或所有。这种状况下侧墙，视场地土质条件不同，基本可分为两大类：一类是由灌注桩与内衬墙构成桩墙构造；另一类是地下持续墙或地下持续墙与内衬墙构成构造。在无水地层中，可选用分离式灌注桩；在保证柱间土稳定(必要时可施作喷混凝土层)前提下，选取较大桩径；当有地下水时，可结合注浆形成止水帷幕或改用互相搭接灌注桩(钻孔咬合桩)。但在饱和软土或流沙地层中，从提高围护构造强度、刚度、止水性和保护环境等方面考虑，特别当挖深超过lOm时，多采用地下持续墙。
(4)立柱
明挖车站立柱普通采用钢筋混凝土构造，可采用方形、矩形、圆形或椭圆形等截面。按常规荷载设计地铁车站站台区柱距普通取6～8m。当车站与地面建筑合建或为特殊荷载控制设计，柱设计荷载很大时，可采用钢管混凝土柱、劲性钢筋高强凝土柱。
2．拱形构造
普通用于站台宽度较窄单跨单层或单跨双层车站。构造由拱形和平底板构成，墙脚与底板之间采用铰接，并在其外侧设有与底板整体浇筑挡墙，用以抵抗刚架水平推力。
(二)盖挖法施工车站构造
1．构造形式
在城乡交通要道区域采用盖挖法施工地铁车站多采用矩形框架构造。
软土地区地铁车站普通采用地下墙或钻孔灌注桩作为施工阶段围护构造。地下墙可作侧墙构造一某些，与内部现浇钢筋混凝土构成双层衬砌构造；也可将单层地下墙作为主体构造侧墙构造。单、双层墙应经工程造价、进度、构造整体性、防水堵漏、施工解决等综合比较后，依照不同地质、周边环境等选用。
2．侧墙
单层侧墙即地下墙在施工阶段作为基坑围护构造，建成后使用阶段又是主体构造侧墙，内部构造板直接与单层墙相接。在地下墙中可采用预埋锥螺纹钢筋连接器将板钢筋与地下墙钢筋相接，保证单层侧墙与板连接强度及刚度。砂性地层中不适当采用单层侧墙。
双层侧墙即地下墙在施工阶段作为围护构造，回筑时在地上墙内侧现浇钢筋混凝土内衬侧墙，与先施工地下墙构成叠合构造，共同承受使用阶段水土侧压力，板与双层墙构成现浇钢筋混凝土框架构造。
3．中间竖向暂时支撑系统
中间竖向暂时支撑系统由暂时立柱及其基本构成，系统设立办法有三种：①在永久柱两侧单独设立暂时柱；②暂时柱与永久柱合一；③暂时柱与永久柱合一，同步增设暂时柱。
(三)喷锚暗挖(矿山)法施工车站构造
喷锚暗挖法施工地铁车站，视地层条件、施工办法及其使用规定不同，可采用单拱式车站、双拱式车站或三拱式车站，并依照需要可作成单层或双层。此类车站开挖断面普通为150～250m2。由于断面较大，开挖办法对洞室稳定、地面沉降和支护受力等有重大影响，在第四纪地层中开挖时常需采用辅助施工办法。
1．单拱车站隧道
这种构造形式由于可以获得宽敞空间和宏伟建筑效果，在岩石地层中采用较多；近年来国外在第四纪地层中也有采用实例，但施工难度大，技术办法复杂，造价也高。
2.双拱车站隧道
双拱车站有两种基本形式，即双拱塔柱式和双拱立柱式。
3．三拱车站
三拱车站亦有塔柱式和立柱式两种基本形式，但三拱塔柱式车站现已很少采用，土层中大多采用三拱立柱式车站。
1K413012 掌握地铁区间隧道构造与施工办法
本条文简要简介地铁区间隧道构造形式及施工办法。
一、不同办法施工地铁区间隧道
(一)明挖法施工隧道
1.在场地开阔、建筑物稀少、交通及环境容许地区，应优先采用施工速度快、造价较低明挖法施工。明挖法施工地下铁道区间隧道构造普通采用矩形断面，普通为整体浇注或装配式构造，其长处是其内轮廓与地下铁道建筑限界接近，内部净空可以得到充分运用，构造受力合理，顶板上便于敷设都市地下管网和设施。
2．整体式衬砌构造
明挖现浇隧道构造断面分单跨、双跨等形式，由于构造整体性好，防水性能容易得到保证，可合用于各种工程地质和水文地质条件；但是，施工工序较多，速度较慢。
3．预制装配式衬砌
预制装配式衬砌构造形式应依照工业化生产水平、施工办法、起重运送条件、场地条件等因地制宜选取，当前以单跨和双跨较为通用。关于装配式衬砌各构件之间接头构造，除了要考虑强度、刚度、防水性等方面规定外，还规定构造简朴、施工以便。装配式衬砌整体性较差，对于有特殊规定(如防护、抗震等)地段要慎重选用。
(二)喷锚暗挖(矿山)法施工隧道
1．在都市区域、交通要道及地上地下构筑物复杂地区，隧道施工喷锚暗挖法常是一种较好选取；隧道施工时，普通采用拱形构造，其基本断面形式为单拱、双拱和多跨连拱。前者多用于单线或双线区间隧道或联系通道，后两者多用在停车线、折返线或喇叭口岔线上。采用喷锚暗挖法隧道衬砌又称为支护构造，其作用是加固围岩并与围岩一起构成一种有足够安全度隧道构造体系，共同承受也许浮现各种荷载，保持隧道断面使用净空，防止地表下沉，提供空气流通光滑表面，堵截或引排地下水。依照对隧道衬砌构造基本规定以及隧道所处围岩条件、地下水状况、地表下沉控制、断面大小和施工办法等，可以采用基本构造类型及其变化方案。
2．衬砌基本构造类型——复合式衬砌
这种衬砌构造是由初期支护、防水隔离层和二次衬砌所构成，复合式衬砌外层为初期支护，其作用是加固围岩，控制围岩变形，防止围岩松动失稳，是衬砌构造中重要承载单元。普通应在开挖后及时施作，并应与围岩密贴。因此，最适当采用喷锚支护，依照详细状况，选用锚杆、喷混凝土、钢筋网和钢支撑等单一或并用而成。
3.衬砌构造变化方案
在干燥无水坚硬围岩中，区间隧道衬砌亦可采用单层喷锚支护，不做防水隔离层和二次衬砌，但此时对喷混凝土施工工艺和抗风化性能都应有较高规定，衬砌表面要平整，不容许浮现大量裂缝。
在防水规定不高，围岩有一定自稳能力时，区间隧道亦可采用单层模注混凝土衬砌，不做初期支护和防水隔离层。施工时如有需要可设立用木料、钢材或喷锚做成暂时支撑。不同于受力单元，普通状况下，在浇注混凝土时需将暂时支撑拆除，以供下次使用。单层模注衬砌又称为整体式衬砌，为适应不同围岩条件，整体式衬砌可做成等截面直墙式和等截面或变截面曲墙式，前者合用于坚硬围岩，后者合用于软弱围岩。
（三）盾构法施工隧道
1.在松软含水地层、地面构筑物不容许拆迁，施工条件困难地段，采用盾构法施工 隧道能显示其优越性：振动小、噪声低、施工速度快、安全可靠，对沿线居民生活、地下和地面构筑物及建筑物影响小等。
盾构法修建区间隧道衬砌有预制装配式衬砌、预制装 配式衬砌和模注钢筋混凝土整体式衬砌相结合双层衬砌以及挤压混凝土整体式衬砌三大类。
2．预制装配式衬砌
预制装配式衬砌是用工厂预制构件，称为管片，在盾构尾部拼装而成。管片种类按材料可分为钢筋混凝土、钢、铸铁以及由几种材料组合而成复合管片。
钢筋混凝土管片耐压性和耐久性都比较好；钢和铸铁管片价格较贵，当前除了在需要开口衬砌环或预测将承受特殊荷载地段采用外，普通都采用钢筋混凝土管片。
按管片螺栓手孔成型大小，可将管片分为箱型和平板型两类。
衬砌环内管片之间以及各衬砌环之间连接方式，从其力学特性来看，可分为柔性连接和刚性连接，实践证明，刚性连接不但拼装麻烦、造价高，并且会在衬砌环中产生较大次应力，带来不良后果，因而，当前较为通用是柔性连接，惯用有：单排螺栓连接、销钉连接及无连接件等。
3．双层衬砌
为了防止隧道渗水和衬砌腐蚀，修正隧道施工误差，减少噪声和振动以及作为内部装饰，可以在装配式衬砌内部再做一层整体式混凝土或钢筋混凝土内衬。依照需要还可以在装配式衬砌与内层之间铺设防水隔离层。双层衬砌重要用在具有腐蚀性地下水地层中。
4．挤压混凝土整体式衬砌
挤压混凝土衬砌(Extrude Concrete Lining，简称ECl．)就是随着盾构向前掘进，用一套衬砌施工设备在盾尾同步灌注混凝土或钢筋混凝土整体式衬砌，因其灌注后即承受盾构千斤顶推力挤压作用，故有此称谓。挤压混凝土衬砌可以是素混凝土，也可以是钢筋混凝土，但应用最多是钢纤维混凝土。
挤压混凝土衬砌一次成型，内表面光滑，衬砌背后无空隙，故无需注浆，且对控制地层移动特别有效。但因挤压混凝土衬砌需要较多施工设备，其中涉及混凝土成型用框 模，拼拆框模系统，混凝土配制车、泵、阀、管等构成混凝土配送系统。并且，混凝 土制备、配送、钢筋架立等工艺较为复杂，在渗漏性较大土层中要达到防水规定尚有困难。故挤压混凝土衬砌应用尚不广泛。
二、施工办法选取与比较
（一）喷锚暗挖法
2、新奥法施工
3．浅埋暗挖法施工
浅埋暗挖法工艺流程和技术规定重要是针对埋置深度较浅、松散不稳定土层和软弱破碎岩层施工面而形成。
浅埋暗挖法与新奥法相比，更强调地层预支护和预加固。由于地铁工程基本是在城 镇施工，对地表沉降控制规定比较严格。浅埋暗挖法支护衬砌构造刚度比较大，初期支护容许变形量比较小。这样对保护周边地层自承作用和减少对地层扰动是必要。
(1)地层预加固和预支护
在都市地铁隧道施工中，经常遇到砂砾土、砂性土、黏性土或强风化基岩等不稳定地层。此类地层在隧道开挖过程中自稳时间短暂。往往在初期支护尚将来得及施作，或喷射混凝土尚未获得足够强度时，拱墙局部地层已开始坍塌。为此，需采用地层预加固、预支护办法，以提高周边地层稳定性。惯用预加固和预支护办法有：小导管超前预注浆、开挖面深孔注浆及管棚超前支护；
(2)隧道土方开挖与支护
采用浅埋暗挖法开挖作业肘，所选用施工办法及工艺流程，应保证最大限度地减少对地层扰动，提高周边地层自承作用和减少地表沉降。依照不同地质条件及隧道断面，选用不同开挖办法，但其总原则是：预支护、预加固一段，开挖一段；开挖一段，支护一段；支护一段，封闭成环一段。
(3)初期支护形式
在软弱破碎及松散、不稳定地层中采用浅埋暗挖法施工时，除需对地层进行预加固和预支护外，隧道初期支护施作及时性及支护强度和刚度，对保证开挖后隧道稳定性、减少地层扰动和地表沉降，都具备决定性影响。在诸多支护形式中，钢拱锚喷混凝土支护是满足上述规定最佳支护形式；
(4)二次衬砌
在浅埋暗挖法中，初期支护变形达到基本稳定，且防水构造施工验收合格后，可以进行二次混凝土衬砌灌注工序。通过监控量测，掌握隧道动态，提供信息，指引二次衬砌施作时机。这是浅埋暗挖法中二次衬砌施工与普通隧道衬砌施工重要区别。其她灌注工艺和机械设备与普通隧道衬砌施工基本相似。
二次衬砌模板可以采用暂时木模板或金属定型模板，更多状况则使用模板台车，由于区间隧道断面尺寸基本不变，有助于使用模板台车，加快立模及拆模速度。
(5)监控量测
运用监控量测信息指引设计与施工是浅埋暗挖施工工序重要构成某些。在设计文献中应提出详细规定和内容，监控量测费用应纳人工程成本。在实行过程中施工单位要有专门机构执行与管理，并由项目技术负责人统一掌握、统一领导。经验证明拱顶下沉是控制稳定较直观和可靠判断根据，水平收敛和地表下沉有时也是重要判断根据。对于地铁隧道来讲，地表下沉测量显得尤为重要。
(二)盾构法施工
1．盾构法施工其基本施工环节：
(1．)在盾构法隧道始发端和接受端各建一种工作(竖)井；
(2)盾构在始发端工作井内安装就位；
(3)依托盾构千斤顶推力(作用在已拼装好衬砌环和工作井后壁上)将盾构从始发工作井墙壁开孔处推出；
(4)盾构在地层中沿着设计轴线推动，在推动同步不断出土和安装衬砌管片；
(5)及时地向衬砌背后空隙注浆，防止地层移动和固定衬砌环位置；
(6)盾构进入接受工作井并被拆除，如施工需要，也可穿越工作井再向前推动。
2．盾构法施工隧道具备如下长处：
(1)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噪声和振动影响；
(2)盾构推动、出土、拼装衬砌等重要工序循环进行，施工易于管理，施工人员也较少；
(3)隧道施工费用不受覆土量多少影响，适当于建造覆土较深隧道；
(4)施工不受风雨等气候条件影响；
(5)当隧道穿过河底或其她建筑物时，不影响施工；
(6)只要设法使盾构开挖面稳定，则隧道越深，地基越好，土中影响施工埋设物等越少，与明挖法相比，经济上、施工进度上越有利。
3．盾构法施工也存在如下某些问题：
(1)当隧道曲线半径过小时，施工较为困难；
(2)在陆地建造隧道时，如隧道覆土太浅，则盾构法施工困难很大，而在水下时，如覆土太浅则盾构法施工不够安全；
(3)盾构施工中采用全气压办法以疏干和稳定地层时，对劳动保护规定较高，施工条件差；
(4)盾构法隧道上方一定范畴内地表沉陷尚难完全防止，特别在饱和含水松软土层中，要采用严密技术办法才干把沉陷限制在很小限度内；
(5)在饱和含水地层中，盾构法施工所用拼装衬砌，对达到整体构造防水技术规定较高。
1K413013 熟悉轻轨交通高架桥梁构造与施工要点
(二)高架桥基本构造
1．高架桥墩台和基本
软土地基条件下，为保证基本承载能力，防止沉陷，宜采用桩基本。
惯用桥墩形式有如下几种。
(1)倒梯形桥墩[图1K413013(a)]
倒梯形桥墩构造简朴，施工以便，受力合理，具备较大强度、刚度和稳定性，对于单箱单室箱梁和脊梁来说，选用倒梯形桥墩在外观和受力上均较合理。
(2)T形桥墩墩[图1K413013(b)]
T形桥墩占地面积小，是城乡轻轨高架桥最惯用桥墩形式。这种桥墩既为桥下交通提供最大空间，又能减轻墩身重量，节约圬工材料。特别合用于高架桥和地面道路斜交状况。
(3)双柱式桥墩[图1K413013(c)]
双柱式墩在横向形成钢筋混凝土刚架，受力状况清晰，稳定性好，其盖梁工作条件比T形桥墩盖梁有利，不必施加预应力，其使用高度普通在30m以内。上海市明珠线双柱式桥墩设计成无盖梁构造，上部构造箱梁直接支承在双柱上，双柱上部设一横系梁。这种构造须在箱梁内设立强大端横隔板。
(4)Y形桥墩[图1K413013(d)]
Y形桥墩结合了T形桥墩和双柱式墩长处，下部成单柱式，占地少，有助于桥下交通，透空性好，而上部成双柱式，对盖梁工作条件有利，不必施加预应力，造型轻巧，比较美观。
2．高架桥上部构造
采用最多是持续梁、持续刚构、系杆拱。
在建筑高度不受限制，或刻意压低建筑高度得不偿失场合，普通合用于都市桥或公路桥正常高度桥跨构造均可用于都市轨道交通高架桥。
二、高架桥施工要点
(一)桩基本
1．高架桥成桩工艺应依照地质条件、地面建筑和地下管线分布状况等拟定，宜采用施工速度快、技术成熟成桩工艺。
2．钻孔灌注桩施工时应采用有效办法防止泥浆外溢污染道路，影响正常交通和道路排水设施，保持环境清洁。
(二)桥墩
1．高架桥墩造型轻巧，比较美观，构造相对来说较复杂，施工有一定难度。
2．高架桥墩混凝土现浇施工应采用专门设计加工钢模板。
(三)上部构造
1．高架桥上部构造宜采用工厂预制构造，对于跨度22m以内桥跨，可采用梁宽1．5m先张法空心板梁；工厂预制易于保证施工质量，运送吊装容易解决，可缓和施工期间场地紧张矛盾，合用于直线地段和半径较大曲线地段。
2．T梁设计和施工经验成熟，可以预制也可现浇，避免了箱梁内模拆除困难；建筑高度稍高，预拱度加以控制可以在很大限度上减轻混凝土收缩徐变影响。
3．箱梁构造(单室双箱梁、单室单箱梁、双室单箱梁)抗扭刚度大，整体受力性能好，线条流畅，造型美观，设计及施工经验成熟。但箱梁不便整体运送吊装，普通需就地浇筑，相应工期较长，合用于小半径曲线地段和跨越道路、河流跨度较大状况。采用钢一混凝土组合梁构造，可减少现场施工时间和难度。
1K413014 理解都市轨道交通轨道构造构成
轨道(通称为线上)构造是由钢轨、轨枕、连接零件、道床、道岔和其她附属设备等构成构筑物。本条文简要简介都市轻轨交通和地铁交通轨道构造与构成。
一、轨道构成
(一)轨道构造
(二)轨道构造特点
都市轨道交通轨道构造由于线路普通穿过居民区(地下、地面或高架)，还要此外考虑如下某些问题：
(1)为保护都市环境，对噪声控制规定较高，除了车辆构造采用减振办法，必要时修筑声屏障外，轨道也应采用相应减振轨道构造.
(2)轨道交通行车密度大，运营时间长，留给轨道维修作业时间很短，因而普通采用较强轨道部件。近年新建轨道交通系统浅埋隧道和高架桥构造，基本采用无碴道床等少维修轨道构造。
(3)轨道交通车辆普通采用电力牵引，以走行轨作为供电回路。为减小因漏泄电流而导致周边金属设施腐蚀，规定钢轨与轨下基本有较高绝缘性能。
(4)受原有街道和建筑物所限，都市轨道交通曲线区段占很大比重，曲线半径普通比常规铁路小得多。在正线半径不大于400m曲线地段，应采用全长淬火钢轨或耐磨钢轨。钢轨铺设前应进行预弯，运营时钢轨应进行涂油以减少磨耗。
二、轨道形式与选取
(二)道床与轨枕
1．长度不不大于lOOm隧道内和隧道外U形构造地段及高架桥和不不大于50m单体桥地段，宜采用短枕式或长枕式整体道床。
2．地面正线宜采用混凝土枕碎石道床，基底坚实、稳定，排水良好地面车站地段可采用整体道床。
3．车场库内线应采用短枕式整体道床，地面出入线、试车线和库外线宜采用混凝土枕碎石道床或木枕碎石道床。
(三)减振构造
1．普通减振轨道构造可采用无缝线路、弹性分开式扣件和整体道床或碎石道床。
2．线路中心距离住宅区、宾馆、机关等建筑物不大于20m及穿越地段，宜采用较高减振轨道构造，即在普通减振轨道构造基本上，采用轨道减振器扣件或弹性短枕式整体道床或其她较高减振轨道构造形式。
3．线路中心距离医院、学校、音乐厅、精密仪器厂、文物保护和高档宾馆等建筑物不大于20m及穿越地段，宜采用特殊减振轨道构造，即在普通减振轨道构造基本上，采用浮置板整体道床或其她特殊减振轨道构造形式。
lK413020 明挖基坑施工
1K413021 掌握深基坑支护构造与变形控制
一、围护构造
(一)基坑围护构造体系
(二)深基坑围护构造类型
1．在国内应用较多有板柱式、柱列式、重力式挡墙、组合式以及土层锚杆、逆筑法、沉井等。
2．不同类型围护构造特点见表1K413021—1。
(1)工字钢桩围护构造

基坑开挖前，在地面用冲击式打桩机沿基坑设计边线打入地下，桩间距普通为1.0～1.2m。
合用范畴：工字钢桩围护构造合用于黏性土、砂性土和粒径不不不大于100mm砂卵石地层；这种围护构造普通宜用于郊区距居民点较远基坑施工中。
(2)钢板桩围护构造

特点：钢板桩强度高，桩与桩之间连接紧密，隔水效果好，可重复使用。
钢板桩惯用断面型式，多为U形或Z形。国内地下铁道施工中多用U形钢板桩。
(3)钻孔灌注桩围护构造
钻孔灌注桩普通采用机械成孔。对正反循环钻机，由于其采用泥浆护壁成孔，故成孔时噪声低，适于城区施工
(4)深层搅拌桩挡土构造
深层搅拌桩是用搅拌机械将水泥、石灰等和地基土相拌合，从而达到加固地基目。作为挡土构造搅拌桩普通布置成格栅形，深层搅拌桩也可持续搭接布置形成止水帷幕。
(5)SMW桩
SMW桩是注入水泥类混合液搅拌形成挡墙，最后在墙中插入型钢。
特点:止水性好，构造简朴，型钢插入深度普通不大于搅拌桩深度，施工速度快，型钢可以某些回收、重复运用。

（6）地下持续墙
施工时振动小、噪声低，墙体刚度大，对周边地层扰动小；可合用于各种土层，除夹有孤石、大颗粒卵砾石等局部障碍物时影响成槽效率外，对黏性土、无黏性土、卵砾石层等各种地层均能高效成槽。
三、地下持续墙分类与施工技术要点
按成槽方式可分为桩排式、壁式和组合式三类；按挖槽方式可分为抓斗式、冲击式和回转式等类型。

地下持续墙施工过程示意图
(a)成槽；(b)插入接头管；(c)放入钢筋笼；(d)浇注混凝土
1－已完毕单元槽段；2－泥浆；3－成槽机；4－接头管；5－钢筋笼；6－导管；7－浇筑混凝土
（小资料）
高压喷射桩就是运用工程钻机钻孔至设计解决深度后，用高压泥浆泵，通过安装在钻杆（喷杆）杆端置于孔底特殊喷嘴，向周边土体高压喷射固化浆液(普通使用水泥浆液)，同步钻杆（喷杆）以一定速度边旋转边提高，高压射流使一定范畴内土体构造破坏，并强制与固化浆液混合，凝固后便在土体中形成具备一定性能和形状固结体。
SMW是Soil Mixing Wall缩写。SMW工法持续墙于1976年在日本问世，该工法是以多轴型钻掘搅拌机在现场向一定深度进行钻掘，同步在钻头处喷出水泥系强化剂而与地基土重复混合搅拌，在各施工单元之间则采用重叠搭接施工，然后在水泥土混合体未结硬前插入H型钢或钢板作为其应力补强材，至水泥结硬，便形成一道具备一定强度和刚度、持续完整、无接缝地下墙体。 SMW工法最惯用是三轴型钻掘搅拌机，其中钻杆有用用于粘性土及用于砂砾土和基岩之分，此外还研制了其她某些机型，用于都市高架桥下等施工，空间受限制场合，或海底筑墙，或软弱地基加固。
二、支撑构造类型
(一)支撑构造体系

内支撑

外拉锚
1．内支撑普通由各种型钢撑、钢管撑、钢筋混凝土撑等构成支撑系统；外拉锚有拉锚和土锚两种形式。
2．在软弱地层基坑工程中，支撑构造承受围护墙所传递土压力、水压力。支撑构造挡土应力传递途径是围护(桩)墙一围檩(冠梁)一支撑，在地质条件较好有锚固力地层中，基坑支撑可采用土锚和拉锚等外拉锚形式。
3．在深基坑施工支护构造中，惯用支撑系统按其材料可分为现浇钢筋混凝土支撑体系和钢支撑体系两类，其形式和特点见表1K413021—2。
现浇钢筋混凝土支撑体系由围檩(圈梁)、支撑及角撑、立柱和围檩托架或吊筋、立柱、托架锚固件等其她附属构件构成。
钢构造支撑(钢管、型钢支撑)体系普通为装配式，由围檩、角撑、支撑、预应力设备(涉及千斤顶自动调压或人工调压装置)、轴力传感器、支撑体系监测监控装置、立柱桩及其她附属装配式构件构成。
三、基坑变形控制
(一)基坑变形特性
1.基坑开挖引起周边地层移动重要因素是坑底土体隆起和围护墙位移。
2.墙体水平变形
当基坑开挖较浅，尚未设支撑时，均体现为墙顶位移最大，向基坑方向水平位移，呈三角形分布。随着基坑开挖深度增长，刚性墙体继续体现为向基坑内三角形水平位移或平行刚体位移。
柔性墙如果设支撑，则体现为墙顶位移不变或逐渐向基坑外移动，墙体腹部向基坑内突出。
3．围护墙体竖向变位
4．基坑底部隆起
过大坑底隆起也许是两种因素导致：①基坑底不透水土层由于其自重不可以承受不透水土层下承压水水头压力而产生突然性隆起；②基坑由于围护构造插入坑底土层深度局限性而产生坑内土体隆起破坏。基坑底土体过大隆起也许会导致基坑围护构造失稳。此外，由于坑底隆起会导致立柱隆起，进一步导致支撑向上弯曲，也许引起支撑体系失稳。因而，基坑底土体过大隆起是施工时应当尽量避免。但由于基坑始终处在开挖过程，直接监测坑底土体隆起较为困难，普通通过监测立柱变形来反映基坑底土体隆起状况。
5．地表沉降
围护构造水平变形及坑底土体隆起会导致地表沉降，引起基坑周边建(构)筑物变形。依照工程实践经验，基坑围护呈悬臂状态时，较大地表沉降出当前墙体旁；施加支撑后，地表沉降最大值会徐徐远离围护构造，位于距离围护墙一定距离位置上。
(二)基坑变形控制
1.当基坑邻近建(构)筑物时,必要控制基坑变形以保证邻近建(构)筑物安全.
2．控制基坑变形重要办法有：
(1)增长围护构造和支撑刚度；
(2)增长围护构造入土深度；
(3)加固基坑内被动区土体。加固办法有抽条加固、裙边加固及两者相结合形式；
(4)减小每次开挖围护构造处土体尺寸和开挖支撑时间。
(5)通过调节围护构造深度和降水井布置来控制降水对环境变形影响。
(三)坑底稳定控制
1.保证深基坑坑底稳定办法有加深围护构造入土深度、坑底土体加固、坑内井点降水等办法。
2．适时施作底板构造。
[案例1K413021]
A公司中标某市地铁车站工程。车站为地下双层三跨箱形框架构造，采用明挖顺作法施工，车站主体基坑长度约212m，宽度约21m，基坑平面呈长方形，开挖深度为16m，围护构造原则段为ø1000@1600钻孔桩加三道ø609钢支撑。基坑所在位置均为现状道路，基坑长边临近运河，车站围护桩外皮与河堤近来距离约9m，且基坑周边存在多条重要地下管线，基坑安全级别设计定为一级。工程项目部在A公司批准了项目部施工组织设计及安休保证筹划等文献后，组织了实行。
2．问题
(1)试分析本工程施工重点和难点
(2)简述一级基坑施工安全重要控制指标
(3)给出基坑开挖和基坑支护重要技术办法
3．参照答案
(1)问题1
从背景简介，本工程施工重点和难点是施工期间保证运河河堤安全及航道正常使用；车站主体施工期间加强围护构造刚度和内撑刚度，如采用增大钻孔桩直径和内撑壁厚等办法，以控制基坑变形在设计容许范畴内。
(2)问题2
据关于规范规定，安全级别为一等原则段基坑变形控制标指应为：最大地表沉释≤0.15％H且≤30mm；围护构造最大水平位移≤0.2％H且≤30mm。
(3)问题3
基坑开挖和基坑支护应采用重要技术办法
①基坑开挖前，应对周边管线进行确认，并采用恰当保护办法。
②对基坑临近河堤上部及下部杂填土、素填土进行地面注浆加固，可采用单液水泥浆，土体加固体强度应达到0.3～0．5MPa，加固纵向、横向范畴应经论证拟定。
③基坑开挖过程中随挖随锚喷桩间混凝土，并按设计位置架设钢管支撑。
④临近河堤保护段范畴，基坑开挖应严格遵循平面分层分步，纵向拉槽开挖，充分考虑空间效应，以控制基坑变形，减少土体开挖对河堤影响。并对河堤进行严密监测。
⑤加强基坑量测监控，做到信息化施工。
⑥基坑开挖至坑底后应及时施作垫层和构造底板。
点评：第3问应掌握。第1、2问几乎不会考，因答案不具备唯一性。
IK413022 掌握基槽土方开挖及护坡技术
本条文以地铁工程为主，简要简介明挖基(槽)坑土方开挖及护坡技术。
一、基(槽)坑土方开挖
(一)基本规定
1．基坑开挖应依照支护构造设计、降排水规定，拟定开挖方案。
2．基坑周边地面应设排水沟，且应避免雨水、渗水等流入坑内；同步，基坑也应设立必要排水设施，保证开挖时通过及时排出雨水；放坡开挖时，应对坡顶、坡面、坡脚采用降排水办法。
3．软土基坑必要分层、分块、均衡地开挖，分块开挖后必要及时施工支撑。对于有预应力规定钢支撑或锚杆，还必要按设计规定施加预应力。
4．基坑开挖过程中，必要采用办法防止开挖机械等碰撞支护构造、格构柱、降水井点或扰动基底原状土。
(二)发生下列异常状况时，应及时停止挖土，并应及时查清因素和及时采用办法后，方能继续挖土：
1．围护构造变形明显加剧。
2．支撑轴力突然增大。
3．围护构造或止水帷幕浮现渗漏。 ．
4．开挖暴露出基底浮现明显异常。涉及黏性土时强度明显偏低或砂性土层时水位过高导致开挖施工困难时。
5．围护构造发生异常声响。
6．边坡浮现失稳征兆时。
二、护坡技术
(一)基坑边(放)坡
1．地质条件、现场条件等容许时，普通采用敞口放坡基坑形式修建地下工程或构筑物地下某些。但保持基坑边坡稳定是非常重要，否则，一旦边坡坍塌，不但地基受到扰动，影响承载力，并且也影响周边地下管线、地面建筑物、交通和人身安全。
2．基坑边坡稳定影响因素
基坑边坡坡度是直接影响基坑稳定重要因素。当基坑边坡土体中剪应力不不大于土体抗剪强度时，边坡就会失稳坍塌。另一方面，施工不当也会导致边坡失稳，重要体现为：
(1)没有按设计坡度进行边坡开挖；
(2)基坑边坡坡顶堆放材料、土方及运送机械车辆等增长了附加荷载；
(3)基坑降排水办法不力，地下水未降至基底如下，而地面雨水、基坑周边地下给水排水管线漏水渗流至基坑边坡土层中，使土体湿化，土体自重加大，增长土体中剪应力；
(4)基坑开挖后暴露时间过长，经风化而使土体变松散；
(5)基坑开挖过程中，未及时刷坡，甚至挖反坡。
3．基坑放坡规定
按与否设立分级过渡平台，边坡可分为一级放坡和分级放坡两种形式。在场地土质较好、基坑周边具备放坡条件、不影响相邻建筑物安全及正常使用状况下，基坑宜采用全深度放坡或某些深度放坡。
放坡应以控制分级坡高和坡度为主，必要时辅以局部支护构造和保护办法，放坡设计与施工时应考虑雨水不利影响。
当存在影响边坡稳定性地下水时，应采用降水办法或深层搅拌桩、高压旋喷桩等截水办法。
分级放坡时，宜设立分级过渡平台。分级过渡平台宽度应依照土(岩)质条件、放坡高度及施工场地条件拟定，对于岩石边坡不适当不大于0.5m，对于土质边坡不适当不大于1.0m。下级放坡坡度宜缓于上级放坡坡度。
(二)长基坑开挖与过程放坡
1．地铁车站等构筑物长条形基坑在开挖过程中普通考虑纵向放坡目：一是保证开挖，安全防止滑坡(见图1K413022—1)；二是保证出土运送以便。
2．坑内纵向放坡是动态边坡，在基坑开挖过程中不断变化，其安全性在施工时往往被忽视，非常容易产生滑坡事故。纵向边坡一旦坍塌，就也许