地铁地下车站（通用12篇）
地铁地下车站 篇1
0 引言
目前,我国仍然出于人口城镇化的发展期,城市建设以及城市人口的增长,对于土地的需求不断增长,造成了城市土地资源的紧缺[1]。而地下空间在扩大城市容量方面,有着很大的优势和潜力。通过城市地下空间的逐步大量开发,拓展生存空间,增加城市容量,行程城市地面空间、地上空间和地下空间协调发展的城市空间构成新格局,是现代城市发展的理想模式[2]。但是,随着地下空间开发强度的增大,地下空间之间,如地铁、地下商业、人防工程等之间的相互影响日益凸显。国内对于地铁和地下空间的建设做了很多有益的探讨[3,4,5,6,7,8]。数值模拟计算在开地下空间开发安全分析已经有了成熟应用,并得到实践检验,此方面已进行了大量的研究[9,10,11,12,13,14,15,16]。本文以某城市地铁车站穿越地下大空间及既有地铁隧道为例,采用数值分析的方法,对地铁下穿过程中地表沉降及地下大空间和既有隧道的安全性进行了研究。
1 项目概况
本文选取某市地铁穿越地下大空间及既有地铁隧道,对其安全性进行分析。车站与地下大空间及地铁隧道呈十字交叉,站址范围沿线范围上覆土层主要由第四系人工填土(Q4ml),海陆相淤泥、淤泥质土、淤泥质砂(Q4mc),海陆相砂层(Q3+4mc),冲积-洪积砂层、土层(Q3al+pl)以及残积土(Qel)组成,缺失中更新统(Q1)和下更新统(Q1)。
2 计算模型及边界条件
由于车站施工是明显的三维空间问题,本文采用FLAC3D大型有限差分软件计算相关的应力和变形,在相应假定条件下建立三维弹塑性计算模型。
三维模型沿站台方向的长度为290m,宽度为164m,高度为90m。取地表相对标高0.00m。模型采用六面体单元,为了在优化网格的同时还能满足计算精度的要求,考虑大范围地下空间与地铁车站同步建设时的相互影响,根据车站的对称性,取车站的四分之一部分建模加以研究。将地铁车站及其周边部分的单元加密布置了网格,总体模型的单元总数为113453,节点总数为143036,计算模型如图1所示。模拟计算采用位移边界条件,固定模型左右边界的横向位移(即X向位移),前后边界纵向位移(即Y向位移),底边界的竖向位移(即Z向位移),模型上部为自由边界。
3 本构关系及参数选择
根据现场取样和岩石力学试验结果,计算中采用莫尔-库仑(Mohr-Coulomb)屈服准则判断岩体的破坏:
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式中:σ1、σ3 分别是最大和最小主应力,c、φ 分别是粘结力和摩擦角。当fs>0时,材料将发生剪切破坏。在通常应力状态下,岩体的抗拉强度很低,因此可根据抗拉强度准则(σ3≥σT)判断岩体是否产生拉破坏。
根据岩土勘察报告,模拟分析时选取的参数如表1所示。
4 结果与讨论
4.1 车站基坑开挖阶段地下大空间安全分析
数值模拟结果表明,下沉车道基坑底部最大隆起量为56mm,最大隆起处不是在隧道基坑的中心而是在基坑的一侧。在车站西侧距离车站60m处取下沉车道基坑的横断面进行研究,可以看出位移量最大达到了46mm(如图4所示),且沿横向的分布与常见的中心高、两侧低的形式有所不同。该基坑底部向下地层倾斜分布为倒V形,在基坑中心土的弹性模量加权值大于基坑的两侧,即两侧土层较软而中心土层较硬,故卸荷后的基坑中部回弹量较小,使基底的回弹曲线呈明显的驼峰形。
4.2 运营阶段安全分析
4.2.1 地下空间安全分析
在基坑开挖过程中,由于上部卸载,基坑底部逐渐隆起;在结构施工阶段,基底会继续因为卸载而隆起,随着基底土体压力逐渐释放以及上部结构压力不断增大,基底隆起量达到最大后逐渐沉降。随着该下沉车道及下部地下空间进入正常使用阶段,在上部各种附加荷载的作用下,又被逐渐压实,底部位移趋于稳定。图5为各监测点的纵向位移图,最大隆起峰值2.2mm。同时,沿中心线离车站越远,其隆起量越小,即受到车站的影响越小。
本文中监测了新建地铁沿线距车站40m、80m、120m、160m、200m、240m处地下空间的地表、地下一层顶板、地下一层底板、地下二层底板、地下三层底板的沉降量,如图6所示。不同监测点地下空间结构沉降量均呈现出相似的规律,离轨道越远处,沉降量越小。而且沿线各不同监测点相对应的位置沉降量相差不大,在地面超载及各种附加荷载作用下,地表人工填土最大沉降量普遍在11.3mm左右,地下一层顶板最大沉降量在4.4mm左右,地下一层底板最大沉降量在2.8mm左右,地下二层底板最大沉降量在2.1mm左右,地下三层底板最大沉降量在1.0mm左右,基本可以满足结构设计要求。但是在离轨道较近处,因为将长期受到车辆运行扰动影响,建议加强结构抗震能力。
4.2.2 既有地铁隧道安全分析
基坑的开挖会造成坑内土体的回弹,从而引起地铁区间隧道的上抬变形。另外,隧道本身的先期卸载更会加剧隧道的回弹变形。由于土体具有流变性,基坑开挖结束后,由上部土体卸载引起的隧道隆起量会随着时间的增长继续增大。既有区间隧道建在红层砾岩微风化带中,弹性模量较大,因而因为上部土体卸载不会产生较大的上移。由于新建车站及其周围地下空间的开发施工,在隧道洞口上沿,产生了向上的隆起位移,但位移量并不大。如图7所示,沿纵向位移量从车站范围内的2.19mm逐渐减小到0.63mm,在车站西侧地下空间范围内位移量下降明显,到较远处,无地下空间施工,故卸荷作用较小,上抬位移很小。
5 结束语
(1)地下穿越地下大空间与既有线路的安全性是可以满足的,但是施工组织方式不同,其技术、经济效益与安全情况亦有所不同。合理安排施工工序,有利于充分利用空间、时间,有利于对后续工程施工创造良好的条件,有利于维护建筑结构的安全性与稳定性。
(2)车站与地下空间底部为红层砾岩微风化带,岩性良好,基坑底部最大隆起量在10mm以内。
(3)新建地铁沿线地下空间普遍最大沉降量在4mm左右,在结构变形控制范围内,离轨道越远处,沉降量越小。地下空间将会受到车辆运行动载影响,对于抗震性能,应进行专门的分析。
(4)在垂直于地下空间中心线的剖面上,由于大空间两侧土层较软而中心土层较硬,故卸荷后的基坑中部回弹量较小,而在偏离中心,下沉车道基坑底部最大隆起量为56mm。
地铁地下车站 篇2
一、引言
地铁具有运量大、快捷、安全、准时、舒适等特点，是城市交通的主要发展方向。世界上第一条地铁是1863年在伦敦修建的，迄今已有近一个半世纪。这一个半世纪中，随着土建施工技术、机械制造技术、通信及信号技术等诸多领域的飞速发展，地铁事业亦取得了长足进步。从地铁运营的里程上看，欧洲和北美发达国家占领先地位，但近20年发展中国家的地铁事业也呈蓬勃发展之势。
我国1971年北京建成第一条地铁，目前上海、广州、深圳、南京等多个城市均已部分建成并正在兴建地铁网络，我国地铁事业正进入一个发展高潮。
上海早在1958年就已经开始筹建地铁，经过长期摸索、克服了种种艰难，终于在1995年4月28日地铁一号线建成试运营，历时38年。其后，2000年7月地铁二号线建成、2001年底明珠一期建成，目前在建或即将开工的有一号线北延伸（共和新路高架）、莘闵线、明珠二期、M8线、二号线西延伸、明珠一期北延伸、R4线等等。上海地铁建设进入了前所未有的高速发展阶段。
在上海软土地区，地层基本为饱和含水流塑或软塑粘土层，抗剪强度低，含水量高达40%以上，灵敏度在4~5，压缩性大都属高压缩，并具有较大的流变性，这种软弱流变的地质条件决定了上海地区的基坑工程中环境保护问题更为突出。在上海曾出现一些深基坑周围地层移动引起附近建筑和设施破坏的工程事故，造成了严重的社会影响和经济损失，因此控制深基坑施工过程中的风险贯穿于施工的全过程。
土建施工在车站施工中所占的周期、投资都比较大，而且是车站施工中风险比较集中的阶段，尤其应引起足够重视。
地铁土建施工涉及到诸多工序，以下按工序介绍：
二、围护结构
围护结构的主要作用是与支撑一起形成支护体系，支挡坑内外的不平衡土压力，保持基坑的稳定。因此，围护结构应具有足够的强度、刚度和稳定性。在上海地铁车站工程中，主要应用的有两类围护结构：地下连续墙和SMW（Soil Mixing Wall）工法。
2.1 地下连续墙
地下连续墙是在基坑四周通过成槽、钢筋混凝土施工等工艺形成的具有较好强度、刚度和抗渗性的地下连续壁。地下连续墙具有刚度大、抗渗性能好、施工过程中无振动、无噪音等特点。地下连续墙作为地铁车站深基坑的挡土围护结构，施工时对周围环境影响小，适宜在城市建筑密集区域作业。一般地下连续墙适用于开挖深度14米以上的深基坑。
根据地下连续墙在施工阶段和使用阶段的作用，地下连续墙可以分为单墙体系和双墙体系。双墙体系中，地下墙在施工阶段作为挡土结构与支撑一起形成支护体系；在使用阶段与内衬墙共同工作形成受力体系，承受结构荷载。单墙体系中，地下墙在施工阶段作为挡土结构与支撑一起形成支护体系；在使用阶段单独作为承重体系的一部分，承受结构荷载。2.1.1 地下连续墙施工工艺 地下连续墙工艺流程： 导墙施工
成槽 成槽过程中应使用泥浆护壁，泥浆于现场配制。泥浆置换、清底 吊放锁口管 钢筋笼吊放 混凝土浇捣 锁口管拔出
地下连续墙施工前先要构筑导墙，导墙净宽应比连续墙宽度稍宽约4cm，顶部比地面高4~5cm。一般导墙深度约1.5米，遇障碍物或暗浜等特殊情况时，应先行处理，考虑导墙加深并要求导墙落到原状土上。
地下连续墙分幅成槽和浇捣混凝土，每次成槽宽度约2~6米，平面形状有“—”形、“L”形和“T”形等。槽段有先行幅和后行幅之分，先行幅在槽段两头放置锁口管。地下连续墙接头常用的有：预制接头、刚性接头、柔性防水接头和预留注浆孔接头等。2.1.2 地墙施工控制要点
1、导墙轴线和标高的复测
导墙轴线决定着地下连续墙的位置；导墙顶标高将影响到钢筋笼的入槽标高。在单墙结构地铁车站中，进而将影响到钢筋连接器与底板、中楼板和顶板钢筋的连接。因此，导墙的轴线和标高，施工单位必须报验。
2、成槽泥浆性能指标的控制：
成槽泥浆的比重、粘度、含砂量等项指标，不仅影响槽壁的稳定，同时也影响地下连续墙混凝土的密实性和防水性能。因此，在地墙成槽和混凝土浇筑过程中，必须逐幅槽段进行抽检，将泥浆指标控制在设计要求或规范规定的范围内。
3、成槽深度、垂直度
成槽深度、垂直度，必须控制在设计或规范允许范围内，一般应控制地墙垂直度高于3/1000，对于单墙结构车站，尤其应严格控制地墙的垂直度；成槽达到设计标高后，应进行清槽，以提高地墙的承载能力，减小沉降量。
4、钢筋笼
在钢筋品种、规格、数量符合设计要求的前提下，对单墙结构地下连续墙，应重点控制： a.钢筋连接器与底、中、顶板对应位置的准确性；
b.钢筋笼入槽时笼顶标高即吊筋长度控制，以确保钢筋连接器位置的准确。
5、混凝土浇筑 检查商品混凝土的配合比、强度和抗渗等级、坍落度，必须符合设计要求；检查导管埋入混凝土面的深度，避免因埋管过浅造成夹泥断墙事故；计算地墙混凝土的充盈系数，判断地墙施工质量。
2.1.3.减少地下连续墙施工中对周围环境影响的若干措施
1、减小槽幅宽度
2、加固槽壁土体，一般用搅拌桩或注浆等方法加固。
3、做高导墙抬高泥浆液面或降水加大槽内外液面高差。
4、在保护对象和槽壁间设置隔离桩。
2.2 SMW工法
SMW工法是指将土与水泥浆搅拌后形成搅拌桩墙体，在墙体中插入高强度劲性芯材（一般为型钢）使之与搅拌桩墙体形成的复合挡土墙。
SMW工法作为基坑围护结构于1976年由日本竹中土木株式会社与成幸工业株式会社开发成功并应用。1986年日本材料协会编制了SMW工法的施工规范，使SMW工法的应用出现了一个高潮。据统计，至1993年，这一工法占日本基坑围护结构的50%，目前占到80%，已成为基坑围护的主要工法。
国内应用搅拌桩作围护和地基加固始于80年代，但当时使用的是纯搅拌桩，未加型钢。明珠二期兰村路站是目前国内以SMW工法作为围护结构的最大的基坑工程，该基坑围护结构全长700多米、最深达26米。
SMW工法作为一种新型的围护结构，具有以下特点：对周围环境影响小、高止水性、可在各种地层中使用、大厚度和大深度、施工速度快、造价低、环境污染小。
2.2.1 SMW工法施工工艺
SMW工法施工工艺流程：（搅拌桩施工工艺见搅拌桩节）SWM工法工艺流程图
2.2.2 SMW工法施工控制要点
1、在搅拌机过程中，注入地层的浆液有一部份会流返回地面，须沿挡向施作一沟槽。沟槽边设固定支架，以便固定插入的H型钢。
2、在搅拌成桩时，所需容量70～80％的水泥浆宜在下行钻进时灌入，其余的20～30％宜在螺旋钻上行回程时灌入。此时所需水泥浆仅用于充填钻具撤出留下的空隙。螺旋钻上拔的灌浆，对于饱和疏松的土体具有特别的意义，因为这种地层中的柱体易产生空隙。螺旋钻上行时，螺钻最好反向旋转，且不能停止，以防产生真空，有真空就可能导致柱体墙的坍塌(非饱和土体)。
3、施工应按跳孔顺序进行，为保证围护结构的连续性和接头施工质量，两桩搭接部分应重复套钻。
4、在搅拌桩的施工过程中，要特别注意水泥浆液的注入量和搅拌沉入及提升量及提升速度。下钻进的速度应比上提时的速度慢一倍左右，以便尽可能保证水泥土的充分搅拌，又可获得较高的贯入速度。在砂土互层或土性变化较大的场地施工时，应根据各种土质的情况选择水泥浆液的配合比，以便得到较均匀的墙体，确保工程质量。（5）H型钢的回收，通过在插入的H钢表面涂一层减摩材料，从而使H型钢便于拔出回收。针对不同工程，不同水泥浆液配合比，在施工前作H型钢的拉拔试验，以确保H型钢的顺利回收。基坑开挖时围护墙体会产生弯曲变形，弯曲后H型钢的回收会比较困难，因此若考虑型钢回收则开挖过程中应尽量减小围护结构的变形。
（6）水泥浆液中的掺加剂：国内工程多掺入一定量的木质素，以减小水泥浆液在注浆过程的堵塞现象。也可在水泥浆液中掺加膨润土，利用膨润土的保水性以增加水泥土的变形能力。不致因墙体变形而过早开裂，从而影响墙体的抗渗性。日本公司在施工时，材料的配比基本是1m3土体注入水泥75～200kg，膨润土10～30kg，水灰比w/c为0.3～0.8，根据工程类别及土性选择使用。
2.2.3 SMW工法施工控制要点
1、在搅拌机过程中，注入地层的浆液有一部份会流返回地面，须沿挡向施作一沟槽。沟槽边设固定支架，以便固定插入的H型钢。
2、在搅拌成桩时，所需容量70～80％的水泥浆宜在下行钻进时灌入，其余的20～30％宜在螺旋钻上行回程时灌入。此时所需水泥浆仅用于充填钻具撤出留下的空隙。螺旋钻上拔的灌浆，对于饱和疏松的土体具有特别的意义，因为这种地层中的柱体易产生空隙。螺旋钻上行时，螺钻最好反向旋转，且不能停止，以防产生真空，有真空就可能导致柱体墙的坍塌(非饱和土体)。
3、施工应按跳孔顺序进行，为保证围护结构的连续性和接头施工质量，两桩搭接部分应重复套钻。
4、在搅拌桩的施工过程中，要特别注意水泥浆液的注入量和搅拌沉入及提升量及提升速度。下钻进的速度应比上提时的速度慢一倍左右，以便尽可能保证水泥土的充分搅拌，又可获得较高的贯入速度。在砂土互层或土性变化较大的场地施工时，应根据各种土质的情况选择水泥浆液的配合比，以便得到较均匀的墙体，确保工程质量。
5、H型钢的回收，通过在插入的H钢表面涂一层减摩材料，从而使H型钢便于拔出回收。针对不同工程，不同水泥浆液配合比，在施工前作H型钢的拉拔试验，以确保H型钢的顺利回收。基坑开挖时围护墙体会产生弯曲变形，弯曲后H型钢的回收会比较困难，因此若考虑型钢回收则开挖过程中应尽量减小围护结构的变形。
6、水泥浆液中的掺加剂：国内工程多掺入一定量的木质素，以减小水泥浆液在注浆过程的堵塞现象。也可在水泥浆液中掺加膨润土，利用膨润土的保水性以增加水泥土的变形能力。不致因墙体变形而过早开裂，从而影响墙体的抗渗性。日本公司在施工时，材料的配比基本是1m3土体注入水泥75～200kg，膨润土10～30kg，水灰比w/c为0.3～0.8，根据工程类别及土性选择使用。
三、地基加固
由于上海地区土质松软、含水量高、流变性强，因此对于较深的基坑，若不采取措施则开挖变形将较大。由于地铁基坑大多处于城市建筑物、管线较密集地区，对变形控制要求非常高，因此在基坑深度大、周围环境复杂时，应考虑对基坑进行加固。基坑加固方法有很多种，这里主要介绍在地铁工程中应用较多的几种：注浆法、深层搅拌法、旋喷法等。广意上讲此三种工法均属于注浆工法，此处所讲的注浆法是指狭义上的注浆法即通过注浆管进行的单液浆或双液浆施工方法。
3.1注浆加固
注浆法是指将注浆管置于（打入法、钻孔法、振冲法等）所要加固的地层中，通过注浆管注入浆液，使之与土体形成复合体，增加土体强度。
根据注浆进入土体的压力、掺和方式的不同，注浆可分为劈裂注浆和压密注浆。当注浆压力比较大时，浆液将沿作土体的薄弱处注入，沿径向流动，最终形成狼牙棒式的注浆体，这种方法称之为劈裂注浆。当压力较小时，浆液压力不足以劈裂土体，注浆体呈柱状，主要通过挤密作用加强土体，此方法称之为压密注浆。
根据浆液成分和配比的不同，可分为单液浆和双液浆。单液浆主要材料为水泥（可掺加适量的粉煤灰），而双液浆主要为水泥（适量粉煤灰）和水玻璃溶液的混合液。由于水泥浆和水玻璃液混合后会迅速凝固并产生强度，因此双液浆可用于工期紧、早期强度要求比较高的基坑加固。3.1.1注浆工艺流程：
1、注浆孔定位
2、浆液配置
3、机架就位
4、注浆管钻进（或打入、振入）
5、浆体注入边提升注浆管
6、机架移位 3.1.2注浆控制要点
1、控制浆液配比
正式施工之前，根据搅拌罐容积和设计配合比，配制标准水泥浆液，测得标准条件下水泥浆比重和粘度。施工过程中应随机抽检水泥浆比重、粘度，以检查水泥掺量是否符合设计要求。
2、控制注浆量
应配置浆液流量自动记录装置，如实记录浆液注入量。若无流量计，则在正式施工前，应对搅拌罐的容积进行标定，根据配合比、水灰比要求和加固深度、设计孔距等项数据，通过计算确定每孔水泥浆液注入量，作为施工标准和检查依据。
3、控制施工参数
首先是加固深度部位的控制，复核钻杆长度，使其满足加固深度要求；其次，施工中随机检查施工参数的执行情况，如注浆压力、注浆量、拔管间距等，发现问题，及时整改。
4、加固效果检验
确定检验方法，应满足设计单位提出的检验指标的要求，通常要求加固后土层的PS值达到1.0～1.5Mpa。要求进行静力触探检验，检验点位应随机抽样确定。
3.2搅拌桩加固 搅拌桩是指利用特殊的搅拌头或钻头，钻进地基至一定深度后，喷出固化剂，使其沿着钻孔深度与地基土强行拌和而形成的加固土桩体。固化剂通常采用水泥或石灰，可以是浆体或粉体。搅拌桩适用于加固淤泥、淤泥质土和含水量较高而地基承载力小于120Kpa的粘土、粉土等软土地基。搅拌桩施工时无振动、无噪声、无泥浆污染、适合于在城市建筑物等密集地区进行地基加固。
根据机械中搅拌头数量可分为：单轴机、两轴机、三轴机和多轴机。每种机械在加固过程中的挤土和涌土性能均不相同，应引起足够重视。3.2.1搅拌桩加固工艺流程
1、定位
2、搅拌下沉
3、喷浆提升
4、重复搅拌下沉
5、重复搅拌提升
6、清洗
7、移位
3.3旋喷加固
旋喷加固是通过旋喷管将高压喷射流注入土体内，使之与土体充分混合并重新结构从而提高土体强度的一种加固方法。3.3.1旋喷加固的特点
1、受土层、土的粒度、土的密度、硬化剂粘性、硬化剂硬化时间的影响较小，可以广泛应用于淤泥、软弱粘土、砂土甚至砂卵石地层等。
2、加固体强度较高，可达100~2000Kpa。
3、可以有计划地在预定地范围内注入必要地浆液，形成一定距离地桩，或连成一片地排桩或薄地帷幕，加固深度可以自由调节。
4、可以形成垂直的墙体亦可以根据需要形成水平或倾斜墙体。
旋喷法可分为单管旋喷、二重管旋喷和三重管旋喷。单管时仅喷射高压浆体；二重管旋喷同时喷射高压浆体和高压空气；三重管旋喷喷射喷射高压浆体、高压空气以及高压水。其中二重管旋喷加固半径可达100cm，三重管旋喷加固半径可达80~200cm。
3.3.2旋喷加固工艺
旋喷加固可分为两个阶段：第一阶段为成孔阶段，即用普通或专用钻机，驱动密封良好的喷射管和喷射头进行成孔，成孔时可采用水冲或振动的方法。
第二阶段为喷射加固阶段，即用高压浆体（以及高压水和空气）以较高的压力从喷嘴中向土中喷射。同时一边喷射一边提升，使浆体与周围土体混合，形成圆柱状的加固体。旋喷加固控制要点：
（1）旋喷桩浆液的固化剂可选用425、525号普通硅酸盐水泥，水泥浆液的水灰比应根据土体加固强度的需要选为1:1~1.5:1。水泥浆液中可添加水玻璃等化学辅助材料和掺合料，以及速凝、早强、悬浮等外加剂，浆液配比应通过试验确定。
（2）钻机安放应保证足够的平整度和垂直度，钻杆倾斜度不得大于1%，钻孔孔位与设计位置的偏差不得大于50mm；
（3）水泥浆拌制系统应配有可靠的计量装置；喷浆系统应配备流量表、压力计等检测装置；在喷浆过程中对提升速度应有控制装置和措施。
（4）施工前应对浆液流量、喷浆压力、喷嘴提升速度等进行标定。
（5）水泥浆宜在旋喷前一小时内搅拌，旋喷过程中冒浆量应控制在10~25%。相邻两桩施工间隔时间应不小于48小时，间距应不小于2m。
（6）成桩过程中钻杆的旋转和提升必须连续不中断，拆卸钻杆续喷时，注浆管搭接长度不得小于100mm；
（7）在高压喷射注浆过程中出现异常情况时，应及时查明原因并采取措施进行补救，排除故障后复喷高度不得小于500mm;（8）对泥浆的沉淀和排放应进行周密的设计和处理，确保施工过程中场地的清洁和不污染环境；
四、降水
1、深基坑降地下水的作用：
（1）保持开挖面的干燥，便于开挖施工（2）增加基坑稳定性
（3）改善基坑土体的特性，增加土体强度（4）防止坑底的隆起和破坏
降水工艺有很多种，如电渗法、喷射法、真空法等，有轻型井点、深井井点等。在选取时需根据不同的土层特性及基坑深度确定。见下表：
土层名称 渗透系数（m/d）土的有效粒径（mm）采用的降水方法 备注 粘土 0.001 0.003 电渗法 一般可用名排水，挖掘较深时可用电渗法 重粉质粘土 0.001~0.05 粉质粘土 0.05~0.1 粉土 0.1~0.5 0.003~0.025 真空法、喷射井点、深井法 上海地区使用较多 粉砂 0.5~1.0 细砂 1~5 0.1~0.25 普通井点法、喷射井点、深井法 中砂 5~20 0.25~0.5 粗砂 20~50 0.5~1 砾石 >50 多层井点或深井法 有时需水下挖掘
当土层的渗透系数较低时应采用真空井点系统，以便在井点周围形成部分真空，增加流向井点管的水力坡度。上海地铁深基坑采用较多的为真空深井法。
采用深井井点时，应根据土层渗透系数的不同开一截滤管或多截滤管。滤管周围应均匀填充填料，以保证水可以透过填料，而土体颗粒不会透过从而堵塞滤孔。填料应根据土体颗粒组成确定。为防止真空泄漏，应在孔口一定高度内用粘土回填密实。
降水施工的注意事项：
（1）应根据工程地质和水文地质条件、场地的施工条件、周围环境条件、机具及材料供应条件等，合理地选用轻型井点、喷射井点、深井井点、真空深井井点等井点类型，以及井点构造措施。（2）井点降水以不影响邻近建筑物及地下管线的安全为原则，必要时应采取回灌措施。（3）基坑降水必须在坑内外根据需要设置数量足够观测孔，并在坑外设置地面沉降观测点；（4）若遇承压水，应对坑底稳定性进行验算。必要时，应采用降承压水的措施，并应符合下列规定：
正式降承压水前应做抽水试验，确定降水参数；
井点布置应综合考虑基坑周围环境条件、地质条件和现场施工条件，当基坑周围环境容许时，宜在基坑外设置井点；
施工中应将基坑内的降水和抽取承压水分成两个独立的系统，并根据各自的技术要求制定降水组织设计。
承包商应对各工况下坑底抗承压水头的安全系数进行验算，并根据验算结果制定详细的降水和封井计划。
（5）应对成井口径、井深、井管配置、砂料填筑、洗井试抽、出水量等关键工序做好详细的纪录，每道工序完成后应进行检查和确认；
（6）应指定专人负责抽水、观测，并详细记录水位、水量变化情况；
五、开挖及支撑
1、开挖
下图为上海地区软土的流变试验，从图中可以知道： 上海软土流变试验曲线
在土体主压力较小时（）蠕变变形很小，主要是弹性蠕变；不排水土体的流变要比排水土体的流变性显著，当（此应力约相当于14～15m的深基坑挡墙被动区土体的压应力）不排水的土样蠕变到最后会发生破坏，即呈破坏型；而排水土样蠕变则呈衰减型，蠕变是收敛和稳定的；当土体主应力达到或超过发生不收敛蠕变的极限应力水平时，从开始蠕变到蠕变速率急剧增大而发生破坏只有几天的时间，这说明在应力水平高的情况下，土体会在一定的承载时间内，以不易察觉的蠕变速度发生破坏。
从上述的试验结果的分析中可知，在处于具有流变地层的深基坑中，土的流变特性不仅会影响到基坑的稳定，而且对于基坑的变形控制也至关重要，这在控制基坑变形要求高的基坑工程中尤为突出。同时，在流变特性的分析中，我们可以取得有关控制软土深基坑变形的几点重要启示：
（1）分层分块开挖能够有效地调动地层的空间效应，以降低应力水平、控制流变位移。（2）减少每步开挖到支撑完毕的时间，即无支撑暴露时间，可明显控制挡墙的流变位移，这在无支撑暴露时间小于24小时效果尤其明显。
（3）解决软土深基坑变形控制问题的出路在于规范施工步序和参数，并将其作为实现设计要求的保证。
地铁深基坑施工工序及其参数可分为两种：
（1）长条形深基坑开挖（车站基坑标准段）如下图所示，其特点是基坑宽度较窄，一般为20左右，条形深基坑开挖施工技术要点是按有限长度L分段开挖和浇筑底板。每段开挖中又分层、分小段、限时完成每小段的开挖和支撑工作。每层厚度为hi，每小段宽度b，每小段开挖及支撑的工作在Tr时间内完成。主要施工参数见下图。车站标准段深基坑的开挖参数
车站深基坑端头井斜撑部分的开挖步序和参数
（2）基坑角部斜撑部分（端头井部分）的开挖 如下图所示，先自基坑角点沿垂直于斜撑方向向基坑内分步开挖，每步挖土适当限定宽度，每步开挖与支撑工作在限定时间内完成，两个斜撑范围内的三角形土体开挖后，再挖除坑内余留的土体。如每步斜条状开挖长度大于20m时则先挖中间再挖两端。其主要施工参数如下图所示。
从上面的基坑开挖方式中可以看出，基坑开挖分层数、每一层的厚度、每小段的开挖顺序、尺寸和无支撑暴露时间等是和软土流变变形直接相关的重要施工参数。当这些参数和地基土参数、支护结构参数一起被作为基坑设计依据并在施工中得以切实实施，软土基坑变形就能够真正得以合理而准确的预测和控制。变形控制的主要措施有：
（1）调整后继开挖步序和参数，这是运用软土基坑工程时空效应规律，控制基坑变形的一个十分重要的方法。当基坑变形或变形速率超过警戒值，应用考虑时空效应的计算方法，可以找出后继开挖中满足环境保护要求的施工参数。
（2）利用双液分层注浆注浆控制基坑挡墙位移或保护对象的位移，注浆时要结合跟踪监测数据，谨慎合理地选用注浆参数。
（3）局部增设支撑或调整支撑位置。
深基坑开挖过程的控制要点：
（1）基坑开挖必须按设计要求分段开挖和浇筑底板。每段开挖中又分层、分小段，并限时完成每小段的开挖和支撑。因此，主要施工参数有：分段、分层、分小段；每小段宽度，每小段开挖的无支撑暴露时间以及每小段开挖厚度。
（2）车站端头井的开挖，应首先撑好标准段内的2根对撑，再挖斜撑范围内的土方，最后挖除坑内的其余土方。斜撑范围内的土方，应自基坑角点沿垂直于斜撑方向向基坑内分层、分段、限时地开挖并架设支撑。对长度大于20m的斜撑，应先挖中间再挖两端。主要施工参数有：每小段宽度，每小段开挖的无支撑暴露时间以及每层开挖厚度。
（3）基坑开挖过程中严禁超挖，分层开挖的每一层开挖面标高不得低于该层支撑的底面或设计基坑底标高。
（4）基坑纵向放坡不得大于安全坡度，并进行必要的人工修坡。应对暴露时间较长或可能受暴雨冲刷的纵坡采用坡面保护措施，严防纵向滑坡。
（5）开挖过程中应及时封堵地下连续墙接缝或墙体上的渗漏点。（6）坑底开挖与底板施工
设计坑底标高以上30cm的土方，应采用人工开挖，局部洼坑应用砾石砂填实至设计标高。坑底应设集水坑，以及时排除坑底积水。集水坑与基坑挡墙内侧的距离应大于1/4基坑宽度。在开挖到底后，必须在设计规定时间内浇筑混凝土垫层（包括砼垫层以下的砾石砂垫层或倒滤层）。垫层所用混凝土的强度以及达到强度的时间必须满足设计要求。必须在设计规定的时间内浇筑钢筋混凝土底板。
2、支撑
在深基坑的施工支护结构中，常用的支撑系统按其材料分可以有钢支撑和钢筋混凝土支撑等种类。其优缺点比较如下表。钢支撑 钢筋混凝土支撑 优点 ◆便于安装和折除 ◆材料的消耗量小
◆可以及时施加预应力以减少无支撑暴露时间，合理地控制软土基坑变形 ◆有利于缩短工期 ◆整体刚度好 ◆节点构造处理相对简单 ◆结构稳定性好 缺点 ◆整体刚度较弱 ◆稳定性差
◆节点构造处理难度大 ◆制作时间长于钢支撑，不利于减少无支撑暴露时间 ◆拆除工作比较繁重 ◆材料的回收利用率低 ◆工期相对较长
就支撑结构的发展方向而言还是应该推广使用钢支撑，努力实现钢支撑杆件的标准化、工具化，建立钢支撑制作、安装、维修一体化的施工技术力量，提高支撑结构的施工水平。但还需强调指出，支撑系统应因地制宜，在特定条件下，钢筋混凝土支撑仍有其存在和优化的必要。上海地铁深基坑工程中绝大部分使用钢支撑。
支撑结构体系由围檩、支撑杆或支撑桁架、立柱、立柱桩等组成。深大基坑设计和施工中，必须对支撑系统中各节点，特别是多支撑交汇的关键节点的构造细节，做深入分析和谨慎处理，严防“一点失稳、全盘皆垮”的灾害性事故。
围檩 支撑结构的围檩直接与围护壁相连，围护壁上的力通过围檩传递给支撑结构体系。在采用地下连续墙的地铁地铁车站深基坑中，常常不设围檩而直接将支撑撑于地下墙面上，这种支撑布置要和地下墙相配，通常每道在一幅地下墙上设两根对撑。
支撑杆 是支撑结构中的主要受压杆件，由于受自重和施工荷载的作用，支撑杆属于一种压弯杆件。支撑杆相对于受荷面来说有垂直于荷载面和倾斜于荷载面二种，对于斜支撑杆要注意支撑杆和地下墙（或围檩）连接节点的力的平衡。
立柱和立柱桩 支撑杆和支撑桁架需要有立柱来支承，立柱通常采用H型钢或钢格构柱。立柱下要有立柱桩支承，立柱桩可以借用工程桩、也可以单独设计用于支承立柱。立柱和立柱桩可有效地保证支撑的稳定性，但立柱的沉降或回弹会引起支撑次应力，降低支撑稳定性。实测数据表明，基坑开挖到15m的坑底回弹范围通常是坑底以下12m深度内，因此建议立柱桩要穿越这一回弹区域。
支撑安装和制作要点
（1）在开挖每一层的每小段的过程中，当开挖出一道支撑的位置时，即在支撑两端墙面上测定出该道支撑两端与地下墙（或围檩）的接触点，以保证支撑与墙面垂直且位置准确，对这些接触点要整平表面，画出标志，并量出两个相对应的接触点间的支撑长度，以使地面上预先按量出长度配置支撑，并配备支撑端头配件以便于快速装配。而在地面上要有专人负责检查和及时提供开挖面上所需要的支撑及其配件，支撑在使用前应进行试装配，以保证支撑有适当的长度和足够的安装精度，对不符合技术要求的支撑配件一律弃用。
（2）支撑就位后应及时准确施加预应力，在施加预应力进程中要将钢支撑接头处连接螺栓拧紧三次以上以保持预应力。所施加的支撑预应力的大小应由设计单位根据设计轴力予以确定。通常取值为：第一道支撑预加轴力应大于设计轴力的50%；第二道及其下各道支撑预加轴力为设计轴力的80%。对于施加预应力的油泵装置要经常校验，以使之运行正常，所量出预应力值准确。每根支撑施加的预应力值要记录备查。
（3）为防止支撑施加预应力后和地墙（或围檩）不能均匀接触而导致偏心受压，首次施加预应力后立即在空隙处以速凝的细石混凝土填实。
预应力复加
（1）在第一次加预应力后12小时内观测预应力损失及墙体水平位移，并复加预应力至设计值；（2）当昼夜温差过大导致支撑预应力损失时，应立即在当天低温时段复加预应力至设计值；（3）墙体水位移速率超过警戒值时，可适量增加支撑轴力以控制变形，但复加后的支撑轴力和挡墙弯矩必须满足设计安全度要求；
（4）当采用被动区注浆控制挡墙位移时，应在注浆后1~2h内对在注浆范围的支撑复加预应力至设计值，以减少挡墙外移所造成的预应力损失。
六、内部结构
车站内部结构施工主要包括以下几部分：
板 顶板、中板、底板；侧墙 双墙体系中侧墙与地墙共同作用，单墙体系中无侧墙；梁柱体系等。
结构施工中控制要点如下：
1、底板施工
（1）底板施工前应将坑底软弱土清除干净，并用砾石、砂、碎石或素混凝土填平。（2）素混凝土垫层标高、厚度及强度满足设计要求，面层应无蜂窝、麻面和裂缝。（3）底板与地下连续墙的接触面必须进行凿毛、清洗，并在漏水处进行堵漏处理。
（4）底板钢筋与地下墙体底板相接时，应将钢筋连接器全部凿出弯正，连接时必须用测力扳手控制其旋紧程度。
（5）底板混凝土浇捣必须按顺序连续不断完成，采用高频震动器震捣密实，不得出现漏震或少震现象。
（6）底板混凝土浇捣完成的同时，及时收水、压实、抹光，终凝后及时养护，不少于14天。
2、侧墙施工
（1）侧墙施工前必须将地下墙凿毛处理，并按设计做好防水施工。（2）对地下连续墙的墙面渗漏应按规范及设计要求进行处理。（3）侧墙内模及支架应有足够的强度、刚度和侧向稳定性。
（4）应根据设计要求设置施工缝和诱导缝，并保证其稳固、可靠、不变形、不漏浆。（5）立内模之前，应对防水层、钢筋及预埋件工程进行检查，合格后办理隐蔽工程验收，进行下一道工序施工。
（6）一次立模浇捣高度超过3m时，应采取合理立模补强措施。（7）混凝土掺加微膨胀剂时要满足14天的养护要求。
（8）侧墙混凝土浇灌时应分层（每层高不超过30cm），浇捣连续不间断完成，分层浇捣时注意不出现漏震或过震。
（9）侧墙混凝土浇捣完成后，注意及时浇水养护，不少于14天。（10）侧墙外模板的拆除时间不应少于7天。
3、中楼板施工
（1）应根据设计要求设置施工缝和诱导缝，并经验收后方可浇筑混凝土。（2）中楼板梁、板的模板支架应采用满堂支架，其密度应满足强度和变形要求。（3）中楼板预埋件、预留孔洞的设置经监理检查验收后，方可浇筑中楼板混凝土。（4）中楼板底标高应考虑支架、搭板沉降及施工误差后，仍能满足下部建筑限界要求。（5）中楼板达到设计要求的拆模强度后方可拆模。
4、顶板施工
除严格遵循上节中楼板施工要求外，还应在施工过程中采取如下措施：（1）跨度在8m以上的结构，必须在混凝土强度达到100%时方可拆除模板；（2）顶板混凝土终凝前应对顶面混凝土压实、收浆成细毛面；（3）终凝后应及时养护，并尽量采用蓄水养护，养护时间不少于14d；（4）顶板上堆放设备、材料等附加荷载前必须进行强度验算。
地铁车站围护结构施工 篇3
关键词：地铁车站；围护结构；施工
引 言
地下铁道是城市公共交通的骨干。它具有节能、省地、运量大、全天候、无污染又安全等特点，特别适应于大中城市。中国主要城市对地下铁道有较大需求，建设积极性较高，地下铁道交通发展迅猛，已有30多座城市建成了或正在新建、或拟就了建设规划。因此对地铁车站围护结构施工进行探究有非常重要的现实意义。
1 对地铁车站的围护结构比较
1.1 地下连续墙
地下连续墙，一般定义为利用各种挖槽机械，借助于泥浆的护壁作用，在地下挖出窄而深的沟槽，并在其内浇注适当的材料而形成一道具有防渗水、挡土和承重功能的连续的地下墙体。作为地铁车站围护结构的最常用的支护形式，在承载力和防水等方面有着巨大的优势，因此一直以来在地铁建设中有着广泛的应用，尤其是在沿海地区，有效的处理了软弱土的地基问题。但是这种围护结构也有自身缺陷，主要是建设成本太高和对城市的市政管线建设有比较大的影响。
1.2 排 桩
排桩是以某种桩型按队列式布置组成的基坑支护结构。排桩的应用也非常广泛，同时技术也很成熟，在许多内陆城市，包括西安等黄土地区中有着广泛的应用，最常使用的就是钻孔灌注桩。排桩的承载力比较高，施工较地下连续墙容易，但不能解决防水的问题，一般施工中需在排桩的间隙处喷射桩间网喷混凝土，以解决防水问题。排桩的缺点也同样是成本比较高，不是很经济。
1.3 SMW桩
SMW工法是以多轴型钻掘搅拌机在现场向一定深度进行钻掘，同时在钻头处喷出水泥系强化剂而与地基土反复混合搅拌，在各施工单元之间则采取重叠搭接施工，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，便形成一道具有一定强度和刚度的、连续完整的、无接缝的地下墙体。
1.4 TRD工法
TRD工法是将链式切削器插入土中，靠链式切削器的转动并沿水平方向掘削前进，形成连续的沟槽，同时将水泥浆从切削器的端部喷出，与土在原地搅拌混合，形成水泥土地下连续墙，并在水泥土墙中插入型钢，以增加连续墙的强度和刚度，最后在主体结构施工完毕后拔出型钢。TRD工法可以说是SWM工法桩的改进，扩大应用了范围，加深了处理深度。
TRD工法的特点：①整机的地上高度不超过10m，其地上高度与切削沟槽的深度无关，同时箱式刀具在筑造墙体时经常插入地中，故而装置的整体稳定性好。②筑成的墙体垂直精度高，并适合于各种土质条件下施工。③筑成的墙体连续无接缝等厚度，故而可适用于作止水墙体。④在切削沟槽时，因为是在全切削深度的内进行全区域的混合搅拌，故而墙体的质量均匀。⑤可在筑成的墙体内按实际计算结果以最佳间距设置芯材。
TRD工法具有施工效率高，工程造价低，成墙效果好，地层适应性好，环保等优点；TRD工法在地铁车站的基坑工程中的应用在技术上是可行的，在经济上是相当有优势的。
2 地铁车站围护结构施工要点
2.1 钻孔灌注桩施工要点
以某地铁车站为例，该工程采用钻孔灌注桩，围护采用钻孔灌注桩加水泥选喷桩作为止水帷幕，钻孔桩数量大、桩身长，施工质量的优劣直接关系到桩基和围护工程质量，更关系到整个工程的质量，因此，必须正确地选用科学合理的施工工艺，使钻孔灌注桩达到全部优良。
灌注桩属于隐蔽工程，但由于影响灌注桩施工质量的因素很多，对其施工过程中的每一环节都必须要严格要求，对各种影响因素都必须有详细的考虑，如地质因素、钻孔工艺、护壁、钢筋笼的上浮、混凝土的配制、灌注等。若稍有不慎或措施不严，就会在灌注中发生质量事故，小到塌孔、缩颈，大到断桩报废，以致对整个工程质量产生不利影响。所以，必须高度重视并严格控制钻孔灌注桩的施工质量，尽量避免发生事故及减少事故造成的损失，以利于工程的顺利进行。
该车站根据当地的地质情况，有针对性地选择钻孔施工方法：其中位于车站两侧的桩采用旋挖钻进行施工；横跨公路的中间段，由于地质条件良好，旋挖钻施工影响城市交通，采用人工挖孔桩的施工方法成孔。部分岩层较浅的车站围护结构亦可采用冲击钻冲击成孔的施工工艺。在围护结构的桩基施工中，桩基靠近主体结构侧墙一侧，宜远离侧墙边距离10cm左右，并在施工时保证桩基的垂直度，避免侵入主体结构。
水下浇注混凝土是用混凝土从孔底开始灌注，将孔内泥浆置换出来，成为混凝土桩的。在浇注过程中，应及时掌握孔内混凝土面上升的高度及导管插入的深度，测定每个混凝土面位置应取两个以上的测点，测绳受拉伸、湿度等因素的影响，所标长度变化较大，须经常校正。
2.2 旋喷桩施工要点
为保证钻孔灌注桩之间间距的止水性能，必须在灌注桩施工完成后继续施工旋喷桩。高压旋喷桩对处理淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、沙土、人工填土和碎石土等有良好的效果，在地铁车站施工中适用于围护结构止水。旋喷桩与钻孔桩一起形成围护结构止水帷幕，防止明挖施工过程中地下水的汇集、喷涌。
旋喷桩桩底一般施工至强风化岩层，钻杆无法下行为止。钻机采用双管高压旋喷桩及高压注浆泵，当钻杆钻到既定标高后用高压旋喷机把安有水平喷嘴的注浆管下到孔底，高压喷射水泥浆冲击切割土体，随着注浆管的旋转和提升而形成圆柱体桩体，浆与土体经过一系列的物理化学反应，固结成桩。旋喷桩截面必须与钻孔桩相互咬合，以便于保证支护、止水效果。
旋喷桩施工工艺属于一种比较成熟的工艺，在地铁车站围护结构止水有非常良好的应用效果，能够使开挖后的基坑不受潜水、地下涌水的影响。旋喷桩施工必须逐排进行施工，保证施工桩长及桩径。在开挖后如发现旋喷桩与地层相接处有涌水现象，必须及时补桩、堵漏。
2.3 支撐体系施工要点
支撑体系施工属于土方开挖前必须施工的临时构造，是为保证开挖后围护结构阻挡被动土压力所设置的结构。根据现阶段地铁车站所采用的支撑种类，分为钢管支撑与混凝土支撑两种，两种支撑各有优缺点。混凝土支撑具有良好的稳定性，且适用于复杂部位的支撑，但施工进度慢，影响土方开挖。钢管支撑具有施工简易、安拆方便等优点，但对于特殊要求的部位难以应用。
针对明挖车站的施工，为保证整个围护结构的稳定性，第一层支撑应全部采用混凝土支撑，第二、三层支撑标准截面宜采用钢管支撑，非标准截面采用混凝土支撑。如果第一道支撑体系应用钢管支撑，整个结构的稳定性能就非常有可能得不到保证，地铁车站坍塌事故往往出现在该问题的对待和处理上，如杭州凤起某车站。同时在开挖过程中，要对露出的围护结构桩基截面进行喷射混凝土施工，使其表面尽量平整，还要对有涌水的位置进行引流、堵漏处理。基坑内、外不宜做降水处理，但必须实时监测基坑周边以及围护结构水位、土体倾斜度的变化。
3 结 语
随着科学技术的不断提高，建筑新技术及新工艺也不断发展并完善起来。相当多的科研人员及业内人士非常重视地铁围护结构的设计与施工，其作为地下明挖施工的一个重要组成部分，对保证施工的安全、质量与进度具有非常重要的意义。
参考文献
[1]高志宏.浅谈明挖法地铁车站的设计分析方法[J].甘肃科技，2010（09）.
地铁地下车站消火栓系统调试方法 篇4
随着城市人员流动日趋频繁, 城市经济的飞速发展, 城市地面道路的交通压力日趋严重, 在这样的情况下, 地铁越来越成为缓解城市交通压力的有效途径。但是由于地铁车站地下空间狭小, 而且人员和设备又高度密集, 一旦发生火灾, 后果将不堪设想。地铁车站消防水系统安装工程是为了保证车站以及区间内预防或发生火灾事故时用水的一项系统工程。这就要求消防水系统工程不仅要保证安装质量, 在系统调试方面, 还必须要达到设计及规范要求。只有这样, 才能保证消防水系统的可靠性和稳定性, 使消防系统真正处于准工作状态, 在发生火灾时能够及时投入运行, 提高灭火效率, 尽可能保证人民生命和财产的安全。由此不难看出消防水系统调试的重要性。
1 地铁消防水系统简介
地铁消火栓系统一般为临高压系统, 即不设稳压装置, 其管网在车站内形成环状, 站厅层的消火栓箱在两侧每隔45 m左右交错布置, 采用单栓消火栓箱。站台层每座楼梯口及长度大于25 m的出入口通道均设置双栓消火栓箱一套, 设置范围为站厅层、站台层公共区;消火栓系统在车站地面设置两套地上式消防水泵接合器和室外消火栓。
消防水系统水源由市政管网引出两路DN200的进水管, 经水表井后接入设在车站内的消防泵房;消防泵房内设消火栓泵组, 泵组均为一用一备。消防控制中心设于站厅层站长室 (原先设于车站控制室) 内。
2 消火栓系统调试
2.1 水源测试
发生火灾时, 正常情况下, 由市政管网引入消防泵房内DN200的进水管作为水源, 通过启动消防水泵, 使消火栓管网内的水压和流量达到灭火时的要求, 利用消火栓箱内的灭火设备进行灭火。
如果发生火灾后, 消防供水设备发生故障, 不能保证供给消防用水时, 应采用室外消火栓作为水源, 由消防车加压后, 通过消防水泵接合器, 使消火栓管网内的水压和流量达到灭火时的要求, 再利用消火栓箱内的灭火设备进行灭火, 故需从两个途径进行水源的测试。
2.1.1 采用室外消火栓作为水源, 利用水泵接合器进行水源的测试
从靠近消火栓水泵接合器的室外消火栓处接消防水龙带至消火栓水泵接合器, 同时将消防水泵出水管上的泄水口用镀锌管接入泵房内的排水沟 (水泵接合器试验前, 系统为无水状态) 。
开启室外消火栓向第一个水泵接合器充水, 同时开启消防水泵出水管上的任意一个泄水阀 (消火栓) , 应有充足的水流流入排水沟。如满足要求时, 继续进行第二个水泵接合器的试验, 否则应检查水泵接合器及其管路, 直至两个消火栓水泵接合器全部通水试验合格。
一般地铁车站室外消火栓和消防水泵接合器均为地上式, 室外消火栓的安装标高距地面宜为750 mm, 消防水泵接合器的安装标高距地面宜为700 mm, 主要是考虑到火灾时, 消防人员操作的方便, 以便消防人员能在最短的时间内进行灭火。
2.1.2 由市政管网引入消防泵房内的进水管作为水源, 进行水源的测试
首先关闭消防水泵出水管上的蝶阀, 然后开启一路消防管道上进入室内的第一个阀门 (总阀) 进行放水, 同时开启消防水泵出水管上的任意一个泄水阀 (消火栓) , 应有充足的水流流入排水沟。如满足要求时, 应关闭第一路消防管道上的总阀, 继续进行另一路水源的测试, 否则应检查防污隔断阀 (倒流防止器) 及其管路是否堵塞, 直至两路水源全部通水试验合格。通水试验合格后, 应将消防管路上的两个总阀全部开启。
由于地铁消防用水直接与市政管网连接, 而消防系统内的水又不经常使用, 极易形成死水, 为了防止地铁车站的消防水污染市政管网, 应在消防泵房内的总进水管上安装防污隔断阀。防污隔断阀的进口前不应安装过滤器, 同时也不允许使用带过滤器的防污隔断阀, 主要是为了防止过滤器的网眼可能被水中的杂质堵塞而引起紧急情况下的消防供水中断。在有的设计图纸中, 防污隔断阀前设置了橡胶软接头、过滤器和闸阀, 应及时与设计沟通, 取消过滤器。
2.2 消防水泵的调试
1) 水泵试运转前, 检查水泵和附属系统的部件是否齐全、各连接部分螺栓是否已经紧固到位;盘动水泵, 转动部分应轻便灵活, 不能有擦碰或异响;
2) 将水泵控制转换开关切换至手动状态, 通过手动按钮点动水泵, 观察水泵的正反转, 通过水泵的接线将水泵调成正转状态;
3) 打开水泵上的排气阀进行排气, 同时将水泵出水管上控制蝶阀设置成半开状态, 然后手动按钮启动水泵, 通过调节水泵出水管上控制蝶阀的开启度使水泵在额定工作状态下运行 (切忌注意水泵运转时的电流不应超过水泵电机铭牌上的额定电流, 否则长时间运转会使水泵烧掉) ;
4) 水泵在额定工作状态下运行时, 应读取水泵出水管上压力表的读数, 水泵出口的压力应等于市政管网的压力加水泵的额定工作压力, 如有较大偏差时, 应及时检查消防水泵及管路系统;
5) 再次通过手动按钮启动水泵, 用秒表测量从电源接通到消防泵达到额定工况的时间, 应在30 s内, 保证消防水泵应在30 s内投入正常运行。
2.3 消火栓系统栓口出水压力测试
地铁消火栓系统设计流量为20 L/s, 最不利点栓口压力为0.19 MPa。也就是说, 地铁消防泵启动时, 同时打开四个消火栓头, 应确保最不利点栓口的出水动压为0.19 MPa, 考虑到消防水龙带及消防水枪本身的压力损失, 才能保证消防水枪喷射充实水柱长度应不小于10 m的规范要求;同时还要保证最有利点栓口的出水动压不应大于0.5 MPa, 如超过0.5 MPa, 火场实践证明, 一人难以握紧水枪使用, 反而不能进行有效的灭火。
栓口出水压力测量应在最不利点 (站厅层消防泵房最远端的消火栓箱) 和最有利点 (车站进入区间的第一个栓头) 分别进行。有人认为区间最低点的消火栓是最有利点, 虽然它距消防泵房的高度最高, 但它距消防泵房的距离最远, 同时管道系统的沿程阻力和局部压力损失之和最大, 故区间最低点的消火栓并不是最有利点。
接好水带、水枪, 启动消防泵, 应同时打开四个消火栓头 (实际可以同时打开泵房内消防泵出水管上的两个消火栓, 再任意打开一个出入口的消火栓, 主要是为了排水方便) , 当消火栓出水稳定后测量最不利点栓口的消防水枪喷射充实水柱长度应不小于10 m (测量时水枪的上倾角应为45°) , 最有利点栓口的出水动压不应大于0.50 MPa, 当测量结果大于0.50 MPa时应在栓口处加设减压孔板, 使出水压力满足要求。我们平常调试是启动消防泵, 任意打开一个出入口的消火栓, 使消防水枪充实水柱长度大于10 m为止。这是错误的, 应加以纠正。
综上所述, 一般地铁车站消防泵的扬程不宜大于20 m, 如果消防泵的扬程大于20 m, 加上市政管网的压力0.25 MPa, 再加上消防泵房出水管至区间消火栓栓口的高差 (即静压0.15 MPa) , 那么消防泵启动时, 最有利点 (车站进入区间的第一个栓头) 的出水动压势必会大于0.5 MPa, 如超过0.5 MPa, 一人是难以握紧水枪使用, 反而不能进行有效的灭火, 否则应采取措施, 还应在栓口处增设减压孔板。
2.4 消火栓系统联动调试
1) 按下任一台消火栓箱内启泵按钮, 均应能够启动消防泵, 同时按钮上的指示灯显示正常;启泵按钮复位后, 指示灯熄灭。
2) 在车站消防控制中心 (站长室) 进行消火栓泵的启动、停止操作, 消火栓泵应能够正常启、停。
3) 以自动和手动方式启动消防水泵时, 消防水泵应在30 s内投入正常运行。
4) 以备用电源切换方式或备用泵切换启动消防水泵时, 消防水泵应在30 s内投入正常运行。
5) 调试结束后, 应将所有水泵全部调至自动工作状态, 等待消防验收。
3 结语
消火栓系统调试结束后, 应重复若干次调试, 每次调试成功后, 应使系统恢复至静止状态后开始再次调试, 重新记录所有数据, 并与前次相比较, 发现存在误差和问题的, 应查找原因, 认真分析, 最后达到每次记录数据近似, 整个调试可视为完成。只有这样, 才能保证消火栓系统的可靠性和稳定性, 使系统真正处于准工作状态, 在发生火灾时能够及时投入运行, 提高灭火效率。
摘要：简要介绍了地铁消防水系统的组成及设置, 着重对地铁地下车站消火栓系统的调试方法进行了阐述, 包括水源测试, 消防水泵的调试, 消火栓系统联动调试等, 指出消火栓系统应重复多次调试, 使其处于准工作状态, 以保障火灾时能及时投入运行。
关键词：地铁车站,消火栓系统,调试方法
参考文献
[1]GB 50242-2002, 建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范[S].
[2]GB 50299-1999, 地下铁道工程施工及验收规范 (2003版) [S].
地铁车站站位设置探讨 篇5
地铁车站站位设置探讨
地铁车站站住设置关系到整个车站的投资、地铁资源的有效配置乃至城市周边地块的开发,因而极具研究意叉.以成都地铁2、4号线为例,探讨如何合理地选择地铁车站站位,并给出了相应的设计思路与解决方案.
作 者：宋冰晶 Song Bingjing 作者单位：中铁第一勘察设计院集团有限公司城建院,西安,710043刊 名：现代城市轨道交通英文刊名：MODERN URBAN TRANSIT年，卷(期)：“”(3)分类号：U2关键词：地铁车站 站位设置 路中站位 路侧站位
成都地铁车站文化特色调研 篇6
【关键词】地铁文化 地域特色 空间设计
1 调研背景
成都是中国中西部地区第一座开工建设并运营地铁的城市。成都地铁1号线一期于2010年9月27日正式投入运营。地铁2号线1期工程也在2012年9月16日开通试运营；2号线西延线于2013年6月8日开通试运营，现总运营里程接近70公里。
2 文化特色在地铁车站运用现状
2.1 文化特色概念
文化是一种历史现象，每一个社会都有与之相适应的文化，并随着社会物质生产的发展而发展，文化的发展具有延续性，社会物质生产发展的历史连续性是文化发展历史连续性的基础[1]。
文化是有地域性的，中国城市生长于特定的地域中，或者说处于不同的地域文化的哺育之中[2]。由于地理环境的不同，各地都存在着文化差异。
2.2 国内外地铁文化发展现状
（1）斯德哥尔摩地铁文化发展现状。斯德哥尔摩地铁正式落成于1950年，5年后，市政府采用竞赛的方式选出最优秀的艺术作品引入地铁，经过半个多世纪的发展，斯德哥尔摩地铁形成了今天的面貌。与其他城市和地区地铁站点冷峻简洁的风格不同，斯德哥尔摩地铁站点以其独特的内部装饰风格卓尔不群，被称为Construction & Design For Project工程建设与设计“世界上最长的艺术画廊”[3]。
（2）杭州地铁文化发展现状。杭州地铁刚刚起步，杭州地铁文化通过显赫的文化符号系统将隐性的城市核心价值体系、生活方式、文明风尚等准确的显示出来，构建了一个“城市文化资源”的综合体。杭州地铁一号线采用了主题式的设计方法，提出“一站一故事，百站一部史；一线一表情，十线城市景[4]。”
3 成都地铁车站文化特色调研现状与建议
地铁站作为城市文化推广的重要点，文化是车站设计中必不可少的元素。本次成都地铁站文化调研是通过测试者对站内文化的感官真实提取，进行的记录分析。测试之前，测试者被告知该次测试的目的，介绍本次测试需要完成的任务，并说明在测试过程中将减少与测试者对话，使测试者独立感受并完成任务。测试全程采用了笔记本记录、屏幕录像和照片记录三种方式。测试者通过完成乘坐地铁的整个行为，进站→购票→候车→上车→出站，在使用地铁站内设施的同时，对地铁内设施的文化特点、地铁站内空间布局的地域特色等地方做相应的笔录，并提出个人相应的建议。
3.1 成都地铁文化发展现状
调研以天府广场为例。目前开通的地铁1、2号线，都以天府广场站作为线路中转站。通过测试者对成都地铁天府广场站的记录得出一下分析。
从站内设施的角度来分析，站内设施、功能及其使用方式基本与成都其他地铁站相同，并且未有发现特色纹样以及造型文化特征。在测试者使用智能查询系统的过程中，发现商业广告的宣传力度远远大于机器自身使用性质。
从站内结构布局角度分析，测试者在整体环境的细节处，发现有些许民族地域特色图案作为整体地铁站的点缀。如车站路线图的凤凰神鸟、受力柱的祥云图案，以及周边休息区域种有四川地域文化特色的植物等。这些细节文化特色体现，丰富了整个车站的人文视觉以及心理感受。直观展示了川蜀风貌。
3.2 成都地铁的文化设计建议
考虑文化元素的置入方式中，首先应从功能角度出发，并且坚持适度性原则。
在置入商业元素以及地域文化特色的考量过程中，应根据车站站台与站厅两个区域人流走向与视点区域进行分析考虑，人流量与视觉点的位置是地铁站主要功能的体现点，因此以原有的建筑功能的组织作为基础，在满足功能要求的下进行置入设计。在设计中，主要考虑在楼扶梯区域、柱面、墙面作为主要的设计考虑点，并结合整体特点，具体问题具体分析。
楼扶梯区域是乘客聚集的主要场所，处于车站人流最为密集的地段，其主要功能性重点在于引导人流进行快速的乘车反应，减少楼扶梯高峰时期的人流拥挤程度，从而优化车站的流线功能，因此对于楼扶梯的设计如何融入特色文化就成为了重要的考量点之一。
柱体空间当中处于人视觉水平线最为直观的位置。在调研中发现，祥云图案运用就存在于柱体设计上，形象的展示了地域风貌特点。
墙面作为地铁空间中面积集中且相对整体的区域，文化元素的使用能更加的丰富具体，给人视觉感受会更加冲击和震撼。
结语
本文通过对成都地铁的调研分析，总结出目前成都地铁文化存在的缺失方面。在对天府广场站文化元素运用的较详细介绍后，提出对成都地铁文化未来设计规划的几点方向。地铁文化特色的发展不仅只在于美化感官，更需注重实用性、适度性的考量。
参考文献
[1]辞海.上海辞书出版社，1979：1533.
[2]吴良铺.5中国建筑文化研究文库6总序（一）论中国建筑文化的研究与创造[M].湖北教育出版社，2002.
[3]艾晰.斯德哥尔摩地铁——最长的艺术长廊[M].北京：北京大学出版社，2005.
地铁地下车站 篇7
关键词：地铁车站,地下连续墙,施工技术,泥浆
0 引言
随着社会生产力的发展, 城市建设和旧城改造规模的不断扩大, 高层建筑和深基础工程越来越多, 施工条件也越来越受到周围环境的限制, 有些深基础工程已经不能采用传统的方法进行施工。目前地下连续墙支护技术被广泛地应用于地铁车站的支护形式, 一些深基础工程的施工困难就可以得到较妥然的解决。
1 工程实例
某地铁车站, 长为275.5m, 宽为13.1m~19.5m。车站平均开挖深度为25.7m, 采用地下连续墙支护, 地下连续墙深为37m, 墙度为0.8m。车站拟建场地的地基土在100 m深度范围内均为第四纪松散沉积物, 属第四系滨海平原地基土沉积层, 主要由饱和粉性土、粘性土以及砂土组成, 一般具有成层分布特点。
2 施工方法
地下连续墙采用跳槽法施工, 泥浆护壁, 槽内土体用液压抓斗直接抓出, 展开平行、流水作业。钢筋笼现场制作, 整体吊装入槽, 2~3套导管灌注水下混凝土;连续墙幅间接头按设计采用工字钢或锁口管接头, 并预埋接头注浆管;拐角槽段施工采用预先施作钻孔桩引孔的方法处理, 确保成槽垂直度。该机适应地质能力强, 成槽深度深。接头形式使用铣接头, 可以实现较好接头质量, 提高围护结构整体的水密性。
地连墙施工现场布置泥水循环系统, 主要包括泥浆制浆站、泥浆处理站及各种路线等。泥水循环系统的现场布置, 既确保工艺的顺畅、施工的方便、效率的提高, 又能保证现场文明施工及环保要求。
2.1 导墙浇筑
导墙是控制地下连续墙各项指标的基准, 它起着支护槽口土体、承受地面荷载和稳定泥浆液面的作用。对于地质情况比较好的地方, 可以直接施作导墙, 对于松散层可通过地表注浆进行地基加固及防渗堵漏, 然后施作导墙。根据施工区域地质情况, 导墙为现浇C20钢筋砼倒L形结构, 净宽度比连续墙宽50mm。
用全站仪测放出地连墙轴线, 并放出导墙位置, 为保证地下连续墙不侵入主体建筑限界和内衬墙厚度范围内, 根据成槽精度要求及最大开挖深度, 连续墙向基坑外侧移:δ=25+55000×1/300≌210mm, 实际采用250mm。导墙开挖采用挖掘机开挖, 人工配合清底。基底夯实后, 铺设7cm厚1:3水泥砂浆, 砼浇筑采用钢模板及木支撑, 插入式振捣器振捣。导墙顶高出地面不小于10cm, 以防止地面水流入槽内, 污染泥浆。模板拆除后, 沿其纵向每隔1m加设上下两道10×10cm方木内撑, 将两片导墙支撑起来, 在导墙的砼达到设计强度前, 禁止任何重型机械和运输设备在其旁边通过。导墙施工缝与地下连续墙接缝错开。
2.2 槽段划分
本工程连续墙槽段划分按设计有6m、5m、3m数种。槽段分为一期槽和二期槽, 一期二期槽交错布置。挖槽开始前, 根据设计图纸和业主提供的测量控制桩点在导墙上精确划出分段标记线, 并按照设计幅段编号现场用红油漆在导墙上标识幅段编号。
2.3 泥浆制备与管理
2.3.1 泥浆配制
泥浆主要是在地下连续墙挖槽过程中起护壁作用, 泥浆护壁技术是地下连续墙工程基础技术之一, 其质量好坏直接影响到地下连续墙的质量与安全。
根据地质条件, 泥浆采用膨润土泥浆。浆搅拌采用1 500L型旋流立式高速搅拌机。泥浆的搅拌方法对膨润土的溶胀度影响很大, 搅拌不均匀、不充分, 对泥浆的粘度、失水量会产生很大影响, 具体配制细节:先配制CMC溶液 (先将水加至1/3, 再把CMC粉沫缓慢撒入, 继续加水搅拌) 静置6小时, 按配合比在搅拌筒内加水, 加膨润土, 搅拌3分钟后, 再加入CMC溶液。搅拌10分钟, 再加入纯碱, 搅拌均匀后, 放入储浆池内, 待静置24小时后, 膨润土颗粒充分水化膨胀, 即可泵入循环池, 以备使用。
2.3.2 泥浆循环
在挖槽过程中, 泥浆由循环池注入开挖槽段, 边开挖边注入, 保持泥浆液面距离导墙面0.2m左右, 并高于地下水位1m以上。清槽过程中, 采用泵吸反循环, 泥浆由循环池注入槽内, 槽内泥浆抽到沉淀池, 以物理处理后, 返回循环池。砼灌注过程中, 上部泥浆返回沉淀池, 而砼顶面以上4m内的泥浆排到废浆池, 原则上废弃不用。
2.3.3 泥浆质量管理
在地连墙施工过程中, 因各种因素影响, 会导致泥浆性质劣化, 其主要原因有:由于形成泥皮消耗了泥浆, 由于地下水或雨水稀释了泥浆, 粘土细颗粒混入泥浆, 砼中的钙离子混入泥浆, 土中或地下水的阳离子混入泥浆。劣化的泥浆, 会给施工带来困难, 造成槽壁坍塌, 所以在施工过程中控制泥浆的质量十分重要。
1) 泥浆制作所用原料符合技术性能要求。施工用水须提前进行水质检验, 以测定水中的钙、钠离子的含量和PH值, 以便给泥浆配合比设计时对使用外加剂提供参考数据。由于各地的膨润土的性质差异较大, 使用前先了解当地膨润土的化学成分, 针对相应的膨润土设计泥浆浓度、外加剂的种类和掺量、泥浆的循环次数等要素。泥浆制备时符合配合比, 并进行性能测试, 及时调整配合比;
2) 泥浆制作中每班进行二次质量指标检测, 新拌泥浆应存放24小时后方可使用, 并在泥浆池须不断用泥浆泵搅拌;
3) 在成槽过程中, 除按规定时间对槽内泥浆进行检测外, 还需充分注意周围环境条件对泥浆质量的影响, 如地下水位变化, 排出渣土的土质与原勘探的土质之间的差异, 防止泥浆溢流流向导墙外侧, 防止雨水和地面水流入沟槽内;
4) 成槽后泥浆在槽内静置时间较长, 槽内泥浆易降低质量, 悬浮在泥浆中的土渣会沉淀, 从而使泥浆比重减小, 会使形成的泥皮薄弱而且防渗性差。因此, 在泥浆静置时间, 向槽内适当补充一些新拌制的泥浆并定期进行质量检测;
5) 对于槽段中回收出的泥浆, 应进行净化调整到需要的指标, 与新鲜泥浆混合循环使用, 无法调净的泥浆排放到废浆池, 经处理后运输出场。
2.4 成槽施工
连续墙施工采用跳槽法, 根据槽段长度与成槽机的开口宽度, 确定出首开幅和闭合幅, 保证成槽机切土时两侧邻界条件的均衡性, 以确保槽壁垂直, 成槽后以超声波检测仪检查成槽质量。
2.4.1 液压抓斗成槽
液压抓斗的冲击力和闭合力足以抓起全风化岩, 因此能够适合本项目的地质情况。采取三序成槽, 先挖两边, 再挖中间。在成槽过程中, 采用超声波测井仪严格控制抓斗的垂直度及平面位置, 尤其是开槽阶段。仔细观察监测系统, X、Y轴任一方向偏差超过允许值时, 立即进行纠偏。抓斗沿地连墙中轴线入槽, 机械操作要平衡。并及时补入泥浆, 维持导墙中泥浆液面稳定。
2.4.2 双轮铣成槽
液压铣成槽时, 首先选择一个槽段进行生产性试验, 探明液压铣对本工程地层的适应性, 使操作手对本工程地层条件有初步的认知;检验成槽质量、清孔质量、钢筋笼的下设速度和刚度等;掌握铣槽机在各地层中的成槽效率、铣齿的适应性和消耗率。根据试验优化泥浆性能指标, 改进操作规程使之更适应地层特性, 掌握质量控制方法。
成槽不宜快速掘进, 以防槽壁失稳, 当挖至槽底2m~3m时, 应用测绳测深, 防止超挖和少挖。为了能够切割到两个切割轮之间在开挖槽底部形成的脊状土, 在切割轮上安装偏头齿。这个特殊的偏头齿可以在每次到达开挖槽底部的时候通过机械导向装置向上翻转, 切割两个切割轮之间的脊状土。
双轮铣槽机采用两个独立的测斜器沿墙板轴线和垂直与墙板的两个方向进行测量。这些设备提供的数据将由车内的计算机进行处理并显示出来, 操作人员可以连续不断的监测, 并在需要的时候对开挖的垂直度加以纠偏。
3 结论
由于地下连续墙的典型优点现在已经越来越多地用它作为结构物的一部分或用作主体结构使用于深基坑施工中。地下连续墙的施工质量对地铁车站这样的深基坑工程十分重要, 因而必须严格按照施工方案进行, 确定深基坑工程的安全。
参考文献
[1]陈哲, 李冬凌.地下连续墙施工监理要点和体会[J].山西建筑, 2007, 2.
浅谈地下地铁车站空间多样性设计 篇8
关键词：地铁车站,空间形态,空间节奏,多样性
0前言
在我国城市中心区，地铁车站空间常以地下空间形式出现，是内向型的室内城市公共交通空间。该空间封闭性强，受外部环境影响小，可塑性及组织的灵活性相对较弱，空间形态常常平淡呆板、形式雷同、缺乏个性。实际上，在地铁车站设计过程中，放开思路，综合利用车站的相关个性资源，可以营造出多样、生动、高效的地铁车站空间，使其成为独具个性的城市公共空间。
1 多样的空间形态
地铁车站内部空间是一个连续的空间序列。一般来说，该空间序列由多个连续的交通功能空间构成，主要包括:站厅、站台、出入口、通道等。在规模较大的车站还可能包含商业空间、金融空间、休憩空间、展示空间等。各功能空间可相对独立，呈现不同的空间形态，从而丰富地铁车站空间，为乘客带去富有乐趣的空间体验。就地铁车站公共空间来说，不同的空间形态给乘客的空间心理感受是有差异的。一般而言，高耸的空间给人以气派、高大的感受;宽阔的空间呈现开阔、宽敞的品格;纵长的空间蕴藏着深远与神秘;异形的空间给人以活泼、生动的体验。而地铁车站内一些常见的其它空间，如:半封闭空间给人以熟悉、愉悦的体验;虚空间则给人以新奇与另类的空间感;商业空间给人丰富、变化的感受;展示空间让人以联想与惊喜(如图1);除此之外，往往结合车站的具体设计条件可创造独特的空间形态，给人带来别样与认知的喜悦，多样的空间感受，增加了地铁车站空间与乘客的互动，使得车站内部公共空间更容易为乘客所熟悉并得到心理的确定和认同，有利于地铁车站空间场所感的形成。
2 灵活的空间组织
地铁车站是一个空间有机组合体，通常以站台为核心，以车站交通流线为线索进行组织设计，具有一定的规律性。但就各空间的相对关系和衔接方式而言，又具有很大的灵活性，尤其是车站站厅空间的设计。
车站站厅空间是外部空间与站台空间的衔接空间，通常承担车站售检票及进出站功能，相对而言空间形态限制因素较少，只要满足车站的进出站及安全疏散的功能要求，其空间位置的选择也较为灵活，与站台空间存在多种组合的可能。就一般的地铁车站而言，站厅可与站台设置于一个大空间中，也可与站台重叠设置，还可以错层设置于站台的两侧或两端，还可分解为多个小站厅灵活设置，需要根据车站的实际情况灵活的选择空间组合方式(如图2)。与外部空间的联系同样可通过多种方式，可通过出入口通道，可通过共享大厅，可通过物业空间，也可直接与外部空间联系。站厅空间中的其它附属空间的设置则更加灵活，只要是不影响交通功能，即可利用站厅角落空间设置，也可结合车站通道设置，或者单独开辟独立的空间设置。
3 鲜明的空间节奏
富有层次和变化的空间将有效地减轻地下空间的封闭感及单调感。地铁车站空间的设计，刻意的强化空间的对比和优化空间之间的衔接过度，是凸显空间层次变化的有效手段，也是形成鲜明的空间节奏的必要设计思路。
寻求地铁车站空间自身的节奏变化，为乘客带来丰富的空间体验。这种空间的连续变化应该是在不妨碍地铁车站功能的有效发挥的基础之上进行的，包含了空间截面的变化、空间尺度的对比、节点空间的营造及空间装饰的变化等。以减轻乘客对地铁车站空间呆板平淡的客观印象，使得地铁车站空间形成具有城市街道般的空间序列，增加车站空间的活力及引导性。香港地铁某站换乘通道的空间设计中，就利用换乘通道中部的出入口换乘大厅营造了一个赋有节奏变化的生动的系列空间(如图3)。
地铁车站空间节奏感的塑造，需要充分结合地铁车站自身的优势资源，利用人文元素或自然资源对站内有条件的小空间进行特色打造，在赋予车站空间个性的同时，也自然使得车站的空间序列得以丰富。
4 结语
“多样性是城市的天性”。作为特殊的城市公共空间，地铁车站空间的多样性设计有着强烈的内源性动力。空间作为行为、功能和设施的载体，其多样化的营造将对车站的其它构成元素形成整体的影响。地铁车站空间的相对独立性及强烈的功能性，使其多样化的营造相对其它城市公共空间而言有着一定的特殊性，需要立足于地铁车站的基本交通功能，以优化地铁车站交通空间环境为目的，根据不同车站实际情况，选择适宜的空间形态，灵活的空间就能营造出多样的、丰富的、人性的城市公共交通空间。
参考文献
[1]刘先觉.现代建筑理论[M].北京:中国建工出版社,1999.
[2]杨冰编.地铁建筑室内设计[M].北京:中国建筑工业出版社,2006.
[3]刘志义.地铁设计实践与探索[M].北京:中国铁道出版社,2009.
地铁地下车站 篇9
1.1 工程概况
锦绣路地铁车站是上海轨道交通7号线的一个中间站, 位于浦东新区博文路与锦绣路交叉口, 偏博文路中心线南侧道路, 穿越锦绣路, 东西布置。车站主体分为东端头井、西端头井、标准段几部分。
车站全长154m, 其中标准段净宽17.6m, 西端头井净宽21.4m, 东端头井净宽21.4m, 标准段基坑开挖深度约15.3m, 端头井基坑开挖深度约17m。
车站形式为地下二层 (岛式) 现浇钢筋砼框架结构, 采用明挖顺作法施工, 基坑环境保护等级为二级。
车站主体的围护结构采用地下连续墙。标准段墙厚600mm, 墙深27m, 端头井墙厚800mm, 墙深30m。混凝土为水下C30S8, 地下连续墙总方量为8000m3。设计采用复合墙形式, 标准段侧墙厚400mm, 端头井侧墙厚500mm。板与围护结构之间采用钢筋接驳器连接。
锦绣路地铁车站地下墙形式多种多样, 根据墙体平面尺寸和成槽机抓斗模数, 划分为78幅, 其中一字幅68幅, Z形幅2幅, L形6幅, T形幅2幅。
1.2 地质条件
本工程场地地势较平坦, 标高在4.11～3.62m左右, 地下水位标高为:0.7～1.70m (地面下3.26～2.12m) , 属潜水类型。
根据地质勘察资料提供的站址内各土层的分布、埋藏情况, 本工程地下连续墙施工深度范围内主要分布 (1) 、 (2) 3、 (3) 、 (4) 、 (5) 1、 (5) 2、 (5) 3层, 其中 (3) t层灰色粘质粉土层埋深1.65～6.5m, 抗剪强度指标C为3.5kpa, φ为29.6o, 该层土质软弱, 力学性能很差, 极易坍方, 给施工造成很大难度。
2 地下连续墙施工技术
2.1 施工流程
根据本工程的实际情况, 综合考虑地质条件和接头形式等多种因素, 地下墙施工流程如图1所示
2.2 成槽施工
本工程成槽机械采用日本产真砂导板纠偏式液压抓斗成槽机, 该成槽机以50T履带式起重机作母机, 液压抓斗选用MHL60100AYH型。抓斗自重11.5T, 最大成槽深度60m, 使用最大压力140kg/cm2。成槽时主要靠导板纠偏来保证槽段的垂直度, 成槽精度精度较高。
挖槽顺序选用顺序挖槽法, 一幅接着一幅施工。这样既减少上一幅槽段接头暴露的时间, 降低接头夹泥、渗水的可能性;同时若上一幅槽段发生绕灌时, 也可以及时将绕灌混凝土同土方一起挖出, 避免因混凝土凝固而出现无法成槽的情况。
用抓斗挖槽时, 为了要使槽孔垂直, 最关键的一点就是要使抓斗在吃土阻力均衡的状态下挖槽, 要么抓斗两边的斗齿都吃在实土中, 要么抓斗两边的斗齿都落在空洞中, 切忌抓斗斗齿一边吃在实土中, 一边落在空洞中。根据这个原则, 施工时调整分幅, 确定单元槽段的挖掘顺序为:
(a) 对于三抓槽段, 采取先挖槽段两端的单孔, 或者采用挖好第一孔后, 跳开一段距离再挖第二孔的方法, 使两个单孔之间留下未被挖掘过的隔墙, 这就能使抓斗在挖单孔时吃力均衡, 可以有效地纠偏, 保证成槽垂直度。
(b) 对于两抓槽段, 采取先挖槽段一边单孔, 后挖隔墙的方法。因为孔间隔墙的长度小于抓斗开斗长度, 抓斗能套往隔墙挖掘, 同样能使抓斗吃力均衡, 有效地纠偏, 保证成槽垂直度。
(c) 沿槽长方向套挖, 待单孔和孔间隔墙都挖到设计深度后, 再沿槽长方向套挖几斗, 把抓斗挖单孔和隔墙时, 因抓斗成槽的垂直度各不相同而形成的凹凸面修理平整, 保证槽段横向有良好的直线性。
(d) 挖除槽底沉渣, 在抓斗沿槽长方向套挖的同时, 把抓斗下放到槽段设计深度上挖除槽底沉渣。
地下墙拐角处, 单独划分出一个槽段。尽量控制角幅的长度, 并且至少一边导墙向外延伸0.2～0.3m, 以避免角幅发生偏斜、坍孔等现象, 同时方便钢筋笼下放。
由于土体力学性能很差, 抓斗出入导墙口时轻放慢提, 防止泥浆掀起波浪, 影响导墙下面、后面的土层稳定。
实际施工表明使用该成槽机并配合上述措施后所有槽段垂直度均达到设计要求的3/1000, 钢筋笼下放顺利, 无任何意外情况发生。
2.3 护壁泥浆
护壁泥浆主要起维护槽壁稳定的作用, 它直接关系到槽壁的成败与工程质量, 至关重要。
2.3.1
泥浆系统工艺流程见图2:
2.3.2 新鲜泥浆
新鲜泥浆由浙江安吉出产的200目商品膨润土、纯碱 (Na2CO3) 、CMC (高粘度, 粉末状) 配制而成, 比重控制在1.04～1.05, 粘度20～24s。
新鲜泥浆的基本配合比见下表1, 配制方法如图3
2.3.3 循环泥浆
循环泥浆比重控制在<1.12, 粘度<25s, 含砂率<4%。施工中严格控制泥浆的各种指标, 通过3个互相连通的泥浆池对循环泥浆进行沉淀分离处理, 循环泥浆经过分离净化之后, 虽然清除了许多混入其间的土渣, 但并未恢复其原有的护壁性能, 需向净化后的循环泥浆掺入新鲜泥浆, 使其恢复原有护壁性能, 且保护槽壁成墙质量。
成槽作业过程中随抓斗提放及时补充泥浆, 槽内泥浆液面保持在不致外溢的最高液位, 暂停施工时, 浆面不低于导墙顶面30cm。
2.4 钢筋笼工程
本工程钢筋笼长28.5m～26m, 宽4.75～6.5m, 重约20～23T。为了保证本工程地下墙的墙体质量, 所有钢筋笼均采用整幅一次吊装的方法就位。
由于整钢筋笼是一个刚度极差的庞然大物, 起吊时极易变形散架, 发生安全事故, 为此通过力学计算以及根据以往成功的吊装经验, 采取以下技术措施:
a.钢筋笼上设置3道纵向起吊桁架、7道横向起吊桁架和吊点加强钢筋, 使钢筋笼起吊时有足够的刚度防止钢筋笼产生不可复原的变形。
钢筋笼上纵、横向起吊桁架和吊点设置见图4。
b、对于拐角幅及T型幅钢筋笼除设置纵、横向起吊桁架和吊点之外, 另要增设"人字"桁架和斜拉杆进行加强, 以防钢筋笼在空中翻转角度时以生变形。
拐角幅钢筋笼及T型幅筋笼加强方法示意图见图5、图6
c、根据钢筋笼长度及重量, 本工程整幅起吊, 施工现场配100T和50T两部吊车 (100T主吊、50T副吊) , 用来吊放钢筋笼, 且兼做吊放锁口管和引拔机的工作。
2.5 浇灌混凝土
地下连续墙浇注用水下C30S8的商品混凝土, 现场坍落度为18～22cm, 扩散度34～38cm, 导管采用φ250, 每节长2.5m, 距钢筋笼边约1.5m布置。
2.5.1 导管拔空
浇注混凝土时最担心导管拔空, 这样会导致墙体混凝土被泥浆污染, 墙体夹泥质量下降, 并可能形成渗流通道, 严重时会影响基坑安全。施工时安排专人仔细计算混凝土液面上升高度, 并实际用测绳测量, 同时控制导管提升架提升高度 (不大于30cm) , 保持导管埋入混凝土中的深度为1.5～6m。
2.5.2 混凝土绕灌
本工程由于地层易坍方, 使锁口管与槽壁之间产生一定空隙。混凝土浇注时在侧压力的作用下, 会绕过锁口管发生绕灌, 锁口管背部一旦发生绕灌, 混凝土凝固后抓斗会出现抓不动的情况, 对相邻槽段施工造成极大的困难。针对上述情况, 采取以下办法:
a、当接头管全部拔出后, 在绕灌混凝土强度不高的时候, 马上采用液压抓斗, 对绕管砼彻底清除, 然后采取暂时回填的措施。确保相邻的槽段能正常开挖;
b、当绕灌混凝土强度较高的时候, 用100T吊车吊10m锁口管从高处猛砸, 将绕灌混凝土破碎;
c、在锁口管背部填土, 减少混凝土绕灌空间。
本工程施工时有2幅槽段发生绕灌比较严重的情况, 通过上述措施, 基本解决问题, 顺利成槽。
2.5.3 混凝土浇注
本工程标准槽段的混凝土方量在100m2左右, 一般在3～3.5h浇注完毕。施工时可适当加快浇注速度 (实际施工为10m/h) , 可有效避免接驳器位置夹泥现象的发生。夏季施工时商品混凝土坍落度适当增大, 以抵消因天气炎热而造成的坍落损失。
2.6 顶拔锁口管
本工程采用液压为动力的锁口管顶拔装置, 该装置通过抱箍抱紧锁口管, 顶升液压油缸将抱箍抱住锁口管一起向上顶拔, 最大可提供600T的提升力。
顶拔锁口管采用时间和顶拔压力双控制的方法, 开始浇注4h且顶拔压力达到80上时方可开始顶动锁口管, 以破坏混凝土的握裹力。顶动高度越少越好, 不可使管脚脱离插入槽底的土体, 以防止管脚处混凝土坍塌, 而影响下幅槽段钢筋笼下放。开始顶拔锁口管的时间以现场所做混凝土试块达到终凝为依据, 通常在混凝土开始浇注后的8h以后。
拔出的锁口管及时冲洗干净, 以防再次使用时, 使相邻幅地下墙接头夹泥。
3 技术措施
导墙下部存在的 (3) t层灰色粘质粉土层、 (4) 层淤泥质粘土, 呈流塑状, 高压缩性土, 土质较差, 埋深浅, 成槽时极易塌方。通常采用增大泥浆比重、缩短槽段长度等措施, 但通过理论计算和实际试验证明上述方法效果并不明显, 且不经济。针对上述情况, 现场采取了轻型井点降水控制塌方的措施。通过降水降低地下水位, 提高泥浆压差来达到控制土体塌方的目的。具体布置为:井点在距导墙外边1m的位置沿导墙单排线状布置, 井点管插入土体6m, 管与管之间间距1m。成槽之前一星期开始抽水, 对比结果表明没有降水的槽段混凝土充盈系数达到1.1, 降水的槽段充盈系数基本在1左右, 效果十分明显。开挖后降水区的墙体平整, 堵漏及凿毛处极少, 整体质量好。
结语
本文对M7线锦绣站软弱地层地下连续墙的施工方法进行了理论与实践上积极、深入的探索, 并积累了重要的施工经验, 对今后类似工程具有一定的借鉴意义。
摘要：本文较详细地介绍了上海M7线锦绣路地铁车站地下连续墙的施工方法, 同时也介绍了处理上海地区软弱, 易塌方地层的施工措施, 为以后类似地下连续墙施工提供参考。
关键词：地下连续墙,软弱地层,地铁车站
参考文献
[1]丛葛森.地下连续墙设计施工与应用.北京:中国水利水电出版社, 2001.
地铁地下车站 篇10
地铁渝北广场站位于渝航路南侧, 断面形式为单拱双层, 施工通道主要穿越砂岩和泥岩地层, 拱顶覆土深度为1. 5 ~ 55m。车站周边建筑物密集, 渝北广场站施工通道设在晚晴公园地下车库, 下穿公园绿化带至公园门口后沿双凤路到达车站主体, 工程需要占用附近车库的22个停车位和西南角出入口部分区域, 需要拆除车库顶板的面积为324m2。 为不影响车库其它区域正常使用, 征用范围与其它区域采用砖砌围挡隔离, 并预留一通道口作为车库应急疏散口, 车辆从东南角出入口进出。车库拆除区地面区域和侧墙外注浆加固已采用探沟方法探明无管线, 距离最近的居民楼20m, 车库拆除不会对房屋构成影响。
施工通道口设在晚晴公园地下车库西南出口处, 由于车库净空高度为3. 8m, 不能满足通道开挖高度 ( 洞口段开挖宽度7. 18m、高度6. 5m) 要求及施工机械设备使用需要空间高度要求, 需拆除车库3 ~ 7轴/A ~ C轴范围内的顶板及梁柱, 拆除部分为钢筋混凝土结构。车库与施工通道关系及拆除区如下图示意。
本工程严格按照“动态设计、信息法施工”原则, 加强施工过程中的地质工作 ( 必要时可进行施工勘察) , 并及时反馈与设计不符的岩土工程问题, 以便及时修改完善补充设计。为保证车库拆除工作安全、顺利实施, 在车库拆除区周边设置高度为1. 2m硬质固定护栏、挂安网, 并按照工程技术要求采购合格的钢筋、水泥、砂石料等建筑材料。车库拆除工程作为地下工程建设, 水害事故是常见的工程安全事故, 工程施工必须做好车库拆除区周边及围挡周边的防排水工作, 场地内采取硬化封闭处理。
2拆除总体方案及原则
2. 1拆除方案
为保持施工区域的安全, 采用砖砌围挡将车库拆除区与正常使用区隔离, 拆除区域无车辆和行人通过。拆除区周边设置高度1. 2m的固定式护栏, 并悬挂安全警示标识。拆除区顶板及侧墙加固区采用人工开挖回形封闭探槽勘买地查管线的布置情况, 并拆除车库内的设施及管线。为保证车库建筑结构的整体稳定性, 在车库顶板拆除区域周边通长布置挡墙, 挡墙高度可根据地形调整。车库外墙采用锚杆外拉锚固的方式进行加固, 并采用采用水灰比1∶ 1 ~ 0. 6∶ 1的水泥浆对车库外墙2. 5m ~ 5. 0m范围内的松散回填层进行注浆处理。为适应工程施工的需要, 主梁、次梁及楼板拆除的斜面角度均为45o, 顶面到梁、柱边的距离均为300mm, 主梁、次梁及楼板底部钢筋应预留200mm, 主梁上部钢筋预留1200mm, 次梁上部钢筋预留1000mm, 楼板上部钢筋预留长度500mm左右。
2. 2车库拆除原则
由于本工程位于城市繁华区域, 必须考虑工程施工对城市生活环境的影响。车库拆除施工时要求确保车库其余部分正常的运行, 同时保持室外环境清洁。拆除施工时保证不破坏车库其它部位的结构, 并在拆除边界预留好主次梁、楼板企口、钢筋搭接长度以及防水层搭接长度, 以便后期车库恢复施工。为降低工程施工噪声对周围居民区的影响, 应采取措施预防灰尘, 采用低噪音类的施工机械设备。
2. 3车库拆除顺序及流程
在车库拆除施工中, 首先应检查安全通道情况, 必须保持安全通道畅通无阻, 还应作好一些预留设施、重要部位、部件的防护保护工作[1]。拆除工作应按照拆除施工顺序严格执行, 具体包括车库内管线拆除、车库侧墙加固和顶板覆土开挖挡墙施工同步平行作业、托架搭设、板凿除、次梁凿除、主梁凿除、柱凿除、侧墙凿除、托架拆除等相关程序, 拆除工序流程如图2所示。
3车库拆除与加固施工技术及要点
3. 1板覆土开挖和挡墙施工技术
车库拆除工程施工采取由外向内的挖掘方案, 需采用机械开挖车库顶板以上的覆土, 工程施工按照测量放线、机械挖掘、设置边坡、边坡加固等流程进行[2]。由于车库顶板有防水层, 在采用反铲挖机开挖到离设定标高时, 应预留30cm厚土层由人工清理, 并注意保护好防水层。
车库顶板挡墙沿拆除区域周边通长布置, 每10 ~ 15m设置一道伸缩缝, 缝内填沥青麻丝, 挡墙采用C25钢筋混凝土浇筑。根据结构特点挡墙混凝土施工中使用2. 44m* 1. 22m* 1. 5cm多层板, 模板及支架必须保证结构和构件的形状、尺寸和相对位置正确, 模板的拼缝采用海绵条和塑料条封贴, 防止漏浆。模板底部采用钢筋方木卡槽固定, 使用冲击钻打孔埋置直径不小于25mm的钢筋, 间距不宜超过1m, 钢筋伸出混凝土面15 ~ 20cm, 并采用木楔加横向方木固定, 墙身采用对拉螺杆固定, 两侧采用钢管支撑固定, 并设置纵向连接钢管增加支撑的整体稳定性, 具体布置见挡土墙模板设计如图3所示。混凝土浇筑前检查模板位置尺寸, 加固体系的牢固可靠性, 合格后方可浇筑施工。挡墙混凝土强度满足要求后, 及时回填墙背土方。
3. 2松散回填层注浆加固施工技术
根据现场调查情况, 原车库为整体大开挖施工, 地下室外墙以外2. 5 ~ 5. 0m范围内均为松散回填土, 深度与施工时的基顶标高基本持平。在施工时, 松散土体易造成卡钻现象, 很难进行顺利施工; 另外现场的混凝土搅拌设备、变压器、施工顶棚的基础有局部位于回填土上, 安全隐患很大, 故对地下室挡墙以外的回填土进行注浆加固处理[2]。
在处理范围内按纵横向间距1. 5m布置注浆孔, 最外面一排孔距处理范围线不大于1m, 注浆孔内插入 Φ42* 3. 5的花管。注浆深度为原地下室地坪标高, 即7. 2m深, 且最大深度不超过基岩顶面。采用固结灌浆、每孔一个灌浆孔段的方式进行注浆施工, 根据情况可采用两到三个序次注浆, 先四周, 后中间[3]。浆液的扩散半径根据经验取1. 0m, 采取定压注浆技术, 注浆压力在0. 2 ~ 0. 3Mpa之间, 注浆量很大时可采用自流灌浆。当不能达到注浆结束标准时, 采用多次复灌, 直至符合要求为止, 并保证处理后的地基承载力不小于250KPa。
3. 3车库外墙加固施工技术
车库外墙加固采用锚杆外拉锚固, 锚杆长大于等于13m, 自由长度为6. 6m, 锚杆体采用3Ф20的钢筋, 采用M30无收缩水泥砂浆, 锚杆加固如图4所示。车库外墙锚杆加固是车库结构拆除工作的重要环节, 工程施工应遵循锚孔测放、钻机就位、成孔、成孔检验、锚杆体制作及安装、锚固注浆等操作流程。
根据锚孔立面图, 将锚孔位置准确测放在侧墙上, 孔位水平方向和垂直方向孔距误差应满足设计要求。钻孔机具应根据锚固地层的类别、锚孔孔径、锚孔深度、以及施工场地条件等来选择, 在易于塌缩孔和卡钻埋钻的地层中采用跟管钻进技术。锚孔成孔前, 需根据锚孔位置准确安装固定钻机, 并严格认真进行机位调整。钻进时应根据工程地质情况, 控制钻进速度。遇到障碍物或异常情况应及时停钻, 待情况清楚后再钻进或采取相应措施。钻孔达到设计要求深度后, 应用清水冲洗套管内壁, 不得有泥砂残留。推送锚杆时用力要均匀一致, 应防止在推送过程中损坏锚杆配件, 将锚杆体推送至预定深度。锚孔钻进结束后, 经检验合格后, 方可进行锚固注浆工作。锚固注浆采用M30无收缩水泥砂浆, 必要时可以加一定量的早强剂, 当砂浆达到孔深的70% ~ 80% 时, 再插入锚杆杆体, 砂浆凝固后, 安装孔口垫板等。
3. 4托架搭设和车库结构拆除施工技术
车库拆除区范围内搭设脚手架 ( 托架) 将顶板和梁托住, 支架采用扣件式钢管脚手架, 由立杆、大横杆、小横杆、斜撑、剪刀撑构成空间网格结构, 立杆沿竖向、大横杆沿横向, 小横杆沿纵向布置。为提高脚手架结构的稳定性和承载力, 沿横纵向每隔5. 4m设连续竖向剪刀撑, 托架顶部和底部设连续水平剪刀撑, 剪刀撑与立杆和水平杆连接牢靠。
在前期加固和脚架搭设工作完成后, 可进行车库结构拆除施工。 结构拆除施工按照拆除区范围放线、拆除区边界切缝、顶板凿除、次梁凿除、主梁凿除、立柱及侧墙凿除、托架拆除的流程进行。为保护顶板和梁钢筋不被切割, 应严格控制边界切缝的深度, 通常为2 ~ 3cm。车库顶板采用风镐沿板与梁交界处凿除混凝土, 采用砂轮机切断钢筋, 并保证预留企口处钢筋应留足钢筋搭接长度。主次梁的钢筋较密集, 可先将梁两端混凝土凿除, 边界处梁应凿成企口状, 当主次梁较长时, 两端凿除后再分段凿断吊出。为不影响后期施工通道施工, 应将企口处预留的外漏钢筋涂水泥浆防止生锈, 并将钢筋水平向弯折[4]。立柱是车库的承重结构, 需先将柱底表皮混凝土剥除漏出柱筋, 使用钢丝绳绑捆柱上部, 吊车配合将钢丝绳拽紧, 将反方向钢筋和两侧的构造钢筋先切割断, 再用吊车向倒塌方向拉断、切断最后一侧构造钢筋后吊出。
4车库拆除工程施工的安全保障
4. 1危险源的防范
相比地面工程建设, 地下工程施工的危险性更大, 而地下车库的拆除工程涉及原有结构的稳定性问题, 存在许多不确定的因素。在本次地下车库拆除工程施工中, 较大的危险源有坍塌、淹溺、机械伤害、高处坠落、触电等, 特别是因地基变形引起的工程坍塌和水源反灌引起的淹溺事故最为常见[5]。因此, 在工程施工中, 必须加强对地基变形的监测, 及时排除地下水, 严格按照工程技术要求进行施工。
4. 2组织与技术保障措施
从施工组织角度来看, 应建立以岗位责任制为中心的安全生产逐级负责制, 并设置专职安全员, 及时发现并纠正现场违规作业。在编制施工计划的同时, 编制详细的安全操作规程、细则、制度及切实可行的安全技术措施, 分发至工班, 组织逐条落实。在工程施工过程中, 还需进行定期和不定期的安全检查, 及时发现和解决不安全的事故隐患, 杜绝违章作业和违章指挥现象, 同时加大安全教育及宣传力度。
5结论
当前许多城市都在进行大规模的地铁建设工程, 地铁线路和车站建设时常需要穿越和占用现有地下结构物的空间, 必须进行安全拆除。地下车库作为最为常见的地下结构物, 在其拆除过程中必须制定符合工程具体情况的施工方案, 并在具体工程施工中严格遵守车库拆除与加固施工的技术要点, 加强施工过程的安全监督, 确保拆除工作稳健推进。
摘要：地铁车站占地面积较大, 对周边建筑的地下工程影响较大, 经常需要拆除原有地下建筑结构物。本文以渝北广场站的地下工程拆除为依托, 阐述了地下车库拆除工作的方案和流程, 并对车库拆除和加固工程施工的技术及要点进行分析, 可为类似工程的施工提供指导。
关键词：地铁工程,拆除工程,加固,施工
参考文献
[1]陈新安, 黄亮, 王良波, 等.既有地下结构改造后支撑技术应用[J].施工技术, 2015, 44 (17) :116-119.
[2]李辉, 朱大宇, 吴水根.地下车库改造过程中大顶板拆除时的临时加固系统[J].建筑施工, 2005, 27 (11) :22-23.
[3]万良勇, 宋战平, 曲建生, 等.新建地铁隧道“零距离”下穿既有车站施工技术分析[J].现代隧道技术, 2015, 52 (1) :167-187.
[4]刘宁.地下工程开挖损害机理及其防护措施研究[D].青岛:青岛理工大学, 2006.
浅谈如何做好地铁车站防火封堵 篇11
关键词:地铁车站;防火封堵;技术要求
中图分类号:TB35文献标识码:A文章编号:1000-8136(2010)11-0055-02
1 总述
地铁车站按一级耐火等级设计,按使用性质、面积、大小划分防火分区,一般按公共区、设备及管理用房区、风道划分;每个防火分区之间(包括楼层、电梯结构墙体)均设置防火墙,其耐火极限为4 h,防火墙上的门均采用甲级防火门,门的开启方向朝疏散方向。穿越防火墙的各种孔洞,应采用有效的防火材料实施封堵。
2 地铁车站防火封堵的范围
防火封堵范围包括:电缆桥架穿过各类隔墙以及按规范要求需要防火封堵部位的内部封堵;预留给电线电缆敷设的孔洞;强、弱配电系统各类箱柜进出线孔需要封堵的内外部位;电缆沟、站台板下电缆廊道明敷电缆穿过隔墙、进入区间、进入配电间和配电室的部位;风管穿越房间和楼板处的空隙;水管安装完成后,套管与水管的孔隙;组合风阀安装完成后四周的空隙;吊装孔封闭后活动盖板四周的空隙等处。
3 地铁车站防火封堵的特点
地铁属于城市重要的公共交通设施项目,人流量大,又属于地下封闭场所,因此在设计中非常重视地铁中所使用材料的防火安全性能,对于被动防火系统的重要组成部分的防火封堵材料,应提出更高的技术标准和要求。概括而言,地铁防火封堵有以下特点:
(1)防火、耐火要求高。
(2)长期性要求地铁结构往往需要100年的使用寿命。
(3)地下环境潮湿,偶尔有水容易发生霉变。
(4)列车经过会对结构造成振动,要求防火堵料具有良好的结构整体性。
(5)人员密集的地下公共建筑,防烟、排烟要求高。
(6)管线种类多,穿越类型复杂。
4 现行防火封堵材料施工技术缺陷
(1)产品品种单一,无法提供复杂工况系统的技术解决方案。
(2)检验手段原始,检测报告不能反映实际工况。
(3)不具有长期性能,产品有效寿命短。
(4)阻火包在施工及使用过程中结构容易失稳;无法保证烟
密气密性;浸水或吸潮后发生硬化,防火性能失效。
(5)防火胶泥会引起电缆、管道、设备的腐蚀;低温下硬化开裂、剥落;高温下流淌、失稳。
(6)无机堵料耐水性差,在水中会粉化;施工过程中干得太快,施工后强度太大,不便于电缆二次穿越;使用过程中容易开裂。
(7)产品质量参差不齐。
(8)卤素腐蚀性:常用有机防火堵料中含有大量的氯化石蜡(黏结剂),氯化石蜡中游离出的氯离子与空气中的水分接触生成盐酸,腐蚀电缆表皮和金属;而且常用有机防火堵料封堵层都比较厚,电缆表面散热难,造成局部温度过高,加剧了化学腐蚀反应,并且高温环境下,有机胶泥会变软流淌。
(9)发生霉变、变质、流油:常用有机防火堵料中使用的有机成分成为霉变的培养基地,造成堵料表面及内部发生生物霉变,而且在使用过程中发生变质、流油现象,不具有长期有效性。
5 地铁防火封堵技术需求分析及解决方案
(1)耐火性能:满足GA161型式检测认可,同时满足实际工况下规范要求的防火时效,不低于被贯穿物耐火极限,并提供国内或国际相应的防火测试报告。
(2)环境适应性:地下封闭空间。
(3)温度适应性能:能适应-15℃~+60℃的环境温度,以确保防火封堵材料在低温下不开裂、起皮、剥落,在高温下不流淌、滴落。
(4)耐潮性能:地铁属于地下工程,因此防火封堵材料应具备一定的耐潮湿性能,有冷凝水或潮湿空气作用下的防火封堵材料应具有长期的耐湿性能。
(5)耐UV紫外线性能:用于室外的防火材料应保证在长期的日光照射下不发生显著的物理、化学变化,不降低耐火性能。
(6)生物抵抗性能:当处于地下潮湿环境内时,应具有抵抗生物霉变功能,并应提供国际或国内的相关测试报告。
(7)长期使用性能:与被贯穿物或贯穿物使用年限相当长期有效性不应小于20年,以减少更换次数;在使用年限内具有稳定的耐火性能,并应提供按照DAfStd模拟老化循环模式进行测试的相关试验报告。
(8)安全性:对人体和环境友好,无粉尘及挥发性毒害质等,并应提供相应产品的MSDS材料安全性说明。
(9)施工简便性:便于电缆二次穿越。
(10)稳定性:具有良好的結构黏性和一定的弹性,并应提供依据ISO11600或同等测试标准的测试报告。正常使用时,在建筑结构的振动、热应力、荷载等作用下,不发生脱落、移位、开裂等现象;发生火灾时,在火灾中的不均匀变化热应力和热风压作用下,不发生脱落、移位、碎裂、崩塌等现象。
(11)不含卤素:长期作用于电缆和金属管道表面不应对电缆和金属管道造成腐蚀性破坏,并应提供按照德国DIN38或同等标准下的国内或国际测试报告。
(12)遇火膨胀性能:用于密集电缆、可燃性管道、带保温层的风管、水管穿越的封堵材料应具备膨胀倍率不小于5的显著的热膨胀性能,在火灾发生时防火堵料快速膨胀、及时堵住穿越物燃烧后引起的孔洞,避免火焰及烟气蔓延到另一侧。
(13)烟密、烟毒性能:地铁中人员密集、对烟气较敏感,因此应采用阻烟效果良好的防火封堵材料,并要求材料本身不产生烟毒。应提供依据FAR25.853和ABD0031标准或同等国际标准下的烟密、烟毒性测试报告。
(14)气密性能:良好的气密性可保证在发生火灾时阻止有毒气体的扩散。并提供依据DIN18130标准或同等国际标准下的气密性测试报告。
(15)水密性能:在偶尔浸水的特殊使用条件下还需满足水密性要求,并提供依据UL1479标准或同等国际标准下的水密性能测试报告。
(16)产品质量体系认证:需经过全球最广泛接受的质量认证
追踪管理体系FM(Factory Mutual)的认证,以确保在地铁项目中使用的防火封堵材料产品质量始终如一。
6 结束语
地铁站防火封堵在工程中很小,但却是很重要的一环,要依据其特殊环境的分析,在材料的选择上符合技术要求,才能做到更好。
Discussed Shallowly How to Complete the Subway Station Fire Protection Trap
Han Erwen
Abstract: The article main analysis subway station fire protection trap’s scope,the characteristic and the specification,and based on this discuss and summarize,must rest on the subway special environment the analysis,meets the specification in the material choice,can make the subway Chen Zhan fire protection trap.
地铁地下车站 篇12
目前, 地下车站的防水体系分为全包防水和半包防水两种, 这两种防水体系的理念不尽相同。本文从深圳地铁3号线地下车站防水设计和施工质量等方面对两种防水体系进行比较, 并提出一些观点供同行讨论。
1 工程概况
深圳市地铁3号线工程, 是国家批复的《深圳市城市轨道交通建设规划》中的建设项目之一, 是《深圳市城市轨道交通建设近中期发展综合规划》线网中的骨干线, 连接特区中心组团、中部服务组团、东部物流组团、龙岗中心组团, 及布吉、横岗、龙岗三个卫星新城。3号线位于城市东部的产业发展轴上, 由特区沿深惠路, 经布吉、横岗、龙城、大工业区、坪地向惠州方向伸展, 是与粤东地区联系的主要通道和极具潜力的产业带。地铁3号线的修建把特区内外和沿线组团连接起来, 带动了东部发展轴快速发展, 促进了沿线土地开发和经济发展。2011年6月深圳成功举办第26界世界大学生运动会, 作为连接深圳市中心区与大运会所的“大运线”, 地铁3号线起到了重要作用。
2 地下车站防水设计
深圳地铁3号线全线长约42 km, 共设站30座, 其中地下车站14座。地下车站除少年宫站、莲花村站采用复合结构形式的车站外, 其余12座地下站均采用叠合结构。地下车站的防水设计依据GB 50157—2003《地铁设计规范》和GB 50108—2008《地下工程防水技术规范》, 并结合深圳地铁3号线的工程环境、地质水文、土壤腐蚀性等条件, 按防水防腐综合考虑的思路, 本着“使用安全、经济合理”的精神, 深圳地铁3号线地下车站按下列原则确定防水模式:强调结构自防水, 并遵循“以防为主、刚柔相济、多道防线、因地制宜、综合治理”的原则。
2.1 复合结构防水设计
复合结构通过围护结构与主体结构侧墙之间敷设柔性防水层 (1.5 mm厚防水板) , 顶板涂刷2.5 mm厚聚氨酯防水涂膜, 底板下方铺设1.5 mm厚防水板来实现全包防水的设计理念。图1为全包防水横断面构造图, 图2为全包防水设计下顶板与侧墙交接处构造图, 图3为全包防水设计下底板与侧墙交接处构造图。
1—素土分层回填夯实;2—70厚细石混凝土保护层;3—纸胎油毡隔离层;4—2.5厚聚氨酯涂膜防水层;5—现浇防水混凝土车站顶板;6—现浇防水混凝土车站侧墙;7—柔性防水层;8—围护结构;9—止水构件;10—注浆嘴;11—现浇防水混凝土车站底板;12—混凝土垫层;13—施工缝
2.2 叠合结构防水设计
叠合结构的车站围护结构采用800 mm或1 000mm厚的地下连续墙+400 mm的内衬墙作为车站正常使用阶段的侧墙, 地下连续墙与内衬墙之间通过设置连接钢筋连接为一体。叠合结构通过顶板设置2.5mm厚聚氨酯涂膜防水层, 内衬墙与底板内侧涂刷水泥基渗透结晶型防水涂料来实现半包防水理念。图4为半包防水横断面构造图, 图5为半包防水设计下顶板与侧墙交接处构造图, 图6为半包防水设计下底板与侧墙防水构造图。
3 地下车站渗漏水分析
据跟踪地下车站的施工过程及施工质量, 地下车站渗漏水的主要表现形式有:点漏、施工缝渗漏、大面积渗水、裂缝渗漏等[1]。以下分别描述复合结构及叠合结构渗漏水的表现形式, 并分析原因。
1—素土分层回填夯实;2—70厚细石混凝土保护层;3—2.5厚聚氨酯涂膜防水层;4—抗裂金属扩张网 (顶板外侧钢筋保护层内设计) ;5—现浇防水混凝土车站顶板;6—水泥基渗透结晶型防水涂料;7—防水抗裂钢筋混凝土车站侧墙;8—围护结构;9—止水构件;10—注浆嘴;11—施工缝;12—现浇防水混凝土车站底板;13—混凝土垫层
3.1 复合结构车站
复合结构的渗漏水以点漏、施工缝渗漏、裂缝渗漏为主, 渗水部位主要集中在底板和侧墙的施工缝、混凝土收缩裂缝、混凝土浇筑振捣不密实处。单纯以防水施工质量而言, 底板的柔性防水层铺设质量、顶板的防水涂料涂刷质量均易得到保证。但是, 侧墙防水层的敷设质量往往难以达到预期效果, 其原因分析如下:
1) 柔性防水层的基面设计要求:铺设防水层前, 需保证地下连续墙无明水 (允许潮湿) ;地下连续墙平整度应满足D/L≤1/6 (D为基面相邻两凸面凹进去的深度, L为基面相邻两凸面间的距离) 。然而现场施工时, 由于工程进度、质量控制等因素, 往往难以达到设计要求。
2) 柔性防水层的固定要求:设计要求防水层敷设平整后, 采用专用固定钉进行固定, 以避免浇筑主体结构混凝土时防水层脱落。然后, 在现场施工时, 往往会随意采用水泥钉等固定措施来替代专用钉, 造成防水层局部破损。侧墙钢筋绑扎时, 也有造成防水层破损的现象发生。
3) 侧墙柔性防水层的粘结:普通自粘防水卷材的粘结机理为物理吸附, 受湿热循环、水泡等外界影响, 粘结力下降, 容易空鼓、窜水。
3.2 叠合结构车站
叠合结构的渗漏水以点漏、缝漏和面漏为主, 主要集中在顶板以外的其他部位, 其漏水原因分析如下:
1) 连续墙施工质量:地下连续墙成槽质量与地质条件有很大关系, 由于采用水下混凝土浇筑施工, 连续墙的施工质量难以保证。现场存在连续墙露筋、墙间夹泥等现象, 导致地下水形成渗水通道。
2) 地下连续墙接头:连续墙接头采用“燕尾形”钢板连接, 连续墙混凝土浇筑时, 在接头位置易形成渗水通道。
3) 侧墙裂缝:地下连续墙作为侧墙的主要部分, 先于内衬墙浇筑施工, 内衬墙混凝土浇筑时其基本上完成了混凝土的收缩变形, 待内衬墙凝固收缩时, 受地下连续墙的约束易形成张拉裂缝。
4) 水泥基渗透结晶型防水涂料的涂刷:水泥基渗透结晶型防水涂料是以硅酸盐水泥或者普通硅酸盐水泥、石英砂等为基材, 掺入活性化学物质制成的一种新型刚性防水材料, 它与水作用后, 材料中含有的活性化学物质通过载体向内部渗透, 在混凝土中形成不溶于水的结晶体, 堵塞毛细孔道, 使混凝土致密、防水[2]。叠合结构在侧墙内侧涂刷水泥基渗透结晶型防水涂料, 从现场施工质量来看, 防水效果并不理想, 这或许与其涂刷质量难以检测有关。
3.3 复合结构与叠合结构比较
复合结构与叠合结构的防水设计可从以下几个方面进行比较。
1) 造价:复合结构侧墙比叠合结构侧墙厚约400mm, 加上基坑开挖时增加土方量, 故复合结构造价要高于叠合结构。
2) 防水理念:复合结构强调防水层防水, 主体结构自防水作为防水设计的第2道防线;叠合结构强调结构自防水, 水泥基渗透结晶型防水涂料作为防水设计的第2道防线。
3) 结构独立性和完整性:复合结构侧墙独立浇筑, 从各个角度来讲其侧墙的完整性均比叠合结构要好, 这样更有利于结构自防水。
4) 防水效果:从地下车站渗漏水情况来看, 车站注浆堵漏前, 复合结构的防水效果要优于叠合结构。
5) 渗漏水治理:通常复合结构与叠合结构治理渗漏水均采用注浆堵漏处理, 叠合结构侧墙内侧涂刷水泥基渗透结晶型防水涂料的优势并未在渗漏治理中得以体现。
4 总结及建议
地下车站渗漏水原因众多, 防水设计又是一个系统工程, 防水设计宗旨即为防止地下水通过渗水路径渗入车站内, 其控制措施主要是防止产生渗水通道和堵塞既有的通道。结合深圳地铁3号线的防水设计及施工质量, 对地下车站的防水设计及施工进行总结和建议, 以供同行讨论。
1) 加强主体结构自防水:不管是复合结构还是叠合结构, 只要能做到主体结构混凝土浇筑密实, 无贯通缝隙产生, 基本上可满足GB 50108—2008《地下工程防水技术规范》中各防水等级的相关要求。
2) 加强防水施工质量控制:地下车站防水工程分部验收往往是与主体结构分部验收同时进行的, 其验收标准是根据主体结构的渗漏水情况来反映防水工程施工质量的, 而防水施工过程中监管力度不够, 导致防水施工质量得不到保证。
3) 结构形式的选择:复合结构的主体结构受围护结构影响较小, 结构受力明确, 同时防水体系完整, 主体结构自防水能形成第2道防线;叠合结构虽然建设期间相对复合结构造价低, 但后期渗漏病害治理费用较高。因此, 结合后期运营综合考虑, 建议采用复合结构。
4) 侧墙柔性防水层选择:考虑侧墙防水层铺设和主体结构混凝土浇筑时的影响, 建议侧墙防水层采用能与侧墙混凝土发生物理吸附和化学作用、形成有效粘结的卷材。
摘要：根据深圳地铁3号线地下车站的防水设计及实际施工质量分析, 对地下车站采用的叠合结构和复合结构形式的防水设计、施工质量、防水效果进行了比较和总结, 并提出相应的建议以供同行讨论。
关键词：深圳地铁,地下车站,叠合结构,复合结构
参考文献
[1]刘梅斌.地下铁道车站几种渗漏现象的原因分析[J].建筑技术, 2001, 32 (4) :256-257.