市政一级建造师之轨道工程

1城市轨道交通工程城市轨道交通工程结构与特点（选择题——浏览为主）一、地铁车站结构与施工方法1、地铁车站——1）组成：主体、出入口及通道、通风道、地面通风亭2）形式分类：①按车站与地面相对位置：a高架车站b地面车站c地下车站从上下分的②站台形式：岛式——双跨、三跨侧式——双跨岛侧混合从路的左右分的③结构横断面：a矩形——最常用，一般用于浅埋、明挖车站b拱形——分单拱和多跨连拱，多用于深埋或浅埋暗挖车站c圆形——盾构法d马蹄形、椭圆形——多选别把这两个漏了2④运营性质：区域站、换乘站、枢纽站、联运站、中间站、终点站2、地铁车站施工方法——分类：明挖法、盖挖法、喷锚暗挖法┃┃┃敞口放坡基坑、有围护结构基坑┃新奥法、浅埋暗挖法盖挖顺作业、盖挖逆作业、盖挖半逆作业1）明挖法自身特点——①从地表向下开挖基坑到设计标高，在由下而上建造主体结构、防水措施②最常用的方法，优点：作业面多、速度快、工期短、保证工程质量、造价低③分为a敞口放坡基坑：Ⅰ地面空旷、周围无建筑物或距离很大Ⅱ施工简单、速度快、噪声小、无围护结构Ⅲ分为：边坡面不加支护、喷砼面和锚杆护坡b有围护结构基坑：Ⅰ基坑深、地质差、地下水位高、繁华区、建筑物密集、无法用a的地方Ⅱ工字钢、钢板桩、钻孔灌注桩、地下连续墙、土钉墙、复合式2）盖挖法自身特点——①优点：围护结构变形小、能控制周围土体变形和地表沉降、有利于保护临近建构筑物、底部土体稳定、隆起小、施工安全②缺点：砼结构的水平施工缝处理困难③分为：a盖挖顺作业：一直挖到低，在从低下往上做结构体，主要依赖坚固的挡土结构eg：对于饱和的软弱地层以刚度大、止水性能好的地下连续墙为首选b盖挖逆作业：向下挖一部分，周边做一部分结构体，挖到底时结构体也做完了优点：，一般不设内部临时支撑或锚锭缺点：暗挖时施工难度大、费用高c盖挖半逆作法：一般要设置横撑并施加预应力其中b、cⅰ都会不可避免出现3~10mm宽的缝隙，应注意砼施工缝的处理；ⅱ主体结构的中间立柱为钢管砼柱，而柱下基础为钢筋砼灌注桩时，需要解决2者的连接，A一般是将钢管柱之间插入灌注桩的砼内1.0m左右，并在钢管柱底部均匀设置几个孔，以利砼流动和加强2者的连接；B有时也可在钢管柱和灌注桩之间插入H型钢加以连接3）喷锚暗挖法自身施工特点——对地层适应性较广，适用于结构埋置较深、地面建筑物密集、交通运输繁忙、地下管线密布，对地面沉降要求严格的城镇地区地下构筑物施工分为①新奥法：a要求初期有一定柔度，以利用和充分发挥围岩的自承能力，使围岩成为支护体系的组成部分，2折共同承受形变应力b要求初期有一定刚度，因为浅埋隧道上的地层压力是覆盖层的全部或部分土柱重，减少地表沉陷②浅埋暗挖法：Ⅰ在软弱围岩地层中、在浅埋条件下修地下工程、a以改造地质条件为前提，3b以控制地表沉降为重点，c以格栅（或钢结构）和锚喷作为支护手段d遵循新奥法大部分原则，按照十八字原则（管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测）Ⅱ不允许带水作业；Ⅲ要求开挖面有一定的自立性、稳定性———对开挖面前的进行地层预加固和预处理Ⅳ不用浅埋暗挖法地方：大范围的淤泥质软土、粉细砂地层，降水有困难或经济上现在此工法不合算的地层开挖宽12m台阶开挖法CD法单跨隧道开挖宽12~16mCRD法PBA法开挖宽12~22m双侧壁导坑法二、不同方法施工的地铁车站结构1、明挖法施工车站结构1）车站主要采用——①拱形结构②矩形框架结构：采用最多的一种形式2）明挖地铁车站矩形框架结构组成：底板、侧墙及顶板等围护结构和楼板、梁、柱及内墙等内部结构①底板——几乎都采用以纵梁和侧墙为支承的梁式板结构，有利于整体道床和站台下纵向管道的铺设埋置预无地下水的岩石地层中的明挖车站，可不设受力底板，但铺底应满足整体道床的使用要求②侧墙——a无水地层中：分离式灌注桩，在保证柱间土稳定前提下——较大桩径b有地下水中：结合注浆形成止水帷幕、改用相互搭接的灌注桩c地下连续墙：深度超过10m,饱和软土、流沙地层中③立柱——钢筋混凝土结构；柱距6~8m;当车站与地面建筑河间或为特殊荷载控制设计，柱的设计荷载很大时——采用钢管砼柱、劲性钢筋高强凝土柱2、盖挖法施工车站结构1）结构形式：采用矩形框架结构软土地铁车站——采用地下墙或钻孔灌注桩作为围护结构2）侧墙：3）中间竖向临时支撑系统3、喷锚暗挖法施工车站结构1）结构形式：单拱式、双拱式、三拱式分别对应单层、双层2）车站的开挖断面一般为150~250㎡4二、掌握地铁区间隧道结构与施工方法1、明挖法施工隧道——1）在场地开阔、交通环境允许地区优先采用施工速度快、造价的它2）结构：矩形结构，分为：①整体式衬砌结构浇筑：结构整体性好，防水有保证②预制装配式结构：整体性差2、喷锚暗挖法施工隧道——1）在城市区域、交通要道、地上地下构筑物复杂地段采用①浅埋暗挖法只要针对埋深较浅、松散不稳定的土层、软弱破碎岩层②浅埋暗挖更强调地层的预支护和预加固(与新奥法相比)a、预支护与预加固方法：小导管超前预注浆开挖面深孔注浆管棚超前支护b开挖原则：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c、监控量测：拱顶下沉是控制稳定和可靠的依据；其次也是水平收敛、地表下层重要的判断依据2）结构：拱形结构，断面形式：单拱、双拱、多跨连拱3）衬砌的基本类型：复合式衬砌——①复合式衬砌由初期支护、防水隔离层、二次衬砌组成a、初期支护作用：加固围堰、控制围岩变形、防止围岩松动失稳，且是衬砌结构中的主要承载单元b、初期支护宜采用喷锚支护，可选用锚杆、喷砼、钢筋网、钢支撑单一或一并使用4）特殊地段：①干燥无水的坚硬围岩中——单层喷锚支护，不做防水隔离层、二次衬砌②防水要求不高、围岩有一定的自稳能力——采用单层模注砼衬砌，不做初期支护和防水隔离层53、盾构法施工隧道——1）条件：松软含水地层、地面构筑物不允许拆迁、施工条件困难2）优点：振动小、噪声低、速度快、安全可靠、对沿线居民生活、地面下建构筑物影响小3）衬砌分为——①预制装配式：a分钢筋砼、钢、铸铁、复合管片b按管片螺栓手孔成型大小分为：箱型和平板型c、环内管片之间、各衬砌环之间的连接方式分：柔性连接：最长采用，分单排螺栓连接、销钉连接、无连接件刚性连接：拼装麻烦、造价高、产生次应力②预制装配式和模注钢筋砼整体式相结合的双层衬砌——用于含有腐蚀性地下水地层中③挤压砼整体式衬砌ECL——a分为：素砼、钢筋砼、钢纤维砼—应用最多b一次成型、内表面光滑、衬砌背后无空隙、无许注浆，且对地层移动特别有效c要用到框模，较为复杂，在渗透性较大的土层中达不到防水的要求，故应用不广。三、高架桥梁结构与施工1、高架桥——防止列车倾覆、设置防噪屏障；防水、排水2、高架桥的基本结构——1）基础：软土地基——桩基础2）桥墩台：倒梯形、T形、双柱、Y形3）上部结构：连续梁、连续钢拱、细杆拱①上部结构宜采用预制结构②跨度22m以上的桥跨——采用梁款1.5m的先张法空心板梁③箱梁适用于小半径曲线地段和跨越道路、河流跨度大的地方四、轨道结构1、轨道结构组成：钢轨、轨枕、连接零件、道床、道岔、其他附属设备2、轨道结构特点：1）车辆结构——减振、修筑声屏障2）轨道——减震、采用无碴道床3）钢轨与轨下基础——绝缘要求4）正线半径小于400m的曲线地段，采用全长淬火、耐磨钢轨，钢轨铺设前进行预弯，运营时轨道涂油5）减振结构：a较高减振轨道结构——线路中心距离住宅区、宾馆、机关等建筑物小于20m及穿越地段b特殊减振轨道结构——线路中心距离医院、学校、音乐厅、精密仪器厂、文物保护、高级宾馆等建筑物小于20m及穿越地段五、地铁车站工程施工质量检查与验收1、地铁车站施工质量控制重点是——防水砼施工质量检查与控制62、施工准备阶段质量控制：1）由项目经理编制编制质量保证计划，实时性施工组织设计2）编制专项方案、专家论证3）按合同、规范、标准严格控制是施工质量3施工过程质量控制要点：1）依据方案、目标，选择模板支架体系，验算强度、刚度、稳定性2）模板支架安装排架立杆间距必须按施工组织设计施工，不得擅自加大间距3）变形缝、止水带安装，必须由项目技术员、质检员验收4、砼浇筑：1）防水砼拌合物在运输后出现离析，必须进行二次搅拌2）防水砼灌注是自由倾落度高度不应大于2m,灌注高度超过2m时，应采用串筒、溜槽或振动溜管下落3）防水砼每层灌注厚度：插入式振捣器不应大于0.3m,表面振捣器不应大于0.2m5、养护与拆模：1）砼终凝后及时养护，垫层不少于7d,结构砼不少于14d.2）拆模时间：①非承重侧墙模板，在砼强度达到2.5MPa时方可拆除；②承重结构顶板和梁，a跨度在≤2m的砼强度达到设计强度50%b跨度在2~8m的结构砼全度达到设计强度75%c跨度在8m结构砼强度达到设计强度100%方可拆除.6、施工缝处继续灌注混凝土应符合：1）已灌混凝土强度：水平施工缝不应低于1.2MPa3、垂直施工缝不应低于2.5MPa4、2)已灌混凝土表面必须凿毛，清理干净后粘贴遇水膨胀胶条7、后浇带施工应符合：1）位置应设于受力和变形较小处，宽度宜为0.8~1.0m2)后浇带砼是施工应在其两侧混凝土龄期达到42d后进行3）浇砼施工前，2侧应凿毛，清理干净，保持湿润，刷水泥浆后粘贴遇水膨胀胶条4）后浇带采用补偿收缩混凝土浇筑，配比经试验确定5）后浇砼养护期不少于28d明挖基坑施工（选择、案例—重点复习）先来梳理一下脉络7（图大家将就看一下）一、深基坑支护结构与变形控制1、基坑工程是地面向下挖一个地下空间，基坑4周设垂直的挡土围护结构，围护结构式在基底插入一定深度的板（桩）墙结构，而支撑结构为了减少围护结构的变形，控制墙体的弯矩；分为内撑和外锚2、围护结构——1）包括：板墙、围檩、附件等板墙：承受基坑开挖荷载所产生的土压力、水压力，并将此压力传递到支撑3深基坑围护结构类型——4、支撑结构类型——1）分为：①内支撑：各种型钢、钢管撑、钢筋砼撑a、现浇钢筋砼支撑：围护结构处于无支撑的暴露状态时间长、软土中土体位移大b、钢结构支撑体系比现浇钢筋砼支撑多了轴力传感器、支撑体系监测监控装置②外拉锚：拉锚、土锚③支撑结构挡土的应力传递：围护结构—围檩（冠梁）—支撑5、基坑的变形控制——1）基坑周围地层移动由：①围护结构水平位移②坑底土体隆起过大的坑底隆起原因：a、基坑底不透水土层自重不能够承受不透水土层下承压水水头压力而产生突然性隆起b、基坑由于围护结构插入坑底土层深度不足而产生坑内土体隆起类型止水深度与特点桩板式墙板式差地下水位高、坑壁不稳的地方不适合工字钢桩适用于黏性土、砂性土、颗粒不大于100mm的砂卵石地层，噪声大钢板桩新的时候隔水效果好，有漏水现象增加防水措施，最好是帷幕结构刚度小、变形大，与多道支撑结合，在软弱土层中可采用板式钢管桩要与防水措施配合软弱土层中开挖深度大，可达30m预支砼板桩要与止水措施配合有噪声，自重大，受起吊设备影响，不适合大深度基坑，国内10m以内灌注桩降水或和与止水措施配合刚度大、用于深基坑、要降水成孔有螺旋、冲击、正反循环钻机、环保地下连续墙隔水性好，做主体结构的一部分强度、刚度大、开挖深度大、造价高、可用所有基坑、对周围影响小、采用特制的泥浆护壁挖槽方式：抓斗、冲击、回转式SMW工法桩止水性好强度大，开挖深度8.65m型钢反复利用水泥土搅拌桩挡墙止水性好搅拌的内容：水泥、石灰、地基土82）地表沉降：由①②引起基坑周边建构筑无变形3）基坑变形的控制方法：（背）①增加围护结构和支撑的刚度②增加围护结构的入土深度③加固基坑内被动区土体④减少每次开挖围护结构处土体的尺寸和开挖支撑时间⑤调整围护结构的深度和降水井布置控制降水对环境变形的影响4）坑底稳定控制（背）：①加深围护结构入土深度、坑底土体加固、坑内井点降水②适时施作底板结构103页案例内容：Ⅰ一级基坑施工安全的主要控制指标：最大地表沉降≤0.15%且≤30mm;围护结构最大水平位移≤0.2%且≤30mm（H为基坑设计深度）Ⅱ基坑开挖和基坑支护应遵循施工原则：按设计工况先支后挖，信息化施工采取的主要措