PBA工法在北京地铁10号线中的应用

介绍北京地铁10号线苏州街站至黄庄站区间单孔三线大跨隧道PBA施工技术,论述PBA法原理和特点、施工步序,分析总结了PBA法取得的主要技术成果,为类似工程施工提供借鉴和参考。     

“PBA法”地铁车站施工地表沉降规律及控制要点

PBA法地铁车站施工在繁华城区的应用日益广泛,但因其群洞施工、工序繁杂的自身特点,导致施工引起地表沉降不易控制。本文通过对工程实例的监测数据进行分析,归纳总结PBA法地铁车站施工的地表沉降规律和特点及地表沉降控制要点,以期为今后类似工程的施工提供参考和借鉴。     

北京地区PBA法施工暗挖地铁车站地表变形分析

暗挖法施工的地铁车站大多处在繁华的中心城区,周边环境对变形非常敏感,为了减小施工对周边环境的影响,需对施工引起的地表变形规律进行研究,以便采取针对性的控制变形措施。结合北京地铁6号线一期及7号线PBA法施工暗挖车站,针对北京地区各典型地层条件及PBA工法特点,通过对现场监测数据进行统计分析,得出： 1)PBA法施工暗挖地铁车站所引起的地表沉降主要发生在导洞施工及扣拱施工阶段,所发生的沉降约占总沉降量的90%; 2)不同的地层采用PBA法施工所引起的地表沉降相差较大,根据施工所引起地表沉降由大到小依次为粉细砂及中粗砂层,粉土、粉质黏土层,圆砾-卵石层。     

暗挖地铁车站洞桩法施工

主要介绍了北京地铁十号线苏州街暗挖地铁车站（双层单柱两跨）采用洞桩法（PBA工法）进行车站主体施工的步骤、方法、施工过程中不同方案的比选及施工过程中的关键点，对各施工工序分别进行了详细的描述。     

洞桩法（PBA）暗挖多跨地铁车站扣拱施工

结合已成功修建的沈阳地铁一期工程青年大街站施工,介绍洞桩法（PBA）暗挖三跨三联拱地铁车站二次衬砌扣拱施工中的模板架设及混凝土浇注等具体技术环节;同时,针对容易出现防水质量问题的扣拱与边墙反缝施工,进行经验介绍;最后,结合施工前的数值模拟及施工中的监控量测实测数据,对多跨地铁车站扣拱施工过程地表沉降特征进行分析,得出扣拱施工是PBA工法中的关键性工序。     

双层车站PBA法施工稳定性数值模拟分析

利用数值模拟手段,研究双层车站结构采用PBA工法开挖支护过程中的力学性态。计算结果表明:导洞开挖及扣拱是控制PBA工法产生沉降的关键,按照PBA工法进行双层车站施工可以满足围岩变形控制标准和结构安全性的要求。研究成果可为类似工程的设计、施工提供参考依据。     

长春地铁解放大路站基于三维数值模拟的地铁车站施工工法优化分析

为了对地铁车站施工工法进行优化分析,依托长春地铁解放大路站工程,采用数值模拟方法建立数值模型,从中轴线上方地表沉降、拱顶沉降和拱顶应力3方面对6导洞PBA工法、8导洞PBA工法以及一次扣拱暗挖逆作法进行了对比分析,得到： 1）在施工过程中,3种工法的中轴线上方地表沉降、拱顶沉降和拱顶应力变化规律存在明显差异; 2）通过综合对比分析,一次扣拱暗挖逆作法最优,6导洞PBA工法最差。得到的对比分析结果对现场施工具有指导意义。     

北京地铁粉细砂层PBA车站沉降规律研究

PBA工法工序转换复杂,易引起地表沉降,不同地层条件下的沉降规律难以掌握。尤其在含水粉细砂地层等不良地质条件下的地表沉降难以控制,对周边环境造成一定安全隐患。为研究粉细砂地层PBA车站沉降规律,通过调研北京地铁粉细砂地层PBA车站分布情况,基于监控量测数据分析不同降水条件下PBA车站地表沉降规律,并依据有限元方法进行计算验证,研究表明： 1）大于相应地表沉降值的发生概率与地表最大沉降值的关系符合正态分布,有效降水和未有效降水车站地表最大沉降值分别为-85.31～-93.29 mm、-126.16～-131.35 mm,由数据拟合得出地表最大沉降值超过-60 mm的概率分别为53.30%、74.96%; 2）沉降变形主要发生在导洞施工及扣拱施工阶段(约占90%),上导洞施工、下导洞施工、梁柱体系施工、扣拱施工阶段沉降比例约为4∶3∶1∶2; 3）沉降槽与Peck曲线趋近一致,沉降槽宽度系数在9.82～15.51 m,有效降水车站的沉降槽宽度系数比未有效降水车站的大3～5 m; 4）地层损失率普遍在0.56%～0.70%,沉降槽宽度参数受降水效果影响显著,普遍在0.51～0.89。研究结论可用于初步判断粉细砂层PBA车站的地表最大沉降。     

大断面平顶地铁暗挖车站下穿既有建筑方案研究及变形控制——以北京地铁8号线三期前门站工程为例

下穿既有建(构)筑物工程施工逐渐由暗挖小断面施工发展为大断面施工。为有效控制下穿既有建(构)筑物的变形从而确保施工安全,有必要对下穿方案、变形情况及控制措施进行研究。结合8号线三期前门站下穿既有建筑具体工程,以变形控制为目标,从整体方案选择入手,对不同车站暗挖方案下既有建(构)筑物的沉降进行对比,最终提出管幕施工、导洞施工、桩基沉降及后期沉降控制等变形控制关键技术,并采用数值模拟和现场实测的方法对提出的管幕+深孔注浆+平顶4导洞PBA法方案进行分析。结果表明:1)虽然大断面暗挖车站施工相比小断面暗挖施工变形大,但经过严密的方案比选并采取合理的控制措施后可以保证变形满足要求;2)管幕+深孔注浆+平顶4导洞PBA法方案具有良好的变形控制能力,用于平顶结构非密贴下穿既有建筑施工是可行的;3)实现变形控制目标需要全过程控制,从方案选择到施工的每一个环节均需采取对应措施。     

富水昔格达组软弱易滑地层PBA进洞法实践

针对攀西地区昔格达组地层软弱易滑、隧道进洞易产生边仰坡开裂造成进洞困难的问题,以成昆铁路前家山隧道进口浅埋富水昔格达地层进洞施工为例,分别进行以锚固桩、旋喷桩及PBA法为主的3次进洞工法尝试,前2次方案均导致地表开裂、大尺度变形和开挖陡立面蠕动变形,第3次方案采用PBA进洞法施作桩（P）-梁（B）-拱（A）组成的明洞体系,再实施结构外回填,有效解决富水昔格达组软弱易滑地层的不稳定问题。通过实践及分析认为: 1）富水昔格达特殊地质条件的隧道进洞困难,原因不仅在于隧道双侧挖掘临空引起的横断面不稳定,而且也因为隧道进洞纵向单侧临空导致的纵向不稳定十分显著。2）PBA法处置隧道进洞纵向不稳定性有明确的力学基础,是颇具针对性的有效措施。     

分离岛式暗挖车站的洞桩法结构设计

北京地铁十号线呼家楼站位于东三环路面下,紧邻京广立交桥,周边环境复杂。经比选,车站采用分离式结构设计,洞桩法施工,增加了工程的安全性和稳定性。介绍了呼家楼站的结构设计和计算,对其结构形式的选取、施工步序及模拟计算进行了论述。实践证明,采用洞桩法设计可减小施工过程中产生的变形,有效保护临近建（构）筑物。     

地铁车站洞桩法施工引起的邻近管线沉降规律研究

为了解地层变形引起的管线沉降规律,依托北京地铁10号线黄庄站工程,基于地表和管线沉降的实测数据,利用时程曲线分析车站洞桩法施工引起的邻近典型管线变形规律。洞桩法车站施工引起的管线沉降主要分为3个变化阶段：初期缓慢变化期,掌子面通过测点时的急剧变化期和掌子面通过后的稳定期。管道与土体在车站施工过程中产生一定的沉降差,在管道正下方土体开挖时差异沉降迅速增大,掌子面通过测点一定距离后,差异沉降趋于稳定。     

光纤检测技术在地铁工程中的应用

简要介绍了光纤检测技术的基本原理，并结合正在修建的地铁车站，对光纤检测技术应用于地铁工程进行了介绍，对这一新型的检测技术应用于国内地铁工程做了一些有益的探讨。     

暗挖大型换乘地铁车站施工关键技术及对策

结合沈阳地铁青年大街站工程实际，介绍了暗挖洞桩法的主要施工步骤及要点。青年大街站结构复杂，洞桩法施工增加了工程的安全性和稳定性，可减少施工产生的变形，有效保护临近建（构）筑物。     

大直径土压平衡盾构及其车站PBA法扩挖技术

为克服城市复杂环境下地铁车站和常规双线隧道布局受限难题,建立采用大直径盾构建造地铁单洞双线区间,并在盾构隧道基础上小规模扩挖形成车站的建设新思路。以北京地铁14 号线东风北桥站（不含）-将台站-高家园站-望京南站（不含）为背景,介绍利用外径为10.22 m的大直径盾构进行区间隧道施工以及在区间隧道成型基础上采用洞桩法（Pile Beam Arch,PBA）扩挖地铁车站的施工工艺和技术,重点介绍区间与车站施工衔接工序（穿越风道）和管片拆除等关键技术。工程实施结果表明： 大直径盾构施工及其暗挖车站扩挖技术是一种工艺新颖、技术先进、安全可靠的集成建造技术,且对周边环境影响受控,是值得进一步推广应用的施工工法。     

广州地铁三号线天五区间泵房施工技术

 地铁建设中隧道联络通道是重点之一，而在软弱地层中进行联络通道底部泵房开挖则是联络通道施工的关键。结合广州地铁三号线天—五区间二号联络通道泵房的施工，介绍了在富水软弱地层下的土体注浆加固法结合暗挖法的实际应用。     

石家庄地铁1号线一期工程工期总策划及管理技术

为科学筹划石家庄地铁1号线一期工程地铁建设工期计划管理,从优化设计方案、施工组织设计、前期工程实施方案和关键线路4个方面介绍了工期策划的技术管理,工期总策划分前期调查准备阶段、工期总策划编制阶段、工期总策划分析和论证阶段、工期总策划完善实施阶段4个阶段组织编制完成,对总工期及里程碑节点、土建工程施工工期、施工图供图计划、材料设备采购计划等9个方面提出了具体的要求。通过地铁项目总工期策划,实现工期计划目标。     

考虑流固耦合效应的基坑开挖施工对地铁隧道结构影响分析

邻近地铁沿线的建设工程施工不可避免地会对已建成的地铁结构设施的安全和运营产生影响,为确保地铁结构设施的稳定和运营安全,需要对建设工程的设计、施工方案进行审查,评估工程施工对地铁结构设施的影响。以某工程为例,运用流固耦合分析方法研究了在地下水作用下,考虑水和岩土体耦合作用的基坑开挖过程对地铁隧道结构的影响,并分析了桩基础施工对地铁隧道结构的作用效应。基坑开挖过程中降水会引起基坑范围内较大幅度的地表沉降,该过程与基坑开挖卸荷效应联合作用,对地铁隧道结构的变形应力产生复杂的影响;另外,邻近地铁隧道结构的桩基施工加载也会引起隧道结构的下沉变形,需要在实际工程中予以重视。     

地铁车站附属工程仰挖施工风险及控制措施研究

地铁车站附属工程爬坡段仰挖施工大多是在工期、进度等压力下被动采用的一种施工方法,施工风险比较大。为降低施工风险,确保安全,须从设计、施工及管理等方面严格管控。以北京地铁7号线暗挖车站10处仰挖附属工程为依托,在对比分析地铁车站附属工程各类施工方法优缺点的基础上,系统研究了仰挖施工的技术及管理措施,分析了仰挖施工的工程进度与地表沉降规律。监测结果表明,在综合采取设计、施工及现场管控措施后,仰挖施工在安全风险及对周边环境影响方面得到了有效控制,地表沉降控制效果较好。