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文檔簡介

1、目 錄第一章 編制依據11.1編制依據1第二章 工程概況12.1工程地質12.2水文地質3第三章 施工總體部署43.1施工組織管理機構43.2工期安排43.3主要機械設備投入表43.4主要人員投入表53.5施工段劃分5第四章 施工方案64.1施工前準備64.2洞門施工64.2.1出入口平縱剖面圖64.2.2進洞施工示意圖64.2.3施工步驟74.3臺階法開挖84.3.1臺階法施工步序84.3.2反挖段施工措施94.3.3挑高段施工措施94.3.4臺階法開挖主要技術措施9第五章 主要施工工藝105.1小導管施工工藝及方法105.1.1施工工藝流程105.1.2施工方法115.2鋼筋網片施工工藝及

2、方法135.2.1施工工藝流程135.2.2施工方法135.3鋼格柵施工工藝及方法145.3.1施工工藝流程145.3.2施工方法145.4噴射砼施工工藝和方法155.5背后注漿施工工藝及方法16第六章 暗挖施工監測196.1 監測目的196.2 監測原則196.3 監測依據206.4 監測管理機構與監測管理制度216.5 監控網與監測點的布設226.5.1 監測控制網的建立226.5.2 監測控制網的精度要求236.5.3變形監測點的布設原則236.6 監測項目、監測預警值及監測儀器236.6.1 監測項目236.6.2監測頻率與監測精度246.7 主要監測內容方法256.7.1 工作面地質

3、及支護觀察256.7.2 地表沉降監測256.7.3 暗挖隧道拱頂沉降266.7.4 暗挖通道水平收斂276.7.5 格柵應力及小導管拉力276.7.6 圍巖應力監測28第七章 施工保證措施297.1施工技術保證措施297.2施工質量保證措施297.3防滲漏保證措施307.4施工安全保證措施307.5文明施工保證措施32第八章 應急預案348.1 應急搶救機構348.2組建搶險隊,進行應急知識教育培訓、應急演練348.3緊急情況發生和上報程序348.4暗挖塌方應急預案358.5暗挖造成周圍建(構)筑物沉降和位移超限應急預案368.6火災事故的應急預案368.7 觸電事故應急預案378.8應急救

4、援預案演習378.9應急組織機構人員37第一章 編制依據1.1編制依據施工圖紙及施工組織設計;地下鐵道工程施工及驗收規范(gb50299-1999 (2003年版));小導管噴射混凝土支護規范(gb50086-2001);建設工程質量管理條例;中華人民共和國安全生產法;建設工程安全生產管理條例;中華人民共和國環境保護法;國家、遼寧省和沈陽市現行以及招標文件明確的有關設計規范、施工規范、技術標準、暫規等;我方調查施工場地周圍環境情況獲得的資料。第二章 工程概況崇山站沿北陵大街南北走向,北側為新開河,2號出入口地面部分位于北陵大街東側將軍公園內,現狀地面為綠化用地。出入口結構中心里程為k2+859

5、.500,分為明挖段和暗挖段兩部分,全長63.103m,其中暗挖段長度38.117m,斷面形式采用拱頂直墻式。暗挖段頂板埋深為611m。出入口最大開挖寬度為8.4m。暗挖結構最低點埋深19.5m,場區地下水為潛水,地下水位埋深為13.513.8m,標高為3132.1m。2.1工程地質本工點場地地勢平坦,地面標高44.8045.70m左右,場地地貌類型屬第四系渾河高漫灘及古河道。本工點位于北陵大街與崇山東路交匯處,車站近南北走向。工點附近建筑物較多,重要的有蘭亭賓館,崇山東路立交橋,馬路兩側有路燈線,光纜等埋于地下,埋藏較淺。根據鉆探揭露,本工點場地地基土主要由雜填土、砂類土、碎石類土及少量粘性

6、土組成。地層劃分主要考慮成因、時代以及巖性,劃分依據根據野外原始編錄、土工試驗結果,同時參照原位測試指標的變化。各層土自上而下依次為:。1、第四季全新統人工堆積層()(q4ml)雜填土()(q4ml):雜色,主要由碎石類土、砂類土、粘性土及建筑垃圾等組成,稍濕,大部分地段上部為瀝青路面,稍松中密狀態。該層普遍分布,層厚0.804.60m,平均層厚3.34m,;層底標高40.7044.66m,層地埋深0.804.60m,平均層底埋深3.34m。2、第四系全新統渾河高漫灘及古河道()(q42al)1)、粉質粘土(-1):灰褐色,黃褐色,可塑,見鐵錳質結核,含少量云母,稍有光滑,無搖振反應,干強度中

7、等,韌性中等。局部為粉土。該層盡在場地北側zx-0122,zx-0125,zx-o126,zx-0129,zb-204,zb-208,zb-2213鉆孔附近見有分布,層厚0.704.60m,平均層厚2.49m;層底標高39.0840.03m,層底埋深3.806.40m,平均層底埋深4.77m。2)、中、粗砂(-3):黃褐色,石英長石質,級配不良,含515%礫石,偶見卵石,含云母碎屑及少量粘性土,濕很濕,局部程飽和狀態,稍松中密狀態。該層在zx-0124、zx-0131孔揭露,層厚0.802.50m,平均層厚1.65m;層底標高39.241.57m,層底埋深3.806.00m,平均層底埋深4.9

8、0m。3)、砂礫(-4):黃褐色,石英長石質,級配一般,礫石占2550%,含卵石1020%的卵石,最大粒徑約100mm,局部混有少量粘性土,該層多處見中、粗砂及圓礫薄層,濕飽和,中密密實。該層全區均有分布,層厚5.0011.50m,平均層厚8.10m;層底標高20.3135.37m,層底埋深10.0015.30m,平均層底埋深12.43m。4)、圓礫(-5):級配良好,礫石呈次棱角亞圓形,2mm礫石占全重的5055%,,一般礫徑220mm,最大粒徑100mm,母巖成分為中、微風化花崗巖,中、粗砂充填,飽和,中密密實。該層普遍分布,層厚0.5010.70m,平均層厚5.19m;層底標高21.48

9、32.23m,層底埋深12.8024.00m,平均層底埋深18.52m。5)、中、粗砂(-5-3):黃褐色,石英長石質,級配不良,含520%的礫石,卵石,可見最大粒徑30mm,飽和,中密密實。該層場區零星分布,呈透鏡體狀,僅在zb-204、zb-205、zb-208、zb-213號孔附近揭露,層厚0.501.80m,平均層厚1.25m;層底標高25.4832.23m,層底埋深12.8020.00m,平均層底埋深16.50m。3、第四系渾河新扇1)、粉質粘土(-1):灰褐色,可塑狀態,可見少量鐵錳質結核及云母碎片,稍有光滑,無搖振反應,干強度中等,韌性中等。該層場區零星分布,呈透鏡體狀,僅在zx

10、-0131,zx-0123號孔附近揭露,層厚0.200.90m,平均層厚0.55m;層底標高26.5727.20m,層底埋深17.8018.80m,平均層底埋深18.30m。2)、中、粗砂(-3):黃褐色,石英長石質,級配不良,含515%的礫石,卵石,可見最大粒徑30mm,飽和,中密密實。該層場區呈透鏡體狀分布,僅在場地東北角的zb-201、zb-202號孔附近揭露,層厚1.202.40m,平均層厚1.80m;層底標高20.7022.70m,層底埋深23.0024.50m,平均層底埋深23.77m。3)、砂礫(-4):黃褐色,石英長石質,級配一般,礫石占2550%,含卵石1015%的卵石,可見

11、最大粒徑100mm,該層多處見圓礫及中、粗砂夾層,中密密實;局部夾層粉質粘土,可塑狀態,稍有光滑,無搖振反應,干強度中等,韌性中等。該層全區均有分布,層厚6.5019.60m,平均層厚10.83m;層底標高8.2821.62m,層底埋深23.4036.80m,平均層底埋深30.43m。4)、中、粗砂(-4-3):黃褐色,石英長石質,級配不良,含1015%的礫石,卵石,可見最大粒徑30mm,飽和,中密密實。該層場區呈透鏡體狀分布,僅在場地東北角的zb-205號孔附近揭露,層厚1.60m,層底標高20.02m,底層埋深25.00m。4、第四系中更新統冰積層()(q2)泥礫(-1):雜色,飽和,密實

12、,礫石呈次棱角狀,2mm礫石占全重的5060%,一般粒徑220mm,最大粒徑60mm,母巖成分為全、強、中風化花崗巖,中、粗砂及粘性土充填,粘性土含量15%左右,局部含量高達40%。該層場區普遍分布,本次鉆探未穿透此層,最大控制厚度20.00m,最深鉆探深度50.00m;層頂埋深3036.80m,平均層底埋深31.98m。2.2水文地質該場地地下水為潛水,勘察期間地下水位埋深為:13.513.8m,標高31.0032.10m,水位、水量隨季節性變化。地下水主要賦存于渾河古河道及高漫灘沖擊形成的-4砂礫,-5圓礫;渾河新扇沖洪積形成的-4礫砂層中。場地地下水補給主要是大氣降水,地下水位季節性變幅

13、在0.502.00m,地下水排泄主要為地下水向下游徑流排泄和地下水人工開采。在枯水期地下水向渾河等地表水系排泄,同時有少量地面蒸發排泄,場地地下水徑流條件良好,地下水流向基本是由東向西流,但由于市內有較多的人工開采,使得局部地下水流向有所變化。含水層滲透性強,滲透系數一般在50110m/d之間,水力坡度約1左右。設防水位埋深5.1m,標高40.94m。第三章 施工總體部署3.1施工組織管理機構3.2工期安排暗挖段施工開始時間為2011年11月8日,結束時間為2012年1月10日,合計64天,具體時間安排如下:工作任務天數開始時間結束時間降水井施工2d2011年11月8日 2011年11月9日

14、格柵加工、超前小導管制作15d2011年11月10日 2011年11月24日 洞門土體加固、開洞門5d2011年11月20日 2011年11月24日 交叉中隔壁法開挖、背后注漿25d2011年11月25日 2011年12月19日 拆除中隔壁及防水施工5d2011年12月20日 2011年12月24日 3.3主要機械設備投入表序號設備名稱數量規格型號性能指標備注1挖掘機2日立ex3001.2 m32自卸車3三菱20m33單軌電動葫蘆2cdi5t4砼噴射機2tk-9615 m3/h5空壓機1gy20-12/7-c100kw6風鎬8g1026l/s7高壓風管吹孔機2qms-508注漿機2bw-250

15、/5011kw9強制拌和機130m3/h10鋼筋切斷機1gq40最大40mm,3kw11鋼筋彎曲機1wj404kw12鋼筋調直機1gtj-8/141.5kw13交流電焊機4bxa-3121kva14插入式振搗器5zx-501.1kw15平板式振搗器5zb33kw3.4主要人員投入表序號名 稱人數備 注1總工程師1暗挖工程技術管理負責人。2工程技術部6負責1人,職員6人。負責施工技術、合同、計量、測量、監測等工作。3安全質量部1專職安全員1人。4物資設備部1負責1人,負責物資、設備采購與管理等工作。5開挖班13負責人1人,開挖6人,裝運4人,司機2人。.6噴錨班11負責人1人,掛網片4人,噴錨2

16、人,送料4人7木工班8負責人1人,4人支模,4人上料鋼筋班合計48人3.5施工段劃分本工程暗挖段共分為四個施工段,每段約為9.5m,開挖順序為明挖全部完成后,從明挖段進入暗挖施工,與原車站預留口貫通。具體施工劃分與施工順序見下圖:施工段劃分與施工順序38第四章 施工方案4.1施工前準備針對于本暗挖段所處的位置及周圍環境,為保證施工過程中的安全,在開挖前已作好以下幾項工作:(1)由于在暗挖結構上方有一公廁化糞池,根據十四局當時的施工經驗,為防止滲漏,在暗挖施工前對公廁進行臨時封堵,抽干化糞池。新開河園林管理所群房加固。(2)降水要求降到底板以下0.5m的位置,保證暗挖施工在無水條件下進行,降、排

17、水系統運轉正常,降水已經達到預期效果,備用發電機運轉正常。(3)超前小導管、鋼筋網片等施工材料齊全,土方開挖設備、噴射混凝土等設備進場到位,并檢驗及復試合格,施工人員已到位。(4)落實暗挖十八字方針“管超前、嚴注漿、短開挖、強支護、快封閉、勤量測”。(5)已對暗挖施工人員進行技術交底,暗挖初襯測量放線已完成。(6)洞內施工用水從施工場地供水管直接接入,采用50mmpvc管,沿隧道一側布設。(7)施工用動力電采用三相五線制系統供電,由施工場地的變壓器接入。施工用照明電從明挖施工段接入,施工區域內采用36v安全電壓。照明線和動力線(纜)安裝在隧道的一側。(8)明挖段出入口作為出土通道,施工運輸系統

18、采用人工運土。棄土運出工作坑后,堆放在施工場地內的臨時堆土場,棄土外運時用棚布遮蓋,夜間用載重汽車運走。4.2洞門施工4.2.1出入口平縱剖面圖4.2.2進洞施工示意圖4.2.3施工步驟第一步:沿拱頂初支上方小導管注漿孔位放線,將孔位處樁體150mm鑿除,在封頭樁間隙處沿拱頂外側200mm打設32超前小導管導管長2.5m。施工完后對32小導管注漿。第二步:沿拱頂初支范圍內環向開鑿高1500mm深900mm槽;在架設第一榀鋼格柵前在拱頂打設32(長2.5m,角度向上15°)超前導管并注漿;后在預留300mm樁頭內側拼裝第一榀鋼格柵上半部分;繼續鑿進300mm上第二榀鋼格柵上半部分,將樁

19、鋼筋與格柵鋼筋焊接在一起,第二榀格柵架設后在拱頂打設32(長2.5m,角度向上15°)超前導管并注漿;及時在拱頂及兩側架設18工字鋼支撐。(前二榀鋼格柵無間距拼裝)。第三步:第二榀格柵架設完后將上臺階范圍內樁體全部鑿出,預留核心土,架設第一、二榀豎向及橫向支撐。而后每開挖500mm,架設鋼格柵一榀(其余工藝相同)第四步:上臺階開挖進尺5m后進行下臺階施工,沿下拱初支范圍開鑿寬1000mm 深900mm槽,上第一榀鋼格柵下半部分并及時與上半部分閉合,二榀同上。及時噴射混凝土封閉。第二榀格柵架設完后將下臺階剩余樁體鑿除,架設第一、二榀豎向支撐。而后每開挖500mm,架設鋼格柵一榀(其余工

20、藝相同)4.3臺階法開挖4.3.1臺階法施工步序第一步:打設32小導管超前支護并注漿,人工開挖,修整土體,設鎖腳錨管,鎖腳錨管與水平成45°。施作上部導洞周邊的初期支護,即初噴4cm厚混凝土,架立上部格柵拱架,復噴混凝土至設計厚度,每兩榀格柵安裝橫向及豎向上部工字鋼支撐,工字鋼規格采用22a型號,相鄰兩榀工字鋼支撐間距1m,每榀工字鋼支撐與格柵連接點處分別焊接鋼板,兩鋼板以螺栓連接,鋼板詳圖與連接螺栓參照原設計,保證連接牢固,相鄰兩榀工字鋼支撐用22縱向連接筋焊接,間距1m,在距頂部沿工字鋼豎向2m范圍內,縱向連接筋加密至間距0.5m,并每兩根連接筋間用22鋼筋做剪刀撐(見下圖)。第

21、二步:在滯后于上部5m后,人工開挖下部土體,人工修整,導洞周邊部分初噴4cm厚混凝土,架立格柵拱架,復噴混凝土至設計厚度,安裝豎向下部工字鋼支撐,支撐加固同第一步,進入下一循環。臺階法開挖施工步序圖工字鋼支撐及加固示意圖4.3.2反挖段施工措施從明挖段進入暗挖段,采用全斷面法施工,先開上導洞洞門,既挑高又加寬,挑高高度為1m,加寬寬度兩側各1m,用6榀格柵逐步將挑高和加寬到正常位置,在挑高和加寬過程中,為保證施工安全,防止拱部沉降過大,每開挖1m在格柵拱部連接板位置和上導洞底面之間架設豎向臨時鋼立柱,鋼立柱采用200mm槽鋼,槽鋼上部用鋼板與拱部格柵焊接,保證連接牢固,下部用100mm*100

22、mm木方做墊板。高度和寬度達正常位置后再向前開挖2m留出工作面,從掌子面以正常開挖尺寸反挖回暗挖洞門,反挖過程中以每榀格柵為一個步距分層破除混凝土并拆卸原格柵和立柱支撐,及時在設計位置架設新格柵和打設超前小導管,復噴混凝土至設計厚度并注漿,進入下一循環,待反挖至洞門后再開挖下導洞土體,與上導洞同步進尺,上下導洞步距5m。4.3.3挑高段施工措施在進入挑高段前1m范圍內進行格柵加密,每米三榀,標準段向挑高段過渡拱頂土體斜向上開挖,超前導管環向間距加密至200mm,將挑高段前開挖的土體要全部噴射混凝土后再進行挑高段土體開挖,嚴格控制開挖進尺,挑高段的格柵尺寸符合設計要求,并及時噴射混凝土,保證挑高

23、段初支結構的安全。4.3.4臺階法開挖主要技術措施(1)施工時上下部分開挖步距5m,每次開挖進尺為一個格柵間距,間距0.5m,嚴禁多榀格柵一次開挖。(2)出土采用人工出土,三人一組輪班,兩人裝袋,一人背至出土口。(3)注意控制先行導洞的中線和高程,確保開挖斷面圓順,鋼格柵架立位置準確。(4)加強監控量測,做好信息反饋,及時調整施工方法。(5)保證各開挖部分的進尺,使初期支護及早封閉,以控制地面變形。(6)必須保證格柵及工字鋼支撐各部分之間連接牢固。鎖腳錨管打設要牢固。(7)工字鋼支撐系統的拆除工字鋼支撐拆除時,要防止對初期支護系統形成大的振動和擾動。具體步驟如下:布置變形觀測點,確保安全。拆除

24、臨時工字鋼支撐前,進行監控量測,取得拆除前的初始數據。在整個拆除過程,對隧道拱頂下沉采取不間斷觀測,以保證隧道的安全。進行拆除試驗,確保拆除安全。隧道在拆除臨時支護過程中受力體系轉換,為防止初期支護因應力突變發生失穩,在拆除前,選取洞口進行拆除試驗。a、首先采取隔3拆1的方法(如圖帶斜紋的鋼架),在鋼架頂部切開23cm,觀測隧道變形量和變形速率。b、隧道變形量和變形速率在正常范圍內時,采取隔2拆1的方法(如圖帶方格的鋼架),切開支撐鋼架頂部,觀測隧道變形量和變形速率。嚴禁連續切開鋼架,以防止兩側壁支撐突然失穩,倒塌傷人。最后逐榀拆除剩余支撐,方法同上。拆除工字鋼支撐順序示意圖第五章 主要施工工

25、藝5.1小導管施工工藝及方法5.1.1施工工藝流程5.1.2施工方法鉆孔定位:檢查掌子面欠挖并清理掌子面后,再測量放點,并用紅色自動噴漆直接把小導管孔位噴到掌子面上。鉆孔施工時,鉆機要根據井壁上的噴點確定小導管孔位置,偏差控制在±2 cm 。鉆孔:采用高壓風管吹孔,過程中應盡量保持勻速。繼續鉆進直至滿足設計深度要求。鉆孔深度達到設計要求后及時封孔。小導管采用32鋼管,壁厚3.25mm,環向間距0.3m,見圖。在管壁上鉆孔間距為10cm,孔徑8mm,梅花狀布置,導管前端200mm加工成錐形,導管后部60cm不設出漿孔,端部焊8鋼筋環作小導管端頭與壓漿管固定連接之用,如下注漿管加工圖。2

26、.5m8mm加強箍8mm出漿孔小導管鉆進工序完成經監理檢驗合格后,進行注漿施工:(1)制漿注漿漿液采用水泥、水玻璃雙液漿,水泥漿水灰比為1:1,注漿壓力為0.51mpa,根據回漿情況可適當調節。(2)注漿注漿時相鄰孔位應錯開交叉進行。注漿順序由下而上間隔對稱注漿。輸漿管前端設置接頭可與小導管相連接,漿液由輸漿管路注入小導管,并通過鉆頭及小導管前端布置的花孔有效地擴散到小導管周圍巖層及小導管孔洞。注漿壓強控制在050.8mpa,調節回漿管閥門可將其控制在理想的狀態。保證了施工質量。注漿主要機具設備表序號機具名稱規 格數 量備 注3吹風管20鋼管1根吹 孔4注漿泵單液漿一般用kby-50/70;雙

27、液泵一般用2tgz60/502臺注 漿 用5氣焊機1臺6電焊機bx1-5001臺7拌合機2臺拌水泥漿8混合器1個雙液時用,自制9注漿嘴個注 漿 用10漿液桶個盛放漿液11波美表3個測漿液濃度12膠 管高壓管注 漿 用暗挖段選用水泥水玻璃雙液漿,漿液配合比在現場根據土層情況確定。在漿液的黏稠度固定的情況下,注漿壓力直接與土層的裂隙寬度和粗糙度、裂隙發育程度、裂隙水頭壓力有關。壓力過高亦會劈裂土體,因此注漿壓力控制在0.5mpa0.8mpa。實際施工中因鉆孔偏差或鉆眼內的地質原因,注漿液竄漿或跑漿經常出現,每個注漿管內的注漿量很不均勻,因此理論單眼注漿量尚不能作為單孔注漿的一個控制指標,應以整排小

28、導管的理論推算總量作為控制指標。故按整排小導管上下各0.5m1m范圍的土體內均已注漿填充考慮,應以下列公式估算注漿總量。 q3= (×h/360)×(r+t)2-(r-t)2×g×l, 式中:q3注漿量,m3; h 拱部小導管布設范圍相對于圓心的角度; r 小導管位置相對于圓心的半徑; t 漿液擴散半徑,0.5 m1m; l 小導管有效長度,m; g 沙層孔隙率,30%。 正式注漿前應在洞外相類似的地層進行注漿試驗,以檢驗注漿設備的選型、配備是否恰當,注漿參數的確定是否合理。5.2鋼筋

29、網片施工工藝及方法鋼筋網采用6150x150mm,內外雙層掛網,掛網應在土層小導管施工完后及時進行。鋼筋網使用前應清除銹蝕。鋼筋網應隨受噴面的起伏鋪設,與受噴面的間隙宜為3cm。鋼筋網的噴混凝土保護層厚度不得小于4cm。鋼筋網搭接長度為12個網孔,亦不小于200mm。鋼筋網應與固定裝置連接牢固,在噴射混凝土時鋼筋不得晃動。5.2.1施工工藝流程5.2.2施工方法鋼筋網的鋼筋類型及網格間距按設計要求施作。鋼筋網根據被支護巖面的實際起伏狀鋪設,并在初噴砼后進行,鋼筋網連接處用細鐵絲綁扎或點焊在一起,使鋼筋網在噴射時不易晃動。施作前,初噴砼形成鋼筋保護層:制作前進行校直、除銹及油污等,確保施工質量;

30、鋼筋網在洞外預制成網片。按設計要求網片的寬度按格柵鋼架的間距預制,同時用在墻部網片一側帶鉤(如下圖),從上而下方便掛鉤。初噴砼巖面鋼 筋 網鋼 筋 網掛網作業圖5.3鋼格柵施工工藝及方法鋼格柵采用四肢25主筋,10箍筋和14格構鋼筋焊接而成。主筋間距220mm×220mm。鋼架根據斷面大小分節拼裝,節與節間采用角鋼連接。5.3.1施工工藝流程5.3.2施工方法首先在施工場地內選取一塊平整的場地,然后用20mm厚的鋼板制作出鋼格柵加工平臺,然后在平臺上進行放樣,然后根據放樣一次加工出一榀格柵鋼架,放樣時根據工藝要求預留焊接收縮余量及切割的加工余量。將格柵鋼筋冷彎成形,要求尺寸準確,弧形

31、圓順。格柵鋼架加工后進行現場試拼,允許誤差如下:沿隧道周邊輪廓誤差不應大于3;格柵鋼架由拱部,邊墻各單元鋼構件拼裝而成。各單元用帶螺栓眼的鋼板連接,螺栓孔眼中心間距誤差不超過±0.5cm;格柵鋼架平放時,平面翹曲應小于±2cm,經自檢合格后,報監理驗收合格,方可批量生產。如連接螺栓擰不緊時,產生的縫隙可用與格柵主筋規格相同的鋼筋進行焊接,安裝鋼架前應檢查開挖斷面的中線及高程,安裝允許偏差橫向和高程均為±5cm。為保證格柵鋼架置于穩固的地基上,施工中在格柵鋼架基腳部位預留0.150.2m原地基;架立格柵鋼架時挖槽就位,軟弱地段在格柵鋼架基腳處設槽鋼以增加基底承載力。

32、格柵鋼架平面垂直于隧道中線,傾斜度不大于2°。格柵鋼架的任何部位偏離鉛垂面不應大于5cm。格柵鋼架按設計位置安設,在安設過程中當格柵鋼架和初噴層之間有較大間隙時,設騎馬墊塊,格柵鋼架與圍巖(或墊塊)接觸間距不應大于50mm。為增強格柵鋼架的整體穩定性,沿格柵鋼架設直徑為22mm的縱向連接鋼筋,與格柵焊接的長度為單面焊10d,并按環向間距1m設置。格柵鋼架架立后盡快噴砼作業,并將格柵鋼架全部覆蓋,使格柵鋼架與噴砼共同受力,噴射砼分層進行,每層厚度56cm左右,先從拱腳或墻腳處向上噴射以防止上部噴射料虛掩拱腳(墻腳)不密實,造成強度不夠,拱腳(墻腳)失穩。格柵鋼架與圍巖之間的間隙必須用噴

33、射混凝土填充密實,先噴射格柵鋼架與圍巖間的空隙,后噴格柵鋼架的保護層,格柵鋼架應全部被噴射混凝土覆蓋,保護層厚度不小于40mm。鋼格柵必須在初噴混凝土后立即架設。格柵與土層之間的噴混凝土厚度不小于40mm。5.4噴射砼施工工藝和方法初支噴射c25速凝混凝土,厚300mm。為減少揚塵,采用“濕噴法”噴射混凝土,砂石、水泥、及適量的水在地面經過強制式攪拌機拌合后,在噴頭處加入速凝劑,用pz-5混凝土噴射機噴射。分層噴至設計厚度,初噴厚度50100mm,后一層在前一層終凝后進行。噴射時分片依次自下而上進行并先噴鋼筋格柵與開挖面間混凝土,然后再噴格柵間混凝土。噴漿工藝如下:細骨料粗骨料水泥水外加劑攪拌

34、機濕噴機壓縮空氣速凝劑噴頭水對各拌合材料主要要求:水泥:噴射混凝土采用普通硅鹽水泥,c25濕噴混凝土所用水泥標號不應小于r42.5。水泥按品種、強度分開堆放,且不宜露天堆放,臨時堆放時應上蓋下墊,并按規范要求進行檢驗,合格后方可使用。細骨料:各項檢測值應符合相關規范。噴射混凝土宜采用中砂或粗砂,細度模數大于2.5,含泥量不應大于3%,含水率控制在5%7%。粗骨料:最大粒徑不宜大于15mm,并宜采用連續級配。含泥量不應大于1%。速凝劑:濕噴混凝土所用速凝劑應進行與水泥相溶性和速凝效果檢驗,其摻量不宜超過水泥重量的5%,水泥凈漿初凝時間不應大于5min,配合比:噴射混凝土配合比應滿足設計強度與噴射

35、工藝的要求,并通過試驗確定,可參考下列數值:灰骨比:1:41:4.5;水灰比宜為0.40.45,砂率宜為45%55%。原材料稱量允許偏差為:速凝劑±2%,砂石±3%。噴射時,噴頭應保持與受噴面垂直,噴嘴距受噴面宜為0.81.2m,噴頭應不停地做環形移動,使噴層厚度均勻,應嚴格控制噴混凝土的水灰比,使噴上巖層的混凝土表面平整光滑,無流淌現象,當噴射突然斷料時,應將噴頭迅速移離受噴面,不準用高壓風或水沖刷尚未終凝的混凝土層。噴射作業應分段、分部、分塊,自下而上地進行,噴嘴需對受噴巖面作均勻的順時針方向的螺旋轉動,一圈壓半圈的緩慢移動,螺旋直徑約為20cm30cm,以使混凝土噴射

36、密實,如下圖。噴頭垂直受噴面 噴射時噴頭作螺旋運動5.5背后注漿施工工藝及方法5.5.1注漿施工工藝水泥+砂+外加劑+水泥漿攪拌機貯漿捅注漿泵注漿管過濾網初期支護或二襯背后空隙背后回填注漿工藝流程圖(1)注漿孔的布置注漿孔沿隧道布置,初支背后注漿的注漿孔布置在側墻與拱頂,縱向間距3m,環向間距2m,梅花型布置。二襯背后注漿的注漿孔布置在拱頂,縱向間距5m,環向間距3m,施工縫與變形縫1m范圍內需設置注漿系統。注漿管采用42普通焊接鋼管,均采用預埋方式布管。將注漿孔編號,先注奇數孔,后注偶數孔,這樣可使各孔注漿達到互補作用,提高注漿效果。(2)注漿漿液配制水泥選用42.5#硅酸鹽水泥,初支背后采

37、用1:1水泥漿,二次襯砌注漿選采用帶膨脹土的微膨脹性水泥漿。(3)注漿壓力采用注漿泵注漿時,初支背后注漿的終壓控制在0.5mpa,二襯背后注漿一般不大于0.2mpa。5.5.5.2注漿施工方法(1)注漿之前,清理注漿孔,檢查注漿泵及壓力表,安裝好注漿管,保證其暢通,必要時應進行壓水試驗。(2)注漿必須連續作業,不得任意停泵,以防漿液沉淀,堵塞管路,影響注漿效果。(3)注漿時間初支背后注漿在初支結構施工20m后,進行后面10m范圍注漿,然后每開挖10m后面注漿10m形式向前推進式注漿,二襯背后注漿采用施工完成后一次注漿形式。(4)注漿順序注漿應由低處向高處,由無水處向有水處依次壓注,以利充填密實

38、,避免漿液被水稀釋離析。當漏水量較大,則應分段留排水孔,以免高水壓抵消部分注漿壓力,最后處理排水孔。(5)注漿時,必須嚴格控制注漿壓力,以防大量跑漿和使結構產生裂縫。(6)在注漿過程中,如發現從施工縫、混凝土裂縫少量跑漿可以采用快凝砂漿勾縫后繼續注漿,當冒漿或跑漿嚴重時,應關泵停壓,待一、二天后進行第二次注漿。(7)注漿結束標準:當注漿壓力穩定上升,達到設計壓力并持續穩定10分鐘(土層中要適當延長時間)后,不進漿或進漿量很少時,即可停止注漿,進行封孔作業。(8)停漿后,立即關閉孔口閥門,然后拆除和清洗管路,待漿液初凝后,再拆卸注漿管,并用高標號水泥砂漿將注漿孔填滿搗實。第六章 暗挖施工監測6.

39、1 監測目的1)了解暗挖隧道支護結構和周圍地層的變形情況,為施工日常管理提供信息,保證施工安全。隧道支護結構和周圍土體的變形及應力狀態和其穩定情況密切相關,圍護結構、隧道支護結構和周圍土體各種破壞形式產生之前通常有大的位移、變形、受力異常等,監測數據和成果是現場施工管理和技術人員判斷工程是否安全的重要依據。因此,在施工過程中,通常依據觀測結果來驗證施工方案的正確性,調整施工參數,必要時采取輔助工程措施,以此達到信息化施工目的。2)修改工程設計將現場測量的數據、信息及時反饋,以修改和完善設計,使設計達到優質安全、經濟合理。3)根據監測數據,分析施工引起的地表隆陷,以及地層應力重分布、地層變位對緊

40、鄰建(構)筑物和市政基礎設施的影響;以采取相應的加固、防范措施,確保緊鄰建(構)筑物和市政基礎設施的安全。4)驗證支護結構設計,為支護結構設計和施工方案的修訂提供反饋信息。我國當前地下工程支護結構設計基本處于半經驗半理論狀態,土壓力多采用經典的理論公式,與現場情況有一定差異;地下結構周圍土層軟弱,復雜多變,結構設計的荷載常不確定,而且,荷載與支護結構變形、施工工藝有直接關系,因此,在施工中迫切需要知道現場實際的應力和變形情況,與設計值進行比較,必要時對設計方案和施工過程進行修改。施工監測是支護結構設計的重要組成部分。5)積累資料,以提高地下工程的設計和施工水平。支護結構的土壓力分布受支護方式、

41、支護結構施工過程和被支護土類的影響,并直接與支護結構及土體的位移有關,常很復雜,現行設計分析理論尚未達到成熟的階段,積累完整準確的地下工程開挖與支護監測結果,對于總結工程經驗,完善設計分析理論是很有價值的。6.2 監測原則在地下工程中進行量測,絕不是單純地為了獲取信息,而是把它作為施工管理的一個積極有效的手段,因此量測信息應能:1)確切地預報破壞和變形等未來的動態,對設計參數和施工流程加以監控,以便及時掌握圍巖動態而采取適當的措施(如預估最終位移值、根據監控基準調整、修改開挖和支護的順序和時機等)。2)滿足作為設計變更的重要信息和各項要求,如提供設計、施工所需的重要參數(初始位移速度、作用荷載

42、等)。施工監測是一項系統工程,監測工作的成敗與監測方法的選取及測點的布置直接相關。根據我單位監測工作的經驗,歸納以下9條原則。a可靠性原則:可靠性原則是監測系統設計中所考慮的最重要的原則。為了確保其可靠性,必須做到:第一,系統需要采用可靠的儀器。第二,應在監測期間保護好測點。b多層次監測原則:多層次監測原則的具體含義有四點:在監測對象上以位移為主,兼顧其它監測項目。在監測方法上以儀器監測為主,并輔以巡檢的方法。在監測儀器選擇上以機測儀器為主,輔以電測儀器。考慮分別在地表及臨近建筑物與地下管線上布點以形成具有一定測點覆蓋率的監測網。c重點監測關鍵區的原則:觀測儀器布置應合理,注意時空關系,控制關

43、鍵部位。在具有不同地質條件和水文地質條件、周圍建筑物及地下管線段,其穩定的標準是不同的。穩定性差的地段應重點進行監測,以保證建筑物及地下管線的安全。d方便實用原則:為減少監測與施工之間的干擾,監測系統的安裝和測量應盡量做到方便實用。e經濟合理原則:系統設計時考慮實用的儀器,不必過分追求儀器的先進性,以降低監測費用。f根據變形體的變形趨勢,變形體趨于穩定期間可延長觀測頻率,急劇變動期間應縮短觀測頻率。g對每個單元變形體進行測量時采用相同的觀測線路和觀測方法,使用同一儀器和設備,并應固定觀測人員。h首次觀測時應進行反復測量,取其平均值作為初始值。i在進行監測工作之前一定要對周圍的環境作一個詳細的調

44、查,必要時可以拍照、錄象或請公證處公證,避免一些不必要的麻煩。6.3 監測依據1)業主下發的關于沈陽地鐵的監測條款與監測要求。2) 沈陽市地鐵二號線一期工程崇山站2號出入口監控量測設計圖3)地下鐵道、輕軌交通工程測量規范gb50308-19994)地下鐵道工程施工及驗收規范gb50299-19995)建筑變形測量規程jgj/t8-19976)國家現行的其他測量規范、強制性標準6.4 監測管理機構與監測管理制度為很好地進行監測,將信息及時反饋于施工并進行指導,以保證良好的施工安全與地面建筑物的安全和穩定性,項目部特成立專門的監控量測管理機構。項目部成立以總工程師直接領導的專門監控量測組,對施工影

45、響范圍內的所有實物進行監測,對監測過程實行嚴密的三級管理制度,即外業系統、分析系統與決策系統,外業系統在監測主管工程師組織下對外業采集的數據進行集中分析與處理后,及時上報項目總工程師,在項目總工程師領導下進一步對分析結論進行研究,然后再上報于監理部門監測工程師進行指導。1 監測管理機構外業系統分析系統決策系統項目總工程師監測主管工程師監測組成員監理部門監測工程師科學指導現場施工2 監測流程圖監控量測確定量測頻率監測方案選擇測點埋設施工前初始量測施工中監控量測量測數據分析與處理非線性函數數學變換后進行線性回歸指導施工設計變更監測流程圖3監測管理制度1)成立監測管理小組,由專門人員組成。2)制定監

46、測實施性計劃,使監測按計劃、有步驟地進行。3)建立質量責任制,確保施工監測質量。4)設定控制值,采用三級監測管理,當發現監測物理量接近或超過警戒控制值時,立即報告監理,并向監理報送應急補救措施。5)觀測前,對所有儀器設備必須按有關規定進行檢驗和校核,確保儀器的穩定可靠性和保證觀測的精度。6)觀測前,采用增加測回數的措施,保證初始值的準確性。7)制定各監測點位的保護措施,定期對使用的基準點或工作基點進行穩定性檢測。8)各個項目的監測資料必須保持有完整、清晰的監測記錄、圖表、曲線及文字報告。9)建立監測復核制度,確保監控數據的真實可靠性。10)在監測過程中,必須遵守相應的測試細則及相應的規范要求。

47、11)量測資料的儲存、計算、管理均采用計算機系統進行。6.5 監控網與監測點的布設 6.5.1 監測控制網的建立在進行監測之前,首先建立精準的監測控制網,以便能及時準確的反應監測項目、測點的變化情況。1、平面位移監測控制網應布設獨立的控制網,控制點埋設在變形區外,如有條件監測網宜采用強制對中觀測架。2、垂直位移監測控制網宜采用工程高程控制網,在變形觀測中應定期對高程控制網點進行檢測。在監控范圍內至少有三個基準點。6.5.2 監測控制網的精度要求水平位移監測網的技術要求等級相鄰控制點點位中誤差(mm)平均邊長(m)測角 中誤差 ()最弱邊點位中誤差二級±4.2200±2.01

48、450000 垂直位移監測網技術要求 注:n為測站數等級相鄰基準點高差中誤差 (mm)每站高差 中誤差 (m)往返較差,附和或環線閉合差 (mm)檢測已測高差較差 (mm)二級±0.5±0.71.0n1.5n6.5.3變形監測點的布設原則根據地巖層土條件、埋深和結構特點、支護類型、開挖方式以及環境狀況等因素綜合考慮變形觀測點的布設。利用少而精的測點取得全面的監測結果。1、能夠反映建筑物、構筑物變形明顯的部位。2、點位標志穩固、明顯、結構合理,不影響建筑物、構筑物的美觀和使用。3、點位應避開障礙物,便于觀測和長期保存。 6.6 監測項目、監測預警值及監測儀器6.6.1 監測項

49、目暗挖通道主要監測地表沉降、拱頂下沉、凈空水平收斂、土壓力、初支和二襯內力、地下水位、毗鄰建筑物位移變形與傾斜等。監測項目表監測項目位置或監測對象測試元件測點布置最大限值地質及支護觀察掌子面觀察、描述每次開挖后進行地表沉降暗挖通道地表電子水準儀縱向間距5米+10-30mm凈空水平收斂初期支護收斂計縱向間距5m20mm土壓力開挖土體土壓力盒縱向間距15m拱頂下沉隧道拱頂水準儀、銦鋼尺縱向間距5m初支、二襯應力初期支護、二襯鋼筋應力計關鍵部位或縱向間距15m-30mm建筑物變形、傾斜基坑周邊需保護的建筑物水準儀構筑物上設點i<0.2%地下水位暗挖通道周邊水位計降水井6.6.2監測頻率與監測精

50、度暗挖法施工監測要求表監測對象監測方法量測精度量測頻率備注結構的受力狀態鋼筋計、土壓力盒、頻率接收儀開挖過程中1次/天15米結構穩定性收斂計0.1mm開挖過程中1次/天5米地表變形電子水準儀、銦鋼尺0.3mm/km開挖過程中1次/天縱向5米毗鄰建筑電子水準儀、銦鋼尺0.3mm/km同地表變形柱、樁、地面均需設點地下水位變化降水井測量+10mm-10mm暗挖土方開挖1次/天10m左右設一孔6.7 主要監測內容方法6.7.1 工作面地質及支護觀察(1)監測儀器目測記錄(2)監測實施方法通過觀察工作面地質情況和支護情況,記錄是否存在滲水和開裂情況。 (3)監測點布置每次開挖后進行6.7.2 地表沉降

51、監測(1)監測儀器電子水準儀、銦鋼尺,量測精度為0.3mm/km(2)測點布置沿暗挖通道中線縱向每5m設置一個監測斷面,具體布置如下圖:暗挖通道地表沉降監測斷面示意圖(3)測點埋設方法:采用用沖擊鉆在地表路面鉆孔,要求穿透砼路面,然后根據路面混凝土層厚度打入16mm鋼筋測點,并用細砂回填密實,在穿過混凝土路面層部分使用套管隔離,保證鋼筋與下部土體固結而與上部路面分離,在不影響交通的情況下測點可高出地面25mm。埋設測點時應主要考慮如下幾方面:所有點應埋設至原狀土,深度在冬季應考慮在凍土層以下30cm所有測點周圍用紅油漆做標記,并用紅油漆編號作出測點標志當采用鋼筋樁作為測點時應鋼筋與下部土體固結

52、而與上部路面分離。(4)測量方法:采用精密水準測量方法。基點和附近水準點聯測取得初始高程。觀測時各項限差應嚴格控制在規定額度之內,對不在水準路線上的觀測點,一個測站不宜超過3個,超過時應重讀后視點讀數,以作核對。首次觀測應對測點進行連續三次觀測,三次高程之差應小于±0.5mm,取平均值作為初始值。在施工過程沿水準環進行閉合水準測量,所有結果進行平差處理,測定的監測點高程與初始值比較,則高差即為地表沉降。(5)計算方法:地表沉降采用二級水準測量進行量測,沉降計算表格見表相對高差沉降計算表測點本次高程值本次沉降累計沉降上次高程值初始高程值本次沉降=上次高程值-本次高程值 累計沉隆=本次高

53、程值-初始高程值6.7.3 暗挖隧道拱頂沉降(1)監測儀器電子水準儀、銦鋼尺、鋼掛尺(2)監測實施方法測點布置:在每個導洞的頂部,每5米設置一點. (如圖9)測點埋設:埋設方法為在初支鋼拱架立好后即將拱頂下沉預埋件焊接在拱架上,測點應露出噴砼外1015mm,并進行初測。在每個斷面做一個醒目的測點里程標識牌,以免破壞,保證監測工作的連續性。量測及計算方法:量測方法為由洞外基準點起測量洞內相對基準點高程,再由洞內相對基準點起測量拱頂下沉預埋件高程,通過計算后、前兩次拱頂下沉預埋件高程的變化值即可算得拱頂下沉值。這里的計算與地表略有不同,因為尺子是倒掛的。監測頻率:開挖面距離量測面2b時,1次/天;

54、開挖面距離量測面5b時,1次/2天;開挖面距離量測面5b時,1次/周。在拆除臨時支撐時應加強監控量測,量測頻率為1次/小時。(3) 數據分析與處理根據變形值繪制沉降時間曲線圖和變形開挖距離的曲線變化圖,在隧道橫斷面圖上按不同的施工階段,以一定的比例把變形值點畫在分布位置上,并以連線的形式將各點連接起來,成為隧道支護變形分布形態圖。并與設計值進行比較,驗證設計結構形式的合理性,為施工安全提供可靠的依據。6.7.4 暗挖通道水平收斂(1) 監測儀器收斂計,量測精度為±0.1mm(2)監測實施方法a、測點布置:在每個導洞的側壁,每5米設置一組收斂點,與拱頂沉降點位置對應。(如圖9)b、測點埋設:在拱頂下沉測點同一斷面拱腰部位(以方便量測為易)埋設收斂測

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