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北京地鐵十號線20標實施性施工組織設計PAGEPAGE41主要施工方案及方法9.1暗挖結構施工本標段暗挖隧道有三聯拱、雙聯拱和單洞馬蹄型斷面,開挖輪廓線及橫斷面見“第2章圖2-4”。支護形式為拱部φ42小導管超前注漿(L=3.0m,環距300mm)+鋼筋網+格柵+C25噴射混凝土+C30S8混凝土。9.1.1超前支護超前小導管注漿加固地層技術,是通過沿隧道開挖輪廓線外縱向向前傾斜鉆孔安設注漿管,并注入漿液,達到超前加固圍巖和止水的目的,同時小導管還可起到超前管棚預支護作用。該技術是軟弱、松散圍巖施工中采取的輔助技術措施。9.1.1.1小導管布置 小導管采用φ42熱軋鋼管,長度為3.0m。注漿管一端做成尖形,另一端焊上鐵箍。在距離鐵箍0.5~1.0m處開始鉆孔,鉆孔沿管壁間隔200mm,呈梅花型布設,孔位互成90°,孔徑6~8mm,見圖9-1。圖9-1小導管構造示意圖拱部采用單排小導管沿設計輪廓線布置,小導管環向間距為300mm,外插角5°~10°,小導管縱向搭接長度≥1.0m。9.1.1.2注漿工藝參數(1)注漿壓力注漿壓力應根據地層致密程度決定,一般為0.5~1.0MPa。(2)注漿材料及漿液配比小導管注漿材料及配合比根據地質不同情況和要求采用以下幾種:1)改性水玻璃漿:適用于不含水的砂層,配合比為硫酸:水玻璃=1∶1.8~1∶2.2,PH=3.1~3.5;2)純水泥漿:主要用于回填注漿,填充初支和二襯背后的空隙,原材料為摻入10%微膨脹劑的普通水泥,水灰比0.45~0.6;3)水泥-水玻璃雙液漿:適用于含水地層,水泥采用32.5R普通硅酸鹽水泥,水玻璃為35Be'。水泥漿液水灰比為1∶1~1∶1.2;水泥漿液與水玻璃體積比為1∶1。4)超細水泥-水玻璃雙液漿:適用于含水砂層及粘土層,水泥采用超細水泥,水玻璃為32Be'。水泥漿液水灰比為1∶1.5~1∶2.0;水泥漿液與水玻璃體積比為1∶1。(3)注漿數量小導管注漿量可按照下式計算:Q=π·R2·L·n·K式中:R—漿液擴散半徑,可按0.3m考慮L—小導管長度n—巖體孔隙率K—充填系數,為0.3~0.5。根據不同地質條件取值。9.1.1.3注漿施工流程小導管注漿工藝流程見圖9-2。(1)打孔布管:小導管在打管前,按照設計要求放出小導管的位置。風鎬作動力,用專用頂頭將小導管頂入。小導管尾部置于鋼架腹部,增加共同支護能力。小導管安裝后用塑膠泥封堵導管外邊的孔口。(2)封面:注漿前,噴5~10cm厚混凝土封閉工作面,以防止漏漿。(3)注漿:根據所注漿液不同,選用不同型號的注漿機進行注漿,采用注漿量和注漿壓力雙控原則進行注漿時間的控制。注漿材料配制注漿參數選擇注漿參數試驗圖9-2小導管注漿工藝流程圖9.1.1.4注漿機具小導管注漿主要機具設備表見表9-1。小導管注漿主要機具設備表9-1序號設備序號規格型號1風鉆YT-282雙液注漿泵KBY50/703輸漿膠管φ254閘閥Q11SA-16Dg-255壓力表0-4MPa6儲漿桶自制7配漿桶自制8孔口封閉器自制9.1.1.5小導管注漿注意事項(1)配制漿液時,操作工人戴膠手套、護目鏡、防護帽,穿長筒膠鞋,不允許工人穿短袖上衣、短褲上班;(2)注漿時,作業工人不準站在注漿口附近;(3)發現壓力表有異常情況時,停止注漿,查找故障;(4)配制漿液即用即配,剩余漿液倒掉,并清洗儲漿桶;(5)每次注漿前,在現場做簡易膠結試驗,確定膠結時間和早期強度。9.1.2開挖方法9.1.2.1三聯拱和雙聯拱斷面開挖三聯拱、雙聯拱斷面采用中洞法施工,按照“小分塊、短臺階、早成環、環套環”的施工原則,先行開挖支護中洞,及時施作中洞二襯,建立起支撐體系,然后對稱施作側洞,封閉成環。三聯拱、雙聯拱斷面施工步驟見圖9-3。三聯拱斷面開挖施工工序見圖9-4。雙聯拱斷面開挖施工工序見圖9-5。備圖9-3三聯拱和雙聯拱施工步驟圖圖9-4三聯拱斷面開挖施工工序圖(1)中洞開挖支護三聯拱中洞采用“CRD法”施工,斷面分兩層四部開挖(雙聯拱斷面采用臺階法施工),每部之間用臨時中隔壁及臨時仰拱分割。1)初期支護采用鋼格柵+連接筋+C25網噴混凝土支護體系。2)各部臺階長度5m,如圖9-6所示。3)每循環開挖進尺嚴格按設計施作,拱部采用環形開挖留核心土的施工方法,嚴格超前注漿,詳見9.1.2.2。4)開挖時嚴格遵循“管超前、嚴注漿、短進尺、強支護、快封閉、勤量測”十八字方針。圖9-5雙聯拱斷面開挖施工工序圖(2)中洞二襯施工中洞開挖支護完成后,為保證中洞安全,縱向分段、豎向分層割除中間支撐,分段(每6m為一段)施作中洞二次襯砌。圖9-6中洞開挖各臺階長度示意圖(3)側洞開挖支護中洞二襯施工完后,即可進行側洞施工。側洞采用臺階法施工,中間設臨時仰拱,對稱施工,側洞初支施工方法參見中洞初支工藝。(4)技術措施1)盡可能縮短臺階長度,及早使初期支護封閉成環。兩側洞開挖支護必須左右同步進行,以減少偏壓;2)由于中洞法開挖步驟多,土體擾動次數多,在拱腳處施作鎖腳錨桿,注水泥-水玻璃雙液漿,增加初支與地層結合力,減小沉降;3)為減少拱腳下沉量,臨時拱腳嚴禁置于虛土上,拱腳用木板、砼塊墊牢固;4)加強施工中的監控量測,加大量測頻率,保證對施工過程的動態控制。側洞開挖后,要特別注意中洞、側洞的拱頂下沉及拱腳、邊墻中部收斂變化情況。如果變形量和變形速率超過允許值時,應立即采取應急措施,包括加強初期支護、增設臨時支撐、改變開挖步驟、修改施工方案等;5)在中洞和側洞的拱部預埋回填注漿管,每3-5m一組,及時注水泥漿液回填,填充初支背后孔隙,減少拱頂下沉。9.1.2.2單洞隧道開挖(1)施工流程 隧道開挖支護施工流程見圖9-7。下部核心土開挖下部核心土開挖拱部核心土開挖立施作鎖腳錨桿封面預埋回填注漿管回填注漿布設小導管注漿上部環形開挖拱部格柵架立連接筋焊接掛網噴砼邊墻掏槽邊墻格柵架立邊墻連接筋焊接邊墻掛網噴砼仰拱開挖仰拱封閉圖9-7單洞隧道施工工藝圖(2)施工方法初期支護采用鋼格柵+連接筋+C25噴混凝土支護體系。隧道開挖支護前采用Φ42×3.5小導管注漿預加固地層,小導管長3.0m,每隔2m一個循環,環向間距300mm。隧道開挖采用臺階法施工,分上、下兩部開挖,臺階長度6~8m,上半斷面采用環形開挖預留核心土,人工開挖;下半斷面首先人工掏槽架立邊墻格柵,然后人工開挖核心土并裝碴,施做仰拱。正臺階法施工工序見圖9-8。圖9-8單洞斷面開挖施工工序圖(3)技術措施1)采用“弧形導坑臺階法”施工,上、下斷面臺階長度宜控制在6~8m左右;2)開挖輪廓線充分考慮施工誤差、預留變形和超挖等因素的影響;3)開挖前應采取超前預支護和預加固措施,做到預加固、開挖、支護三環節緊密銜接。當地層自穩能力差或開挖工作面停工時間較長時,采取加密超前小導管間距、掛網噴砼封閉掌子面等輔助施工措施;4)開挖過程中,上半斷面宜采用環形開挖,盡可能保留核心土;下半斷面開挖時,邊墻宜采用單側或雙側交錯開挖,仰拱盡快開挖,縮短全斷面封閉時間;5)作好開挖的施工記錄和地質斷面描述,加強對洞內外的觀察;6)隧道不得欠挖,對意外出現的超挖或塌方應采用噴砼回填密實,并及時進行背后回填注漿;7)開挖過程中必須加強監控量測,當發現拱頂、拱腳和邊墻位移速率值超過設計允許值或出現突變時,應及時施工臨時支撐或仰拱,形成封閉環,控制位移和變形。9.1.3初期支護9.1.3.1鋼格柵施工(1)鋼格柵制作1)格柵鋼架采用冷彎分段制作,運至現場安裝;2)鋼格柵加工尺寸準確,弧形圓順。鋼筋焊接滿足規范要求,鋼架兩側對稱進行焊接成型,鋼架主筋中心與軸線重合;3)格柵鋼架加工后先試拼,檢查有無扭曲現象,接頭連接處每節可以互換,沿隧道周邊輪廓誤差為±3cm,平面翹曲應小于2cm;(2)鋼格柵安裝1)工藝流程施工工藝見圖9-9。備圖9-9格柵鋼架安裝工藝流程圖2)拱部格柵鋼架安裝前應清除拱腳下的虛碴及其它雜物,保證拱腳的穩定,防止沉降的發生;3)鋼架在開挖作業面組裝,各節鋼架間以螺栓連接;4)鋼架與土層之間用噴砼噴密實;5)格柵鋼架精確定位,注意標高、中線,防止出現“前傾后仰、左高右低、左前右后”等各個方位的位置偏差。6)質量標準:格柵鋼架拼裝允許誤差①周邊拼裝允許偏差:±30mm。②平面翹曲:小于20mm。③格柵鋼架安裝允許誤差如表9-2所示。格柵鋼架安裝允許誤差表9-2方位中線高程傾斜度左、右拱腳標高左右鋼架里程同步允許誤差2cm+2cm、-0≤2°±2cm±5cm9.1.3.2噴射砼施工(1)潮噴砼工藝細骨料粗骨料細骨料粗骨料速凝劑強制式攪拌機噴射機噴頭受噴面水壓縮空氣圖9-10潮噴施工工藝圖(2)噴射混凝土施工方法1)噴射機械安設調整好后,先注水、通風,清除管道內雜物,同時再用高壓水(風)清洗(吹)受噴表面。2)噴射砼大堆料要儲放在儲料棚內,避免露天堆放淋雨及環境污染和倒運材料而引起的泥污染集料,引起堵管和強度降低等現象。3)連續上料,保持機筒內料滿,在料斗上口設一個12mm篩網,避免超徑骨料進入機內。4)操作順序:噴射時先注水(注意噴嘴要朝下,避免水流入管內),后送風,然后上料。根據受噴面和噴出的砼情況,調整注水量,以噴后易粘著、回彈小和表面顯濕潤光澤為度。5)噴射部位順序,應分段、分片進行。先墻后拱,自下部起水平方向旋轉移動往返一次噴射,然后上移。噴射前個別受噴面凹洼處先找平。6)最佳噴射距離與角度,噴嘴口至受噴面以0.6~1.0m為宜,噴射料束以垂直受噴面為最好。7)噴射料束運動軌跡,環形旋轉水平移動一圈為宜,一次噴厚以不墜落時的臨界狀態為度,一般一次噴厚拱部5~6cm,邊墻7~10cm。8)風壓和喂料量,根據噴射部位,機型等條件進行調整。一般工作風壓0.12~0.15MPa,喂料量2~3m3/h。9)本工程地處中心市區,噴砼施工時,粉塵控制尤為重要。本工程擬采取如下措施控制粉塵產生:①采用潮噴工藝取代傳統干噴工藝,可以有效地控制粉塵產生,減少環境污染。②采用復合高效減水型速凝劑,可減少粉塵46%以上。③加強噴砼操作人員技術素質,提高施噴技術水平。(3)施工注意事項1)噴射砼原材料經檢驗合格后才能使用,速凝劑應注意保管防止受潮變質。2)噴射前先檢驗機器,風水管路及受噴面情況。3)開始噴射時,先注水后送風,再開機上料,調整噴頭注水量時,應避免干料噴出。噴射作業時應將機內、管路中的拌合料用完后,再關機、關水、斷風。4)拌合地點距噴射地點較遠,速凝劑應在噴射喂料時加入,若在拌合時加入,應自加入凝劑時起15分鐘內噴完。5)按配合比投料,計量要準確,定時校驗計量用具,施工時,風水壓要穩定,運輸道路要暢順,照明應保證。6)噴射人員應穿戴防護用品。7)噴射砼養護,終凝1~2h內噴水,經常保持濕潤狀態,養護時間≮14天。8)用預埋檢測樁法測設噴砼厚度,不夠設計厚度的重新加噴補夠。9)實驗室負責優選噴射砼配合比和施工控制。施工按配合比稱料拌合,嚴格控制外加劑的摻量,確保噴射砼強度符合設計要求。9.1.4二次襯砌施工隧道二次襯砌的施作時間,在初期支護變形基本穩定并具備以下條件時進行:(1)位移速度有明顯減緩趨勢;(2)水平收斂(拱腳附近)小于0.2mm/d;(3)已產生的位移量占總位移量80%以上。9.1.4.1三聯拱二次襯砌施工采用“中洞法”施工的三聯拱結構施工步驟為:中洞開挖初支中洞襯砌兩側洞對稱開挖初支兩側洞對稱襯砌。由于襯砌施工與初期支護多次轉換,受力復雜,襯砌施工時應確保初支結構的穩定性。施工工序見“圖9-11三聯拱斷面二次襯砌施工工序圖”。(1)中洞二次襯砌中洞襯砌施工順序為:底板及底縱梁襯砌中洞邊墻襯砌天梁及頂拱襯砌,見圖9-11。施工工藝流程見圖9-12。圖9-11三聯拱斷面二次襯砌施工工序圖鋼筋加工制作鋼筋加工制作底板防水板保護層施作安裝底板、底梁鋼筋安裝并加固底梁模板澆注底板、底梁砼養護、拆模施工準備拆除中洞的中隔壁底板基面處理、防水層施作中拱初支基面處理、防水層安裝中拱及頂梁鋼筋安裝澆注中拱及頂梁砼拆模中拱模板安裝砼養護中洞邊墻模板安裝澆注邊墻砼中洞兩側邊墻鋼筋綁扎拆除中洞剩余中隔壁養護、拆模圖9-12中洞二次襯砌施工工藝流程1)底板及底縱梁襯砌底板及底縱梁位于中洞初支結構的下層,底板和臨時中隔壁相交。襯砌施工時應拆除中隔壁。①模板施工a、底縱梁為倒角形狀,模板采用定型模板,底縱梁模板立模用吊模,底拱中部不立模,模板用對拉螺栓及支撐固定;b、施工縫擋頭板采用18mm膠木板和方木,用短鋼管或方木支撐到兩側中洞初期支護上;c、模板一次安裝長度6~8m;d、模板安裝時應作好施工縫處防水板及止水帶的保護。②混凝土施工a、在中洞的臨時仰拱上開洞進行混凝土灌注,澆注順序為先底板后縱梁,應分層澆注并用插入式振搗器充分振搗;b、底板及底縱梁混凝土澆注條件好,宜采用較小的塌落度,一般為8~10cm;c、混凝土澆注完10小時后,及時進行養護,底板采用蓄水養護,底縱梁采用鋪麻袋、撒水養護,時間不少于14天。2)中洞邊墻襯砌①模板施工a、模板采用定型模板;型鋼背襯采用I20槽鋼,豎撐及縱向連接采用型鋼。施工縫擋頭板采用膠木板和方木。b、一次澆注長度為6~8m。②混凝土施工見底板及底縱梁襯砌。3)天梁及頂拱襯砌①模板施工a、頂拱模板采用組合鋼模板+型鋼支撐體系。鋼模板采用P3012和P1512組合;型鋼背襯采用I20,在加工廠按設計弧度加工。天梁模板采用定型鋼模板。豎撐及縱向連接采用型鋼;b、施工縫擋頭板采用膠木板和方木,用短鋼管直接撐到初期支護上;c、模板安裝時應作好施工縫處防水板及止水帶的保護。②混凝土施工在頂拱中部鋼模板上開洞安裝混凝土灌注管,和輸送泵輸送管連接進行泵送。襯砌施工分段6~8m,拱部灌注管安設3~5個。在型鋼背襯上安設附著式平板振搗器進行振搗。拱部灌注砼時埋設排氣管,以保證砼灌注密實。(2)側洞二次襯砌側洞襯砌施工順序為:底板襯砌拱墻襯砌,見圖9-11。施工工藝流程見圖9-13。鋼筋加工制作鋼筋加工制作底板防水板保護層施作安裝底板鋼筋安裝并加固倒角模板澆注底板砼養護、拆模施工準備拆除中洞邊墻初期支護護底板基面處理、防水層施作側洞襯砌臺車就位、堵頭板安裝側洞拱墻砼澆注拱墻鋼筋綁扎拆除剩余臨時支護拆模拱墻基面處理、防水層施作砼養護圖9-13側洞二次襯砌施工工藝流程1)底板襯砌底板襯砌長度為15m,倒角模板采用組合鋼模板+型鋼支撐體系。鋼模板采用P3012和P1512組合;型鋼背襯采用I20,在加工廠按設計弧度加工。施工縫擋頭板采用膠木板和方木,用短鋼管直接撐到初期支護上。2)拱墻襯砌拱墻襯砌采用自制鋼模板臺車,模板臺車示意圖見9-14。模板臺車施工參數及技術措施如下。①臺車面板采用δ=8mm鋼板。由多塊不同尺寸的大模板鉸接形成臺車的邊模。內支撐采用H型鋼焊接組成的門式框架。內支撐和外模通過絲杠和伸縮油缸聯接。伸縮油缸的移動可調節臺車的斷面尺寸,臺車就位后,擰緊絲杠。伸縮油缸和絲扛共同承受砼澆注時的壓力;②根據不同的結構斷面形式,模板臺車應設置臨時加固支撐,防止臺車的上浮及側向位移;③模板臺車長度6m,臺車上設置縱向2組、環向3排共6個灌注窗口。拱部的兩個灌注口設置灌注管和砼輸送管連接,其余灌注口采用活動蓋板,可靈活打開或關閉,既可作灌注口又可作振搗口和觀察口使用;④臺車上設置附著式平板振動器6~9臺,輔以人工插入式振搗器進行砼振搗;⑤臺車端頭板上設置“U”形卡,以便于施工縫擋頭板的安裝和加固。圖9-14側洞拱墻襯砌臺車示意圖9.1.4.2雙聯拱二次襯砌施工暗挖采用“中洞法”施工的雙聯拱結構施工步驟為:中洞開挖初支中洞襯砌兩側洞對稱開挖初支兩側洞對稱襯砌。由于襯砌施工與初期支護多次轉換,受力復雜,襯砌施工時應確保初支結構的穩定性。施工工序見“圖9-15雙聯拱斷面二次襯砌施工工序圖”。(1)中隔墻襯砌中隔墻襯砌分兩次澆注成型,即底部襯砌、墻體和天梁襯砌。底部砼先行灌注,一次灌注長度定為30m,墻體及天梁采用定型大模板配備砼輸送泵進行澆注,一次灌注長度15m。立模方案見示意圖9-16。(2)側洞二次襯砌側洞的鋼筋混凝土襯砌分為兩步施作,即隧道鋪底和拱、墻襯砌。底部混凝土先行灌注,一次灌注長度定為15m;拱墻混凝土采用襯砌模板臺車,并配備混凝土輸送泵進行襯砌澆注。在綜合考慮施工縫設置、混凝土一次性澆注數量和工期要求等條件下,側洞拱墻襯砌以8m為一作業循環。模板臺車示意圖見圖9-14。圖9-15雙聯拱斷面二次襯砌施工工序圖圖9-16中隔墻立模示意圖9.1.4.3單洞二次襯砌施工(1)施工安排及工藝流程1)單洞隧道為馬蹄形斷面,復合式襯砌,二次襯砌自下而上分三部澆注,施工順序為:仰拱砼澆注隧底填充拱墻砼澆注。縱向分段一般為8m,仰拱砼澆注超前拱墻砼40m,以形成流水作業。2)混凝土采用泵送商品混凝土,由于聯絡線左線單面掘進離施工豎井較遠,混凝土輸送泵置于洞內區間兩個豎井中部。地面上商品混凝土罐車的混凝土通過豎井的溜槽溜放到豎井底的混凝土輸送泵內,再通過放置于聯絡左線中部的混凝土輸送泵接力,將混凝土輸送至施工作業面。3)根據施工總體安排,正洞襯砌為單工序作業。單洞二次襯砌施工工藝流程見圖9-17。(2)模板和砼施工1)仰拱模板和砼施工①仰拱模板施工仰拱模型由型鋼拱架、縱梁及鋼模板組成。型鋼拱架分兩片用螺栓連結成整體作背襯,當斷面變化小時,松開鋼拱架對接螺栓,通過在拱架中間加入或減少相應的鋼拱架,然后再用螺栓緊固來完成斷面變化。縱梁采用I16工字鋼,與鋼拱架(I20)聯接,以加強仰拱模型的整體性及加固仰拱模型。鋼模板采用P3012(寬300mm,長1200mm,高55mm),每段仰拱模板長度為12m。施工測量施工測量初期支護基面處理鋪設底板防水板、安裝止水帶安裝仰拱鋼筋防水板保護層砼施工割鋼管頭欠挖處理砂漿找平安裝并加固仰拱模板澆注仰拱砼拆模隧底砼填充拱墻防水層鋪設安裝拱墻鋼筋施工縫處理模板臺車就位安裝擋頭板、澆注拱墻砼砼養護模板臺車脫模襯砌背后注漿鋼筋制作養護養護鋪軌圖9-17單洞襯砌施工工藝流程圖②仰拱砼施工為保證仰拱砼的密實度和流動性,仰拱砼坍落度宜為12~14cm。從兩邊施工縫處對稱進行混凝土澆筑,采用人工插入式振動器振搗。用插入式振搗器振搗時要輕提輕放以免破壞防水層和背貼式止水帶。仰拱混凝土為非承重結構,強度達到2.5MPa即可拆模,拆模后立即用麻袋片覆蓋灑水養護,防水混凝土養護不少于14天。2)拱墻模板臺車和砼施工①鋼模板臺車施工拱墻砼澆注采用自制走行式鋼模板臺車,根據線路平縱斷面和工期要求,聯絡線隧道配備兩臺模板臺車,長度采用8m,。臺車的拱模、側模、底模均采用液壓缸伸縮整個模板,以適用正洞直線和曲線不同斷面。為保證臺車面板和內支撐系統的強度和剛度,臺車面板采用厚度為8mm的鋼板,臺車拱模縱梁及行走縱梁上設置活動鋼支撐,以防止臺車上浮及向內位移,單洞模板臺車斷面示意見圖9-18。臺車的行走鋼軌采用24kg/m標準軌,行走速度6~8m/分鐘,電機電源為380V/50HZ,臺車的制動設卡軌鉗。模板臺車上設置縱向三組、環向三排共9個灌注窗口。拱頂的三個灌注口設置灌注管以便于和砼輸送管連接,其余灌注口采用活動蓋板,可靈活打開或關閉,既可作灌注口又可作振搗口和觀察口使用。所有灌注口和臺車聯接處要作加強處理,和臺車的接縫要嚴密,確保二次襯砌成形效果。模板臺車上設置附著式平板振動器,數量為12臺。臺車作業現場設置電鈴或有線電話等通訊設施,以利于和地面砼下料口值班人員聯系,隨時控制砼的用量。9-18單洞二次襯砌模板臺車示意圖②拱墻砼澆注拱墻砼為鋼筋砼,為保證砼的流動性,坍落度宜采用14~16cm,粗骨料采用5~20mm的級配良好的碎石。砼澆注時由下而上分層對稱灌注,每層灌筑高度不超過40cm,采用附著式平板振動器和人工用插入式振搗器充分振搗。每層的澆注順序應從砼已施工端開始,以保證砼施工縫的接縫質量和便于排氣。混凝土灌注過程中始終有技術人員和有經驗的技術工人現場值班,組織好放料、停料及振搗時機,特別注意混凝土泵送滿后的剎尖停泵時機,嚴禁強行泵送,要保證拱頂砼飽滿又要避免壓跨模板臺車。根據洞內的砼硬化時的強度增長規律和施工經驗,混凝土拆模一般在24~36小時后進行,拆模后混凝土立即養護,采用專人灑水,養護時間不少于14d。臺車脫模后,下一組就位前對臺車表面涂刷水溶性脫模劑,采用自制噴淋式設備沿臺車表面均勻涂刷,以避免脫模劑污染鋼筋和脫模時砼粘附在臺車上。9.1.5背后注漿隧道進行背后回填注漿,對于控制地層沉降、防滲堵水都有非常明顯的效果。回填注漿分為初期支護回填注漿和二次襯砌背后回填注漿。9.1.5.1初期支護回填注漿(1)背后注漿管的安設初支背后注漿管φ42普通焊接鋼管,管長約為0.5m。注漿管沿拱頂布置,每斷面不少于3根,縱向間距3~5m,必要時也可在仰拱下布管,一般均采用預埋方式布管。根據實際情況布設在位移變化較大處或滲漏水處,也可針對性的對某位置用風鉆鉆孔布管注漿。(2)注漿工藝背后回填注漿工藝流程如圖9-19所示。注漿材料注漿材料配比、拌合貯漿桶壓漿管路連接拆管、封口圖9-19回填注漿工藝流程圖1)注漿漿液選擇及配合比背后注漿常采用水泥砂漿,其配比為:水灰比=0.5~1.0,灰砂比=1∶2~1:2.5。2)注漿設備及壓力初支回填注漿采用砂漿泵,回填注漿壓力不宜過高,只要能克服管道阻力、初期支護間空隙阻力即可,壓力過高易引起初期支護變形。水泥砂漿注漿壓力為0.2~0.6MPa。3)注漿施工①注漿之前,清理注漿孔,安裝好注漿管,保證其暢通;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注漿順序注漿應由高處向低處,由無水處向有水處依次壓注,以利于充填密實,避免漿液被水稀釋離析。④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;⑤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,不進漿或進漿量很少時,即可停止注漿,進行封孔作業;⑥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;⑦為了確實地獲取注入漿液質量和數量,必須保管好全部證明書及測量數據等,并根據注漿情況,及時跟蹤、變更施工參數。9.1.5.2二襯背后回填注漿(1)背后注漿管的安設1)二襯背后注漿管布置在拱頂、邊墻,每斷面3根,縱向間距4~6m;2)在施工縫處環向背貼式止水帶設注漿管兩個。注漿管一端與固定圓盤連接,采用點粘或者點焊固定在防水板表面,同時用膠帶將圓盤四周臨時封住。(2)注漿工藝二襯背后回填注漿工藝流程參見初支回填注漿工藝流程。1)注漿漿液選擇及配合比二襯背后回填注漿材料選用水灰比為1:0.4~1:0.5的水泥漿,水泥漿中添加2~3%的MgO微膨脹劑。2)注漿設備及壓力二襯背后回填注漿設備參見超前小導管注漿設備。注漿壓力根據實際情況來定,一般為0.2~0.6Mpa。3)注漿施工參見初支回填注漿。9.1.6提升系統及出碴運輸9.1.6.11#工區提升及出碴運輸(1)提升系統1)提升能力確定豎井提升系統主要承擔出碴及進料任務。洞內小型機械(砼輸送泵、小型挖掘機)擬采用汽車吊垂直吊入基坑底,自行至工作面。因此提升主要為碴土、二襯模板組件及初支格柵拱架等,最大提升重量不超過4t。2)提升設備配備明挖段提升分別用2臺5t電動葫蘆;吊桶(或斗車)容量1.5m3。3)提升系統安設及要求①龍門架立柱采用Φ219mm圓鋼管,主梁為I40a工字鋼,兩端橫梁為I32a工字鋼,中間壓梁為I28a工字鋼;②龍門架拼裝采取鋼板螺栓連接,便于拆裝。立柱基礎為鋼筋混凝土基礎,底部預埋鋼板與立柱進行螺栓連接;③主梁布置時需考慮電動葫蘆同時工作時的設備間隙,使之避免互相干擾。同時保持吊裝時與井壁的安全距離;④龍門架的連接鋼板與梁柱之間必須焊接牢固。(2)洞內運輸系統聯絡線左、右線隧道洞內運輸用軌道運輸,設雙線軌道,在靠近工作面及每隔50米用固定道岔設臨時渡線,提升系統進洞50m范圍內鋪設三線道岔。9.1.6.22#工區提升及出碴運輸(1)提升系統1)提升能力確定2#施工豎井為本工程的主要施工場地,承擔區間的三聯拱斷面和兩聯拱斷面的全部出碴提升及進料任務。最大提升重量不超過5t。主要為碴土、初支鋼格柵、二襯模板等。2)提升設備配備根據施工現場實際情況及出碴量要求,豎井配備3臺5T電動葫蘆負責2#工區的提升及出碴任務。3)提升系統安設及要求①龍門架立柱采用Φ219mm圓鋼管,主梁為I40a工字鋼,兩端橫梁為I32a工字鋼,中間壓梁為I28a工字鋼;②龍門架拼裝采取鋼板螺栓連接,便于拆裝。立柱基礎為鋼筋混凝土基礎,底部預埋鋼板與立柱進行螺栓連接;③主梁布置時需考慮電動葫蘆同時工作時的設備間隙,使之避免互相干擾。同時保持吊裝時與井壁的安全距離;④龍門架的連接鋼板與梁柱之間必須焊接牢固;⑤豎井提升系統工作使用調度信號指揮,調度信號用哨子與對講機。提升系統布置詳見圖9-20“2#施工豎井提升系統圖”(2)洞內運輸系統2#工區負責施工的區間正線三聯拱隧道及聯絡線左線隧道洞內采用自卸式農用車運輸,洞內人工裝碴,運至豎井,通過自卸裝置將碴土倒入碴斗內。圖9-202#施工豎井提升系統圖9.1.6.33#工區提升及出碴運輸(1)提升系統同“1#工區提升系統”。(2)洞內運輸系統同“2#工區運輸系統”。9.1.7通風、供電、排水9.1.7.1施工通風三個工區的施工任務量相當,即所用設備及人數等基本相同,所以通風布置相同。通風采用壓入式通風,1#工區工作井配置一臺K55-12軸流式通風機,2#、3#工區各配置一臺SDF№6.5隧道專用風機,通風機布置在井口地面。豎井及橫通道內布置主管,其它地段布置支管,主管用φ1000的鍍鋅鐵皮管,支管用φ400PVC拉鏈式軟管。由于2#豎井與3#豎井間的暗挖隧道有400多米,在井口設置的通風機很難滿足施工通風的要求,因此需在隧道中部設置隧道專用排風扇,以輔助排風。(1)通風量計算根據每工區施工安排及洞內主要有害氣體的情況,施工通風量計算按洞內同時工作最多人數及洞內允許最小風速要求分別計算,取大值作為施工供風量依據。同時參考排除或沖淡洞內有害氣體所需風量。1)按洞內同時工作最多人數計算①計算公式Q=qmK式中:Q—計算風量;q—洞內每人每分鐘所需新鮮空氣量m3/min;m—洞內同時工作的最多人數;K—風量備用系數,取1.10~1.25;②計算參數選擇a、洞內每人每分鐘所需新鮮空氣量按《隧規》規定取每人每分鐘3m3計算。b、洞內同時工作人數主體結構考慮高峰期時人數,按100人計算。c、風量備用系數取1.152)按滿足洞內允許最小風速要求計算Q=60sv式中:s—隧道斷面面積;v—允許最小風速;本工程洞內允許風速按不小于0.15m/s考慮。斷面面積按高峰期作業面積計。3)通風量計算結果見表9-3。4)洞內有害氣體分析洞內主要施工機械動力為壓縮空氣或電,機械產生廢氣污染較小,空氣中主要有害物質為噴砼時產生的水泥粉塵,選擇風機時考慮一定儲備量即可解決。(2)通風方法及設備配備施工通風擬在每個施工豎井井口分別安裝主風機,貫通前各自為獨立的通風系統。考慮三聯拱和雙聯拱施工工序,相互干擾大,主風管僅在豎井及風道內布置,其它地方從主風管接支管解決,主風管為φ1000鍍鋅皮管,支管為φ400PVC拉鏈式軟管。通風部位按最小風速計算按洞內最多工作人數計算1#工區參數選擇v=0.15m/s,s=38m2m=50人,q=3m3,K=1.15通風量342m3/min172.5m3/min2#工區參數選擇v=0.15m/s,s=55m2m=70人,q=3m3,K=1.15通風量495m3/min241.5m3/min3#工區參數選擇v=0.15m/s,s=55m2m=70人,q=3m3,K=1.15通風量495m3/min241.5m3/min通風量計算表表9-33#施工豎井1#施工場地明挖段安裝一臺K55-12軸流風機,風機性能指標:供風指標480m3/min,電機功率37KW。承擔1#工區暗挖段的施工通風。2)1#、2#施工場地1#、2#場地通風設備各配置1臺SDF№6.5隧道專用風機,供風指標960m3/min。(3)通風設備安裝、布設1)風機布設①1#施工場地施工場地提供后在定,2#場地主風機安設于碴場西北角,3#場地主風機設于碴場西南角;②風機布置距離豎井井口不小于15m,以防洞內污染空氣回流污染新鮮空氣;③不同外徑的風機與風管連接時用過渡節過渡,過渡節長度以3~5m為宜;④通風機裝有保險裝置,當發生故障時能自動停機;⑤風機布設場地保持干燥平整。2)通風管布設要求①洞內主通風管掛于初支或二襯側墻上方,工作面支管掛于工作面洞頂。風管吊掛平直、拉緊吊穩,避免出現褶皺,垂直交接處要避免死彎;②風管末端到工作面的距離保持在10~15m內,以確保通風效果;③通風管安裝接頭嚴密,減少漏風損失,轉彎半徑不小于風管直徑的3倍;④按施工要求設閘閥及三通接頭備用;⑤洞內工序轉換頻繁、工作面較多,應設立專門的通風班組進行施工通風設備安裝、管理,通風管如有破損,及時修理和更換,以確保施工環境完全達標。(4)施工通風標準1)開挖工作面進風流中的含量(按體積計):①氧氣(O2)不得低于20%;②二氧化碳(CO2)不得超過0.5%。2)洞內每立方米空氣中,粉塵最高容許濃度:①含10%以上游離二氧化硅的粉塵為2mg;②含10%以下游離二氧化硅的粉塵為10mg;③含10%以下游離二氧化硅的水泥粉塵為6mg;3)洞內有害氣體最高容許濃度:①一氧化碳不超過30mg/m3;②氧化物換算二氧化氮不超過5mg/m3。9.1.7.2施工供電施工用電線路采用三相五線制,供電電壓為380/220V;洞內動力設備額定電壓為380V。照明電壓在作業地段采用36V的安全電壓,不作業地段采用220V電壓。根據本工程的施工安排,分別在每個施工場地內安設變壓器,將供電電壓降至380/220V再引入洞內。在隧道貫通前,每施工場地分別供電,形成獨立供電系統。在豎井及施工通道開挖初期,先用橡套電纜裝設臨時電路,供工作面照明及動力設備使用。待橫通道成洞后在通道內用膠皮絕緣線架設固定線路,做為供電干線。分部開挖時使用同樣電纜臨時供電,待中洞或邊洞初支成型后,架設固定供電分支線路,二襯施工時可做適當改移。施工用電線路架設方法及要求:(1)三聯拱、雙聯拱斷面施工工序繁雜、工作面多,為避免意外,擬將照明線及動力線分別安裝于工作面兩側。動力線架設于風水管路相對一側,電線懸掛高度距人行地面不小于2m。(2)成洞地段的供電線路架設成洞地段供電線路采用明線架設。架設方法及要求如圖9-21所示。圖9-21供電線路架設示意圖(3)開挖地段按移動式線路布置,在初支結構上臨時鉆孔按固定線路的方法設置。(4)分支接頭與所接設備之間安裝開關和熔斷器,照明線路僅在分支接頭處設置開關及熔斷器。(5)成洞地段每15m安裝一盞高壓鈉燈,未成油地段用60W白熾燈。(6)36V低壓變壓器安在安全、干燥處,機殼接地,輸電線路長度不大于100m。9.1.7.3施工排水本標段各場地隧道基本上有上坡和下坡,所以施工排水采用明排的方法。在仰拱中心位置設集水溝,每隔30m設一集水坑,集水坑內安抽水機將水排至洞外廢水池。抽水機的排水能力大于排水量的20%以上,并配備潛水泵及發電機(備用電源),以做好停電時的應急排水工作。9.2明挖結構施工明挖段長度為60.78m,明挖法施工,圍護結構采用鉆孔灌注樁,基坑深度為16.95m,為單層單跨矩形結構,施工工序見圖9-22。圖9-22明挖斷面施工工序圖9.2.1鉆孔灌注樁施工明挖段基坑圍護結構采用鉆孔灌注樁,鉆孔灌注樁樁徑Φ800mm,間距1.4m,樁長22.1m左右,樁身采用C25鋼筋砼。根據地質條件和該地段特殊的地理位置,文明施工要求的考慮,采用施工循環泥漿少的旋挖鉆機成樁工藝。(1)施工順序為防止塌孔和保證成孔質量,鉆孔灌注樁采取間隔跳孔施工,考慮流水作業布置3臺鉆機完成124根樁。施作鉆孔灌注樁的順序為123,如圖9-23示。圖9-23鉆孔樁施工順序圖旋挖鉆機鉆孔灌注樁施工工藝流程見圖9-24。(2)設備數量及進度根據施工進度計劃安排,擬在明挖段安排3臺旋挖鉆機順序作業,單機進度2~3根/天,平均進度8根/天,共有124根,圍護結構施工16天。(3)施工方法根據地質條件和樁基工程施工經驗,采用泥漿護壁,水下灌注砼成樁的施工方法。1)施工準備平整場地、場地準備,清除雜物,換除軟土,夯打密實,統一規劃泥漿池,砌筑頁巖實心磚。2)測量放線根據施工圖紙及現場導線控制點,使用全站儀測定樁位,并打入木樁;以“十字交叉法”引到四周用短鋼筋作好護樁。3)埋設護筒護筒采用板厚為4~6mm的鋼板焊接整體式鋼護筒,直徑1.2m,埋深2.0m。可利用鉆機開挖,挖坑直徑比護筒大0.2~0.4m,坑底深度與護筒底同高且平整。護筒上設2個溢水口,護筒埋設時,筒的中心應與樁中心重合,其偏差不得大于20mm;并應嚴格保持護筒的垂直度偏差不大于1%,同時其頂部應高出地面0.3m。護筒位置正確固定后,四周均勻回填最佳含水量的粘土,并分層夯實,確保成孔的質量。施工準備拆、拔護筒測量孔深、垂直度、直徑鋼筋骨架制作及監測元件預設圖9-24鉆灌注施工工藝流程圖4)泥漿制備本工程采用膨潤土泥漿進行護壁。泥漿比重應控制在1.1~1.3,膠體率不低于95%;含砂率不大于4%。泥漿性能指標及測試方法見表9-4。成孔過程中,泥漿系統應定期清理,確保文明施工。泥漿池實行專人管理、負責。泥漿性能指標及測試方法表表9-4順序項目性能指標測試方法1相對密度1.06~1.10相對密度計2粘度18~28秒500cc/700cc漏斗法3含砂率≤4%含砂率計4膠體率≥95%靜置、澄清5失水率≤20ml/30min濾紙法6泥皮厚≤3mm/30min7靜切力1~2.5Pa空心不銹鋼泥漿切力計8酸堿度8~10PH比色法5)鉆進成孔鉆進時,邊鉆進邊注入泥漿進行護壁,保持泥漿面始終不低于護筒頂下0.5m,鉆進過程中隨時檢測垂直度,并隨時調整。成孔后泥漿比重控制在1.25以內,成孔時做好記錄。施工中應注意以下事項:①開始鉆進時,應先輕壓慢轉,待鉆頭正常工作后,逐漸加大轉速。②樁孔上部孔段鉆進時輕壓慢轉,盡量減小樁孔超徑;在粘土層,適當增加掃孔次數,防止縮徑;砂層中用中等壓力、慢轉速,并適當增加泵量。③施工過程中如發現地質情況與原鉆探資料不符,立即通知設計、監理等單位及時處理。④根據孔內土層地質柱狀圖和撈取鉆渣樣判別土類,每進尺2m,檢查泥漿指標及時調整泥漿比重,防止坍孔事故。⑤成孔過程中,每進4~6m檢查一次成孔質量,接近設計孔深時,準確地控制好鉆進深度,并做好進入持力層的記錄。⑥鉆進過程中應認真、準確、及時地做好成孔記錄,填寫報表。6)樁孔質量檢測樁孔質量參數包括:孔深、孔徑、鉆孔垂直度等。①孔深:鉆孔前先用水準儀確定護筒標高,并以此作為基點,按設計要求的孔底標高確定孔深,以測錘確定孔深。②孔徑用探孔器測量,若出現縮徑現象應進行掃孔,符合要求后進行下道工序。③垂直度:采用雙向錘球或孔錘測定,偏差應小于1%。7)清孔①第一次清孔樁孔成孔后,在鋼筋籠插入孔內前,進行第一次清孔,用孔內鉆斗(帶擋板的鉆斗)來掏除鉆渣,如果沉淀時間較長,則用水泵進行濁水循環,使密度達1.2左右。②第二次清孔鋼筋籠、導管下好后,用氣舉法進行第二次清孔,第二次清孔時間不少于30min。8)鋼筋籠的制安①鋼筋籠加工a、鋼筋籠采用現場加工制作,加工尺寸嚴格按設計圖紙及規范要求進行控制。鋼筋籠主筋采用焊接,焊接方法及長度符合設計要求,主筋與箍筋采用點焊。為起吊方便鋼筋籠分段提前制作,孔口現場焊接,鋼筋接頭按規定錯開。b、為保證灌注樁的保護層厚度,采用鋼筋“耳朵”的方法。鋼筋“耳朵”焊在骨架主筋外側,間距2~4m。為確保鋼筋籠剛度,起吊不變形,要求每隔2m增設加強筋。c、制好的鋼筋骨架必須放在平整、干燥的場地上。存放時,每個加強筋與地面接觸處都墊上等高的方木,以免粘上泥土。成型骨架都要掛牌標識,避免吊裝時出錯。d、鋼筋籠加工完畢,報請監理驗收,合格后方可使用。鋼筋籠制作允許偏差見表9-5。②鋼筋籠吊放a、采用16T汽車吊車下放鋼筋籠。為了保證鋼筋籠起吊時不變形,采用兩點吊。起吊前在鋼筋籠內臨時加木桿,加強其剛度。在上下兩節鋼筋籠位于同一豎直線上在孔口進行焊接。b、下籠時由人工輔助對準孔位,保持鋼筋籠的垂直,輕放、慢放,避免碰撞孔壁,嚴禁高提猛放和強制下入。c、吊放鋼筋籠過程中,必須始終保持鋼筋籠軸線與樁軸線吻合,并保證樁頂標高符合設計要求。為防止砼灌注過程中鋼筋籠上浮,鋼筋籠最上端設定位筋,由測定的孔口標高來計算定位筋的長度,反復核對無誤后焊接定位。9)水下砼灌注清孔、下鋼筋籠后,立即灌注C25砼。為使砼有較好的和易性,水泥用量為不小于300kg/m3,砼的含砂率采用40%~50%,水灰比采用0.5~0.6。砼拌和物從拌和機卸出到進入導管時的坍落度為18cm~22cm,首批灌注的砼初凝時間不得早于灌注樁全部砼灌注完成時間,灌注應盡量縮短時間,連續作業。鋼筋籠制作允許偏差表9-5項次項目允許偏差(mm)檢驗方法1主筋間距±10尺量檢查2箍筋間距±203直徑±104長度±505主筋保護層±20①水下灌注砼施工順序(見圖9-25所示)首先安設導管,用16t吊車將導管(直徑不小于250mm)吊入孔內,位置應保持居中,導管下口與孔底保留30~50cm左右。導管在使用前及灌注4~6根樁后,要檢查導管及其接頭的密閉性,確保密封良好。灌注首批砼之前在漏斗中放入隔水塞,然后再放入首批砼。在確認儲存量備足后,即可剪斷鐵絲,借助砼重量排除導管內的水,使隔水塞留在孔底。灌注首批砼量應使導管埋入砼中深度不小于1.0m。首批砼灌注正常后,應連續不斷灌注,灌注過程中應用測錘測探砼面高度,推算導管下端埋入砼深度,并做好記錄,正確指導導管的提升和拆除。直至導管下端埋入砼的深度達到4m時,提升導管,然后再繼續灌注。在灌注安設安設導管及漏斗懸掛隔水塞或滑閥灌注首批砼灌注砼至樁頂上一定距離拔出護筒圖9-25水下灌注砼施工順序圖過程中應將井孔內溢出的泥漿引流至適當地點處理,防止污染環境。②水下灌注砼的技術要求a、首批砼灌注量應保證導管底口埋入砼中不小于1.0m,灌注過程中砼面應高于導管下口2.0m,每次拆除導管前其下端被埋入深度不大于6.0m。灌注必須連續,防止斷樁。b、隨孔內砼的上升,需逐節快速拆除導管,時間不宜超過15min。c、在灌注過程中,當導管內砼不滿,含有空氣時,后續的砼應徐徐灌入漏斗和導管,不得將砼整斗從上而下傾入管內,以免在管內形成高壓氣囊,擠出管節的橡膠密封墊。d、砼上層存在一層浮漿需要鑿除,為此樁身砼需超澆0.5~1m,達到強度后,將設計樁頂標高以上部分用風鎬鑿除。e、做好砼澆筑記錄。f、灌注過程要保護安設在鋼筋籠上監測元件。10)樁基檢測施工完成后,委托有資質的檢測單位對工程樁進行小應變測試及樁基總根數的5%~10%的大應變試驗,檢查單樁成樁效果。9.2.2樁頂冠梁施工鉆孔灌注樁上設置樁頂冠梁,將間隔樁連接為整體。冠梁鋼筋現場綁扎、組合鋼模現場灌注。將所有圍護樁用冠梁連成一體,冠梁采用1000×1000mm現場綁扎鋼筋現澆砼。冠梁施工工藝流程見圖9-26所示。9.2.3土方開挖(1)土方開挖分區在充分考慮土石方開挖效率和工程總工期要求的基礎上,明挖段組織一個土石方開挖作業隊。基坑采取縱向分段、豎向分層進行開挖,縱向24m左右一節段,豎向通過鋼支撐來分層。(2)開挖施工1)施工準備施工準備包括以下幾個方面:①所有材料、設備、運輸作業機械、水、電等必須進場到位;②臨時棄土地點必須落實,棄土線路暢通;③降排水系統正常運轉;④管線改移、支吊保護全部完成或落實好開挖過程中的加固保護措施。2)開挖本標段在土方開挖的總體安排上作如下考慮:自暗挖處向另一端開挖。根據臨時支撐的分布情況及反鏟挖掘機的性能,采用三臺反鏟挖掘機接力開挖的方法。如圖9-27所示。①自地面分級、分層放坡開挖至第一道鋼管支撐底部,土方開挖高度為2m,坡度1:1。②冠梁以下土體,每個臺階各設一臺反鏟挖掘機同時開挖,土方接力挖到運輸便道的自卸汽車上。③坑底挖土至自卸汽車的過程為:第一臺反鏟置于下部臺階,停機面高出基底設計標高4.1m,挖掘深度3.8m,基底0.3m厚土方由人工清底,挖土甩放在該層臺階后部,由中層臺階及反鏟接力;由于該臺階反鏟工作受基坑中層鋼管支撐制約,反鏟卸土工作凈高為4.7m。第二臺反鏟置于中部臺階,停機面高出基底設計標高8.8m,挖掘深度4.7m。第三臺反鏟置于上部,停機面為上層鋼管支撐管底,挖掘土深度5.0m。④土方開挖每層臺階的長度,根據機械開挖作業要求,控制在15m左右。⑤基坑中最后少量土方由吊斗垂直提升出土。樁頂土方開挖邊坡支護樁頂土方開挖邊坡支護清洗調直樁頂鋼筋測放線綁扎冠梁鋼筋拆模養護立模灌注砼商品砼運輸鋼筋下料鋼筋原材檢測圖9-26冠梁施工工藝流程圖⑥人工清底機械挖土作業的同時,為保證邊坡的穩定性,應配合人工對邊坡進行修整,為防止挖掘機作業時擾動基底原狀土,規定挖掘機挖土的標高控制在基底設計標高30cm以上,剩余的30cm厚土體人工清底。3)基坑排水排水水源主要是針對基坑內水源及外部環境(如降雨等)導致坑內積水而采取的措施。為保護基坑土石方開挖過程中的安全,應充分考慮基坑排水,基坑排水應貫穿基坑施工始終。在開挖基坑的四周,或在基坑中部設置排水明溝,在四角或每隔20~30m圖9-27土方分層開挖縱剖面圖設置一積水井,是地下水流匯集于積水井內,再用水泵將地下水排出基坑外,開挖過程中依據開挖深度及水流情況設置臨時排水溝和積水井,現場沿基坑圍護樁頂冠梁外側設截水溝,做排洪、防水設施,防止雨水、施工用水等侵入基坑。施工過程中必須保證排水順暢,并隨時將積水井中的水排出坑外。在布設排水溝、積水井及確定抽水設備時應留有20~30%的富余量,選用水泵類型時,一般取水泵的排水量為基坑涌水量的1.5~2倍。9.2.4內支撐體系施工(1)支撐體系明挖基坑開挖深度為17m左右,采用鉆孔灌注樁及樁間錨索作為基坑支護結構,樁頂設冠梁,樁間采用掛網噴射砼保持樁間土穩定。基坑內設三道(鄰近安定路站西北風道側設一道,距基坑底3.9m)3(5)-7φ5錨索支護(長分別為23m、25m、28m),層間距自上而下分別為5.0m、5.0m和3.9m。首層設置于樁頂冠梁下1.18m,次層位于結構頂板上方0.89m處,底層距基坑底3.9m。錨索處均設型鋼圍囹(見圖9-28)。圖9-28基坑支護橫斷面圖(2)錨桿施工工藝流程錨錨桿孔位測量放樣預制鋼圍囹并安裝錨桿桿體的組裝與安放鉆孔注漿張拉與鎖定下一循環施工準備漿液配制圖9-29錨桿施工工藝流程圖(3)錨桿施工工藝及方法1)施工準備

①材料

a、

預應力桿體材料宜選用鋼絞線、高強度鋼絲或高強螺紋鋼筋。當預應力值較小或錨桿長度小于20m時,預應力筋也可采用

II

級或

III

級鋼筋。

b、水泥漿體材料:水泥應

普通硅酸鹽水泥,必要時可采用抗硫酸鹽水泥,不得使用高鋁水泥。細骨料應選用粒徑小于2mm的中細砂。采用符合要求的水質,不得使用污水,不得使用PH值小于4的酸性水。

c

、塑料套管材料:應具有足夠的強度,保證其在加工和安裝過程中不致損壞,具有抗水性和化學穩定性,與水泥砂漿和防腐劑接觸無不良反應。

d

、隔離架應由鋼、塑料或其它桿體無害的材料制作,不得使用木質隔離架。

e

、防腐材料:在錨桿服務年限內,應保持其耐久性,在規定的工作溫度內或張拉過程中不開裂、變脆或成為流體,不得于相鄰材料發生不良反應,應保持其化學穩定性和防水性,不得對錨桿自由段的變形產生任何限制。

②作業條件

a

、在錨桿施工前,應根據設計要求、土層條件和環境條件,合理選擇施工設備、器具和工藝方法。

b、

根據設計要求和機器設備的規格、型號,平整出保證安全和足夠施工的場地。

c、施工前,要認真檢查原材料型號、品種、規格及錨桿各部件的質量,并檢查原材料和主要技術性能是否符合設計要求。

d

、工程錨桿施工前,宜取兩根錨桿進行鉆孔、注漿、張拉與鎖定的試驗性作業,考核施工工藝和施工設備的適應性。

2)操作工藝

①鉆孔a、

鉆孔前,根據設計要求和土層條件,定出孔位,做出標記。

b、

作業面場地要平坦、堅實、有排水溝,場地寬度大于4m。

c

、鉆機就位后,應保持平穩,導桿或立軸與鉆桿傾角一致,并在同一軸線上。

d

、鉆進用的鉆具,可采用地質部門使用的普通巖芯鉆探的鉆頭和管材系列。鉆孔設備可根據土層條件選擇專門錨桿鉆機或地質鉆機。

e、

根據土層條件可選擇巖芯鉆進,也可選擇無巖芯鉆進;為了配合跟管鉆進,應配備足夠數量的長度為0.5-1.0m的短套管。

f、

在鉆進過程中,應精心操作,精神集中,合理掌握鉆進參數,合理掌握鉆進速度,防止埋鉆、卡鉆等各種孔內事故。一旦發生孔內事故,應爭取一切時間盡快處理,并備齊必要的事故打撈工具。

g、

鉆孔完畢后,用清水把孔底沉渣沖洗干凈,直至孔口清水返出。

②錨桿桿體的組裝與安放

a

、按設計要求制作錨桿,為使錨桿處于鉆孔中心,應在錨桿桿件上安設定中架或隔離架(粗鋼筋桿體沿軸線方向每隔1.0-2.0m設置一個定中架,鋼絞線或鋼絲束每隔1.0-1.5m設置一個隔離架)。

b

、錨桿鋼筋或鋼絲平直、順直、除油除繡。桿體自由段應用塑料布或塑料管包扎,與錨固體連接處用鉛絲綁扎。

c、安放錨桿桿體時,應防止桿體扭曲、壓彎,注漿管宜隨錨桿一同放入孔內,管端距孔底為50-100mm,桿體放入角度與鉆孔傾角保持一致,安好后使桿體始終處于鉆孔中心。

d、

若發現孔壁坍塌,應重新透孔、清孔,直至能順利送入錨桿為止。

③注漿

a

、注漿材料應根據設計要求確定,一般宜選用水泥:砂=1:1-1:2,水灰比0.38-0.45的水泥砂漿或水灰比0.40-0.45的純水泥漿,必要時可加入一定量的外加劑或摻合料。

b

、漿液應攪拌均勻,過篩,隨攪隨用,漿液應在初凝前用完,注漿管路應經常保持暢通。

c

、常壓注漿采用砂漿泵將漿液經壓漿管輸送至孔底,再由孔底返出孔口,待孔口溢出漿液或排氣管停止排氣時,可停止注漿。

d

、漿液硬化后不能充滿錨固體時,應進行補漿,注漿量不得小于計算量,其充盈系數為1.1-1.3。

e

、注漿時,宜邊灌注邊拔出注漿管。但應注意管口應始終處于漿面以下,注漿時

應隨時活動注漿管,待漿液溢出孔口時全部拔出,

f

、拔出套管,拔管時應注意鋼筋有無被帶出的情況,否則應再壓進去直至不帶出為止,再繼續拔管。

g、

注漿完畢應將外露的鋼筋清洗干凈,并保護好。

④張拉與鎖定

a

、按設計和工藝要求安裝好腰梁,并保證各段平直,腰梁與擋墻之間的空隙要緊貼密實,并安裝好支承平臺。

b、錨桿張拉前至少先施加一級荷載(即1/10的錨拉力),使各部緊固伏貼和桿體完全平直,保證張拉數據準確。

c、

錨固體與臺座砼強度均大于15MPa時(或注漿后至少有7天的養護時間),方可進行張拉。

d、錨桿張拉至1.1-1.2設計軸向拉力值時Nt,土質為砂土時保持10min,為黏性土時保持15min,然后卸荷至鎖定荷載進行鎖定作業。

e

、錨桿鎖定工作,應采用符合技術要求的錨具。

f、錨桿鎖定后,若發現有明顯預應力損失時,應進行補償張拉。

④土層錨桿防腐

a

錨桿錨固段的防腐處理

a.1

一般腐蝕環境中的永久錨桿,其錨固段內桿體可采用水泥漿或砂漿封閉防腐,但桿體周圍必須有2.0CM厚的保護層。

a.2

嚴重腐蝕環境中的永久錨桿,其錨固段內桿體宜用紋管外套,管內孔隙用環氧樹脂水泥漿或水泥砂漿充填,套管周圍保護層厚度不得小于1.0cm。

a.3

臨時性錨桿錨固段桿體應采用水泥漿封閉防腐,桿體周圍保護層厚度不得小于1.0CM。

b

錨桿自由段的防腐處理

b.1

永久性錨桿自由段內桿體表面宜涂潤滑油或防腐漆,然后包裹塑料布,在塑料布面再涂潤滑油或防腐漆,最后裝入塑料套管中,形成雙層防腐。

b.2

臨時性錨桿的自由段桿體可采用涂潤滑油或防腐漆,再包裹塑料布等簡易防腐措施。

c

外露錨桿部分的防腐處理

c.1

永久性錨桿采用外露頭時,必須涂以瀝青等防腐材料,再采用混凝土密封,外露鋼板和錨具的保護層厚度不得小于2.5cm。

c.2

永久性錨桿采用盒具密封時,必須用潤滑油填充盒具的空隙。

c.3

臨時性錨桿的錨頭宜采用瀝青防腐。

3)質量標準。

①保證項目

a、

錨桿工程所用原材料、鋼材、水泥漿、水泥砂漿標號必須符合設計要求。

b、

錨固體的直徑、標高、深度和傾角必須符合設計要求。

c、

錨桿的組裝和安放必須符合《土層錨桿設計與施工規范》(CECS22:90)的要求。

d、

錨桿的張拉、鎖定和防銹處理必須符合設計和施工規范的要求。

e、

土層錨桿的試驗和監測必須符合設計和施工規范的規定。

②基本項目

a、水泥、砂漿及接駁器必須經過試驗,并符合設計和施工規范的要求,有合格的試驗資料。

b、在進行張拉和鎖定時,臺座的承壓面應平整,并與錨桿的軸線方向垂直。

c、進行基本試驗時,所施加最大試驗荷載(QMAX)不應超過鋼絲、鋼絞線、鋼筋強度標準值的0.8倍。

d、基本試驗所得的總彈性位移應超過自由段理論彈性伸長的80%,且小于自由段長度與1/2錨固段長度之和的理論彈性伸長。

③允許偏差

a、錨桿水平方向孔距誤差不應大于50mm,垂直方向孔距誤差不應大于100mm。

b、鉆孔底部的偏斜尺寸不應大于錨桿長度的3%。

c、錨桿孔深不應小于設計長度,也不宜大于設計長度的1%。

d、錨桿錨頭部分的防腐處理應符合設計要求。

4)施工注意事項

①避免工程質量通病

a、

根據設計要求和土層條件,認真編制施工組織設計,選擇合理的鉆進方法,認真操作,防止發生鉆孔坍塌、掉塊、涌砂和縮徑,保證錨桿順利安插和順利灌注。

b

、按設計要求正確組裝錨桿,正確綁扎,認真安插,確保錨桿安裝質量。

c

、按設計要求嚴格控制水泥漿水泥砂漿配合比,掌握攪拌質量,并使注漿設備和管路處于良好工作狀態。

d

、根據所用錨桿類型正確選用錨具,并正確安裝臺座和張拉設備,保證試驗數據準確可靠。

主要安全技術措施

a

、施工前應認真進行技術交底,施工中應明確分工,統一指揮。

b、

各種設備應處于完好狀態。

c

、張拉設備應牢靠,試驗時應采取防范措施,防止夾具飛出傷人。

d

、注漿管路應暢通,防止塞泵、塞管。

e

、機械設備的運轉部位應有安全防護裝置。

f

、電器設備應設接地、接零,并由持證人員安裝操作,電纜、電線必須架空。

g

、施工人員進入現場應戴安全帽,操作人員應精神集中,遵守有關安全規程。

h

、錨桿鉆機應安設安全可靠的反力裝置。

i

、在有地下承壓水地層鉆進,孔口必須設置可靠的防噴裝置,一旦發生漏水涌砂時能及時封住孔口。

j、錨桿各條鋼筋的連接要牢靠,嚴防在張拉時發生脫扣現象。

產品保護

a

、施工時,應注意保護定位標準樁,軸線引樁,水準樁,防止碰撞位移。

b

、夜間施工時,應合理安排施工順序,有足夠的照明設施,防止配合比不準確。

c

、錨桿的非錨固段及錨頭部分要及時作防腐處理,永久性錨桿必須進行雙層防腐,臨時性錨桿可采用簡單防腐。9.2.5主體結構施工9.2.5.1主體結構施工節段劃分主體結構長度為60.780m,以斷面變化位置劃分施工節段,明挖斷面劃分為2段施工。9.2.5.2主體結構施工流程明挖主體結構施工工藝流程分別示于圖9-30。9.2.5.3各分步結構施工方法及施工要求(1)基底檢查及處理1)基底素砼墊層施工前,人工清除基底20~30cm厚保護層。2)檢查基底地質情況、土質與承載力是否與設計相符,如承載力不足可采用基底換填等措施。3)基底超挖在30cm以內時,可用原狀土回填壓實,密實度不得低于原狀土,或用與墊層同級砼回填,或用礫石、砂、碎石回填壓實,壓實機械采用蛙式打夯機。(2)素砼墊層施工1)清除軟土、泥漿及浮碴。2)素砼墊層采用分段施工,在主體結構施工節段長度兩端加200mm。施工準備施工準備基底處理墊層施工、養護底板及側墻防水底板及側墻鋼筋綁扎底板砼澆筑、養護側墻鋼筋綁扎側墻、頂板腳手架、模板安裝頂板鋼筋綁扎頂板防水層、保護層及養護覆土回填側墻、頂板砼澆注、養護圖9-30明挖主體結構施工工藝流程3)當坑內有水時,采取如下措施。①在坑內做排水溝、集水井抽干水;②如坑底滲水較大,且有一定的動水壓力時,應采取抽排水措施,并在減壓的情況下鋪基底墊層和澆筑封底混凝土;③當底板混凝土強度達到70%以上后,方可停止抽水,采用特殊措施封閉集水井;④有圍護結構和降低地下水位的深基坑封底后,不應立即停止降水,應等整個結構施工完畢后方可停止降水,如需提前停止降水時,封底混凝土與圍護結構間應有足夠的強度和承受力來抵坑底板的上浮,以保證混凝土不致破壞。(3)防水層防水層施工方法詳見“結構防水”章節。(4)底板1)墊層砼達到一定強度后方可施工底板;2)澆筑砼必須做好標高控制樁,并保護好測量控制樁點;3)及時對底板砼進行養護。(5)側墻1)為保證砼外觀質量,側墻采用組合大模板施工。見圖9-31。2)必須對支護結構的接縫及墻面滲漏按設計要求進行處理。無設計要求時可按下列辦法處理。①僅少量滲漏水可用防水砂漿抹面;②有明顯漏水點時,應用注漿堵漏進行封堵;圖9-31側墻模板示意圖③特別嚴重滲漏水現象須由專業防水隊伍處理后,才能進行內襯混凝土施工。3)側墻內模及支架應有足夠的強度、剛度和側向穩定性,以防止局部發生“走模”或變形。4)擋頭模板應根據施工縫、變形縫所采用的止水材料進行設置,并注意穩固、可靠、不變形、不漏漿。5)立內模之前,應對防水層、鋼筋及預埋件工程進行檢查,合格后辦理隱蔽工程驗收,進行下一道工序施工。6)一次立模澆搗高度不宜超過3m,否則應采取開“門子板”措施,以利混凝土的澆筑和振搗。(6)頂板1)嚴格按照設計規定設置頂板變形縫;2)頂板的模板支架采用滿堂紅支架;3)頂板上、下兩面預埋件的設置、預留孔洞的位置,必須經監理檢查驗收無誤后,方可澆筑頂板混凝土。4)為保證下部建筑限界、沉降后凈空仍能滿足要求,頂板底標高應考慮支架、搭板沉降及施工誤差;5)澆筑混凝土必須作好標高控制樁,并嚴格按有關技術規范的要求執行;6)跨度在8m以上的結構,必須在混凝土強度達到100%時方可拆模,不得過早拆模,以防發生下垂、開裂等現象;7)頂板混凝土終凝前應對頂面混凝土壓實、收漿、抹光、終凝后及時養生,養護時間不少于14d;8)頂板混凝土未達到設計強度前不得堆放設備、材料等;9)養護期結束后立即施作頂板防水層和保護層,采用砂漿或混凝土作保護時進行養護。9.2.6基坑回填明挖段基坑的回填土方約為10157m3,因為暗挖滯后于明挖主體結構施工,所以擬將其暗挖土方場內調運用于基坑回填。明挖結構頂板100%上強度以后,方可進行基坑回填,基坑回填采用推土機推土,人工配合機械分層對稱夯實。(1)填料要求1)碎石類土,砂土可用于表層下的填料。2)含水量符合壓實要求的粘性土。3)碎塊、草皮、垃圾、含有雜質的有機質土、淤泥質土不能用于回填。(2)頂板防水保護層強度達到設計要求后,開始回填基坑。結構頂板以上不少于0.5m厚度內必須采用粘土回填,其余部分回填料除淤泥、粉砂、雜土、有機質含量大于8%的腐植土,過濕土和大于20cm石塊外,均可回填。(3)各類回填土使用前,應分別取樣測定其最大干容重和最佳含水量,并做壓實試驗,確定填料含水量控制范圍、鋪土厚度和壓實度等參數。回填應在最佳含水量時填筑。若采用不同類土回填時,應按土類有規則時分層鋪填,將透水性大的土層放在透水性較小的土層之下,不得混填。邊坡不得用透水性較小的土封閉,以利水分排除和基土穩定,防止填方內形成水囊和產生滑坡。(4)基坑回填應分層攤平夯實;回填標高不一致時,應從低處逐層填壓;基坑分段回填接茬處,已填土坡應挖臺階,其寬不小于1m,高度不大于0.5m。(5)回填時機械或機具不得碰撞防水保護層,結構頂板50cm范圍內以及管線周圍應采用人工使用小型機具夯填,夯與夯之間重疊不小于1/3夯底寬度。采用機械壓碾時,宜薄填、慢行、先輕后重、反復壓碾,壓碾時的搭接寬度不小于20cm。(6)對有密實度要求的填方,回填碾壓過程中,應取樣檢查回填密實度。基坑填土每層按100~500m2取樣一組,基槽和管線回填每20~50m2取樣一組。密實度應滿足如下要求:1)在車行道范圍內,必須符合相應道路路基密實度標準。2)在車行道范圍外,必須符合過渡式道路面層的土路基密實度標準。9.3特殊地段施工技術措施9.3.1聯絡線左線與熊貓環島站~安定路區間交叉處施工(1)兩條線的關系交叉點中心里程K9+242.507,聯絡線左線在下,區間在上,兩隧道的豎向凈距僅有1.0m。(2)施工順序施工時應從3#豎井先行開挖位于下層的聯絡線隧道,待施做完成該段二襯后,再從1#豎井橫通道處施工區間隧道。(3)主要施工方法1)聯絡線施工方法聯絡線開挖時,在拱部范圍內,采用注漿加固地層,注漿方法采用超前小導管注漿,注漿加固范圍在縱向距離10m范圍內,橫斷面范圍內注漿范圍超出區間隧道輪廓線10m。注漿管采用風鉆直接將φ42鋼管頂入土層。注漿漿液在中粗砂層用水泥—水玻璃雙液漿;粉土層中注水泥漿液。在注漿漿液中摻加適量膨脹劑,注漿壓力控制在

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