城陵矶南岸竖井施工技术总结.doc

【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流城陵矶南岸竖井施工技术总结.精品文档.南岸竖井施工技术总结城陵矶长江穿越隧道位于城陵矶下游约4km处，北岸为湖北省监利县白螺镇朱田王村，南岸为湖南省岳阳市云溪区松阳湖农场。北岸竖井（4m）深67.5m，南岸竖井（7.5m）深35.5m，区间隧道下穿长江连接两岸竖井，江北段1045m拟采用矿山法施工，江南段1711.379m拟采用盾构法施工。两竖井间区间长2756.379m，南岸盲洞长7m。穿越断面设于直线段上，隧道纵坡为单面V形，由3到25，变坡点处设竖曲线，曲线半径为5000m，长度22m；隧道埋深在28m60m之间。矿山法施工段与盾构法施工段分界里程为ZK1+045。一、 工程地质条件南岸竖井位于湖南省岳阳市云溪区松阳湖杨树岗村四组，距南岸干堤约80m。南岸竖井至长江岸边距离370m，竖井深35.5m，穿过覆盖层厚度约21.5m，基岩层厚约14.2m，从上至下依次为粉质粘土、粉土、细砂、卵石、砾砂、全风化微风化带岩体。各类地层的性状如下：1粉质粘土：厚度约9.9m，以可塑状为主，局部呈软塑状，属微弱透水层。2粉土夹细砂层：厚度约9.85m，粉土中夹较多薄层细砂，松散状，局部稍密状，属弱透水层。3细砂：以松散状为主，局部稍密状，厚度约0.5m，富含地下水，并具承压性，中等透水层。4卵石、砾砂：厚度约1.25m，松散，中等透水。细砂层及卵石、砾砂富含地下水，与长江水联系密切，并具有承压性，在一般洪水位30.0m时，承压水头达11.4m。5全、强风化带岩体：厚度约14.2m，岩石风化强烈，岩质呈疏松至半疏松状，裂隙发育，岩体破碎，透水性强。岩体基本质量级别为V级。覆盖层上部粉质粘土为良好的相对隔水层，其底板高程18.0m左右，下部砂性土为含水层，呈水平分布。长江一般洪水位为30.0m时，其水头高于隔水层底板高程，使含水层具有承压性。承压水头位12左右；长江最高洪水位为34.0m时，车工、承压水头为16m左右。二、 沉井设计南岸竖井断面形状为圆形，地面高程为28m，净直径7.5m，总深度为35.5m，按施工工艺分为沉井施工段和矿山法施工段。沉井段设计深度为23.50m，矿山法段设计深度为12m。沉井段井壁结构主要为800mm厚的C30、S10钢筋砼，矿山法施工段井壁结构主要为250mm厚C20湿喷砼+400mm厚C30、S10钢筋砼。在沉井井口设有圆形防洪段，为沉井封底后施作。结构为350mm厚的C30、S10钢筋砼，高度为6.6m，井内净空为8.4m。竖井支护数参数项目沉井断面矿山断面套井井壁沉井井壁施工支护模筑衬砌南岸竖井1000mm厚钢筋砼C30、S10钢筋砼800mm厚C20湿喷砼250mm厚，锚、网、钢架支护C30砼厚钢筋混凝土S10400mm厚南岸竖井结构剖面图三、 工程重点、难点（1）竖井施工时穿越第四系冲湖积覆盖层，其富含水和甲烷，且南岸竖井距防洪干堤坡脚仅80m，长江防水委员会要求竖井施工必须安排在枯水季节(11月至次年4月)进行，确保竖井施工安全和按期完工时本工程重点。（2）在竖井施工过程中，控制竖井的中线和标高是本工程的重点。（3）施工中防止涌砂、冒泥、防止突沉和涌水，是本工程的难点。（4）为防止岩层中有害气体的危害，在竖井施工过程中应加强气体的动态监测，改善通风条件，注意施工安全。（5）在含水量大的情况下进行注浆，确保注浆效果是其重点。（6）本严格控制竖井周围地层沉降，确保南岸干堤和防洪安全是本工程的重点和难点。四、 沉井施工方案根据地质情况和设计方案，竖井穿过覆盖层沉井段采用不排水下沉。用高压水枪掘进，压气排碴，另外配备抓斗作为辅助施工，靠沉井自重下沉；利用预先做好的套井，来防止和纠正沉井的偏斜；沉井壁后环形空间灌注200mm触变泥浆，减少侧面阻力。嵌入基岩2M后，水下浇注C25混凝土进行封底，待封底混凝土达设计强度后，抽排井内水，用细骨料膨胀混凝土换填沉井背后触变泥浆。分项工程施工进度计划表序号项目参数施工时间备注1套井施工高4.5m12月15日1月5日明挖施工2竖井施工沉井施工高21.0 m1月8日3月25日79（天）第一节沉井施工高4.5m1月8日1月28日20（天）第二节沉井施工高4.5m1月28日2月9日13（天）第三节沉井施工高4.5m2月9日2月25日17（天）第四节沉井施工高5.0m2月25日3月16日20（天）第五节沉井施工高2.5m3月16日3月25日9（天）沉井封底3月26日4月11日17（天）套井加高及套竖井间砼浇注4月11日4月22日12（天）井壁注浆加固4月23日5月12日20（天）沉井底部注浆5月13日6月 日矿山法施工月 日 月 日3盲洞和盾构出洞月 日 月 日沉井施工工艺包括施工准备工作、制作套井、砌筑井壁、破土排碴、沉井下沉、封底固井等主要工艺；其中砌筑井壁和破土排碴与沉井下沉过程同时进行。沉井施工流程见图4-1。测量放线套井施作、下沉至设计标高铺设砂层和垫木沉井施作沉井下沉至设计标高壁后注浆沉井底部注浆加固土体开挖基坑套井和竖井之间空隙用砼充填浇注封底砼场地平整破除封底砼，快速施工壁座置换壁后泥浆进入矿山法施工沉井施工流程图五、 套井施工套井施工原设计为利用自重下沉方式接长，由于在开挖到5m以内地下水不大，利用抽水机可抽干，因此套井一次开挖到底浇筑形成。套井设计深度4.5 m，内径 9.2 m，井壁厚度 100 cm。井口承台外径 19.0 m。六、 沉井施工序号高度（m）施工时间（d）下沉速度（m/d）说明第1节4.521 0.36包括钢筋帮扎、立模、砼浇注第2节4.513 0.42包括钢筋帮扎、立模、砼浇注第3节4.5170.27包括钢筋帮扎、立模、砼浇注第4节5.0200.25包括钢筋帮扎、立模、砼浇注第5节2.59接高至地面，停止下沉合计21.0800.261、 沉井施工过程 第一节沉井施工1月8日1月13日帮扎钢筋，1月13日1月14立沉井内模，1月15日1月16砼浇注，1月17日1月22砼养护；1月23日1月28日沉井下沉施工。下沉记录如下：1月23日，下沉0.5m；1月24日，下沉0.4m；1月25日，下沉0.4m；1月26日，下沉0.5m；1月27日，下沉0.4m；1月28日，下沉0.6m；合计下沉：2.8m。（下沉6天） 第二节沉井施工1月28日1月30日帮扎钢筋、安装模板， 1月31日砼浇注，2月1日2月5砼养护；2月6日2月9日沉井下沉施工。下沉记录如下：2月6日，下沉0.8m；2月7日，下沉0.4m；2月8日，下沉1.0m；2月9日，下沉1.5m；合计下沉：3.7m。（下沉4天） 第三节沉井施工2月9日2月17日帮扎钢筋、安装模板，2月18日2月18日砼浇注，2月18日2月20砼拆模及养护；2月21日2月25日沉井下沉施工。下沉记录如下：2月21日，下沉0.7m；2月22日，下沉1.4m；2月23日，下沉1.2m；2月24日，下沉0.5m；2月25日，下沉1.4m；合计下沉：5.2m。（下沉5天）第四节沉井施工2月26日3月2日帮扎钢筋、安装模板，3月3日3月4日砼浇注，3月4日3月6砼拆模及养护；3月7日3月15日沉井下沉施工。下沉记录如下：3月7日，下沉0.6m；3月8日，下沉0.4m；3月9日，下沉0.5m；3月10日，下沉0.5m；3月11日，下沉1.0m；3月12日，下沉0.3m；3月13日，下沉0.2m；3月14日，下沉0.4m；3月15日，下沉0.4m；合计下沉：4.3m。（下沉9天）由于采用潜水泵抽排水下沉，3月16日3：00左右井底出现管用（涌水、涌砂），造成套井倾斜、下沉，套井倾斜高差达87cm，竖井并未发生倾斜。 第五节沉井施工3月16日3月20日帮扎钢筋、安装模板，3月21日砼浇注，3月22日2月25砼拆模及养护；3月24日沉井下沉0.2m。合计下沉：0.2m。2、 井壁后触变泥浆沉井是利用井壁自重来克服来自刃脚下部的支承力和井壁外侧与土体接触的摩擦阻力，沉井触变泥浆是减少摩擦阻力，加快沉井下沉速度的工作介质，其主要性能指标应达到：黏度100秒，失水量4g/min ，泥皮厚4mm ，静切力200kg/cm2 ，含砂量4% ，触变泥浆由膨润土、水和化学处理剂混合而成；泥浆采用泥浆泵通过预埋在井壁内的垂直PVC压浆管压入，使井壁泥浆槽内充满触变泥浆，厚度20mm，其液面接近于自然地面，为了防止漏浆，在刃脚台阶上钉一层2mm厚的橡胶；南岸沉井设计外径9.1m，内径7.5m，蓖厚0.8m，自重大于井壁接触摩擦力与刃脚支承力之和，下沉速度较快，所以没有灌注触变泥浆辅助沉井下沉。根据地质勘察报告资料：沉井外地层自上至下依次为粉质黏土层、粉土层、细砂层、卵石层，各地层物理力学性能指标如下表：各地层的物理力学指标值附表土的名称含水率干密度孔隙比塑性指数液性指数抗剪强度压缩系数压缩模量承载力标准值WdeIpILCav1-2Es1-2fk%g/cm3KPa度Mpa-1MpaKPa粘土36.846.71.30.9015.00.409.0190.306.2110粉质粘土33.937.21.30.8510.00.4015.0170.209.5120粉土23250.707.00.1512.0160.1512.5120细砂20221.60.600240.1014.5130卵石0281804月2930井壁后触变泥浆换填七、 井壁后封堵承压水注浆1、 井壁置换注浆设计井壁注浆孔位于地层承压水位置，为封堵承压水防止长江水位产生井壁外管涌而设计。共设计三排注浆孔，分别位于标高 21.3m， 18.8m， 16.3 m。三排排拒2.5m，在井桶上水平分布，每排布置 9 个孔，开孔间距 2.5 m，成梅花形布置。注浆孔深度 6.0m,。采用水灰比为0.8：11：1单液水泥浆封堵地下承压水。2、注浆工艺流程测量放线钻孔、清孔安设注浆管注水试验注浆浆液制作补注浆封堵注浆孔检查注浆效果进行下一循环否好壁后注浆工艺流程图3、注浆施工南岸竖井壁后封堵承压水注浆统计表序号孔编号注浆量（m3）注浆压（MPa）备注11-13.750.8套井下沉较多、地层空隙大、注浆压力小、且地面冒浆严重、隆起、开裂，多次间歇、往返注浆，压力逐步上升达到设计值。21-24.00.631-35.250.641-44.250.751-51.50.7561-66.250.671-70串浆81-8150.991-95.250.80102-111.250.75112-29.50.65122-311.50.9132-423.751.0142-57.00.75152-68.750.8162-7100.95172-813.250.8182-920.9193-150.85203-26.50.9213-38.750.80223-47.750.75233-511.250.85243-63.751.0253-77.50.70263-813.250.85273-99.751.0合计215.75八、 封底注浆1、注浆设计2、材料试验3、工艺流程九、 矿山法施工十、 其它