zx大连地铁单拱双柱三层暗挖车站施工方案.doc
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1、【精品文档】如有侵权,请联系网站删除,仅供学习与交流zx大连地铁单拱双柱三层暗挖车站施工方案.精品文档.大连市地铁一期工程西安路车站主体结构专项施工方案二0一0年九月五日第一章 编制依据1.1编制依据一、大连市地铁一期工程103标段工程施工设计图纸及招标文件。二、大连地铁一号线西安路岩土工程详细勘察阶段报告。三、业主在招标文件中明示的规范、标准及文件。四、现场踏勘及调查所得的相关资料。五、国家、行业、大连市有关建筑施工和施工质量、施工安全、文明施工等方面的规范、规程、规则、标准等文件。六、我单位现有的技术水平、施工管理水平和机械设备配备能力。七、我单位多年从事铁路、公路、水利、地铁工程、城市轨
2、道交通工程及市政工程的施工经验。1.2编制原则(1) 严格执行国家及大连市政府所制订的法律、法规和各项管理条例,并做到模范守法,文明施工。(2) 针对城市中心区施工的特点,科学安排 、合理组织、严格管理、精心施工,以减少对周围环境及居民正常生活的影响。(3) 以成熟的施工技术及先进的设备和施工工艺,确保施工安全和工程质量,按期为业主提供一个优质的工程产品。(4) 以切实有效的技术措施和先进工艺,防止坍塌,控制地面沉陷,确保建(构)筑物及地下管线等不受损坏,维持正常使用功能。(5) 据现场的实际施工条件,优化施工安排,均衡生产,保证工期。第二章 工程概况2.1工程位置及范围西安路站基本呈南北向设
3、置。车站埋深约6.7-11米,车站总长242.35米,标准段宽23.3米,地下三层。车站北侧为西安路主要商业区,有麦凯乐、家乐福等商业楼,南侧为解放广场,东侧为科技广场、西安路公寓、四十八中,西侧为长乐小区及亿达新建公寓。地理位置见下图。西安路站为主体单拱双柱三层结构形式暗挖车站,结构标准段宽23.6米,最大断面宽26.5米,共设置5个出入口(其中4号出入口为远期预留出入口)及4座风亭。1号出入口位于西安路东侧,民政街与永平街中段移动公司营业厅门前;2号出入口位于西安路与黄河路交叉口东北角锦辉商城西门前;3号出入口、2号B高风亭位于西安路与黄河路交叉口西北角,麦凯乐商城南门前;4号出入口位于号
4、西安路与黄河路交叉口西南角,长乐小区东北角,5号出入口、1号B高风亭、1号低风亭位于五一路与黄河路交叉口西北角,2号低风亭西安路与黄河路交叉口东南角黄河路南侧。车站建筑总面积为25424m2。车站埋深约35.5-38.1m,覆土厚度约为6.7-11m,站台中心里程绝对高程为-12.94m、-21.04m。车站地面道路宽度为36m。西安路车辆流量大,人行道混行,地面有一有轨电车。2.2车站设计概况2.2.1车站主体结构西安路站为主体单拱双柱三层结构形式暗挖车站,结构标准段宽23.6米,最大断面宽26.5米,有效站台宽度为14m,长度为118m,车站采用暗挖法施工,复合式衬砌结构。车站标准断面见下
5、图。初期支护以锚杆、钢筋网、湿喷混凝土、格栅拱架等为主要手段,超前支护以超前小导管为主。二次衬砌采用C40防水钢筋混凝土,施工时采用台车模注现浇。商品混凝土的输送采用机械泵送。支护结构采用复合式支护结构型式,支护参数见下表。项目材料及规格结构尺寸初期支护拱部超前小导管423.5,L=3.5m(软石段双排设置)纵间距:两榀支撑环间距0.3m侧墙锚杆25中空锚杆,L=4m。间距1.01.5m钢筋网8,150150mm拱墙铺设喷射混凝土C25网喷混凝土拱部0.35m,边墙0.25m格栅钢支撑28、25、14、8钢筋纵间距0.5m二衬C40防水钢筋混凝土0.75m(仰拱0.9)车站主体结构支护参数表2
6、.2.2车站附属结构1、风道结构风道拱部设置42超前小导管,初期支护采用格栅钢架与网喷混凝土联合支护,边墙锚杆长度3.5m,喷层厚300mm,钢筋网为8单层钢筋网,网格间距150mm,格栅钢架纵向间距750mm。2、出入口结构 出入口初期支护采用格栅钢架与网喷混凝土联合支护,喷层厚250300mm,格栅钢架纵向间距750mm,钢筋网为8单层钢筋网,网格间距150mm。出入口明挖断维护桩采用10002000人工挖孔灌注桩。3、结构防水遵循“以防为主、刚柔结合、多道防线、因地制宜、综合治理”的原则,确立钢筋混凝土结构自防水体系,以结构自防水为根本,施工缝(包括后浇带)、变形缝、穿墙管、接地极等细部
7、构造的防水为重点,初衬与二衬之间设置夹层防水层:一层300g/m2的无纺布衬垫和2mm厚ECB防水卷材。地下车站及机电设备集中区段的防水等级为一级,采用抗渗标号P10的补偿收缩防水混凝土进行结构自防水;地下车站的风道防水等级为二级,采用抗渗标号P8补偿收缩防水混凝土进行结构自防水。4、主要工程数量序号项目名称单位数量1土石方开挖m3221757.192喷射混凝土m315554.053钢筋t10377.844混凝土m358882.046车站主要工程数量表2.3工程地质与水文地质概况2.3.1气候特征大连地区属于北温带季风气候区,并具有海洋影响的特点,本区属暖温带大陆性季风半岛气候区,雨量集中,冬
8、季寒冷,夏季炎热,八月最热,一月最冷。铁路工程气候分区为寒冷地区。主要气象要素如下:历年极端最高气温: 35.3C历年极端最低气温: -21.1C累年平均气温: 10.2C累年平均降水量: 658.7mm累年最大积雪深度: 37cm累年平均相对湿度: 65累年平均雷暴日数: 20.3日(最多30天,最少11天)全年平均风速: 5.2m/s 30年一遇最大风速及其风向: 31.0m/s N本气象资料统计范围为1951年1980年,由于近年来全球气候的变化,大连地区的气候也有所变化。大连市土壤最大冻结深度为0.93m。2.3.2地形地貌西安路站地貌为马栏河阶地,表覆第四系全新统填土层。现为街道商业
9、区,周边建筑物密集,管线、管道众多。2.3.3地层岩性本车站范围表覆第四系全新统填土层,其下为第四系全新统冲洪积卵石,下付震旦系五行山群长子岭子组强-中等风化碎裂岩和钙质板岩,碎裂岩母体为钙质板岩,该段断裂、断层发育,岩石挤压破碎严重,节理裂隙发育-极发育,地层自上而下依次描述如下:第四系全新统人工堆积层(Q4ml)1素填土:灰色,褐黄色,以粘性土为主,混10-30%左右石灰岩碎石,局部含少量建筑及生活垃圾,稍湿-湿,松散-稍密状态,路面孔顶部有40cm左右的沥青砼。第四系冲洪积层(Q4al+pl)6卵石:灰黄色,石英岩卵石、辉绿岩卵石占70%左右,粒径20-150mm不等,60-150mm占
10、50%以上,混20%漂石。呈亚圆形,砂砾石充填粒间孔隙,稍密-中密状态。该土层分布于场区春柳河、马栏河。层厚610m。震旦系长岭子组钙质板岩(Zwhc)长岭子组下部为黄色、灰色板岩夹钙质板岩及薄层绢云母大理岩。上部为板岩夹黄色薄层泥灰岩。受变质影响轻微,局部夹薄层粘土质粉晶灰岩。5 全风化钙质板岩:黄褐色,散体结构,岩体风化节理裂隙极发育,岩芯呈碎屑状、土状。岩体极破碎,岩体基本质量等级V级。6 强风化钙质板岩:黄褐色,碎裂结构,板状构造,岩体风化节理裂隙发育,岩芯呈碎片状、片状。岩体破碎,岩体基本质量等级V级。7 中风化钙质板岩:灰褐色,层状结构,板状结构,岩体较完整,岩芯呈块状、柱状。岩体
11、较完整,岩体基本质量等级级。2.3.4洞身围岩根据隧道结构位置图及线路纵断面,本拟建区间隧道洞身处于地下水水位以下,本区间隧道拱顶、边墙与底板经过的围岩级别见下表。里程地质概况地层主要特征地下水状态围岩级别DK11+484.601至DK11+617.101拱顶:第四系全新统冲洪积粉质粘土、软石。边墙:全-中等风化钙质板岩。隧底:全-中等风化钙质板岩。节理裂隙较发育,岩体较破碎。水量中等-丰富级围岩DK11+617.101至DK11+678.351拱顶:中风化辉绿岩。边墙:中风化辉绿岩。隧底:中风化辉绿岩。节理裂隙较发育,岩体较破碎。水量中等级围岩DK11+678.351至DK11+810.70
12、1拱顶:冲击软石层。边墙:全-中等风化钙质板岩。隧底:全-中等风化钙质板岩。节理裂隙较发育,岩体较破碎。水量中等-丰富级围岩西安路站右线隧道洞身经过地段的围岩级别2.3.5地质构造与地震本场地无液化土层,无软弱土层,故无砂土液化及软土震陷的不利影响。2.3.6水文地质条件大连市的气候属温带季风气候,并具有海洋影响的特点。冬季气温较低,降水少。夏季气温较高,降雨集中,较多。气候和降雨量随冬、夏季风的转换而变化。每年5-9月为雨季。本站地下水类型主要是第四系孔隙水和基岩裂隙水、岩溶水两种,前者主要赋存于第四纪地层的孔隙中和基岩裂隙中,后者主要赋存于隐伏灰岩的溶洞、容隙之中。本车站范围内地下水类型主
13、要为孔隙水和基岩裂隙水。孔隙水主要赋存于素填土层、卵石层中,水量丰富。基岩裂隙水主要赋存于强-中风化岩层中,略具承压性,水量丰富。地下水位埋深为3m左右。各岩土层渗透系数见下表:时代成因地层编号岩土名称渗透系数m/dQ4ml1素填土1.0-5.0Q4al+pl6卵石30.0-50.0Zwhc6强风化钙质板岩1.5-3.0Zwhc7中风化钙质板岩1.0-5.0各岩土层渗透系数表由于地层的渗透性差异,基岩中的水略具承压性,基岩裂隙发育,孔隙水与裂隙水局部具连通性。岩石富水性和透水性与节理裂隙发育情况关系紧密,节理裂隙发育的不均匀性导致其富水性和透水性也不均匀。经取水样进行室内间分析,综合判定:地下
14、水化学侵蚀类型为硫酸盐侵蚀、酸性侵蚀,环境作用等级为H1。地下水总矿化度为6681490mg/l,为淡水。地下水对混凝土结构无腐蚀性;对钢筋混凝土结构中钢筋具弱腐蚀性;对钢结构具中等腐蚀性。2.3.7不良地质现象本场地普遍分布有全风化、强风化层,天然状态下物理力学性质较好,但该层土水理性质差,浸水易崩解,饱和状态下受扰动后,易软化变形,强度、承载力骤减,施工应予以足够的重视。2.3.8地质评价场地范围内未发现影响场地稳定的活动断裂,场地内局部地段存在岩溶、采空区,天然状态下不存在滑坡、泥石流、液化土层、地面沉降等其他不良地质作用,故场地在地质上是稳定的。本场地普遍分布有素填土、杂填土,土质不均
15、,局部夹有碎石、块石,属较不稳定土体,易造成局部坍塌。场地内全风化以及强风化状态下的钙质板岩、辉绿岩及碎裂岩在应力作用下局部风化呈土状以及碎片状、碎块状,土质不均,饱和状态下受扰动后,极易软化变形,强度、承载力骤减。2.4 工程特点、重点分析及对策2.4.1西安路站工程特征(1) 断面跨度大,最大开挖断面宽26.5m,高27.8m的单拱双柱地下三层结构。(2) 安排2个临时竖井、1个盾构吊出井以及一个斜井进入车站施工,工作面多,工序复杂;(3)地处繁华街道,地面交通流量大,特别是有一双线有轨电车,受地面动荷载影响较大;(4) 车站范围内地质构造复杂,围岩破碎,地下水具有承压性。2.4.2西安路
16、站工程重、难点及相应对策(1)工程施工工序繁多,任务重,工期紧,如何组织施工计划,保证工期是工程之重点。(2)工程主体断面大,地面荷载大,确定正确施工方案,保证施工安全是工程之难点。(3)围岩破碎,遇水易软化,车站周边建筑密集,控制基础沉降,保证车站周边建筑安全及有轨电车正常运行也是工程之难点。2.4.2.1工期紧、任务重1、原因分析:西安路站全长242.35m,车站跨度大、埋深浅,车站隧道下穿西安路施工风险大,再加上场地提供、管线迁移等原因,实际可供车站施工利用的时间仅为655日历天,远远少于合同工期900天,工期压力很大,施工时须投入足够的人员及设备,多个工作面同时展开,进行合理施工组织安
17、排、资源调配、做好工序衔接,减少人员、设备的窝工,防止不必要的资源浪费,保持高效运行是贯穿整个施工期的重点。2、主要对策:为了更快更好地完成西安路车站施工生产任务,满足施工工期需要,通过专家组及设计院的多次讨论研究决定,共设置4个施工区域:盾构吊出井区域、1#、2#临时施工竖井区域及斜坡道区域。同时,优化施工方案,组织施工,紧抓工序循环时间也是保证工期的关键。在保证工程质量、安全的同时,尽可能的加快施工进度,保证工期。2.4.2.2大跨度、大断面的开挖1、原因分析:车站开挖断面最大为673m2。施工过程中采用何种施工方案以及如何组织施工顺序,控制开挖断面变形量在允许范围内,保证车站在施工过程中
18、地面及附近建筑物的安全,是本站主要的重难点之首。2、主要对策:通过专家组及设计院的多次讨论研究和方案比选,决定采用洞桩法施工车站主体,先通过1#竖井及斜坡道开挖上导洞(即车站主体拱部中洞),2#竖井及盾构井开挖下导洞(即车站主体底部),上下导洞错开32m,然后施作地梁、孔桩及中部拱顶,使其大拱变为连拱,减小整体跨度受力,保证整体稳定性,再开挖支护拱部两侧及下部土石方,再顺做法施工主体结构。2.4.2.3地面及附近建筑物沉降控制1、原因分析:西安路站为大断面暗挖车站,地面建筑物离车站距离近,站内土体开挖深度高达到27米;且覆土厚度较薄,仅6.7m11m,地面交通量大,且存在有轨电车通行,增加动载
19、对结构的影响,再加上围岩复杂多样,控制地面及附近建筑的位移变形成为本车站施工的重中之重,我们已经按照设计院出来的监控方案布点监控,确保工程顺利。车站地面两侧建筑物林立,盾构井东接科技广场,西邻长乐小区,北靠锦辉商城;1、2#竖井东接西安路公寓,西邻长乐小区;斜坡道北靠西安路公寓,南邻四十八中学教学楼。施工地段地下管线密集,沿车站方向的黄河路上车流量较大,有202路有轨电车通过。黄河路上有公交车站点:101、522、534、705、708、715路公交站点。车站主体范围内黄河路地下管线众多,主要的管线有污水管、雨水管、给水管、电力及电信等地下管线, 车站采用暗挖法施工,施工中地上、地下物保护,沉
20、降监测是工程重点。2主要对策:(1) 布置沉降观测点:盾构井、1#、2#竖井四周范围内,及各自的横通道两侧,地表车站主体两侧及上部,电车轨道中心布置沉降观测点。同时,周围建筑物的底部及上部墙体,也要布置沉降、位移及倾斜观测点,定期进行观测,如发现变形量超标,及时采取补救措施。确保施工安全和地表建筑物的安全。(2) 配备一只专业的监控测量队伍,仪器精度符合要求。监控量测管理基准值根据有关规范、规程、计算资料及类似工程经验制定。建立及时的信息管理系统,监测数据及时反映给设计代表、监理、施工总工等,及时分析,确保施工安全。(3) 在施工前对暗挖施工区域进行细致的超前水文地质、空洞探测;设置超前地质探
21、孔,指导下步工序循环;对现况管线、管沟等构筑物进行详细的调查,搞清现况管沟及管道的建成年代、类型、走向、新旧程度、有无渗漏、埋深、产权单位等信息,对于车站出入口及风亭的永久占地处,将进行永久改移,并对其进行拍照、记录存档;根据了解的准确信息和地质探测报告制定安全稳妥的施工技术措施,确保施工安全。(4) 根据暗挖段下穿现况管线及构筑物的具体情况,提出沉降控制标准为管线沉降不大于30mm。制定管线、构筑物、道路保护专项施工方案及预案,组织相关专家根据上述区域分别做一次安全评估,并根据专家的建议进行必要的改进,确保保护方案提出的管线变形及地表沉降控制标准能够顺利实现。(5) 立足信息化施工,严格控制
22、作业程序,合理安排施工步序,严格遵守设计原则,施工前根据理论计算与预测结果制定控制预警标准,加大监控量测力度,合理安排施工进度。与构筑物和管线产权单位提前进行沟通,加强对管线的监测。(6) 隧道开挖过程中注意分段、分层、分部开挖,充分利用“时间-空间效应”。在初衬和围岩之间预埋注浆管,及时进行初衬背后回填注浆,做好初衬背后的回填注浆工作,避免初支背后空隙引起地层的进一步松散变形,防止对结构和周围构筑物造成不良影响。第三章 施工条件分析3.1地面主要建筑西安路站位于西安路与黄河路交叉口南侧。沿西安路而设,南北走向,周边建筑主要有锦辉商城、麦凯乐西安路店、科技广场、西安路公寓、长乐小区、大连市第四
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