浅埋暗挖法施工安全及质量控制要点.doc
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1、【精品文档】如有侵权,请联系网站删除,仅供学习与交流浅埋暗挖法施工安全及质量控制要点.精品文档.浅埋暗挖法施工安全风险及质量控制要点华中科技大学工程管理研究所目 录前言3一、浅埋暗挖法施工工序3二、竖井开挖与支护施工控制要点42.1竖井开挖42.2竖井支护42.3竖井马头门施工5三、浅埋暗挖法隧道施工控制要点53.1管超前53.2严注浆63.3短开挖、早封闭73.4强支护83.5勤量测103.6二衬施工10四、重点部位施工控制要点104.1挑高段等断面变化部位控制要点114.2平顶直墙施工控制要点124.3斜坡段施工控制要点124.4下穿重要建筑物、管线施工控制要点134.5地质异常区处理控制
2、要点154.6特殊地质施工控制要点16五、浅埋暗挖法施工安全风险监控要点175.1一般规定175.2施工准备期185.3施工过程20六、施工应急处理控制要点236.1常见塌方处理措施236.2一般坍方应急处理措施236.3重大坍方应急处理246.4冒顶应急处理246.5突水、突泥处理25前言浅埋暗挖法在城市地铁、市政地下管网及地下空间的其他浅埋地下结构工程中有广泛应用,开挖方法有正台阶法、中隔墙法(也称CD法和CRD法)、单侧壁导洞法、双侧壁导洞法(眼镜工法)等。该方法对地面建筑、道路和地下管网影响不大,拆迁占地少,不扰民,不污染城市环境,无需专用设备,适用于不同地层、不同跨度、多种断面,灵活
3、方便。然而随着该方法应用范围的不断扩展,施工控制管理能力的相对滞后,其施工安全问题变得尤为突出,特别是浅埋暗挖施工出现安全问题时,往往对周边环境及人身安全危害很大。因此,必须加强施工安全控制,保障人民的财产及人身安全不受损失。一、 浅埋暗挖法施工工序严格要求承包单位按设计要求的施工工序进行施工,不得随意施工。如改变工序,必须经设计、甲方同意办理变更。1.1 隧道开挖前先将小导管按设计位置进行布置,导管长度、环、纵间距应符合设计要求,导管孔外插角15。左右。导管安装好后连接注浆管,按选定的配合比进行注浆。1.2隧道开挖常见和有效的方法为台阶法施工。开挖完成后,立即进行支护作业,封闭成环。在开挖施
4、工时,不得超循环进尺开挖,以保证施工安全。1.3支护采用设计规定的钢格栅。钢格栅在洞外按设计加工成型,现场拼接安装,与定位锚杆焊接牢固。台阶法施工时,在拱脚处设置锁脚锚杆,环向左右每榀各两根。钢格栅间设纵向连结钢筋,以喷混凝土填充密实。1.4按照施工图加工制作钢筋网,施工时运至工作面进行焊接安装。钢筋网在初喷混凝土之后与钢格栅同时安设,与钢格栅或锚杆焊接在一起。1.5喷射用混凝土采用现场拌制,由串筒下料至喷射工作面。喷射混凝土配合比由现场试验室根据试验选择,确定合理的施工配合比且符合设计要求。1.6隧道二次衬砌安排在隧道开挖完成后施工。1.7在开挖施工过程中,加强对路面下沉、拱顶下沉、底部隆起
5、、净空收敛等项目的监测,用监测信息指导施工。二、 竖井开挖与支护施工控制要点2.1竖井开挖2.1.1竖井十字线放出后,经监理工程师复测确认后方可开挖。2.1.2开挖完成后,根据测量十字线检查净空,确保开挖尺寸与钢筋格栅架立位置。2.1.3竖井逆作法每循环开挖深度和格栅间距必须符合设计要求。2.1.4竖井施工如遇松散土质或流沙时应设一定数量外插小导管注浆,加固土体。2.2竖井支护2.2.1检查钢格栅、钢筋网片的制作质量,所用材料应符合设计文件要求;加工成型,其形状尺寸要符合设计文件要求。2.2.2检查钢格栅安设质量,安设间隔应符合设计图纸要求;拼接接头处应连接牢靠,重点检查节点板连接是否严密,螺
6、栓是否拧紧。2.2.3竖向拉结筋焊接、挂钢筋网片施工过程中,要重点检查焊接质量、搭接长度、拉结筋的规格、间距等。2.2.4喷射砼厚度、钢筋保护层厚度必须符合设计要求。2.3竖井马头门施工2.3.1竖井马头门即竖井与隧道交汇处,是明、暗挖施工结合部,结构受力复杂,为确保从井壁开口进洞的安全,必须对洞口周围采取加固措施,必要时洞口设置加强环。马头门的施工不经监理工程师验收不得开挖进洞。2.3.2马头门施工破除井壁格栅前,先在竖井内架设临时支撑,确保临时支撑布设合理,临时支撑必须与破除后的井壁格栅末端顶实顶紧。2.3.3马头门施工时必须先打入管棚,为进洞开挖打好基础。2.3.4要确保马头门主筋与周围
7、的竖井井壁钢格栅焊接牢固,并及时喷射混凝土。2.3.5马头门初期支护不可一次破除,先局部间隔破除,待进洞后开挖支护一定长度,洞口形成稳定体系后方可全部拆除。三、 浅埋暗挖法隧道施工控制要点严格遵循“十八字”方针(管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测)进行浅埋暗挖施工,“十八字”方针是近年来在城市地下工程成功经验的总结。严格按“十八字”方针施工是目标实现的手段,是完成暗挖工程质量控制的可靠保证。严格要求承包单位按“十八字”方针施工是控制浅埋暗挖安全、质量的中心。3.1管超前3.1.1小导管施工工艺3.1.2严格控制小导管的施工质量,检验超前小导管的长度、位置、数量、间距、搭接长度及倾角
8、必须符合设计要求。小导管生根长度必须满足地层稳定和导管自身牢固的要求3.1.3小导管加工。小导管采用32* 325钢管在现场加工制作,管身前端切削成尖锥状,导管中部布置梅花形泄浆孔,孔间距2030cm,在导管尾部焊接钢筋加强箍。3.1.4小导管钻进。针对地层特点,采用合理钻孔方式,再将小导管打入。3.2严注浆3.2.1严格控制注浆工艺及质量对注浆过程实施旁站监理。检验注浆材料的质量、品种、性能及进场后的复试必须符合设计、规范及有关文件要求。严格控制浆液配合比。3.2.2要求注浆工艺通过试验确定。根据土壤特性和设计规范要求,经过试验确定注浆压力、浆液的胶凝速度和强度增长扩散半径等各项参数。3.2
9、.3检验注浆设备。要求承包单位进行试泵与注水试验,以查明管路系统能否耐压,有无漏水,连接是否正确;检查设备、机械状态是否正常。3.2.4注浆顺序要求先压注内圈孔,后注外圈孔;先压注无水孔,后压有水孔:先拱顶后边墙的顺序向下压注;如遇到串浆跑浆,可间隔注浆,最后全部完成注浆。3.2.5注意对注浆量、注浆压力的控制。注浆压力由小到大,从开始0MPa升到终止压力1.0MPa,稳压3min。为保证注浆质量,必要时可封闭开挖面。3.2.6要求承包单位派专人进行注浆记录,并根据实际情况调整注浆压力、进度,保证注浆效果;完成后检验注浆效果,不合格者进行补注。3.2.7在全部注完后,要取岩芯对注浆效果检查和评
10、定,不合格者应补钻孔注浆。在隧道开挖后可检查注浆固结体厚度,如达不到设计要求时,在注浆时调整注浆参数,改善注浆工艺。3.2.8小导管注浆不得对环境造成污染。注浆期间应定期对地下水取样化验检查,如有污染应立即采取有效的技术措施。3.2.9注浆结束,待岩层达到充分的固结强度后方可进行开挖作业。3.3短开挖、早封闭3.3.1洞身掘进质量会直接关系到隧道整体线型质量、结构受力状态、施工安全及工程数量的增减。工作重点是把握每项工序的质量,使其对后序工作的不利影响降到最低程度,从而使隧道的整体质量达到规范和设计要求,安全抵达终点。3.3.2超挖应尽量减少,对意外出现的超挖或塌方应及时回填密实,并及时进行回
11、填注浆处理。3.3.3为了保持开挖断面的稳定,必须坚持先加固后开挖地原则,初期支护紧跟掌子面,坚持一步格栅一封闭原则。3.3.4严格按施工方案的开挖步距施工,对开挖后的掌子面及时封闭。掌子面的封闭厚度要符合要求。3.3.5根据洞身的断面尺寸及形式、地质条件、工期等,判定开挖方法的合理性。3.3.6从开挖到支护完毕,为确保开挖面的自稳,督促承包单位制定稳固掌子面的辅助措施,特别注意考虑周围的地质情况及实施效果,并且在开挖前制定应急预案,备好抢险物资,注意现场堆放。3.3.7要求承包单位在开挖全过程中进行工程地质和水文地质的观测,并绘制地质剖面图,作为竣工资料的一部分存档。用地质推断法预测掌子面前
12、方一段距离内的工程地质和水文地质条件。3.3.8要求承包单位在暗挖施工组织设计中必须明确预防塌方、流沙、涌水、下沉量严重超标的特殊措施和一旦出现上述情况立即采取的对策,及处理紧急情况时需要的机具、材料的来源与堆放地点等,都要有详细可行的预案。3.3.9开挖过程中一旦发生坍塌、流沙、涌水、地下管线损毁、洞体偏压及异常超标的下沉、收敛等,应立即敦促或组织承包单位有关人员进行分析,查明原因,采取有效措施,减少损失,保证安全。3.3.10详细记录、分析与坍塌变形有关的地质情况及对继续掘进的影响。通过直接观察判定其稳定性,核定地质水文资料,对与设计不符之处,及时变更施工方法、措施和支护参数,制定相应的预
13、防措施,确保施工质量和安全。3.3.1 l掌子面开挖后,应及时喷射砼封闭,厚度符合要求。遇有地下水渗漏、涌水、流沙等特殊情况时,还应采取加强封闭措施,并加强观测。3.3.12两端相向开挖隧道,接近贯通时应保留二倍D左右的距离,从一端掘进贯通,严禁从两端相向开挖。同时还要加强围岩的加固、监控及中线、高程的测量,除随时查看掌子面情况外,还要检查测量资料。3.3.13儿在初期支护体开口,如从竖井进入施工通道、从通道进正洞等的施工必须先行加固开挖轮廓,如作加强环、门式框架等以便安全开口进洞。3.3.14开挖过程中应定期对洞身轴线、控制点进行复核,确保开挖工作一次到位,开挖轮廓要平直、圆顺,杜绝格栅支撑
14、就位时的欠挖处理。3.4强支护3.4.1钢格栅及钢筋网片加工及安装技术措施3.4.1.1检验钢格栅、纵向联结筋及钢筋网所采用的原材种类、型号、规格是否符合设计要求。3.4.1.2钢格栅的加工应注意轮廓外形、焊接质量是否符合设计和规范要求。监理工程师要参与钢格栅的验收和试拼,检查其出厂合格证明资料。3.4.1.3安装拱架前,将基面清理干净,并将基脚置于稳定的基岩上,必要时在钢格栅基脚处设槽钢以增加基底承载力,同时安设锁脚锚杆。3.4.1.4施工过程应随时抽查格栅的连接状态,钢格栅安装就位位置、标高必须正确、节点板顶实、栓接紧密、螺栓数量满足设计要求。3.4.1.5需检验钢格栅架立的间距、垂直度、
15、平面扭曲等是否符合要求,不符合时,要求承包单位处理。3.4.1.6为增强钢格栅的整体稳定性,将钢格栅与小导管焊接在一起,环向间距按12m设置纵向连结钢筋。3.4.1.7架立后尽快进行喷射混凝土作业,并将钢格栅全部覆盖,使钢格栅与喷混凝土共同受力。3.4.1.8钢筋网片在地面上加工,施工时运至工作面进行焊接安装。钢筋网在初喷混凝土之后与钢架同时安设,钢筋网片之间须搭接牢固,且搭接长度不小于100mm,并与钢架或锚杆焊接在一起。3.4.2喷射混凝土技术措施3.4.2.1喷射混凝土施工工艺3.4.2.2喷射混凝土配合比由现场试验室根据试验优选确定。采用湿喷工艺,以减少回弹及粉尘,创造良好隧道施工环境
16、。3.4.2.3喷射用的混凝土必须满足设计强度要求。3.4.2.4搅拌混合料采用强制式搅拌机,搅拌时间不小于2min。3.4.2.5混凝土喷射机具性能良好,输送连续、均匀,技术性能满足喷射混凝土作业要求。3.4.2.6喷射混凝土作业前,清理受喷面并检查断面尺寸,保证尺寸符合设计要求。喷射混凝土作业区有足够的照明,作业人员佩带好作业防护用具,确保工作质量及安全;3.4.2.7喷射混凝土在开挖面暴露后立即进行。喷射作业时喷头应垂直受喷面,两者相距以15m左右为宜。3.4.2.8喷射混凝土终凝2h后开始洒水养护,洒水次数应以能保证混凝土有足够的湿润状态为度;养护时间不得少于14d;3.4.2.9喷射
17、混凝土表面应密实、平整,无裂缝、脱落、漏喷、空鼓、渗漏水等现象,不平整度允许偏差为3cm。3.4.3严格初期支护验收监控工作。二衬施工前,必须进行初期支护验收,监理组织建设单位、设计单位、施工单位参加,必要时通知质检部门。验收重点如下:3.4.3.1全面查验施工技术资料,特别是变形监控量测记录、砼强度报告等必须合格。3.4.3.2工程检测:3.4.3.3要求承包单位按要求进行隧道中线、标高的全面检测。对隧道断面按要求数量进行净空检测,各检测断面间纵向拉线检查,对侵入二衬部位的进行处理,确保二衬厚度和净空。在查验承包单位检测资料基础上,采用精确的激光断面仪按按一定比例对断面净空进行抽测。3.4.
18、3.4采用钻取岩芯法检测初期支护厚度。3.5勤量测监控量测是暗挖工程施工控制围岩、结构稳定的必要手段。3.5.1要求监控量测贯穿于工程施工全过程,特别是在开挖和初期支护施工过程中尤为重要。量测工作要根据开挖情况超前安排,监测断面距开挖断面距离符合规范要求。3.5.2要求承包单位严格控制各项监控量测极限值,将各项量测极限值分配到各步工序中加以控制,确保地面总沉降量不超过30mm,隆起不超过10mm。3.5.3要求承包单位加强洞内观测,对开挖全过程进行施工地质调查,查看开挖断面土体,稳定情况和含水情况,按要求间距编制地质横断面图,汇总到地质纵断面图,并进行抽检。3.5.4施工单位要随时观察初期支护
19、稳定、是否有裂缝及裂缝的变化等情况,监理工程师也要按计划进行实地抽检。3.6二衬施工3.6.1严控二衬施工顺序,强度达到设计要求后方可进行下道工序施工。3.6.2严格控制结构断面尺寸。暗挖二衬断面多为曲线,要求承包单位制作符合设计要求的模板和支护。3.6.3由于砼分块施工,造成钢筋接头大量增加,钢筋接头连接是质量控制的一项难点和重点。3.6.4由于二衬分块施工,造成施工缝极多,应严格检查施工缝处理,必须符合设计规范要。3.6.5要求承包单位加强拱部和拱脚二衬背后注浆。由于二衬拱脚操作空间小,拱部空间位置高,砼不易灌注密实或留有一定空隙,二衬施工时预留注浆管,待二衬达一定强度后进行注浆填充。对注
20、浆操作实行旁站监理,控制浆液质量和注浆量。3.6.6严格检测二衬结构净空尺寸,要求承包单位在二衬完成后按要求的断面数量进行检测,并进行抽检。四、 重点部位施工控制要点4.1挑高段等断面变化部位控制要点4.1.1断面转换施工方法断面转换施工是地铁施工的一大特点,暗挖施工有多种不同的衬砌断面类型,断面变化点较多。这些断面变化处有的尺寸相差不大,直接过渡即可,对断面尺寸相差较大的,须采用一些技术措施才能实现安全过渡。断面转换一般分为两类:一类是由大断面向小断面的转换过渡;一类是由小断面向大断面的转换过渡。4.1.1.1大断面向小断面转换施工方法常规的作法是将大断面全部施作到设计位置后,先施做封端,再
21、破除混凝土进入小断面施工。这样施作工期长,破除量大。当大断面或大断面的某一分部开挖至设计佩置,白上而下架设格栅挂刚喷混凝土封端,同时架设小断面或小断面的某一分部的格栅,作为开口的环框,逐渐过渡到小断面或小断面的某一分部。为方便架设,将小断面格栅分成若干片,作为开口圈梁,用焊接方式连接在一起,喷射砼封闭。4.1.1.2小断面向大断面转换施工方法小断面过渡到大断面,通过上挑、拓宽实现。当两断面相差不大或处于硬质围岩的情况下,直接采取错台方式实现断面转换;当断面尺寸相差较大时,采取转换施工方案、配合超前支护手段、利用格栅喷射砼逐渐加高加宽断面的渐变形式实现,上挑坡度按l:2设置(如有设计按设计施工)
22、。在大小断面间架设不同大小的异型格栅并喷混凝上支护,逐渐过渡到大断面或大断面的某一分部;在大小断向变化点,增设锁口或过梁,注浆加固该段拱墙土体。4.1.2断面过渡技术措施断面转换施工是工程的重难点之一,为确保安全过渡,在施工中需按不同类型考虑应力集中及洞室之间力学效应,紧扣浅埋暗挖法基本原则,根据断面间相互关系和采用工法情况,合理设置变坡坡度,充分利用超前支护手段加固围岩,利用格栅挂网喷射混凝土实现断面过渡,及时模筑混凝土。具体技术措施如下:4.1.2.1合理安排施工顺序,包括开挖顺序、二衬施作顺序等;4.1.2.2合理设置变坡坡度;4.1.2.3充分利用超前支护手段加固围岩,在断面转换地段,
23、密排注浆小导管。对渡线区洞室间围岩间距薄的地段注浆加固土体,必要时施做对拉锚管(42钢管),锚管长按洞室间土体厚度加两侧洞室初期支护厚度考虑,梅花形布置,并与初期支护格栅焊接在一起;4.1.2.4适当调整洞室台阶长度,在上挑时,延长台阶,以便于施工和支撑稳定掌子面,在洞室施工时,缩短洞室台阶氏度,实现初期支护尽早封闭;4.1.2.5保持格栅拱脚稳定性,采取拱脚垫木板并施打锁脚锚杆(管)注浆,以减小沉降;4.1.2.6及时进行拱背注浆;4.1.2.7减小格栅间距,增加纵向连接筋,以增加初期支护刚度;4.1.2.8加强监控量测,及时反馈、分析信息,指导施工。4.2平顶直墙施工控制要点4.2.1平顶
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