地铁盾构隧道联络通道施工安全专项方案(共47页).doc
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1、精选优质文档-倾情为你奉上目 录专心-专注-专业xxxx站xxx站盾构区间联络通道安全专项施工方案1 编制依据和原则1.1 编制依据(1)xxx市轨道交通2号线一期工程土建施工xxxx站xxxx站区间隧道设计图;(2)联络通道特殊衬砌环构造图及联络通道结构图;(3)xxx地铁轨道交通2号线工程xxxx站xxxx站区间隧道地质详勘资料;(4)盾构法隧道工程施工及验收规程(GB 50446-2008);(5)地下工程防水技术规范(GB 50108-2008);(6)地下铁道工程施工及验收规范(GB50299-1999(2003年版));(7)铁路隧道施工规范TB10204-2002;(8)铁路隧道
2、施工技术安全规则TBJ404-87;(9)混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204-2002(2011版);(10)xxx区间施工进度及现场情况。1.2 编制原则(1)确保联络通道施工的顺利、安全;(2)确保工期;(3)合理性与可实施性;(4)经济适用性。2 工程概况2.1 工程简述xxxx站xxxx站区间始于xxxx与xxx路口的xxxx站,沿xxx路向南延伸,到达xxxx站。本区间所处位置地貌为黄河二级阶地地貌,沿线地形较为平坦,周边为城市道路、国铁站场、建筑。地面标高104.6m108.3m,北高南低。城市道路下方管线密集,埋深一般在3m以内。区间左线1437.578单线米,区间右线
3、1437.314单线米,共设置两个联络通道,在区间最低点附近YDK24+036.858位置设置的联络通道A,与泵站合建;在YDK24+516.182处设置联络通道B。根据地层及周边环境情况,联络通道与泵站在洞内注浆加固后采取矿山法施工。2.2 工程地质与水文地质2.2.1地层岩性根据地质勘查资料,A联络通道(里程YDK24+036.858)上部为粉土、粉砂,下部为粉质粘土,粉质粘土夹粉土层,拱顶埋深16.5m;B联络通道(YDK24+516.182)上部为粉土、粉砂,下部为粉质粘土,粉质粘土夹粉土层,拱顶埋深13.8m。地质剖面见下图:全风化花岗岩 图2.2-1 A联络通道地质图 图2.2-2
4、 B联络通道地质图2.2.2水文地质(1)地表水场地附近无河流通过。(2)地下水地下水主要赋存于以下的粉质粘土层、粉土中。因-1以上均为粉土、粉砂层,故不存在相对隔水层。场地地下水类型为潜水。勘察期间,地下水位埋深最深为27.15m,稳定地下水位埋深一般介于21.5025.55m之间,稳定地下水位高程标高为81.5586.89m。地下水位年变化幅度为1.01.5m。据调查,本场地近35年最高水位埋深约20.0m左右。由于工程场地缺乏地下水长期观测资料,根据建筑地基基础设计规范(GB50007-2002)地下结构进行抗浮验算时,抗浮水位标高可暂取92.093.0m。A联络通道及泵站底板埋深24.
5、62m,此处稳定水位埋深22.75m,因此A联络通道施工时需要降水。2.3 周边环境调查A联络通道位于xxx铁路客技站站场北侧,地面为绿化地坪,联络通道北侧5米位置地下有一道8001000mm雨水方函,埋深约1.4米。B联络通道位于xxxx与花寨路交叉口北侧,地面为市政道路及人行道,隧道顶有一条新埋300mm热力管道,埋深约1米。 A联络通道地面环境平面图 B联络通道地面环境平面图2.4 结构概况联络通道结构主要由初期支护和二次衬砌构成。拱部42超前小导管注浆+300mm厚C25网喷混凝土+格栅钢架组成联合支护体系。二衬为C40P10模筑防水钢筋混凝土。联络通道结构外包尺寸长约7m,宽3.9m
6、,高5.51m,其中泵站处通道结构高约6.81m。泵房开挖尺寸为:长5400mm宽3900mm深4410mm,内衬墙厚度400mm。超前小导管长4m,环向间距0.3m,纵向间距2m。联络通道结构设计详见图2.3-1 联络通道结构布置图。联络通道开挖断面为半圆拱直墙形。隧道开挖采用上下台阶法分段开挖,边开挖边支护。图2.4-1 联络通道结构布置图3 联络通道施工工期规划根据业主下发节点工期要求,航长区间两个联络通道应于2014年5月31日完成,施工工期紧张,必须合理安排,以保证按时完成。联络通道的施工计划时间为一个通道三个月左右。B联络通道2014年1月15日2014年4月15日;A联络通道及泵
7、站2014年2月20日2014年5月31日。4 整体施工组织及方法4.1 施工原则及方案概述在保证施工安全与质量的基本条件下,合理安排施工工序,采取可靠施工措施、做好现场安全文明工作,以确保联络通道按时、顺利完成。根据盾构施工进度情况,联络通道开挖初支工作面放在右线,注浆材料设备、钢筋、模板等材料从xxxx站北端头井采用龙门吊上下物料,洞内运输采用小型翻斗车,二衬混凝土由地面打孔埋管下料,人工浇筑。盾构隧道内提前采用型钢对管片进行支撑,再利用管片注浆孔进行注浆,注浆完成后拆除开洞钢管片,设置止浆墙,采用袖阀管注浆进行全断面注浆,注浆完成后进行开挖。开挖时提前在拱顶进行超前小导管注浆,采用人工配
8、合风镐进行上下台阶式开挖,边开挖边利用C22钢格栅支撑,并进行网喷。联络通道开挖完成后,进行泵房开挖,泵房开挖过程中在侧面设置25中空锚杆,其余支护形式同联络通道。二衬采用C40P10模筑钢筋混凝土,二衬施工完成后进行洞门施工。为确保隧道净空满足设计要求,施工过程中隧道预留沉落量按10cm考虑。图4.1-1联络通道施工流程图4.2 降水井施工在两座联络通道周围设置水位观测井,根据观测井实测水位,确定水位标高及所需降水深度,同时监测降水效果。联络通道A兼泵站范围内有地下水,施工前在地面钻打降水井进行降水,降水时须对区间隧道、地面建构筑物,以及地层沉降变形进行监测,并做好相应的预防及应急措施,确保
9、建构筑物安全。降水至安全位置后方可开挖。在联络通道两侧地面施工两口34m深降水井进行降水,水位降低至结构底以下1m。井孔直径600mm,井管选择外径为300mmPVC波纹管,单节长度4米。在PVC波纹管管身用10号钻头,每隔100mm布置渗透眼,打孔过后在管身上面用160目的尼龙网布均匀缠绕在滤管上并绑牢。施工时采用GPS158型旋转钻机成井,钻头直径为600mm,抽水采用2台型号为扬程45m,功率为0.75kw/台的小型真空潜水泵,抽水管采用80塑料管。开挖联络通道前15天开始降水。图4.2-1降水井平面布置图4.2.1 降水井施工工艺流程见工艺流程图图4.2-2 降水井施工工艺流程图4.2
10、.2 降水井施工技术措施 (1)选用GPS158型钻机成孔,钻孔直径600mm。孔口设置钢护筒,钻至设计深度后用正循环方法清孔,施工中控制孔斜偏差1%。(2)探测孔深满足设计深度后按顺序下放井管,井管采用PVC波纹管,单根长度为4m。管与管连接口要用胶带密封,用铅丝扎紧。在PVC波纹管管身波纹与波纹之间用10号钻头,每隔100mm布置渗透眼,打孔过后在管身上面用160目的尼龙网布均匀缠绕在滤管上并绑牢。摆放PVC波纹管时要扶正,确保井管整体垂直度。(3)在井壁间隙回填5#10#细砾石至地面以下2.0米,孔口部分用粘土填实,回填时按照要求利用井壁上设的对中线确保井壁四周填层厚度均匀。(4)下管回
11、填完细砾石后及时进行洗井,采用空气压缩机的方法进行洗井,至井口返出清水为止,洗井控制标准如下:洗井前后两次抽水,涌水量相差15% ;洗井后,井内沉渣不上升;(5)降水过程中随着基坑内水位下降,基坑边邻近建筑物、管线及周边地表基础下水的浮力减少,使地基荷载增大,从而造成结构物的下沉,因此要加强对周围建筑物监测。洗井成功后即进入井管的降水过程。图4.2-3 降水井构造图4.3 联络通道施工方法4.3.1 隧道内型钢支撑联络通道开始注浆之前,为了防止因注浆压力及开孔引起盾构隧道管片发生应力变化而导致管片变形和损坏,需注浆前在盾构隧道内采用型钢加工内支撑对盾构隧道管片进行支撑加固,同时为了保证盾构隧道
12、内有足够的施工通道运送材料机具,在内支撑中间预留施工通道。型钢内支撑设计支撑力500KN,采用16槽钢和1505钢管加工,上部分及两侧五个支点采用50t机械千斤顶支撑,可随时调整支撑力。型钢内支撑见下图:图4.3.1-1 联络通道临时支撑布置图4.3.2 盾构隧道外注浆洞门打开前应先利用管片注浆孔进行区地层加固;待区地层强度达到设计值后,打开洞门设置止浆墙进行区地层加固。、结合区域盲区应采用小导管补充注浆。联络通道全断面注浆前先对联络通道前后盾构隧道各两环进行双液浆注浆止水处理,注浆材料配比如下:水泥浆比例:水灰比1:1.5;水玻璃比例:水:水玻璃1:1(重量比);双液浆比例:水泥浆:水玻璃(
13、3540波美度)1:1(体积比)。图4.3.2-1 联络通道开洞前注浆示意图4.3.3 联络通道全断面注浆打开联络通道钢管片设置500mm厚止浆墙,止浆墙采用A8钢筋网片挂网,网格150150mm,喷射C20混凝土。止浆墙完成后,采用袖阀管注浆进行全断面注浆。注浆孔水平间距375mm,环向间距520mm,共计23个。4.3.3-1 注浆孔布置图注浆采用水泥浆,水灰比为0.51。注浆参数控制:注浆施工前,应进行12孔注浆实验,检验并调整注浆参数。注浆采用注浆压力和注浆量双控。注浆压力一般情况按照0.30.5MPa控制,同时根据加固土体范围孔隙率及注浆填充系数计算注浆量。注浆顺序根据设计要求孔号顺
14、序进行,先周围后中间。每个循环注浆长度为2m,每两次注浆之间搭接长度不小于1m,确保开挖安全及下次注浆效果。注意事项:注浆严格按工艺要求进行,连续作业,不得任意停泵,以防管路堵塞。注浆过程如掌子面漏浆严重,可暂时停止注浆,待浆液凝结后进行二次注浆。注浆完成后通过水平探孔检验注浆效果,注浆效果良好、达到设计要求,即可凿除止浆墙,进行下一步作业。4.3.4 联络通道洞身开挖及初期支护联络通道开挖采用上下台阶开挖法,开挖前先在拱顶进行超前小导管注浆,待注浆完成后进行开挖。开挖循环进尺确定为0.4m,每次开挖进尺完成后及时进行格栅钢架安装、钢筋网片挂设及喷射混凝土施工。上台阶开挖23m后开挖下台阶。4
15、.3.4.1 超前小导管注浆开挖时要在拱顶提前进行超前小导管注浆:按环向间距0.3米,纵向间距2米,入射角15,在拱顶150范围内安装4米长42小导管,再用水泥浆采取“注一跳一”间隔注浆法对将要开挖的土体进行超前加固。注浆压力一般情况按照0.30.5MPa控制,注浆全过程施工监测单位及时监测管片变形情况。注浆时要连续作业,不得任意停泵,以防管路堵塞。注浆过程如掌子面漏浆严重,可暂时停止注浆,待浆液凝结后进行二次注浆。注浆结束标准:注浆压力稳定上升,达到设计终压0.5MPa;浆液注入量达到计算值80%以上,并持续稳定10分钟以上后,不进浆或进浆量很少时,即可停止注浆,进行封孔作业。4.3.4-1
16、 联络通道小导管注浆加固水平剖面图4.3.4.2 联络通道土方开挖及格栅钢架安装 开挖采用人工配合风镐进行,由于联络通道洞身长度短,作业空间受限制,采用人工将土体装入编织袋,运至盾构隧道内的小型翻斗车上,再水平运输至xxxx站端头井,龙门吊吊出。开挖分上下台阶法开挖,先进行上半断面开挖,每次开挖进尺完成后,立即进行钢格栅安装,挂钢筋网片,喷射混凝土初期支护作业。上半断面开挖23m后进行下半断面的开挖,安装下半断面钢格栅,上下断面钢格栅之间采用法兰盘连接,挂网喷射混凝土。图4.3.4-2 联络通道施工开挖步骤图图4.3.4-2 联络通道上下台阶开挖分块图钢格栅在洞外分节制作,采用C22钢筋作为主
17、筋焊接而成,断面尺寸为220220mm。联络通道开挖后每0.5米布置一道钢格栅,钢格栅安装后采用C22钢筋纵向连接,连接钢筋环向间距500mm。钢拱架的制作的关键工艺是连接,所有焊缝均采用双面搭接焊,焊缝质量等级为二级。侧墙与拱顶及上下台阶的拱架连接采用法兰连接,螺栓采用22mm螺栓。4.3.4-3 联络通道钢拱架总装图 大样图 A视图 1-1剖面图4.3.4-4 联络通道钢拱架大样图由于开挖断面较小,考虑初期支护及洞周收敛的需要,开挖断面需预留沉落量及变形量,拱顶预留100mm,确保隧道拱顶及边墙沉降或变形后的二衬净空尺寸。4.3.4.3 锁脚锚杆施工施工过程中及时对拱脚进行处理,每一开挖断
18、面钢格栅安装后,在钢格栅两端各设置32锁脚锚杆管1根,锚管长3m。4.3.4-5 锁脚锚管布置示意图4.3.4.4 初期支护喷射混凝土施工初期支护是防止因围岩失稳造成隧道结构破坏、变形等影响结构安全和使用的重要手段。本联络通道由注浆锚管+钢格栅和A8150150mm双层钢筋网片、C25喷射混凝土联合组成初期支护体系。(1)钢筋网挂设初期支护钢筋网采用A8150150mm双层设置,钢筋网使用前清污除锈,连接采用点焊型式,需在平整的场地上制作胎具然后进行加工,保证加工间距符合要求,加工尺寸根据钢拱架间距、高度及开挖情况而定。钢筋网片在围岩表面喷射一层后挂设,钢筋网应与锚杆及钢拱架焊接牢固。(2)喷
19、射混凝土施工工艺流程喷射混凝土施工工艺见图4.3.4-6 喷射混凝土施工工艺图:待喷面处理原材料检验喷射砼配比设计喷射砼拌合粗骨料外加剂细骨料水泥水混凝土运输砼喷射机喷 嘴受喷面养 护速凝剂高压风图4.3.4-6 喷射混凝土施工工艺图喷射混凝土原材料符合以下要求: 水泥:采用不低于PO42.5的普通硅酸盐水泥,使用前作强度复查试验,其性能符合现行的水泥标准。细骨料:采用硬质、洁净的中砂或粗砂,细度模数大于2.5,含水率控制在5%7%。粗骨料:采用坚硬而耐久的碎石或卵石,粒径不宜大于510mm,级配良好。若使用碱性速凝剂时,不得使用含有二氧化硅的石料。水采用市政自来水,不得使用含有影响水泥凝固及
20、硬化的有害物质的水。速凝剂使用合格产品。使用前与水泥做相容性试验及水泥凝结效果试验,其初凝时间不得大于5分钟,终凝时间不得大于10分钟。喷射混凝土技术要求搅拌混合料采用强制式搅拌机,搅拌时间不小于5分钟。原材料的称量误差为:水泥、速凝剂1%,砂石3%;拌合好的混合料运输时间不得超过2小时;混合料应随拌随用。混凝土喷射机具性能良好,输送连续、均匀,技术性能能满足喷射混凝土作业要求。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。喷射混凝土作业区需有足够的照明,作业人员佩带好作业防护用具。喷射混凝土作业应分段分片进行。喷射作业自下而上,先喷型钢拱架与拱壁间隙部分,后喷两钢架之间部
21、分。喷射混凝土分层进行,一次喷射厚度根据喷射部位和设计厚度而定,边墙、拱部不宜大于5cm,后喷一层应在先喷一层凝固后进行,若终凝后或间隔一小时后喷射,受喷面应清理干净。喷射混凝土总厚为10cm。喷射混凝土喷头垂直受喷面,喷头距受喷面距离以0.8m1.2m为宜。喷头运行轨迹为螺旋状,使受喷面均匀、密实。喷射混凝土作业应保持供料均匀,喷射连续。正常情况喷射混凝土的回弹量边墙不大于15%,拱部不大于25%喷射混凝土终凝2小时后开始洒水养护,洒水次数应以能保证混凝土具有足够的湿润状态为度;养护时间不得少于14天。喷射混凝土表面应密实、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3c
22、m。保证喷射混凝土密实的技术措施严格控制混凝土施工配合比,配合比经试验确定,混凝土各项指标都必须满足设计及规范要求,混凝土拌合用料称量精度必须符合规范要求。严格控制原材料的质量,原材料的各项指标都必须满足要求。喷射混凝土施工中确定合理的风压,保证喷料均匀、连续。同时加强对设备的保养,保证其工作性能。喷射作业面由有经验、技术熟练的喷射手操作,保证喷射混凝土各层之间衔接紧密。4.3.4.5 左线开洞联络通道从右线开挖,为了防止从一侧注浆对地层、管片造成应力集中而产生变形破坏,距离左线剩余3.5m前,进行左线盾构隧道内支撑、管片外注浆、开洞门、设置止浆墙、进行联络通道洞门全断面注浆、,然后开挖至左线
23、洞门处,联络通道开挖完成,初支完成。4.3.4.6 泵房开挖联络通道开挖后,在底部架设临时钢仰拱,喷射混凝土后,即进行泵房土方开挖。泵房开挖过程中,在侧壁施作25中空锚杆,锚杆竖向间距1m,横向间距1.5m,长度3m。开挖至底部进行钢格栅安装、挂钢筋网片、喷射混凝土,工序同联络通道。开挖过程中要做好排水工作,利用水泵将水抽出排至盾构隧道的排水系统内再另行排出。1、开挖上部洞室2、架设钢筋格栅,施作锁脚锚管,架设临时钢仰拱,喷射混凝土1、拱部超前小导管注浆,开挖拱部土体2、架设钢筋格栅,施作锁脚锚管,喷射混凝土1、开挖下部洞室,施作中空锚杆2、架设钢筋格栅,喷射混凝土,洞室初期支护封闭图4.3.
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