隧道盾构端头加固方案建筑公路与桥梁_建筑-设计及方案.pdf
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1、六、安全与文明施工 .21 、编制依据 1.1、编制依据 .1 1.2、加固原则和要求 .1、工程概况 .1 2.1、工程设计概况 .1 2.2、工程地质概况 .2 2.3、水文地质概况 .2、.八 -、J?,_ _、施工方案 .2 四、施工工艺 4.1、端头素地连墙施工 .6 4.2、高压旋喷施工 .14 4.3、洞门水平注浆 .16 4.4、降水井施工工艺 .17 五、施工质量保证措施 .20 端头加固方案 目录 端头加固方案 一、编制依据 1.1、编制依据 1、区间平、纵断面图;2、盾构吊出井结构施工指导图;3、区间岩土工程勘察报告;4、行业标准建筑与市政降水工程技术规范(JGJ/T11
2、1-98);5、建筑工程施工质量验收规范(GB50300-2001);6、近似地层端头加固施工经验。1.2、加固原则和要求 1.2.1、到达端头土体加固的原则 1、根据隧道埋深及盾构隧道穿越地层的地质水文情况,确定加固方法和范围。2、充分考虑洞门破除的时间和方法,选择合适的加固方式、方法和范围,确保盾构 机到达端的安全和洞门破除的安全。3、施工方案应在不影响工程质量的条件下具备优化能力。4、施工方案及措施必须满足城市环保及节能要求。1.2.2、加固要求 1、加固后的土体具有良好的均匀性和自立稳定性。2、加固土体无侧限抗压强度达到 1.2Mpa 以上。3、渗透系数W10 X0-8cm/sce,能
3、够阻止地下承压水进入开挖面。二、工程概况 2.1、工程设计概况 区间线路左线长为1195.408m,右线长为1188.321m,总长度为2383.729m。设一个联 络通道,与泵房合建,里程;设有三个曲线,曲线半径分别为 700m、500m、700m,线间 距13m,线路最大纵坡坡度17.89%。,最小坡度2%。,最大埋深15.94m,最小埋深9.1m。区间隧道为外径6m,内径5.4m,管片拼装衬砌的单洞圆形隧道,管片环宽 1.5m,管 片砼 C50,S12。端头加固方案 2.2、工程地质概况 案四施工工艺端头素地连墙施工高压旋喷施工洞门水平注浆降水井施工工艺六安全与文明施工五施工质量保证措施
4、端头加固方案一编制依据编制依据区间平纵断面图盾构吊出井结构施工指导图区间岩土工程勘察报告行业标准建筑与的原则根据隧道埋深及盾构隧道穿越地层的地质水文情况确定加固方法和范围充分考虑洞门破除的时间和方法选择合适的加固方式方法和范围确保盾构机到达端的安全和洞门破除的安全施工方案应在不影响工程质量的条件下具备优体无侧限抗压强度达到以上渗透系数能够阻止地下承压水进入开挖面二工程概况工程设计概况区间线路左线长为右线长为总长度为设一个联络通道与泵房合建里程设有三个曲线曲线半径分别为线间距线路最大纵坡坡度最小坡度最大该端头隧道断面内地层情况从上到下依次为:(3-4)粉质粘土夹粉土、粉砂:褐灰深灰色,软流塑,高
5、压缩性,夹少许有机 质土;垂直渗透系数1.2 10-5,水平渗透系数2.5 X03,层厚3.0m;(3-5)粉质粘土、粉土、粉砂夹层:褐灰色,中压缩性,以粉质粘土、粉土为主,粉质粘土呈软塑状态,粉砂呈松散状态,垂直渗透系数 1X105,水平渗透系数5X103,层 厚 2.4;(4-1)粉细沙层:灰色,稍中密,中压缩性,层中多夹粉土、粉质粘土薄层,含 长石、石英、云母等,层厚 0.6;隧道上部覆土情况为:(1-1)杂填土:松散,由粘性土、砂土与砖块、碎石、块石、片石、炉渣等建筑及 生活垃圾混成,层厚 1.1m;(1-2)素填土:松散,以粘性土及砂土为主组成,混少量碎石、砖瓦片等,层厚 3.9m;
6、(3-1a)粘土:褐黄色,软可塑,中偏高压缩性,含铁锰氧化物,层厚 1.3m;(3-3)淤泥质粉质粘土:褐灰深灰色粉土层,软流塑,高压缩性,夹少许有机 质土,厚 2.9m;(3-4)粉质粘土夹粉土、粉砂:褐灰深灰色,软流塑,高压缩性,夹少许有机 质土;垂直渗透系数 1.2X10-5,水平渗透系数 2.5 X10-3,厚 0.4m;端头土层分布情况 2.3、水文地质概况 此区间的地下水有上层滞水、孔隙承压水两种类型:上层滞水主要附存于人工填土层,无统一自由水面,大气降水、地表水和生产、生活 用水渗入是其主要的补给来源。地下水位埋深在 0.8m4.5m 之间。地下承压水头在地下 3.05m4.65
7、m 之间。1、端头素混凝土地下连续墙 素地下连续墙采用C10混凝土,位于端头处,与车站地连墙紧贴,厚度为800mm,深 案四施工工艺端头素地连墙施工高压旋喷施工洞门水平注浆降水井施工工艺六安全与文明施工五施工质量保证措施端头加固方案一编制依据编制依据区间平纵断面图盾构吊出井结构施工指导图区间岩土工程勘察报告行业标准建筑与的原则根据隧道埋深及盾构隧道穿越地层的地质水文情况确定加固方法和范围充分考虑洞门破除的时间和方法选择合适的加固方式方法和范围确保盾构机到达端的安全和洞门破除的安全施工方案应在不影响工程质量的条件下具备优体无侧限抗压强度达到以上渗透系数能够阻止地下承压水进入开挖面二工程概况工程设
8、计概况区间线路左线长为右线长为总长度为设一个联络通道与泵房合建里程设有三个曲线曲线半径分别为线间距线路最大纵坡坡度最小坡度最大500mm,降水井(孔)深 端头加固方案 入隧道以下3m,宽度为隧道左右各2米。具体见附图 2、高压旋喷桩 高压旋喷加固范围为:盾构推进方向 9m,隧道边界上下3m、左右2m;桩径800mm,咬合宽度300mm。高压旋喷桩的施工参数见下表,高压旋喷桩的桩位平面布臵见附图、断 面图见下图。高压旋喷桩施工参数表 项目 单位 参数 备注 浆 液 材料及配方 以PO42.5硅酸盐水泥为主,水灰比为1:1 压力 Mpa 28 30 浆量 L/min 60 70 灰浆比重 Kg/L
9、 1.51 喷嘴直径 mm 1.8 每米水泥量 Kg/m 640 提升速度 cm/min 10 旋转速度 rpm 10 20 气压 Mpa 0.6 0.8 旋喷加固区断面图 3、降水井 根据我项目端头降水井施工经验,我们认为降水井深度不易过大,若井管穿案四施工工艺端头素地连墙施工高压旋喷施工洞门水平注浆降水井施工工艺六安全与文明施工五施工质量保证措施端头加固方案一编制依据编制依据区间平纵断面图盾构吊出井结构施工指导图区间岩土工程勘察报告行业标准建筑与的原则根据隧道埋深及盾构隧道穿越地层的地质水文情况确定加固方法和范围充分考虑洞门破除的时间和方法选择合适的加固方式方法和范围确保盾构机到达端的安全
10、和洞门破除的安全施工方案应在不影响工程质量的条件下具备优体无侧限抗压强度达到以上渗透系数能够阻止地下承压水进入开挖面二工程概况工程设计概况区间线路左线长为右线长为总长度为设一个联络通道与泵房合建里程设有三个曲线曲线半径分别为线间距线路最大纵坡坡度最小坡度最大透(4-2)强透水层则会导致抽水量极大但降水效果不明显。钻探孔径为 案四施工工艺端头素地连墙施工高压旋喷施工洞门水平注浆降水井施工工艺六安全与文明施工五施工质量保证措施端头加固方案一编制依据编制依据区间平纵断面图盾构吊出井结构施工指导图区间岩土工程勘察报告行业标准建筑与的原则根据隧道埋深及盾构隧道穿越地层的地质水文情况确定加固方法和范围充分
11、考虑洞门破除的时间和方法选择合适的加固方式方法和范围确保盾构机到达端的安全和洞门破除的安全施工方案应在不影响工程质量的条件下具备优体无侧限抗压强度达到以上渗透系数能够阻止地下承压水进入开挖面二工程概况工程设计概况区间线路左线长为右线长为总长度为设一个联络通道与泵房合建里程设有三个曲线曲线半径分别为线间距线路最大纵坡坡度最小坡度最大端头加固方案 35.0m。泵深27m,抽水量不低于每小时80吨较为合理,同时应将滤料回填至地面以下11m,抽取(3-4),(3-5)中的弱承压水,防止该层地下水对盾构接收造成不良影响。降水井井管全 部采用钢质焊管,管径250mm,壁厚3mm上部井管管顶高出地面0.3m
12、。降水井平面布 臵图、结构图见下图。降水井平面布臵示意图了匚 Q5 Q3 Q11 OQ16 Q14 d 案四施工工艺端头素地连墙施工高压旋喷施工洞门水平注浆降水井施工工艺六安全与文明施工五施工质量保证措施端头加固方案一编制依据编制依据区间平纵断面图盾构吊出井结构施工指导图区间岩土工程勘察报告行业标准建筑与的原则根据隧道埋深及盾构隧道穿越地层的地质水文情况确定加固方法和范围充分考虑洞门破除的时间和方法选择合适的加固方式方法和范围确保盾构机到达端的安全和洞门破除的安全施工方案应在不影响工程质量的条件下具备优体无侧限抗压强度达到以上渗透系数能够阻止地下承压水进入开挖面二工程概况工程设计概况区间线路左
13、线长为右线长为总长度为设一个联络通道与泵房合建里程设有三个曲线曲线半径分别为线间距线路最大纵坡坡度最小坡度最大i_.A i 4、洞门水平注浆 洞门水平注浆共布25个孔 钻孔布臵见 向周边放射外扩,其他为水平孔降水井结构图 案四施工工艺端头素地连墙施工高压旋喷施工洞门水平注浆降水井施工工艺六安全与文明施工五施工质量保证措施端头加固方案一编制依据编制依据区间平纵断面图盾构吊出井结构施工指导图区间岩土工程勘察报告行业标准建筑与的原则根据隧道埋深及盾构隧道穿越地层的地质水文情况确定加固方法和范围充分考虑洞门破除的时间和方法选择合适的加固方式方法和范围确保盾构机到达端的安全和洞门破除的安全施工方案应在不
14、影响工程质量的条件下具备优体无侧限抗压强度达到以上渗透系数能够阻止地下承压水进入开挖面二工程概况工程设计概况区间线路左线长为右线长为总长度为设一个联络通道与泵房合建里程设有三个曲线曲线半径分别为线间距线路最大纵坡坡度最小坡度最大 注浆布孔图 四、施工工艺 因端头已硬化,我部施工前需要先对其进行混凝土破除。端头高压旋喷加固为两处长 9.0m宽10m的区域,混凝土厚度为200mm;端头素地连墙为两处长10m宽800mm的区 域,且要对原车站地下连续墙的导墙进行破除,导墙深 2.0m、厚200mm。另外端头处有 一直径1000mm埋深1.5m的污水管,所以端头挖深至少 2.0m,才能施工。4.1、端
15、头素地连墙施工 4.1.1、地下连续墙施工工艺流程 地下连续墙施工工艺流程如图所示:案四施工工艺端头素地连墙施工高压旋喷施工洞门水平注浆降水井施工工艺六安全与文明施工五施工质量保证措施端头加固方案一编制依据编制依据区间平纵断面图盾构吊出井结构施工指导图区间岩土工程勘察报告行业标准建筑与的原则根据隧道埋深及盾构隧道穿越地层的地质水文情况确定加固方法和范围充分考虑洞门破除的时间和方法选择合适的加固方式方法和范围确保盾构机到达端的安全和洞门破除的安全施工方案应在不影响工程质量的条件下具备优体无侧限抗压强度达到以上渗透系数能够阻止地下承压水进入开挖面二工程概况工程设计概况区间线路左线长为右线长为总长度
16、为设一个联络通道与泵房合建里程设有三个曲线曲线半径分别为线间距线路最大纵坡坡度最小坡度最大地下连续墙施工工艺流程 4.1.2、测量放线 根据业主提供的基点、导线点及水准点,在施工场地内布设施工测量控制点和水准点,经监理单位验收无误后,对地下连续墙中心线进行定位放样。施工过程中经常对基点桩位 进行复测。4.1.3、导墙制作 1导墙结构 在地下连续墙成槽前,应砌筑导墙。导墙制作做到精心施工,导墙质量的好坏直接影 响地下连续墙的边线和标高,是成槽设备进行导向,是存储泥浆稳定液位,围护上部土体 稳定,防止土体坍落的重要措施。根据现场实际情况及考虑排水,以使导墙能和已经硬化 的场地取齐,并保证钢筋搭接以
17、形成一个整体,以增强导墙的整体性。现有地面处的导墙采用“厂”型整体式钢筋混凝土结构,净宽比连续墙厚大5cm即导墙 间净空宽度为850mm,导墙顶口与地面平,肋厚下口 200mm、上口 250mm,翼面长度为 1.5m,深度为1.5m,开挖面两侧用灰土回填,导墙混凝土强度为 C20,不得漏浆。导墙在 施工期间,应能承受施工载荷。导墙结构示意图如图:案四施工工艺端头素地连墙施工高压旋喷施工洞门水平注浆降水井施工工艺六安全与文明施工五施工质量保证措施端头加固方案一编制依据编制依据区间平纵断面图盾构吊出井结构施工指导图区间岩土工程勘察报告行业标准建筑与的原则根据隧道埋深及盾构隧道穿越地层的地质水文情况
18、确定加固方法和范围充分考虑洞门破除的时间和方法选择合适的加固方式方法和范围确保盾构机到达端的安全和洞门破除的安全施工方案应在不影响工程质量的条件下具备优体无侧限抗压强度达到以上渗透系数能够阻止地下承压水进入开挖面二工程概况工程设计概况区间线路左线长为右线长为总长度为设一个联络通道与泵房合建里程设有三个曲线曲线半径分别为线间距线路最大纵坡坡度最小坡度最大 、小6200 b“b J L电 导墙结 构示意图 2、导墙施工工艺 测量放样f开挖导墙土体f底模安装定位f绑扎钢筋f立侧墙钢模f加固钢模f混 凝土浇筑f拆模及加撑f施工缝凿毛,增加钢筋插筋 f导墙养护f导墙分幅 3、导墙施工具体步骤 测量放样:
19、根据地下连续墙轴线定出导墙挖土位臵。挖土:测量放样后,采用机械挖土和人工修整相结合的方法开挖导墙,挖土标高由人 工修整控制。底模安放定位:挖土休整结束后,将木制底模框架放臵到开挖面,将导墙中线引入导 墙沟槽内,将底模的中心与导墙中心重和,固定到底模。底模座在老土上,下部不需要做 素混凝土垫层。钢筋绑扎:在固定好的木制底模上按要求绑扎钢筋。立模:钢筋绑扎结束后,在钢筋内侧立钢模,导墙外侧以土代模。导墙施工现场条件 均为粘土,只需做单面模板。若开挖过程中,出现局部塌孔,可用土袋人工回填。加固:钢模架设结束后,用钢管进行加固,使钢模的中心与导墙设计中心在一条线上。为防止混凝土浇注时模板移位,对钢模须
20、加设钢管支撑。混凝土浇注:待上述工作结束后,报技术负责人及监理验收合格后开始浇筑混凝土,混凝土浇筑时确保两边均匀浇筑,使模板受力均匀,防止浇筑时模板移位。1-1 案四施工工艺端头素地连墙施工高压旋喷施工洞门水平注浆降水井施工工艺六安全与文明施工五施工质量保证措施端头加固方案一编制依据编制依据区间平纵断面图盾构吊出井结构施工指导图区间岩土工程勘察报告行业标准建筑与的原则根据隧道埋深及盾构隧道穿越地层的地质水文情况确定加固方法和范围充分考虑洞门破除的时间和方法选择合适的加固方式方法和范围确保盾构机到达端的安全和洞门破除的安全施工方案应在不影响工程质量的条件下具备优体无侧限抗压强度达到以上渗透系数能
21、够阻止地下承压水进入开挖面二工程概况工程设计概况区间线路左线长为右线长为总长度为设一个联络通道与泵房合建里程设有三个曲线曲线半径分别为线间距线路最大纵坡坡度最小坡度最大端头加固方案 拆模及加撑:混凝土达到一定强度后可以拆模,同时在内墙上面分层支撑1OOX1OOmm 方木,防止导墙向内挤压,方木水平间距 1.0m,上下间距为0.8m。施工缝:导墙施工缝处应凿毛,增加钢筋插筋,使导墙成为整体,达到不渗水的目的,施工缝应与地下连续墙接头错开。导墙养护:导墙制作好后自然养护到 70%设计强度以上时,方可进行成槽作业,在此 之前禁止车辆和起重机等重型机械靠近导墙。4、导墙施工允许偏差 导墙施工允许偏差表
22、 序号 项目 单位 允许偏差 1 内墙面与连续墙的纵轴线平行度 mm 0 2 内外导墙间距 mm 0 3 导墙内墙面垂直度 5%o 4 导墙内墙面平整度 mm 3 5 导墙顶面平整度 mm 5 4.1.4、泥浆工艺 1、泥浆系统施工工艺流程图 泥浆系统工艺流程图 2、泥浆性能 根据本工程的地质情况,拟采用钠基膨润土、纯碱、高浓度 CMC和自来水为原材料 搅拌而成。在拌制泥浆前,钠基膨润土需先发泡 24小时,泥浆性能指标要求详见下表。成槽护壁泥浆性能指标要求 泥浆性能 新配臵泥浆 循环泥浆 废弃泥浆 检测方法 粘性土 砂性十 粘性土 砂性十 粘性土 砂性十 比重(g/cm3)1.04 1.06
23、V 1.1 V 1.15 1.25 1.35 比重计 案四施工工艺端头素地连墙施工高压旋喷施工洞门水平注浆降水井施工工艺六安全与文明施工五施工质量保证措施端头加固方案一编制依据编制依据区间平纵断面图盾构吊出井结构施工指导图区间岩土工程勘察报告行业标准建筑与的原则根据隧道埋深及盾构隧道穿越地层的地质水文情况确定加固方法和范围充分考虑洞门破除的时间和方法选择合适的加固方式方法和范围确保盾构机到达端的安全和洞门破除的安全施工方案应在不影响工程质量的条件下具备优体无侧限抗压强度达到以上渗透系数能够阻止地下承压水进入开挖面二工程概况工程设计概况区间线路左线长为右线长为总长度为设一个联络通道与泵房合建里程
24、设有三个曲线曲线半径分别为线间距线路最大纵坡坡度最小坡度最大 1.05 1.08 粘度(S)20 24 25 30 V 25 V 35 50 60 漏斗计 含砂率(%)V 3 V 4 V 4 V 7 8 11 洗砂瓶 PH值 89 89 8 8 14 14 PH试纸 护壁泥浆在使用前,应进行室内性能试验,施工过程中根据监控数据及时调整泥浆指 标。如果不能满足槽壁土体稳定,须对泥浆指标进行调整。3、泥浆配制 泥浆配合比、施工过程中泥浆控制指标见下表:泥浆材料配比情况 地墙施工泥浆配比和控制指标 泥浆材料 膨润土 纯碱 CMC 自来水 每m3含量 80KG 4KG 0.8KG 1000KG 施工过
25、程中泥浆控制指标 项目指标 粘度(s)比 重(g/cm3)PH值 失水量(cc)含砂量(%)虑皮厚(mm)新鲜泥浆 18 22 1.02 1.05 79 10 1 1.5 再生泥浆 20 25 1.08 1.25 79 15 4 2 挖槽时泥浆 20 28 1.10 1.28 711 20 可以不测 可以不 测 清孔后泥浆 22 30 1.08 1.25 711 20 4 6 0 1.30 14 30 10 3 4、泥浆储存 泥浆储存采用泥浆池作为泥浆储存系统。盛装泥浆的泥浆池的容量应能满足成槽施工时的泥浆用量。泥浆池的容积计算:Qmax=n A/XK Qmax:泥浆池最大容量 n:同时成槽的
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