暗挖通道及风道专项施工方案.doc
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1、暗挖通道及风道专项施工方案第一章 概述1.1、编制说明1.1.1编制依据1.1.1.1地下铁道工程施工及验收规范(GB50299-1999 2003年版)1.1.1.2铁路隧道施工规范(TB10204-2002)1.1.1.3铁路隧道工程施工质量验收标准(TB 10417-2003)1.1.1.4国家、广东省及广州市现行有关地铁的设计及施工、验收规范及标准。1.1.2编制原则1.1.2.1结合工程实际,吸取地铁工程的施工技术和管理经验,制定切实可行的施工方案,尽量降低工程造价。1.1.2.2 以广州市城市文明施工、消防安全、综合治理等有关条例、规定为标准,组织施工生产,采取一切必要措施减少施工
2、扰民,保证职工安全健康,创造良好的施工环境。1.2工程间况1.2.1工程设计概况跃进村站位于江南大道与昌岗路十字交叉口处,是二、八号线的换乘站,车站附属工程包括8个人行出入口通道及5组10个风亭。由于地面交通的影响,跃进村车站市政过街通道(平顶直墙矩形断面)、号暗挖通道(平顶直墙矩形断面)、八号线东端风道(2号风道,拱形直墙断面)、二号线东端风道(3号风道、拱形直墙断面)都采用暗挖法施工。市政过街通道、号暗挖通道均为平顶直墙矩形断面,所处地层为4-1、5-2、6、7地层中,结构采用复合式衬砌。初期支护采用喷混凝土、钢筋网、锚管和型刚钢架;开挖前采用108大管棚和超前小导管注浆预加固地层;二衬采
3、用现浇钢筋混凝土;初期支护与二衬之间设全封闭防水层。其他暗挖通道、风道地质情况与市政过街通道相同,结构采用复合式衬砌。支护型式除没有大管棚外,其余支护型式均有。1.2.2设计工程量暗挖通道:号暗挖通道长度57m,号暗挖通道长度190m,号暗挖通道16m。暗挖风道:号暗挖风道长度60m,号暗挖风道长度80m。第二章 总体施工方案暗挖通道施工采用CRD法开挖,开挖及支护步骤为(详见图1暗挖法通道施工技术措施示意图)。每一步开挖后应立即初喷40mm厚砼、挂网、打锚杆、架立钢架、复喷至初支设计厚度。钢架与喷层间隙锲紧,架立钢架后,立即续喷砼至设计厚度。暗挖通道CRD法施工是将通道分四个小导洞,每个导洞
4、均采用台阶法预留核心土开挖,上下台阶均为人工开挖,土方采用小型机械和人工配合水平运输至竖井(提升井架)底部,由提升井架垂直提升系统运出。每循环开挖进尺以0.60.8m为宜。开挖后应及时进行施工支护。施工中主要支护措施包括:108超前注浆大管棚和42超前小导管注浆预加固地层,锚管(锚杆)和型钢钢架,初期挂网喷射钢筋砼。贯通后施工二衬,二衬分段施工,每段长度3,边拆除临时支撑边施工二衬,拆除支撑的长度一次不能大于3.0m。图1 暗挖法通道施工技术措施示意图第三章 施工流程及主要施工方法及工艺3.1暗挖通道施工3.1.1开挖方法采用CRD法施工,共分四个小导洞,每个导洞均采用台阶法预留核心土开挖,上
5、下台阶均为人工开挖,土方采用轮胎式小推车运输至提升塔架下部的提升土斗内,土方采用小型机械和人工配合运至堆土土箱内,由施工出土口上方的卷扬机垂直提升系统运出。当地层较差时,开挖后,掌子面应立即喷5cm厚C20早强混凝土封闭。以保证土体的稳定。暗挖通道通过的地层主要有4-1、5-2、6、7地层,可使用人工配合小型挖掘机开挖,局部岩层强度较高的进行爆破。3.1.2大管棚支护施工大管棚施工工艺流程(见图2)图2 大管棚施工工艺流程图3.1.2.1大管棚施工劳动力组织和施工机具管棚施工工序多,工种杂、技术性强,要求技术工人具有各方面独立操作能力,又能处理管棚施工中一般的故障,管棚施工的质量很大程度上取决
6、于钻孔和注浆的质量。一台钻机三班作业劳动力组织为:技术员1人,机长1人,班长3人,修理工1人,电工1人,电焊工1人,钻工15人,合计23人。施工机具:管棚钻机、地质钻机、注浆泵等。管棚布置位置和间距如图1中所示,管棚孔口位置为通道开挖轮廓线外150mm布置;外插角1。,钻机工作平台铺底位置及纵向长度可根据机具及工艺情况作适当调整。钢管采用108mm,璧厚6mm的无缝钢管,长度12.65m,分三节安装。两段之间用丝扣连接,丝扣螺纹段长度不大于150mm,相邻两根钢花管的接头要错接,其错接长度不小于1.0m。注浆钢管上钻注浆孔,孔径10mm,孔间距200mm,呈梅花形布置。3.1.2.2套拱施工:
7、号、号出入口暗挖通道从美术学院施工场地院内内开始施工,在出入口开挖施工完成后,需沿通道轮廓线破除围护桩,沿破除的围护桩形成的轮廓线浇注套拱,套拱内设置一榀钢筋格栅钢架,钢架在现场制作安装,采用25钢筋作主筋、12钢筋环和14斜筋作为架立筋,10钢筋为箍筋,套拱钢筋与凿出的挖孔桩钢筋焊接在一起。钢筋圆环内按设计管棚外插角度焊接150600mm的导向管。导向架、导向管固定以后,重新复核导向管的角度,无误后采用C20喷射混凝土将导向架与上部挖孔桩构成一个整体。3.1.2.3钻孔在每个出入口基坑内设两台钻机,隔二钻一分三期钻进。每钻完一孔及时进行清孔下管,防止暴露时间长而出现塌孔现象,并及时进行注浆。
8、在基坑内搭设钻孔平台架以供钻机就位,要充分考虑钻机沿拱弧线钻孔移位升降时方便。平台上满铺木板,搭设牢固,钻孔时钻机不得晃动。钻机就位后,钻孔前先检查钻机机械状况是否正常,然后精确测定钻杆方向和角度满足设计要求后方可开钻,开孔时,低压慢转。在钻进过程中要始终注意套管及钻杆角度的变化,并保证钻机不移位。钻孔直径115mm,采用套管跟进钻进,能减少长钻孔的下垂量,较有效地保证钻孔的方向位置。钻进过程中经常用测斜仪测定其位置,并根据钻机钻进的 现象及时判断成孔质量,并及时处理钻进过程中出现的事故。认真作好钻进过程的原始记录,及时对孔口岩屑进行地质判断、描述,作为开挖洞身的地质预探预报,作为指导洞身开挖
9、的依据。钻孔由高孔位向低孔位顺序进行,遇卡钻、坍孔时需注浆重钻;钻孔偏位时,采用注浆重钻或特殊钻头重钻纠偏;杂填土层内钻孔中如遇到小孤石,可冲击穿过,如遇大石块则直接钻进。3.1.2.4管棚安装管棚钢管在地面加工,每根长度12.65m由三节组成,管节长度有两种,4m和4.65m,沿钢管纵向钻设10mm注浆孔,梅花型交错布置,间距200mm。管节采用厚壁钢管箍丝扣连接。钻孔完成后及时安设管棚钢管,避免出现塌孔。棚管顶进采用大孔引导和棚管机相结合的工艺,即先钻大于棚管直径的引导孔,然后利用钻机的推力低速顶进钢管。管棚导向管应严格定位,管棚钻进过程中应采用水平测斜仪经常量测管棚的偏斜度,发现偏斜值超
10、出设计要求时,应及时纠偏。接长钢管应满足受力要求,相邻钢管的接头应前后错开,同一横断面内的接头数不大于50%,相邻钢管接头至少错开1m。下管后采用钻机配合拔出套管。3.1.2.5注浆施工过程中,每钻完一个孔,随即就安设该孔的钢管并注浆,然后再进行下一孔的施工。压浆前先检查管路和机械状况,确认正常后做压浆实验,确定压浆参数,据以施工。注浆前需对管口外侧进行密封处理,并在封堵塞上设注浆孔及排气孔。先将孔内泥砂清干净(可用高压水冲洗),再进行注浆。注浆浆液采用水泥浆,水泥浆水灰比:0.6:11:1;注浆压力拟采用0.61.5MPa,施工中根据实际地质情况,并通过实验再做调整。注浆时注浆压力不能太大,
11、以免浆液压力影响临近地下管线等建筑物,并应在适当位置检验注浆效果,并根据检验结果,调整注浆压力等有关参数。水泥采用425R普通硅酸盐水泥,使用前必须无受潮、无结块,并且有出厂质保证明,经试验检验合格后方可使用。水泥浆必须充分拌和均匀,每次投料后拌和时间不得少于3min,分次拌和必须连续进行,确保供浆不中断。水泥浆从搅拌桶中倒入贮浆桶前,需经筛过滤,以防出浆口堵塞。贮浆桶内的水泥浆应经常搅动以防沉淀引起不均匀。制备好的水泥浆不得停置时间过长,搅拌时间超过4小时的水泥浆液,不宜使用。注浆过程应派专人负责,填写注浆记录表,记录注浆时间、浆液消耗量及注浆压力等资料,观察压力表值,监控连通装置,避免压力
12、猛增而发生异常情况。3.1.3超前小导管施工3.1.3.1超前小导管施工工艺(见图3)。 封闭工作面准备工作制作小导管安设小导管机具设备检 修钻孔连接管路及密封孔口空口密封是否达到要求结束拌浆压水检查是否达到要求否是是是注浆否图3超前小导管施工工艺3.1.3.2超前小导管注浆施工方法3.1.3.2.1小导管的加工制作小导管采用42钢管加工,每根长4.0m,导管的管口位置设加强环;钢管前段1.5m范围内不设出浆孔,其余部分每隔15cm在环向钻孔,相邻两道孔口方向交错45角;管尖长10cm,先用氧焊切除缺口,在加工成尖端,并进行焊接。3.1.3.2.2注浆设备的选择拌浆设备要求能够满足注浆设计能力
13、需要、强制搅拌、高速度、高稳定性、拌合用水的掺量能够准确的自动计量;注浆泵能够满足小导管注浆施工的设计能力要求、配有电子流量流速记录仪、可变速调节注入速度;输浆管具有快速施工接头,满足快速施工与维护的要求;混合器具有单向止浆能力,注双液浆时能够保证浆液混合均匀;孔口管要求能够快速拆卸与安装,保证施工中快速安装和拆卸;流量计要求能够计量流量、流速、并具备计算机记录打印功能。为了加快注浆进度,在小导管前安设分浆器,一次可注入4根小导管。小导管预注浆施工机具配套见表1。3.1.3.2.3配制浆液注浆材料采用水泥单浆液或水泥、水玻璃双液浆,采用水泥单浆液时,水泥浆液浓度为1:1.251:0.8。采用双
14、浆液时,水玻璃浓度为35,水泥与水玻璃体积比为1:11:0.6。通过粘度计进行现场检测注浆浆液黏度是否满足设计要求;通过温度计进行现场检测,确定浆液的温度是否在可控范围内,并以此推断温度对注浆浆液凝胶时间的影响程度;通过现场进行注浆浆材凝胶时间试验测定,判断施工配比是否满足设计要求;最重要的是通过现场观察得到的压力变化数值、流量变化数值、流速变化数值等施工参数,现场进行注浆设计调整与优化。小导管预注浆施工机具表 表1序号名称型号单位数量主要技术指标备注1风枪YT28台10天水2双液调速注浆泵2TGZ/120/105台310.5Mpa120L/min温州3叶片立式搅拌机JZ350台4有效搅拌40
15、0L成都4交流电焊机BX500台1上海5混合器个4自制6分浆器个4分四头自制3.1.3.2.4注浆注浆工艺系统:双液注浆工艺系统如图4所示。图4双液注浆工艺系统图注浆顺序:注浆顺序原则上遵循着“先两侧后中间”、“跳孔注浆”、“由稀到浓”的原则。为防止串浆和跑浆,利用分浆器,同时灌注四个小导管。注浆施工要点:注浆孔位要准确,定位偏差小于5cm,孔底偏差不大于孔深的1%。顶管施工作业过程中会使管内混入一些碎石和碎屑,在注浆施工前一定要用高压风水进行吹洗。拌浆时严禁纸屑等杂物混入浆液,拌好的浆液要经过筛网过滤,未经过过滤的浆液严禁进入泵体,以防堵塞。注浆过程中,要时刻注意泵口及孔口的压力变化情况,发
16、现问题及时处理。做好钻孔、注浆纪录,为分析注浆效果提供依据。注浆结束后,要彻底的清洗泵体和管路,以保证下次注浆安全顺利进行。注浆施工过程中如发现掌子面漏浆,及时用麻布进行封堵。3.1.4喷射混凝土施工采用TK961湿喷机进行潮喷法施工。喷射混凝土采用混凝土搅拌机拌合,混凝土输送车运输。喷射砼工艺流程见图5。粗骨料细骨料水泥掺加纤维骨料预加水搅拌机砼输送车湿喷机速凝剂压缩空气喷头水掌子面图5 (潮喷)喷射砼工艺流程图喷砼的准备和喷射过程应注意如下问题:喷射砼之前,仔细检查开挖断面的净空尺寸,欠挖部分及时处理,并清除危石,然后用高压水(风)冲洗受喷断面,清除粉尘、杂物。喷射作业分段、分片、分层,由
17、下而上,依次进行,如有较大凹洼时,先按规范要求填平,但不得回填异物,保证初期支护与岩面密贴。在边墙和顶板部位埋设喷射砼厚度标志。喷砼紧跟开挖工作面,并在开挖后12小时内喷射完毕。钢筋网、钢架与岩面的间隙必须喷射砼填充密实,自下而上对称进行,先喷钢架与围岩间隙,后喷钢架之间,钢架保护层不小于cm。最后,在初期支护背后注浆,保证初期支护与岩面密贴。3.1.5钢筋网片及钢架施工钢筋网与钢架的制作钢筋网在洞外预制为网片后运到工作面架设,具体制作是:用10圆钢事先点焊加工成的片状网格,钢筋网片一般为12m。若采用双层网片时,可将两层网片交错排列。按钢架设计尺寸下料,按不同断面尺寸分节制作。钢架在胎模内焊
18、接时,要控制焊接变形。钢架制造好后要进行试拼。检查钢架尺寸、轮廓是否合格。钢筋网的铺设及钢架安设:钢筋网和喷混凝土、钢架组成联合支护,连续铺设。铺设时要注意:钢筋网必须与锚杆、钢架或其它锚固装置联结牢固;片状钢筋网的搭接长度不小于12个网格;钢筋必须用喷混凝土盖住,至少有2cm的保护层。型钢钢架安装工艺流程见图6。钢架安设前检查掌子面开挖净空,并清除钢架底脚的虚碴。软弱围岩地段,钢架脚底垫槽钢以避免钢架下沉。施工准备测量放样分部安设钢架单元并用接头板连接检查是否与初喷砼密贴纵向连接筋将钢架连成整体下一道工序加砼垫块或钢板否钢架单元放样钢架单元加工接头板加工图6 钢架安装工艺流程图分片钢架用人工
19、在掌子面组装成整榀钢架,连接螺栓要拧紧。钢架安装后中线允许误差5cm,高程允许误差5cm,钢架垂直度允许误差2。钢架校正后,每隔2.0m用预制砼对口楔子将钢架与岩层之间楔紧。钢架落底接长采用单边交错进行,每次单边接长钢架13排。在软弱围岩地段落底接长可同时和底板初支格栅相连并及时喷射混凝土。接长钢架和原钢架的连接要牢固、准确。两排钢架之间沿钢架周边每隔1.0m,用22纵向联接筋联接,使其成为整体,改善钢架纵向受力状态,不至于发生倾覆。钢架纵向连接好后,按设计迅速进行挂网喷锚支护,让钢架背后用砼喷平补满,使其与围岩密贴。复喷混凝土喷锚支护喷射砼,分初喷和复喷二次进行。初喷在开挖(或分部开挖)完成
20、后立即进行,以尽早封闭暴露岩面,防止表层风化剥落。复喷砼在锚杆、挂网和钢架安装后进行,尽快形成喷锚支护整体受力,以抑制围岩变位。钢架间用砼喷平,喷砼覆盖钢筋网,并保证保护层厚度不小于4cm。喷射时喷嘴尽量垂直于岩面,喷嘴距岩面一般保持1.52.0m为宜。喷射砼分段、分片由下而上顺序进行,每段长度不超过6m,一次喷射厚度控制在6cm以下。喷射时插入长度比设计厚度大5cm的铁丝,每12m设一根,作为施工喷层厚度控制用,后一层喷射在前层砼终凝后进行,喷射砼按规定洒水养护。3.1.6暗挖通道二次衬砌施工二次衬砌采用满堂脚手架+组合钢模板模筑施工。通道主体结构采用C30S8防水钢筋混凝土,在二次衬砌与初
21、期支护之间设全包防水层。采用型钢拱架组合钢模板模筑二次衬砌施工,二衬分段施工,每段长度3m。3.1.6.1通道二次衬砌施工工艺流程图二衬砼施工工艺流程见图7。 净空测量 施工缝处理 预留二衬注浆孔 循 环 作 业 测量放线 绑扎墙、拱结构钢筋 模板制安 底部防水层 绑扎底板结构钢筋 初支基面处理 施工准备 灌注墙、拱砼 铺设拱墙部防水层 浇注底板砼 图7 二次衬砌施工工艺流程图3.1.6.2二次衬砌各施工工序施工方法及施工技术措施二衬施工方法:先施作底板砼,再进行侧墙和顶板砼施工。(1) 钢筋绑扎 钢筋各项材质必须合格,并符合各项规定要求。 严格按设计要求进行下料,钢筋数量、直径须符合设计要求
22、。 钢筋绑扎符合设计和规范要求,位置准确,不漏筋,搭接长度满足设计和规范要求,绑扎过程中严格要求操作人员提高工作责任心,不碰撞防水板,尽量减少现场焊接。必须现场焊接时,在防水板上面加垫石棉板等隔热保护层,以免防水板被烧坏。同一根钢筋长度在30d(d为钢筋直径)且小于500mm的范围内只能有一个接头,且同一断面钢筋接头数量符合规范及设计要求。 绑扎或焊接成形的骨架或网片,必须架定牢固,在安装和灌注混凝土时不得松动和变形。钢筋接头与钢筋弯曲处相距长度不小于10倍主筋直径,也不能在结构最大弯距处。 钢筋与模板、钢筋与防水层间设置足够数量和强度的混凝土垫块,以保证钢筋的保护层厚度。 所有预埋件、预留孔
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