风井桩间网喷混凝土专项施工方案.docx
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风井桩间网喷混凝土专项施工方案
地铁工程土建标
风井桩间网喷混凝土
专项施工方案
地铁工程土建标项目经理部
二〇一七年二月
地铁工程土建标
风井桩间网喷混凝土
专项施工方案
批准:
审核:
编制:
地铁工程土建标项目经理部
二〇一七年三月
目录
1工程概况及周边环境1
1.1工程概况1
1.2周边环境1
2、编制依据1
3、工程地质与水文地质2
3.1工程地质2
3.2水文情况4
4、桩间网喷混凝土总体筹划5
4.1施工进度条件5
4.2施工设备计划表5
5桩间网喷混凝土施工方案5
5.1桩间网喷混凝土施工原则5
5.2喷射混凝土施工工艺5
5.3喷混凝土5
5.4施工操作要点6
5.5不良地层的喷射处理措施8
5.6混凝土喷射操作要求:
8
6、季节性施工措施8
7网喷混凝土施工要点及注意事项9
8安全、文明施工、环境保证措施10
8.1安全施工措施10
8.2文明施工保证措施10
8.3环境保护措施10
1工程概况及周边环境
1.1工程概况
风井起止里程为YDK70+XXX~YDK70+XXX,小里程端接盾构区间,大里程端接明挖段区间。
该区域现状地形相对平缓,周边零星分布几处民房现已基本拆迁完毕。
风井顶板后期回填至覆土2.5m,底板最大埋深约18.5m,座落在中风化泥岩上,基坑宽度27.1m,深度约17.8~18.7m。
地下水主要为基岩裂隙水。
风井施工采用明挖顺筑法施工,围护结构为钻孔灌注桩结合内支撑体系、基坑保护等级为一B级。
1.2周边环境
风井位于XXX,现状基本为农田、林地,地面沟渠较多,地形起伏较大。
风井左侧紧挨一处高25m山丘,右侧为规划钢筋加工场,现已场平完成,风井正东方向约210m有XXX河一处,四季皆有水流经过但流量较小。
图2-1风井与本区间地理位置示意图
2、编制依据
(1)《地铁设计规范》(GB50157-2013);
(2)《城市轨道交通工程项目建设标准》(建标104-2008);
(3)《城市轨道交通技术规范》(GB50490-2009);
(4)《建筑基坑工程技术规范》(YB9258-1997);
(5)《喷射混凝土加固技术规程》;
(6)《锚杆喷射混凝土支护技术规范》(GB50086-2001);
(7)《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-2012);
(8)《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2015);
(9)《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2002);
(10)《岩土锚杆与喷射混凝土支护工程技术规范》(GB50086-2015);
(11)国家、省及地区其他相关规范、规程。
3、工程地质与水文地质
3.1工程地质
拟建场地地表多为人工填土(Q/4ml/)覆盖,其下为全新统冲积层(Q/4al/)黏土、粉质黏土;中更新统冲积(Q/2al/)黏土、粉质黏土、圆砾土、卵石土,下伏基岩为白垩系下统灌口组(K/2g)泥岩、砂岩。
根据钻探揭露,本工程按岩土层层序,从上至下分述如下:
(1)第四系全新统人工填筑土(Q/4ml/)
<1-2>杂填土(Q/4ml/):
灰褐、浅黄色等杂色,干燥~稍湿,松散~稍密,主要成分为粘土、泥岩碎块、卵石等;该层厚薄不均,均一性差,多为欠压密土。
层顶标高473.04~553.36m,层底标高470.34~552.86m,层厚0.3~14.8m,广泛分布于拟建区间隧道地表。
其中YDK34+212~YDK34+410段为天府新区道路建设堆土,钻探揭示堆土最厚可达14.5m。
(2)第四系全更新统冲积层(Q/4al/)
<2-2>黏土:
灰黄色、黄色,硬塑,局部可塑,黏性一般,韧性一般,干强度高,局部夹少量角砾。
层顶标高474.74~536.56m,层底标高471.71~532.76m,层厚0.5~4.8m,仅在场地局部地段分布。
土工试验:
塑性指数Ip=17.1~20.66;为黏土。
天然快剪试验测得:
C=15~69KPa;∅=11°~22.3°
<2-3>粉质黏土:
灰黄色,可塑状,局部为硬塑状,土质不均,局部夹少量角砾。
层顶标高470.34~569.02m,层底标高469.24~568.62m,层厚0.2~12.2m,拟建场地广泛分布。
土工试验:
塑性指数Ip=12.2~16.3;为粉质黏土,天然快剪试验测得:
C=20~39KPa;∅=13.2°~18.4°
(3)第四系中更新统冲积层(Q/2)
<4-1-1>粉细砂:
灰黄、褐黄色、青灰色,潮湿~饱和,松散~稍密,质不纯,局部夹有约10%的黏粒,10~30%的圆砾及卵石。
呈透镜体状、薄层状分布于<4-3>卵石土中,埋深(钻探提示),层顶标高471.7~506.21m,层底标高469.63~504.71m,层厚0.6~2.8m。
<4-3>圆砾土:
杂色,稍密,饱和,粗圆砾约占63%,成分主要为砂岩,硅质岩,其余为少量粘性土充填。
圆砾呈圆形、亚圆形,磨圆度良好,分选性差;均匀性差。
层顶标高491.27~526m,层底标高490.37~525m,层厚0.5~2m,仅在场地局部地段分布。
<4-4>卵石土:
灰色、灰白、灰黄色,稍密。
石质成分以灰岩、花岗岩等硬质岩为主。
粒径2~20cm;卵石含量约占45~60%,粉质粘土充填。
卵石呈圆形、亚圆形,磨圆度良好,分选性差;均匀性差。
层顶标高469.24~525.77m,层底标高466.9~523.87m,层厚0.4~10m,仅在场地局部地段分布。
(4)白垩系上统灌口组(K/2g)泥岩、砂岩
<7-1-1>全风化泥岩(K/2g):
紫红色,原岩结构已破坏,岩芯呈柱状、可塑粘土状。
层顶标高469.25~527.46m,层底标高442.82~525.06m,层厚0.5~28.3m。
<7-1-2>强风化泥岩(K/2g):
紫红色,中厚层状,泥质结构,泥质胶结。
岩芯多呈碎块状,块径在3-8cm之间,少数呈饼状、短柱状。
岩质较软,节理裂隙发育,部分岩芯手可捏碎,在暴露于空气中或与空气中的氧气接触或具有一定临空面,在动水作用下,其具有易软化、崩解、强度急剧降低的特点,对工程施工不利。
层顶标高459.9~535.18m,层底标高459~527.06m,层厚0.4~12.1m。
<7-1-3>中等风化泥岩(K/2g):
紫红色,中厚层状,泥质结构,泥质胶结。
岩芯多呈柱状,少量呈碎块状,局部夹有石膏线。
岩质较软,节理裂隙发育,锤击易碎,部分地段软弱夹层或差异风化明显,易风化,遇水易软化。
层顶标高435.3~525.68m。
根据室内试验:
天然密度ρ=2.36~2.55g/cm3/,天然含水率w=2.47~17.28%,天然抗压强度4.41~17.73MPa,饱和抗压强度2.05~9.42MPa,饱和吸水率3.31~29.06%,自由膨胀率18~39%。
<7-2-1>全风化砂岩(K/2g):
紫红色,原岩结构已破坏,岩芯呈柱状、可塑粉质黏土状、松散砂状。
层顶标高491.81~503.98m,层底标高488.81~503.38m,层厚0.5~3.4m。
<7-2-2>强风化砂岩(K/2g):
紫红色,中厚层状,碎屑结构,泥质胶结。
岩芯多呈碎块状,块径在3-8cm之间,少数呈饼状、短柱状。
岩质较软,节理裂隙发育,部分岩芯手可捏碎,在暴露于空气中或与空气中的氧气接触或具有一定临空面,在动水作用下,其具有易软化、崩解、强度急剧降低的特点,对工程施工不利。
层顶标高447.17~527.06m,层底标高442.67~525.56m,层厚0.7~10.5m。
<7-2-3>中等风化砂岩(K/2g):
紫红色,中厚层状,碎屑结构,泥质胶结。
岩芯多呈柱状,少量呈碎块状,局部夹有石膏线。
岩质较硬,锤击声脆,部分地段软弱夹层或差异风化明显,易风化,遇水易软化。
层顶标高442.8~505.85m。
根据室内试验:
天然密度ρ=2.4~2.5g/cm3/,天然含水率w=7.3~9.8%,天然抗压强度4.4~10.2MPa,饱和抗压强度2.7~5.3MPa,饱和吸水率9.45~11.32%。
3.2水文情况
(1)地表水、地下水赋存及类型
根据成都区域水文地质资料及地下水的赋存条件,地下水主要有两种类型:
一是赋存于填土层的上层滞水,二是基岩裂隙水。
上层滞水
上层滞水呈透镜体状分布于地表,赋存于地表填土层,大气降水和附近居民的生活用水为其主要补给源。
水量变化大,且不稳定。
基岩裂隙水
拟建场地下伏基岩为白垩系灌口组紫红色泥岩,基岩裂隙较发育,地下水的流动,将所含石膏溶蚀,并顺溶蚀孔或裂隙形成网络状的风化带溶蚀孔和溶隙,为地下水的补给、储集、径流创造了良好的通道和空间,形成风化带含水层。
但由于泥岩质软,裂隙多为微张或闭合状,且溶孔溶隙的发育深度受地下水动力条件的限制,当深度较大时,溶蚀孔洞减少,溶隙也减少,含水量下降。
该含水层地下水富集规律性较差,在一定条件下,某些地方可形成富水块段。
根据相关水文地质资料,渗透系数K一般为0.027~2.01m/d,平均为0.44m/d属于弱透水层或不透水的隔水层,可视为相对隔水底板。
(2)地下水的补给、径流、排泄及动态特征
成都市充沛的降雨量(多年平均降雨量947mm,年降雨日达140天),构成了地下水的重要补给源之一,同时流经区域的河流也是地下水重要的补给及排泄通道。
根据区域水文地质资料,成都地区丰水期一般出现在7、8、9月份,枯水期12、1、2月份,8月份地下水位埋深最浅,其余月份为平水期。
根据本阶段勘察,场地范围内地下水静止水位埋深约为4.0~28.0m(水位测量时间为:
2016.04~2016.11)。
地下水水位受降雨影响较大,地下水位波动较大。
(3)水化学特征及水的腐蚀性
据本阶段及初步勘察阶段室内试验,本地区地下水水质类型主要为SO/42-/.HCO/3-/—Ca/2+/型水、HCO/3-/—Ca/2+/型;根据《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)(2009年版),按Ⅱ类环境类型及B类地层渗透性判定,地下水对混凝土结构及钢筋混凝土结构中钢筋具有一定的腐蚀性。
4、桩间网喷混凝土总体筹划
4.1施工进度条件
网喷混凝土施工所具备的条件:
开挖至冠梁底以下2m,降水条件满足施工要求,钢支撑完成进场检验,网喷材料和应急物资准备齐全。
4.2施工设备计划表
表4.2-1拟投入主要喷护设备一览表
序号
设备名称
单位
数量
备注
1
砼喷射机
台
1
2
空压机
台
1
3
搅拌机
台
1
4
钢筋切断机
台
2
5
电焊机
台
3
5桩间网喷混凝土施工方案
5.1桩间网喷混凝土施工原则
(1)桩间网喷混凝土应与基坑土方开挖同步进行,做到“随挖随喷”,分段分层进行,每段长度与土方开挖一致,分层高度不能大于2米。
(2)网喷施工应首先由测量标出喷射面位置,并将控制线固定在冠梁上,严格控制喷射厚度。
5.2喷射混凝土施工工艺
喷射混凝土施工流程见下:
土方开挖→施工测量→钢筋网制安→喷射砼→砼养护。
5.3喷混凝土
基坑开挖过程中为确保桩间土体稳定性,在开挖前进行网喷支护,桩间网喷采用厚150mmC20混凝土,钢筋网采用φ8@200mm×200mm,并水平布置C16@1000加强筋。
在土方开挖过程中,严格按照从上往下、随挖随喷原则,以防止基坑开挖过程中的桩间土暴露时间过长而产生坍塌、渗漏水,影响基坑周边的稳定和施工安全。
为减少渗漏水对基坑的影响,在基坑中央设集水池,四周设排水沟,渗水或明水汇集至集水池中抽出,确保基坑安全和正常施工。
喷射混凝土配合比的设计应满足:
强度符合设计要求、不发生管路堵塞、喷射达到设计厚度的要求,喷射混凝土在施工场地内集中拌和,采用湿喷机进行喷护作业。
图5.3-1喷砼工艺流程图
5.4施工操作要点
(1)土方开挖后先要松动土块、浮渣清理干净,还应对壁面进行修凿整平,然后自下而上分段分片进行底层砼喷射,严禁在松散土面上喷射混凝土。
(2)钢筋安装及焊接符合设计要求。
面层采用喷射混凝土与钢筋网组成钢筋混凝土板结构,喷射混凝土采用细石混凝土,喷射混凝土强度等级C20,喷射混凝土支护面层厚度为150mm;钢筋网片采用Φ8@200×200钢筋绑扎而成,桩身采用钻眼植入Φ16钢筋,竖向间距1000mm钢筋锚固。
详见图5.4-1。
图6.4-1桩间网喷混凝土大样图
(3)混凝土搅拌:
现场采用混凝土搅拌机搅拌,混凝土配合比为每立方砼各材料用量分别是水190kg、水泥(等级:
P.O42.5)425kg、砂935kg、石830kg、外加剂25.5kg,其配比为0.45:
1:
2.20:
1.95:
0.06,水胶比为0.45kg,砂率为53%。
(4)配合比计量用重量比,计量精度为:
水泥±2%、砂及掺合料±5%。
搅拌现场设置配比牌及磅称。
(5)喷射机械安设调整好后,先注水、通风,清除管道杂物。
上料保证连续性,校正好配料的输出比。
操作顺序:
喷射时,先开外加剂,后开风,再送料,以易粘接,回弹量小,表面湿润光泽为准。
喷射机工作风压严格控制在0.5至0.7Mpa范围内,从上至下,风压由高变低。
严格控制好喷嘴与受喷面的距离和高度。
喷嘴与受喷面垂直,有钢筋时角度适当放偏,喷嘴与受喷面距离控制在0.8~1.0m范围内。
(6)本工程混凝土较厚需分二层喷射时,每次的喷射厚度宜为50mm左右,后一层应在前一层混凝土初凝后进行,若终凝1h以后再行喷射,应先用风水冲洗喷层面。
(7)喷射作业应紧跟开挖工作之后,喷射混凝土终凝2小时后,应喷水养护,养护时间一般不得少于14天,气温低于5℃时,不得喷水养护。
(8)喷射注意事项
①射机应具有良好的密闭性能,运料需均匀连续;
②混合料的搅拌应采用强制搅拌机,搅拌时间不得小于30s;
③输料软管及密封胶板应具有良好的耐磨性能,有自动调整装置,保证不在密封板间漏风、漏料;
④正确掌握喷射机的操作顺序,以防出现堵塞,混凝土喷射完毕初凝后即刻进行养护。
5.5不良地层的喷射处理措施
对于富水地段喷射砼采取的措施:
调整砼配合比,增加水泥用量,先喷水灰比为0.2~0.3的混合料,待达到要求后,再逐渐加大混合料的水灰比;喷射时,先从远离出水点开始,逐渐向涌水点逼近,将散水集中,同时,在有水涌出的地方埋设泄水管并将水引出,泄水管采用PVC管,间距根据涌水大小而定。
当涌水范围较大时,设置树枝状盲管排水,边排水边喷射砼。
5.6混凝土喷射操作要求:
(1)作业开始时,应先送风,后开机,再给料;结束时,应待料喷完后,再关风;
(2)向喷机供料应连续均匀;机器正常运转时,料斗内应保持足够的存料;
(3)喷射机的工作风压,应满足喷头处的压力在0.1Mpa左右;
(4)喷射作业完毕或因故中断喷射时,必须将喷射机和输料管内的积料清除干净;
(5)喷射手应保持喷头具良好的工作性能;
(6)喷头与受喷面应垂直,宜保持0.60~1.00m的距离;
(7)喷射手应控制好水灰比,保持混凝土表面平整,呈湿润光泽,无干斑或滑移流淌现象。
6、季节性施工措施
根据工期计划安排,桩间混凝土喷射可能经历雨季施工,雨季施工期间应做到以下:
(1)在雨季来临之前,项目部组织建立雨季施工领导小组,由项目经理任组长,项目副经理亲自组织雨季工作的实施。
(2)用垫木将钢筋等原材料架起,避免因雨水浸泡而锈蚀。
检查水泥库等的防水情况,保证棚库不渗漏。
(3)加强基坑观测,尤其在连阴雨天,应增加量测频率,发现问题及时采取加固措施。
(4)喷射混凝土要注意雨季施工养护措施。
(5)雨季施工期间,应对现场所有动力、照明线路、供配电电气设施进行一次全面检查,对线路老化、安装不良、绝缘降低以及跑漏电等问题,必须及时处理。
(6)做好雨季应急物资准备工作。
(7)出现中雨或大雨时禁止砼喷射。
7网喷混凝土施工要点及注意事项
(1)喷射砼作业在满足《喷射混凝土加固技术规程》有关规定的基础上,遵
守以下几点:
①喷射砼必须喷射密实,桩间不得存在浮土,保证厚度和强度。
②喷射砼分层喷射时,后一层喷射在前一层砼终凝后进行。
③试验室负责优选喷射砼的配合比与现场控制。
④每次喷砼完毕后,即时检查厚度,若厚度不够需进行补喷达到设计厚度。
坚决实行“四不”制度,即
a.喷砼工序不完,不得进行开挖;
b.喷砼厚度不够不得进行下一步施工程序;
c.砼喷射后发现问题未解决不进行下一步施工程序;
d.监测结果表明不安全不进行下一步施工程序;
喷射作业完毕时,必须将喷射机和输料管内的积料清除干净。
(2)技术要点
①喷射砼原料及砼的搅拌的质量控制。
首先对水泥、砂、石、速凝剂、水等质量进行检验;
②湿喷砼机具设备的质量控制。
机械及管路方面:
喷射机、砼搅拌机、运输机等在使用前,都应检修完好,管路及接头要保持良好,要求风管不漏风,水管不漏水;
③钢筋网片的布设。
钢筋网使用钢筋打入桩体或直接与桩体内主筋焊接,连接成整体。
④喷射作业。
喷射混凝土作业分段分片进行。
喷射作业自下而上,先喷钢筋网与围护桩间部分,后喷钢筋网间部分。
一次喷射厚度根据喷射部位和设计厚度而定,后喷一层应在先喷一层凝固后进行,喷射路线应自上而下,呈“S”形运动;喷射时,喷头作连续不断的圆周运动,并形成螺旋状前进,后一圈压前一圈三分之一。
⑤喷射砼在强度达到要求后可以进行下一道工序,喷射砼应密实、平整、无裂缝、脱落、漏喷、空鼓、渗漏水的现象。
8安全、文明施工、环境保证措施
8.1安全施工措施
(1)对现场的职工、民工及协作人员进行文明职工教育、法制教育,帮助施工人员树立文明、安全、质量意识。
(2)进入施工场地的所有人员要进行安全技术交底,正确佩戴安全帽及各种防护措施,尤其是喷射工,要配备相应的防护工具。
(3)作业人员要强化安全意识,严禁穿拖鞋、短裤等进场施工,施工时严禁在深基坑边上行走,高空作业时要佩戴好安全带,安全带做到高挂低用。
(4)施工场地达到雨天施工不积水,道路及作业场地不起泥,保证现场清洁。
(5)施工场地施工完后要及时进行清理,做到活完料净脚下清。
8.2文明施工保证措施
(1)严格遵守国家、武汉市有关文明施工的规定。
认真贯彻业主有关文明施工的各项要求,制定出以“方便居民生活,利于生产发展,维护环境卫生”为宗旨的文明施工措施。
(2)本工程建设将全面开展创建文明工地活动,切实做到“三无五必须”。
三无:
施工无管线事故;施工无重大伤亡事故;施工现场周围道路平整,无坑塘和积水。
五必须:
施工区域与生活区域必须严格分离;施工现场必须挂牌施工和工作人员配卡上岗;工地现场材料必须堆放整齐合理;工地生活设施必须清洁文明;工地现场必须开展以创建文明工地为主要内容的思想政治工作。
(3)施工现场的用电线路、设施的安装和使用必须符合安装规范和安全操作规程,并按施工组织设计进行架设,严禁任意拉线接电。
施工现场必须设有保证施工安全要求的电压和工地照明。
(4)现场实行安全、保卫制度,进入施工现场的人员一律要戴安全帽。
管理人员与作业人员分颜色区别,建立来访制度,经常对工人进行法律和文明教育。
8.3环境保护措施
(1)施工过程中对周围建(构)筑物的保护及对工程弃渣、污水排放、机械噪声控制,均应按照国家环保部门的环保要求执行,各项控制指标均不超过规定的允许值。
(2)施工现场应配备洒水降尘器具,设专人负责洒水降尘并及时清除浮土。
(3)施工中的废料应及时处理,防止污染环境。
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