明挖区间施工方案.docx
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明挖区间施工方案
二、工程概况及水文地质条件
(一)工程概况
本工程为南京地铁二号线东延线马群站~紫金山站区间明挖地下区间,包括南、北段。
南段设盾构调头井,北段设盾构始发井和接收井。
南明挖段隧道位于宁芜铁路和马群车辆段之间,止于沪宁高速公路前,周围主要建筑物为在建马群车辆段、宁芜铁路和新建高压电线杆。
区间线路右线为直线段,线路左线部分为直线段,部分设R=1200m曲线,线间距在3.8m~10.94m之间。
区间紧邻马群车辆段,根据车辆段标高及宁芜铁路路基高度,地表标高取为部分16.7m,部分18m。
区间底板最小埋深约3.87m,盾构井段底板最大埋深约14.62m。
南段范围内无地下管线。
基坑边线距离宁芜铁路中心线约30m,施工期间对宁芜铁路监测保护。
北明挖段隧道位于黄马立交桥以北,白水河以东的空地。
本段区间盾构井与黄马立交桥之间有一Φ1800污水管,沿线路走向有一高架电缆和一低压电缆,其余无建筑物,按照高压电缆保护、低压电缆改移进行施工。
区间线路右线设R=350m和R=400m曲线,线路左线设R=400m曲线,线间距在22.39m~9.1m之间,根据紫金山站场地标高,盾构井出应满足抗浮和盾构始发覆土要求,确定土方回填标高和内部结构设计地表标高取为19.0~20.7m,围护结构设计标高以现状地表标高为准。
设计范围为马群站~紫金山站区间南、北明挖段和南端盾构调头井、北端盾构始发井、接受井的支护结构采用SMW工法桩加内撑形式。
南段起讫里程为右线K26+410.000~K26+722.500,北段起讫里程为右线K27+300.000~K27+733.800,左线K27+291.321~K27+733.800。
其中南端盾构调头井设计起讫里程为右线K26+710.000~K26+722.500;北端盾构始发井设计起讫里程为右线K27+300.000~K27+312.002;北端盾构接受井设计起讫里程为左线K27+291.321~K27+303.321。
(二)水文地质条件
拟建场地现为在建地铁车辆段、农田、村庄及南京市国土储备用地。
拟建场地地形较平坦,局部稍有起伏,场地吴淞高程14.11~23.12m。
场地内沿线分布有宁芜铁路、百水河及沪宁高速公路。
地貌单元属于侵蚀性堆积阶地及冲积谷底地貌交汇地带,冲积谷地分布范围K26+097~K27+500,其余地段为侵蚀堆积阶地地貌单元。
隧道开挖范围内土层由上至下主要为:
①-1杂填土;①-2b2-3素填土;②-1b1-2粉质粘土;③-1b1-2粉质粘土。
本工程基坑开挖深度约2.5~15m,基坑底主要位于②-1b1-2粉质粘土;③-1b1-2粉质粘土,局部位于①-1杂填土;①-2b2-3素填土。
①-1杂填土和①-2b2-3素填土承载力较低,含建筑垃圾和有机质,埋深较浅,采用换填法对该两层土进行换填处理。
三、主要工程材料及数量
(一)主要工程材料
1.混凝土:
侧墙、底板采用C30,S8防水混凝土,光栅梁采用C30普通混凝土;底板垫层、左右线之间支墩、排水沟、喷射混凝土等采用C20混凝土。
2.钢筋:
HPB235、HRB335级钢筋;
3.焊条:
用电弧接HPB235时采用E43XX型焊条,焊接HRB335时用E50XX型焊条,焊接Q235钢时采用E43XX型焊条。
4.围护结构工程:
SMW搅拌桩及水泥土挡墙:
桩身采用32.5级普通硅酸盐水泥,水泥掺量:
20%,水灰比:
1~1.6(通过试桩试验确定);搅拌桩28天无侧限抗压强度≥1.0MPa
H型钢采用Q235级,HN700×300(700×300×13×24)
支撑:
Q235级钢管
护坡锚喷:
锚杆采用HPB235,面层采用C20混凝土,注浆材料为M20水泥砂浆。
5.地基加固
搅拌桩:
采用32.5级普通硅酸盐水泥;基地以下水泥掺量15%,基地以上水泥掺量7%;水灰比:
1~1.6(通过试桩试验确定);搅拌桩28天无侧限抗压强度≥0.8MPa
土方换填:
压实素土
(二)主要工程数量
主要工程数量汇总表
序号
项目名称
单位
数量
备注
1
SMW工法水泥土搅拌桩
m3
18400
2
SMW工法桩H型钢
延米
16210
可重复使用
3
钢管支撑
延米
3300
可重复使用
4
钢围囹
延米
1960
可重复使用
5
水泥搅拌桩挡墙
m3
2800
6
内部结构砼
m3
21247.15
7
内部结构钢筋
t
3611.634
四、明挖区间围护结构施工
(一)明挖段基坑施工方法
1.南明挖段基坑
由于南端基坑靠近宁芜铁路及马群车辆段,不具备放坡开挖条件,采用SMW工法桩围护结构,局部基坑开挖深度小于3m处采用水泥土重力式挡墙。
SMW工法桩采用φ850@600,搭接250。
2.北明挖段基坑
从盾构井~K27+450范围,现状地表标高为16~17m(其中盾构井~K27+400范围为保证盾构抗浮和减小明挖区间工后沉降,在围护结构施工前填土至标高19m),线路中心线距离百水河河岸14~18m,为保证河岸稳定,采用SMW工法桩围护结构。
由于线间距较大,左右线基坑分开为两个独立基坑。
在K27+450~K27+570范围内,东侧具备放坡条件,西侧距离百水河较近,不宜放坡,因此东侧采用1:
1.5放坡,西侧采用水泥土重力式挡墙。
在K27+570~K27+734.05范围内,基坑开挖深度0.5~3m,距离百水河边采用1:
1.5放坡开挖。
(二)土石方开挖
基坑土石方开挖遵循“水平分段、竖向分层、反铲接力分层分台阶开挖、开挖一层支护一层”的施工原则,竖向从上至下分台阶进行,施工时候,每层开挖高度为1.5m~2m,每段开挖长度不大于7m。
开挖前在基坑内外做好临时排水系统,保证基坑外的水不进入基坑且能及时排出基坑内的积水。
基坑土方用挖掘机接力开挖,上台阶挖掘机直接装碴,自卸汽车运至指定弃土场;最后剩余土体基坑内用挖掘机装碴配合汽车吊进行垂直运输。
基坑开挖过程中结合钢管支撑、土钉,随挖随支,及时施作钢管支撑、土钉等支护体系以维护基坑稳定。
随作主体结构施工进行支撑拆除,支撑顺主体结构施工进度适时拆除。
(三)土石方外运
用装载机装土,自卸汽车外运弃土。
为保证道路整洁,防止车辆漏、掉泥土,运输车辆一律覆盖后再外运弃土,对流塑状泥土用专用泥浆车或经晾晒后装运。
车辆出场前,在大门口洗车台用高压水冲洗车轮及车体外表,使车辆外观干净,车轮清洁,不污染路面。
运输车辆进出施工现场,设专人指挥。
运土汽车在场内行驶速度不大于15km/h。
(四)回填土
1.顶板结构砼达到设计强度,作好顶板防水层及防水保护层后,开始进行顶板土方回填。
回填土方技术措施及要求如下:
①顶板覆土回填前,将顶板上积水、杂物清理干净。
②顶板第一层填土采用粘土回填,其厚度不小于0.5m。
③各类回填土,使用前分别取样测定其最大容重和最佳含水量,并做压实试验,确定填料含水量控制范围、铺土厚度和压实度等。
④回填土分段分层进行,水平夯实。
回填时机械或机具不得碰撞结构及防水保护层,顶板以上50cm范围内以及地下管线周围使用打夯机夯实,其它大面积部位采用压路机碾压,压路机碾压的铺层厚度,碾压遍数通过现场试验确定。
⑤分段回填接茬处,已填土边坡面挖成台阶,台阶宽度不小于是1.0m,高度不大于0.5m。
机械碾压时的搭接宽度不小于20cm,人工夯填时夯与夯之间重叠不小于1/3夯宽度。
⑥回填土碾压过程中,取样检查回填密实度,其密实度满足有关规范要求。
⑦每层回填做成不少于2%的横坡且向未填方向形成纵下坡,以利雨期排水。
回填时集中力量,取、运、填、平、压各环节紧跟作业,抓紧晴天突击作业。
2.侧墙土方的回填:
①侧墙结构砼达到设计强度,作好顶板防水层及防水保护层后,开始进行侧墙土方回填。
②各类回填土,使用前分别取样测定其最大容重和最佳含水量,并做压实试验,确定填料含水量控制范围、铺土厚度和压实度等。
③回填土分段分层进行,水平夯实。
④回填土碾压过程中,取样检查回填密实度,其密实度满足有关规范要求。
⑤每层回填做成不少于2%的横坡且向未填方向形成纵下坡,以利雨期排水。
回填时集中力量,取、运、填、平、压各环节紧跟作业,抓紧晴天突击作业。
五、明挖区间主体结构施工
根据规划场平标高,主体结构在覆土厚度大于等于0.5m范围内设置为矩形结构,在小于0.5m范围内设置为U形槽结构根据不同线间距采用双线双洞合单线单洞结构,根据通风专业设置射流风机的需要在里程K26+630~K26+722.5和K27+300~K27+400局部加高。
U形槽结构根据不同线间距设置双线单U、单线单U结构。
(一)结构施工前的准备工作
1.基坑开挖到设计标高,仔细进行测量、放样及验收。
2.掌握框架结构浇筑和支撑拆除的要求及操作程序,对侧墙、顶板模型支撑系统进行设计、检算,报监理和业主审批,批准后根据施工进度提前安排备料。
3.对内部结构施工顺序、施工进度安排、施工方法及技术要求向全体管理人员、施工人员进行认真交底,做到人人心中有数。
4.垫层浇筑前,对基底进行处理。
(二)主体结构施工工艺
1.施工顺序
1)垫层、底板防水层;
2)底板;
3)中隔墙、侧墙、顶板;
4)侧墙、顶板防水层及保护层。
结构施工顺序示意如下图
2.施工工艺流程图如下:
顶板脚手架
中隔墙、侧墙钢筋
顶板钢筋
回填土
中隔墙、侧墙、顶板砼灌注
侧墙、顶板防水层施工
中隔墙、侧墙模板
顶板模板
底板钢筋
底板防水层
换填法处理地基
基坑开挖
底板钢筋
底板砼
3.防水工程
区间隧道防水标准为二级,不得有漏水,结构表面可有少量、偶见的湿渍。
防水遵循“以防为主、以排为辅、防排结合、刚柔相济、多道防线、综合治理”的原则,以砼自防水为主,柔性防水层为辅,对变形缝、施工缝等特殊部位进行多道防水处理。
区间结构外防水主要是在底板、侧墙、顶板外侧全包防水卷材,形成一个封闭的防水层,以达到止水的目的。
外防水层设计见“标准断面防水结构图”。
结构外防水层施工工艺流程如下:
移工作台
结束
铺设、固定防水板
防水板搭接焊缝
焊缝补强
质量检查
浇注C20砼保护层
固定土工布保护层
材料检查
准备工作
工作台就位
基面处理
浇注C15砼垫层
NO
结构外防水层施工工艺流程图
②结构外防水层施工
(1)底板下防水层施工
底板下的防水层由150mm厚C15砼垫层、土工布保护层、1.5mm厚PVC防水板、50mm厚的砼保护层等四部分组成,关键是土工布和防水板的铺设。
转角做成50×50mm水泥砂浆倒角,阴角应做成半径为50mm的圆弧。
防水板搭接用热合机进行焊接,接缝为双焊缝,中间留出空腔以便充气检查。
焊缝示意图如下:
检查方法:
用5号注射针与压力表相接,用打气筒进行充气(脚踏式或手动式皆可),充气时检查孔会鼓起来,当压力表达0.1至0.15Mpa时,停止充气。
保持该压力时间少于1分钟,说明有未焊好之处,用肥皂水涂在焊接缝上,产生气泡的地方重新焊接。
可用热风焊枪和电烙铁等补焊,直到不漏气为止。
为切实保证质量,每天、每台热合机焊接取一个试样,注明取样位置,焊接操作者及日期。
底板防水卷材和土工布在侧墙边预留不少于1m的接茬,用于底板和侧墙防水卷材的搭接。
⑵侧墙外防水层施工
在结构完成之后,将预留的PVC防水板和土工布接长至顶板顶,然后砌筑砖墙保护层。
侧墙防水板和土工布缓冲层一直铺设至顶板顶并在顶板以上预留1m长的搭接长度,用于同顶板防水卷材搭接,PVC防水板在顶板用收口条进行固定。
⑶顶板防水层施工
顶板防水层采用非焦油双组分聚氨酯防
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