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1.1.1北京特泽热力工程设计院编制的《东三环(大北窑-双井)热力改线
(太和中心西侧路)改2》图纸
1.1.2施工单位拥有的设备物资资源,经济技术实力及类似工程施工经验。
1.1.3国家、北京市和建设部等相关行业颁发的施工规范、规程和标准。
1.1.4依据实地调查情况和相关部门提供的信息、资料等。
1.2编制原则
1.2.1细致学习图纸,在充分理解设计意图的基础上,认真进行实地考察和交通调查,合理的编制施工方案,使其科学适用且着重考虑施工的经济性等因素,其方案做到科学、经济、实用、安全。
1.2.2施工总体部署合理,施工计划可行、高效,确保总体工期要求。
1.2.3采用先进的设备和科学的管理方式确保工程质量及施工安全。
响应业主的要求,发挥自身优势,争创精品工程。
1.2.4在施工全过程中采用周密的环境保护措施及文明施工措施。
1.3国家、北京市现行有关规范、规程及标准
1、建筑地基处理技术规范(JGJ79-2002)
2、建筑地基与基础工程施工及验收规范(GB50202-2002)
3、施工现场临时用电安全技术规程(JGJ46-2005)
4、建筑机械使用安全技术规程(JGJ33-2001)
第二章工程概况
2.1工程及设计概况
由北京市城建亚泰建设工程有限公司承建的《东三环(大北窑-双井)热力改线(太和中心西侧路)改2》)工程采用浅埋暗挖施工工艺,喷射砼初期支护和现浇二衬砼结构,8#小室(竖井)净空尺寸为11.2m×
4.8m×
9.0m(长×
宽×
高),底板埋深15m,7#小室净空尺寸为6m×
7.2m(长×
高),底板埋深14.1m,9#小室净空尺寸为6m×
7.3m(长×
高),底板埋深15.5m故采取暗挖法施工。
7#~8#、8#~9#竖井区间隧道结构断面均为马蹄形,断面净空尺寸为3.6m×
3.92m(宽×
高),隧道拱顶覆盖土层厚度4.5-5m左右;
因以上各作业区域地处极疏松的人工回填杂土层及穿越粘质粉土,粉质粘土,砂质粉土,粉细砂层,并处于上层滞水层中(地下水位标高为32.39m,距现况地面下5.2m)(有一段还处于第二层微承压水层中),在开挖中极易形成流砂或造成塌方,且现况7#-8#热力隧道须穿越永安里一街上已建2.0mX2.0m电力方沟,电力方沟底与热力隧道顶之间距离只有0.7m,8#-9#热力隧道须穿越现况一机床35千伏变电站的高压电塔和地下配电室(目前仍在使用中),高压电塔和地下配电室与热力隧道顶之间距离有2.5m严重危及地表建筑物及已建管线的安全(现因竖井马头门塌方无法成型,8#-7#隧道马头门已被迫封闭停工)。
2.2工程进展情况
目前4#-5#隧道初衬施工完毕、6#-8#隧道因受地下水的影响已采取临时封闭措施,暂停施工,8#-9#隧道施工已接近电塔位置,须采取有效处理措施。
2.3工程地质及水文地质条件
本工程无专项水文地质资料,《一机床地块大市政工程-管线工程》(2005市106号)显示。
6#-7#-8#在
、
1、
2为粉质黏土、中砂和粘质粉土。
8#-9#在
3、
为粘土、细砂和粘质粉土;
2.3.1工程地质条件
揭露地层依次为:
人工堆积层表层粉质粘土填土、粘质粉土填土①层,房渣土、碎石填土①1层,厚度约0.9~7米。
粘质粉土、粉质粘土②层,褐黄色,中密,湿,硬塑-可塑,中,土质不均,含云母、氧化铁等。
粘质粉土、砂质粉土②1层,褐黄色,中上,湿,硬塑-可塑,中-较硬,含氧化铁、云母等。
重粉质粘土、粉质②2层及粉砂、细砂②3层,褐黄色,中上-中密,可塑-硬塑,湿。
较硬-中,砂质粉土夹层,云母、氧化铁。
粘质粉土、粉质粘土③层,褐黄色,中上,湿-饱和,可塑,中,云母,氧化铁
砂质粉土③1层,灰色局部黄灰色,中上,湿-饱和,可塑,中,含云母,有机质等。
属中高压缩性土层。
含③1重粉质粘土粘土层、③2砂质粉土粘质粉土。
该层分部较稳定,层地标高为32.50~33.00米。
重粉质粘土③2层及细砂、中砂③3层,褐黄色,中密,湿-饱和,较硬。
2.3.2水文地质条件
本工程地下水源属上层滞水,即地表水、现况管线及人防渗水。
水位标高为32.39m,深度在地面下5m左右。
2.4本段工程特点及重点分析
1)、本工程地处北京朝阳区建外SOHO小区内,北邻长安街南至通惠河北岸的繁华地段,又处于北京CBD地区,和北京市的窗口,工程的安全与文明施工至关重要。
2)、工程所处地质环境复杂,竖井及隧道进入粉质粘土及粘质粉土、砂质粉土层,并处于上层滞水层中,土质松散,稳定性差。
覆土厚度为5m左右,且隧道将穿越道路、管线及建筑物。
工程技术难度极大,施工风险大,必须依靠严密的施工方案及技术措施,确保施工安全及施工质量,这同时也是工程控制的重点。
3)、本工程是北京三环热力管网东三环热力干线的一部分,工程内容较为复杂,开挖断面有暗挖隧道、通行地沟、双层隧道;
供热方式有热水,有蒸汽,小室埋深大,管线处于地下水位以下,并且工期要求今冬前供热。
为此搞好该段施工,确保施工质量,确保安全,是这项工程的首要任务。
4)现况7#-8#热力隧道须穿越永安里一街上已建2.0mX2.0m电力方沟,电力方沟底与热力隧道顶之间距离只有0.7m,不利于于安全。
8#竖井及隧道施工时遇到原一机床厂的人防通道,目前人防通道已经废除,无管理单位,因年代久远,人防通道内存有大量的积水和淤泥,施工单位施工时虽然采取砌堵切断人防、排出隧道内积水等措施,但效果不理想,随着降雨,人防内积水还会恢复;
人防结构常年深露造成隧道土体已经饱和,在开挖中已形成流砂或造成塌方,从一机床地质报告了解,竖井及隧道进入粉质粘土、中砂及粘质粉土,土质松散,自稳定性差。
覆土厚度为5m左右,施工风险大,必须依靠严密的施工方案及技术措施,确保施工安全及施工质量,这同时也是工程控制的重点
4)、业主已经入住,工期要求今冬必须供热。
5)、施工季节处于雨期施工。
2.5、处理意见
鉴于以上情况,于2006年7月13日和2006年7月20日,约请北京市政府专家顾问、教授级高工崔玖江教授、设计、监理等对此段土体加固问题进行专项讨论,专家组提出以下处理意见:
1)需对竖井和隧道松散及流砂层围岩进行双液注浆改良,使松散的围岩土体得到充分填充及密实;
2)改变开挖方法,由台阶法改为CD法开挖;
3)缩短拱架间距,由50cm缩至40cm;
4)打锁脚锚杆。
通过以上方法,达到止水加固之目的。
确保施工程安全及拱顶上部管线和建筑物的安全,从而保证工程施工的顺利进行。
2.6注浆处理范围
6#-8#段、高压电塔左右各35m范围。
第三章施工方案设计
3.1施工方法
(一)、双液注浆加固措施:
根据本工程所处位置及地面施工条件,采用水泥浆和水玻璃浆双液注浆注浆:
A、对于土质为细中砂:
(k≤10-2cm/sec)
1)、小导管加工制作
小导管采用φ32无缝焊管加工而成,小导管前端加工成锥形,以便插打,并防止浆液前冲。
小导管中间部位钻φ8~10mm溢浆孔,成梅花型布置(防止注浆出现死角),间距150-200mm,尾部0.75米范围内不钻孔,防止漏浆,末端焊φ6环行箍筋,以防打设小导管时端部开裂,影响注浆管连接。
小导管加工成形图见下图。
2)、小导管安装
小导管采用煤电钻钻孔,插孔时用气动锤振入。
角度8-10。
。
3)首先沿隧道马头门外轮廓线钻孔,钻孔间距300mm,长度3.0m。
布设小导管。
4)浆液配置:
本工程采用水泥浆和水玻璃浆双液注浆。
水泥浆配置:
水泥采用普通硅酸盐水泥。
水灰比为w/c=1:
1-1:
0.5,
水玻璃液配置:
水玻璃液采用50°
Be´
,加水搅拌稀释到35°
-40°
5)注浆
两种浆液在混合器内充分混合,搅拌均匀,凝胶时间控制在为5-6min,由注浆管注入土体。
浆液的扩散半径不小于0.5m,注浆压力控制在0.5-1.0MPa。
6)对掌子面注浆,注浆管选用40mmPVC管,壁厚6mm,注浆方法同上。
B、对于土质为粉中砂:
(k≤10-3cm/sec)
1)可用水泥浆和水玻璃浆双液注浆,水泥采用超细水泥,水灰比为w/c=1:
0.5,水玻璃浆采用50°
,加水吸稀释到35°
,两种浆液在混合器内充分混合,由注浆管注入土体。
浆液的扩散半径为0.5m,注浆压力为0.5-1.0MPa。
2)对掌子面注浆,注浆管选用40mmPVC管,壁厚6mm,注浆方法压力同上。
3)注浆完成4小时即可开挖。
开挖方法:
(二)、此段隧道开挖方法由台阶法变为CD法
原台阶法施工,施工跨度大、暴露时间长、封闭循环时间长,不利于此特殊地段沉降控制。
为达到小分块、多分部、快封闭的原则,采用CD法施工。
具体施工步骤如下:
CD法施工步序图
序号
施工工序示意图
文字说明
1
布设超前小导管预注浆加固后,开挖1部,预留核心土,及时架立格栅、中部支撑(20工字钢,每榀均设置)。
2
预留合适的台阶长度,1部开挖结束后,迅速开挖2部,及时架立格栅、中部支撑、仰拱,1、2部尽快成环。
3
1、2部开挖一定长度后,布设超前小导管预注浆加固后,开挖3部,预留核心土,及时架立格栅,3部开挖距2部不小于12米。
4
预留合适的台阶长度,3部开挖结束后,迅速开挖4部,及时架立格栅、仰拱,使初支结构封闭成环。
(三)缩小拱架间距:
将拱架间距由0.5m变更为0.4m,其他工序施工方法不变
(四)打锁脚锚管:
在拱脚处斜向下方45°
方向打Φ42长3.0m锁脚锚管,与榀架焊接牢固。
对拱顶等部位及时回填注浆。
3.2注浆范围的设计
根据《一机床地块大市政工程-管线工程》(2005市106号)的岩土工程勘察资料,参考北京市类似工程的成功经验,本着安全及经济合理性综合分析和验算初步确定加固范围如下(可根据现场实际情况作合理调整以满足施工要求):
3.2.1注浆处理范围
6#-7#和7#~8#竖井区间隧道加固范围:
加固宽度:
7.7m,加固总长度53.84m,加固深度5m;
采取洞内放射型上导半断面注浆工艺。
(下导因施工难度较上导小,可根据开挖情况再做调整,本方案不做考虑)
8#~9#竖井区间隧道加固范围为过变电站高压电塔:
12.0m,加固总长度70m,加固深度3m;
1)注浆孔的布置及注入顺序原则
根据注浆扩散半径计算,孔距一般为0.3米,平面布孔采用交联等边三角形布置,洞内采用放射型布置(在后续施工中可根据开挖情况做适当调整)。
2)注入顺序:
本工程将采用从外到内隔孔跳注顺序进行施工。
3)主要注浆参数
1注浆深度3m
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