《暗挖大断面施工方案》Word下载.docx
- 文档编号:16488170
- 上传时间:2022-11-24
- 格式:DOCX
- 页数:35
- 大小:256.95KB
《暗挖大断面施工方案》Word下载.docx
《《暗挖大断面施工方案》Word下载.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《《暗挖大断面施工方案》Word下载.docx(35页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
2.2工程设计概况
本标段隧道断面形式较多,分为:
三线大连拱断面、双线大断面、标准断面及三线小连拱断面,隧道设计为马蹄形,采用矿山法施工,有上下台阶、CRD法+中导洞法等施工方法。
隧道结构采用复合式衬砌,超前支护采用超前注浆小导管,小导管采用φ42×
3.5普通钢管,L=3/3.5/4m,环向间距0.2/0.25/0.3m,纵向间距1/1.5m,设于拱部150°
范围内,外插角15°
,注浆压力0.8~1.2Mpa(大断面位置还加设φ108×
5的大管棚);
初期支护采用喷射混凝土、钢格栅、钢筋网和锚管,格栅钢架间距0.5m,喷射混凝土为C25早强混凝土,厚30cm,全断面支护,钢筋网采用φ6.5@150×
150mm,钢格栅内外各设一层,钢筋网保护层厚度20mm,钢筋网之间相互搭接长度为150mm,每榀钢格栅中部左右位置各设两根锁脚锚管,锁脚锚管采用φ42×
3.5普通钢管,L=3m,向下45°
。
初期支护施工时应在拱部150°
范围预埋φ42注浆管,壁厚3.5mm,长500mm,环、纵向间距为1000X6000mm,当初期支护闭合成环后,应及时对初衬背后回填注浆加固,以减少地面沉降量;
二衬为防水钢筋混凝土,厚350mm。
2.3工程地质情况
场地内地层为:
地表一般分布有厚薄不均的全新统人工填土(Q4ml);
其下为上更新统风积(Q3eol)新黄土及残积(Q3el)古土壤,再下为风积(Q3eol)老黄土、冲积(Q2al)粉质黏土、粉土、细砂、中砂及粗砂等。
主要地层特征自上而下分述如下:
<
1>
第四系全新统:
1-1人工填土(杂填土):
杂色,由粉质黏土与大量砖瓦碎片组成,结构杂乱,土质不均。
地表多为路面(地面铺赚、混凝土或沥青)及灰土碎石垫层等,本层层厚0.30~8.00m,层底高程392.57~401.42m。
1-2人工填土(素填土):
以黄褐色为主,主要为粉质黏土,含少量砖瓦片等,土质不均。
地表多为路面(地面铺赚、混凝土或沥青)及灰土碎石垫层等,本层层厚1.50~4.50m,层底深度1.50~4.80m,层底高程396.92~400.14m。
2>
第四系上更新统:
3-1新黄土(饱和):
黄色、黄褐色,土质均匀,孔隙发育,含少量蜗牛壳碎片,可塑,局部软塑。
该层主要分布于地下水位附近至古土壤顶面,层厚1.80~10.40m,层底深度7.40~13.80m,层底高程387.92~394.00m。
3-1新黄土(饱和)土层之上存在有3-1-2新黄土(具湿陷性)层,该层分布于填土底面至地下水位以上。
该层具湿陷性,可塑。
虫孔及大孔隙发育。
新黄土(具湿陷性)层厚0.80~4.20m,层底深度4.20~6.00m,层底高程391.74~396.62m。
3-2古土壤:
褐色、棕褐色,团粒结构,具针孔状孔隙,含钙质条纹及少量钙质结核,层底钙质结核含量较多,局部地段钙质结核富集成层。
可塑。
本层层厚2.30~4.80m,层底深度11.00~17.20m,层底高程384.52~389.69m。
3>
第四系中更新统:
4-1老黄土:
褐黄色,土质均匀,含少量针状孔隙。
本层层厚1.00~7.30m,层底深度16.00~20.40m,层底高程381.32~385.22m。
4-4粉质黏土:
黄褐色、褐黄色,含铁锰质斑纹及零星钙质结核。
本层中有粉土、砂类土夹层,硬塑。
本层层厚2.80~10.00m,层底深度18.80~29.00m,层底高程371.92~382.42m。
4-4-1粉质黏土:
灰褐色、灰色,含铁锰质斑纹,硬塑,层中夹有砂土夹层或透镜体。
该层未被完全揭穿,最大揭露厚度可达10.30m,高程为361.60m。
4-5粉土:
褐黄色,含氧化铁、零星钙质结核及少量砂粒,饱和,中密~密实。
多以透镜体形式分布于4-4及4-4-1粉质粘土层中。
本层层厚0.60~2.00m,最浅埋深18.80m,相应标高382.42m。
4-6细砂:
灰黄色,饱和,密实,矿物成分以长石石英为主,含少量云母。
本层多呈透镜体形式零星分布于4-4及4-4-1粉质黏土层中。
层厚约2.30m,最浅埋深17.70m,相应标高383.75m。
4-7中砂:
灰黄色,饱和,以密实为主,矿物成分以长石石英为主,含少量云母。
本层多以透镜体形式零星分布于4-4及4-4-1粉质黏土层中。
层厚0.90~1.40m。
最浅埋深23.20m,相应标高378.02m。
4-8粗砂:
饱和,密实,灰黄色,矿物成分以长石石英为主,含少量云母。
层厚1.00~2.30m。
最浅埋深21.50m,相应标高380.14m。
2.4水文地质特征
洒金桥站~北大街站区间的最大的地表水体为线路南侧的莲花池,离线路最近距离约90m,莲花池约12000m2,平均水深1.6m,湖底无防水,莲花池水体对拟建场地影响较大(如降水)。
地下水类型主要为第四系孔隙潜水,地下水主要接收大气降水、侧向地下水管网渗漏补给及径流补给,其径流方向与地形总体坡度一致,潜水排泄方式主要为侧向径流排泄、人工开采、潜水越流排泄及蒸发消耗等。
地下潜水位埋深6.50~8.00m之间,高程为393.60~394.84m。
拟建场地低水位期为7~9月,高水位期为12月至翌年3月,地下水年变化幅度在2.00m左右。
根据地铁二号线在北大街进行水文地质测试,结合多年在黄土地区的降水经验综合分析,考虑到区间地质条件,设计时本区间黄土层渗透系数可按5m/d考虑,属中等透水层;
古土壤层及粉质黏土层渗透系数可按4m/d考虑,属中等透水层;
砂类土渗透系数可按25m/d考虑,属强透水层。
暗挖深度及竖井深度内结合抽水试验结果,及附近场地基坑降水经验,皂河三级阶地计算时采用的综合渗透系数可按12m/d考虑。
黄土梁洼计算时采用的综合渗透系数可按10m/d考虑。
地下水及土体对混凝土结构无腐蚀性,对钢筋混凝土结构中钢筋具弱腐蚀性。
对钢结构具弱腐蚀性。
2.5地质评价
总体上场地地基均匀性较差,自稳能力差,场地稳定;
地下水工程建设有一定影响,特别是地铁工程,但只要充分认识到西安市地质水文的特殊性,采用相应的工程处理措施,能够防治、克服其影响,场地较适宜建筑。
三、施工特点、难点分析
1、隧道无水作业,为隧道开挖提供好的开挖条件是一大难点,也是工程的重点。
要求在土质“无水”的情况下才能开挖,同时这也是保证施工进度的一个有力措施,因此,采取怎样的措施,保证开挖在“无水”的情况下进行,是工程的难点,也是工程的重点。
2、周边交通繁忙,施工场地狭小,大宗材料进场和土方外运都很困难,工作协调难度大,材料进场的及时与充足是施工进度的有力保证。
3、施工现场处于西安市中心地带,对安全文明施工的要求较高,确保安全文明施工须增大投入。
四、施工安排
4.1施工部署及工期计划
4.1.1施工部署
根据合同工期要求、施组总体安排和现场实际情况,洒金桥站~北大街站大断面区间从西至东开挖,避免由小断面向大断面反掏施工风险与难度。
隧道类型及施工工法:
暗挖三线大连拱采用CRD法+中导洞法+台阶法施工;
双线大断面采用CRD法施工;
标准段采用台阶法施工。
在洒金桥站东端第10段预留孔洞位置设置提升架,作为临时竖井,便于出土。
4.1.2工期计划
暗挖隧道施工工期安排为:
2010年4月14日开始,截止于2011年8月5日,共计479天。
详见《暗挖施工横道图》。
4.2管理机构和劳动力计划
4.2.1管理机构
为了保证整个工程的施工安全、质量和兑现合同工期,经理部组织了有地铁暗挖施工经验的技术和管理人员进行施工管理,组织机构见下图。
4.2.2人员配备
序号
工种
人数
1
司机
2
信号工
3
焊工
12
4
钢筋工
10
5
开挖工
90
6
电工
7
杂工
15
合计
132
4.3机械设备配备
机械名称
规格
单位
数量
小型挖掘机
DH60
台
污水泵
WQ15
电焊机
BX-500
14
竖井提升架
8t
自卸汽车
15t
辆
8
装载机
ZL50
混凝土喷射机
PZ-5
电动空压机
20m3
9
3m3
钢筋切断机
CD40
11
钢筋弯曲机
G640B
钢筋调直机
GS40B
13
搅拌机
JS350
钻机
风钻
双液注浆机
KBY50/70
16
通风机
JBT62
17
发电机
≥100KW
18
风镐
G10
19
机动翻斗车
20
潜水泵
QJ3226/4KW
60
21
单液注浆泵
UB3
4.4材料准备及进场计划
工程所需钢筋和混凝土原材料等由工程部门根据设计图纸和施工安排提前两周提出施工需求计划,报项目经理批准后,由物资部采购进场,进场的所有钢材和混凝土原材必须有出厂合格证并进行进场抽样试验,经业主指定的专业检测机构检验合格后方可使用;
对于易损坏的构配件,库房应有一定的储备量,以保证施工的正常进行。
其它零星、临时材料根据施工安排提前2天通知供应商进场。
五、施工方案
总体施工方案:
先进行中导洞的马头门施工,待马头门成形后,进行中导洞的开挖与初支,在三连拱隧道的中导洞开挖与初支结束后,开始种隔墙施工,中隔墙施工完成后,开始左右线隧道施工?
施工步序图?
5.1、马头门施工
马头门是车站与暗挖施工结合点,结构受力复杂,施工方法更应保证安全、稳妥。
同时马头门处的防水施工困难。
因此要求明挖段施工时应做好第一排超前小导管及大管棚的施工。
在马头门施工时应按照暗挖施工步序,分部凿桩,并及时施作临时支撑,以确保马头门施工安全。
1、马头门施工工序
第一步:
按施工图施作暗挖洞口超前小导管及超前管棚,超前小导管采用单排,间距为30cm。
超前小导管采用Ø
42钢管,壁厚3.5mm,小导管长度3.5m,外插角10°
,并进行超前预注浆。
大管棚采用用单排,间距为0.5m。
采用Ø
108钢管。
第二步:
破除中导洞处围护桩,并及时进行临时支撑施工;
开挖中导洞,进行临时支撑,施工中隔墙。
第三步:
破除右侧上台阶围护桩,台阶法开挖右侧隧道上台阶,及时进行初期支护、临时支撑、拱脚锁脚锚管。
第四步:
按照第四步的方法进行右侧下台阶的开挖。
第五步:
拆除中导洞右侧临时支撑,绑扎右侧隧道二衬钢筋,施工右侧隧道模筑砼。
按三、四、五步施工方法进行左侧隧道开挖。
2、施工要点
①按照暗挖施工步序进行分部断桩,桩要尽量少断,对施工无妨碍的桩可以不断,待进洞一段距离初期支护稳定后再完成马头门桩体的凿除。
③临时支护要及时封闭成环,可采用型钢或钢格栅,并喷射混凝土。
④根据监测结果,必要时可在临时封闭环内加设临时立柱支撑。
5.2中导洞施工工艺
5.2.1中导洞施工工艺流程
超前探孔→小导管施做与注浆→上台阶预留核心土开挖→喷射混凝土封面→钢格栅和钢筋网片的安装→连接筋焊接、锁脚锚管打设→上台阶喷射混凝土封闭格栅→上台阶向前推进同时开挖下台阶土方→下台阶钢格栅、钢筋网片安装和连接筋焊接→下台阶喷射混凝土,使隧洞封闭成环→待全部初支完成,再搭设模板,施工中隔墙。
5.2.2中导洞开挖
1、中导洞正常开挖初支
开挖过程中严格按照“管超前、严注浆、短进尺、早封闭、强支护、勤量测”十八字方针施工。
土方采用人工开挖,尽量减小对土体的扰动,中洞施工每循环开挖进尺为0.5m。
临时横撑紧跟上台阶掌子面,当上台阶拱脚与核心土端面下部处于同一断面时,立即进行工字钢横撑的施工。
下台阶进行倒梯形施工,上口边缘与边墙的距离不小于0.6m,下口宽2.0m,高1.5m,深度为1.0m。
在安装下台阶格栅拱架之前,先将余土挖出、清理干净,倒梯形开挖同时向前推进,然后安装格栅拱架。
控制开挖台阶长度,按照短台阶、循序渐进,稳步前进。
开挖前采用大管棚和小导管注浆超前支护预加固地层,开挖要严格按编制的开挖程序、步骤、方法组织施工。
初期支护采用C25早强网喷砼+格栅钢架,钢筋网φ8@150×
150mm全断面、格栅内外双层铺设,初期支护层厚300mm,钢筋保护层内、外侧均为40mm,格栅纵向间距0.5m一榀,格栅间连接筋Φ22(内外双层梅花型布置),环向间距1m,沿主筋内外交错焊接布置。
格栅采用钢筋焊接骨架。
格栅加工制作时,构件的连接是关键性工艺,确保各类焊缝质量,格栅片与片之间采用M22螺栓连接,当螺栓连接不到位时,节点处必须绑焊Φ25的钢筋,单面焊,搭接长度不小于10d。
2、超前大管棚施工
中导洞上台阶开挖初支达到15m后,开始进行拱顶大管棚的施工,管棚施工方法见《洒北区间长管棚施工方案》。
以后上台阶每开挖支护15m,就进行一次管棚施工。
3、超前小导管施工
超前小导管采用φ42普通钢管,超前小导管单根长度3.0m,在隧道拱部150°
范围布设,每隔2榀格栅打一环,环向间距0.25m。
第一:
施工工艺流程
施工工艺:
工序作业包括钻孔、布管、封孔、注浆四道工序。
是
第二:
钻孔布管
注浆小导管采用φ42钢管,长度3.0m,直接利用风镐或钻机推送小导管至设计长度,钻机钻孔时将钻杆角度调整为水平向上12~15°
,孔口偏差不大于50mm,孔眼布设长度范围应大于设计小导管长度,小导管应平直,顶部成尖锥状,采用锤击或钻机顶入,小导管环向间距25cm。
管上按梅花形布置小孔,间隔10~20cm,孔眼直径6~8mm,尾部置于格栅钢架上,并与格栅钢架焊接。
见下图
注浆花管示意图
第三:
注浆
注浆浆液为1:
0.5(水泥浆:
水玻璃)的双液浆,其中水泥浆的水灰比为1:
0.8,水玻璃模数为3.1~3.4,在注浆试验中,其基本参数为小导管长度3m,外插角为12~15º
注浆压力为0.8~1.2Mpa。
在正式施工时,应针对现场土质情况进行试配试验,以校正注浆浆液的配合比。
用试配浆液固结与掌子面地质情况相同土体,当固结土体直径达到0.3m时,即可确定为施工配合比及注浆压力、持续时间等参数,以此保证注浆加固的效果。
孔口处设止浆塞,注浆采用注浆泵,注浆压力0.8~1.2MPa。
注浆顺序由下至上,浆液用搅拌筒搅拌。
遇窜浆或跑浆时,则采取间隔一孔或几孔灌注的方法。
注浆控制:
根据注浆量和注浆压力双控原则进行注浆控制,注浆压力先小后大,最终达到0.8~1.2Mpa。
注浆结束标准:
采用定压注浆,注浆压力达到设计压力,稳定5min可以停止注浆。
4、超前探孔施工
由于地质情况的变化性和不可预见性,为保证隧道开挖的安全,应业主方的要求,在隧道向前开挖之前,在上台阶拱顶以下0.5~1m的位置,采用洛阳铲呈“品”字形挖掘三个探查孔,以探查前方地质情况。
探查孔深度10m,向上的外插角为5~10°
,隧道向前推进5m后,再次挖掘探查孔至10m深度,如此反复进行。
在探查孔开挖过程中,现场领工员应密切注意土质情况并有明确、清晰的记录,若出现异常情况应及时向项目技术负责人报告。
5、中导洞开挖施工
区间隧道双线连拱段总长度为102.095m,在大管棚和小导管双重超前支护下进行隧道开挖。
中导洞的开挖采用台阶法预留核心土开挖,台阶长度4~6米,预留核心土长度应大于或等于2米,宽度上为1.7m,下为2m,高度约1.7m;
掌子面土方开挖全部采用人工开挖,每一循环(50cm)开挖完成后,应对开挖断面进行检查,严禁出现欠挖,超挖也要进行有效控制,最大超挖尺寸不能超过150㎜。
土方采用小四轮车运输至竖井处,洒金桥站竖井处采用龙门架垂直运输提碴至屯土场,用装载机配合自卸汽车转运碴土至弃土场。
当掌子面开挖出现明水时,应立即召集相关人员进行原因分析,并加强降水井抽水,同时在隧道内设置排水沟并在边墙初支内预留泄水孔,泄水孔竖向间距1.5m,孔径30mm,将隧道内积水引导至竖井底集水坑抽出隧道,对于仰拱中所积的水,在喷射混凝土之前,应排除干净。
上台阶初支达到设计强度的70%后,方可进行下台阶土方开挖。
6、格栅钢架施工
格栅钢架的制作。
格栅钢架在钢筋加工棚设置的1∶1制作样台上进行,采用冷弯制作,格栅钢架分段制作,按单元拼焊后,运至现场安装。
格栅钢架加工需做到以下几点:
①做到尺寸准确,弧形圆顺;
钢筋焊接长度满足设计要求,焊接成型时,沿钢架两侧对称进行,钢架主筋中心与轴线重合,接头处相邻两节圆弧重合,连接孔位准确;
②格栅钢架加工后先试拼,检查有无扭曲现象,接头连接每榀可以互换,沿隧道周边轮廓误差小于3cm;
③格栅钢架单元组装,各单元主筋、加强筋、连接角钢焊接成型,单元间用螺栓连接。
格栅钢架在批量加工前,应试拼一、两榀,准确无误后方可批量生产。
格栅钢架组装后应在同一平面内,允许偏差为:
高度±
30mm,宽度±
20mm,扭曲度20mm。
钢架加工成型后在现场分单元堆码,安设前检查开挖断面尺寸,及时处理欠挖部分。
格栅钢架安装时首先测定出隧道中线,确定高程,然后再测定其横向位置,要求每榀钢架在同一铅垂面上,偏斜、扭曲不能超过规范要求。
钢架安装允许偏差应符合下列要求:
①钢架纵向允许偏差为±
50㎜;
②钢架横向允许偏差为±
30㎜;
③高程允许偏差为±
④垂直度允许偏差为5‰。
两榀钢架间沿周边每隔1m用纵向钢筋连接,形成纵向受力体系。
每个拱脚设置2根锁脚锚管,锚管单长4m,先采用钻机钻孔,倾斜向下45°
,钻孔深度3.5m,然后采用锤击打入,尾部与格栅焊接牢固。
在调节格栅时,每个拱脚下面应加垫木板,以调节格栅标高,喷射混凝土以前,应采用虚土或喷射砼回弹料覆盖拱脚10cm。
在上台阶拱脚露出至核心土外后,及时安装工字钢横撑并喷砼封闭。
7、喷射混凝土施工
喷射砼采用潮喷工艺,应分片依次自下而上进行,先喷钢筋格栅与壁面间的混凝土,然后再喷两钢筋格栅之间的混凝土。
喷射混凝土潮喷工艺框图见下图所示,喷砼的工艺及技术要求如下:
第一步:
喷射砼的工艺流程
喷射混凝土施工工艺流程图
喷射机械安设调整好后,先注水、通风,清除管道杂物;
同时用高压水或高压风吹洗岩面,清除岩面尘埃。
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0.3至0.7Mpa范围内,从拱部到边墙脚,风压由高变低。
拱部的风压为0.4~0.65Mpa,边墙的风压为0.3~0.5Mpa。
严格控制好喷嘴与岩面的距离和高度。
喷嘴与岩面垂直,有钢筋时角度适当放偏30°
左右,喷嘴与岩面距离控制在0.6~1.0m范围内。
喷射混凝土应自下而上进行,料束呈螺旋旋转轨迹运动,纵向按蛇行喷射。
厚度较大时应采用分层喷射,分层厚度为边墙7~10cm,拱部5~6cm,后喷一层应在先喷一层凝固后进行,若终凝后或间隔一小时后喷射,受喷层应用风水清洗干净。
技术要求:
喷射混凝土优先采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥。
水泥进场时,必须按批次对其品种、级别、包装或散装仓号、出厂日期等进行验收,并对其强度、凝结时间、安定性进行试验,同一批次、同一仓号、同一时间进场、不超过200T为一批进行抽样复试。
其质量必须符合现行国家标准的规定,当使用中对水泥质量有怀疑或水泥出厂日期超过3个月时,必须再次进行强度试验,并按试验结果使用。
喷射混凝土所用的细骨料,应按批进行检验,以同批次、同时间进场、不超过400m3为一个批次进行抽样复试。
其颗粒级配、坚固性指标应符合国家现行标准《普通混凝土用砂质量标准及检验方法》(JGJ52)规定,细度模数应大于2.5,含水率控制在5~7%。
喷射混凝土所用的粗骨料宜用卵石或碎石,粒径应不大于15㎜。
应按批进行检验,以同批次、同时间进场、不超过400m3为一个批次进行抽样复试。
喷射混凝土用的外加剂质量必须符合国标和其他有关环境保护的规定,使用前应做与水泥相容性试验及水泥净浆凝结效果试验,初凝时间不应超过5min,终凝时间不应超过10min,当使用碱性速凝剂时,不得使用活性二氧化硅石料。
以同批次、同时间进场、不超过20T作为一个批次进行取样复试。
喷射混凝土的配合比设计应根据原材料性能混凝土的技术条件和设计要求进行,并应符合下列规定:
①灰骨比宜为1:
4~4.5;
②水灰比宜为0.4~0.45;
③含砂率宜为45%~55%;
④水泥用量不宜小于400kg/m3;
初喷砼紧跟工作面,复喷前按设计完成钢筋网、钢筋格栅的安装工作后,立即复喷砼到设计厚度。
喷射混凝土2h后应采用喷雾器进行保湿养护,养护期间保持喷射混凝土表面不得泛白、干
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 暗挖大断面施工方案 暗挖大 断面 施工 方案