洞门破除施工方案Word格式文档下载.docx
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站内调头后始发掘进左线盾构区间至南宁路站,然后盾构转运至南宁路站右线小
里程端头井处。
盾构衬砌采用C5C!
冈筋混凝土预制管片拼装而成,每环管片由3块标准块、2块邻接块及1块封顶块组成。
管片采用错缝拼装。
管片内径为①5400mm厚度300mm管片外径为①6000mm每环管片宽度1.5m。
衬砌内弧面,在隧道贯通后按设计要求作嵌缝、抹孔等防水处理。
本工程采用铁建重工ZTE625此压平衡盾构机。
刀盘开挖直径6280mm采用
中铁二十四局集团有限公司辐条式刀盘,刀盘开口率约45%刀盘采用变频电机驱动,驱动扭矩5700kNm前盾直径6250mm盾体长度7.98m,整机长度约85m盾体及后配套总重为450t,其中最重的前盾重量为98t;
推进系统最大总推力42575kN,油缸行程2100mm
1.2、编制依据
(1)《盾构法隧道施工与验收规范》(GB50446-2008;
(2)《地下铁道工程施工及验收规范》(GB50299-19992003年版);
(3)《城市轨道交通工程测量规范》(GB50308-2008;
(4)《建设工程施工现场供用电安全规范》(GB50194-2005;
(5)《城市轨道交通工程质量安全检查指南》(试行)(建质[2012]68号);
(6)《中华人民共和国安全生产法》(200W版);
(7)《建设工程安全生产管理条例》;
(8)《建筑施工安全检查标准》(JGJ542011)
(9)《建筑施工高处作业安全技术规程》(JGJ80-91);
(10)北京城建设计研究总院有限责任公司印发的xx市轨道交通1号线一、
二期工程土建施工9标段施工图纸;
(11)施工现场调查及咨询所获得的有关资料;
(12)我单位具备的配套机械设备,施工能力、施工管理的先进性、科学性、有效性、技术力量和经济实力及历年类似工程所积累的丰富施工经验。
二、场地工程地质及水文地质条件
(1)拟建云谷路站〜南宁路站区问场地地貌为南醐河二级阶地。
场地钻孔
孔口自然地面标高为9.76〜12.36m。
隧道拱顶埋深为2.67〜4.7m,穿过土层主要
为粘土②层,修正后围岩分级为VI级;
隧道拱底埋深为8.67〜10.7m,穿过土层
主要为粘土③层,修正后围岩分级为VI级。
图1:
云谷路站〜南宁路站区间地质纵剖面图
拟建南宁路站〜贵阳路站区问场地地貌为南醐河二级阶地。
场地钻孔孔口自然地面标高为12.21〜15.04m。
隧道拱顶埋深为7.8〜10.2m,穿过土层主要为粘土③层,修正后围岩分级为VI级;
隧道拱底埋深为13.8〜16.2m,穿过土层主要
图2:
南宁路站〜贵阳路站区间地质纵剖面图
(2)拟建场地地层概况
人工填土层:
粉质粘土填土①层:
褐色〜灰褐色,松散〜稍密,湿,以粉质粘土为主,含灰渣、砖渣、碎石
第四纪沉淀层:
粘土②层:
黄褐色〜灰褐色,硬塑〜可塑,中压缩性,含氧化铁、少量铁铤结核,切面光滑、有光泽,干强度高,该层连续分布
粘土③层:
灰黄色〜黄褐色,硬塑〜可塑,中压缩性,含氧化铁、局部铁铤结核富集,切面光滑、有光泽,干强度高,该层连续分布。
粘土③1层:
灰黄色,硬塑〜可塑,中压缩性,含少量铁铤结核,切面光滑、稍有光泽,干强度中等,该层透镜体形式分布。
粘土④层:
棕黄色〜褐黄色,硬塑,中压缩性,含铁铤结核,局部铁铤结核富集,切面光滑、有光泽、干强度高,该层连续分布。
白垩纪基岩:
全风化泥质砂岩⑥层:
灰白色〜棕红色,泥质胶结,风化成砂土状,原岩结构可辩,主要矿物成分为石英、云母,手捏易碎,遇水软化。
强风化泥质砂岩⑥3层:
棕红色,泥质胶结,岩芯呈短柱状,结构可辩,主要矿物成分为石英、长石等,敲击易碎,遇水易软化崩解。
区间隧道围岩分级、土石可挖性分级及相关计算参数
地层
岩性
名称
特征
修整后围岩分级
土石可挖性分级
静止侧压力
系数Ko建议值
垂直基床
系数Kv
水平基床
①
粉质粘
土填土
松散-稍密
VI
I
②
粘土
硬塑
n
0.47
40
43
③
0.45
45
50
④
0.43
55
(3)不良地质作用及特殊性岩土
拟建场地不存在不良地质作用;
本场地分布的特殊岩土主要有填土、膨胀土、风化岩。
填土:
普遍分布,填土厚度一般约为0.6〜1.6m。
填土为粉质粘土填土①层,松散〜稍密,力学性质差异较大,稳定性差。
淤泥:
分布在沿线水塘底部,淤泥厚度一般约为0.7〜0.9m,黑色,流塑,力学性质差,稳定性差。
膨胀土:
沿线分布的粘土②层、粘土③层、粘土④层具有弱膨胀潜势,膨胀土具有显著的吸水膨胀和失水收缩的变形性能,即使在荷重作用下仍能浸水膨胀,产生膨胀压力,同时膨胀土还具有膨胀变形的可逆性,在吸水膨胀、失水收缩后,有再吸水再膨胀、再失水再收缩的特性,在膨胀力及其反复收缩变形条件下,易造成地下结构发生开裂。
在盾构掘进过程中,由丁施工揭露,围岩土体含水量发生变化,造成膨胀土变形加剧;
盾构机浆液、管片壁后注浆也会使土体产生膨胀变形,容易产生较高的膨胀力,从而对盾构管片的稳定性产生较大危害。
(4)水文地质情况
云谷路站〜南宁路站区间勘察深度范围内实测到一层地下水,地下水类型为
上层滞水
(一),水位埋深2.5m,水位标高为9.41m。
南宁路站〜贵阳路站区间勘察深度范围内实测到一层地下水,地下水类型为上层滞水
(一),水位埋深2.55〜2.65m,水位标高为11.8〜12.07m。
该层地下水主要接受大气降水、稻田灌溉补给,主要以蒸发的方式排泄。
本区间抗浮水位标高取6.00m,抗渗设防水位按自然地面考虑。
地下水对混凝土结构具有微腐蚀性,对混凝土中钢筋在干湿交替条件下具有微腐蚀性,在长期浸水
条件下具有微腐蚀性。
三、洞门破除时间的计划安排
盾构始发前,盾构机的组装调试完成等所有始发条件已具备并已检验合格
后,根据施工计划安排,才进行各始发洞门的破除。
盾构接收前,接收井内的所有布设已完成,各项接收条件已具备并已检验合格后,根据盾构掘进的进度计划,各洞门的破除按盾构机过洞前2小时完成来控制。
四、设备及劳动力组织
洞门破除施工中采用风镐人工凿除洞门围护桩混凝土、氧快切割围护桩钢
筋,人工辅助吊车吊装混凝土渣至地面,卸车运输到弃渣场。
每天两班连续24小时作业。
施工作业人员安排表
序-
P
作业人员
人员数量
备注
1
技术管理人员
2
果子工
3
坡除工
6
4
电焊工
5
普工
)
龙门吊司机
7
汽车吊司机
合计
14
机械设备配置表
)丁与
施工机械
单位
机械数量
状况
风镐
把
良好
气割设备
套
冲击电钻
9n3柴油空压机
台
45t龙门吊
25t汽车吊
通风设备
8
照明设备
批
9
2n3料斗
个
五、施工准备工作
5.1、洞门地基加固
为了确保盾构接收施工的安全和更好地保护附近的构筑物,隧道洞口土体必
须要有良好的自立性和密实性,使盾构始发、接收时洞口土体不坍塌,地下水不
涌入洞内,盾构始发、接收前需对洞口土体进行加固。
为此,本次盾构接收洞口采用中600@400勺高压旋喷桩进行加固,采用双重管工艺。
加固区的范围为隧道上下、左右各3.0m,始发洞门加固区的长度为6m接收加固区的长度为8m加固后的地基具有良好的均匀性和自立性。
加固土体在加固28天后无侧限抗压强
度0.5〜0.8Mpa,渗透系数<1.0x10-7cm/s。
旋喷注浆的材料采用强度等级为32.5级矿渣硅酸盐水泥,水泥掺量25吮30%
为防止旋喷桩施工时由丁相邻两桩施工距离太近或间隔时间太短,造成相邻
高喷孔施工时申浆,采取分批跳孔施作,钻孔桩施工时按每间隔两孔施工,具体施工顺序依据现场实际情况确定。
每根高压旋喷桩施工工艺流程为:
平■整施工场地T修建排污和灰浆拌制系统T桩位放样T钻机就位T引孔钻进T拔出岩芯管、插入注浆管(之前先制备好旋喷浆液)T旋喷提升T钻机移位。
旋喷桩施工中,严格控制钻杆的垂直度、水泥浆液配合比及材料称量、空压
机和送浆泵的压力及提升速度,使压力、流量能够达到设计及规范要求,以保证桩径达及旋喷质量到设计要求。
盾构接收前对井外地基加固进行验收,加固强度达到设计要求后,才能进行接收施工,否则应采取补加固措施。
在盾构接收前对加固土体开样洞进行观察,发现漏水、漏泥、漏砂现象,必须进行补救加固。
补救加固注浆浆液为双液浆。
5.2、端头土体加固效果检查
(1)垂直钻孔分析
端头土体加固完成28天后,对旋喷桩土体进行现场随机钻孔取样。
在每个洞门处沿隧道两侧各取两点钻孔,钻孔深度至加固区底部,钻取①100mnH柱体芯样,检查其无侧限抗压强度是否》0.5Mpa。
取芯试验结果在满足强度要求后,才可进行洞门破除工作;
若土体无侧限抗压强度达不到设计要求,需重新进行加固
处理
(2)水平探孔分析
在洞门凿除之前需先打钻孔探明前方土体加固效果,观察土体渗水情况。
探
孔主要分布在破除部位的边缘及中心位置,根据现场情况,拟计划在每个洞门的中部及洞圈边上下左右位置处打5个探孔(如图3)。
探孔不宜过深,因围护桩的直径为800mm实际钻孔时计划在桩间采用风钻①80mn^平钻孔1.2m,全部贯入端头土体,观察桩间渗水及土体加固情况。
若渗水量小,土体稳定,则可以进行洞门凿除工作。
若出水较大,应立即将探孔塞住,并进行端头加固处理。
当加固土体达不到设计要求,采用压密注浆的方式进行补充加固,可以从地面钻孔垂直钻孔和洞门水平钻孔进行注浆加固,注浆压力小丁0.8Mpa,注浆过程中应密切观测洞门围护桩及桩间土体变形情况,如有较大变形应立即停止注浆。
检查无渗
漏水后对各孔进行注浆封孔,封孔后观察无渗漏水即可凿除洞门。
图3:
洞门水平探孔位置示意图
5.3、完成盾构始发/接收条件验收的各项工作
在盾构始发/接收前,进行各项盾构始发/接收的条件验收,验收通过后才可进行洞门破除。
5.4、应急物资完善及到位
在盾构法隧道施工中,洞门破除是一个风险性很高的作业环节,为确保洞门围护桩安全破除,必须在洞门破除作业前做好各项准备工作,必须应急预案完善且应急物资准备到位,如有异常应立即采取紧急措施处理。
5.5、施工作业的人、机、料各项到位
在洞门围护桩破除前,施工作业的人、机、料各项必须到位。
人员:
项目管理技术人员和安全员、排架工、龙门吊司机、汽车吊司机、电工、电焊工、混凝土凿除工、杂工等。
机械设备:
45t龙门吊、25t汽车吊、空压机、风镐、水泵、压浆泵等。
物资材料:
脚手架、气割工具、料斗、铁锹、蛇皮袋、聚氨酯、水泥、棉被、对讲机等。
5.6、脚手架搭设
根据施工需要需在洞门与刀盘之间搭设脚手架,脚手架搭设应与刀盘做必要可靠连接,确保脚手架牢固安全。
脚手架平台采用①48架子管搭设,两排脚手架宽度1作立杆共设双排7根,立杆横距1.2米,横杆共设6根,第一层距基坑底板0.5米,第二层横杆〜第六层横杆步距1.2米,横杆后部与刀盘连接,立杆和横杆搭设完成后设置两根剪力撑。
脚手架侧面须斜支撑将其撑实,正面与盾构机撑实。
如图四所示。
施工平台满铺10cm厚方木,用铁丝固定在横支撑上。
在平台上周围设置1.2m高围栏,并挂设安全防护网;
连接架子管的卡扣必须拧牢固。
脚手架搭设时必须严格按照规范要求加设剪刀撑等保证脚手架稳定性的措施。
为防止脚手架失稳,在破除过程中应派人检查脚手架是否牢靠,如发现有扣件松动应及时进行紧固,如发现脚手架部分地方发生弯曲变形,应增加钢管数量,并架设剪刀撑。
施工人员必需系带安全带才可施工。
图4:
脚手架搭设示意图
六、具体施工措施
6.1、盾构始发/接收洞门破除工艺流程
洞门破除工艺流程为:
施工准备T钢管排架搭设T桩间水平■探孔查看土体加固情况(有渗漏水情况进行注浆加固处理)T风镐开凿围护桩保护层T割除内半圆钢筋T破除混凝土,开凿至露出外排钢筋T活渣外运T剩余外侧钢筋割除T钢管排架拆除T活除洞圈内多余钢筋等杂物T盾构机推进。
6.2、洞门破除
(1)洞门破除尺寸
始发/接收井的围护结构采用①800钻孔灌注桩,洞门直径为6600mm盾构机的外径为6250mm为确保盾构机顺利安全始发/接收,洞门破除直径为6600mm
(2)围护桩混凝土凿除
洞门围护桩混凝土采用粉碎性凿除,采用人工高压风镐作业(如图5所示)。
首先活除基坑侧桩与桩之间的粘土,使围护桩破除时方便作业。
破除土体的活理由另外普通工人组成专职队伍。
洞门凿除工作与凿除渣土工作轮替进行。
洞门凿
除人员每进行4个小时的凿除工作,活理人员进行2个小时的活理工作。
不得出现
大量土体积存丁洞门前。
作业人员每班工作12个小时,分两班24小时连续作业。
图5:
盾构始发洞门凿除
洞门范围内围护桩共有5根,具体位置关系如图6所示。
为保障洞门破除的安全实施,降低施工风险,本次洞门破除分为三个工序进行。
图6:
洞门范围内围护桩布置图
如图7所示,第一步先割除外侧1/2钢筋,对基坑侧围护桩1/2部分从上到下逐层进行破除,同时做好渣土活理工作。
通过观察破除表面的渗漏水和洞口变形情况,确认安全后按顺序进行围护桩凿除。
凿除作业时首先将桩体基坑侧半圆50mm保护层破除,待所有的保护层破除完毕后,将基坑侧钢筋彻底割除,然后进行桩体的凿除。
保护层的凿除工作由上至下完成,钢筋的割除应自下至上切割。
钢筋切割要彻底,保证洞门直径足够盾构机通过。
作业中应加强观测和监测力度,一旦出现渗漏水现象,立即采取相应措施。
向相关负责人上报,根据实际情况采取措施后,方可继续进行破除工作。
基坑侧1/2桩体破除活理完毕后,对桩间部位进行探测,确保没有涌水涌砂危害,然后第二步对外侧1/2桩体混凝土进行破除,保留钢筋,以防万一有涌水涌砂发生时,钢筋可以作为最后一道防护,以减小风险。
对渣土活理完毕后进行钢筋割除。
应将洞门周圈的钢筋头全部活除,以防盾构推进时卡住刀盘。
说明:
①阴影部分为第一次凿除部分及割除内侧钢筋,②剩余部分为
第二次凿除部位,③割除外侧钢筋
图7:
围护桩破除部位示意图
破桩完成后立即拆除脚手架以及活理杂物,将破除的混凝土块及割除的钢筋全部活理干净。
然后快速进行盾构推进作业,确保盾构始发/接收的安全。
6.3、洞门凿除注意事项
(1)洞门凿除必须在端头土体检查合格后进行,特别是当土体渗透性达不到要求时,需要利用洞门进行注浆处理至合格。
(2)在凿除洞门的过程中,尽可能减小振动,避免沿连续墙壁出现涌泥砂
通道
(3)在凿除过程中,大丁250mm睡块以及所有的钢筋都必须取出,钢筋割除的范围要确保满足盾构刀盘顺利通过。
(4)在第二次凿除过程中,必须在通风、照明、人力配备上满足要求,尽快完成洞门凿除,避免掌子面长时间的暴露。
(5)在施工过程中要密切观察掌子面的情况,遇到问题要及时处理,不能盲目施工。
(6)气割割除背土面钢筋遵照先割下部,再割上部原则,切割的废弃钢筋捆绑吊出盾构井。
使用气割作业时,注意对洞门预埋钢环的保护,防止割坏预埋钢环等。
(7)盾构始发时,在洞门全面破除后,盾构机应抓紧始发,刀盘迅速靠上洞口掘进工作面,避免端头土体失稳,并调整洞门密封止水装置。
盾构接收时,在洞门全面破除后,盾构机应抓紧接收,使盾构机主体尽快推进至接收基座上,并做好洞门圈的密封工作。
(8)洞门破除过程中的应急措施:
1发现有异常情况后,迅速用木方和钢管撑住洞口土体,防止围护桩间及外侧土体坍塌,然后尽快从围护墙外进行注浆加固。
2若土体压力较大时,迅速用钢筋网片与围护结构的钢筋焊接一起,然后用木方和钢管支撑稳定;
在围护结构外围进行注浆加固,同时在洞门里面进行注浆加固。
3围护桩间缝隙及洞圈周围渗漏水时,若存在明显的裂缝或孔洞,可埋设注浆管,并用快用快硬水泥封堵,然后注入聚氨酯或双液浆。
4如发生大量涌水时,立即开动水泵进行强排,防止涌水浸泡使土体失稳加剧,并防止盾构机上各种零部件被水浸泡造成难以弥补的损失。
并在涌水点埋设注浆管注浆。
七、质量保证措施
(1)施工制作前,有关技术人员应在各工序进行前向班组进行详细的技术交底。
(2)严格控制洞门凿除尺寸,凿除直径不得小丁洞门圈直径①6600,洞壁与洞门圈应基本保持垂直。
(3)为缩短加固区土体暴露在空气中的时间,洞门破除期间实施24小时不间断施工。
(4)在洞门边缘处用风镐开凿时,风镐应以向洞口内侧的方向插入,并应小块凿除,以防止洞边碌崩裂。
(5)洞门破除产生的磴土及钢筋应及时进行活理,由吊机直接吊运出端头井,保证洞门凿除施工的工作面。
(6)成立监测小组,负责洞门破除的监测,监测方法如下:
1目测:
派专人全程跟踪洞门破除施工,随时观察作业掌子面变形及渗漏情况。
一旦发现洞门存在变形、漏水等情况,暂停施工并上报相关负责人。
负责人根据施工实际情况采取相应的急救措施。
2布置沉降变形观测点:
隧道轴线及轴线两侧共布设3个观测点(点与点问距约5n)。
洞门凿除期间检测频率为2次/天,并及时反馈沉降情况。
若有沉降值报警,则加大监测频率。
(7)洞门破除期间,端头井上方的龙门吊、吊机等重物移动到指定位置,远离施工影响范围。
八、安全生产保证措施与文明施工要求
(1)进入施工现场严格执行国家强制性标准,必须遵守有关安全生产的单项法规《中华人民共和国安全生产法》(2009年版)、《建设工程安全生产管理条例》,及国家标准《建筑施工安全检查标准》(JGJ542011)和xx市建筑工程施工现场安全管理相关制度。
(2)进场的人员经过安全培训考核合格后才可上岗,特种作业人员需持有
效证件上岗。
龙门吊、汽车吊机械设备等的操作由专人持证进行,做到定机定人。
(3)在凿除洞门围护桩前,对凿除洞门围护桩的施工人员进行安全交底工
作,严格按国家强制性标准搭设脚手架;
在洞门围护桩凿除过程中应杜绝安全事故隐患,确保人身安全。
(4)洞门围护桩凿除前要做取芯试验,保证始发段土体具有足够的强度后进行,避免发生洞口土体塌方现象,保证安全。
(5)为确保凿除连续墙期间安全,连续墙凿除前,现场必须准备准备好砂袋、水泵、水管、方木等应急物质和工具,以便发生意外时可及时封闭作业面。
(6)施工过程中,现场必须有安全员、现场管理人员旁站监督,指导每日施工,如发现问题、安全隐患及时处理,保证安全施工,防止物体打击及人员高空坠落,督促各安全措施落实,按施工技术方案实施,做好配合工作。
(7)所有进场的起重设备及其他特种设备需经过验收合格,按要求进行备
案后才可使用,所有机械设备在施工前进行试运转。
(8)对起重设备的索具、钢丝绳、卸扣、土箱、管片吊钩做到定期检查安全使用情况,定期检查龙门吊各种安全装置,落实措施,督促落实整改情况、验收工作。
(9)施工过程中材料等下放均为垂直运输,运输时必须有信号工指挥,吊
运下方严禁站人或堆料,严禁人员在下部交错作业。
吊装作业前,吊车司机应对
吊车、吊具、钢丝绳等做详细检查,确保安全可靠,方可使用。
起吊作业时严格执行安全操作规程,做到“十不吊”,吊机停止作业时,应安全制动,收紧吊钩和钢丝绳。
起吊重物时,吊具应捆扎牢固,以防滑脱。
(10)施工时严禁上下抛掷工具、材料等,手使工具要放入工具袋内。
(11)做好用电安全教育,照明设备必须按规定配置有效的安全保证装置。
严格执行《施工现场临时用电安全技术规范》(JGJ46-2005)的有关规定。
(12)做好施工现场的防火安全工作,现场气焊作业要安规定办理相应的动火手续,并设置灭火器材以防万一。
氧气瓶与乙快瓶放置在阴凉的地方,且间距大丁5m现场电气焊和各种用火场地要有防火措施,洞门凿除处配备灭火器。
氧气、乙快瓶应按国家规定摆放使用,两瓶相距5门离明火10m气瓶必须竖立放置;
禁止敲击、碰撞,并防止暴晒;
氧气瓶严禁沾染油污,乙快气瓶必须装有减压器和防止回火器。
(13)脚手架其规格和质量必须符合有关规定要求,安装作业必须由训练有素的专业架子工负责完成,搭设脚手架时避免在搭设过程中偏斜和倾倒。
脚手架搭设完后必须经过验收,施工平台周边设置1.2m高围栏并设安全防护网。
(14)离高度基准面2m或者2m以上的作业必须系安全带,安全带可挂在稳固的脚手架之上。
凡是发现违章者,立即停止其工作。
安装现场设置安全警戒线和隔离墙,确保其他设备的正常运行,并有明显安全警示标语。
(15)要使用合格的空压机、风镐、气管、割枪,每日做好各种设备的例检工作。
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- 破除 施工 方案