北京地铁隧道正线施工方案综述文档格式.docx
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10、钢筋焊接及验收规程(JGJ18-2003)
11、钢筋锥螺纹接头技术规程(JGJ109-96)
12、钢筋机械连接通用技术规程(JGJ109-2003)
13、带肋钢筋套筒挤压连接技术规程(JGJ108-96)
14、工程建设施工现场焊接目视检验规范(CECS71:
94)
15、钢筋焊接接头试验办法(JGJ/T27-2001)
16、砌筑砂浆配合比设计规程(JGJ98-2000)
17、建筑施工安全检查标准(JGJ59-99)
18、建筑机械使用安全技术标准(JGJ33-2001)
19、施工现场临时用电安全技术规程(JGJ46-2005)
20、建设工程施工现场供用电安全规范(GB50194-93)
21、建筑施工高处作业安全技术规范(JGJ46-88)
22、混凝土质量控制标准(GB50164-92)
23、混凝土强度检验评定标准(GBJ107-87)
24、回弹法检测混凝土抗压强度技术规程(JGJ/T23-2001)
25、建设工程工程量清单计价规范(GB50500-2003)
26、混凝土结构工程施工质量验收规范(GB50204-2002)
26、其它由甲方或监理工程师指定的工程规范和技术说明等。
第2章工程概况
2.1本段工程简介
起点里程K12+820.491,终点里程左线为K13+620.994,终点里程右线为K13+620.603,左线全长801.503米,右线全长801.112米,包括区间正线段及区间附属结构(停车线段、风井和风道、迂回风道、联络通道及泵房)。
区间停车线段部分结构(起讫桩号K12+854.300~K12+901.800,全长37.5米)受线路制约,最大净跨度达17.6米,为降低风险,设计采用明挖施工;
区间其余段均采用浅埋暗挖法施工。
主要工程量见表2-1。
表2-1新街口站~西直门站区间主要工程数量
编号
项目名称
单位
数量合计
1
暗挖段
土方工程
开挖土石方
m3
60149.0
2
超前支护
超前小导管
m
31344.9
3
喷锚支护
喷砼C20
9277.8
格栅拱
t
963.7
格栅拱(型钢)
202.6
钢筋网
417.7
4
防水
柔性防水层
m2
32634.2
变形缝
201.2
施工缝
4947.3
5
二衬
防水混凝土C30
10682.9
衬砌背后注浆
项
2.0
拱底垫砼C15
1795.7
预埋钢管
kg
1865.8
预埋件
1900.0
钢筋
1040.0
2.2工程环境
1、沿线城市道路、地面建筑
(1)沿线道路状况
区间隧道在西直门内大街下穿行,主要横穿北草厂路、桦皮厂路。
西直门内大街为
东西走向,现状为双向二车道城市道路,交通流量大。
(2)地面建筑情况
区间沿线现况主要为1层民房及门脸房,大部分已经拆迁。
竖井附近10米范围内为5层居民楼。
2、地下管线(构筑物)
在桦皮厂路与西直门内大街相交处,管线集中,有歌华有线电视、热力方沟、DN400上水、D400雨污水南北走向与西内大街管线相交,现场调查路口管线埋深浅。
区间隧道K13+029.576处在北草厂街与西直门内大街相交位置,有一电力方沟位于北草厂街西侧人行步道,方沟横穿区间隧道,经现场调查,电力方沟深9m。
2.3工程地质与水文地质
(1)工程地质
隧道底板主要位于粉质粘土⑦4层。
本段隧道穿越卵石圆砾⑤层、粉细砂⑤2层、粉质粘土、粘土⑥层、粉土⑥1层、细中砂⑥2层。
(2)地下水概况
区间地层含水主要为潜水。
潜水含水层为圆砾卵石⑤层、中粗砂⑤1层,水位标高为31.23~33.85m。
承压水含水层为卵石圆砾⑦层及粉细砂⑦2层,水头标高为23.64~29。
2.3.1工程地质
本次勘探期间,在勘察深度范围内,实际量测到4层地下水,其中上层滞水埋深5.30,水位标高45.61;
潜水埋深16.20~17.40,水位标高32.41~34.07;
层间潜水埋深6.30~25.90,水位标高23.24~27.34;
承压水埋深24.90~33.00,水位标高16.31~22.84。
表3-1
序号
名称
规格型号
数量
备注
空压机
VY-12/7
砼搅拌机
IJ350
砼喷射机
IP-IV
2台备用
电葫芦
CD10T/40
电焊机
BX-500-1
12
6
潜水泵
WQK12-34-3
7
双液注浆泵
ZTGZ-60/210
1台备用
8
振捣器
10
9
配电箱
装载机
50
11
自卸汽车
TATRA8/5-2
吊车
QY12\QY25
13
钢筋弯曲机
WJ40
14
钢筋切割机
JL40
15
轴流风机
BFT-35
16
水电钻
17
风镐
18
3.6计划保证措施
由于本工程施工周期较长且工序较多,因此必须制定有效的计划保证措施,以便于工程能够顺利如期完成。
1、在制定年度计划的同时,制定更加详细的季度计划、月度计划、周计划,将工程每一阶段的计划安排细化到每一天,以保证工程能够有序的进行。
2、如遇特殊情况未能如期完成计划,项目部应根据实际情况及时调整,在下一阶段在保证工程质量的前提下加快施工进度,保证总体计划顺利完成。
3.7人员组织机构
项目部由“五部、一室”组成,项目经理部下设的职能和保障服务机构及下辖的施工队伍均从我单位范围内调集具有责任心强、经验丰富、精通地下工程施工、胜任各岗位
的专业人才组成。
本施工段由项目部统一管理。
图3-1组织机构图
第三篇区间施工方法及技术措施
第4章区间隧道初期支护
依据设计图纸,本区间正线隧道标准断面采用矿山法施工。
4.1矿山法隧道施工原则
⑴严格遵循“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测”的施工原则;
⑵加强施工变形监测及量测信息的处理及反馈,实行信息化管理,以施工过程中的监测信息为依据,动态管理施工过程中的支护参数及技术措施,保证施工过程按照设定的程序进行;
⑶矿山法施工过程中,根据不同的地层、不同的断面、不同的施工部位采取相应的技术措施,确保洞室施工安全,控制地表沉降,最大限度减少对地表建筑物及地下构筑物的影响,做到稳妥可靠,万无一失;
⑷初衬喷射混凝土采用湿喷工艺,减少粉尘和反弹,提高喷射混凝土质量;
⑸区间结构防水,体现“以防为主、刚柔结合、多道设防、因地制宜、综合治理”的设计原则,重视施工过程中每一个环节,确保防水施工质量;
4.2区间隧道施工方法
4.2.1总体施工方法
本区间隧道采用喷锚构筑法进行施工,即根据新奥法原理,结合本工程具体情况,合理的利用围岩的自承能力,尽量减少开挖隧道对围岩的扰动为原则,以钢筋网,喷射混凝土及钢格栅作为主要施工支护手段,并通过现场监控量测指导施工。
4.2.2区间隧道初衬工作面布置及施工顺序
整个区间段被竖井及区间明挖段分为三部分,分别为区间竖井西段部分,区间竖井至区间明挖段部分,区间明挖段东段部分,因区间竖井至区间明挖段部分较长,所以施工中将重点侧重于此部分,以保证工程按期交付。
4.3正线隧道标准断面—台阶施工方法及技术措施
4.3.1正线隧道断面概况
新西区间正线包括区间正洞、区间明挖段、迂回风道、区间配线段、区间联络通道。
隧道采用复合衬砌,初期支护为网喷混凝土+钢格栅联合支护,二次衬砌为防水钢筋混凝土。
初支、二衬之间设置柔性全包防水层。
隧道开挖初支采用浅埋暗挖法施工,
无轨运输。
隧道标准段的衬砌采用模板台车,其他区段的衬砌采用组合模板模筑混凝土。
各个断面的施工方法如表4-1所示。
施工方法一览表表4-1
施工方法
台阶法
CRD法
双侧壁导坑法
明挖法
新西区间
标准隧道断面、迂回风道、联络通道
配线段K12+820.491~K12+854.400
配线段K12+901.700~K13+118.950
区间明挖段
为了更好控制施工引起的地表沉降,保证结构安全、内实外美,在施工过程中将采用小导管超前注浆加固、小导管回填注浆、湿喷混凝土施工、地下工程小型机械配套施工、防水板无钉孔铺设、钢套筒冷挤压连接、免振高性能混凝土施工、组合模板施工、大型模板台车衬砌施工等技术。
4.3.2台阶法施工方法
台阶法施工适用的范围:
标准隧道断面段、迂回风道、联络通道。
图示
说明
1.打Ф32×
3.5mm小导管,在拱部120°
满布,环向间距0.5m;
注水泥、水玻璃浆超前支护,小导管纵向每一榀格栅打设一环,每环15根。
2.开挖拱部土体1,保留核心土;
架设拱部格栅钢架,打锁脚锚杆,喷射混凝土,开挖核心土2;
锁脚锚管每侧采用2Ф42×
3.5长度3m
1、开挖3部下台阶土体,架设钢格栅,使初期支护尽快成环。
2、喷射下台阶混凝土。
表4-2台阶法施工步骤图
1、台阶法概述
标准断面采用台阶法施工,根据该区间地质情况较好,台阶长度取3~5m,上下台阶的分界线在隧道的起拱线位置,先开挖上台阶土方并喷射混凝土支护,再开挖下台阶土方并支护,支护封闭成环。
如图4-1所示。
图4-1台阶法施工示意图
2、超前小导管注浆加固地层
开挖之前先进行超前小导管注浆加固地层,加固范围拱顶120°
,浆液采用水泥、水玻璃。
小导管选用φ32钢花管,长1.8m,环向间距0.5m,外倾角12°
~15°
。
小导管每榀格栅钢架进行一次小导管施工。
3、上台阶开挖及支护
中间留核心土,开挖上台阶的弧形导坑,弧形导坑完成后即初喷砼8cm,然后架立格栅钢架,挂钢筋网,喷射250mm厚混凝土。
核心土留成台状,上台阶开挖高度在3.0m左右,核心土高度1.2m,上口宽1.2m左右,核心土沿隧道掘进方向长度0.75~1.5m,核心土的形状在保证维持掌子面稳定的前提下,兼作为工作平台,以便于进行格栅安装、喷射混凝土操作为宜。
区间隧道标准断面格栅设计间距0.6m,故循环开挖距离0.6m。
右线标准段里程K12+901.70~K13+125.70范围内结构初期支护参数调整如下:
格栅间距由0.6m调整为0.5m,纵向连接筋由直径Φ22调整为Φ25,间距不变。
上台阶施工顺序:
封闭掌子面→超前小导管打入→超前小导管注浆加固地层→留核心土开挖上台阶土方→测量开挖断面轮廓→初喷砼8cm→安装格栅钢架→打入锁脚锚杆→挂钢筋网→复喷砼至设计厚度。
4、下台阶开挖及支护
下台阶采用边墙单侧交错方式开挖,先开挖一侧的边墙,开挖一个格栅间距,挖至设计轮廓后,立即安装格栅钢架、喷射混凝土;
该侧的边墙支护完毕后再进行另一侧边
墙的开挖及支护。
两边墙均支护完毕后,开挖仰拱土方,安装仰拱格栅,喷射仰拱混凝土,封闭成环。
之后再进行下一循环的施工。
(为便于叙述以隧道左侧、右侧表示之)。
下台阶施工顺序:
左侧边墙土方开挖→测量开挖断面轮廓→初喷砼8cm→安装格栅钢架→挂钢筋网→复喷砼至设计厚度→右侧边墙土方开挖→测量开挖断面轮廓→初喷砼8cm→安装格栅钢架→挂钢筋网→复喷砼至设计厚度→仰拱土方开挖→测量开挖断面轮廓→初喷砼8cm→安装格栅钢架→挂钢筋网→复喷砼至设计厚度。
5、土方开挖及运输
采用人工挖土,辅助风镐等工具松动土体,人工装车。
上台阶土方先用手推车倒运至下台阶,再由人工装入运土车运送至施工竖井,提升至地面。
4.3.3CRD法
1、CRD法施工工艺
中隔壁CRD法施工用于人防段、竖井风道、配线段K12+820.491~K12+838.791。
CRD法施工工艺流程见图4-2。
2、CRD法施工工序
CRD法施工工序见表4-3。
右导洞架上台阶拱架及临时仰拱、网喷砼
左导洞施工超前小导管,压注固结地层浆液
右导洞开挖下台阶
左导洞开挖上台阶
右导洞架下台阶拱架及临时仰拱、网喷砼
左导洞架上台阶拱架及临时仰拱、网喷砼
施做临时仰拱
开挖左导洞下台阶土体
架设格栅钢架,挂网喷砼
右导洞打管棚、压注固结地层浆液
右导洞开挖上台阶
图4-2CRD法施工工艺流程
表4-3CRD法施工工序
图示
施工程序
开挖1部并支护:
(1)施做1部超前小导管,注浆加固地层;
(2)开挖1部土体,初喷5mc砼;
(3)架设格栅钢架,挂网喷射混凝土到设计厚度。
(4)施做临时仰拱。
开挖2部土体并施工初期支护:
(1)开挖2部土体,初喷砼;
(2)架设格栅钢架,挂网复喷砼;
开挖3部土体并支护:
(1)施做3部超前小导管,注浆加固地层;
(2)开挖3部土体,初喷砼;
(3)架格栅钢架;
挂网复喷砼。
开挖4部并支护:
(1)开挖4部土体,初喷砼;
(2)架设格栅钢架,挂网复喷砼到设计厚度;
4.3.4双侧壁导坑法
双侧壁导坑法用于配线段K12+901.700~K13+118.950,其施工工序见表4-3。
(见区间大断面专项施工方案)
4.3.5明挖法
明挖法用于区间明挖段(见区间明挖段专项施工方案)
4.3.6初衬背后注浆
1、初衬背后充填注浆动态管理
初衬背后充填注浆作为控制围岩变形,减小地面沉降的一项更重要措施,实际施工时应根据开挖断面大小、形式、施工方法、掘进速度、开挖时的超挖量、是否塌方、工作面的地层情况、地下水状况等情况灵活的调整注浆压力、注浆量和注浆时机三大参数,对注浆过程进行动态管理。
施工前,先进行注浆试验,以地表沉降及洞内变形监测数据为依据,根据不同的土层、不同的断面形式、不同施工方法分别进行注浆压力、注浆量和注浆时机三个参数量的试验,根据试验结果得出最佳注浆压力、注浆量、注浆时机的标准数值,以此数值指导注浆施工。
地下工程是复杂的,各种因素都在变化着的,故在施工过程实行动态管理,以控制地表沉降为目标,以围岩变形监测数值为准绳,根据不同的地质、施工方法、断面形式调整注浆参数,使围岩变形量控制在最小的范围内,提高矿山法施工水平。
2、初衬背后注浆
初衬背后注浆有两个作用,其一是初衬背后空隙充填,其二起到一定的防水作用。
因喷射混凝土施工工艺限制,初衬背后存在空洞和间隙在所难免,为减小地表沉降,必须对初衬背后进行注浆充填。
注浆管Ф32的钢管,在初衬施工时提前预埋到衬砌壁内。
注浆管在拱部中央和两侧墙各设一根,注浆管纵向间距5m,拱顶的注浆管与边墙的注浆管错开布置,形成梅花状。
每成洞5m做一次回填注浆,注浆点距开挖工作面1~1.5倍洞径。
注浆分两次进行,第一次注浆,注浆压力达到0.2MPa并稳压10min后停止;
待一段时间后进行二次补浆,二次补浆稳压压力应达到0.3MPa。
注浆填充材料采用水泥浆,初衬背后回填注浆设备选用100/15(c-232)型注浆泵。
4.3.7锁脚锚管施工
在标准断面初衬开挖的过程中,在拱脚部位打入两根锚管,可以有效地减少初衬拱顶下沉,从而减小地表沉降量。
锁脚锚管采用φ42钢管,长度3.0m。
锁脚锚管施工步骤如下:
⑴用锚管钻机钻孔;
⑵将安装好锚头的锚管插入锚孔;
⑶用注浆接头将锚管体与注浆泵相连;
4.4临时通道与正线接口位置施工方法
4.4.1风道加强环的施工方法
依照原设计图纸施工顺序,需在竖井及横通道挑高段先施做二衬结构再施工后续工序,这样将导致工期滞后。
故与设计协商,在竖井增加三道圈梁,在横通道挑高段增加风道加强环及马头门加强梁,以达到缩短关键线路工期,及早进入正线,保证进洞安全的目的。
风道初支完成后破除区间正线马头门之前,在风道挑高段内施做3道加强环(位置详见图4-3),截面型式为400×
600mm,安装格栅钢架作为骨架。
混凝土采用C20喷射混凝土。
风道加强环格栅骨架通过Φ22预留筋与风道初支榀架紧密连接,预留筋间距500mm呈梅花型布置,每根长度570mm。
在已经完成初支施工的风道1#、2#、3#、4#导洞预留筋在原风道初支表面凿毛植入焊接,对与在未完成初支施工的5#、6#导洞的预留筋,在风道初支榀架上预留。
为了进一步加强风道初支在破除正线马头门时的安全稳定性,在区间左、右正线马头门拱顶与仰拱底部增加两道过梁,过梁采用C20喷射混凝土(截面尺寸400×
400mm)。
其中右线马头门的上下两道过梁,过梁与加强环相接,左线马头门的上下两道过梁,与封端和加强环相接。
图4-3风道加强环平面示意图
4.4.2开马头门
1测量定位
精确测量出风道平面位置及拱顶高程,并测设出风道拱顶超前注浆小导管位置,对测设出位置做好标识。
2超前小导管注浆
在测量标识的风道拱顶超前注浆小导管注浆位置打设双排小导管,小导管参数如下:
双排小导管:
φ32mm,δ=3.5mm,L=3m,水平打设,环向间距0.5m,梅花布置。
超前小导管注水泥浆。
3马头门施工
1)施工顺序(具体施工顺序见工序图4-4)
2)施工技术措施
(1)加强开马头门时监控量测工作,根据监测结果及时反馈信息,调整施工速率和方法。
(2)开洞前三榀格栅密排。
凿除风井水平钢筋榀架后立即架立环形、封闭格栅钢架,并同凿除水平格栅钢架焊接牢固,形成整体;
然后再行向前开挖1榀格栅钢架宽度距离,立即架设格栅钢架并封闭成环。
(3)超前小导管注浆浆液的配合比、注浆压力根据现场实际地质情况调整,注浆顺序由拱脚向拱顶逐管进行。
开洞施工
横通道加强环施工
打设小导管并注浆,凿除正线标准断面拱顶位置的混凝土,切断钢格栅
测量放线
施做风道加强环
保留上台阶核心土位置的初衬,开挖上拱混凝土,洞口位置的三榀钢格栅密排
打入超前小导管,注浆加固洞口顶部底层
封闭洞口断面,在凿除混凝土位置补喷混凝土
保留核心土,上台阶进尺5m后
破除部分中隔板一衬穿入加强环侧壁钢筋
凿除下台阶及上台阶核心土位置的钢格栅
洞口加强环绑筋
开挖下台阶一侧的侧壁土体,安装格栅及喷射混凝土后再开挖另一侧土体
喷射C20早强混凝土
开挖仰拱部位的土体,安装仰拱钢格栅,并尽快使断面钢格栅封闭成环
喷射仰拱位置混凝土
正线标准段上下台阶同步施工,开洞施工完成
图4-4横通道与正线接口部位施工工序图
4.4.3开洞顺序
根据工期及总体安排,临时横通道以向西方向为主要线路,因此首先从东侧隧道施工,开洞顺序见图4-5。
图4-5开洞顺序图
施工时每一步的施工方法与第一步相同,在四个洞门施工完成后,凿除洞口位置的中隔板,其余位置的中隔板保留,保持通道挑高段断面稳定,开洞施工完成以后同方向施工的隧道断面错开距离不得小于15m。
临时竖井以向东方向为主要线路,因此施工顺序为:
左线线东侧洞口右线西侧洞口右线东侧洞口左线西侧洞口。
第5章施工测量
5.1施工测量技术要求
施工测量是标定和检查施工中线方向、测设坡度和放样建筑物,测量是施工的导向,是确保工程质量的前提和基础。
地铁工程施工测量的施测环境和条件复杂,要求的施测精度又相当高,必须精心施测和进行成果整理,工程测量成果必须符合相关规范的要求。
(1)施工测量按招标文件和施工图纸、《城市测量规范》CJJ8、《地下铁道、轻轨交通工程测量规范》GB50308及《工程测量规范》GB50026的有关规定执行。
(2)对甲方提供的控制点进行检测,符合精度要求后再进行工程的施工测量。
(3)对整个工程场区按施工需要布设精密导线平面控制网(如采用原有控制网作为场区控制网时,要先复核检查,符合精度要求后方能取用)。
(4)场区内按施工需要布设高程控制网,并应采用城市二等水准测量的技术要求施测,其路线高程闭合差应在±
mm(L为线路长度,以km计)之内。
(5)北京地铁工程隧道开挖的贯通中误差规定为:
横向±
50mm、竖向±
25mm,极限误差为贯通中误差的2倍,即纵向贯通
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