七号线十标砼管片洞内安装作业指导书.docx
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七号线十标砼管片洞内安装作业指导书
武汉轨道交通七号线十标土建工程
混凝土管片洞内安装作业指导书
编制:
审核:
批准:
中铁隧道股份有限公司武汉轨道交通七号线十标土建工程
项目经理部
二零一五年四月
1.编制依据
(1)《地下铁道设计规范》;
(2)《地下铁道工程施工及验收规范》;
(3)《地下防水工程质量验收规范》;
(4)本工程《实施性施工组织设计》。
2.编制目的
(1)规范操作程序,指导现场施工;
(2)确保管片安装系统的安全使用;
(3)确保管片安装质量,提高管片安装速度;
(4)提高成洞隧道产品的质量,创优质工程。
3.适用范围
武汉轨道交通七号线十标盾构工程隧道管片安装施工。
4.工程概况
本项目为七号线第十标段,项目位于武汉市武昌区,盾构区间工程包括:
徐家棚站(不含)~湖北大学站盾构区间及湖北大学站~新河街站(不含)盾构区间,共2区间。
4.1、徐~湖区间概况
徐家棚站~湖北大学站区间设计里程范围为DK15+318.200~DK16+620.350,左线线路长度为1312.89m,右线线路长度为1293.293m。
线路出徐家棚站后,沿秦园路北侧行进,后斜穿友谊大道及路东侧武汉理工大学友谊小区,后曲线拐至友谊大道路中,最后到达湖北大学站;
区间线路平面有直线、缓和曲线和一段500m和一段340m半径圆曲线组成,区间线间距10.8m~15.3m。
线路最大纵坡11.77‰,最小纵坡为2‰,区间覆土厚度在12m~26m。
本区间采用泥水盾构法施工,隧道管片设计净空为5500mm,管片厚度为350mm,环宽1500mm,衬砌环全环由一封顶K块、两块邻接块B和三块标准块A构成,拼装方式采用错缝拼装。
根据现有施工条件和工期计划,徐~湖区间盾构先后从湖北大学站左、右线始发,徐家棚站接收。
4.2、湖~新区间概况
湖北大学站~新河街站区间设计里程范围为DK16+980.150~右DK18+761.850,左线线路长度为1773.117m,右线线路长度为1785.001m。
线路出湖北大学站后,沿友谊道路路中向南行进,先以直线下穿武汉长江隧道和侧穿沙湖大桥友谊大道段桩基,随后侧穿新河人行天桥桩基,以直线下穿武九铁路框架桥,最后至新河街站;
区间线路平面有直线、缓和曲线和一段450m、1500m、2000m、1200m半径圆曲线组成,区间线间距13.0m~15.2m。
线路最大纵坡28‰,最小纵坡为2‰,区间覆土厚度在12m~32m。
本区间采用泥水盾构法施工,隧道管片设计净空为5500mm,管片厚度为350mm,环宽1500mm,衬砌环全环由一封顶K块、两块邻接块B和三块标准块A构成,拼装方式采用错缝拼装。
根据现有施工条件和工期计划,湖~新区间盾构先后从新河街站左、右线始发,湖北大学站接收。
5.相关定义
5.1管片
指用于盾构开挖后完成隧道衬砌的预制钢筋混凝土圆环,管片混凝土强度C50,抗渗等级S12。
管片内径为5500mm,外径为6200mm,厚350mm,管片环宽1500mm。
每环管片组成为3+2+1,即六块标准块(A1、A2、A3)、两个邻接块(B1、B2)、一个封顶块(K)。
本区间工程管片全部为通用环一种类型,根据掘进的不同地质情况分为浅埋、中埋、深埋三种配筋形式。
5.2管片拼装机
指把管片从编组列车的管片运输车上吊下,运至盾构内管片小车及用于管片安装的机器。
管片拼装机位于盾构中体上,可前后2000mm,圆周±200°范围内进行移动。
5.3负环管片/0环管片
安装在盾构井内,支撑于反力架上的钢筋混凝土管片,为盾构始发掘进提供反推力,其中部分位于盾构井内部分位于洞门圈内的管片称为0环管片。
5.4钢管片
安装在联络通道位置,在联络通道施工时需部分拆除掉的钢制管片。
5.5拼装点位
隧道环向上K块按时钟表盘所对应的拼装位置。
6.部门职责
6.1工程部
负责进行技术方案的制定;值班工程师进行管片安装指令的下达。
6.2设物部
负责钢管片等材料的采购;主司机负责管片安装时盾构的操作配合。
6.3作业班组
根据值班工程师安装指令组织管片的进洞运输,对运输到位的管片进行安装。
7.作业过程
7.1管片止水条及衬垫粘贴
管片止水条及衬垫粘贴严格按照《管片防水材料粘贴作业指导书》进行,并且填写管片粘贴记录,经过质检工程师检查验收合格后方可吊装下井。
7.2管片选型、下井和运输组织
管片粘贴人员必须按照井下值班工程师的型号要求进行管片的粘贴和下井,
管片安装程序
粘贴前要检查管片是否有破损、掉角、脱边以及裂缝等缺陷,下井和运输组织过程中注意对管片本身以及已粘贴的防水材料的保护。
7.3管片吊机卸车、倒运管片
管片通过水平运输设备运送到安装区域后通过管片吊机进行卸车,卸车时再次对管片的型号、本身外观及防水材料粘贴质量进行检查,用管片小车将管片倒运至管片安装机作业区域,同时根据安装的点位合理放置各片管片。
7.4管片安装区的清理
管片安装前要对安装区域进行清理,盾壳内的积水、污泥要完全清除干净。
7.5管片就位及安装前的检查
盾构掘进完成后要将安装的管片就位并清理干净,同时检查运至作业面的管片是否和工程师下达的本环管片指令类型相同;管片是否有破损、掉角、脱边以及裂缝;止水条、衬垫和自粘性橡胶薄板等是否有起鼓、隆起、断裂、破损和脱落等现象,止水条是否部分已失效;管片连接螺栓、垫圈、螺栓孔密封垫圈及吊装孔封堵塞等数量是否齐全,质量是否完好;安装工具(风动搬手、梅花搬手、榔头)是否齐全,风管及高压风等状况是否良好。
上述条件全部具备后方可收回顶进油缸,进行管片的拼装作业。
7.6管片安装
A、拼装点位的确定
隧道管片采用3+2+1通用环形式,错缝拼装,共分00:
45、1:
30、2:
15、3:
00、3:
45、4:
30、5:
15、6:
00、6:
45、7:
30、8:
15、9:
00、9:
45、10:
30、11:
15、12:
00等16个点位,K块的点位即是需要调向的方向。
B、拼装顺序的要求
管片安装时安装司机、螺栓安装人员要就位,首先安装最下方一块管片,及时连接纵向螺栓;由下到上左右对称安装剩余管片,随每块管片的安装将纵向螺栓及环向螺栓连接好并进行紧固;封顶块安装时,先搭接900mm,再径向插入,边调整位置边缓慢纵向顶推;整环管片全部安装完后,用风动搬手紧固所有螺栓;完成上述工作后,盾构即可进入下一环的掘进。
7.7管片脱离盾尾后的二次复紧
盾构掘进时,在上一个循环管片脱出盾尾后,及时用风动扳手对该环管片环纵向螺栓进行复紧。
8.负环管片安装
8.1由专人对管片质量进行检查,检查合格后才可卸下,由龙门吊将管片放在自制管片运输车上,每次运输两块,并提前在轨道上涂抹润滑油脂,然后由管片吊机将管片吊运至轨道上,使用电瓶车将管片推至拼装机处进行拼装。
负环管片拼装点位及顺序
序号
环号
封顶块点位
安装顺序
备注
1
-8
16#
A2-A3-A1-B1-B2-K
2
-7
2#
A1-A2-B1-A3-B2-K
3
-6
13#
A3-A2-B2-A1-B1-K
4
-5
5#
B1-A1-A2-A3-B2-K
5
-4
13#
A3-A2-B2-A1-B1-K
6
-3
5#
B1-A1-A2-A3-B2-K
7
-2
13#
A3-A2-B2-A1-B1-K
8
-1
5#
B1-A1-A2-A3-B2-K
8.2安装第一环管片(-8),K块位置16#。
管片安装前在管片点位的6#、7#、8#、9#、10#点焊2.2米长,70mm方管,以保证足够盾
尾间隙,及管片脱出方管后可直接压在盾尾刷上。
焊接的槽钢必须平行于盾构中心轴线,焊接位置如下图所示。
安装A2块管片时,需对管片进行定位,要保证A2块管片环向中点与8#油缸撑脚中点重合。
方管焊接位置示意图
方管加工尺寸示意图
安装第一个整环管片B1块、B2时,需在管片安装之前,用2cm厚的L型钢板将这两块管片固定在盾壳上,钢板一边焊在盾壳内表面,一边钩住负环管片内表面,以防止安装机抓举头松开后管环变形,拉钩示意图如下。
L型管片拉钩示意图拉钩焊接位置示意图
待管片从盾尾推出50cm及100cm时,分别在两个位置点的始发架与管片之间垫三角撑(每环4个),以保证管片在脱出盾尾后不下沉。
每环管片在脱出盾尾后停止推进,使用钢丝绳及配套的拉钩从管片中部对整环管片进行收紧。
第一环负环管片安装完成后使用7#、8#、9#油缸向后顶推,并配合使用手拉葫芦分别通过B1、B2块中部螺栓孔将上部管片拉住。
顶推过程中注意控制推进油缸行程,尽量使推进油缸的行程保持一致,并随时拉紧手拉葫芦链条与推进油缸保持同步,在管片推进反力架之后确保管片与反力架基准环紧贴。
8.3拼装负7环负环管片
负7环管片封顶块K位于2点钟方向,拼装顺序为先装底块A1,再拼装A2、B1、A3、B2,最后插入K块,每块拼装完成后及时将纵横向连接螺栓插入拧紧。
8.4负7环管片拼装完成后,进行负6环的推进,该封顶快K位于13点钟方向,安装顺序为A3-A2-B2-A1-B1-K环。
当负6环的油缸总长度为1.5m时,盾体机与反力架便可产生相互作用力,为保证洞门凿除的施工空间,此时停止拼装负环,进行洞门凿除。
待割除洞门地连墙背土侧钢筋及凿除中部混凝土后,推进拼装第6环负环管片,此时盾构机向洞门方向前进,推进完成后刀盘距洞门0.6m。
8.5盾构推进第四环(-5),当油缸总行程为1.15m时,盾构机刀盘与洞门密封装置接触。
8.6拼装完第四环后,盾构机推进第五环(-4),当油缸总行程为1.6m时,盾构机刀盘与掌子面接触,此时停止推进,进行洞门密封油脂的注入,油脂注入完成后,启动刀盘开始掘进第五环,掘进完成后,刀盘基本进入土体范围内。
8.7掘进第六环(-3)时,此时保证仓内压力在0.5bar,以保证正常的泥浆循环以及地层的相对稳定,随后安装第七、八环(-2―-1)。
负环管片安装到位后,应及时伸出相应位置的推进油缸顶紧管片,其顶推力应大于稳定管片所需力,然后方可松开抓举头。
管片环脱离盾尾后要对管片连接螺栓进行二次紧固。
由于此时盾构始发油缸推力较小,为防止在油缸松开后管片之间发生位移,在负环管片之间可焊接钢板拉紧,钢板焊接在管片连接螺栓上。
9.联络通道钢管片安装拆卸
9.1钢管片安装
(1)联络通道处两环管片采用通缝拼装,值班工程师与主司机在到达联络通道位置之前尽量调整好盾构机与管片的姿态,右线F块位于4#位置,左线F块位于12#位置。
(2)钢管片拼装前防水材料要粘贴到位;
(3)联络通道处其他的钢管片拼装跟一般管片的拼装相同。
(4)钢管片拼装前要焊接便于管片拼装机安装的临时附件,但不得影响钢管片的强度或者使钢管片变形。
9.2钢管片拆除
(1)在拆除联络通道钢管片前,在联络通道两侧隧道内部各设4道内支撑,以减小冷冻加固和开挖造成的管片变形。
支撑采用装配式钢结构,主要防止管片在冻胀和开挖过程中管片水平方向直径减小。
(2)钢管片拆除前需割除拆除部分的焊缝,且拆除方向以径向为宜。
(3)联络通道施工结束后,及时用C25聚合物混凝土充填钢管片格腔。
10.管片安装允许误差
(1)成环环面控制:
环面不平整度应小于3mm。
(2)相邻环高差控制
相邻环管片高差应控制在4mm以内。
(3)成环椭圆度
管片椭圆度应小于33mm。
管片拼装允许误差见下表。
拼装允许误差表
项目
允许误差
备注
相邻环的环面间隙
≤1.0mm
内表面测定
纵缝相邻块间隙
1mm±0-2(其中1mm为衬垫)
对应的环向螺栓孔的不同轴度
≤1.0mm
11.资源配置
11.1机具配置
风动扳手二把(一把备用),梅花扳手或扭矩扳手二把(备用),小榔头两把。
11.2人员配置
管片安装司机一名,管片安装配合人员4名。
12.管片安装注意事项
12.1在管片安装前进行的检查中发现问题应及时进行处理,管片型号不正确的必须进行更换、防水材料损坏的应进行修复、螺栓等材料不够应及时补充;
12.2管片安装前应对已安最后一环管片的前端止水条进行检查,损坏或已发生预膨胀的必须更换;
12.3封顶块位置必须严格按管片指令上的规定进行安装;
12.4管片安装必须先从底部开始,左右对称安装;
12.5管片安装到位后,应及时推出相应区域的油缸;
12.6封顶块安装困难时,应涂润滑剂,再进行安装,以免损坏止水条;
12.7管片安装过程中注意对管片及管片防水材料的保护,尽量避免造成损坏,一旦发生损坏必须及时进行更换或修复;
12.8管片安装时其余人员不得进入管片安装区。
13.管片安装质量保证措施
13.1严格进场管片的检查,破损、裂缝的管片不用。
下井吊装管片和运送管片时应注意保护管片和止水条,以免损坏;
13.2止水条及衬垫粘贴前,应对管片接触面进行彻底地清洁,以确保其粘贴稳定牢固。
施工现场管片堆放区应有防雨淋设施。
粘贴止水条时应对其涂缓膨剂;
13.3管片安装前应对管片安装区进行清理,清除如污泥、污水,保证安装区及管片相接面的清洁;
13.4严禁非管片安装位置的推进油缸与管片安装位置的推进油缸同时收回;
13.5管片安装时必须运用管片安装的微调装置将待装的管片与已安装管片块的内弧面纵面调整到平顺相接以减小错台。
调整时动作要平稳,避免管片碰撞破损;
13.6同步注浆压力必须得到有效控制,注浆压力不得超过限值。
14.管片安装安全保证措施
14.1管片安装进行时,非操作人员不得进入管片安装区域,管片安装人员也不得站立在管片安装机上,管片安装机操作司机在操作过程中随时关注管片安装区域内人员情况;
14.2在进行紧固螺栓时,不得移动管片安装机,避免人员摔跌受伤;
14.3管片安装施工人员应观察并使管片安装机移动范围内的管线放到合适的位置,避免造成管线损坏;
14.4掘进过程中不得将管片安装机进行非管片安装的拉、推、顶操作,避免损坏设备;
14.5管片安装过程中操作人员使用的工具在使用完后立即放到稳妥的位置,避免工具从高处摔下损坏推进油缸等设备。
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