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竖井施工方案
竖井施工方案
一、编制依据
《地铁设计规范》(GB50157-2003)
《地下铁道工程施工及验收规范》(GB50299-1999;2003年版)
《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)
《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)
《锚杆喷射混凝土支护技术规范》(GB50086-2001)
武汉市轨道交通二号线一期工程竖井及联络通道结构施工图;图号02213-S-JG-06
二、工程概况
武汉地铁2号线小龟山站~洪山广场站区间,设计范围为K17+489.95~K18+479.95。
区间西北接小龟山站,东南经姚家岭,沿体育馆路,向东南至洪山广场。
隧道覆土16~22m。
其线路两侧50m范围内分布有较多的多层建筑物,并穿行于体育馆路下方。
本区间采用矿山法施工,需设置施工竖井和联络横通道进行区间开挖,并将区间泵房设置于联络通道内。
施工竖井及联络通道位于体育馆北口。
施工竖井中心位于K18+081.9998右线中心线左偏30m处,施工竖井采用明挖法施工,横通道与体育馆路垂直相交,采用矿山法施工。
施工竖井长度为7.7m,宽度为5.7m,竖井平面呈长方形,开挖深度为28.81m。
基坑安全等级为一级。
竖井的位置及围蔽情况见附图一:
附图一
三、地质及水文情况
依据中冶集团武汉市勘察设计研究院2008年7月提供的《武汉轨道交通二号线一期工程小龟山(不含)~洪山广场(不含)区间岩土工程勘察报告书》(详细勘察阶段),本工程的工程地质和水文地质概况如下:
1场地环境概况
拟建场地属于长江三级阶地~剥蚀残山地貌。
依孔口标高计,其地面标高变化在33.19~34.25m,西高东低,地形有起伏,北面是要拆迁的姚家岭低层建筑,东侧为亢龙太子酒店。
2岩土分层及其特征
各层的地层岩性及其特点自上而下依次为:
1)人工填土层
杂填土(地层代号1-1):
主要由砖块、碎石混粘性土组成,硬杂质含量约20%~40%,粒径5~20mm不等,呈湿的、稍密状态。
厚度为0.9m左右。
2)第四系上更新统冲积层
粉质粘土(地层代号7-2):
褐黄色,含黑色铁锰氧化物及灰白色高岭土条纹,呈饱和、硬塑状态。
厚度为13.6m左右。
3)第四系中更新统冲洪积层
碎石粘土(地层代号10-2):
棕红色,含黑色铁锰氧化物,间夹石英砂岩岩块,碎石含量5~30%左右,粒径大小一般为20~300mm,呈饱和、硬塑状态。
厚度为18.6m左右。
4)泥盆系统砂岩
粉砂岩(地层代号10a-2):
中风化粉砂岩,浅黄色,主要由石英粉砂与少量长石、白云母碎屑被水云母胶结组成,粉砂质结构、层状构造,岩石裂隙较发育,岩心较破碎,厚度为7.9m。
岩土名称
地层代号
天然容重r(kN/m3)
内摩擦角φ(°)
凝聚力C(kPa)
土与锚杆浆体极限摩擦力f(kPa)
杂填土
1-1
19.5
18
8
22
粉质粘土
7-2
19.8
17
50
56
含碎石粘土
10-2
19.4
18
50
60
粉砂岩
19a-2
21.3
17
60
60
3水文地质概况
1)地下水类型
场地地下水类型为上层滞水和基岩裂隙水两种类型。
上层滞水主要赋存于人工填土之中,大气降水及附近居民生活用水是其主要补给来源。
基岩裂隙水主要存在于裂隙发育的岩层之中,但因岩石裂隙多为闭合裂隙,或充填有粘性土,水量较小。
坑内少量地下水可通过明排疏干,同时应做好周边地面防水保护措施。
2)渗透性
岩土名称
地层代号
水平渗透系数(m/d)
渗透性分析
杂填土
1-1
3.2~4.5
透水层
粉质粘土
7-2
0.0006~0.0007
不透水层
含碎石粘土
10-2
0.0002~0.0003
不透水层
四、工程材料
初期支护:
C20湿喷早强混凝土
锁口圈:
C30钢筋混凝土;
二次衬砌:
C40防水混凝土,抗渗等级S8;
锚管:
Q235钢φ42×3.25mm;
锚杆:
φ25普通砂浆锚杆;
钢筋:
采用HPB235(Q235)、HPB335(20MnSi)热轧钢筋,其材质应分别符合国家标准;
型钢:
Q235B钢;
回填:
C20砼、土石及水泥浆液、M5浆砌片石。
五、施工部署
1、工期:
计划2008年9月10日开工,2008年10月20日完成。
2、机械设备:
一台JDC500搅拌机,3台22方的空压机和一台200KW发电机,2台110KW的通风机;6台BX1-400电焊机,2台ZN-70振动器,1台LG850装载机,钢筋弯曲机1台,钢筋切断机1台,挖掘机一台,风镐2台,风枪4台,湿喷机2台,
3、施工人员:
现场技术管理人员2人,副指挥1人,调度1人;施工队负责人3人;掘进班组6人,其中组长1人;井架操作人员3人,挖掘机司机1人,装载机司机1人;立架6人,其中组长1人;喷锚班组6人,其中组长1人。
4、施工用水:
已接入施工现场,满足施工需要。
5、施工用电:
500KW变压器2台已安装至施工场地范围内并开始正常运转。
6、施工住房:
租用场地附近旅店和姚岭新村居民房25间,满足施工期间工人生活居住要求。
7、工程特点:
小~洪区间竖井及隧道施工工期紧,劳动强度大。
特别是井架吊装作业单位量小、总量大,这就造成吊装作业频繁、时间长,井架吊装机具疲劳强度大,须定期维修;此外,施工现场场地狭小,最多只能考虑两天的弃渣存放量,且弃渣又不能及时的运出施工场地,这将成为在施工过程中尤为突出的特点,所以现场一定要科学管理、精心组织,使各个工序协调进展。
六、施工方案
1施工准备
(1)场地布置:
场地周围围蔽,封闭施工。
场地内要平整,碾压密实,挖设排水沟,保证排水顺畅,硬化场地。
按照场地情况规划施工道路和施工机械、设备、工具的进场与停放安置。
安装井架、空压机、发电机、通风机、搅拌机、洗车台、钢筋加工棚等施工用设备。
场地布置情况见附图二:
附图二
(2)原材料准备:
C25混凝土采用商品混凝土,其厂家资质、配合比、砂石料、水泥、外加剂试验均要提前报监理审核合格。
钢筋原材料提前进场并及时取样作伸长率、抗拉强度、弯折强度和焊接试验,并合格证一起报监理审批。
型钢、Φ42锚管提前进场及时取样作试验并合格证报监理审批。
C20湿喷早强混凝土,水泥、粗骨料、细骨料、外加剂进场检验报告、配合比报告报监理审核合格。
2施工工艺流程
检查模板及井口尺寸
井口圈梁施工工艺流程图
竖井施工工艺流程图
3、施工放样
由测量队根据施工测量控制点,采用索佳SET2130R全站仪进行竖井中心和四角精确定位。
待竖井井口圈梁完成后将竖井中心线引到竖井口挡水墙上,以便随时检查竖井的垂直度和净空尺寸。
4、竖井开挖
开挖断面尺寸严格按照设计尺寸施工,严禁欠挖,最大超挖允许为15㎝。
当地质状况为土层时,使用机械配合人工开挖,人工修理开挖面;当地质状况为岩石层且较硬时,使用机械配合风镐开挖,必要时进行钻爆作业,针对本隧道处于繁华城市地段,所以钻爆作业必须多打眼,少装药,炮眼布置见附图三(仅供参考),掏槽眼采用楔形掏槽。
爆破时一定要覆盖,以避免碎石飞出。
附图三
掏槽眼设计图
循环进尺根据地质条件及进度安排确定。
结合本工程地质条件,工期要求及施工方法确定循环进尺为0.5~1.0m,采用浅眼爆破,不仅控制一次爆破总用药量,还控制了分段用药量,可以达到减震仅对围岩扰动的控制。
炮眼所在部位不同,所起的作用是不同的,所以各部位炮眼的装药量是不同的。
周边眼参照光面爆破及过去施工经验来确定。
其他各部炮眼的装药量按下列式计算:
q=Kawlλ
式中:
q—单眼装药量Kg
k—单耗Kg/m3
w—炮眼爆破方向的抵抗线m
a—炮眼间距m
l—炮眼深度
λ—炮眼所在部位系数,按下表选取。
炮眼部位
掏槽
炮眼
扩槽
炮眼
掘进
槽下
掘进
槽侧
掘进
槽上
内圈
炮眼
二台炮眼
底板
炮眼
λ值
2~3
1.5~2
1.0~1.2
1
0.8~1.0
0.8~1.0预
0.5~0.8光
1.2~1.5
1.5~2.0
5、出渣:
竖井部分采用人工装渣,井架吊装出渣。
井架如下图:
6、初期支护
6.1支护参数
安装Φ42锚管,长1.5m,环向间距2m,梅花形布置,倾角15º,垫板紧贴岩面,注浆饱和,压力达到2.5MP;钢筋网采用双层Φ8@150×150㎜,网片搭接1~2个网格;初喷早强混凝土4㎝,架设格栅钢架,井口以下8米范围内钢架间距0.75m,其余间距0.5m,允许偏差10㎝,钢架间采用Φ22拉杆将钢架连成一体,拉杆间距1m,交错布置。
然后再喷射早强混凝土31㎝。
6.2格栅钢架的制作、安装
格栅钢架在现场冷弯或热弯制作,按1:
1比例放大样,设立1:
1胎模的工作台,格栅钢架分段制作,加工做到尺寸准确,钢筋焊接(或搭接)长度满足规范要求;连接孔位置准确;格栅钢架加工后先试拼,检查有无扭曲现象,接头连接每榀之间可以互换,沿竖井周边轮廓误差<3cm。
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,安装时接头处焊接缝的厚度为10mm。
按单元拼焊后,运至现场安装。
格栅钢架安装时首先测定出竖井边线,保证净空尺寸;其次确定格栅钢架的高程,确保钢架间距,钢架间距允许偏差±10cm,然后保证格栅钢架的水平,斜度<2°。
6.3喷射混凝土
喷射混凝土施工采用湿喷工艺,喷射设备使用2GP-6型,人工掌握喷头直接喷射混凝土。
初喷混凝土紧跟工作面,复喷前按设计完成锚杆、钢筋网、钢筋格栅的安装工作,喷射混凝土要分层、分段、分片,必须满足《铁路隧道喷锚构筑法技术规则》的有关规定。
喷锚支护是“新奥法”施工中起稳定受力作用的关键工序,故在施工过程中,要坚决实行喷锚工艺不完毕,不掘进,喷射混凝土厚度不够不掘进,开挖、喷锚后发现的问题不解决不掘进,量测结果判断不安全未经补强不掘进。
7、竖井落底
竖井开挖过程中,不要急于开挖横通道,应先施工竖井落底工作,竖井底部采用I25a工字钢支护,每隔1m用Ф25拉杆将钢架连成一体,然后喷射35㎝厚湿喷早强混凝土。
竖井底部在施工横通道和隧道过程中可以作为一个工作平台,临时存放施工材料和施工机械,所以这一工序很关键。
七、质量控制措施
1.质量目标优良,建立健全质量保证体系,明确各岗位责任,认真做好过程控制、检验、试验控制。
2.管理人员应做好各项监督、检查及指导工作,做到及时发现问题及时解决问题,不合格的工程项目决不转入下道工序。
做到检查上道工序,做好本道工序,服务下道工序。
3.项目部设专职质量检查人员及测量、试验人员若干,负责施工过程中的质量检查和试验工作。
4.实行样板引路制度,对每道工序组织技术能手做出样板,经质量小组和监理认可后再全面施工。
5.认真执行工程项目监理制度中的各项规定,严格按照监理工作程序办事,使得各个工程项目达到监理、业主满意。
6.保证采购的物资及工程材料满足工程质量要求,对主材及半成品须报业主、监理批准后再进行采购,对于进入现场的材料要进行试验,并进行状态标识,严禁使用不合格材料。
7.按技术规范调配机械设备,严格按有关要求组织施工。
8.加强对施工过程的控制,使施工生产中直接影响质量的全部过程处于受控状态。
坚持自检、互检、交接检制度,对于特殊过程要确定相应的技术措施和实施手段,薄弱环节重点控制。
八、安全文明施工措施
8.1安全保证措施
1.安全保证措施由组织保证、工作保证和制度保证三部分组成。
(1)组织保证
为实现安全目标,强化安全管理,本项目成立以经理、总工程师、安全检查工程师为主要成员的安全生产委员会,下设安质部,配备安全检查工程师。
工程队设专职安全员,工班配兼职安全员,形成自上而下的安全生产监督、保障体系,对施工生产全过程实施安全监控。
(2)工作保证
树立“安全第一,预防为主”的思想。
抓好安全教育,开展行之有效的预测、预防活动,力争将事故隐患消灭在萌芽状态。
加强职工岗前培训,提高全员的安全意识,实行持证上岗。
(3)制度保证
1、为保证各项安全技术措施的落实,确保安全生产万无一失,制定安全生产制度,对施工生产全过程进行安全督导,真正实现安全生产。
2.坚持全员安全教育制度,提高施工人员的安全自保意识,同时将具体的安全生产责任落实到各职能部门,各作业班组直至具体人,做到责任落实。
3.本工程认真贯彻执行武汉市建设工程施工现场安全防护基本标准。
4.坚持各作业工种经培训考核合格后持证上岗,各工种施工时,使用、操作各种机械(机具)时,严格执行本工种、本机械的安全操作规程。
5.项目部设专职用电管理安全员,建立健全保证体系,完善安全管理制度,加强临时用电安全防护管理。
用电人员必须戴绝缘手套,穿绝缘鞋。
本工程用电全部采取临时架空线敷设,执行三相五线制。
6.各工种作业时,必须有专人负责、统一指挥、相互配合。
所有进入施工现场作业人员,都按规定佩戴个人劳动防护用品。
7.组织施工人员认真学习安全生产操作规程,提高安全意识,狠抓违章操作,做到每道工序都有安全技术交底。
8.工地成立安全领导小组及义务消防组织,负责工地的安全保卫及消防组织工作。
易燃易爆物品单独存放,远离火源,防止发生火灾,灭火器材定期检定,保证灵敏有效。
8.2文明施工措施
1.成立文明施工及交通安全管理专职小组,由项目经理直接领导,设置专人负责文明施工宣传及管理工作,并同当地政府、村组及相邻单位搞好协作。
2.明确项目部各部门、各工种、各单位保证文明施工的责任区域,以及防尘、防噪音、防遗撒、保证环境卫生,保证交通安全的具体责任,做到责任落实、人员落实、组织落实,加强现场文明施工管理。
3.大量弃渣、混凝土和其他材料运输,要做到各种装运车辆必须加封苫盖,防止遗撒、扬尘。
4.设施工及生活垃圾集中存放点,定时清运,设专人清扫施工现场,负责保证现场整洁及卫生工作。
5.材料堆放场地派专人负责平整夯实,各种材料按规格码放整齐稳固,并有明显标志。
九、环境保护措施
对施工人员进行“环保”法律、法规和生态环境建设各项规定的教育,使参建人员牢固树立“环保”意识,自觉地遵守“环保”规定。
所有建筑垃圾、生活垃圾均集中存放,按当地政府要求运至指定地点处理,防止污染水源和环境。
施工现场和运输道路设专人养护维修,经常洒水,清理污物,防止筑路机械和施工车辆产生扬尘。
噪声较大的施工机械,操作人员要配耳塞,同时注意机械保养,降低噪音的声级。
距居民150m以内的施工现场,限定施工时间。
学习贯彻国家及武汉市的环境保护法规及有关规定,加强宣传教育力度,使广大干部职工认识到环境保护的重要性、增强自觉性。
针对本工程的实际情况,对项目经理部门明确分工,建立完善的环境保护体系。
制定奖惩制度,加强检查监督,落实环境保护责任制。
实行不定期检查制度,并进行记录分析。
施工中遇到不明管线应先探明后施工,妥善保护各类地下管线,确保城市公共设施的安全,提前做好相应的抢险措施。
十、冬季和雨季施工安排
1、冬季施工安排
混凝土工程在冬季气温较低时要采取必要的保温、防冻措施。
2、雨季施工安排
(1)施工场地,疏通临时排水设施,保证排水畅通。
设置防雨棚,避免材料及电器设备雨淋受潮。
(2)雨中混凝土连续浇筑时,施工场地安装遮雨棚,保证混凝土不受雨淋。
加强监控钢筋的锈蚀,及时进行清理。
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