zA施工组织设计.ppt
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1、-,1,施 工 组 织 设 计,地铁施工技术案例八,-,2,第五章 施工重难点及采取 的方案、措施,-,3,5.1如何处理好残余水,保证结构在无水条件下开挖是本标段的施工难点。 施工期间加强与降水单位的配合协调,对于因现场条件影响井位布置,采用有效办法克服,确保降水井的间距和数量。降水成功条件是:隧道内无明流水,水位降至结构下1.0m。,-,4,1、残余水处理 降水盲区和土层中存在的水囊有部分残存水,施工期间采取如下措施进行处置。 (1)施工中指定人员加强对掌子面和侧墙面的观察,随时掌握土层的湿度情况,认真做好记录,发现潮湿随即打超前探测导管进行探测,是否有流动水,如有应引排后进行注浆加固。,
2、-,5,(2)发现土层湿度过大,有土块剥落现象,立即喷射混凝土封闭掌子面,向潮湿部位打设42mm钢管,外包尼龙滤网,超前探测土层的地下水情况,探测深度不小于5m。如有残余水则通过钢管引排,发现水流较大增加钢管的数量,减少引排时间,引排时注意防止流砂。,-,6,(3)详细掌握管线的情况,穿越管线下部时,注意观察土的颜色和气味变化,放慢施工速度。提前35m打超前探测管,探明管下是否存在水囊,并钻心取样观察土的颜色、气味,确定土的性质。如含水量较大,则对管线土体进行注浆固结。如有渗漏水通过钢管引排,如渗漏水较为严重,对管内水进行导流处理。具体做法见管线处理措施。,-,7,(4)如洞内残余水较多,引排
3、时间较长将影响工程进展,则采用对开掌子面土体注浆、隔水,形成止水帷幕,注浆深度为35m,然后进行开挖,每次开挖0.5m,短距,快速封闭。,-,8,(5)对于车站拱部的残余水,根据地质情况,除进行引排外,选择水泥浆液对土层注浆,加固堵水。对于区间隧道拱部潜水采用洞内水平钢管将水平引排出,辅以掌子面注浆进行止水处理。 2、如洞内水较大,无法通过引排处理时,则采用洞内集水井降水,安设无砂管,抽排水至洞外。,-,9,5.2车站难点施工 5.2.1如何采取有效方法保证初期支护的形成 1、处理好残存水,按照残余水处理方法保证无水作业。 2、施作大管棚和超前小导管预支护,确保开挖作业安全,开挖前对掌子面土体
4、预注浆加固,加固长度为35m,每次开挖0.5m,保证预留1.5m搭接段。 3隧道开挖严格遵从“管超前,严注浆,短开挖,强支护,早封闭,早成环,环套环,勤量测”的施工原则。,-,10,1)超前支护 A)大管棚施工: 管棚参数: 管棚长18m,分6m1节拼装,条件受限时3m1节拼装。 管壁厚5mm,直径108mm。 管外倾角:2-5。 搭接长度:6m。 管棚间距:30cm。 管棚钻孔:选用TT夯进钻机钻孔。 管棚施工详见第8章1节:大管棚施工工艺,-,11,B)超前小导管施工 小导管参数: 42注浆小导管。 小导管长3m,搭接1.5m。 注浆材料:粉细砂注改性水玻璃。 导管间距0.3m,外插角10
5、-15。 (1)超前小导管注浆 小导管注浆采用“注浆一段,开挖段,段段推进”方式,根据每段的地质和注浆情况及时调整浆液和支护参数。小导管外露20cm以利于安设注浆管路。,-,13,注浆材料:选用水泥-水玻璃或改性水玻璃浆,视地层性质而定,开挖前,对各种土体做注浆实验,确保注浆效果。 水泥浆液:水灰比一般为0.8:1-0.25:1。施工时见试验配比。 水玻璃浓度:一般为35Be。 改性水玻璃:PH=3-4。 注浆施工程序,-,14,注浆施工程序见如下框图:,-,15,工作面封闭 由于砂层及砂夹卵石松散,为保证工作面稳定,防止浆液泄漏,注浆前先对工作面喷5cm混凝土封闭。 导管的制作 导管采用42
6、mm焊接钢管(外径42mm)制成,先将钢管截成长3.0m或3.5m,一端做成尖锥形,另一端焊上6mm钢筋制成的箍。在距头部1.01.5m以下每隔10cm,交叉钻810的孔(如图所示),-,16,-,17,导管的安设 在砂卵石地层中,排管比较困难。用YT-28风钻钻孔,或用吹管将砂石吹出成孔。然后,插入小导管,如插入困难,可用带冲击锤的YT-28风钻顶入,在亚粘土中可用煤电钻钻孔。 导管周围封闭 排管完成后,为堵塞孔壁与导管之间空隙,防止浆液泄漏,排管沿工作面周边喷810cm厚混凝土或在孔隙处用塑胶泥封堵。封闭2小时后,开始注浆。,-,18,注浆 小导管双液注浆:浆液经混合后进入分浆阀,混合器上
7、安装压力表,控制孔口压力,分浆阀共用七个阀门,分别接六根导管,留下一个阀门作为泄浆用,如图所示:进浆速度一般每根导管控制在30L/min以内。导管注浆采用定量注浆,每根导管内注入设计的200升浆液后,即结束注浆;如压力逐渐上升,达到0.5Mpa,流量逐渐减小,但单孔浆注入量已达150升,亦应停止注浆。水泥水玻璃浆液注入24小时后,单液水泥浆注入812小时后,才可进行开挖。,-,20,注浆过程中的异常情况处理 (a)工作面漏浆:注浆过程中,当压力稍一升高,浆液便从孔口及工作面漏出,其原因是喷混凝土不严,或混凝土没达到强度要求。处理方法是不喷混凝土,用棉纱或塑胶泥填塞裂缝,在喷混凝土后24小时后再
8、进行注浆。 (b)工作面后部洞室漏浆:注浆时,浆液易从工作面后边已完成的一次支护的地方漏出,其原因是工作面与后部的喷混凝土层之间有空隙,而且北京地铁隧道土质多松散砂层,所以浆液很容易跑到工作面后部。处理方法是注浆前,后面的初期支护一定要做好,保证喷混凝土质量,在初期支护背后采用回填注浆,封堵喷混凝土层地层之间的空隙。,-,21,(c)注浆时,压力上升过快,在未达到设计注浆量80%时已达到设计压力。处理方法是:开始升压时,延长浆液凝胶时间,尽量多进浆;无法进浆后,可在该孔周围再补打一孔,重新注浆,或增加邻近两孔的距离。 (2)掌子面砂体预注浆。注浆深度为3m,施工前对车站主体站厅层的砂体进行全断
9、面注浆加固。注浆方法采用60PVC花管,管上每隔10cm钻孔,沿掌子面间距30cm,梅花型布置,喷射5cm混凝土封闭掌子面,然后注浆加固改良土层。,-,23,粉细砂注浆管做法: 粉细砂层用注浆管按常规做好后,每个孔眼进行特殊处理。在孔眼位置扩孔5mm,深2mm,安设封孔片,防止在导管打入的过程中粉细砂堵塞孔口。注浆时,在注浆的压力下,浆液冲开封片,使浆液能注入粉细砂层中。 (3)注浆效果 注浆后,在开挖面周围地层形成一个硬壳保护拱,在拱的保护下,工作面很少坍塌,并且开挖时比较整齐,土体强度达到0.5Mpa以上,这样的注浆效果是最理想的。,-,24,2)隧道开挖严格遵从“管超前,严注浆,短开挖,
10、强支护,早封闭,早成环,环套环,勤量测”的施工原则。 车站主体共分12步开挖,先开挖中洞8个洞室,施作中洞结构,然后对称开挖边洞的8个洞室。开挖采用台阶法,人工先开挖弧形导坑,支立格栅钢架,喷射混凝土。开挖土体预留核心土。开挖按0.5m一环施工,及时封闭成环,开挖分步及台阶长度,如图。,-,25,车站站厅层大部分位于粉细砂层和细中砂层中。施工中尽管采取残余水处理措施仍难保证无残余水。粉细砂层在有水的状态下,注浆是起不到预定作用的,而且易出现流砂现象。施工中按如下方法开挖。 (1)施工中,由于结构断面较高(一般4m左右),水经常出现在边墙和墙脚位置,拱部水量较少。施工时开挖面按砂体堆积坡度放坡(
11、一般1:11:1.75)进行开挖作业。,-,26,-,27,(2)在隧道底部开挖集水坑,降低隧道前方地下水位,用污水泵将水抽排至洞外。 (3)拱部采用加密小导管方式加固地层,要采用密排小导管,也可在小导管下方打入插板密排,不留孔隙。板长2m,打入土层中1.0m,外露1.0m,插板密排,不留孔隙。 (4)边墙底部一般是地下水主要渗出的部位,开挖下部时,极易引起流砂出现坍方。施工前准备好麻袋片、草席绑扎在钢筋网片上,及时封闭侧墙面和前方掌子面,保证开挖面只渗水而不流砂,然后以最快的速度。 支立好格栅钢架,喷射混凝土,贯彻“早成环、环套环”的施工原则。形成封闭结构。施工3-4m后,及时对墙体背后草席
12、部位回填注浆,填充孔隙和止水。,-,28,3)及时进行初期支护与围岩间回填注浆 隧道或车站开挖后,立即喷射混凝土作为初期支护,但由于施工工艺和喷射混凝土自重等原因,往往在初期支护和围岩间(尤其是有网构钢架和钢筋网时)存在空隙,在此空隙内充填注入水泥砂浆,或水泥水玻璃浆(水量大时可快速止水),使之形成一个壳体,既可起到防水作用,又能控制地表沉降。具体方法是喷射混凝土时在拱顶位置预先埋设注浆钢管(也可以在喷射混凝土后重新打孔埋管)。待喷射混凝土达到一定强度后,向预埋管内充填水泥砂浆或水泥水玻璃浆。一般情况下,隧道断面上在拱顶、拱腰、拱脚、墙中等部位各埋设一注浆管进行全断面周边注浆。,-,29,车站
13、中洞顶部纵向每2m3m布设注浆管,开挖5m后进行回填注浆,注浆机械选用低压注浆泵,注浆压力控制在0.30.5Mpa。注浆材料为水泥浆,孔隙较大部位可注水泥砂浆。,边洞开挖4m左右后,对边墙背后进行回填注浆,注浆管每隔3m左右布设一根,注浆时由下向上逐次注浆。,-,32,5.2.2车站主体结构施工要保证体系转换时的稳定是施工的难点。 车站主体结构形式,如图。 车站主体施工步骤见车站主体施工步序图。 通过主体结构施工顺序图,我们可以看出在体系转换时,保证中洞结构施工稳定是施工的重难点,拱梁柱结合部位的防水也是施工的难点。,-,35,1、中洞结构施工 中洞开挖形成安全稳定的初期支护后进行中洞结构施工
14、。施工步序为结构底纵梁及仰拱施工 钢管柱施工 中纵梁施工 顶梁及顶部混凝土施工 顶拱混凝土施工 站厅板施工,-,36,-,37,一步:分段跳槽拆除6和8洞室之间中隔墙,施作仰拱和底纵梁。施工中分段长度根据中柱之间距离确定两端5m,中部6m,跳槽长度为12m,通过检算拆除56m结构是稳定的。按设计要求施作仰拱防水层,具体做法如图所示。施作底纵梁和仰拱混凝土时预埋钢管柱连接法兰和接茬筋,接茬筋满足规范同一截面接头大于50%的要求。混凝土浇筑强度达到50%后,恢复中隔壁与底板之间的支撑,保证相邻分段仰拱和底纵梁施工安全,做法如下图所示,支撑部位每0.3m支撑一处,格栅钢架处用三角楔塞紧。,-,38,
15、中隔壁恢复加固示意图,仰拱和底纵梁分段示意图,-,40,二步:施作钢管混凝土柱 钢管柱采用法兰连接,法兰位置设在中板内。施工时,先在临时横隔壁上凿椭圆孔,将下部钢管柱就位,穿内部钢筋笼,上提钢管柱,焊接绑扎钢筋笼,然后将钢管柱准确就位。就位后将钢管柱与临时横壁之间空隙用砂浆或钢楔塞死,并在钢管柱上设抱箍,设拉线固定钢管柱,确保钢管柱稳定。浇筑柱内微膨胀混凝土,接茬位置设在连接法兰下0.6m处,防止连接法兰和接茬混凝土处于同一截面。,-,41,上部钢管柱施工方法与下部相同,凿椭圆孔,就位,绑扎钢筋笼,精确就位,然后浇筑混凝土。钢管柱施工顺序紧跟底纵梁施工,分段部位相同,每次施作2根,左右各1根。
16、钢管柱施工加固如下图:,钢管柱施工示意图,三步:中纵梁施工 钢管柱完工后,施工中纵梁,施工分段长度与底纵梁相同,具体做法如下图所示:,-,44,利用底纵梁做支撑,支撑选用可调式碗扣脚手架,通过中隔壁依次传递, 通过脚手架将力传至底纵梁。中纵梁施工强度达到70%后,立即施作顶纵梁和部分顶拱,中纵梁支撑不拆除,顶梁施工后再拆除。 四步:顶梁和顶梁上部混凝土 施工顶梁时利用临时隔壁作支撑,左右两侧对称施工。施工时保证水平支撑与临时隔墙之间撑紧,确保结构的稳定性,施工顶梁时预埋32拉杆孔,间距1.0m。,-,45,支撑加固如图所示:,顶拱混凝土施工方案示意图,-,46,五步:顶拱结构混凝土施工 顶梁和
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