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文档简介

1、杭州1号线盾构隧道施工组织设计2009年4月目 录一、编制依据1二、工程概况11、工程性质和作用12、建筑及结构特征23、建造地点特征53.1车站特征53.2隧道沿线场地特征53.3隧道沿线管线特征53.4工程地质情况73.5水文地质情况74、关键工序和特殊过程84.1施工轴线控制要点84.2管片拼装控制要点84.3 衬砌防水控制要点94.4 地表沉降控制要点94.5旁通道施工要点94.6过铁路南何支线控制要点10三、施工工艺和施工方法111、盾构机111.1 盾构机的安装111.2 盾构机的调试111.3 盾构机的拆卸112、进出洞土体加固122.1 施工概况122.2 施工方法123、出洞

2、方案133.1 洞口槽壁砼凿除133.2 洞口止水帘布安装133.3 盾构机出洞掘进134、进洞方案144.1盾构进洞前的准备工作144.2盾构进洞前的姿态复核测量144.3盾构接收井地基加固144.4盾构进洞前洞门混凝土的凿除144.5 盾构进洞掘进144.6 盾构接收井准备154.7 洞口衬砌拉紧装置155、盾构机初始掘进(100环试掘进)155.1 盾构掘进参数初步设定155.2初始掘进前准备工作165.3试掘进阶段的参数确定165.4 试掘进阶段的施工监测176、盾构正式掘进施工177、管片拼装187.1 管片的堆放及运输187.2 拼装顺序197.3 环面平整度197.4 相邻环高差

3、控制197.5 纵、环向螺栓连接197.6 衬砌拼装注意事项198、同步注浆及衬砌壁后补压浆208.1同步注浆量计算208.2 浆液的配合比208.3 浆液的拌制208.4注浆时间和方量控制218.5注浆压力控制218.6衬砌壁后补压浆218.7压浆施工注意事项229、盾尾油脂的加注2210、纠偏2211、洞门施工2311.1 洞门结构概况2311.2 施工方法2311.3 质量保证措施2412、隧道内运输和施工设施2413、迷流监测2414、弃土处理2515、施工测量方案2515.1 测设依据2515.2 地面平面和高程控制网的布置2615.3地下平面和高程控制点的布设2615.4 测设的方

4、法和测量技术指标的规定2715.5 地面和地下平面和高程控制点的复测2815.6 盾构拼装测量,盾构姿态测量和衬砌环片测量2815.7人员及仪器配备29四、区间段施工重点301、 盾构穿越走马塘河302、 盾构穿越铁路南何支线303、盾构穿越场中路立交桥匝道引桥314、盾构在复合地层掘进32五、安全、环境保护措施341. 安全生产施工措施341.1 安全生产管理网络图341.2施工现场的安全控制341.2施工现场的安全控制351.3持证上岗351.4对安全设施、设备、防护用品的检查验收351.5施工现场临时用电351.6施工机械、设备361.7治安消防安全361.8季节性施工372、文明施工3

5、73. 管线和周围建筑物的保护措施38六、施工准备工作391、工程管理组织的建立392、技术准备403、地面准备工作403、井下准备工作404、施工物资及机械设备准备40七、施工现场总平面布置411. 施工平面布置412. 施工现场区域划分412.1 现场施工道路412.2 现场供水系统412.3 现场排水系统412.4 临时供电系统412.5 拌浆系统422.6 集土坑422.7 井口垂直运输422.8 管片堆放及粘贴防水材料场地422.9 通风系统43八、施工进度计划43九、质量计划中的质量措施441工程质量标准442质量管理网络473. 质量保证体系484. 隧道衬砌质量控制485. 隧

6、道轴线控制496. 管片拼装质量控制497.地表沉降控制498. 测量控制49十、主要设备、工具配备计划50十一、工程材料申请计划521主要材料计划用量522主要材料检验、试验及复试要求52十二、劳动组织申请计划53十三、附图54十四、应急预案541、触电应急响应预案542、防汛、防台风应急响应预案563、管线损坏事故应急响应预案564、火灾应急响应预案575、交通事故应急响应预案586、伤亡、伤害应急响应预案59上海市轨道交通二号线西延伸标区间隧道施工组织设计 上海市轨道交通七号线二标场中路站汶水路站区间隧道施工组织设计一、 编制依据1、上海轨道交通七号线二标工程招标文件、补充文件及施工图纸

7、资料;2、上海轨道交通七号线二标场中路站汶水路站工程地质、水文地质勘察报告;3、上海轨道交通七号线二标场中路站汶水路站地下综合管线探测成果报告;4、经现场踏勘所获得的现场自然条件资料及由建设单位提供的答疑文件。5、本公司GBT/19001-2000版质量标准文件及标准化的现场管理细则。6、现行国家、行业及地方施工技术规范及有关规定;建筑桩基础规范(JGJ94-94)上海市地基处理技术规范(DBJ08-40-94)建筑工程施工验收统一标准(GB50300-2001)施工现场临时用电安全技术规范(JGJ46-2005)建筑施工安全检查标准(JGJ59-99)地下铁道工程施工及验收规范GB50299

8、-2003盾构法隧道工程施工及验收规范DGJ08-233-1999市政地下工程施工及验收规范DGJ08-236-1999混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204-2002地下工程防水技术规范GB50108-2001地铁杂散电流腐蚀防护技术规范CJJ49-92地下铁道、轻轨交通工程测量规范GB50308-1999建设变形测量规程JGJ/T8-97钢筋焊接及验收规程JGJ18-2003工程测量规范GB50026-93软土地基深层搅拌加固技术规程YBJ225-917、其他与本工程相关的现行技术规范及规程。二、 工程概况1、工程性质和作用本工程为上海轨道交通七号线二标的区间隧道工程。北起场中路站,

9、南至汶水路站。设计全长1084.009m。本工程建设单位:上海轨道交通七号线发展有限公司 设计单位:上海市隧道工程轨道交通设计研究院监理单位:上海申诚隧道轨道交通工程建设监理有限公司 施工单位:上海市机械施工有限公司本工程建设计划工期为120个日历天。盾构计划下井日期为2006年5月9日,6月19日开始出洞推进。本工程的质量目标为:以ISO9002质量管理体系为纲,实行全面质量管理,强化过程控制管理,特别是针对隧道推进的通病:渗漏,地面沉降控制、掘进轴线控制等制定详细方案。确保本工程达到“合格工程”,争创上海市优质结构工程。安全管理目标:通过上海市标准DGJ089032003施工现场安全生产保

10、证体系标准安全贯标的认证。安全重大事故为零,争创安全标化工地。文明施工目标:本区间隧道工程争创市级文明工地、市标准化管理合格工地;安全第一、预防为主,从严强化安全生产,确保无工程事故、管线事故和重大人身安全事故。作为上海轨道交通七号线二标工程的一个重要单位工程,也是七号线第一个下井推进的盾构工程来说,对整个二标的进度乃至整个七号线的进度都有至关重要的影响。2、建筑及结构特征本工程包括:上行线899环、下行线894环隧道推进及管片拼装;场中路站南端头井2个、汶水路站南端头井2个,共计4个井接头的施工;旁通道的施工;防水堵漏的施工。本区间隧道盾构上、下行线里程为DK6+729.610DK5+645

11、.601,上行线899环,下行线894环(环宽1.2m),总线长2151.6m。区间隧道平面成V型。剖面呈V字型,中间低,两头高,隧道最大覆土厚度约为13.265m,最大纵坡为27.5。场中路站隧道起始中心标高为6.274m,汶水路站隧道中心标高为-7.357m,最低处中心高程为-15.865m。此区间在里程DK6+108.358设一处旁通道。本区间由两台小松盾构机在汶水站北端头井下井,先后向场中路站方向推进,首先下井的是上行线。场中路站汶水路站区间隧道采用外径为6200mm,内径为5500mm,衬砌环环宽为1200mm的管片,每环由拱底块(一块)、标准块(二块)、邻接块(二块)、封顶块(一块

12、)组成。隧道上、下行线管片总环数为1793环,其中出洞环2环,进洞环2环,变形缝后一环14环,浅埋直线衬砌环260环,中埋直线衬砌环615环,深埋直线衬砌环638环,中埋左转弯衬砌环10环,深埋左转弯衬砌环119环,中埋右转弯衬砌环17环,深埋右转弯衬砌环112环,特殊衬砌环4环。 衬砌环的环、纵向连接均采用M30直螺栓,管片定位采用定位棒,环缝及纵缝间防水采用水膨性弹性密封垫,外侧粘贴遇水膨胀挡水条。主要工程量一览表序号分项工程名称单 位数 量备 注1直线段浅埋衬砌环XZ1环下行线124每环配:1.环向螺栓M3048512套.2.纵向螺栓M3048517套.3.防水材料.4.环向螺栓橡胶垫圈

13、.上行线1362直线段中埋衬砌环XZ2环下行线311上行线3043直线段深埋衬砌环XZ3环下行线319上行线3194左曲线中埋衬砌环XL2环下行线6上行线44左曲线深埋衬砌环XL3环下行线4上行线1155右曲线中埋衬砌环XR2环下行线2上行线106右曲线深埋衬砌环XR3环下行线112上行线07出洞衬砌环XZ4环下行线1上行线18进洞衬砌环XZ5环下行线1上行线19变形缝后一环XZ6环下行线7上行线710通道泵站特殊衬砌XTR环下行线2上行线211衬砌同步压浆及二次补压浆m34482.512掘进出土及外运土方m36789113进、出洞口钢筋砼凿除m311314洞口砼保护圈浇捣m33715出洞装置

14、及后盾系统安装套下行线1上行线116进洞装置安装套下行线1上行线117旁通道与联络通道处13、建造地点特征3.1车站特征七号线汶水路车站位于沪太路的西侧、汶水路北侧,为地下二层结构。其北端头井前方场地较为狭小,当管片车等大型车辆进场时,较为困难。且沪太路为上海南北向的向的重要主干道,交通极为繁忙。施工时须合理组织进场。场中路车站沪太路、洛场路交界处,仅作为盾构接收井使用,道路及场地满足盾构转运的需要。3.2隧道沿线场地特征本区间隧道主要在沪太路西侧推进。穿越走马塘河、真大路、铁路南何支线、老沪太路、洛场路。3.3隧道沿线管线特征盾构工作区主要分布有给水管道、煤气管道、电力电缆、信息电缆、以及雨

15、、污水管道等管线。一、汶水路站场中路站有以下的管线分布:(一)、沿沪太路方向的管线自西向东依次有:1、2孔电力电缆一根,埋深0.7米;2、1孔电话线,埋深1.1米;3、24孔电话线,埋深1.4米;4、F1800mm上水管,埋深2.1米;5、F500mm上水管,埋深1.8米;6、横穿沪太路F300mm上水管,埋深0.7米;7、横穿沪太路2孔电力电缆1根,埋深0.7米;8、横穿沪太路F1800mm上水管一根,埋深2.9米;9、横穿沪太路F200mm上水管,埋深1.0米;10、24孔电话线,埋深3.5米11、F500mm上水管,埋深2.7米;12、F1800上水管,埋深3.5米;13、2孔电力电缆1

16、根,埋深1.3米;14、F600mm雨水管,埋深1.2米;15、F200mm上水管,埋深1.2米;(二)、沿真大路,沪太路方向的管线自西向东依次有:1、1孔电话线,埋深0.5米;2、F50mm上水管,埋深0.4米;3、F700mm煤气管,埋深1.5米;2、12孔电话线,埋深1.5米;5、F50mm上水管,埋深0.4米;6、F200mm上水管,埋深0.9米;7、F1000mm污水管,埋深2.0米;8、F700mm煤气管,埋深1.2米;9、F200mm上水管,埋深0.8米;二、场中路站有以下管线分布:(一)、沿沪太路方向的管线自西向东依次有:1、6孔电话线,埋深1.8米;2、36孔电话线,埋深1.

17、1米;3、F200mm上水管,埋深1.2米;4、F500mm上水管,埋深1.6米; 5、F1800mm上水管,埋深2.0米; 6、F400mm雨水管,埋深1.6米; 7、F600mm雨水管,埋深1.6米;(二)、沿场中路方向的管线自南向北依次有:F200mm煤气管,埋深1.5米;F200mm上水管,埋深1.2米;F500mm雨水管,埋深0.6米;12孔电话线,埋深1.0米;1孔电力电缆,埋深0.4米;F300mm上水管,埋深1.5米;3.4工程地质情况3.4.1 工程地质情况(1) 浅部以饱和性粘性土为主,无粉性土(3层)分布,第1层褐黄色灰黄色粉质粘土下为第层淤泥质粉质粘土和第层淤泥质粘土,

18、其中第层中夹较多薄层粉性土。(2) 第层直接与第层暗绿色粉质粘土相连。(3) 本区段第、层分布稳定,但埋深均比上海 正常地区浅。第层硬土层顶埋深一般在15.217.6m,厚度3.44.5m左右;3.4.2 主要土层物理性质力学指标表层号土层名称土层厚度m层底标高m含水量w(%)粘聚力C(kpa)内摩擦角()1人工填土0.93.73.860.932浜填土1粉质粘土0.62.02.720.0333.21921淤泥质粉质粘土1.804.90-0.94-3.1538.81221.5淤泥质粘土7.9010.9-10.24-13.2650.51411粉质粘土3.45.1-14.18-17.2624.547

19、471-1砂质粉土3.211.5-18.03-27.9730.41321-2粉砂3.86.9-25.18-27.9231.4032.53.5水文地质情况本场地浅部地下水属潜水类型,补给来源主要为大气降水与地表径流,潜水水位埋深为0.51.5m,第一承压含水层分布于第1层土中,其水位埋深在311m。地下水对砼一般无腐蚀性。对钢结构有弱腐蚀性,未发现有沼气溢出现象。4、关键工序和特殊过程根据隧道工程施工特点,确定盾构推进过程中轴线控制、管片拼装、衬砌防水以及地表沉降(前期、施工过程、后期沉降)、旁通道施工作为关键工序,过铁路南何支线为特殊过程。4.1施工轴线控制要点4.1.1 盾构施工测量所使用的

20、仪器、附件须及时送质检单位做全面鉴定,并在使用过程中经常进行检查。4.1.2 为确保两车站间盾构贯通,横向、竖向误差小于50mm,在两车站端头井附近埋设地面导线点,利用空导点和地面导线点,以导线测量形式,将平面控制成果引测到施工现场。4.1.3 利用空导点和地面导线点建立平面控制网。4.1.4 随着隧道掘进,由地下起始导线点开始,逐次布设地下隧道贯通导线点,同时在管片封顶块上布设吊篮,吊篮上设强制归心的平面控制点,由贯通导线点引测。吊篮必须稳固,并与操作者的走板脱离,不能晃动。4.1.5 利用施工区域附近的已知高级水准点,布设三等水准路线,将高程引测至车站端头井附近,并设立施工高程控制点。4.

21、1.6 随盾构推进深度,每隔一段距离,埋设一贯通高程控制点,作为隧道掘进的高程依据,然后转测到相应吊篮上的控制点。贯通高程控制点的高程应由地下起始高程控制点传递,引测前应对起始高程控制点进行复核。4.1.7 为保证盾构机严格按设计轴线推进,必须按盾构动态数据,从而调整盾构施工参数,指导盾构正确、安全推进。4.1.8 人工复核时,在盾构机头部纵向设一对竖尺,垂直于盾构纵向设一对水平横尺,利用布设的三维坐标控制点,测量各尺读数,经精确计算得出盾构转角、盾构中心方向偏差值、盾构坡度、盾构中心高程等数据,和自动测量数据比较。4.2管片拼装控制要点4.2.1 衬砌之间采用通缝拼装,由下而上,按拱底块标准

22、块邻接块封顶块的顺序进行。拼装封顶块时,先与邻接块搭接13,然后纵向插入成环。4.2.2 必须严格控制衬砌拼装精度,衬砌成环的直径允许偏差、环纵缝张开、相邻环管片允许高差、环面间隙及拱底块相对旋转值必须小于地铁工程质量检验评定标准中的指标。4.2.3 衬砌每推好一环必须及时拧紧环纵向螺栓,并对出盾构车架的管片环纵缝螺栓进行复拧。隧道贯通后,再次对所有管片的螺栓进行复拧。4.3 衬砌防水控制要点4.3.1 衬砌防水包括每块管片水膨胀弹性密封垫、遇水膨胀橡胶挡水条的粘贴和隧道推进结束后衬砌环、纵缝的嵌缝两大部分。4.3.2 弹性密封垫是衬砌接缝防水的主要措施。粘贴前须用钢刷刷去管片凹槽内的浮灰、污

23、垢,用氯丁酚醛胶粘合剂粘贴。粘贴好密封垫的衬砌若暂时不用或遇雨天,必须用塑料薄膜或油布严密遮盖。4.3.3 封顶块与邻接块两侧的密封垫在拼装前应表面润滑剂,粘度300CP。4.4 地表沉降控制要点4.4.1 地表沉降观测在盾构施工过程中每天进行,沉降量控制在+10mm -30mm之间。4.4.2 在沿场中路汶水路站区间隧道中心轴线上,每50m横断面处两侧各15m范围内,以及沿隧道中心线布设沉降观测点,曲线段和直线段均每5m布一点,每50m布一深层点。4.4.3 地面沉降观测点在路面用道钉埋设,特殊要求的构筑物用红三角标记。4.4.4 盾构与衬砌的理论建筑空隙为1.66m3/环(1.2m环),施

24、工过程中做到同步注浆,即盾构边推进边压入惰性浆液,及时填充建筑空隙。4.4.5 施工时必须严格控制注浆压力及保证足够的注浆量,以减少对周围环境的影响。4.5旁通道施工要点4.5.1根据以往盾构旁通道冻结施工经验,由于混凝土和钢管片相对于土层要容易散热得多,会严重影响隧道管片附近土层的冻结速度和冻结强度,从而影响冻土帷幕的整体稳定性和封水性。为此,须在钢管片一侧附近隧道管片内侧敷设冷板和保温层的措施,以确保冻土帷幕不存在影响安全的薄弱环节。 4.5.2冻结孔开孔前,在布孔范围内打若干小口径钻孔,探测地层稳定情况。如发现砂层,先进行水泥-水玻璃双液壁后注浆,以提高孔口附近地层的稳定性,然后再钻进冻

25、结孔。每个钻孔都设孔口管,并安装钻孔密封装置,以防钻进时大量出泥、出水。冻结施工结束后,孔口管管口焊上钢板,以免工程结束后钻孔孔口漏水。4.5.3加强冻结过程检测。在冻土帷幕内布置测温孔和压力释放与观测孔,以便正确测定冻土帷幕厚度和判断冻土帷幕是否交圈。对侧隧道管片附近土层的冻结情况将成为控制整个冻土帷幕安全的关键,为此,在对侧隧道管片上沿冻土帷幕四周安装测温孔,以全面监测冻土帷幕的形成过程。4.5.4开挖时遇到偶然停冻,对开挖安全不会产生大的影响。但是,为了进一步提高施工安全性,还将采取以下措施:选用可靠的冻结施工机械;安装足够的备用设备;加强停冻时的冻土帷幕监测,在冻土帷幕表面喷洒低温氮气

26、,避免冻土帷幕化冻;尽快施工衬砌,必要时用堆土法封闭开挖工作面。4.5.5在整个施工过程中,严密监测地面和隧道变形,确保地面建筑和隧道安全。4.6过铁路南何支线控制要点在细致调查铁路南何支线基础结构的前提下,制定详细的施工措施,在盾构穿越铁路南何支线的过程中,必须严格盾构机掘进的各项参数,使盾构均衡匀速施工,以减少盾构施工对土体的扰动和地层损失,在盾构穿越过程中利用盾构同步注浆系统及时充填盾构推进留下的空隙,减少地层损失,从而避免对铁道基础造成破坏。同时进行信息化施工,适当加强监测的频率,并及时提交监测成果,以便及时对施工参数进行优化。考虑到盾构掘进后续沉降可能对铁路运营造成的影响,在盾构通过

27、后,我们将根据需要延长该区域的监测时间,确保铁路正常的运营并根据实际情况,对铁道基础进行跟踪注浆。三、 施工工艺和施工方法1、盾构机1.1 盾构机的安装盾构机转场时,已被解体为刀盘、切口环、支承环、盾尾、中心横梁、螺旋机、台车(即后续设备)等部分。一台300吨的起重机用作主机,一台140吨的起重机用作辅机,并在工作井的正确位置上安放发射架。台车进场后,由300T起重机直接下井,按5、4、3、2、1、的顺序依次下井,通过导向拖入车站内。中心横梁搁置与第一节台车顶部。将将切口环和支承环就位在预定的位置上拼装,再将刀盘与切口环拼装。最后将下盾尾吊放至机架上与支承环拼接,完毕后将螺旋机在井下安装,再盖

28、上上盾尾。用中心横梁连接台车与盾构机。主要部件安装完毕后,进行各种管道及电缆的安装,注意不要错接、漏接。加注液压油等关键工序,须严格按指令执行,关键人员必须到岗。1.2 盾构机的调试管道及电缆的安装完毕后,可以通电进行各系统的调试。保证各系统的技术性能达到规定的指标。调试工作完成后,安装好管片和反力架后,可以开始推进了。1.3 盾构机的拆卸盾构在完成区间隧道的掘进后,进入接收井内事先架设好的机架(接收架)上,此时后续台车部分仍留在隧道内。 在准备拆卸解体盾构机之前,先把盾构的高压电源切断。在断电前,必须做好断电前的准备工作,如把推进千斤顶全部缩回,拼装机转到最低位置,排尽工舱及螺旋机内的弃土等

29、,并做好包括冲洗注浆注泥管道在内的清洁工作。断电后,首先拆除各部份之间的联接管道和电缆。拆除除螺旋机和管片拼装机以及中心横梁,将拆卸下的机械临时放置在隧道内,然后将盾尾与中间节分离,从井内吊出。 将刀盘、切口节和中间节拆开后分别从井内吊出。再将隧道内的台车吊出。2、进出洞土体加固2.1 施工概况为确保盾构进出洞安全,采用深层搅拌桩并在其两边压密注浆对端头井外土体进行加固,使加固后的土体强度满足盾构进出洞的设计要求,无侧限抗压强度洞圈内0.5 Mpa ,洞圈外3m为0.8Mpa,保证盾构施工顺利进行。加固范围为出洞区连续墙外6m,进洞区连续墙外3.5m。汶水路站搅拌桩桩底标高-13.707m,场

30、中路站搅拌桩桩底标高为-12.624m。经七号线项目公司批准,调整场中路站汶水路站区间隧道上行推进方向,由场中路站向汶水路站推进调整为由汶水路站向场中路站推进。因此在汶水路站西侧原进洞位置加固由3.5m增加为6m,为旋喷桩加固。详见施组变更。2.2 施工方法2.2.1定位:深层搅拌机到达指定位置,垂直、对中,并悬掉设备保持水平。就位时由专人指挥,搅拌机设备行走至指定桩位对中,桩机垂直度偏差不超过1/100。2.2.2预拌下沉:启动深层搅拌机,放松起重机钢丝绳,使搅拌机沿导向架搅拌切土下沉,下沉速度可由电机的电流检测表控制,工作电流不应大于额定值。备料系统起用,按设计确定的配合比拌制水泥浆,压浆

31、前将水泥浆倒入集料斗中待用。2.2.3提升喷浆搅拌:深层搅拌机下沉到一定的设计深度后,开启灰浆机,将水泥浆压入地基中,边喷浆边旋转,同时严格按照事前确定的提升速度提升搅拌机,一般两轴转速43r/min,提升速度控制在50cm/min左右。2.2.4重复上下搅拌:本工程采用二次喷浆(水泥掺量12)成桩施工工艺,即再重复以上工艺,以使软土与水泥浆搅拌均匀及达到设计掺量要求。2.2.5清洗:向集料斗中注入适量的水,开启灰浆泵,清洗全部管路中的残留水泥浆,直至基本干净,并将黏附在搅拌头上的软土清洗干净。2.2.6移位:重复上述15步骤,进行下一根桩施工。深层搅拌桩施工过程中,对隆起的泥土稍待干后将沟槽

32、内的土挖出外运,并及时处理至桩顶设计标高,以便下道工序施工。具体详见端头井加固施工组织设计3、出洞方案3.1 洞口槽壁砼凿除洞口槽壁混凝土凿除前,必须复核洞门中心坐标及高程,保证满足盾构机出洞的要求;同时盾构出洞口用深层搅拌桩加固的土体,须达到设计所要求的强度、渗透性、自立性等技术指标,经检测达到设计要求后,方可开始洞口槽壁砼的凿除。洞口槽壁砼采用人工用高压风镐凿除,凿除工作须分二层渐进,根据连续墙厚度,先凿除其外层3/4,(约650mm),并割除钢筋预埋件。外层凿除工作先上部后下部。钢筋及预埋件割除须彻底。以保证预埋门洞的直径。里层槽壁凿除方法是将剩余的1/4厚度分割成小块。开槽凿除砼,露出

33、槽壁钢筋,同时在每一块砼块上凿出栓钢丝绳的位置。将钢丝绳系于纵横向钢筋交接处,在盾构机出洞前从下至上逐一吊出。3.2 洞口止水帘布安装须在洞口安装出洞装置,出洞装置包括帘布橡胶板、圆环板、扇形板及相应的连接螺栓和垫圈。安装前须对帘布橡胶板上所开螺孔位置、尺寸进行复核,确保其与洞圈上预留螺孔位置一致。安装顺序为帘布橡胶板圆形板扇形板,自上而下进行。安装时圆形板的压板螺栓应可靠拧紧,使帘布橡胶板紧贴洞门,防止盾构出洞后同步注浆浆液泄漏。3.3 盾构机出洞掘进盾构出洞前,先进行后盾施工。后盾反力系统必须有足够的强度和刚度。根据首环管片的里程,决定反力架的平面位置,安装反力架时,用经纬仪双向校正两根立

34、柱的垂直度,使其形成的平面与推进轴线垂直。然后,在反力架上,测出最后一环后盾管片的位置,弹好控制线,确认的高程及左右位置与出洞环管片一致后,用螺栓将其与反力架固定。盾构机井下安装时,应精确计算发射架的安置高程及左右位置,确认无误后,将发射架与井壁四周用型钢撑紧焊牢。盾构出洞时,应密切观察盾构机推力与后盾结构受力情况,要保证后盾结构的安全,如发现结构变形,应立即停止推进,采取必要措施后,方可恢复推进。由于洞门外侧土体加固,盾构在加固层推进时,应由经验丰富的盾构司机进行操作,盾构加水慢速推进,加固土层力学性质复杂,加水量,大刀盘转速及油压、推进速度及时调整。4、进洞方案4.1盾构进洞前的准备工作清

35、除一侧端头井下积水及所有垃圾及杂物。实测进洞处洞门中心实测高程及平面坐标。纵横向每间隔3m测出井底实际高程。在洞门、井底或车站结构段上用红漆做好轴线、高程等标志。4.2盾构进洞前的姿态复核测量盾构贯通前的测量是复核盾构所处的方位、确认盾构姿态、评估盾构进洞时的姿态和拟定盾构进洞段的施工轴线、推进坡度的控制值和施工方案等的重要依据,以使盾构在此阶段的施工中始终按预定的方案实施,以良好的姿态进洞,准确就位在盾构接收基座上。在进洞前80环,应精确做好轴线贯通测量工作,以后根据盾构推进的轴线偏差情况,每推2030m,复核一次。最后50环的推进,盾构轴线与设计轴线的偏差,应尽可能控制在3cm内,使盾构以

36、最佳姿态进洞。4.3盾构接收井地基加固在盾构进洞前对井外地基加固进行验收,加固强度达到设计要求后,才能进行进洞推进施工,否则应采取补救的加固措施。4.4盾构进洞前洞门混凝土的凿除当盾构逐渐靠近洞门时,可在洞门混凝土上开设观察孔加强对其变形和土体的观测,并控制好推进时平衡压力值。在盾构切口距封门50cm时,停止盾构推进,以确保混凝土封门凿除的施工安全。洞门凿除首先在洞圈内搭设脚手架。在洞门中心凿一个孔,用来观察外部土体情况,然后分九块凿除洞门混凝土,暴露出内、外排钢筋,割去内排钢筋,保留外排钢筋,并在每块混凝土中间凿出一个吊装孔,清理干净落在洞圈底部的混凝土碎块,然后按照先下后上的顺序逐块割断外

37、排钢筋,吊出混凝土。4.5 盾构进洞掘进盾构机推进离洞口约剩10环时,当班工长及盾构司机应密切注意刀盘马达的油压显示,如有升压趋势,即可认为切口已至地基加固边缘,此时应立即降低推进速度,同时适度调低密封舱压力,并向前舱边推进边注水,以润滑切削面,使削下来的土呈流动状态,能够较顺利排出。在洞门混凝土吊除后,盾构应尽快推进并拼装管片,尽量缩短盾构进洞时间。4.6 盾构接收井准备盾构接收井施工完成后对洞门位置的方位测量确认,安装盾构接收架,调整接收架的标高及左右位置,为保证盾构接收,接收架安置高程可略低于盾构进洞时的实际高程,并将其与井壁可靠地固定。接收井内洞门混凝土凿除和洞门封堵材料等各项工作全部

38、准备就绪。4.7 洞口衬砌拉紧装置盾构进、出洞洞处,车站与隧道的连接构造钢筋砼洞圈未浇捣或未达到设计强度前,按设计要求,应有衬砌拉紧装置,即将近洞口的10环衬砌用槽钢沿隧道纵向拉紧, 14设置在管片的起重螺母处,用50圆柱管螺纹加M36螺栓将 14可靠地栓紧在管片上,以防止洞口衬砌环缝松驰、张开并造成漏水。5、盾构机初始掘进(100环试掘进)5.1 盾构掘进参数初步设定5.1.1土压力按水土合算原则计算所得土压力为:正面土压力:P=k0hP:土压力(包括地下水):土体的平均重度,取16.9KN/M3h:隧道埋深,取11.8米(取汶水路站出洞口隧道中心埋深)k0:土的侧向静止土压力系数,取0.6

39、代入公式得:P=0.12Mpa我司在上海地铁二号线施工中,曾委托专业单位用精密仪器检测了盾构在出洞阶段的后顶力(包括后盾系统的受力情况),并参照所预测的土压力值,有效控制了盾构正面的地面沉降。参照此系统在该工程中的应用,并借鉴该工程中系统所取得的经验,再次预计了本工程的施工参数。经预计出土口的土压力为0.145Mpa。5.1.2推进出土量控制(取1.2m环计算)每环理论出土量=/4D2L=/46.3421.2=37.864m3/环。盾构推进出土量控制在98%100%之间。即37.107m3/环37.864m3/环。5.1.3推进速度正常推进时速度宜控制在46cm/min之间。5.1.4盾构轴线

40、及地面沉降量控制:盾构轴线控制偏离设计轴线不得大于50mm;地面沉降量控制在+10mm30mm。5.2初始掘进前准备工作5.2.1盾构机出洞前,应尽量精确定位,盾构机的上下左右偏差应控制在3.5cm范围之内,可以通过控制发射架的姿态来达到这一要求。5.2.2 轴线测量为使盾构机能以最佳姿态出洞,应做好轴线测量工作。站台层里的吊篮点进行复核,同时对地面水准点和井下高程控制点进行复核。在出洞前对盾构原始姿态作再次测量,确保盾构机出洞的姿态偏差控制在3.5cm范围之内。5.2.3监测点布置为了能及时反映盾构机出洞时以及推进时对周围环境的影响,应在地面布置一定数量的地面沉降监测点。为了能及时地反馈盾构

41、机出洞时的地面及土层的变形情况,在端头井外沉降监测点适当加密。在盾构机出洞之前,对已布设好的沉降监测点须两次测取平均值为原始数据。5.3试掘进阶段的参数确定盾构初始掘进是从理论和经验上选取各项施工参数,施工过程中根据测量数据及反馈信息调整施工参数。盾构机出洞后,初始掘进为试推进阶段。根据以往施工经验试推进可分为三个阶段。第一阶段35环,第二阶段30环,第三阶段35环。盾构出洞后,必须穿过约6m宽的加固区。为减少大刀盘切削困难,可适当向前仓加水。同时密切注意大刀盘扭矩和前仓压力的变化情况,一旦发现突然降低,可以认为切口已出加固区域,由于盾尾仍在加固区内,因此仍不宜对盾构姿态做较大的调动,待盾构继

42、续推进7米,确信盾尾也以脱出后,方可对盾构姿态做调整。第一阶段一般为35环。日进度可控制在2-3环,对密封仓土压力刀盘转速及压力,推进速度,千斤顶顶力,注浆压力及注浆量等诸项,分别采用三组不同施工参数进行试验掘进。通过对隧道沉降、地表沉降的测量和数据反馈,确定一组适用的施工参数。第二阶段一般为30环。视地表、地层变化情况,在可能条件下日进度从三环逐步增加至5环。采用已掌握、适用的各项参数值,通过施工监测,根据地层条件、地表管线、房屋情况,对施工参数作慎密细微的调整,取得最佳施工参数。第三阶段为正式掘进施工的准备阶段,此阶段一般为35环。是正式掘进施工的准备阶段,日进度掌握在8环,但强调应以服从

43、地面沉降,房屋管线保护为原则。通过此阶段的试掘进,对隧道的轴线控制,衬砌安装质量均有了各项具体的保证措施,施工参数已进一步被掌握,已能根据地下隧道上覆土厚度、地质条件变化、地面附加荷载等变化情况,适时调整盾构掘进参数,就为整个区间隧道施工进度、质量管理奠定了良好的基础。对掘进沿线房屋、管线的监护也掌握了初步的规律,并以此指导全过程施工。5.4 试掘进阶段的施工监测根据招标文件的要求,盾构在推进阶段,要重视做好盾构出洞后地表面、地下管线、地面建筑物的施工监测,以便对施工中可能产生的各类隆起沉降、变形及时采取相应的措施及保护手段。试推进阶段是全过程的前奏,所以施工监测显得尤为重要,是一项重中之重的

44、工作。对地表变形监测,拟采用沿轴线方向布设沉降监测点,包括深层沉降点,并加设横断面监测点;对地下管线,按要求距离布设沉降点;对建筑物在调查研究的基础上,凡轴线两侧15m范围的建筑物都布设沉降监测点,并布设相应的倾斜、裂缝监测点。上述测点的监测,每天不少于2次,并根据需要,适时加密监测频度。具体详见监测方案。6、盾构正式掘进施工6.1 正式推进阶段采用100环试推进阶段掌握的最佳施工参数。通过加强施工监测,不断地完善施工工艺,控制地面沉降。施工进度应采用均衡生产法。6.2 推进过程中,严格控制好推进里程,将施工测量结果不断地与计算的三维坐标相校核,及时调整,将里程偏差控制在,缓和曲线、圆曲线段:

45、X(隧道设计纵轴方向即沿里程方向)、Y(垂直隧道沿设计轴线方向)50mm。6.3 盾构应根据当班指令设定的参数推进,推进出土与衬砌外注浆同步进行。不断完善施工工艺,控制施工后地表最大变形量在+10,-30mm之内。6.4 盾构掘进过程中,坡度不能突变,隧道轴线和折角变化不能超过0.4%。6.5 盾构掘进施工全过程须严格受控,工程技术人员根据地质变化、隧道埋深、地面荷载、地表沉降、盾构机姿态、刀盘扭矩、千斤顶推力等各种勘探、测量数据信息,正确下达每班掘进指令,并即时跟踪调整。盾构机操作人员须严格执行指令,谨慎操作,对初始出现的小偏差应及时纠正,应尽量避免盾构机走“蛇”形,盾构机一次纠偏量不宜过大

46、,以减少对地层的扰动。6.6 施工人员应逐项、逐环、逐日做好施工记录,记录内容:6.6.1 隧道掘进环号掘进速度盾构正面土压力刀盘转速、油压、螺旋机转速盾构推力、千斤顶开启数量及位置、油压盾构内壁与管片外侧环形空隙(上、下、左、右)6.6.2 同步注浆注浆压力、数量、稠度注浆材料配比实际注浆量与理论注浆量的百分比6.6.3 测量盾构倾斜度盾构旋转推进总距离隧道每环衬砌环轴心的确切位置(X、Y、Z)与设计轴线的偏差。6.6.4 隧道渗漏水统计展示图及渗漏水量。上述记录的副本施工单位应及时上报监理工程师。7、管片拼装7.1 管片的堆放及运输管片在出厂时须经严格的质量检验,并达到设计强度。管片进入现

47、场后,堆放不得超过三层,并在每层之间搁置点处设置木衬垫。搁置点应上下对齐。凡有缺角、损边、麻面的管片不得下井拼装。管片通过地面20T门式起重机吊至井下管片车上,然后通过隧道内的15吨工矿电瓶车运输至车架处,再由车架上的运输设备转驳至拼装作业面。7.2 拼装顺序衬砌之间采用通缝拼装,由下而上,按拱底块标准块邻接块封顶块的顺序进行。拼装封顶块时,先与邻接块搭接13,然后纵向插入成环。拼装时需注意拼装机回转时,回转半径内不许站人。7.3 环面平整度必须自负环做起,且逐环检查,施工中应保证和提高衬砌环的拼装精度,控制每环相邻块管片的踏步应小于5mm,封顶块环面不能凸出相邻管片的环面,以免邻接块接缝处管

48、片碎裂。每个工班必须进行检验。7.4 相邻环高差控制相邻环高差量的大小直接影响到建成隧道轴线的质量及隧道有效断面,因此必须严格控制环高差。相邻环管片高差6mm。7.5 纵、环向螺栓连接区间管片均有纵、环向螺栓连接,环向每环配12枚M30螺栓,纵向每环配17枚M30螺栓。其连接的紧密度将直接影响到隧道的整体性能和质量。因此每环拼装结束后应及时拧紧纵、环向螺栓,在推进下一环时,应在千斤顶顶力的作用下,复紧纵向螺栓。当成环管片推出车架后,必须再次复紧纵、环向螺栓。7.6 衬砌拼装注意事项管片拼装按顺序进行,操作人员须是掌握要领的专业熟练者。首块管片位置定位误差要小,相邻管片允许高差5mm,相对旋转值偏差3mm,环、纵缝张开2mm,衬砌成环后直径误差10mm。拼装机安装管片到位时动作应平缓,不准撞击已定位管片。在安装封顶块时,应在相邻管片接触的密封垫表面涂抹专用润滑剂,防止在锲入时密封垫发生位置的偏移或拉损。每块管片的环向、纵向

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