小直径竖井法盾构刀盘修复施工工法

.小直径竖井法盾构刀盘修复施工工法中铁十二局企业第二工程有限企业安宏斌李艳辉白云飞赵玮栋1．序言盾构在砂卵石、密实度较高的砂层及其余不良地层中施工很简单造成刀盘刀具的磨损，使盾构机掘进速度降低，甚至没法掘进，刀具的改换平常有常压开舱、带压开舱、地面加固后常压开舱等方法。刀盘的开挖直径磨损此后进行修复当前除了利用地面开挖常例竖井法施工以外没有其余安全方法，而开挖常例竖井的工期太长、成本太高，在施工中不停研究最后采纳开挖一种微型竖井后在井内进行刀盘修复施工工法。实践证明，此工法在保证施工安全的前提下，能够高质、经济、迅速的达成对盾构刀盘的修复工作，经济效益和社会效益显然。2．工法特色2.1该工法修复刀盘拥有施工安全、简单、迅速、经济及环保等长处。2.2施工所需要的人员、设备及周转资料少，且均为通用的周转资料。2.3小直径竖井的受力构造好，承载力高，抗震能力强。2.4小直径竖井施工作业的条件较差，劳动强度大，施工中安全和质量特别重要。2.5刀盘前面有较大空间，便于改换刀具，提高刀具改换效率。3．合用范围本工法适应于盾构上方土体不稳，地面没有充分空间等状况下进行刀盘修复、换刀作业。在地面条件复杂，地道埋深比较大（埋深超出20m以上）、地质条件比较差的情况下，运用此方法进行刀盘修复时，必然谨慎的考虑。4．工艺原理以刀盘地点为主要依据，将刀盘完满进入竖井净空范围，同时要保证竖井井壁放在盾构机的前盾盾壳之上，以保证进行刀盘修复时，作业人员的施工安全。小直径竖井先开挖至盾构刀盘中心线上方3.5m处，待盾构机抵达指定地点停机后，再开挖至盾构刀盘中心线标高。在刀盘上方2m的竖井井壁外侧打设小导管对地层进行加固办理，保证小直径竖井在各样工况下的构造整体坚固性，保证刀盘检修作业的安全。word范文.5．施工工艺流程及操作重点5.1工艺流程施工工艺流程见图5.1。竖井施工协助工序施工准备丈量放线、定位浇注井口护筒混凝土设置安全软梯、安全带，安设出土提高设备布设通风、照明线路设置桩口安全盖板竖井土方开挖部署护壁钢筋拼装护壁混凝土模浇注护壁混凝土，保养拆掉护壁混凝土模板板竖井土方开挖至设计标高微型竖井施工过程小直径竖井查收合格后开始刀盘修复作业图5.1工艺流程图5.2操作重点施工准备施工前要制定合理的质量管理举措。在施工平面图上应注明井位、编号、施工次序、水电线路和暂时设备地点；指定施工工序检查程序；制定不良天气施工的技术举措。换刀施工竖井技术参数确实定1、竖井地点确实定word范文.在确立竖井地点时，以盾构机刀盘地点为主要依据，将盾构机刀盘完满放入竖井净空范围，要保证竖井井壁放在盾构机的盾壳之上，以保证进行刀盘修复作业时施工人员的安全。2、竖井净空尺寸确实定第一考虑盾构刀盘宽度640mm(露出切口环)，桩护壁落在盾构前盾上160mm，刀盘前面预留出1000mm施工空间，即桩内径采纳1800mm，护壁200mm。3、竖井深度确实定采纳竖井进行刀盘修复时，一般竖井挖至刀盘的中心。在计划竖井施工的地点，进行丈量放样确立竖井的地点。按现场实质状况，确立原资料堆场、机具棚等搭设工作。竖井井口护筒施工砼井圈主筋按图示尺寸加工成圆环状，单面焊140mm,双面焊70mm。砼井圈箍筋按井口外边沿间距200mm部署，砼井圈主筋保护层25mm。护壁竖向钢筋在井圈砼浇筑前预留。预留筋伸至井圈内锚固，弯钩外露。护壁上下节竖向钢筋相互钩结。井圈、护壁砼等级C25。井圈及护壁配筋图详见图5.2-1。图5.2-1井圈及护壁配筋图挖取土方施工及浇筑护壁竖井采纳钢筋混凝土护壁，护壁厚度150mm，混凝土采纳C25，并且在混凝土中掺加合适早强剂。护壁钢筋主筋采纳18Φ8（Ⅰ级），箍筋Φ8@200（Ⅰ级），主筋弯成弯钩，上下钩结形成整体（详见护壁配筋图5.2-2）。word范文.图5.2-2护壁筒配筋表示图护壁是关系到施工安全的重点工序，必然严格按设计要求及施工规范浇注每节护壁，保证每层护壁的壁厚、工作井尺寸及坚固性。土方施工每节开挖深度为1000mm左右，开挖面上口应以井圈内沿下挖，下口护壁外型尺寸呈"八"字形。每节应按护壁下口外沿尺寸作修边办理，成型后的上边成水平状，为装模灌输护壁作好准备。护壁模板采纳拆上节、支下节重复周转使用。模板之间用卡具、扣件连结固定，必需时能够在每节模板的上下端各设一道圆弧形的用槽钢或角钢做成的内钢圈作为内侧支撑，防备内模因涨力而变形。不设水平支撑，以方便操作。每挖完一节此后要立刻浇筑混凝土，混凝土采纳人工现场拌制，人工浇筑，人工捣实，砼强度为C25，坍落度控制在80～100mm，保证孔壁的坚固性。每节护壁做好此后，必然将井位十字轴线和标高设在护壁的上口，此后用十字线对中，吊线坠向井底投射，以半径尺杆检查井壁的垂直平坦度。随之进行修整，井深必然以基准点为依据，逐根进行引测。保证工作井轴线地点、标高、截面尺寸知足设计要求。5.2.7架设垂直运输架第一节护壁成孔此后，即着手在井孔上口架设垂直运输支架，要求搭设坚固、坚固。安装吊桶、照明、活动盖板、水泵和通风机。5.2.9为了保证人工微型竖井在各样工况下的构造整体坚固性，在刀盘上方2m范围内井壁外侧进行小导管注浆加固；小导管采纳φ22mm的玻璃纤维筋。浆液采纳水玻璃和水泥浆混淆的双液浆，配比为水玻璃：水泥浆=1:1，注浆压力保证在2bar左右（视地面监测状况而定）。玻璃纤维筋长为1.5m，竖向采纳梅花形部署，间距0.5m。小导管注浆范围可依据现场实质状况予以加大，以保证施工安全。环撑支护word范文.竖井土方开挖至盾构刀盘中心线上方3.5m处，待盾构机抵达指定地点停机后，再开挖至盾构刀盘中心线标高。在刀盘中心线上方3.5m范围内的井壁采纳素混凝土加环撑支护，如图5.2-3刀盘上方环撑平面图所示，环撑采纳8根12#热轧轻型工字钢焊接，严格按焊接技术要求施焊；当挖至刀盘处，环撑支撑在刀盘面板上，每转动一次刀盘，环撑需切割掉从头焊接，如图5.2-4刀盘处环撑平面图所示。每500mm部署一道环撑，环撑与井壁采纳钢筋锚杆连结。Φ25（Ⅱ级）钢筋锚杆锚入土体，锚杆长600mm，环向间距300mm，锚入土体深度500mm。待护壁喷筑的C25素混凝土达到强度要求后，将环撑架设于钢筋锚杆上部，并与竖向预留筋连结，保证环撑坚固。图5.2-3刀盘上方环撑平面表示图图5.2-4刀盘处环撑平面表示图刀盘修复作业在全部查竣工作达成此后，开始刀盘修复及刀具改换作业。在作业过程中，一方面要派专人对现场进行组织协调，抓紧时间尽最大可能以最快的速度进行刀盘修复，另一方面要有专人进行现场安全防备、管理与协调。同时对全部的工作内容必然有专人进行工作质量查收（如刀盘的焊接质量、刀具的质量以及刀具的安装质量等）。微型竖井回填恢复掘进准备在刀盘修复工作达成此后，进行盾构机刀盘、渣土改进系统试运行，全部正常此后进行微型竖井回填工作。采纳高质量的黏土进行微型竖井回填，注意当刀盘土舱内回填高度至土舱2/3时，向舱内注入泡沫剂膨润土浆液，以0.3r/min的速度慢慢转动刀盘，同时连续回填至微型竖井回填土高度至刀盘上方2米处左右，盾构恢复正常掘进。6．资料与设备6.1资料主要施薪水料见表6.1。word范文.表6.1主要施薪水料表序号资料名称规格型号备注1井圈箍筋φ14mm2护壁钢筋主筋、箍筋φ8mm3热轧轻型工字钢12#4钢筋锚杆φ25mm5砼C256小导管φ22mm玻璃纤维筋，L=1.5m7双液浆水泥-水玻璃6.2设备主要施工设备见表6.2。表6.2主要施工设备表序号机械名称设备型号数目单位备注1垂直出土装置1套2铁锹7个3镐头5个4模板3套5农用三轮车1辆运出渣土6潜水泵5KW1个7鼓风机750W3个内径与鼓风机匹8帆布风筒若干m配；长度依据竖井深度9应急灯40W5个10支撑板500*15006块11医用氧气瓶5个12空气质量检测仪1台13担架2副14灭火器4个干粉灭火器15防毒面具6个16二氧化碳气体保护焊机YC-400TX1台17碳弧气刨电焊机YD-630SS1台18耐磨板及耐磨焊丝若干套依据刀盘修复量7．质量控制7.1质量控制标准施工质量控制履行以下规范和标准：《建筑工程施工质量查收一致标准》（GB50300-2001）《混凝土构造工程施工质量查收规范》（GB50204－2002）word范文.《钢筋混凝土工程施工及查收规范》（GBJ204—83）《北京市轨道交通盾构地道工程施工质量查收标准》（QGD-008-2005）《电焊条采纳指南》（第三版）7.2质量控制举措现场管理上严格到位在开挖进度上严格控制进尺，管理到位，把好“五关”即“人员关、资料关、工艺关、查验关、信息管理关”，使工程质量在施工过程中获得有效控制，保证质量目标的实现。施工过程控制⑴建立专门的丈量放线小组，丈量仪器及工具起初检查、按期校订。丈量控制的重点是保证工作井定位及成孔垂直的控制，挖孔前复核丈量基线、水平点及井位。⑵每挖完一节，必然依据井孔口上的轴线吊直、修边、使孔壁圆弧保持上下顺直，保证井体垂直度，挖孔的垂直度和直径尺寸应每挖一节检查一次，发现偏差实时纠正，免得偏差累积不能够整理。⑶开挖前要掌握现场土质状况，缩短每节高度，随时察看土体松动状况，必需时可在坍塌处用砌砖，钢板桩、木板桩封堵：操作过程重要凑，不留间隔缝隙，防备塌孔。8．安全举措8.1安全履行标准现场施工安全控制履行以下规范和标准：《建筑施工安全检查标准》（JGJ59－99）《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33－2001）《安全施工管理规程》（DB11/382-2006）8.2安全控制举措现场建立安全管理领导小组，建立专职安全员，每4小时一班岗，按技术方案的要求落实作业层安全作业，增强监察力度，根绝事故发生。履行岗前安全教育和安全交底制度，履行安全检查。进入施工现场要戴安全帽，禁止酗酒及酒后作业。井下操作人员连续工作时间不宜超出2小时，应轮换工作。施工机械每天(班)应有检查，检查项目：钢丝绳、场所状况、电缆线路及器材，发现问题应实时除去，附配件破坏应实时改换好后方可施工。word范文.每天动工前应检测井下有无危害气体和不安全要素，孔深大于10m以及腐殖质土层较厚时，应有专门送风设备，风量不该小于25L/s，向工作井内作业面进行15分钟换气后才能够进行作业。当井孔内土层中含有害气体及有机物质好多时除增强通风外，还应付有害气体增强监测。桩孔口应严格管理。井孔口应设置高于地面200mm的护板，防备地面石子或其余杂物等被踢入井孔中。地容颜口四周必然有护栏，高度不低于800mm。没关人员不得凑近井孔口，井孔口机械操作人员禁止走开岗位。口袋内不得搁置物件(如钥匙、钢笔、怀表、打火机、小型工具、玩物等)，以防坠入井孔中。竖井下作业人员必然戴好安全帽、穿好绝缘胶鞋、井孔口与下部作业人员应有靠谱的联系设备。如井孔口管理纷乱，井孔内应立刻停止作业回到地面上。地容颜口作业人员需待井下作业人员上来后方可离岗。井口上应设置悬挂软梯，并随井孔深度放长，以备不测状况时有关人员能顺利上下。正常状况下，操作人员上下应乘坐吊篮或专用吊桶。开机人员应专机专人，集中思想仔细注意井孔内全部动向，电器开关不得离手。吊钩应有弹簧式脱钩装置，防止翻桶、翻篮、脱钩等恶性事故发生，禁止站在装渣桶边沿口上下。垂直运输机具和装置，必然配有自动卡紧保险装置。施工现场的全部电源、电路的安装和拆卸必然由持证电工操作，电器必然严格接地、接零和使用漏电保护器。机械操作工、电工、电气焊工等工种人员持证上岗，非机械操作人员禁止上机操作及玩弄各样设备及按钮。采纳严格的安全生产经济奖罚制度。施工现场建立醒目标记牌，增强现场管理，严格进出制度，禁止非施工人员进入施工现场。9．环介绍措9.1环保标准《绿色施工管理规程》（DB11/513-2008）《中华人民共和国环境保护法》9.2环保控制举措建立文明施工管理领导小组，项目生产经理、工区负责人、现场工长为文明施工负责人，直接负责本工程现场文明施工管理工作，增强现场管理工作，做到紧张有序，文明礼貌，团结协作，勤苦刚毅，遵纪守纪。word范文.进场前做好职工环保教育，提高职工环保意识。将施工场所和作业限制在赞成范围内，合理部署，规范围挡，做到标牌清楚、齐备，各样表记醒目，施工场所整齐文明。车辆禁止带泥土出现场，若有泥砂带入场外道路，要实时打扫办理。9.2.5优先采纳先进的环保机械，采纳建立隔音墙、间隔罩等消音举措降低施工噪音到赞成值以下，同时尽可能的防备夜间施工。9.2.6对现场堆放的渣土进行覆盖，以防备扬尘。10．效益分析10.1经济效益分析北京地铁十号线二期樊家村站~丰台站区间工程施工中采纳此工法两次对盾构机刀盘进行修复及刀具改换，与传统的地面加固刀盘修复的方法比较，拥有施工操作简单、安全性高、迅速、经济等长处，缩短了施工工期，减小了设备耗费时间，节俭了资料、人力及通风照明等耗费，成功的战胜了地质差差、地面环境复杂、工期紧急等不利条件，安全顺利的达成了刀盘修复作业。在砂卵石地层，地面环境复杂的条件下刀盘修复成功，为此后地下工程在近似状况下施工供给了靠谱的决议依据及技术指标，奇异的工法技术将促使地下工程施工技术的进步，安全效益和经济效益特别显然。与采纳地面加固施工的效益分析比较数据表见表10.1。表10.1效益分析比较表序号比较项目竖井法修复刀盘地面加固修复刀盘备注1总工期1848天2占地面积42150—200平米3资料开销3.540万元4通风照明0.60.8万元5人力开销1.23万元6间接开销75.6201.6万元说明：1、砂卵石地层中采纳地面加固方式进行刀盘检修安全风险很大。、间接产生的开销：盾构机设备款利息、43名施工人员及12名技术人员待工、设备折旧开销及风水电等间接开销4.2万/天。10.2社会效益本工法的实行不只保证了施工的安全，并且防备了地面注浆施工产生的大批场所占用，减小了对城市交通的影响，施工中产生的噪音、振动及粉尘也获得了最大限度的降低。进行刀盘修复施工时，四周的居民、学校及事业单位能够正常工作及生活。与传统的注浆加固修复刀盘比较，本工法除施工的安全性特别高以外，工程的占地面积小，场word范文.地易于部署，工程进度快，搅乱要素少，有益于文明施工，各样资源能较好的利用；同时保证四周既有设备不受影响，防备线路绕行，知足城市化施工高安全、高质量、高标准、高效率的要求，获得业主单位、监理单位及同行的欣赏。同时对周边环境基本无污染，也符合环保要求，获得了优秀的社会效益。11．应用实例11.1工程大体北京地铁十号线二期樊家村站～丰台