暗挖区间竖井工程施工设计方案

.../竖井施工方案1.编制说明1.1编制依据北京地铁九号线项管处下发的施工资料图；1.1.2与地铁施工有关的施工技术规范、规程、标准；⑴《地下铁道工程施工及验收规范》GB50299-1999⑵《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002⑶《地下铁道、轻轨交通工程测量规范》GB50308-1999⑷《锚杆喷射混凝土支护技术规范》GB50086-2001⑸《钢筋焊接及验收规程》JGJ18-841.2编制原则严格执行国家及北京市政府所制定的法律、法规和各项管理条例,并做到模范守法、文明施工。针对城市施工特点,科学安排、合理组织、严格管理、精心施工,减少对周围环境及居民正常生活的影响。以成熟的施工技术及先进的设备和施工工艺,确保施工安全和施工质量。以切实有效的技术措施和先进工艺,控制地面沉降,确保建筑物及地下管线等不受损坏,维持正常使用功能。在施工组织设计的基础上,根据现场的实际施工条件,优化施工安排,细化施工工艺,维持正常使用功能2.工程概况2.1工程概况六里桥站～太平桥区间线路基本呈东西走向,西起位于六里桥综合客运枢纽北侧六里桥站,出站后沿京石高速公路南侧规划中百米绿化隔离带向东敷设,线路向东从西三环六里桥南侧两匝道下穿过,然后斜穿XX路进入位于路北莲花池长途客运站东侧的太平桥站。为停放事故列车,在施工条件较好的六里桥站东侧设置了单线事故列车停车线,停车线以东为单线单洞区间隧道,全线里程：K8+423.827～K9+397.562,左线长974.841m,右线长973.735m.停车线长260.373m,采用明挖发施工；单线单洞段为713.362m,采用明挖法施工。施工竖井设置在矿山法区间中部右K9+6.546处左右线之间,位于六里桥东南匝道与西三环主路围成的空地内,现状为绿地。工程场地为从匝道向2.2水文、地质条件本场地填土层普遍分布,主要为粉土填土①层、杂填土①1层和圆砾填土①3层、填土厚度约一般为1.8～3.5m,为松散～中密土层,稳定性较差。本场地浅部新近沉积土层普遍分布,包括粉土②层、粉质粘土②1、粉细②3层、中粗砂②4层、圆砾②5,厚度约为1.9～5.1m,该土层在本场以中密为主,其中粉土与砂土层标准贯入击数较低,土体自稳能力很差。根据人工探井资料,本场地存在粒径大于200mm的漂石,其分布随机性较强。3.施工总体布置3.1施工场地布置及施工准备①围挡：按照业主要求统一进行加工、安装；其围挡总面积为：2550m②大门：施工场地共设置东、西两处大门,车辆由东门进入,在西门口洗车台处洗车后由西门离开。③生活、办公用房为三层,临时活动房屋,包括配电房、备用发电机房、空压机房、小型机具材料库、水泥库等,均采用彩钢板结构。④场区内地面硬化采用C20混凝土,厚度为20cm,行车道路硬化铺设硬化砖,防止施工过程中压碎、压烂后能够及时的更换。⑤在施工围挡内侧设30×50cm断面的排水沟,每5m设置一集水井,满足施工排水及雨季排洪的需要。⑥在市政单位征求同意后,西门口在洗车台下设置集水井,将洗车和场地内的污水沉淀后,引排到就近的污水井内。⑦施工采用散装水泥,为了便于施工,降低噪音、减少粉尘污染,搅拌机、喷锚机,外加剂及水泥等分区堆放在水泥库房内,用隔离板隔开。⑧砂石料场存放在最东端,中间用砖砌墙,上部加雨棚分区堆放,标识清楚。⑨空压机房设置在竖井南侧,为减小施工噪音对周围环境的影响,在采用低噪音空压机的同时,对空压机房进行全封闭作业,预留排风扇。⑩生活、生产用水下图为六里桥站到太平桥站区间竖井,场内布置图：3.2劳动力组织及施工任务划分劳动力组织及任务划分见表1序号姓名〔工种工作岗位及工作内容人数1施工负责人2技术负责人3工程部长4主管工程师5现场负责人6技术员7开挖支护1班12人8开挖支护2班12人9开挖支护3班12人10钢筋加工班10人12提升架机司机2人13电工2人14后勤及门卫10人3.3主要机械设备主要进场机械设备见表2序号机械名称型号工作状态数量1电动空压机10良好1台2电动空压机20良好1台3120KW静音发电机良好1台4双导梁井架提升机〔两个10吨的电动葫芦良好1套5气腿式风钻TY-28良好2台6TK961混凝土湿喷机良好6台7强制式砼搅拌机YSC-500良好1台8装载机ZL-50良好1台9KR801412管棚钻机良好一台10BX3-500交流电弧焊机良好8台11插入式振动棒良好4台12钢筋调直机良好4台13GW40、3.0KVA钢筋弯曲机良好2台14GQ-40、3.0KVA钢筋切断机良好2台15双液注浆泵2TGZ60/120良好2台16材料运输车10吨良好2台17拉土自卸汽车5—8t良好4台18潜水泵QW-180良好2台3.4施工进度计划安排竖井计划于200年月日开工,年月日竣工。竖井开挖和初期支护每循环进尺0.75m,每天施工1.5m,共计2个循环,在竖井施工9个循环后,缩短格栅的假设间距从0.75m变为0.5m,每天进尺1.5m,共计3个循环,考虑一些其他因素〔包括锁口圈和挡水墙施工,竖井施工完成需要23天。4.施工总体规划：⑴降水井施工：竖井开挖前,首先必须对竖井四周管线探明具体情况,后进行封闭降水,将地下水位控制在结构底板1米以下,然后进行竖井开挖。⑵锁口圈施工：测量放线定出锁口圈梁位置后,进行锁口圈土方开挖、钢筋绑扎、预埋件安装、砼浇注施工,然后进行提升架架设,提升架架设完成后,进行竖井开挖施工。⑶竖井井身土方开挖及支护：土方开挖采用人工对称分段开挖,提升机运输到存渣场,晚上由自卸汽车运出。每一循环开挖完成之后立即架设格栅、喷射砼；⑷马头门加强暗梁的施工：当竖井开挖至横通道马头门位置时,一边在施工竖井井身开挖的同时对横通道拱部打设双层超前小导管,一边在安装井身格栅的同时分段安装马头门加强环暗梁。⑸封底格栅施工：对井底格栅一次进行C25混凝土封底,并在井底设1×1米集水井,对井身和横通道渗水进行汇集、排出。5.施工方法及主要技术措施5.1锁口圈梁施工竖井锁口圈梁为钢筋混凝土结构,锁口圈梁开挖尺寸为9×7m,开挖深度为0.9m,竖井锁口圈开挖采用人工开挖,装载机、翻斗车配合运土。开挖就位后由人工清理完成后,尺寸符合设计要求后,立即对锁口圈基础进行夯实,及时绑扎锁口钢筋,同时在相应位置预埋构件,作为竖井提升架、护栏、人行步梯、临时人行爬梯及竖井提升用。抓紧立模灌注混凝土,并做好井口挡水圈,挡水圈应高出地面0.5米,防止地表水流入,进口周围做好排引水渠道。避免大雨时雨水倒灌入竖井内。竖井锁口模板施工采用30×150cm定型钢模板,混凝土采用C30商品混凝土。其施工工艺见图2测量放线测量放线人工开挖土方开挖尺寸检查钢筋检测钢筋加工锁口圈钢筋绑扎立模灌注混凝土拆模养护图2锁口圈梁施工工艺图技术措施及控制要点：⑴在竖井锁口圈梁灌注前要预埋Φ22竖向格栅连接钢筋,且连接筋长度要错开35d,并与井身格栅焊接为一体,保证竖井整体的牢固及稳定性。⑵浇筑混凝土前先进行模板预检,检查模板是否架立牢固,尤其是挡头板,不能出现跑模现象；混凝土挡头板做到模缝严密,避免出现水泥浆漏块现象,且达到表面规则平整。⑶混凝土浇筑时要分层均匀、对称灌注,边浇筑边捣固,插入式振捣时间为10～30s,做到快插慢拔均匀振捣。相邻两层浇筑时间间隔不超过1.5小时,确保下层混凝土在初凝前结合好,不形成施工冷缝。5.2竖井提升架安装施工在锁口梁混凝土强度达到设计强度的75％时,进行竖井提升架安装,提升架主要由立柱、横担、主梁、电动葫芦等拼装组成,主梁承载为10吨,为加快竖井开挖进度,安装两个电动葫芦,4个2m3的吊斗进行出土和下料施工,见图3竖井提升设备示意为了保证下雨天正常施工,在竖井提升架顶上设彩钢板雨棚,骨架采用12×12角钢焊接；在竖井锁口圈梁上设1.5米高的防护栏杆进行安全防护。为了便于人员上下井,在竖井北侧设1.5米范围内设踏步台阶,平台高3米,采用全封闭形式,并随井身开挖及时安装。竖井竖井8001000060006007800150040006000400015005800存土场存土场1505000100001500800上图：竖井升设备示意图5.3井壁开挖及支护竖井井身开挖一个循环为一榀格栅高度,即锁口圈梁底部下6米范围之内,开挖高度为0.75米一循环,锁口圈梁5米以下,开挖一循环为0.5米。其具体开挖步骤为：a.封闭工作面：按照格栅间距开挖完成后,首先对开挖面喷射混凝土3～5cm进行初喷封闭,防止井身由于渗水或地质原因而稳定性受到影响。b.井身土体加固：按设计图纸要求对开挖后竖井井身土体进行加固,上部5米范围内横通道侧由于走重车,采用Ф110@1500×1500mm,长度为10米土钉加固,锚钉为Ф25钢筋,内注M20水泥砂浆,注浆压力0.3～0.4Mpa。另外三侧井壁设径向小导管,每2榀格栅打设1环,小导管参数为：Ф42×3.25mm,L=3.0m,环向间距为0.3m,并压注水泥水玻璃双液浆。是是否注浆压力流量达到要求全技术负责技术负责人否拌浆结束封闭工作面准备工作钻设小导管联接管路及密封孔口压水检查达到要求？制造小导管机具设备检修是是是是图4小导管施工工艺流程图c.拱架加工及安装：格栅钢架在钢筋加工棚里统一由特制模具加工,并按部位分类。加工完成后在现场进行拼装,验收合格后分类摆放,再运送到井内进行安装；个别格栅如果加工尺寸不标准,或有咬筋、漏焊现象,必须进行返工处理,整改合格后方可投入使用。拱架安装时必须先准确测量定位,放控制桩点,保证其安装的精度符合设计轮廓的要求。注意防止"标高、中线、前倾后仰、左高、右低、左前、右后"等各个部位的位置偏差。格栅钢架各组件之间用角钢焊接连接板,再由M24螺栓连接各连接板。格栅钢架之间采用Ф22,环向间距1000mm的螺纹钢筋进行内、外侧连接,初支格栅与围岩之间放置φ6@150×150的钢筋网片。注意钢筋焊接时尽量采用单面焊,焊缝长度为10d,需要采用双面焊接时,焊缝长度为5d。见图5格栅钢架施工工艺流程图前期准备前期准备断面检查测量定位井内格栅拱架拼装格栅拱架架立就位焊纵向连接筋、焊连锚杆头喷射混凝土结束欠挖处理准备测量洞外钢支撑加工、贮存、检查、倒运连接筋加工图5格栅钢架施工工艺流程图d.工字钢横撑的加工及安装：竖井井身每一断面共设支撑3道,包括1道横撑和2道斜撑。拱架安装完成后,不要急于进行喷锚,根据图纸尺寸在拱架相应位置预埋支撑钢板,并在相应支撑的主筋位置焊接加强U型筋。待喷锚完成后,马上凿出预埋钢板的位置,焊接I28b工字钢。安装工字钢横撑的同时,要注意预埋踏步楼梯及平台的钢板。踏步楼梯与竖井井身开挖要本着"边开挖,边预埋,边焊接"的原则,争取做到竖井到底,楼梯到底,防护到底。e.喷射混凝土：喷射前的准备要求①用高压风水冲洗受喷面,对遇水易潮解、泥化的岩层,则应用压风清扫岩面。②埋设控制喷射砼厚度的标志。③喷锚作业前,对机械设备、风、水管路,输料管路和电缆线路进行全面的检查及试运营。④受喷面如有滴水、淋水时,喷射前应做好治水工作：有明显出水点时,可埋设导管排水；对导水效果不好的岩层,可设盲沟排水。下见图6湿喷砼工艺框图水泥水泥砂碎石减水剂砼搅拌机湿喷砼机喷嘴受喷面压缩空气液体速凝剂水图6湿喷工艺框图喷射混凝土作业分段分片进行。喷射作业自下而上,先喷格栅钢架与拱壁间隙部分,后喷两钢架之间部分。一次喷射厚度根据喷射部位和设计厚度而定,井身边墙为7cm～10cm,后喷一层应在先喷一层凝固后进行,若终凝后或间隔一小时后喷射。喷射路线应自上而下,呈"S"形运动；喷射时,喷头作连续不断的圆周运动,并形成螺旋状前进,后一圈压前一圈三分之一。喷头与受喷面保持垂直,如遇受喷面被钢筋网片、格栅覆盖时,可将喷头稍微偏斜10O～20O,并应减小喷头至受喷面的距离,保证钢筋网片保护层厚度不小于2cm。喷射中当有脱落的岩块或混凝土被钢筋网架住时,应及时清除后再喷射。喷射混凝土详见图7喷射混凝土施工工艺示意图图7喷射混凝土施工工艺示意图井身在开挖、支护过程中控制要点：1>、井身开挖时,要经常检查井孔尺寸和中线误差,及时对格栅钢架进行调整,保证初期支护不侵线。2>、开挖时要对称开挖,在土质不良的情况下需要加打锚杆施工,加大土体承载力。3>、保证钢架整体受力,按设计设置纵向连接钢筋。连接筋为φ22钢筋,间距1.0m,与钢架的连接点焊接牢固。4>、格栅钢架在钢筋加工房现场冷弯制作,按1：1胎膜比例放样,设立1：1胎模的工作台,格栅钢架分段制作,按单元拼焊后,运至现场安装。钢架在现场分单元堆码,安设前检查断面尺寸,及时处理欠挖侵入净空的部分。钢架安装首先测定出竖井中〔轴线,确定高程,然后再测定其横向位置,要求每榀钢架在同一水平面上,不能偏斜、扭曲,当钢架与围岩之间有较大间隙时安设同标号砼垫块,两排钢架间沿周边用纵向钢筋连接；尽可能做到紧贴表面,网格结点必须点焊牢固,成型网片须与锚杆外露端头焊接。5>、进行喷锚作业必须严格遵守喷头操作安全事项,喷射混凝土应分片由下而上螺旋顺序进行,分层喷射砼。每次喷射厚度为5-7cm；喷砼完成后4小时内不要扰动,避免影响喷砼的强度。f.井底格栅封底：井底开挖必须一次就位,超挖部分不允许用土回填,必须用同级砼回填。安装井底格栅前,首先铺设一层网片,然后按照设计间距安装井底格栅,焊接纵向连接筋,井底格栅与井身格栅连接处必须用螺栓连接牢固。封底时要注意在竖井底设置1×1×1m集水井,施作前要做好集水井的防水措施。6.竖井防塌方紧急预案从竖井地质剖面图上可以发现,横通道顶部有粉砂层,底板为圆砾层,可能会出现残留水或水通道,这些都给竖井施工增加了难度,为了保证施工安全,特制定防塌方预案如下：1.竖井开挖必须制定切实可行的施工方案和安全措施,采取"管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测"的施工方法。2.加强塌方的预测。采用探孔对地质情况或水文情况进行探察,不定期观察境内围岩受力及变形状态,及时发现塌方的可能性及征兆。3.加强初期支护,控制塌方。开挖出工作面后,及时进行初期支护,防止局部坍塌,提高土地整体稳定。4.若开挖后发生塌方,应详细观测塌方范围、形状、塔穴的地质构造,查明塌方发生的原因和地下水活动情况,认真分析,制定处理方案,并及时迅速处理。对大塌方,可采用大管棚法压浆稳定围岩体,待其基本稳定后,按先上部后下部的顺序清除渣体,并尽快进行衬砌。5.在现场配备急救箱、纱布、担架等,并与离竖井现场最近的医院取得联系,假如有事故发生,立即与医院打电话求救,同时现场开始实行自救,确保伤者在第一时间能够得到救护。6.竖井施工监测为了确保施工期间周围环境及结构自身的施工安全,由专职人员组成监控量测组,在项目总工程师昝向征的直接领导下负责日常量测工作和数据处理、信息反馈工作,确保竖井的施工安全。监测项目如下：1竖井内收敛：在竖井内设2个断面,每个断面设4个点对称分布。2井底部隆起监测：在竖井底部中线位置布设1个点,监测竖井底部变形情况3>在竖井口四周布设地面沉降观测点8个。通过监控量测达到以下目的：1监视土层应力和变形情况,验证支护结构的设计效果,保证支护结构稳定、地表建筑和地下管线的安全。2提供判断土层和初期支护基本稳定的依据。3通过监控量测,了解施工方法和施工手段的科学性和合理性,以便及时调整施工方法,保证施工安全。4通过量测数据的分析,掌握土层稳定性的变化规律,修改或确认支护结构设计参数。10.工程质量、安全及工期保证措施10.1质量保证措施①首先成立以项目经理为组长的质量管理领导小组,项目质量管理体系图框见下办公室办公室项目经理项目副经理项目总工程师施工技术部中心试验室安质检查部物资设备部计财部作业班组竖井施工班组车站施工区区间隧道施工区测量队实验室图10项目质量管理体系图框②实行质量终身负责制,建立工程质量卡片制度,根据谁施工、谁负责的原则,实行质量问题终身负责制。对所承建的工程建立质量卡片,每个工程的项目负责人、技术负责人、质量负责人、以及特殊作业工序的有关作业人员的姓名、职位登记上卡。在出现质量问题后,可追溯到各个负责人,保证产品实现过程中的可追溯性。实行严格的隐蔽工程检查验收制度,并在关键部位实行技术人员旁站制度,要求现场技术员24小时值班,进行旁站监督。施工班组施作施工班组施作作业组自检填写报验单质检人员复检施作下道工序质量工程师验收、签证监理工程师检查、签证返工或返修图11隐蔽工程验收程序图③加强施工过程中施工工艺的控制。主要表现在锁口混凝土的浇筑、振捣及养护必须严格按照规范要求施工,杜绝漏振、过振的发生,砼强度未达到设计强度的75%不许拆模进行下道工序；井身初期支护时,必须将喷浆面的虚土清扫干净,特别是要彻底清扫钢格栅、钢筋网等喷射部位的表面,第一遍喷混凝土要喷平喷射面,再进行第二、三次喷射砼,确保基面内实外美。10.2质量保证措施①安全生产目标杜绝因工死亡,现场施工人员的年重伤负伤率不大于0.05％；不发生基坑坍塌、洞内塌方冒顶的责任事故；避免一次性直接经济损失在五万元以上的其它工程事故；杜绝因施工所造成的地表沉陷以及由此引起的房屋开裂、倒塌、道路交通中断、通讯中断、漏水和漏气等工程施工责任事故。②项目经理部成立以项目经理、副经理、总工程师为首的安全领导小组,组织领导安全施工管理工作,积极推动全面安全管理工作的深入开展。下见安全保障组织机构图和安全保障管理程序图安全施工领导小组安全施工领导小组组长：项目经理副组长：项目副经理、总工施工技术部质量安全监察部物质设备部综合部各施工班组全体施工人员]图12安全保障组织机构图政府安全监督部门政府安全监督部门监理单位项目经理安全施工领导小组各职能部门安全检查工程师各