浅埋暗挖法通过软流塑地层旧楼房段施工方案

PAGEPAGE11深圳地铁3XXX标XX区间浅埋暗挖法通过软流塑地层旧建筑物段施工方案1工程概况深圳地铁3XXX标XX区间左、右线K20X+481.6～K20X+576.216段，均穿越软~流塑状粉质粘土层，设计为Ⅰ类围岩，右线穿越两栋5层楼房、两栋7层楼房，左线从房屋西面人行道下紧靠房屋穿过，左、右线间距15.2m，房屋为条基，建于二十年代，房屋与隧道的关系图见图1，房屋基础及隧道横断面图见图2与图3，楼房基础图见图4、图5。软~流塑粉质粘土、淤泥质粉质粘土，高压缩性、高灵敏度、强度低，易产生蠕动现象，开挖后自稳能力极差，易坍塌，地面沉降难以控制。其施工难点主要表现在以下几方面：⑴围岩自稳能力极差，开挖后易产生坍方，严重时可能发生涌泥现象，使施工无法进行；⑵地面沉降难以控制，在道路区，过大沉降易引起路面开裂，甚至坍陷，影响交通安全；在管线和建筑物区，地面沉降过大，易造成地下管线破坏和建筑物开裂。2施工方案该段原设计为冻结法施工，根据开挖后的围岩实际情况，结合《深圳地铁软流塑地层施工方案及科研中间成果咨询会技术咨询意见》及X#竖井左线XXX路方向100m科研段原位试验的成果与经验，综合考虑地面建筑物、地下管线、施工安全以及工期等因素，拟对该段施工采用大管棚+掌子面注浆管+拱部导管+基底加固注浆进行地层加固，管棚、超前小导管、掌子面注浆管施工完毕后，采用上、下台阶法开挖，开挖完毕后及时架设临时仰拱，并采用喷砼封闭掌子面，初期支护施作成环后及时进行基底加固及背后回填注浆。2．1辅助施工措施超前支护采用Φ108大管棚+Φ42钢管+Φ42PVC注浆管+Φ42钢管基底加固注浆，大管棚、小导管及Φ42PVC注浆管布置图见图6。2．1．1Φ108大管棚长35m，环向间距0.30m,沿拱部150°范围内布设，设置5m长管棚工作室，管棚搭接5m，管棚采用花管注浆，注浆采用水泥～水玻璃双液浆，注浆参数如下：水泥采用32.5级普硅水泥水玻璃模数2.6，25～35BeO水泥浆水玻璃浆液体积比1：1水灰比0.8~1.0注浆压力0.8～1.0MPa止浆墙为40cm厚C20喷砼（敷设双层钢筋网）具体压力参数应根据不同土质进行调整，适当情况下考虑注浆效果及建筑物的承受能力可以增加压力，以地面不隆起和建筑物不开裂为原则。2．1．2Φ42钢管长2.5m,环向间距0.30m,拱部150。范围内布设，每排小导管搭接1.5m，注浆采用42.5级超细水泥，注浆参数如下：水灰比0.8~1.0注浆压力0.8～1.0MPa止浆墙为20cm厚C20喷砼2．1．3掌子面超前加固掌子面采用L=13m、Φ42PVC注浆管或Φ42钢管进行注浆加固，导管间距为75cm×75cm，采用水泥～水玻璃双液浆进行劈裂注浆，注浆参数如下：水泥采用32.5级普硅水泥水玻璃模数2.6，25～35BeO水泥浆水玻璃浆液体积比1：1水灰比0.6~0.8注浆压力0.8～1.0MPa止浆墙为35cm厚C20喷砼（敷设双层钢筋网）拱部150。以下边墙部位至内轨顶，周边打设L=13m、Φ42钢管进行注浆加固，注浆管环向间距0.20m,注浆参数同超前小导管。2．1．4掌子面封闭每次开挖后挂钢筋网片（150×150mmLL550）、喷10cmC20砼封闭掌子面，以防止掌子面坍塌。2．1．5基底加固架立完成格栅钢架以后，以60°角斜向前方打设一排L=3.5m、Φ42钢管,待初期支护成环形成止浆墙以后，再进行基底注浆加固。基底加固如图7所示，钢管环向间距40cm，纵向间距50cm。浆液采用42.5级超细水泥，注浆参数如下：水灰比0.6~0.8注浆压力0.8～1.0MPa2．1．6初支背后回填注浆每次开挖后喷砼前，在拱顶、拱腰及边墙部位预留50cm长背后回填注浆管，待喷砼完成后，及时注浆，浆液采用1：1水泥砂浆，注浆压力＜0.3MPa,以防对初支结构造成损害。3开挖及初期支护待注浆完毕后,开挖采用上、下台阶法进行施工（如图8所示）,开挖与初期支护断面如图9所示。台阶长度6m,开挖后及时采用10cm厚网喷砼封闭掌子面，架立格栅钢架（如图10所示），拱墙敷设双层钢筋网。拱脚加固采用每个拱脚施作两根锁脚锚管，锁脚锚管为Φ42小导管，L=2.5m，及时架设I16工字钢临时仰拱，敷设钢筋网，喷20cm厚C20砼封闭。拱腰、拱脚及边墙布设L=3m、φ25中空锚杆，环、纵向间距1.0m，梅花型布置。初期支护喷砼采用30cm厚C20、S6砼。初期支护施作成环后及时进行基底加固及背后回填注浆。3．1初期支护结构及参数3．1．1施工工艺流程如图11所示施工准备施工准备测试元件埋设及测试（在设计的量测断面）初喷砼封闭架格栅钢架挂钢筋网施作锚杆监控量测、稳定安全判别补喷砼至设计厚度锚杆与钢架焊接图11初支施工流程图3．1．2喷射混凝土①原材料的选择水泥：采用双快水泥，符合水泥的各项指标及规范标准。细骨料：细度模数为2.4～2.6的中砂为宜，其它各项性能指标应符合JGJ52-79《普通混凝土用砂质量标准》。碎石：粒径小于15mm的连续级配，其它指标符合《普通混凝土用碎石或卵石质量标准》。②配合比选择.配合比为水泥：砂：石：水=1:2.45:2.0:0.55、水灰比：0.55③喷砼工艺流程（如图12所示）喷机喷机计量泵喷咀受喷面速凝剂高压风翻斗车运输上料盘拌合机拌砼图12喷砼工艺流程图④喷混凝土施工关键技术.施喷前首先检查机具设备的完好情况，确保机具完好。.施喷过程中，喷射机的风压保持在0.1Mpa～0.3MPa.输料管顺直放置或尽可能以大半径弯曲。.上料均匀连续，经常保持喷射机料斗满料。.喷头与受喷面的距离保持在1.5～2.0米范围内。.喷射混凝土时，喷射的角度保持与受喷面垂直，若因支护钢架的影响不能保持垂直时，小于70度。.喷头操作连续不断地做圆周运动，并形成螺旋状，喷射的路线自下而上，呈“S”形运动。.挂网后每次喷射混凝土的厚度10cm，直至达到设计厚度。.喷混凝土结束时，待喷射机内的料喷完后再停风。.整个施工过程严格依据有关操作规程进行作业，保证施工安全。⑤质量控制和检查.严格控制水灰比，喷上岩面的混凝土应湿润光泽，粘型性好，无干斑或滑移液淌现象。.喷射混凝土应密实、平整、无裂缝、脱落、漏喷、漏筋、空鼓、渗漏水等现象。平整度允许误差为30mm。3．1．3格栅钢架的施工工艺①格栅钢架的制作.格栅钢架在钢筋加工棚设置的1：1制作样台上，采用冷弯制作，格栅钢架分段制作，按单元拼焊后，运至现场安装。.加工做到尺寸准确，弧形圆顺；钢筋焊接（或搭接）长度满足设计要求，焊接成型时，沿钢架两侧对称进行，钢架主筋中心与轴线重合，接头处相邻两节圆心重合，连接孔位准确。.格栅钢架加工后先试拼，试拼场地选择在平整地面，检查有无扭曲现象，接头连接每榀可以互换，沿隧道周边轮廓误差小于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。②格栅钢架的安装安装工作内容包括定位测量、安装前的准备和安设。.定位测量：首先测定出竖井中线，安设方向垂直于竖井中线。.安装前的准备工作：运至现场的单元钢架分单元堆码，安设前进行断面尺寸检查，及时处理欠挖部分，保证钢架正确安设，钢架外侧有不小于5cm的喷射混凝土，安设格栅钢架前清除垫板下的松碴，将钢架置于原状岩石上。.钢架安设：钢架与封闭混凝土之间紧贴，在安设过程中，当钢架与围岩间有较大间隙时安设垫块，两榀钢架间沿周边设φ22纵向连接筋，环形间距按不同围岩参数定，形成纵向连接体系。3．1．4中空注浆锚杆型号及抗拔实验检查标准①锚杆设计参数：采用l=3m，Φ25置入式中空注浆锚杆，间距1.0m×1.0m，梅花型布置。②锚杆在格栅架设后施作，施工中尽量作些调整，使之与格栅架设位置基本一致，使锚杆可从格栅中间穿过或与格栅贴边打入，以利端部与格栅焊连成一整体。③安装前锚杆去油污锈蚀，钻孔要吹洗干净，不得存水。④系统锚杆用水泥砂浆注浆，水泥浆水灰比≤0.45，并掺早强膨胀剂，保证孔内砂浆饱满。4监控量测XX~XX区间隧道进入软～流塑地层段施工，属Ⅰ类围岩，该地层具有高压缩性，高灵敏度，极易产生土体蠕动、开挖面不稳现象，地表沉降控制非常严格，施工时应依据设计图，科学组织，确保安全。为确保区间隧道安全顺利穿软～流塑地层段，监控量测应及时、全面、准确反映施工、地表管线及建筑物变形情况。4．1监测目的①确保施工安全和隧道结构稳定。②确保地面结构物及地下管线的正常使用及地面交通畅通。③调整开挖及支护参数、修改施工设计。④优化设计与施工，为后续工程提供技术依据。4．2监测内容及仪器监测内容及仪器见表1。表1暗挖段监控量测测表监测项目监测仪器备注地质和支护状况况观察利用肉眼、罗盘盘对围岩情情况、支护护结构裂缝缝进行观察察和描述。测点布置见设计计图周边位移收敛计测点布置见设计计图拱顶下沉水准仪、普通钢钢尺测点布置见设计计图地表沉降水准仪、铟钢尺尺测点布置见设计计图建筑物沉降及倾倾斜水准仪、铟钢尺尺测点布置见设计计图地下管线沉降水准仪、铟钢尺尺结合地表下沉测测点布置鼓楼隧道裂缝目测、裂缝观测测仪定期观测土体水平位移测斜管、测斜仪仪测点布置见设计计图土体垂直位移沉降管、分层沉沉降仪测点布置见设计计图围岩压力压力盒、频率接接收仪测点布置见设计计图钢架应力钢筋计、频率接接收仪测点布置见设计计图地下水位水位管、地下水水位仪根据施工情况需需要时布设设4．3监测设计4．3．1设计依据①深圳地铁XX号号线一期工工程地质补补充初勘报报告》②深圳地铁XX号号线一期工工程沿线市市政管线调调查资料》③深圳地铁XX号号线一期工工程沿线建建筑调查资资料》④《岩土工程勘察察规范》（GB500021--89）⑤《建筑地基基础础设计规范范》（GBJ77-89）⑥《地下铁道工程程施工及验验收规范》（GB50299-1999）⑦《地下铁道设计计规范》（GB500157--92）⑧《铁路隧道喷锚锚构筑法技技术规则》（TBJ108-92）⑨《国家一、二等等水准测量量规范》（GB122897--91）⑩《建筑变形测量量规范》（JGJ/T8-97）4．3．2测点布设①地表沉降及拱顶顶沉降点在在软～流塑塑段加密，每每5m一个监监测点；拱拱脚收敛点点为每100m一个监监测点；房房屋沉降点点按每栋房房屋不少于于4个监测点点；房屋倾倾斜观测可可垂直于区区间隧道轴轴线房屋墙墙体的墙脚脚布设不房房屋均匀沉沉降观测点点。②在地表K20XX+535处布设主主测断面，测测出区间隧隧道开挖的的影响范围围。③在K20X+5335里程处布布设土体分分层沉降观观测孔、土土体水平位位移及地下下水位观测测孔。⑤在区间隧道开挖挖至K200X+5335时，在此此断面布设设钢筋应力力计和土压压力盒。测点布设详见图图13、图14、图15、图16。4．3．3监测频率开挖面距离量测测断面前后后小于二倍倍洞跨时，为1次/天；开挖面距离量测断面前后小于五倍洞跨时，为1次/2天；开挖面距离量测断面前后大于五倍洞跨时，为1次/周；如监测结果异常时，监测频率加大。4.4组织织管理课题组有7人组组成，设组组长一名，组组内按区间间竖井监测测项目分成成两个监测测小组，各各设一名专专项负责人人，在课题题组组长的的指导下分分别负责洞洞内、外的的日常监测测及资料整整理工作。其其余人员在在专项负责责人的指导导下工作。人人员组织及及职责见图图17。课题组长：张Q课题组长：张Q负责课题的组织、计划、对外联系及监测资料质量审核鼓玄区间监测专项负责人：张学军组员：蒲B尹C珠鼓区间监测专项负责人：陈长江组员：张AA周F图17人员员组织及职职责图4.5监测数据据的反馈工程监控量测是是施工组织织的一部分分，属动态态管理范畴畴，包括了了预测、监监控和反馈馈等几个主主要阶段。为为了及时将将监测结果果反映给施施工单位和和监理单位位，监测结结果日报在在当天下午午六点前保保送给施工工单位；在在监测结果果异常的情情况下，可可以将监测测结果以手手写稿的形形式上报，以以利于相关关单位了解解情况以采采取相应措措施。4.6监测质量量的保证措措施①监测工作严格按按《XXX路站-XX站区间施工工监测与信信息反馈实实施大纲》进进行。②测点布置力求合合理，应能能反映出施施工过程中中结构的实实际变形、应应力情况及及对周围建建筑物的影影响程度。③监测仪器及测试试元件必须须是正规厂厂家的合格格产品，测测试元件要要有合格证证，监测仪仪器要定期期校核、标标定。④测点埋设要求位位置准确，安安全稳固，且且有醒目的的保护标志志。⑤监测数据应及时时整理分析析，一般情情况下，每每