洞门凿除施工方案

目录TOC\h\z\t"方案1级,1,方案2级,2,方案3级,3"一、编制阐明 1二、工程概况 12.1文华路站～三坝村站区间 12.1.1始发端头 12.2.2接受端头 22.2文华路站～丰潭路站区间 22.1.1始发端头 22.2.2接受端头 2三、施工策划 3四、工程地质 4五、水平注浆 55.1水平注浆施工办法 55.2注浆过程 65.3注浆规定 65.4注浆材料 65.5注浆设备 75.6注浆人员 7六、洞门凿除施工布署 7七、洞门凿除 77.1凿除施工办法 77.1.1第一次洞门凿除 77.1.2第二次洞门凿除 87.2凿除施工过程 87.2.1脚手架搭设 87.2.2水平探孔施工及土体加固状况观察 107.2.3洞门凿除作业次序 107.3凿除机具 107.4凿除人员 10八、安全施工方法 11九、文明施工确保方法 12一、编制阐明洞门凿除是盾构进、出洞的核心工序之一，其施工的质量、安全等因素影响到了盾构施工能否顺利进行，即使，洞门凿除工序简朴，但其安全隐患较多、难度较大，凿除时经常会发生涌水、涌泥等现象。盾构始发、接受井围护构造采用地下地连墙，其中丰潭路站接受端头、文华路站接受、始发端头、三坝村站始发端头墙厚均为800mm。三坝村站始发端头、文华路站始发、接受端头采用三轴搅拌桩和高压旋喷桩相结合进行加固，文华路站始发端头完毕时间是11月27日，文华路站接受端头完毕时间是12月7日，三坝村站始发端头完毕时间是1月11日。以上端头取芯检测加固土体无侧限抗压强度均不不大于1MPa，满足设计规定。丰潭路站接受端头因无作业场地及原设计盾构接受安全性不满足规定，专家意见（见附件1）为采用水平冷冻进行加固，加固长度12m。待端头冻结完毕并达成接受验收条件方可进行洞门凿除施工。二、工程概况杭州地铁2号线二期工程SG2-20标位于杭州市西湖区，线路由位于文二西路的丰潭路站向西布设，在文二西路与古墩路口转向北布置。盾构区间为丰潭路站～文华路站区间（简称丰～文区间）、文华路站～三坝村站区间（简称文～三区间）。区间隧道采用4台盾构机施工，隧道外径6.2m，洞门直径6.7m。文华路站工作井位于星洲街和星艺街之间，沿古墩路南北布置，三坝村站南端头工作井位于古墩路与萍水西街交叉路口南侧，丰潭路站工作井位于文二西路与丰潭路路交叉口东侧。2.1文华路站～三坝村站区间2.1.1始发端头三坝村站南端头采用两台单圆盾构始发，地下持续墙厚为800mm，内衬墙厚为800mm。南端头上、下行线洞门中心标高为-8.091m，地面标高约为+4.16m，所处地层重要为①1杂填土、①2素填土、④1淤泥及淤泥质粘土、⑤21粉质粘土、⑤23粉质粘土、⑦2粉质粘土。2.2.2接受端头盾构机在文华路站北端头进行接受，地下持续墙厚为800mm，内衬墙厚为800mm。文华路站北端头上、下行线接受洞门中心标高为-8.611m，地面标高约为+4.080m，所处地层重要为①1杂填土、①2素填土、④1淤泥及淤泥质粘土、④2淤泥质粉质粘土、⑥3（淤泥质）粘土。由于盾构进出洞场址位于古墩路上，工作井侧为车行道且车流量大，周边建筑物较多，对施工环境规定较高，设计采用Φ800@600双重管旋喷+Φ850@600三轴搅拌桩相结合对盾构进、出洞位置土体进行加固，确保盾构能够安全顺利进出洞。2.2文华路站～丰潭路站区间2.1.1始发端头文华路站南端头采用两台单圆盾构始发，文华路站南端头地下持续墙厚为800mm，内衬厚为800mm。南端头上、下行线及停车线洞门中心标高为-8.607m，地面标高约为+4.000m，所处地层重要为①1杂填土、①2素填土、②2粉质粘土、④1淤泥及淤泥质粘土、④2淤泥质粉质粘土、⑥3（淤泥质）粘土。2.2.2接受端头丰潭路站西端头为接受端头，丰潭路西端头地下持续墙厚为800mm，内衬墙厚为600mm。丰潭路站西端头上、下行线接受洞门中心标高为-8.116m，地面标高约为+5.610m，所处地层重要为①1杂填土、①2素填土、④2淤泥质粉质粘土、⑥1淤泥质粘土夹粉土。丰潭路站西端头西侧距莲花港河最短距离4m，加固区过小且无作业面，原设计方案不满足盾构接受规定，就此召开盾构进出洞端头土体加固专家咨询会，专家意见采用水平冷冻加固，加固长度12m，以此确保盾构能够安全顺利接受，文华路站南端头采用Φ800@600双重管旋喷+Φ850@600三轴搅拌桩加固。丰潭路站西端头接受不影响盾构始发，加固方案尚未完善、优化，此处不详述。图1三坝村站～文华路站～丰潭路站区间工程位置示意图三、施工策划两区间盾构隧道工程采用4台铰接型土压平衡盾构机，10月小松TM634PMX-50号盾构机从文华路站南端头上行线盾构井始发至丰潭路站西端头接受后平移至下行线解体退场；10月小松TM641PMX-6号盾构机从文华路站南端头下行线盾构井始发至丰潭路站西端头接受后解体退场；10月石川岛S29000号盾构机从三坝村站南端头下行线盾构井始发至文华路站北端头接受后平移至上行线解体退场；11月石川岛S30600号盾构机从三坝村站南端头上行线盾构井始发至文华路站北端头接受后解体退场。施工次序安排见图。图2盾构掘进次序示意图四、工程地质丰潭路站～文华路站区间隧道重要穿越地层为：④2淤泥质粉质粘土、④21粘质粉土、⑥1淤泥质粘土夹粉土、⑥3淤泥质粘土。以上土层总体上含有弱渗入性，在水头差作用下易产生流砂、涌砂现象，应采用对应防治方法。图3丰潭路站和文华路站西端头位置地址剖面示意图文华路站～三坝村站区间隧道重要穿越地层为：④1淤泥及淤泥质粘土、④2淤泥质粉质粘土、⑤23粉质粘土、⑥3淤泥质粘土。以上土层总体上含有弱渗入性，在水头差作用下易产生流砂、涌砂现象，应采用对应防治方法。图4文华路站北端头和三坝村站南端头洞门位置地质剖面示意图五、水平注浆5.1水平注浆施工办法运用已施工好的9个水平探孔进行注浆施工，次序按照漏水状况注入双液浆（孔位详见下图），确保每个孔位都注浆。图5注浆孔位示意图5.2注浆过程注浆压力控制在0.3~0.5Mpa，压力过大停止注浆施工，注浆时应随时观察地面及周边冒浆、地面隆起状况，一旦隆起及冒浆量加大，应立刻停止注浆施工。注浆采用双液浆，1m3浆液的配比采用下列配比:水泥（g）水（ml）水玻璃（ml）初凝时间终凝时间15090138.44min20s18min10s刚开始拌制时，将浆液凝结时间适宜延后，由实验人员现场拌制。搅拌浆液采用加工好的叶片焊接至电钻钻杆处，进行搅拌施工，避免浆液搅拌不均匀。袋装水泥、搅拌桶、注浆机、水玻璃放至车站端头中板处，根据现场实际距离提前准备充足管路。供水管需提前接入中板处。每个孔位注入水泥量暂定按1.5t，结合地面冒浆及注浆压力波动大小进行调节。施工期间现场设技术值班人员进行跟踪指导施工。5.3注浆规定（1）压力过大停止注浆施工，注浆时应随时观察地面及周边冒浆、地面隆起状况，一旦隆起及冒浆量加大，应立刻停止注浆施工。（2）搅拌浆液采用加工好的叶片焊接至电钻钻杆处，进行搅拌施工，避免浆液搅拌不均匀。（3）袋装水泥、搅拌桶、注浆机、水玻璃放至车站端头中板处，根据现场实际距离提前准备充足管路。（4）供水管需提前接入中板处。（5）每个孔位注入水泥量暂定按0.5t，结合地面冒浆及注浆压力波动大小进行调节。（6）施工期间现场设技术值班人员进行跟踪指导施工。5.4注浆材料水泥、水玻璃、φ50×0.8钢管、走道板、φ50mm钢管、φ50mm球阀、双块水泥、搅拌桶。5.5注浆设备双液注浆机、电钻。5.6注浆人员防水班7人。六、洞门凿除施工布署洞门范畴内地下持续墙凿除前应设立水平探孔，孔深不适宜过深，施工深度按穿透地下持续墙后进尺300mm，方便确认地下持续墙与加固体之间的隔水状况，若发生流水或渗水现象，需采用封堵加固等方法，确保始发时无地下水流出或渗出。在进、出洞防水装置设立完毕后，凿除盾构范畴内围护构造地下持续墙的混凝土（保存迎土侧钢筋的保护层），地下持续墙凿除根据围护构造地下持续墙的实际位置，采用分层分块、从上到下的方式进行凿除，按次序破除混凝土及割除钢筋并吊出，在凿除完最后一层混凝土之后，进行最后一层钢筋的割除，割除完毕后要及时检查始发洞口的净空尺寸，确保没有钢筋、混凝土侵入设计轮廓范畴之内。七、洞门凿除7.1凿除施工办法7.1.1第一次洞门凿除将洞门分成9大块，采用人工凿除，凿除时按先上后下、先中间后两侧的次序进行。洞门凿除次序见示意图：图6洞门凿除次序示意图二次凿除的范畴示意图：C32C32800mm厚持续墙示意图第一次凿除范畴第二次凿除范畴图7图7洞门凿除范畴示意图第一次洞门凿除的时间为：盾构始发前5天，接受前7天，文华路站、三坝村站间第一次凿除洞门的厚度为700mm，丰潭路站第一次凿除洞门的厚度为700mm。7.1.2第二次洞门凿除快速凿除外围残留钢筋混凝土，将洞门周边钢筋沿洞门圆周方向切割修整圆顺，尽量缩短洞门土体无支撑时间；第二次洞门凿除的时间为：始发前12小时，接受前24小时；第二次凿除洞门的厚度为100mm，剥掉钢筋即可，剩余迎土面保护层厚度。7.2凿除施工过程洞门凿除采用风镐并结合人工修凿的办法开凿钢筋混凝土，凿除地下持续墙前应施工水平探孔，位置由测量组放出并做明显标记。洞门开凿过程中，为确保洞门围护构造的稳定，凿洞要分阶段进行，首先将背土侧（内层）的持续墙内层钢筋保护层砼凿除，并用割枪切掉钢筋，然后继续凿至持续墙迎土侧（外层）的钢筋外露为止。最后当盾构机调试完毕后或离接受洞门5环时，再快速将余下持续墙外层钢筋割除，进行清理后，即可进出洞。7.2.1脚手架搭设1）在洞圈内（预埋钢环内）及洞门口搭设脚手架，根据施工需要分层铺设脚手板，脚手板两侧要用铁丝固定在脚手架上以提供作业人员作业位置，采用1200(竖向)×1200(横向)×1050mm(纵向)落地式脚手架，以方便凿除施工，脚手架稳固可靠。脚手架底部与预埋钢环底通过方木紧密接触，不可悬空，并按规定搭设剪刀撑、扫地杆及斜撑，斜撑可通过搭设在刀盘上以确保脚手架稳定牢固。图8脚手架架设示意图脚手架立杆强度、稳定性计算双排脚手架立杆轴向承载力N应符合下列规定：N≤φ*A*f其中：φ-轴心受压杆件稳定系数，按长细比查规范；A-立杆横截面面积（mm）；F-钢材的抗拉、抗压、抗弯强度设计值；1）立杆轴向力应按下式计算：N=1.2(N+N)+1.4N其中：N-脚手架构造自重原则值产生的轴向力（KN）；N-脚手板及构配件等自重原则值产生的轴向力（KN）；N-施工荷载产生的轴向力（KN）；已知L=1.2mh=1.2mb=1.05m查表得：N=0.351÷2×6=1.053KNN=2.36KNN=2.52KNN=1.2(N+N)+1.4N=1.2×（1.053+2.36）+1.4×2.52=7.624KNφ×A×f式中φ需满足长细比ι=h+2a=1.2+2×1.05=3.3，经查表杆件稳定系数φ=0.966，A=489mm²，f=205N/mm²φ×A×f=0.966×489mm²×205N/mm²=96.84KN3）由此可见N＜φ×A×f，双排脚手架立杆轴向承载力N满足规定。7.2.2水平探孔施工及土体加固状况观察在洞门钢环内设立9个水平探孔，以观察洞外土体加固状况，然后根据探孔及渗水状况，决定与否对土体进行补充加固，待全部加固完毕后方进行洞门混凝土凿除，现场配备木塞、双快水泥，如果出现透水现象时要及时进行封堵。7.2.3洞门凿除作业次序(1)按照分块图由上至下破除洞门混凝土，第一次破除厚度以完全露出地下持续墙钢筋为宜，厚度约为100mm，混凝土块应随破随清，混凝土块集中放置，最后采用吊车吊出。(2)割枪割除背土面钢筋，先割下部，再割两侧，后割上部，切割的钢筋捆绑吊出地面，使用割枪作业时，注意对洞门预埋钢环及冷冻管的保护，避免预埋钢环及冷冻管被烧坏。(3)背土面钢筋割除完毕后按块继续进行混凝土的破除，文华路站、三坝村站、丰潭路站破除厚度均为700mm。(4)最后当盾构机调试完毕后或含有接受条件后，再快速将余下持续墙外层钢筋割除，进行清理后，即可进、出洞。7.3凿除机具现场需用空压机2台，风镐6把，其中备用2把，小气泵2台，割枪焊2套。7.4凿除人员现场需要凿除人员8人，白班4人，夜班4人。八、安全施工方法1、脚手架其规格和质量必须符合有关技术规定和含有产品合格证，构造应符合有关规定规定，安装作业必须由训练有素的专业架子工负责完毕。2、搭设脚手架时避免在搭设过程中偏斜和倾倒。3、对地面、围护构造变形实施监测反馈。4、起吊作业时严格执行安全操作规程，做到“十不吊”，吊机停止作业时，应安全制动，收紧吊钩和钢丝绳。5、起吊重物时，吊具应捆扎牢固，以防滑脱。6、为确保凿除持续墙期间安全，持续墙凿除前，现场必须准备好砂袋、水泵、水管、方木、风炮等应急物资和工具，方便发生意外时可及时封闭作业面。7、对各施工、操作人员进行安全意识及操作规程教育，各施