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南京地铁11号线土建四工区组织施工方案目录TOC\o"1-2"\h\u20976南京地铁11号线土建四工区组织施工方案 1299271.1施工工艺流程 124581.2车站设计概况 322317(1)车站围护结构 332285(2)车站主体结构 45771.3车站明挖施工 5212891.3.1地下连续墙施工 5122631.3.2钻孔灌注桩 18135611.3.3地基加固 26304161.4区间盾构施工 3754641.4.1施工工艺流程 37184431.4.2盾构机组装与调试 3855651.4.3盾构始发掘进 4123601.4.4盾构正常掘进 42121021.4.5盾构到达接收 49146021.4.6洞门施工 551.1施工工艺流程本工区两车站均采用明挖顺作法,七里河西站交通导改处局部盖挖。施工工序主要包含:施工准备、围护结构、基底加固、支撑施工、基坑降水、基坑土方开挖、基底验槽、接地、防水、主体结构施工、回填覆土及站内施工、附属施工等。图5-1总体施工流程图图5-2七里河西站主体结构施工场地布置图图5-3七里河东站围护结构施工场地布置图1.2车站设计概况(1)车站围护结构车站围护结构根据基坑开挖的深度采用地下连续墙、SMW工法桩(附属结构)两种形式,部分车站基坑底部地层为粉质黏土、粉砂、粉砂夹粉土、淤泥质粉质粘土等,为结构安全考虑,采取搅拌桩、旋喷桩进行加固措施,具体形式见表5-1所示。表5-1车站围护、支撑、地基加固概况表名称围护形式支撑设置开挖深度(m)基底加固方式七里河西站800mm厚连续墙+Ø850@600/Ø650@450三轴搅拌桩(槽壁加固)1道钢筋混凝土撑+3道Ø800×16钢管支撑16.66~18.35m旋喷桩Ø800@1600桩L=3m七里河东站1道钢筋混凝土撑+3道Ø800×20钢管支撑17.9~19.4m三轴搅拌桩Ø850@600桩L=3m附属结构西站Ø850@600SMW工法桩2道Ø609×16钢管支撑约10m三轴搅拌桩Ø850@600桩L=3m东站1道钢筋混凝土撑+1道Ø609×16钢管支撑高压旋喷桩Ø600@400裙边、抽条加固,L=3m(2)车站主体结构①七里河西站七里河西站结构尺寸详见表5-2所示。表5-2七里河西站结构尺寸表项目主体箱形框架结构顶板厚度800mm地下一层楼板厚度400mm底板厚度900mm(1000,盾构扩大端)侧墙厚度700mm(800mm,盾构扩大端)顶板纵梁1000mm×2000mm/1000mm×1800中板纵梁900mm×1100mm底板纵梁1000mm×2200mm立柱700mm×1200mm顶、中、底板与内衬墙支座处均设腋角②七里河东站七里河东站结构尺寸详见表5-3所示。表5-3七里河东站结构尺寸表项目主体箱形框架结构顶板厚度1100mm地下一层楼板厚度600mm底板厚度1700mm侧墙厚度1000mm顶板纵梁设备区1000mm×2000mm中板纵梁设备区900mm×1100mm底板纵梁设备区1200mm×2000mm顶、中、底板与内衬墙支座处均设腋角1.3车站明挖施工1.3.1地下连续墙施工本工区车站主体围护结构形式为厚度800mm地连墙,地连墙编号图纸已明确,洞门范围设计采用玻璃纤维筋。孔深从38m~42m,采用C35水下混凝土浇筑。地连墙设计概况见表5-4所示。表5-4地下连续墙设计概况表序号名称长度(m)基坑宽(m)基坑深(m)围护结构型式墙厚(m)墙深(m)分幅(幅)接头1七里河西站301.721.1~21.014.9~16.00.838.3~42.0112工字钢2七里河东站218.620.7~21.416.5~17.40.831.4~36.887工字钢(1)施工方法地连墙采用跳槽法施工,泥浆护壁,每个车站各配备2台液压抓斗成槽机,槽内土体由液压抓取机直接抓取,展开平行、流水作业。现场制作钢筋笼,整体吊装入槽,2~3组管道进行水下混凝土灌注;按设计要求,连续墙的幅间连接应采用工字形连接。在地连墙工程中,采用泥浆制浆站、泥浆处理站、管道等组成的泥浆循环系统。现场的污泥循环系统的布局,不仅保证了工艺的顺畅,施工的方便,提高了工作效率,而且还能保证工地的文明施工和环境保护。(2)工艺流程及技术要点地下连续墙施工工艺流程见图5-4所示。图5-4地连墙施工工艺流程图①导墙施工导壁是地下连续墙的主要参数,它承担着支撑槽口土体、承受地面荷载、稳定井壁表面的功能。在地质条件好的地段,可以直接作为导向墙,而在软弱的地段,则可以用三轴搅拌桩进行地基的加固和防渗、堵漏。根据现场的地质条件,采用倒L型混凝土现浇混凝土结构,净宽度应适当加宽,断面尺寸见图1.2-2所示。图5-5液压抓斗施工导墙断面结构图图5-5抓斗施工导面构为了达到最小开挖沟槽的要求,在每一个拐角都要向外扩展。图1.2-3显示了两种不同的转角。图5-6地连墙导墙转角设置示意图为了确保地连墙不会影响到内衬墙的厚度,应按开槽的精度和开挖深度,在基坑外侧适当地向外扩展15cm。为了避免地表水流进入沟槽,造成泥浆污染,导墙顶部应高于地面10厘米。在模板拆除后,在其纵向上,每1米处加设两个10x10cm的上下横梁,以支撑两个导向墙体,在导向墙混凝土未达到设计强度之前,严禁使用重型机械或搬运设备。导墙施工缝与地下连续墙之间的接缝应尽量错开。导墙的施工注意事项:a.在导墙沟附近或附近,应对已废弃的管线进行密封,使之不能形成渗漏的渠道。b.导向墙必须插在未受干扰的原始土壤上。c.在现浇导墙分段施工时,水平钢筋必须与相邻段的导墙水平钢筋进行连接。d.每一导向墙的拐角都要向外延伸,以保证最少的槽段开挖。e.导板是开槽机工作的初始导板,其内部净宽和内壁的纵向精度应符合相关规定。②槽段划分槽段划分为一期、两期,并以纵横交错的方式进行。在开挖之前,准确地在导向墙上画出分段标志线,并按设计的幅面编号。③泥浆制备与管理A.泥浆配制泥浆护壁技术是一项重要的施工技术,它的施工质量直接关系到施工的安全和质量。根据施工现场的地质情况,选用了膨润土泥浆。按原料性质,初步的配比列于表5-6。配合比在施工时应按试验槽段和现场情况进行调整,并经过修改后确定。表5-5新制泥浆配合比(1m³浆液)膨润土品名材料用量(kg)水膨润土CMCNa2CO3其它外加剂人工钠土9601403适量钙土(Ⅱ级)940130330适量表5-6泥浆制备性能参数表序号项目性能指标检验方法1比重1.10~1.15泥浆比重秤2粘度19~25s500ml/700ml漏斗法3PH值8~9PH试纸4失水量<30mg/30min失水量仪5胶体率>98%量杯法6泥皮厚度1~3mm/30min失水仪7含砂量<5%含砂量计8静切力1min2~3N/m2静切力计10min5~10N/m29稳定性≤30mg/mm3稳定性筒表5-7循环泥浆性能参数表项次项目性能指标检验方法1比重1.05~1.25泥浆比重秤2粘度粘性土19s~30s500毫升/700毫升漏斗法砂性土30s~40s3胶体率>98%量筒法4失水量<30ml/30min失水量仪5泥皮厚度<1mm~3mm失水量仪6pH值8~10pH试纸7含砂率<8%洗砂瓶采用1500L的旋转垂直高速混合器进行泥浆混合。搅拌方式对膨润土的溶胀性有较大的影响,搅拌不均匀或不充分会对泥浆粘度和失水量有较大的影响。搅拌10分钟后,加入纯碱,充分混合后,将其倒入料槽中,24小时后,膨润土充分水化膨胀,然后将其抽入循环槽中。泥浆的生产流程见图1.2-4。图5-7泥浆施工工艺流程B.泥浆池布置经计算,泥浆池总容量(按泥浆最大用量的槽段计算)为201.6m3,泥浆池置于地面以下,24砖墙,砂浆抹面,长×宽×深=8m×25m×3m,容积为600m³。C.泥浆循环a.在挖槽期间,将泥浆从循环池内注入到开挖沟槽,在开挖的同时,将泥浆的高度维持在0.2米以内,并超过1米。b.在清槽期间,利用泵吸反循环,将淤泥从循环池中注入,再将淤泥排入沉淀池,经物理处理后,再送至回收池。c.混凝土灌浆时,上层泥浆回流至沉淀池,混凝土顶部4米以内的泥浆进入废浆池,原则上不再使用。D.泥浆的品质管理由于受多种原因的影响,在地连墙施工中,由于受多种原因的影响,会使井筒的井筒失稳,从而使井筒的井筒失稳。a.生产该泥浆的原材料满足技术性能的需要。为了在设计泥浆配合比时,在混凝土配合比设计时,应先进行水质检测,以确定水中钙、钠离子的浓度及PH值。不同地区的膨润土特性有很大的差别,所以在应用前要充分认识膨润土的化学组成,并根据不同的设计泥浆浓度,外加剂的类型和用量,以及泥浆循环次数等因素进行分析。泥浆的配制必须与配比相符,并进行性能试验,并适时地调整配比。b.在生产泥浆时,每一班都要进行二次质量指标的检验,新拌的泥浆必须贮存24小时,并在泥浆池中持续地用泥浆泵进行搅拌。④成槽施工采用槽段长度和槽孔宽度确定槽口的开口角和开口角,使槽口两侧的边缘分布均匀,然后用超声波探伤仪对成槽的成槽质量进行检验。a.水力抓斗形成凹槽液压抓斗具有足够的冲击和闭合能力,可以抓取全部的风化岩石,可以适应工程的地质条件。采用三序成槽的方法,即先开挖两侧,然后开挖中部。在成槽时,利用超声波测井仪(参见图5-8)对抓斗的竖直度和平面位置进行了严格的控制,特别是在开槽期。对监控系统进行认真的检查,发现X、Y轴的任何一个方向的偏差都超出了容许范围,应及时纠正。抓斗沿地连墙中轴线进沟,机械操纵要均衡。同时,及时补充泥浆,保持导壁内的井眼水位。图5-8超声波检测b.崩塌的治理方法在施工中,当发生凹槽时,应及时用沙土充填,在回填期间用抓斗进行夯实,同时在沟槽内、沟槽外侧(距墙1m)处进行灌浆,直到达到一定程度,才能进行沟槽开挖。⑤槽壁接头、刷壁及清底换浆A.槽段接头地下连续墙采用工字钢+接头箱组合形,钢筋笼吊放完成后,接线盒的安装要准时。采用工字钢和前幅钢筋笼进行焊接,并进行整体吊装。为避免出现混凝土流动等问题,将根据现场实际情况在H型钢接头处两侧均加放1m宽防浆铁皮,在防浆铁皮上加放φ10钢筋作为压条固定。该节点的主要特征是加强了沟槽的整体结构,传递剪切力,减少渗漏,施工简单。为了确保钢筋笼的精确定位,使二期槽段的修整端部精确到位,需要将工字钢连接到导墙中。工字钢接头的布置方式是以钢筋网孔的外径为基准,以网片为分界线,二期的边长为25cm,一期为15cm。机翼和机腹板都是由12毫米厚的钢板在场外进行,并与一期的槽段进行了连接。在图5-9中显示了平面的示意图。图5-9槽段工字钢平面示意图本工程钢筋笼类型有“一字”、“L”、“Z”、“T”型四种。最重的地下连续墙钢筋笼(一字型)吊装前进行吊点设置及验算,在吊装时注意吊装平衡即可,Z形钢筋笼施工时分为2个L形钢筋笼进行加工,一次性成槽,分为两个钢筋笼进行吊装作业,以满足其安全需要。参照一字幅吊装工艺,当钢筋笼在槽段上方时,拉风绳技工要上前把钢筋笼扶正,再由现场技术人员精确地定位钢筋笼,并通知拉风缆机。指挥长让吊车将钢筋笼慢慢放进了凹槽中,而另一根扁担则被拉了下来,最后停在了导墙上。当钢笼下降到4米左右时,吊车停止了工作,工作人员走上前去,解开了固定在吊点上的钢索,取出副扁担,用副扁担吊在副吊车上。吊杆完成后,及时安装接头箱。接头箱使用100t履带吊吊放,在分段交替装配后,将其竖向插入槽底部。底板与底板应紧密贴合,以防混凝土从接头箱底与底板之间流动,接头盒的脚跟插在沟底30~50cm内,接头箱顶端利用千斤顶平台锁住,防止接头箱倾斜,并配合后期拔出提升。接头箱安放前应涂抹减阻剂,便于起拔;接头箱必须严格按照分幅规定位置进行安放,水平误差不大于20mm。图5-10接头箱安装示意图图5-11接头箱示意图接头箱安放完成后,采用沙袋及时回填接头箱背侧空隙,浇筑前一次性回填高度不得大于10m应和混凝土灌注同时进行,并始终保持回填高度高于正在浇灌的混凝土面3~5m,以防止混凝土发生绕流。B.槽壁接头清刷在开槽至标高后,首先进行墙的清理,然后再进行钻孔。用吊车悬挂刷子对已经浇过的槽段进行上下刷:首先用刷子刮掉接头处的污垢,然后用短铁线的一端刷掉接头上的污垢。一般刷壁须反复进行20次以上,直至刷壁器上无残留物。图5-12地连墙刷壁器C.清底换浆刷壁后,首先用抓斗抓住槽底部剩余的泥土和渣滓,然后用液压抓斗依次从一头到另一头,每一次都要移动50cm,以清理槽底部的渣土。再用泵举反循环排除孔底沉碴。混凝土浇筑之前,采用抽吸法进行二次清淤和连续换浆。D.地下连续墙成槽允许偏差应符合下表规定。表5-9地下连续墙成槽允许偏差序号项目测试方法允许偏差1深度测绳2点/幅+200mm,02槽位钢尺1点/幅0~50mm3墙厚超声波2点/幅+50mm,050%检测4垂直度2点/幅50%检测1/100(七里河西站)、1/300(七里河东站)5沉渣厚度100%测绳2点/幅≤200mm⑤钢筋笼制作与安装A.钢筋笼制作在制作钢筋笼时,应将预埋件和测量元件的位置精确,保持出水管位置,钢筋防护层的位置应采用5mm厚的钢板与钢筋笼进行焊接。在起吊位置处,横向钢筋100%焊接,剩余部分50%焊接。表5-10钢筋笼的制作控制标准序号项目容许偏差(mm)检查方法及频率1竖向主筋排距±5每段检查2个断面,用尺量2竖向主筋间距±103水平筋间距±20用尺量,每方向检查5个4钢筋笼骨架尺寸长度±50每段检查2个断面,用尺量宽度±20厚度0,-105保护层厚度±10每段检查2个断面,用尺6预埋件数量实际数量目测,全部7预埋件中心位置±10全部,用尺量8焊点和焊缝无裂缝、气泡、焊渣目测,50%焊缝9搭接长度设计要求目测,50%焊缝10笼体清洁度无明显锈斑、油污和泥块目测B.钢筋笼吊装钢筋笼吊装采用180t履带吊为主吊,100t履带吊作副吊(行车线与槽边不小于3.5m),垂直后由主吊车吊入槽内,最重钢筋笼31.82t,为WS40“—”型钢筋笼,见图所示。图5-13钢筋笼起吊示意图图5-14拐角钢筋笼加强示意图钢筋笼采用双机抬吊,空回直进槽,设2个主吊点,设于各钢筋笼段之上;3个辅助吊点,分别设置于钢筋笼的上部、中、下部。主、副吊具均为“钢扁担”吊架,滑轮自动平衡中心,不带钢丝,一次吊起。主吊吊具的设计载荷为150t,每根缆索20t;二次吊车的载荷为70t,3个20t的双门滑轮。横向输送时,分节钢筋笼采用两个履带起重机进行横向吊装。首先将钢筋笼吊离地面约30cm,然后停车,检验吊点的可靠度和钢筋笼的平衡性,确定一切正常后,再缓缓将主吊和副吊运到斜槽前面的施工平台。在搬运时,千万不要将钢筋笼拉到地上,以免造成钢筋笼的变形。在进入槽道时,要慢慢地将钢筋笼放入,不可突然升高或下降,并在导向墙上严格地控制下料位置,保证预埋件的正确定位。钢筋笼整体入槽后,将吊筋用槽钢夹紧,并将其紧固在导壁上,以避免钢筋笼的下沉及混凝土的灌浆。⑥混凝土灌注混凝土坍落度控制在18~22cm,扩散度400~450mm,2h内析出的水分不大于混凝土的1.5%。管道采用螺旋连接,在使用前和注入4~6次混凝土后进行密封试验,并对管道和管道进行密封试验。在每个槽段中,放置2组管道,每个管道的直径为Φ250毫米,管道之间的间隔不超过3米,管道与沟槽末端的距离不超过1.5米,管道距离沟槽底部30厘米。在钢筋笼中,管道应平稳地上下移动,并在槽口处设隔板,防止混凝土落入槽中,造成泥浆的污染。在灌浆过程中,每根管道应同时进行,使混凝土表面在水平方向上抬,高度差不能超过30厘米。在灌浆时,用测锤测量混凝土表面的上升高度,计算出管下段埋深,并作好记录,并正确引导起吊、移管,并将其埋深控制在2~6m。灌浆工序应持续进行,避免出现断桩现象,并尽可能地缩短灌浆时间,以便在第一次灌注混凝土还具备塑性的时候进行灌浆。灌水中断时间不宜大于30分钟,灌水至墙顶处应超灌0.5~0.8米。图5-15地下连续墙混凝土浇筑在钢筋笼的下部,为了避免钢筋笼被其顶起,必须采用下列方法:将钢筋笼的上端固定在地板上。在混凝土中注入混凝土时,应尽可能缩短混凝土的充填速度,避免混凝土在混凝土中的流动。在槽内砼靠近钢筋笼底部的情况下,必须保证埋深,并减缓灌注速率。当混凝土在钢筋笼内1~2m时,应采用适当的提升导管降低管道埋设深度,增加钢筋笼在混凝土中的埋设深度。⑦废弃泥浆处理利用后的淤泥贮存于沉淀槽中,再利用后的废渣经过泥浆处理设备的处理,由车辆运输到指定的地方进行弃置。(3)地连墙事故预防及处理措施①地连墙渗漏水预防及处理措施A.地连墙的清底必须彻底,在扫底时,要严格控制抓斗的运动,以清理槽底的泥块,避免在混凝土中产生泥块,造成地连墙渗漏。B. 加强对泥浆的管理,对于比重、粘度、含砂率不达标的泥浆,要坚决予以废止,避免在混凝土浇筑过程中由于混凝土表面高度差异过大而产生夹层。C. 钢筋笼的露筋将成为渗漏水的通道.钢筋笼的钢筋笼要有足够的刚度、厚度和数量,钢筋笼在吊入槽时应首先对着中间槽壁的中央,避免对保护块造成压力。同时,在不顺的情况下,钢筋笼不能用力冲出,以免露筋。D. 在浇注混凝土时,防止槽壁塌陷。钢筋笼放置就位后,禁止大型机器在周围移动,避免造成沟壁的振动。E. 在挖掘后,如果出现漏水,应及时进行封堵。②井口漏浆的防治对策渗漏的最大原因是地下管线的位置。施工区内侧下管线,导壁施工时,应先拆除导壁区域内的地下管线,导壁为深导壁,导壁下部要高于地下管线的基底,并在导壁后方用粘土进行充填,以防止渗漏。B. 对小面积漏浆,是地质因素造成的,可以将0.5-2%的木屑添加到泥浆中,以防止漏油。C. 当发生大量的渗水,是因为在开挖槽壁上发现了一个孔洞,此时应该立即停止开槽,继续将浆料输送到槽中,以维持槽内的淤泥水平,避免发生塌陷。在此基础上,找出渗漏的来源,并对其进行封闭,直到完成处理,方可进行下一步的制槽。1.3.2钻孔灌注桩本工区车站钻孔灌注桩用于基坑主体结构的抗拔桩及立柱桩,桩径为1000mm,桩长16m。其中七里河西站铺盖板下立柱桩桩径为1200mm,桩基入中风化岩不小于1m。(1)工艺流程钻孔灌注桩施工工艺流程见图5-16所示。图5-16钻孔灌注桩施工工艺流程图(2)施工方法钻机、笼式钻机、钻机、护墙、抽吸反循环清孔、用起重机吊打钢筋笼、抽提式混凝土桩。(3)施工要点及技术措施①施工准备在工程开始之前,应将场地内的杂物、障碍物清理干净,并将场地平整并导入施工场地。在桩位上进行平整,使施工中的钻机能够保持稳定。护筒安装前进行管线挖探。②测量放线根据测量控制桩点和设计图纸确定桩孔的平面位置,利用导线和三角形法,确定控制网的准确位置,并以桩心为交点纵向、横向埋设护桩,由监理工程师确认无误后方可施工。在钻孔时,用“十字形交叉”法将桩位中心向周围引,并用短钢筋作标记,用水平尺将测孔深度的参考点用水平计在护管口或周围的钢筋上打上红色的记号。在工程建设中,要定期进行复测,对测控桩点和标高要特别保护,桩点损坏后要根据护桩的要求及时修复。图5-17桩位测量定位示意图③护筒埋设该护筒的制造是6毫米厚的钢板,其直径大于设计桩径200毫米,护管长度为2.0米,深度为1.7米。护套为埋设开挖,其直径较护套大0.2~0.4米,基坑与护筒底面高度一致。护套上设有2个泄水孔,护套安装时,套管的中心与桩心相交,误差不超过20mm,并严格控制套管的垂直度为1%,其顶端高度要高于地面0.3米。在适当地安装护管后,应在周围用合适的含水率进行充填,并分层压实,以确保其垂直性和防渗。④钻机就位安设时,为了确保钻机的平稳性,必须使地面平坦而牢固。同时,对车架进行调整,使钻头与护套中心处于相同的垂直位置。无偏转,无偏移,对中偏差不超过20mm。在施工之前,必须对钻机进行试车,以避免在成孔时出现故障。⑤泥浆管理选用膨润土泥浆,并配备专门的设备,对新生产的钻井液和再生钻井液进行质量监控。该方法的主要技术参数如表格所示。表5-11泥浆技术指标表序号项目名称新制泥浆循环再生泥浆废弃泥浆1比重(g/cm3)1.05~1.101.05~1.25≥1.252粘度(s)19~2519~30>303失水量(ml/30min)≤2030>304泥皮厚度(mm)≤3≤5>55含砂量(%)≤3≤5>56PH值8~10≤11>11泥浆使用过程中,每班要抽取样品,对泥浆的各项指标进行检测,并在钻井期间密切关注泥浆的液位,如有漏失、粘度降低,应及时上报。利用后的淤泥贮存于沉淀槽中,再利用后的废渣由钻井机进行处理,烘干后由车辆运输到指定的位置进行弃置。⑥钻进成孔在钻井过程中,使用旋转钻机,在钻进的同时,将泥浆护壁注满,以保证井壁不低于护筒顶部0.5m,在钻井期间,对钻头的钻柱进行实时监测,并及时进行调整。注浆后,注浆的比重要控制在1.25以下。图5-18钻进成孔示意图施工中应注意以下事项:A.钻进开口时,要慢速进行,吊紧钻具,均匀钻进,保持钻具与孔的中心重合,以保证孔口的平直和竖直度满足要求,并可作为以后钻井的导向孔。B. 在钻井期间,不要进行过快的进尺,要让护壁泥浆有足够的时间来形成护墙。钻进参数可随地层变化而变化,粘性土层的钻速以70~120rpm/min为宜,粉土、粉砂层的钻速为40~70rpm,并根据钻机载荷、地层变化、钻孔深度和含砂量等因素,适时调整钻进速率。C.在钻井期间,要经常对钻头的尺寸进行检验(视试钻条件而定)。D. 在施工期间,如果出现与原始钻井数据不一致的地质状况,应立即通知设计、监理等部门,并进行相应的处置。E. 对于易发生缩径的储层,采用一次钻孔后进行回扫。在提升钻井工具时,如果出现堵塞,必须及时改正。F. 钻井过程中的泥浆控制:粘土和亚粘土地层的泥浆比重通常为1.1~1.3;在砂层及疏松、塌陷的地层中,泥浆的比重通常为1.2~1.4,粘性为18~24s。G. 在加接钻杆时,先将钻具从孔底部略微抬起,在2-3分钟内进行泥浆循环,然后将钻杆旋出并接上。H.钻进过程中应认真、准确、及时的作好钻进记录,填写有关报表。⑦成孔质量检查A.孔深:由操作室的LCD显示进行控制,钻孔后用绳索检查,测深与监视器的差值为沉渣的厚度,其数值不能超过100毫米。孔底沉碴厚度检查一般采用“平底测锤”量测,根据经验,测锤重量6kg左右,锤底直径10~15cm,用钢板加工,内填砂石。B.垂直度:用两路垂球或圆锥法测量,钻孔的垂直度误差不超过1%。C. 孔径:用检孔仪测量,保证它能顺利下到孔的底部。⑧清孔在钻孔达到设计高度后,再进行清孔。钻机停止钻井,将钻具稍微抬高10-20cm,使泥浆循环正常,并定时空转钻盘,将孔底剩余的泥块磨成泥浆,清除孔底,大约30分钟。清孔洞的检验和注意事项:泥石泵连续抽碴10-15分钟后,在泥石泵出口处发现无2~3mm以上的渣渣。在连续抽碴15-20分钟后,用测锤对钻孔中的沉渣进行测量,其沉渣厚度不得超过5厘米。钻孔清理后,孔底部的沉淀物不超过5厘米,泥浆指标为1.15~1.20,粘度为18~24秒,含砂量小于4%左右。D.灌注砼前,对沉渣的厚度进行重新检验,必要时要进行二次清孔,不能采用深挖的方式代替。⑨钢筋笼加工及吊装A.钢筋笼加工钢筋笼是根据设计图纸和技术规范的规定进行的。钢筋笼的主筋为单侧搭接,使用E50焊条,其焊长不少于10d,焊缝宽度不低于0.7d,厚度不低于0.3d,接头之间应错开。主筋和箍筋均为点焊。根据下列要求进行钢筋笼的制造:a.钢筋原料在使用之前必须对其进行调直、除锈、去污,并有出厂合格证书及进场检查合格证书。根据设计图纸确定箍筋的材料长度和主筋长度,对需要的钢筋进行整修,然后在切割机上批量切割,然后按钢筋的加工要求分开摆放。b.将支架置于相同的平面上,间隔2~3米,并将固定长度的主筋平放在支架上。c.钢筋笼为环型模具,在主筋和加劲肋之间进行点焊,在主筋外侧设置加强筋,从桩顶至下每1.5米处设置一条加强筋。d.在钢筋笼的上下间隔4米处设置50mm的混凝土垫片,以确保其保护层的厚度。e.将已加工好的钢筋笼子固定在平整的场地上,以避免发生变形,并按型号、类别分别架空、摆放、摆放,并在上面注明钢筋笼的长度和相应的桩号。f.钢筋笼的制作完成后,应向监理单位报告,经检验合格后方可投入使用。钢筋笼的验收规范如表5-12所示。表5-12钢筋笼制作检验标准表项目主筋间距箍筋间距钢筋笼直径钢筋笼长度保护层允许偏差mm±10±20±10±100±20g.成形后的钢筋笼平铺在平整、清洁的地板上,不得超过2层。B.钢筋笼吊放a.钢筋笼由25t吊车吊下,在吊装时不能造成不能复原的变形。钢筋笼采用两段吊装,现场焊接,孔深不超过20m,采用一次吊装;b.吊装钢筋笼采用扁担吊装方法,其起吊点为钢筋笼的上部箍筋和主筋的连接处,设2~4个吊点,吊点对称;c.在吊装之前,先核对钢筋骨架的编号,尺寸,对号入座。在下笼时,通过人工辅助对孔位置,保持垂直、轻放、慢放,一般采用正、反旋转的缓慢逐渐下沉,以免与孔壁发生碰撞。安装完毕后,将钢筋笼的轴心与桩身轴线相一致,并确保桩顶高度达到设计要求;d.上、下节钢筋笼焊接时,必须保证钢筋笼的竖直,焊接时要两侧对称焊接。孔口对接钢筋笼完成后,应进行一次中试,通过后方可进行下一节钢筋笼的安装。e.如果在下落过程中遇到障碍,必须马上停止,并找出原因并加以处置,禁止高举和强行下井。f.在施工过程中,现场技术人员对笼顶高度进行严格的控制,达到设计标高后,再进行锚杆的安装,以避免因浇筑混凝土而发生下沉。⑩水下混凝土灌注请参阅本施组《地下连续墙》的《混凝土灌浆》一节。(3)成桩质量检查①成品混凝土桩身质量对整个项目的质量和安全性有很大的影响,完成后要对其进行检验,并采取非破坏性检验,并严格按照施工规范进行。施工过程中,施工过程要严格控制,保证I级桩基质量达到95%,杜绝三级桩类。②质量要求:混凝土强度应满足设计规范,桩内不存在裂缝、夹层、桩基不超过设计标高、桩头凿去预留部位后不留有剩余的疏松层及薄弱的混凝土层。在表格5-13中列出了钻孔桩的允许偏差。表5-13钻孔桩成桩允许偏差项次检查项目规定值或允许偏差检查方法和频率1混凝土强度(MPa)满足设计要求/2桩位(mm)±50用经纬仪检查纵、横方向3钻孔垂直度不大于1%查灌注前记录4沉淀厚度(mm)不大于图纸规定(100mm)查灌注前记录5钢筋骨架底面高程(mm)±50查灌注前记录(4)格构柱制作格构柱设计断面为700×700(西站盖板处),纵向四角为∟200×200×24角钢,角钢有横向的620×300×20的缀板(钢板)焊接连接,缀板间距500mm。格构柱在专用加工平台上制作,焊接要求符合钢结构焊接规程。格构柱采用25t汽车吊安装,孔口与钢筋笼对接。图5-19格构柱钢筋笼吊装示意图(5)特殊情况时的处理措施①对遇孤岩的处置在钻孔桩施工中,遇到大块石,浅埋时,采取人工开挖的方法;在5米以下的孔内大块石,采用冲抓锥将其抓起;埋深较深的大块孤石,采用冲击钻进行破除。②斜井防治与治理对策A.在定位时,钻具要平滑,转台要保持水平,护套要垂直。B.在遇到地下障碍时,不可盲目进行钻孔,应对钻孔参数进行调整,以保证钻孔的垂直。C.在施工过程中,钻杆中心、钻头中心和护筒中心必须保持在一个垂直线上。③塌方防治对策A.钻孔时,在砂质地层中很容易出现塌孔,因此,在进入砂质地层后,要控制钻孔速率,以保证砂层段泥皮的形成,从而达到良好的防渗效果。B.在套管四周用粘土进行密封,并在钻井过程中适时加入新的泥浆,以保证井口在井底以上;遇到流砂、松软土层,应适当增加泥浆的比重,避免进尺太快,停机时间太长。C.在出现卡钻时,不可强行拉动,以防钻头脱落或塌陷,必须先将钻杆或上下移动,使其松动,然后才能将其提升。1.3.3地基加固车站标准段使用抽条加固,端头段采用裙边加部分抽条加固方式;本工区车站及附属结构地基加固(包括接收井地基采用三轴搅拌桩和旋喷桩两种方法),车站加固范围为基底以下3m,附属结构为3m~8m。七里河东站采用Φ850@600、七里河西站采用Φ650@450三轴搅拌桩,对地连墙槽壁进行加固。(1)三轴搅拌桩施工三轴搅拌桩采用施工采用“两搅两喷”的施工工艺。槽壁加固水泥参量不小于15%,导墙范围内空搅部分水泥掺量5%。基底加固水泥掺量基坑底以下15%,基坑面以上为空搅部分,水泥掺量为5%。深层搅拌桩桩位水平偏差不大于50mm,垂直度允许偏差不大于1%。地连墙向基坑外外放15cm,槽壁加固位置随地连墙位置进行调。①施工工艺流程如图5-20所示。图5-20三轴搅拌桩施工工艺流程图②场地平整在正式进入工地之前,在进行管道勘察后,将工地地下2米内的障碍清理干净,无法清除的要采取防护措施,然后平整、夯实;同时,施工机械、输送管道、供电线路等的布置也要做到“三通一平”。③桩位放样、开挖沟槽根据地下连续墙轴线定出槽壁加固加固位置,轴线定位进行一定的外放,导墙外放在地连墙理论外放15cm,槽壁加固与导墙外放距离一致。采用反铲法开挖导向槽,该导向槽的直径为100cm*120cm(深),遇到障碍时应及时清理,当出现大坑时,应立即进行充填、加固,以确保双轴搅拌桩的施工。④建设污水及灰泥搅拌装置三轴搅拌桩在施工时,会形成大量的回浆、渣土,并将其导入沉积池。淤积的土壤会随着基坑的挖掘一起被运走。水泥浆拌制设备主要布置在靠近水泥堆放场地的地方,方便施工,它包括灰浆搅拌设备、灰浆储存设备、灰浆输送设备。在启动之前,根据所需的配比,对水泥浆料进行搅拌,并对其比重进行测试,通过验收后,将浆料送入储浆桶,以备不时之需。采用容积法控制整根桩的浆液用量。为了有利于输送浆液,可适当掺入0.2%的木质素磺酸钙和0.03%的三乙醇胺作为外加剂。⑤搅拌桩机就位在桩机到位后,对钻机进行调平、定心,并调节钻头的垂直度,使钻杆与桩身平行,偏差不大于+20mm,井眼垂直度不超过0.5%;校验钻柱的长度,用红色的颜料标记出钻柱附近的深线,以确保孔底的标高达到设计的高度。⑥搅拌注浆“两搅两喷”是三轴搅拌桩的施工技术。三轴搅拌桩机定位正确后,启动电动机,使搅拌器的叶片相对转动,使其沉降速度为0.8米/秒,并打开浆泵,并在下陷的过程中,在搅拌头下沉到设计深度后,在桩底1m处反复喷浆,然后以1.2米/秒的速度均匀地提升,然后用搅拌器将水泥浆与土壤混合,并在搅拌的过程中喷射浆直到达到设计高度(或需要加固的土壤顶部标高),就可以完成一组桩的施工。施工中如因原因而停止施工,则需在重新喷浆之前将搅拌机头抬起或下沉0.5米,然后进行喷水搅拌。⑦钻机移位在一套水泥搅拌桩施工完毕后,再进行下一套桩基的搅拌桩。将搅拌器移至下一个桩位,将中间调直,然后进行喷浆。一次浇筑成型,两个搅拌桩的搭接时间不得超过12小时。采用顺桩法进行基础和阴角处的加固。⑧清洗若长时间停止施工,要将压浆管道和设备进行清洗。⑨置换土处理施工期间所产生的泥浆渣土、置换土及时用翻斗车清理到临时堆存的渣土,待渣土干燥后运输到废渣。通过清扫,确保工地干净,降低环境污染。表5-14三轴搅拌桩施工参数序号项目参数备注1水泥掺入量8%~18%质量比2下沉速度0.8m/min喷浆3提升速度1.2m/min喷浆4搅拌转速30~50rod/min挡位控制5水灰比1.8控制范围1.5~2.06注浆压力0.7MPa压力表7浆液流速450L/min流量计(2)高压旋喷桩施工旋喷法是一种深层地基处理方法,利用高压冲泵将水泥浆液经钻杆下端的喷注设备,以极快的速度向周围喷射,利用流体的冲刷作用,并在一定的转速下,以一定的速度向上,使泥浆与泥浆充分搅拌,固化后,地基得到加强。本工区旋喷施工浆液压缩空气和水同时喷射的三重管法。三层管式旋喷法,钻孔直径为100~200mm,注入高压水,再输送水泥浆、压缩空气;喷射时,先达到规定的喷射压力、喷射量,然后再逐步升高,喷射管分段吊装的搭接长度不能少于10cm;在桩头达到设计桩顶时,必须立即停止旋喷,并将旋喷管取出,清理管道。按建筑面积划分如下:车站结构基坑底旋喷加固(七里河东站基底加固采用三轴搅拌除外)、车站附属与主体结构连接处;盾构始发端加固;盾构接收端加固等。工艺流程本工程旋喷桩为高压旋喷桩,施工工艺流程见图5-21。nonoyes桩机就位,调平、对中试运转泥浆配置钻孔高喷台车就位、调试废浆排放下喷射管至设计桩顶标高停喷旋喷提升台车移位灰浆搅拌、过滤注浆泵高压清水泵空压机泥浆清理排出清洗注浆泵终孔检查沉淀池桩位测放回灌浆液图5-21高压旋喷桩施工工艺流程图②施工工艺参数表5-15旋喷桩施工技术参数表项目技术参数压缩空气气压(MPa)0.5~0.7气量(m3/min)0.5~2.0水压力(MPa)30~40流量(L/min)80~120喷嘴直径(mm)2~3.2水泥浆压力(MPa)1~2流量(L/min)100~150水泥掺量不小于20%提升速度(cm/min)7~14旋转速度(r/min)11~14在旋喷桩施工之前,必须先进行试桩,并依据现场实际情况,确定合理的注浆比、注浆量、注浆量等工艺参数。具体地点视现场的实际情况而定。③施工方法场地平整在正式进入工地之前,在进行管道勘察后,将工地地下2米内的障碍清理干净,无法清除的要采取防护措施,然后平整、夯实;同时,施工机械、输送管道、供电线路等的布置也要做到“三通一平”。桩位放样在施工之前,利用全站仪对控制点进行重新测量,通过验收后进行放样。对桩位进行标定,用竹签固定,每根一根,保证孔位误差不超过50mm。修建排污和灰浆拌制系统在旋喷桩施工中,返浆量为10-20%,采用直接将废渣导入沉淀池,并根据现场情况进行无污染排放。淤积的土壤会随着基坑的挖掘一起被运走。将沉降、排放统一到现场的废水处理系统中。灰浆拌制装置主要布置在靠近水泥堆放场地的地方,方便施工,它包括灰浆搅拌设备、灰浆储存设备、灰浆输送设备。钻机就位在钻机到位后,对钻机进行调平、对中,并对钻机进行垂直度调节,保证桩位偏差不超过10mm,井眼垂直度不超过0.3%;在钻井之前,对空气压缩机、泥浆泵进行调试,以保证设备的正常运行;校验钻柱的长度,用红色的颜料标记出钻柱附近的深线,以确保孔底的标高达到设计的高度。引孔钻进在钻机试车工作正常后,就可以进行打孔。在钻进时,要对钻杆节数进行详细的记录,以确保钻进的精度。拔出岩芯管、插入注浆管引孔至设计深度后,将岩心管抽出,注入注入管将其插到指定的深度。在插管时,为了避免淤泥阻塞喷嘴,应在射流时插入管子,水压不能大于1MPa。旋喷提升在旋喷灌浆管道进入设计深度后,先将泥浆泵打开,再从下往上旋转,并清除出淤泥。在喷射过程中,要在达到规定的喷射压力、喷浆量后,才能逐步提高旋转喷嘴,防止旋转喷嘴发生扭转。为了确保桩底的质量,在喷头进入设计深度后,先在原来的位置转动10秒,等孔口冒浆恢复正常后,再进行旋喷。钻杆转动、举升必须持续进行,不能间断,一旦出现故障,必须停止吊起、转动,避免出现断桩现象,及时进行检查排除,同时,为了保证桩底质量,在桩底1.0m处,可适当增加钻杆喷浆旋喷次数。在旋喷机上,可以对不同的层位进行旋喷参数的调节。钻机移位当旋转喷油达到设计桩顶高度时,停止旋转,将钻孔口抬起,对灌浆泵和输油管进行清洁,再进行位移。④旋喷桩施工技术检查表5-16旋喷桩施工技术检查表序号项目名称技术标准检查方法1钻孔垂直度允许偏差≤1.5%实测或经纬仪测钻杆2钻孔位置允许偏差50mm尺量3钻孔深度允许偏差±200mm尺量4桩体直径允许偏差≤50mm开挖后尺量5桩身中心允许偏差≤0.2D开挖桩顶下500mm处用尺量,D为设计桩径6水泥浆液初凝时间不超过20小时7水泥土强度qu(28)≥1.0MPa。试验检验8水灰比1:1试验检验⑤施工技术要点用全站仪测量桩位,用竹签固定,每根一次,确保桩心位移误差不超过20mm。在旋喷桩施工中,冒浆量约为10-20%,因此必须建立污水处理系统,将废渣注入专门的沉淀槽进行沉淀。在旋喷机到位后,将高压水泵、空压机、泥浆泵(泥浆泵)连接,并对水泵、空压机、泥浆泵进行调试,确保设备能够正常工作。安装完毕后,将旋喷管插入孔底部,并在插入过程中沿喷水边下沉,以防止喷嘴堵塞,喷水压力低于1.0MPa,从而避免了孔壁的崩塌。喷浆过程中,首先是高压水,然后是浆料,然后是压缩空气,大约30秒。在进行喷油时,应在达到规定的喷油压力和喷浆量后,才能逐步提高旋转喷嘴,防止旋转喷嘴发生扭转。为了确保桩底的质量,喷管应在设计深度内原地旋转10秒,然后进行正常的旋喷。旋喷工艺参数:30-40兆帕,80-120升/分钟;压缩气压为0.5-07MPa,流速0.5-2米3/分钟;在1.0-2MPa的压力下,100-150升/分钟的流量,1:1-1.5:1的水灰比;旋喷管的上扬速率为7-14厘米/分,旋流速度为11-14转/分钟。在旋喷机上,可以针对不同地层,适时地调节旋喷参数。严格控制喷浆的起升速率,保证喷浆过程持续、均匀,如果在喷浆过程中出现突然的压力急剧升高或降低,大量冒浆、串浆等现象,必须立即提钻出地面排除问题,然后再喷接桩时,再喷接桩时要进行1.0m的反复喷浆接桩,以避免断桩。⑥异常情况处理在喷射灌浆过程中,如果发生以下情况,必须找出原因并采取相应的处理措施:当流量恒定,压力骤降时,要检查各个部分是否有渗漏,如有需要,可拔开旋管,以检验密封效果。若发生不发浆或间歇冒浆,若土壤疏松,视为正常,可适当再喷;如果附近有空洞、通道,则不能提起旋喷嘴,继续往下灌浆,直到喷浆结束,或拨出旋喷管等浆料凝固后再进行灌浆。在大量冒浆、压力稍有下降的情况下,可能是由于注浆管内出现了空洞,导致注入压力降低,需要将注浆管拔出来进行检测。当压力突然升高到极限时,流量为0,停止后,压力仍然没有变化,说明是由于喷嘴阻塞,需要拔掉管子,以清理喷嘴。在对已有建筑物基础进行加固或在已有建筑物附近进行加固时,在浆体尚未硬化之前,由于对有效喷浆区域的影响,使其强度下降,从而造成额外的变形。(3)水泥搅拌桩施工搅拌桩主要用于车站出入口楼梯处基坑围护及加固,设计双轴深搅桩为Ø700@500,搅拌桩搭接咬合形式见图7.2-28所示,搅拌桩一般预搅下沉速度0.38~0.75m/min,喷浆提升速度0.3~0.5m/min。图5-22水泥搅拌桩搭接咬合图①施工工艺流程图5-23水泥搅拌桩施工工艺流程图②施工工艺参数表5-17水泥搅拌桩施工参数序号项目参数备注1水泥掺入量不小于15%质量比2下沉速度0.7m/min不喷浆3提升速度0.5m/min喷浆4搅拌转速30~50rod/min挡位5水灰比0.35~0.56注浆压力0.7MPa压力表③施工方法A.场地平整正式进场施工前,进行管线调查后,清除施工场地地面以下2米以内的障碍物,不能清除的做好保护措施,然后整平、夯实;同时,施工机械、输送管道、供电线路等的布置也要做到“三通一平”。B.桩位标定、沟槽开挖在施工之前,利用全站仪对控制点进行重新测量,通过验收后进行放样。对桩位进行标定,用竹签固定,每根一根,保证孔位误差不超过50mm。采用反铲法开挖导向槽,其规格为100cm*50cm(深)×50cm,遇到障碍时应及时清理,出现大坑时应及时回填、加固,以确保双轴搅拌桩的施工。C.建造污水和水泥混合系统在混凝土搅拌桩施工中,由于存在着大量的返浆、渣土等问题,使其进入沉降池。淤积的土壤会随着基坑的挖掘一起被运走。水泥浆拌制设备主要布置在靠近水泥堆放场地的地方,方便施工,它包括灰浆搅拌设备、灰浆储存设备、灰浆输送设备。在开机前按确定配合比进行水泥浆液的搅制,测试水泥浆液的比重,达到要求后,将其倒入储浆桶中,待用。水泥浆料必须经过严格的过滤和使用。当温度低于10℃5小时或高于10℃3小时时,作为废浆处理。采用容积法控制整根桩的浆液用量。为了有利于输送浆液,可适当考虑外掺剂。D.搅拌桩机就位在桩机到位后,对钻机进行调平、定心,并调节钻头的垂直度,使钻杆与桩身平行,偏差不大于10mm,井眼垂直度不超过0.5%;校验钻柱的长度,用红色的颜料标记出钻柱附近的深线,以确保孔底的标高达到设计的高度。E.搅拌注浆“四搅两喷”是一种新型的搅拌注浆法。搅拌桩机定位正确后,启动电动机,使搅拌器的叶片旋转,以0.38-0.75米/分钟的速率下沉到规定的深度,当搅拌头下沉到设计深度时,启动泥浆泵,进行泥浆搅拌30-60秒,然后将搅拌头在桩底部1米处上下移动数次,待浆液到达桩口,再以0.3~0.5m/min的速度均匀提升,同时,混凝土灌浆泵将混凝土从搅拌器中心管道内压入土壤,搅拌叶片将水泥浆与土壤混合,并在搅拌过程中喷射浆料,直到达到地下0.5米(或需要加强的土壤顶部高度)。采用同样的方法,再次搅拌沉降,反复搅拌,喷浆,即可完成一桩工程。F.钻井设备的移动混凝土搅拌桩在一段浇筑完毕后,再进行下一桩位的搅拌桩的施工。将搅拌器移至下一个桩位,中间调直,然后进行喷浆。一次浇筑成型,两个搅拌桩的搭接时间不得超过12小时。G.清洁将适当的水倒入集料斗,打开灰浆泵,将所有管道内剩余的水泥浆清理干净。然后把附着在搅拌器上的软泥清理掉。H.施工缝的处理在导墙施工时,要进行凿毛,并在导墙上加上加强筋,以保证导墙整体不渗漏,施工缝要与地下连续墙相交错。I.废渣处置施工期间所产生的淤泥、渣土应及时用翻斗车清理到临时堆场,待其干透后再运送到废渣地点。通过清扫,确保工地干净整洁,降低环境污染。④质量标准及检查方法表5-18搅拌桩质量检查表序号项目名称技术标准检查方法1水泥及外加剂的质量符合出厂要求查产品合格证书或抽样检查2水泥用量不小于15%查看流量表盒水泥浆水灰比3桩体强度qu(28)≥1.0MPa钻芯取样4搅拌桩垂直度允许偏差不大于1/200实测或经纬仪测钻杆5桩位偏差<50mm尺量6桩底标高+100及-50mm测机头深度7桩顶标高+100mm,-50mm水准仪(上部500mm不计入)8桩径±10mm开挖后尺量9机头搅拌上升速度≤0.5m/min测量机头上升距离和时间10搭接≥200mm用钢尺量1.4区间盾构施工七里河西站~七里河东站~中央商务区站区间均采用直径6830mm土压平衡式盾构机掘进。由七里河东站向七里河西站始发两台盾构机,由七里河东站向中央商务区站始发两台盾构机,两区间长度分别为1113.54m、737.63m,盾构机计划租赁。新七里河西站~七里河东站区间计划2023年2月底第一台盾构机进场,2023年3月初第二台盾构机进场。七里河东站~中央商务区站区间计划2024年3月初第一台盾构机进场,2024年4月初第二台盾构机进场。1.4.1施工工艺流程区间盾构施工工艺流程如图5-24所示。图5-24盾构施工工艺流程图1.4.2盾构机组装与调试(1)盾构机组装的总体安排在组装开始前,制定详细的盾构机组装方案、技术要求、注意事项,并对参加组装的人员进行相关技术培训。装配工人在装配期间认真填写装配记录和技术小结,并将其作为重要技术数据加以保留。将始发台支架准确地安置在装配井中,然后将导轨铺好,再进行下井装配,每节台车的下井顺序是:从最后一台车起,依次安装到第一台车和连接桥。台车下了井后,用电瓶车将台车拉到指定的位置,用连杆将其连在一起。主机的下井顺序是:螺旋运输机、中盾、盾牌、组装机、盾尾、刀片。图7.2-91。其主体设备部分大而重,根据盾构机设备参数和吊装井口平面尺寸图,下井、安装、定位反力架和负环管片。主机向后移动,并与前向后配合,再将水力和电力线联接。当盾构设备安装、安装完成并确认正确后,就可以进行无负荷的测试。主要的调试工作包括:配电、液压、润滑、冷却、灌浆、各种仪表、传感器等。在盾构机的空载调试完成后,可以进行负荷的调试。调试工作由两部分组成:(1)电器部分运行调试a.检查送电检查主要电源,检查连接是否正确,是否有不安全的地方。进行l0kv高压试送电至高压电缆卷筒及开关柜,确认正常后,然后再送至变压器和主开关柜。b.检查电机启动情况送电后,先对电子控制系统进行调试,再对电动机进行全面的检查,并留意电动机的运行方向。c.分系统参数设置与试运行进入了各个子系统的参数设定和调试,这个过程是最重要的,也是最复杂的,也是最漫长的。此阶段最重要的是各个控制器的设定和调节(如:变频器、流量计、管片安装机的转角控制器)、显示器标定、控制电路板标定;甚至PLC程序的部分变动等等。盾构机的各个子系统,总体上由管片安装、管片运输、泡沫系统、油脂系统、注浆系统、刀盘驱动系统、推进系统等组成。当然,除管段输送以外,其他系统之间也是互相关联的,例如:润滑系统没有调试完毕,无法对刀盘传动系统进行调试。此外,在试车之前,应留意系统的调试条件,例如:刀片在起动架上时,不得对刀片传动系统进行调试。d.整机试运行完成各分系统调试后,就可整机试运行。(2)液压部分的运行调试盾构机的水力调试工作包括:a.检查油罐油面感应器和液面显示用的透明胶管,观察油面高度是否足够。b.检查所有油泵进油口均处是否处于开启状态。c.检查所有控制阀门处于正常状态。d.检查液压泵驱动电机转向是否正确。e.逐个检查液压泵运转是否正常f.检查各个液压阀组开关动作是否灵敏正常。g.检查液庄管路接口处是否有油液泄露情况。h.检查冷却系统是否正常工作。图5-25盾构机组装(2)盾构机组装的准备工作在进入施工现场之前,要做好场地的施工,包括场地的硬化、风、水、电的配套。尤其是在吊车作业区要加强盾构施工。同时,对盾构始发井装配部位进行了细致的检测,并对不符合要求的部位进行了补强,确保了设备装配工作的顺利进行。在装配之前,要有设备,工具,仪器,风,水,电的供应,以确保装配的安全和平稳。(3)委托具有大型设备运输资质的运输单位承担盾构机的运输任务,在盾构始发井施工完成并具备盾构机组装条件时,把盾构机送往工地。现场分为三个区域:接续车存放区,主机存放区,起重机存放区;盾构机按照后面的台车、主机依次进场装配。盾构组装调试流程见图5-26。图5-26盾构组装调试流程图1.4.3盾构始发掘进在盾构起动之前,根据起动井的构造长度,确定了反力架的相对位置,并在负环上设置了8环。图5-27盾构始发负环安装在盾构始发后,为了解各种工艺参数,设置一段(100圈)的试掘长度(100圈),在试验段施工中,要密切关注地表变形与施工参数的关系,收集、统计、分析各种工艺数据,争取在最短的时间内掌握盾构推进的参数设定区间。试掘完成后(100环)进到正式掘进阶段,此时盾构机及后配套已全部进入隧道内,可暂停掘进,进行反力架及负环管片的拆除,并进行道岔的铺设,实现双列电瓶车不间断进行作业,保证隧道施工出渣顺畅。(1)盾构机在加固区中掘进盾构机刚进入加固区时,由于加固区土体具有一定的自稳性,由于受反力框架和起动支架的强度的制约,起始段的土体稳定性主要是在半开放状态下,由1/2~2/3的渣土压力来保证。在盾构机出加固土体之前逐渐建立起全土压平衡模式。在掘进过程中,为了减少刀盘与土仓壁之间的摩擦力和刀盘和土仓壁之间的摩擦力,可以减少刀盘的传动扭矩。(2)盾构机在非加固区地层中掘进该项目采用了土压平衡盾构机,它是通过在压力箱内的土压力,使开挖面的土体得到均衡,从而实现盾构正面开挖面的支护。平衡压力的设置是土压平衡盾构施工的核心,而维持和调节设置的压力是盾构推进过程中的一个重要环节,它涉及到推力、推进速度和出土量三方面的因素,因此,在盾构施工中,考虑到土层厚度、厚度、地面建筑物等因素的影响,适时调整平衡压力的设置,同时保证推进坡度的稳定,控制每次的纠偏次数,减小对土壤的干扰,为管片的装配创造有利的条件。根据推进速度、出土量、地层变形等监测资料,适时进行注浆量的调整,使井筒和岩层的变形保持在合理的范围之内。1.4.4盾构正常掘进盾构正常掘进工艺流程如图5-28所示。图5-28盾构正常掘进施工流程图盾构机的操作控制程序按功能分组如下:掘进、螺旋输送机、泡沫、油脂/注浆、温度、其它。(1)掘进参数的选择及操作控制为了保证以后的正常施工,盾构机在掘进过程中应及时调整试掘参数。其主要内容有:①根据施工现场的地质情况及施工期间的观测资料,对掘进工艺参数进行了优化。②在掘进阶段,利用100圈试掘阶段的最优施工工艺。加强施工监控,不断改进施工技术,有效地控制了地表塌陷。施工进度应该采取平衡生产方法。③在推进过程中,对推进长度进行严格的控制,对施工测量数据进行实时校核,并对其进行实时修正。里程偏移为X(在设计的纵向轴方向上),Y(垂直的隧道沿着设计轴方向)小于50毫米。④按值班指示所设定的工艺参数,将开挖和衬砌后面的灌浆过程同时进行,并在施工后对地面最大变形进行控制。⑤在盾构施工中,在开挖时,不能有陡峭的斜坡,不应使隧道的轴线、转角的变动大于0.4%。⑥盾构施工全程控制,依据地质变化,隧道深度,地面荷载,地表沉降,盾构机姿态,刀盘扭矩,推进油缸推力等各种勘探、测量数据,及时进行跟踪和调整。⑦盾构机作业人员必须严格遵守施工指示,认真进行施工,对施工初期的微小误差要进行修正,以防止盾构机采用“Z”字形,同时为了减小对地层的干扰,一次纠偏不能太大。⑧盾构侧(下)穿建(构)筑物时应采用超微压掘进,控制螺旋输送机喷涌和盾尾密封,保证盾构掘进施工安全。(2)盾构方向的控制①盾构姿态监测中的自动引导与手工测量该自动导向系统配备了导向、自动定位、掘进程序软件、监视器等,可实时实时显示盾构机主控制室内的当前位置与设计轴线的偏差和趋势。并根据该方法,对盾构机的掘进方向进行调整,以保证其在一定的容许误差之内。在盾构施工过程中,导引系统的后视基准要向前移动,因此要靠人工进行准确的定位。为了确保施工过程的精确、可靠,建议每周进行两次人工观测,对自动导引装置的观测资料进行检验,并对其位置和姿态进行复核,以确保盾构的施工方向。②在盾构掘进方向上的分段作业推进缸的应用根据线路条件,进行了分段轴线拟合控制计划、导向系统反映的盾构姿态信息,并结合隧道的地层状况,采用分区控制的方式对掘进方向进行控制。推进缸按上、下、左、右四种方式划分,每个气缸均设有一套带有冲程和推动力的气缸;按要求调整各油缸的推进力,并可控制其掘进方向:在上斜段掘进时,可适当增加盾构机底筒的推动力;在下坡区,适当增加上油缸的推动力;在左拐曲线段开挖时,可适当增加右油缸的推力;在右转曲线掘进时,应适当增加左油缸的推动力;在平坡直线段开挖时,应尽可能保证各油缸的推力相同。(3)盾构掘进姿态调整与纠偏①分段操纵推进缸进行推进器的推力调节,以矫正盾构机的偏移,使其转向达到规定的范围。②在弯道和变坡段,采用盾构超挖刀进行局部超挖,并在允许轴线偏差的情况下,提前进入曲线段进行施工。③在滚动角超过极限时,及时应用盾构刀片翻转的方式进行滚动误差修正。(4)刀具管理TA02标土建四工区两盾构区间计划投入2台土压平衡式盾构机(7#、8#),7#盾构机从七里河东站小里程端左线始发,于七里河西站大里程端左线接收并吊出转至七里河东站大里程端左线二次始发掘进,最终于中央商务区站小里程端左线接收;8#盾构机从七里河东站小里程端右线始发,于七里河西站大里程端右线接收并吊出转七里河东站大里程端右线二次始发,最终于中央商务区站小里程端右线接收。遂按照制定的计划对每一次盾构始发前、盾构接受后对刀具进行检查,根据对刀具磨损程度统计及检查对照后,在盾构机开始二次始发掘进前决定是否更换。(5)渣土管理土压力设置的基本原则是:在开挖面保持土体的稳定性,最大限度地减小施工对周边土体的影响,最大限度地减小因沉降或凸出而引起的地表结构裂缝。土仓内土压力的计算采用静态土压+水压+预留压力法。在掘进时,采用盾构布置的专用设备,可根据施工条件,对刀盘开挖面和土仓进行适当的充填。①目标A.对渣土产生良好的土压均衡作用,有利于开挖面的稳定和地面沉降的控制。B.采用良好的防渗措施,可有效地抑制地下水的损失。C.将切割后的渣土迅速、平稳地送入料斗,便于螺旋输送机的卸料。D.可以有效地防止土壤渣在刀盘上形成淤渣。E.可以避免或减少在螺旋运输机中产生的喷出。F.能有效地减少刀盘转矩,减少螺旋输送机的转矩,减少刀具、螺旋运输机的磨损,从而提高了盾构的施工效率。②方法在该区段施工中,采用的渣土改良措施主要有:向刀盘、土仓和螺旋运输机中加入泡沫、膨润土等。A.使用泡沫材料B.泡沫塑料是由护盾上的泡沫体系注入的。C.发泡剂的成分:3%的发泡剂和97%的水。D.泡沫塑料:经90~95%的压缩空气与5~10%的发泡剂混合而成。在起始期,地层土质为中细沙(含泥),泡沫注入率为30%~40%,根据挖方和实际情况,采用12000~16000L/m3的泡沫注入量。按此推算,每环的发泡注入量为36~50升。③膨润土的施工工艺配合比例是:水分:膨润土:粉煤灰:外加剂=4:1:1:0.1。灌注压强稍高于盾构。(6)管件装配管片采用P10级的C50钢筋砼管材,其宽度1200毫米,厚度400毫米,内径5800毫米,外径6600毫米。每环节段的环向接缝由12个M30弯曲螺栓联结,纵向接缝用16根M30弯螺栓连接,管片安装工艺流程如图7.2-95所示。图5-29管片安装工艺流程图(7)注浆控制注浆采用注浆压力和注浆量双控,并在不同地层掘进前进行实验,选择最优浆液配合比。A.同步注浆添加早强、控制上浮采用水泥砂浆作为同步注浆材料,水泥采用普通的硅酸盐水泥,以增强其抗腐蚀性能,并将管片置于耐腐蚀灌浆石体内,减轻了地下水对管片混凝土的侵蚀。根据盾构施工经验,拟初步采用同步注浆配合比见表5-19。表5-19同步注浆浆液配合比(单位kg/m³)水泥(kg)粉煤灰(kg)膨润土(kg)砂(kg)水(kg)外加剂10030050850365按需要根据试验加入在后续施工中,根据地层条件、地下水情况及周边条件等,通过现场试验优化确定。灌浆压力比此地层的静态水压稍大一些,并可防止泥浆流入盾构机土仓。注浆量应通过刀盘开挖直径、管片外径及掘进地层来确定。理论注浆计算公式如下:V=π/4×K×L×(D12-D22)公式:每环注浆量(m³),L-环宽度(m);D1-6.85米的挖掘直径;D2-管片外径(6.6米);K-扩展系数,一般是1.3-1.7,这取决于地层的大小。在不同地层中,注浆时间的长短取决于泥浆凝结时间和掘进速率。实现了“掘进、注浆同步、不注浆、不掘进”的同步注浆压力和注浆两个指标,达到注浆效果的目的。在注浆和注浆压力达到一定范围后,方可停止注浆,否则必须进行灌浆。同步注浆量与掘进速率相协调,以当环注浆量为依据,计算出了该隧道的平均注浆率。B.二次注浆(transmission)在通过盾构施工后,要综合考虑环境保护、隧道稳定、施工保护等方面的因素,如发现同步注浆存在缺陷或管段接头渗漏,应及时进行二次灌浆,以进一步填补孔洞,形成致密的防水层,并能起到加固隧道衬砌作用。二次注浆通常是由于管片与岩体之间的间隙充填不密,造成地面沉降不能得到有效的控制,或者管片衬砌发生了较大的渗漏。在施工过程中,利用地面沉降监测的信息进行反馈,并结合隧道中的超声波检测管片后有没有孔洞,综合判断是否要进行二次灌浆。二次注浆采用特殊的注浆泵,在注浆之前,在注浆之前,先打穿套管,然后在外壁上加一套特殊的灌浆接头。采用水泥-水玻璃双液浆,其灌浆压力在0.2-0.4MPa之间。根据现场实际注浆效果随时调整配合比,既保证注浆质量又保证注浆顺畅、不堵管。C.盾尾油脂描述本工区盾构隧道主要穿越富水地层,其中粉砂层透水系数较大,七中区间隧道埋深较大,这些自然条件都给盾构施工带来较大的风险,在施工过程中,关系到与外界密封的位置均需确保密封效果,尤其是盾尾刷部分,盾尾油脂选择不能采用低价中标方式,根据地层环境进行分阶段的盾尾油脂选择,对于砂层等透水性较大的地层及埋深较大地下水圧高的地层采用密封效果较好,抗压强度大的盾尾油脂,在盾尾油脂选择前,由厂家提供相应的技术参数,并进行现场试验模拟,已确定符合本工区地质的盾尾油脂。(8)施工运输土压平衡盾构掘进施工采用垂直运输+水平运输的施工组织,地面材料通过门机吊运至始发井下,通过编组电瓶车将材料运至盾构机前端,并通过水平运输和垂直运输出运渣土,土压平衡盾构施工组织如图所示,盾构列车编组如图5-30、5-31所示。图5-30盾构运输组织示意图图5-31盾构水平运输列车编组示意图(10)盾构隧道防水在盾构隧道工程中,防水是工程质量的重要环节,设计合理、实用、详细的防水措施是保证工程质量的重要保证。盾构隧道的防水工作贯穿于隧道工程的全过程,从管片的制作,到隧道的开挖,再到管段的封堵。①管件的自密性管片混凝土为P10级的高强度C50混凝土。对管片的制造工艺进行了严格的控制,并对其进行了检验,确保了其抗渗等级、强度以及各项性能指标均达到了设计要求。在运输过程中,应加强管片的堆放、运输,以避免管片断裂、运输时刮落。在进入和下井之前,必须进行表面检验,确保有缺陷的管子不能再用。②外墙灌浆防水由于盾构工程的特殊性,衬砌管段与自然土间存在环形间隙,采用同步注浆法和二次灌浆填充间隙,形成了局部防水层,从而保证了区间隧道的防水。同步注浆是在盾构施工的基础上进行的。二次注浆采用双液浆,但由于隧道施工对地面建筑物和管道的影响较大,为了防止浆体的硬化和收缩,应在灌浆材料中加入一定数量的微膨胀剂,以防止水泥浆体的硬化和收缩。灌浆压力通常为静态土压1.1~1.2倍,施工时可按地层特性调整,但必须达到:不能超过开挖面的切口土压;不得在地表产生明显的凸起(<10毫米),或造成较大的地表沉降(<30毫米);不可由于压力造成的管片变形;不能频繁或大量地从管片之间或在盾构机和管片之间泄漏。注浆时也要注意注浆的数量。③接头的密封为达到接头的防水要求,采用框架式弹性密封条和嵌缝两种防渗措施,主要采用弹性密封止水条。采用三元EPR密封止水条。④锚杆和起重孔(注浆孔)的防水处理A.螺栓孔密封件:使用遇水膨胀橡胶密封件作螺孔密封件,通过密封件和膨胀件的双重作用来增强防水性,并且在使用期满后可以进行替换。B.起重孔(注浆孔)防水:在起重孔与注浆孔联合应用时,为了减小其对隧道渗漏的影响,在起重孔外侧封入50mm厚的普通混凝土,并在需要二次灌浆时,将起吊孔素砼打穿,形成注浆孔。注浆孔处设有水膨胀螺孔,以增强防水性。⑤管片的密封性防水嵌缝防水是连接接头防水的第二道防线。在密封垫使用年限届满后,尽管不能更换密封垫,但可以很容易地将用作内部防水线的嵌缝材料取出并进行再装入。嵌缝区域:在靠近25环处的盾构进出段、联络通道处进行整环嵌填,余下部分嵌入到拱顶45度以内,拱底水泥浇筑90度。拱底道床混凝土环状纵缝为90度,采用高分子粘结剂进行嵌缝;在45度的拱顶上使用了聚氨酯密封胶。嵌缝之前,将缝槽清洗干净,再涂上一层底漆,在埋入时使用特殊的挤压枪压紧,以确保密封性。⑥隧道施工时对七里河东~中央商务区区间更换大功率水泵,将隧道内积水及时排出。1.4.5盾构到达接收盾构接收的主要工作内容有:盾构机的位置和接收孔的地层加固,复核测量,接收段的掘进和纠偏,接收段的安装,洞门密封、管片拉紧。其中洞门处围护结构采用玻璃纤维筋,不需要对进行洞门进场凿除。若在围护结构施工中发现有钢筋侵入洞门范围,必须采用定点的形式进行破除,不大面积破除。在盾构到达之前,必须先停下来,对盾构机的座标和姿态进行准确的测量,以确定其与设计的中线的偏差。继续掘进时及时进行方向修正和姿态调整。最后管片脱出洞门前进行注浆加固,封闭洞门后拆机。(1)拆卸前准备工作隧道贯通后,在接受架的帮助下,将盾构移动到工作井,进行拆除。拆下的次序和装配次序是背对背的,先拆后装。300吨履带式起重机的起重方式。在拆卸前,对整机各部分、各系统管路、电路和组件进行详细的识别。按照拆卸操作指南的顺序进行拆卸。盾构机拆卸流程图5-31盾构机拆卸流程图图5-32盾构机拆除中央商务区站的盾构机接收中央商务区站接收端主要地层为淤泥质粉质黏土夹粉土,隧道埋深在26.34m,地下水圧较大,盾构机接收时存在较大的

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