十号线2#竖井管棚施工方案

北京地铁十号线0标黄庄站2#风道超前大管棚支护施工方案PAGEPAGE8一、编制依据1.1北京地铁四号线黄庄站2#竖井施工图、双层暗挖风道剖面图和支护结构图。1.2北京地铁四号线黄庄站工程地质、水文地质勘探资料。1.3国家及部委相关施工技术规范、规程、标准。1.4我单位现有的技术操作水平、施工管理水平和机械设备配备能力；1.5北京地铁五号线类似管棚工程的成功经验；二、编制原则2.1在充分理解设计图纸的基础上，采用先进、合理、经济、可行的施工方案。2.2施工全过程对环境破坏最小、占用场地最少，并有较周密的环境保护措施。2.3施工工艺与施工规范、设计要求相符，并达到完善。2.4严格贯彻“安全第一”的原则。2.5确保工程质量和工期。三、工程概况3.1工程简介北京地铁十号线0标黄庄车站2#风道横穿中关村大街，采用暗挖的施工方法施工，结构拱顶距路面仅5.02m。为保证暗挖段施工时，路面交通畅通、及暗挖风道施工的安全，在暗挖风道横断面的拱部沿拱顶环向布置管棚超前管棚支护。管棚支护所用钢管采用φ159×8无缝钢管，管与管之间采用满焊连接，并加帮焊提高强度。管内注入水泥砂浆，注浆压力为0.5～0.7Mpa之间。3.2工程地质及水文地质与工程结构的关系1、工程地质与工程结构的关系黄庄站位于杂填土、粘质粉土粉质粘土、粉细砂、圆砾层中，车站基底位于圆砾层表层，车站暗挖段从东向西自高到低，穿越的主要地层为粉土、中粗砂、卵石层及粉土层，拱顶大管棚布置范围处于粉土层中。2、工程水文与工程结构的关系黄庄站基坑底部位于潜水位下1.7m左右，未进入承压水，但钻孔桩已打穿承压水的隔离层。拱顶的大管棚布置范围内属上层滞水地带。图1管棚钻机布置示意图四、施工组织4.1施工准备a、由于管棚位置较高，因此需要预留施工平台，施工平台根据现场条件采用原状土层；b、测量方线：施工前放出管棚的具体轴线位置和标高位置；4.2施工方法根据工程特点采用德国TT40型水平导向钻机成孔（成孔直径为φ180）＋夯管锤夯进钢管的施工方法。4.3工期计划施工准备3天钻进成孔、夯进钢管20天验收及收尾2天合计25天单工序时间安排：TT40水平钻机就位0.3小时导向钻孔1.5小时扩孔2.5小时TT145夯管锤就位0.2小时夯进钢管7.5小时共计12小时4.4人员组织机构配置钻机作业工班夯管作业工班质检工程师林峰主管工程师张旭钻机作业工班夯管作业工班质检工程师林峰主管工程师张旭项目总工王寿强质检员夏恩虎技术员赵树才材料员高守华试验员郭勇军测量员刘继刚图2项目组织机构图4.5主要仪器、机械设备、材料表本工程所需的钢管由项目部物资保障部负责采购，并根据施工计划安排运至工地。4.6施工测量、试验、量测、工程变更洽商及工程验交由项目部工程部负责组织安排，施工计划、验工计价、工程结算由项目部计划部负责，材料及设备由项目部负责调配进场。4.7机械设备计划：见机械、仪器、主材统计表2。4.8主要机械设备要求：结合本工程地处繁华区，满足施工要求应选用低噪音的施工机械。机械、仪器、主材统计表表2项目名称序号名称规格、型号数量单位备注主要机械设备1导向钻机TT401台2导向钻具560钻杆1套3泥浆搅拌机ST750A1台4TT145夯管锤1套5空压机20立方米1台6运输车辆2辆7电焊机BX1-3002台主要材料及主要仪器8管材Φ159钢管1800米9塑料管Φ201428米10方木150×1503立方米11木板5cm5平方米12工字钢I1224米13导向仪器ECLIPSE2套14水准仪1套五、设计参数及主要工程量5.1管棚主要设计参数管棚采用φ159热轧无缝钢管，壁厚δ＝8mm，管长48m，沿风道拱顶环向布设，间距40cm，超出开挖轮廓线25cm，管节分段长度为2~3m（根据现场实际情况确定其管节长度，并使接口错开），独头打入每根管长夯入时则分为两次，钢管内注入水泥砂浆，注浆压力在0.5～0.7mpa之间。5.2钻机设备主要设计参数TT40水平导向钻机技术参数：主机长235cm宽140cm高130cm操作重量860kg操作能力最大主轴扭矩1500NM@100RPM实际回拖力4吨水系统最大流量50L/min容量1100L液压动力系统长1400mm宽750mm高1750mm重量1240kg发动机KHDDEUTE柴油总功率41KW钻杆长度1.25m钻杆直径48mmTT145夯管锤技术参数表：序号项目单位数量1直径mm1452长度mm15453重量kg1374工作压力磅6~75冲击次数次/分3106耗气量立方米/分47夯进管径mm100~4008夯击力吨/次809耗油量升/小时0.75.3主要工程量1)单孔钻进成孔48米，共计40根,总长1920米。2）注浆量为38.6立方米；六、管棚施工工艺施工准备设备安装仪器调试钢管满焊连接导向孔成孔泥浆制作、钻进监测施工准备设备安装仪器调试钢管满焊连接导向孔成孔泥浆制作、钻进监测夯管锤就位验收设备撤场管内注浆填充夯进钢管空压机调试图3水平钻机成孔＋夯管锤夯进施工工艺流程图5.2施工准备5.2.1测量定孔位根据设计放出具体孔位以及轴线。5.2.2端头墙为钢格栅+喷射砼井壁支护结构（厚350mm），在支护施工同时预埋安装φ200钢管。5.2.3在基坑开挖至管棚位置后，搭建脚手架平台作为管棚施工的工作空间，在施工之前，以此保证施工的正常进行。附钻孔作业示意图。图4钻孔作业平台示意图5.2.4管棚钻进顺序因管棚孔位距离较近，因此在成孔和夯进时采用间隔成孔和夯进的顺序，因而避免较大范围内扰动土体，其具体钻进、夯进顺序详见图-5管棚孔位布置图。风道中线上管棚编号为20号，以此为中心分别向两边成孔，第一批为（双数）………22，20，18，16，14………，第二批为（单数）………21，19，17，15………，注浆形式为跳孔间图-5图-5管棚孔位布置图5.3钻孔施工5.3.1TT40水平导向钻机成导向孔施工a、在工作场地整理完成后，按照设计顺序准确安装导向钻机，孔位对正，安装牢固，管路连接准确无误；b、导向仪器严格遵守使用技术规程，细心调试，直到精度测量误差小于10cm为止；c、配置膨润土泥浆，准备钻进施工；泥浆用膨润土标准项目标记P-N悬浮体性能600r/min时粘度计读数屈服值≤（Pa）30min滤失量≤（mL）301.44×塑性粘度15.0湿筛分析＋0.75mm筛余量≤（％）4.0水分≤（％）10d、由于钻孔位置要求严格，在每一根钻杆钻进过程中，都必须严格控制钻进参数；e、地表监测要严格遵守测量技术规范，准确测量各项参数（深度、轨迹方向等），及时与司钻人员联系沟通，确保钻孔施工准确无误，深度、轨迹监测利用导向仪进行深度跟踪，及时与司钻人员联系，调整深度的钻进，地表布设地面沉降点，及时测量地面沉降情况；f、钻孔施工中根据探测仪器曲线严格控制钻孔轴线，若有不利偏向要及时进行纠正，纠偏遵守“勤纠少纠”的原则；g、在钻进过程中，严格控制钻进参数，确保靶位准确无误；h、导向钻孔严格按设计轨迹施工；i、在钻进过程中由于孔位间距很小，为防止对土壤扰动的影响，造成地表沉降，所以采取间隔钻进施工的方法以确保施工安全，更好的控制地表下沉；o、扩孔当钻机钻成导向孔后，改用φ180的扩孔器扩孔。图6TT40型水平导向钻机成孔施工纵断面图5.4夯管施工a、导向孔成孔后，按照设计顺序准确安装夯管锤基座与钢管导轨，孔位对正，安装牢固，管路连接准确无误。b、调试高压空气压力，准备进行夯击。c、监控、测量人员要严格遵守测试技术规范，准确测量各项参数，（如深度、轨迹方向等）及时与司夯员联系沟通，确保夯进施工准确无误。d、夯击施工中严格控制孔位轴线，若有不利偏向要及时进行纠正，纠偏遵守“勤纠少纠”的原则。e、夯进过程严格按导向孔位施工。f、夯进角度控制1）外插角：待导向孔成孔后，铺设导轨时导轨上仰角度；2）经验数据：结合以往管棚施工经验，考虑实际工程地质情况，本工程管棚施工上仰角度控制在5‰～7‰。图7TT145型夯管锤夯进钢管施工纵断面图5.5管内填充注浆和管外弥补注浆2#风道暗挖段下穿中关村大街，为有效的控制沉降，弥补管棚钻进过程中的对土体扰动带来的沉降损失，需对土体进行注浆加固，与管棚共同形成棚架结构。注浆浆液采用1：1的水泥浆+10%XPM外加剂，注浆压力0.5～0.7Mpa。为达到控制注浆的目的，采用封堵式注浆；同时，为增加管棚自身的刚度，更好的起到承载作用，用水泥砂浆填充管棚，注浆压力控制在0.5～0.7Mpa之间。5.6沉降控制1）为保证工程的顺利进行，并根据机械的误差要求，所以采用预设上仰角度来避免沉降；2）因本工程采用的是先成孔后夯进的原则（成大孔夯小管），因此要在钢管上开φ8的小孔，注入水泥+膨胀剂来使钢管与土层之间形成固结成环。七、应急补救措施为保证管棚的施工精度和施工质量，并保证管棚的工期要求。提出以下应急补救措施：1、如发现管位偏差，要及时停止施工检查在定位过程中是否定位错误；2、导向孔钻进过程中发现钻头下沉，要及时退回钻杆（根据偏差情况而定钻杆的退回数量），然后重新纠正后钻进；3、夯进钢管的时候不仅要控制好管与管的连接，而且导轨的稳定是非常重要的；4、发现扩孔困难的情况下，要对泥浆的用量进行考虑，增加用量提高润滑作用。八、施工监测8.1监测目的基坑暗挖段上面为中关村大街，地面交通繁忙，地下管线众多。为保证地面交通的正常运行和安全，地下管线的安全，在施工全过程中进行监控量测，通过监测数据的反馈及时调整支护参数和施工方案，确定后续工序安排；同时经过量测数据的分析处理和必要计算，将其结果反馈的水平钻机和夯管施工过程中，也是验证施工设计合理的最有效方法。8.2监测项目和仪器设备根据超前管棚设计、施工要求和地质情况，结合工程特点、工程实际情况和设计要求，拟定以下施工监测项目：地表沉降测量：本项目旨在测定施工过程的沉降值，施工对地表的影响范围及其随时间的变化规律。用精密水准仪测量。8.3施工监测结果指导施工施工监测是水平钻机施工管棚不可缺少的工作，也是对设计的补充，深化和延续，在管棚施工中，严格的全面的系统的监控测试工作是极其重要的，对监测信息及时进行分析处理后，所采取的技术改进措施是工程成功的重要保证之一。只有对施工过程中地面情况进行监测、了解，才能根据反馈信息来把握施工节奏，调整施工方法，及时修正施工技术参数，控制施工，做到安全稳妥，万无一失，也为后续工程积累宝贵的经验。九、质量、环境保护措施9.1质量保证措施本工程实行全面质量管理，成立以项目经理为组长，各业务部门领导为组员的安全质量领导小组，建立安全质量目标岗位责任制及保证安全，争创优质工程为目标的质量保证体系。同时杜绝重伤以上事故为安全目标。1)严格按照设计图纸、施工规范以及业主、监理要求的质量标准进行质量管理。2）强化施工技术管理及其各方面的规章制度和措施。3）对各道工序和各种工艺操作进行施工技术交底。并作好钻机轨迹记录及施工记录。4）严格把好质量关，搜集各类质保单，作好规定的原材料试验。5）对导向孔轴线，标高等实行专人测量，专人复测，并经业主及监理复测认可。6）内业资料尤其是质量验收资料应与实际施工同步。7）导向孔施作时严格按照仪器使用规范，确保工程的精度。8）对原材料、半成品、成品进货供应进行严格控制和检验。9.2环境保护措施1）车辆不带泥沙出现场。2）严格控制人为噪声，进入施工现场严禁高声喊叫，无故敲打，最大限度减少噪声扰民。3）控制作业时间，如必须施工则采取降音措施，征得当地政府同意，出示安民告示，并与居民协调，求得居民谅解。十、安全及文明施工保证措施10.1安全方针：安全第一，预防为主，防治结合，综合治理。10.2特殊工作要持证上岗，遵守本工种的安全操作规程，进入施工现场必须戴好安全帽。10.3存放一切易燃易爆品的地方必须设置明显的警告牌，工地应配备相应的消防器材。10.4安全用电，进入现场的职工应戴好安全帽及穿好工作服。工地必须设置安全警告牌及张贴安全标语。10.5保养维修各种电气机械设备，必须在停电停机停水后方可进行；中小型机具应做好相关的防雨、防护、接地或接零保护，并要定机定人。10.6人身安全措施a、加强施工安全管理和安全教育，坚持周一安全活动，坚持班前教育，班中检查、班后总结制度。b、施工现场悬挂施工安全标志牌，配置必要的消防灭火器材，进入施工现场必须戴好安全帽。10.7机、电安全措施a、各种机械、电器的操作者必须持证上岗，非操作司机和机电操作者，严禁擅自动用机电设备。b、空压机要经常检查、维修、保养，并做好记录，注意空压机出风口压力。c、加强临时用电管理，临时用电设施派专人看守，并有防护措施。d、送电电缆、电线应绝缘良好，无破损，闸箱要有防雨设备并有接地装置。较大容量的用电设备应加漏电保护器。10.8、文明施工及环保措施以施工总承包单位为主，组成施工总