盾构接收井二衬施工方案.doc

1 目目 录录 一 编制依据及范围一 编制依据及范围 3 1 1 编制依据 3 二 工程概况二 工程概况 3 2 1 起物区间盾构接收井横通道工程概况 3 2 2 物北区间盾构井横通道 4 三 工程水文地质情况三 工程水文地质情况 5 3 1 工程地质情况 5 3 2 水文地质条件 6 3 3 含水层降水施工 7 3 4 地震与地基地震效应评价 8 四 施工准备四 施工准备 8 4 1 场地准备 8 4 2 技术准备 8 4 3 管理人员安排 9 4 4 材料准备 10 4 4 1 材料进场计划安排 10 4 4 2 材料进场检验内容和标准 10 4 5 施工机械配置 11 五 风险因素分析五 风险因素分析 12 5 1 施工风险识别与分析 12 5 2 施工风险控制 12 5 3 施工风险管理组织机构及职责 13 六 工程施工重点 难点分析六 工程施工重点 难点分析 14 七 工程风险分析七 工程风险分析 15 7 1 工程风险源概况 15 7 2 初支施工阶段风险监测情况 16 7 3 工程重难点分析 16 八 工期筹划八 工期筹划 16 九 盾构接收井横通道二衬施工方案九 盾构接收井横通道二衬施工方案 17 2 9 1 施工方案概述 17 9 2 施工段划分 17 9 3 施工步序 20 9 4 仰拱临时中隔墙换撑方法 21 9 5 防水施工 22 9 6 钢筋混凝土结构施工 25 9 7 第一步侧墙结构施工 27 9 8 第二步侧墙结构施工 29 9 9 拱部结构施工 30 9 10 堵头模板安装 31 9 11 模板支架拆除及混凝土的养护 31 9 12 二衬背后回填注浆 32 9 13 盾构钢环及堵头二衬施工方法 32 十 钢筋工程施工工艺十 钢筋工程施工工艺 34 十一 模板工程施工工艺十一 模板工程施工工艺 38 十二 混凝土工程施工工艺十二 混凝土工程施工工艺 38 十三 工程风险应对措施十三 工程风险应对措施 44 十四 施工监控量测十四 施工监控量测 45 十五 质量保证措施十五 质量保证措施 48 十六 施工安全管理措施十六 施工安全管理措施 49 十七 文明施工 环境保护措施十七 文明施工 环境保护措施 51 十八 应急预案十八 应急预案 53 3 盾构接收井横通道二衬施工安全专项施工方案盾构接收井横通道二衬施工安全专项施工方案 一 编制依据一 编制依据及范围及范围 1 1 编制依据 1 北京地铁 6 号线二期工程 起点 物资学院站区间盾构接收井横通道结构施工图 含 防水 物资学院站 北关站区间盾构接收井横通道结构施工图 2 轨道公司相关文件以及设计交底 图纸会审记录 3 地铁工程监控量测技术规程 DB11 490 2007 4 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范 JGJ130 2011 5 轨道交通隧道工程施工质量验收标准 修订版 JQB 050 2008 6 地下铁道工程施工及验收规范 GB50299 1999 2003 年版 7 建筑施工模板安全技术规范 JCJ162 2008 8 钢管脚手架 模板支架安全选用技术规程 DB11 T583 2008 9 北京市市政工程施工安全操作规程 DBJ01 56 2001 10 北京市施工现场管理标准和安全 文明施工的有关规定 1 2 编制范围 本方案适应于 6 号线 11 标起物区间 物北区间盾构接收井横通道二衬施工 二 二 工程概况工程概况 2 1 起物区间盾构接收井横通道工程概况 二期工程起点 物资学院站区间右线设计里程为 K30 650 K32 131 8 区间结构右线长 度 1481 8m 左线设计里程为 K30 650 K32 131 8 区间结构左线长度 1481 8m 采用矿山 法 盾构法施工 区间线路沿朝阳北路敷设 基本呈东西走向 沿线道路交通繁忙 线路两侧基本为低层 建筑 无大型或较高住宅 区间沿线地势平缓 地面高程为 25 49m 27 05m 区间埋深 10m 24m 区间沿线地下管线密集 丛横交错 其中沿线路方向敷设的燃气管及大管径雨水 管 污水管 上水管线对施工有一定程度的影响 盾构接收井及横通道位于物资学院站西端 里程为 K32 105 盾构接收井基坑开挖尺寸 为 17 1m 9 6m 基坑深度为 27 453m 横通道开挖断面尺寸为 15 6 14 632 宽 高 横 通道长 35 285m 通道采用双侧壁导坑法施工 盾构机从横通道内平移吊出 区间盾构接收 井平面图见下图 2 1 横通道所穿越管线密集 丛横交错 其中沿线路方向敷设的燃气管及大管径雨水管 污 4 水管 上水管线对横通道施工有一定程度的影响 图 2 1 起点 物资学院站区间盾构接收井及横通道平面示意图 盾构接收井横通道结构设计参数如表 2 1 所示 表 2 1 盾构接收井及横通道结构设计参数 项目材料及规格结构尺寸备注 拱 墙C40 防水钢筋混凝土 P8厚 0 7m 横通道 底板C40 防水钢筋混凝土 P8厚 0 7m 横通道结构尺寸 长 宽 高 35 285 14 9 13 86m 2 2 物北区间盾构井横通道 物资学院站 北关站区间起讫里程为 K32 377 80 K34 673 514 总长度为 2295 714m 采用盾构法 矿山法施工 在里程 K32 432 05 处结构北侧设盾构接收井 接收井横通道以西 至车站结构长 47 50m 采用矿山法施工 盾构自北关站北侧始发 在物资学院站东侧接收井 吊出 物资学院站 北关站区间西起物资学院站 沿朝阳北路下穿京承铁路后和滨河路及温榆 河平行 距温榆河河堤约 22m 而后下穿通顺路 京哈高速至北关站 盾构接收井及横通道位于物资学院站东端 里程为 K32 432 05 盾构接收井基坑开挖 尺寸为 17 5m 12 3m 基坑深度为 27 571m 横通道开挖断面尺寸为 15 6 14 632 宽 高 通道采用双侧壁导坑法施工 盾构机从横通道内平移吊出 物北区间盾构接收井平面图见 下图 2 2 横通道所穿越管线密集 丛横交错 其中沿线路方向敷设的燃气管及大管径雨水 5 管 污水管 上水管线对横通道施工有一定程度的影响 图 2 2 物资学院站 北关站区间盾构接收井及横通道平面示意图 盾构接收井及横通道结构设计参数如表 2 2 所示 表 2 2 盾构接收井及横通道结构设计参数 项目材料及规格结构尺寸备注 拱 墙C40 防水钢筋混凝土 P10厚 0 7m 横通道 底板C40 防水钢筋混凝土 P10厚 0 7m 横通道结构尺寸 长 宽 高 29 4 14 9 13 86m 三 工程水文地质情况三 工程水文地质情况 3 1 工程地质情况 1 起物区间工程地质情况 本次勘探最大孔深 45m 深度范围内所揭露地层 按成因年代分自上而下依次为 人工 堆积层 Qm1 第四纪新近沉积层 Q42 3al pl 第四纪全新世纪冲洪积层 Q4al pl 第四纪晚更新世冲洪积层 Q3al pl 等四大层 按地层岩性进一步分为 8 个小层 起物区间盾构接收井土层具体分布情况详见下图 3 1 盾构接收井及横通道地质纵剖面图 2 物北区间盾构接收井横通道地质情况 本次勘探最大孔深 49m 深度范围内所揭露地层 按成因年代分自上而下依次为 人工 堆积层 Qm1 第四纪新近沉积层 Q42 3al pl 第四纪全新世纪冲洪积层 Q4al pl 第四纪 6 晚更新世冲洪积层 Q3al pl 等四大层 按地层岩性进一步分为 8 个大层 图 3 1 盾构接收井及横通道地质断面图 起物区间盾构接收井土层具体分布情况详见下图 3 2 盾构接收井及横通道地质纵剖面图 3 2 水文地质条件 详细勘察钻孔最大深度 45m 在勘察深度范围内 根据区域水文地质资料 线路赋存四 层地下水 分别为上层滞水 一 潜水 二 承压水或层间潜水 三 和承压水 四 其中承压水或层间潜水 三 在本工程场地表现为承压水 简称承压水 三 地下水详细 情况如下 上层滞水 一 含水层岩性为粉土 层 粉土 层以及局部填土层 水位标高为 22 02 21 11m 水位埋深 3 4 4 7m 该层水分布不连续 透水性较差 主要接受大气降水等 垂直补给 以蒸发 侧向径流 向下越流补给的方式排泄 潜水 二 含水层岩性为粉细砂 3 层 钻孔揭露含水层厚度 0 4 3 8m 水位标高为 14 24 11 82m 水位埋深为 10 35 13 38m 该含水层属于中等透水层 分布较连续 主要 接受侧向径流及越流补给 以侧向径流方式排泄 承压水 三 含水层岩性为粉细砂 层 中粗砂 1 层 钻孔揭露含水层厚度 4 3 9 2m 水头标高为 12 84 8 79m 水头埋深为 13 1 17 8m 该含水层属于中等 强透 7 水层 连续分布 含水层主要接受侧向径流及越流补给 以侧向径流和人工开采的方式排泄 图 3 2 盾构接收井及横通道地质断面图 承压水 四 含水层岩性为细中砂 层 水头标高为 3 79 0 52m 水头埋深为 21 8 25 4m 该含水层属于强透水层 连续分布 含水层主要接受侧向径流及越流补给 以侧向径流和人工开采的方式排泄 本场地地下水的腐蚀性对拟建地铁的混凝土结构腐蚀性 微 对混凝土结构中的钢筋在 长期浸水和干湿交替环境腐蚀性 均为微腐蚀性 根据起物区间 物北区间盾构接收竖井的工程地质及水文情况 为保证土方开挖施工安 全 目前已按设计完成盾构接收竖井的降水井施工 盾构接收井采用管井降水 确保竖井施 工的无水作业 降水施工方法在降水井施工方案中已详细介绍 3 3 含水层降水施工 盾构接收井横通道施工首先进行降水井施工 将竖井及横通道处地层水位降至竖井底板 1 0m 以下 竖井降水采用 一渗一抽 的布井形式 降水井中心与结构外边线间距离一般 按 3 5m 控制 井间距一般按 6 0m 控制 横通道采用 延长布井 形式实现降水 降水井 采用引渗管井 降水井中心与结构外边线间距离一般按 3 5m 控制 井间距一般按 6 0m 控 制 8 每座盾构接收井横通道周围设 14 22 眼降水井 并与后期车站主体结构施工降水相结合 设置 成井方法采用反循环钻机成孔 采用人工开挖探孔 当确认地下无各种管线后方可施 工 降水井内充填滤料按 2 种粒料 外层滤料为引渗砂井核心粒料 应具有一定的磨圆度 滤料含泥量 包括含石粉 3 砾料砾径 2 4mm 中心部位填充天然级配砾石 砾径 100mm 含泥量 5 要求实际填料量不小于 95 理论计算量 降水井井身结构误差要求 井径误差 20mm 垂直度 1 井深满足降水井结构图中 文字说明部分的要求 盾构井横通道施工的设计以无水施工为前提 若降水效果不理想 将及时通知监理 设 计单位 一起商定采取必要的止水处治措施 施工竖井横通道二衬施工期间必须保证连续抽水 确保在无水条件下施工 3 4 地震与地基地震效应评价 1 根据地勘报告 本段线路所在场区场地类别为 类 2 抗震设计参数 场地位于抗震设防烈度 VIII 度区内 设计地震分组为第一组 地震动峰值加速度为 0 20g 场地卓越周期分别为 0 3777 0 3723s 水平向 0 3738 0 3824s 垂直向 3 液化判别 根据本次勘察成果 拟建场地 20m 深度范围内 地基土质不产生液化 4 不良地质作用和特殊地质现象 拟建工程场地不存在不良地质作用及沙土液化地层 未发现地裂缝现象 场地处于东郊 地面沉降漏斗东侧边缘区 累计稳定沉降量 300 350mm 勘察深度内在拟建工程场地范围未发现湿特殊性岩土分布 工程场地存在季节性冻土 根据场地标准冻结深度为 0 8m 四 施工准备四 施工准备 4 1 场地准备 起物区间盾构接收井位于朝阳北路北侧 车站 1 号施工竖井西侧的施工围挡内 物北盾 构接收井位于朝阳北路北侧 3 号施工竖井东侧的施工围挡内 二衬结构施工前需进行场区 内的渣土 杂物及盾构井周边清理 以便满足材料运输及人员通行的需要 并合理规划模架 用的材料及钢筋等堆码 并不得出现基坑周边超载 4 2 技术准备 9 技术准备的主要工作包括 1 熟悉 审查图纸及有关设计文件 熟悉 审查图纸及有关设计文件 了解 贯彻设计意图 是施工前必须做的一项准备工 作 1 审查图纸及说明是否完整 齐全 清楚 图中的尺寸 标高是否正确 图纸之间 是否矛盾 2 拆除支撑初支结构稳定性的影响分析 3 各种材料 构件 如钢筋 脚手架 模板等供应是否有问题 规格 性能 质量 等能否满足设计要求 2 施工规范学习及专项方案的编审 1 施工前由项目部工程部及质检部组织工区全体技术人员认真学习有关二衬工程施 工的各项规范与规定 2 提前进行施工图纸审核和设计交底 并编制安全专项施工方案 包括详细的计算 书 经专家论证 监理审批后向分部管理人员和作业工班进行书面技术交底 并要求在施 工过程中严格按照方案实施 3 技术及安全交底 在盾构接收井横通道结构施工前需要对施工作业人员进行技术交底和安全交底 由项目 总工对施工过程中的关键工艺 关键工序 安全风险等对作业人员进行详细交底 4 3 管理人员安排 为保证盾构接收井结构施工顺利开展 加强对施工过程的控制 加强对施工队伍的管理 根据工程施工需要 项目经理部配置各级管理人员如表 4 1 盾构接收井施工管理人员 4 2 表所示 表 4 1 盾构接收井管理人员表 序号姓 名职 务职 称备 注 1陈庆章项目经理工程师 2匡亚洲项目总工助理工程师 3田金星安全经理助理工程师 4许扬平生产经理助理工程师 5黄向阳副总工助理工程师 6陈自龙技术员技术员 7秦峰质检部长技术员 10 8董玉阀技术员技术员 9宋瑞全技术员 技术员 10周利华工程部长 技术员 11贾建斌工区负责人技术员 12叶森实验室主任工程师 13刘磊测量主任工程师 14程碧雪测量员工程师 16张文安全部长工程师 17王建春安全员技术员 根据工程内容 工程数量及工期要求 本工程投入施工人员见下表 4 2 表 4 2 盾构接收井结构施工队伍人员配备一览表 序号岗位名称人员数量序号岗位名称人员数量 1队长17钢筋工12 2技术队长18模板工18 3生产队长19混凝土工6 4质检员210电焊工4 5生产调度员111架子工20 6技术员212后勤4 以上共需主要施工人员 72 名 所有施工人员根据施工进展情况按要求进入施工现场 4 4 材料准备 4 4 1 材料进场计划安排 在主体结构施工前 根据既定的工期计划制定出详细的材料计划 使材料进场井然有序 对于一些需要加工的材料如钢筋 模板等应该提前进场 留够足够的加工时间 拟投入本工程的主要材料及进场时间如表 4 3 所示 表 4 3 主要工程材料 构件及进场时间表 序号材 料 名 称单位数量计划进场时间 1钢管 100 t2402012 11 30 2钢拱架套72012 11 30 3模板 3015 M212802012 11 30 4EVA 防水板m221902012 11 30 5钢筋t2632012 11 30 11 6商品混凝土M317002012 11 30 4 4 2 材料进场检验内容和标准 在材料进场前 对厂家提供的钢管 扣件等进行检验 并在业主指定的见证试验室进行 复试 合格后方可进场使用 对架体材料进场检验的内容和技术标准主要有 1 进入现场的构配件应具备以下证明资料 1 主要构配件应有产品标识及产品质量合格证 2 供应商应配套提供钢管 零件 铸件 冲压件等材质 产品性能检验报告 2 构配件进场应重点检查 主要构配件 立杆 横杆 上碗扣 下碗扣 横杆接头 的制作质量及形位公差要求 应符合 建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范 附录 A 的规定 3 进场复试 主要构配件应按 建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范 3 3 3 4 条相关规定进 行复试 复试合格后方可用于本工程 不合格材料及构配件按退货处理 4 5 施工机械配置 盾构接收井横通结构施工机械设备一览表 4 4 表 4 4 盾构接收井横通道施工机械设备一览表 序号名称规格型号单位数量备注 1汽车吊QY25台2租赁 2桥式提升架10t套1自有 3电焊机BX1 500台4自有 4剥肋滚压直螺纹机神州圆通台4自有 5钢筋弯曲机GW40B台1自有 6钢筋切断机GQ40台1自有 7钢筋调直机台1自有 8木工机械套2自有 9全站仪TCRA1101台1自有 10水准仪DS3台2自有 11台钻VV508S台2 12手提电刨把4 13活动扳手最大开口 65mm把20 12 14砂轮切割机J2G 400把10 15直尺3 5m把10 五 风险因素分析五 风险因素分析 5 1 施工风险识别与分析 根据盾构接收井横通道暗挖结构施工的内容和具体情况 风险源存在于安全 工期 质 量 成本四个方面 安全风险是最大的风险源 四大风险源有着密切的关系 相互影响 1 横通道暗挖结构施工中 自身安全风险及环境安全风险统计如下 1 自身风险 横通道暗挖结构模架分节安装 拆除时 整个体系的安全性 牢固性 可靠性 2 环境风险 1 结构初期支护 临时中隔壁及仰拱 拆除后 结构受力发生变化 存在结构变形的 安全风险 2 结构内初期支护临时中隔壁及仰拱 拆除过程中 存在局部初支割除 外运的人员 安全风险 3 暗挖结构模架分段分节安装 拆除时 因施工空间狭小 可能存在杆件滑落等风险 5 2 施工风险控制 针对施工中可能出现的施工安全风险 制定相关的控制措施 见表 5 1 表 5 1 施工中可能出现的施工安全风险统计表 序 号 风险项目 风险出现 的可能性 风险出现的后果保证措施 1 模板支撑体系 不牢固 有 浇筑混凝土过程中 模 板支撑体系坍塌 造成 人员伤亡 1 模板支撑体系必须经过计算 论证通 过后方可浇筑混凝土 2 现场技术员对脚手架每个扣件及模板 连接件均要进行检查 2 模板 脚手架 及拱架等吊装 过程中脱落 可能 模板 脚手架及三角架 掉落造成人员伤亡 机 具损坏 1 吊装前现场安全员对吊钩 钢丝绳等 进行仔细检查 确保安全 2 吊装过程除专业信号工外其他人员不 得对吊车司机进行指挥 3 吊装过程中影响范围半径内不得站人 3 模板及脚手架 拆除过程中扣 件 模板及方 木掉落 可能 扣件 模板及方木掉落 造成人员伤亡 机具损 坏 1 拆除时必须分节 分段拆除 2 拆除过程必须由专人指挥 现场安全 员旁站 3 拆除过程中影响范围半径内不得站人 13 序 号 风险项目 风险出现 的可能性 风险出现的后果保证措施 4 钢支撑及钢围 檩拆除过程中 脱落 可能 钢支撑及钢围檩掉落造 成人员伤亡 机具损坏 1 拆除时必须分节 分段拆除 2 拆除过程必须由专人指挥 现场安全 员旁站 3 拆除过程中影响范围半径内不得站人 5施工用电可能人员伤亡 机具损坏加强临电管理 6机械伤害可能人员伤亡 加强机械管理 7高空坠物可能人员伤亡 加强防护管理 5 3 施工风险管理组织机构及职责 5 3 1 施工风险管理组织机构 成立专门的施工风险管理组织机构 负责施工风险的分析 预测 管理和规避 组织机 构见图 5 1 专家顾问组项目经理 项目安全副经理项目总工程师项目生产副经理项目前期副经理 风险监测组风险分析组风险规避组风险管理组 物资设备部 安全部 质检部 质检部 工程技术部 质检部 安全部 专业监测队 专家顾问组 各作业队队长 技术人员 专职安全员 施工监测和安全巡视 安全检查工程师施工监测和安全巡视 各工班 组 长 兼职安全员施工监测和安 全巡视 14 图 5 1 施工风险管理组织机构图 5 3 2 施工风险管理职责 1 项目经理职责 全面负责本工程项目的施工风险管理工作 负责及时采取有效措施规避和预防各种施工 风险 主持召开施工风险分析会并作出相应处理方案 尽可能的降低施工风险 2 专家顾问组职责 全面参与本合同段的风险管理工作 负责提出施工风险管理的总体组织 管理方案 分 析控制的重点 参与具体的风险分析及规避策划 解决风险管理中的具体难题 3 项目副经理职责 负责对风险管理组的管理 协调配合其它风险组的工作 组织各项风险预防措施 规避 风险预案的实施 深入施工现场了解可能出现的施工风险问题 及时预防和消除 4 项目总工程师职责 负责对风险监测组 风险分析组 风险规避组的管理 配合项目经理与副经理做好风险 管理工作 负责组织制定预防施工风险措施和规避风险预案 提交风险分析会讨论实施 5 风险监测组职责 负责进行地质预测预报和监控量测工作 负责采集地质预测预报和监控量测数据 对数 据进行处理和分析 并及时将结果报风险分析组 6 风险分析组职责 负责收集各种施工风险的资料 包括施工进度 地质预测预报和监控量测结果 结合工 程施工情况对其进行分析 提出风险预警报告 7 风险规避组职责 依据风险分析结果 及时制定相应的施工风险预防措施和规避风险的预案 规避各种施 工风险 8 风险管理组职责 负责各项风险措施 规避风险预案以及发生施工风险后的紧急救援工作的实施 六 工程施工重点 难点分析六 工程施工重点 难点分析 结合本工程模板支架的施工内容 施工环境等特点 本盾构接收井及横通道施工的主要 重 难点有 15 横通道二衬截面高度为 13 862m 含二衬拱顶和仰拱厚度 横通道二衬厚度为 700mm 由于横通道二衬断面大 需要分步衬砌 最后再破除中隔壁支撑 横通道二衬分成 四步 每一步都需要破除初支临时支撑 每一步完成之后都需要及时架设另外临时支撑 防 止横通道上面的管线出现较大沉降 重 难点控制措施 1 严格控制模板安装质量 确保结构净空 平整度 垂直度的要求 2 控制好支架的整体受力体系 确保支撑体系的稳定 3 加强竖井变形及周围建筑沉降倾斜监测 4 加强施工过程中横通道上方管线 地表沉降监测及横通道内收敛变形监测 5 加强高空吊装作业的管理 确保上下信号联络畅通 安全规范作业 6 加强拆撑 拆除初支过程中结构的受力变形监测 7 加强模架搭设过程中的检查和验收工作 确保每步工序的有效衔接 七 七 工程风险分析工程风险分析 7 1 工程风险源概况 根据起物区间 物北区间盾构接收井横通道风险源保护设计 暗挖横通道存在 1 处自身 风险源及 7 处环境风险源 包括横通道上方燃气 雨水 污水等市政管线 详细情况如下表 7 1 所示 表 7 1 盾构接收井横通道风险源统计表 序号类别风险源名称风险描述级别 1 自身 风险 盾构接收井 横通道 横通道开挖断面尺寸为 15 6 14 632m 宽 高 通道采用双侧 壁导坑法施工 分 9 部分进行开挖 暗挖横通道拱部为细砂层 中部导洞为砂层 一级 2 400 中压 燃气管 施工通道垂直下穿 400 中压燃气管 施工通道顶部距离管内底 为 8 332m 一级 3 700 高压 燃气 施工通道垂直下穿 700 高压燃气管 施工通道顶部距离管内底 为 8 321m 一级 4 1200 雨水 管 施工通道垂直下穿 1200 上水管 施工通道顶部距离管内底为 7 791m 一级 5 1600 1350 雨水方沟 施工通道垂直下穿 1600 1350 雨水方沟 施工通道顶部距离管内 底为 7 581m 一级 6 1600 1400 雨水方沟 施工通道垂直下穿 1600 1400 雨水方沟 施工通道顶部距离管内 底为 7 571m 一级 7 环境 风险 1500 2100 高压电力方 沟 施工通道垂直下穿 1500 2100 高压电力方沟 施工通道顶部距离 管内底为 6 491m 一级 16 序号类别风险源名称风险描述级别 8 500 污水 管 施工通道垂直下穿 500 污水管 施工通道顶部距离管内底为 6 567m 一级 本工程横通道初支均采用双侧壁导坑法施工 结构断面跨度大 所处地段地下水丰富 隧道上方存在多处大型市政管线 盾构井横通道施工自身为一级风险工程 因此 在拆除临 时中隔墙进行二衬施工时须谨慎考虑 周密计划 制定切实可行的施工方案 确保隧道自身 和周边环境安全 7 2 初支施工阶段风险监测情况 1 地表沉降监测状况 起物区间盾构接收井横通道设置地表沉降监测点 14 个 初支完成之后 出现黄色预警 测点 6 个 地表沉降变形最大点位于为横通道上方 沉降最大值为 137 28mm 测点 DB 37 10 2012 年 11 月 15 日数据 2 管线沉降监测点状况 起物区间盾构井横通道管线沉降监测点共 26 个 初支完成之后 出现黄色预警 22 个 横通道上方管线包括燃气 雨水 污水 上水等多种市政管线 根据前期管线核查成果 燃 气管线均为钢管 中压燃气工作压力 0 4Mpa 高压燃气工作压力 1 0Mpa 1200 雨水管线 及 1350mm 800mm 雨水方沟均为混凝土材质 雨水管线走向自西向东 前期隧道开挖期间 管线沉降较大 截至到 2012 年 11 月 15 日 燃气管线最大沉降值 97 52mm 雨水管线最大 沉降累计 118 93mm 目前沉降变形速率得到控制 日变形速率在 0 1mm 左右 但是由于燃 气 上水等管线均为有压管线 沉降变形控制要求较高 而沉降基础值较大 给后期二衬施 工带来较大的难度 因此要求二衬施工临时中隔墙时 要采取更为稳妥的方案进行施工 以 确保市政管线安全 7 3 工程重难点分析 根据初支完成后的风险源现状 我标段起物区间盾构接收井横通道二次衬砌施工断面跨 度大 二衬施工破除临时中隔墙时需要制定严密的施工技术方案 谨慎施工 确保结构安全 隧道上方市政管线较多 初支施工期间 市政管线已经存在一定程度的变形 因二衬施 工需要破除临时中隔墙 势必再一次造成管线的沉降和变形 因此中隔墙拆除必须作为本工 程的一个关键施工部位来控制 二次衬砌施工时 严格分段拆除中隔墙 控制地面和管线沉 降变形 为下步工作重点 17 综上所述 起物 物北区间盾构井横通道二次衬砌施工的重难点为 制定严密的中隔墙 破除方案和二衬施工步序 控制隧道上方市政管线的沉降变形 加强施工变形监测 确保隧 道自身和各市政管线风险源安全为本工程的控制重点和难点 八 工期筹划八 工期筹划 起物横通道二衬施工计划时间 2012 年 11 月 15 日至 2013 年 1 月 13 日 物北横通道二衬施工计划时间 2012 年 12 月 10 日至 2013 年 1 月 23 日 起物区间盾构井横通道二衬施工计划作业时间 60 工作日 物北区间盾构接收井横通 道二衬施工计划作业时间为 45 天 九 盾构接收井横通道二衬施工方案九 盾构接收井横通道二衬施工方案 9 1 施工方案概述 起物区间盾构接收井横通道全长 35 6m 物北区间盾构接收井横通道长度 29 75m 衬砌 高度 13 862m 衬砌宽度 14 9m 结构混凝土厚 700mm 环向分四步进行结构衬砌 纵向共 跳段作业进行二衬施工 模板采用定型 3015 小钢模 局部竹胶板 支架采用钢管支架 方木 及型钢拱形架 施工时西侧墙预留左右线盾构接收洞门环梁 东侧墙预留左右线暗挖洞门环梁 洞门环 梁随横通道二衬一起浇筑 9 2 施工段划分 1 起物区间盾构井横通道 1 结构底板施工分段 根据起物区间盾构井横通道的长度 结合底板换撑施工工艺 底板浇筑分段的每段长度 在 10m 以内 起物区间盾构井横通道底板共分为 5 组浇筑完成 根据盾构钢环和暗挖洞门 的位置 底板施工流水分段图如下 图 9 1 第 五 段 第一段第二段第三段第四段 变 形 缝 18 图 9 1 起物盾构井横通道底板分段图 单位 mm 按照图示 从第一段至第五段进行浇筑 结构变形缝按照设计要求设置变形缝衬垫板 底板浇筑完成立即进行仰拱回填浇筑施工 2 结构拱墙施工分段 结构拱墙施工涉及到临时中隔墙及临时中层板结构的破除 每次拆撑长度不宜过长 每 浇筑段设置为 6m 每次支撑破除的长度不大于 9m 进行跳段施工 过程按照跳 2 段施做一 段进行施工 起物区间盾构井横通道拱墙流水段划分如下图 9 2 所示 图 9 2 起物区间盾构井横通道拱墙施工分段图 单位 mm 起物区间盾构井横通道拱墙施工按照第一段至第七段的施工顺序进行 在第一段浇筑成 环之后可施工第三段 在第二段施工成环之后 可施工第四段 共投入 2 套施工模架进行施 工 每浇筑段封闭成环后 进行相邻段的二衬施工 2 物北区间盾构井横通道 1 结构底板施工分段 物北区间盾构井横通道长度相对较短 底板按照换撑施工工艺分为 4 段浇筑完成 底板 施工段划分如下图 9 3 所示 底板浇筑完成 第一段第二段 第四段 第六段 第三段 第 五 段 第 七 段 第 四 段 第一段第三段 19 图 9 3 物北区间盾构井横通道底板分段图 单位 mm 2 结构拱墙施工分段 物北区间盾构井横通道二衬结构拱墙施工每浇筑段设置为 6m 每次支撑破除的长度不 大于 9m 进行进行施工 流水段划分如下图 9 4 所示 图 9 4 物北区间盾构井横通道拱墙施工流水划分图 单位 mm 横通道二衬施工根据施工步序安排 横通道二衬环向分四步衬砌 考虑横通道侧墙预留 盾构接收洞门环梁 侧墙预留区间隧道洞门的情况 并结合设计要求进行分部 施工浇筑分 部如下图 9 5 所示 第一步浇筑 第二步浇筑 第三步浇筑 第四步浇筑 第二段 第三段 第四段 第一段 第二段 第 六 段 第 五 段 20 图 9 5 盾构井横通道二衬施工分部示意图 9 3 施工步序 根据盾构井横通道结构大小和具有临时中隔墙 中隔板的结构特点 纵向分段最大为 6 0m 并根据监控量测数据分析 适时调整分段长度 以确保隧道上方市政管线安全 二衬 施工采用跳段施工的方法 见缝插针的安排各道施工工序 二次衬砌混凝土自下而上分两部 浇注 施工顺序为 仰拱砼浇注 拱墙砼浇注 每浇注段施工工艺流程如下图 9 6 所示 断面测量 初期支护基面处理 铺设仰拱防水板 土工布 仰拱钢筋绑扎及底板浇筑 70 厚细石混凝土保护层施工 搭设临时支撑 破除中层板 防水及钢筋绑扎 侧墙钢筋及模架 第二部侧墙浇筑 破除临时中层板 防水及钢筋绑扎 模架及第三部侧墙浇筑 拱部支撑破除及防水 养护 养护 拱部结构施工 下一循环施工 21 图 9 6 二衬施工工艺流程图 9 4 仰拱临时中隔墙换撑方法 由于盾构井横通道需通过盾构机 仰拱回填高度有控制要求 根据盾构机的型号 仰拱 回填浇筑高度在轨顶标高以下 1 84m 中隔墙采用隔一破一的方式进行换撑 仰拱回填浇筑 高度应将中隔墙破除的工字钢端头浇注至底板内 底板浇注完成后再次形成中隔墙支撑 因 此 破除中隔墙混凝土时 需要控制好破除范围 确保支撑体系转换的质量 中隔墙破除采用隔一拆一的方式 工字钢割除时做好标记 保证拱顶 侧墙和底板保留 的钢支撑贯通 割除的工字钢为底板往上 1m 高度 破除方式如下图 9 7 所示 图 9 7 临时中隔墙破除示意图 未割除的工字钢在结构混凝土范围内焊接止水法兰 工字钢凿出暴露后 用打磨机清理 干净 用冷自粘防水卷材包裹至止水法兰位置 再在止水法兰下方采用非固化防水材料密封 止水法兰上方采用遇水膨胀止水胶密封一圈 详细做法如下图 9 8 所示 1000 1200 500500500500500500 临时中隔墙 初支结构底板 临时结构破除线 割除工字钢 留置工字钢 22 防水法兰做法 止水钢板大样 图 9 8 中隔墙防水做法 单位 mm 二衬施工临时中隔墙破除是控制地面沉降 确保施工安全的关键工序 要做到中隔墙破 除施工安全合理 需注意以下几点 1 严格控制分段破除的长度 并随时根据监控量测数据进行调整 做到信息化施工 2 根据仰拱浇注层的高度控制好中隔墙混凝土的破除高度 使中隔墙支撑托换更加安 全 有效 即完成仰拱浇注施工之后破除部分能全部被新浇注混凝土包裹 以改善受力条件 如果回填层浇注完成之后有工字钢外露 可以再进行喷射混凝土填充 3 工字钢托换过程工序应该紧凑 缩短中隔墙支撑悬空时间 换撑间距为隔一换一 4 在钢筋安装过程中 遇到钢筋与工字钢位置冲突时 钢筋在工字钢侧边绕过或做加 强处理 5 拆撑过程中 一旦沉降变化过大 出现预警 可在新破除的临时支撑下方增加可调 节游托预顶 控制沉降 并安排专人到现场巡视 发现有换撑支撑变形 立即通知项目部总 工 研究处理措施 9 5 防水施工 隧道防水遵循 以防为主 刚柔结合 多道防线 因地制宜 综合治理 的原则 确定 钢筋混凝土结构自防水体系 采取有效技术措施保证防水混凝土达到规范规定的密实性 抗 渗性 抗裂性 防腐性及耐久性 加强变形缝 施工缝 各型接头 各种断面接头等细部防 水措施 在初支基面处理达到防水要求之后 开始 EVA 防水层施工 本工程采用 400g m2 土工布作为缓冲层 1 5mm 厚 EVA 防水板全包的防水方式 1 钢筋混凝土自防水 本工程采用的混凝土均为抗渗混凝土 抗渗等级为 P8 同时在钢筋混凝土施工过程中 应采取以下措施 1 施工过程中 严格控制混凝土保护层 横通道二衬外侧保护层厚度 45mm 内侧保护 层厚度 40mm 2 防水砼在满足抗渗要求的同时 还应满足抗压 抗裂 抗冻和抗腐蚀性的耐久性要 求 23 3 控制混凝土施工过程的环境温度 确保混凝土浇注的厚度满足设计要求 2 施工缝防水 施工缝防水采用水泥基结晶材料 双道缓膨胀型聚氨酯遇水膨胀止水胶的防水体系 水 泥基结晶材料涂刷在施工缝混凝土表面 用量为 1 5kg m2 采用双层涂刷 两层之间的时间 间隔根据施工作业是的环境温度 湿度和选择的材料的养护要求确定 一半终凝时间为 24 小时 止水胶为遇水膨胀止水胶 采用专用注胶枪挤出后粘结在施工缝表面 固化成型后的 截面尺寸应为 8 10 18 20 mm 施工缝防水处理方法如下图 9 9 所示 图 9 9 施工缝防水做法 其中止水胶施工要求如下 1 对施工缝松散混凝土进行清除 剔凿出新鲜混凝土面 施工缝混凝土表面必须坚实 相对平整 不得有蜂窝 起砂等部位 2 遇水膨胀止水胶挤出应连续 均匀 饱满 无气泡和孔洞 3 止水胶任意一侧混凝土厚度不得小于 50mm 4 止水胶成型后 固化期内应采取临时保护措施 止水胶固化前不得浇注混凝土 止 水胶与施工缝应密贴 中间不得有空鼓 脱落等现象 5 止水胶接头部位采用对接法连接 对接应密实 不得出现脱开部位 6 止水胶附近进行电焊作业时 应对止水胶进行保护 一旦出现破损部位或者是提前 膨胀的部位 应予以割除 并在割除部位重新粘贴止水胶 3 变形缝防水 W 结构厚度 100 100 水泥基渗透结晶材料 施工缝 止水胶 纵 环向施工缝防水 1 5kg m2 50 止水条 纵向施工缝 环向施工缝 止水条 纵 环向施工缝止水条搭接做法 24 变形缝采用外贴止水带 中埋式钢边橡胶止水带 背水面嵌缝的施工做法 在防水混凝土 中设置中埋式钢边橡胶止水带的防水体系 外贴止水带及防水板施工方法参见防水施工方案 本方案只介绍防水混凝土中钢边止水带的做法及变形缝凹槽及嵌缝的做法 防水细部图结构 如下图 9 10 所示 1 钢边止水带技术要求 变形缝用钢边止水带为中孔式 宽度为 35cm 钢板为镀锌钢板 厚度 1mm a 止水带用铁丝固定在结构钢筋上 固定间距为 40cm 要求固定牢固可靠 避免浇注 和振捣混凝土时固定点脱落导致止水带倒伏 扭曲影响滞水效果 水平设置的止水带均采用 盆式安装 盆式开孔向上 保证浇捣混凝土时止水带下部的气泡顺利排出 图 9 10 变形缝防水构造 b 止水带接头除对接外 其它接头部位均采用工厂接头 包括 T 型接头 十字接头等 不得在现场进行接头处理 止水带的现场接头不得设置在距结构转角两侧各 50cm 范围内 现场接头应尽可能少 现场接头应采用热硫化对接 c 止水带任意一侧混凝土的厚度均不得小于 15cm 止水带的纵向中心线应接缝对齐 外贴式止水带 外贴式止水带 聚硫密封胶 300 接水盒 钢边止水带 W W 2 W 2 W 175 150 175低发泡聚乙烯板 注浆管 边墙及拱部变形缝防水构造仰拱变形缝防水构造 W 2 W 2 15 15 20 150 15 注浆导管 注浆导管 聚硫密封胶 低发泡聚乙烯板 钢边止水带 注浆管 变形缝衬垫板 1 0mm 厚不锈钢板接水盒 隔离膜 聚硫密封胶 150 25 50 螺钉 间距 300 变形缝预留凹槽构造 20 25 两者距离误差不得大于 1cm 止水带与接缝表面应垂直 误差不得大于 15 度 d 浇注和振捣止水带部位混凝土时 应注意边浇注和振捣边用手将止水带扶正 避免止 水带出现扭曲和倒伏 e 止水带位置的模板应安装定位准确 牢固 避免跑模 涨模等影响止水带定位的准确 性 f 止水带部位的混凝土必须振捣充分 保证止水带与混凝土咬合密实 这是止水带发挥 止水作用的关键 应确实做好 振捣时严禁振捣棒触及止水带 2 密封胶技术要求 变形缝背水面采用双组分聚硫密封胶进行嵌缝处理 a 嵌缝前 按设计要求的嵌缝深度除掉变形缝内一定深度的衬垫板 并将缝内表面混凝 土面用钢丝刷或高压空气清理干净 确保缝内混凝土表面干净 干燥 坚实 无油污 灰尘 起皮砂粒等杂物 变形缝衬垫板表面无堆积杂物 b 缝内变形缝衬垫板表面应设置隔离膜 隔离膜可采用 0 2 0 3mm 厚的 PE 薄膜 隔离 膜应定位准确 避免覆盖接缝两侧混凝土基面 c 注胶过程应连续 饱满 均匀 密实 与接缝两侧混凝土面密实粘贴 任何部位不得 出现空鼓 气泡 与两侧基层脱离现象 d 密封胶表面应平整 不得突出接缝混凝土表面 嵌缝完毕后 密封胶未固化前 应做 好保护工作 3 注浆管施工要求 a 安装注浆管的施工缝表面应坚实 平整 不得有浮渣 油污 疏松 空洞 碎石团等 否则应予以清除 b 注浆导管与注浆管连接应牢固 密实 注浆导管末端应临时封堵严实 c 注浆管应设置在结构中心位置 任意一侧的混凝土厚度不得小于 100mm d 安装注浆管的基层应平整 可不凿毛 必要时用防水砂浆局部找平 以确保注浆管任 何部位与施工缝表面密贴 并确保注浆管不得有悬空部分 注浆管固定间距 200 300mm 固定应牢固 可靠 e 注浆管采用搭接法连接 搭接宽度为 20mm 30mm 即为有效出浆段长度 搭接部位 必须与基面固定牢固 f 注浆管转弯半径不得小于 150mm 转弯部位应平顺 不得出现折角 g 注浆管导管埋入混凝土的部分应有两处与结构钢筋绑扎牢固 避免浇注混凝土时出现 26 移位 注浆导管引出混凝土外部的长度不得小于 150mm 注浆导管引出端应设置在方便的 易于接近的部位 注浆导管任何部位不得出现挤扁或直弯 以免影响浆液的流动 导管开孔 端临时封堵 以免异物进入 h 注浆管破损部位应割除 并在割除部位重新设置已经安装好注浆导管的注浆管 并与 两端原有注浆管进行过渡搭接 i 在注浆管附近绑扎或焊接钢筋时 应采取临时遮挡措施对注浆管进行保护 9 6 钢筋混凝土结构施工 在底板防水板施工完成之后 及时施工 70mm 厚细石混凝土保护层 混凝土保护层达到 强度 施工人员在其上部行走没有破环痕迹即可 一般为 24 小时 之后施工仰拱钢筋混凝 土结构 仰拱钢筋混凝土结构施工顺序为 测量放线底 板钢筋绑扎 吊模安装 模板支架 加固 混凝土浇注 混凝土养护及模板拆除 具体施工方法如下 1 测量放线 暗挖隧道二衬施工由于在地下作业 受双侧壁导坑中间临时中隔墙影响 视线不能通视 往往造成两侧施工缝不同步 成型混凝土变形缝扭曲等质量问题 所以在施工防水之前 需 要在双侧壁两侧洞室内放出同步里程和水平标高 一般在侧墙每 5m 标出一个轨面表高点及 同步里程点 以确保结构施工质量 2 底板钢筋绑扎 按设计施工图和规范要求编制钢筋下料表 经项目总工程师审核 按复核料单制作 钢 筋加工的形状 尺寸符合设计要求 钢筋表面做到洁净 无损伤 油渍 漆污和铁锈等 若 有在使用前清除干净 带有粒状和片状锈的钢筋不得使用 1 准备工作 核对半成品钢筋规格 尺寸和数量等是否与料单相符 准备好绑扎用的 20 22 号镀锌 铁丝 工具等 并按各部位保护层的厚度准备好水泥砂浆垫块 保护垫块采用的同强度水泥 砂浆垫块 禁止采用塑料垫块 施工前 根据相关的图纸 熟悉并核对各项数据 2 钢筋帮扎 a 底板钢筋保护层及定位控制 受力钢筋为双层布置时 底层钢筋保护层采用砂浆垫块 控制 双层钢筋之间采用马凳控制保护层及定位 b 受力钢筋的接头方式 受力钢筋的接头方式应符合设计要求 本工程环向受力钢筋采 用机械连接 纵向钢筋由于型号相对较小 22 及以下钢筋均采用绑扎搭接的方式连接 c 下铁绑扎之前 根据隧道断面的大小 确定马凳贴铁的位置 考虑到模板倒运及施工 27 人员走动等因素 底板马凳铁间距不应该大于 2 0m 上口水平施工缝的位置设置一道 确 保具有足够的承载能力 d 钢筋绑扎顺序按照 马凳铁 下层环向主筋 下层分布筋 上层分布筋 上层环向主 筋 勾筋 3 受力钢筋接头位置要求 a 受力钢筋的接头宜设置在受力较小处 b 当受力钢筋采用焊接或机械连接时 设置在同一构件内的接头宜相互错开 钢筋接头 面积的百分率应符合设计要求 当设计无具体要求时 在受拉区不宜大于 50 当受力钢筋 采用帮扎接头时 同一构件中相邻各受力筋之间的帮扎接头位置应相互错开 接头钢筋的横 向净距不应小于钢筋直径且不应小于 25mm 接头连接区段的长度为 1 3L L 为搭接长度 凡搭接接头的中点位于该连接区段长度内的搭接接头均属于同一连接区段 同一连接区段内 受拉钢筋搭接接头面积百分率不宜大于 25 3 仰拱混凝土浇注施工 仰拱混凝土的施作采用分段对称 由远及近的方式进行浇注 由于隧道仰拱为弧形结构 为控制好混凝土的结构形式 在隧道仰拱用短钢筋控制保护层厚度 为保证仰拱砼的密实度 砼坍落度宜为 180 200mm 底板混凝土结构浇注完成之后 根据现场情况 可适时开始仰 拱回填层施工 9 7 第一步侧墙结构施工 1 临时中层板拆除 全部底板混凝土结构浇注完成之后 开始破除临时中层板 按照既定的拱墙二衬施工顺 序 破除临时中层板临时结构 临时中层板破除时 每 2m 留置 1 根工字钢支撑不割除 以 稳定初支结构 之后施工防水开始钢筋绑扎 留置的工字钢防水处理方式与底板工字钢支撑 处理方式相同 支撑破除方式如下图 9 11 所示 15001500 28 图 9 11 第一步侧墙浇筑中层板破除及支撑示意图 单位 mm 在中层板破除之前 先将中板下支撑安装稳妥 下部支撑采用 100 钢管支撑 沿隧道 横向每侧设置一道竖向支撑 如模板支撑体系图所示 靠近中板破除边缘 30cm 设置一道 间隔 1500mm 再设置一道 由于施工需要 须在中间留置施工通道 为防止破除后的中板下 沉 竖向支撑上部垫上 150 100mm 方木 并采用可调节游托顶紧 下部采用平板托置于已 浇注的混凝土表面 竖向支撑纵向间距均为 750mm 同钢拱架间距一致 2 基面及防水施工 第一步侧墙浇筑范围内的防水施工采用 EVA 防水板 留置工字钢支撑防水处理方式与 底板工字钢防水处理方法相同 3 侧墙钢筋工程 侧墙钢筋采用直螺纹连接 在遇到工字钢时 采用绕过或加强的方式处理 4 模架工程 钢筋安装完成前 模架需要提前在厂家加工完成运至现场 质检人员对尺寸和弧度进行 复核 检查合格后吊运至作业面 拱墙模板支架采用钢模架定型 模架由 150 150H 型钢加 工制