某地铁区间隧道暗挖施工方案(通过专家评审)

昆明轨道交通昆明轨道交通 暗挖区间隧道 暗挖区间隧道 施工方案施工方案 编制 编制 复核 复核 审核 审核 批准 批准 项目部 项目部 年年 月月 日日 0 目目 录录 1 1 编制原则编制原则 1 1 2 2 主要内容主要内容 1 1 2 1 工程概况 1 2 2 地质构造特点及水文地质特征 3 2 3 施工平面布置 5 2 4 施工部署及管理体系 5 3 3 施工方案及技术措施施工方案及技术措施 1515 3 1 出口端出土通道 15 3 2 斜井 39 3 3 隧道正洞开挖及初期支护 56 3 4 隧道底地基加固 69 3 5 隧道正洞衬砌 75 3 6 隧道供风 水 电 通风及防排水 86 4 4 主要风险源及风险控制措施主要风险源及风险控制措施 8989 4 2 监控量测 90 4 3 施工安全 90 5 5 施工重难点及处理对策施工重难点及处理对策 9191 5 1 施工重难点 91 5 2 处理对策 91 6 6 隧道监控量测隧道监控量测 100100 6 1 洞内 外监控量测 100 6 2 超前地质预报 107 7 7 质量目标质量目标 107107 7 2 质量保证体系 112 7 4 组织保证 113 7 5 技术保证 114 7 6 施工过程控制 116 7 7 标准化管理 120 1 7 8 质量三级保证 121 7 9 制定质量管理制度 121 8 8 应急预案应急预案 122122 8 1 危险源的辨识和风险评价 122 8 2 建立应急救援组织机构 122 8 3 预防隧道施工事故的应急预案 122 8 4 成立应急救援组织机构 122 9 9 安全 文明施工 环保节能降耗措施安全 文明施工 环保节能降耗措施 133133 9 1 确保安全生产的措施 133 9 2 雨季 夏季施工安排措施 141 9 3 文明施工与环境保护措施 142 10 10 附件附件 145145 附件 1 施工进度计划横道图 附件 2 危险源辨识与风险评价清单 附件 3 进出口平面布置图 0 暗挖区间隧道施工方案 暗挖区间隧道施工方案 1 编制原则编制原则 1 施工图 有关技术要求 文件组成及内容 岩土工程勘察报告 详勘 察 2 危险性较大的分部分项工程安全管理办法 建质 2009 87 号 3 第一版 4 国家 云南省现行技术标准 规程和规范 相关法规 政策 特别是 安全生产 文明施工 环保方面的法律法规和政策 5 进场后对周边环境调查获得的资讯和对工程特点深入分析的结论 6 我公司以往类似轨道交通工程的施工经验 2 2 主要内容主要内容 2 1 工程概况工程概况 根据图纸自己填写 2 2 地质构造特点及水文地质特征地质构造特点及水文地质特征 2 2 1 地形地貌地形地貌 本段线路属风化剥蚀残丘间夹沟谷地貌 地形略有起伏 海拔高程在 1925 1970 之间 区间隧道起点段位于丘陵间沟谷 地势较平缓 自然坡度 2 8 中段穿过残丘地段 地形起伏较大 自然横坡 15 35 后为砖厂 取土场地 地表改造成阶梯状台阶 2 2 2 地质构造地质构造 1 在本区间隧道起点段揭示 断层破碎带宽约152m 主要为断层泥 断 层角砾 分支断层 F8 1 的断层破碎带 整个区间为 级围岩 2 2 3 水文地质特征水文地质特征 线路所经过的地表径流 水量受季节因素影响较大 地表水对工程 影响较大 施工前应做好截排和疏导 测段内地下水类型根据地下水赋存条件可分为第四系松散岩类孔隙水和裂 隙水两种类型 对区间隧道地下水分段评价如下 隧道涌水量计算表 表2 2 1 里程范围Q m3 d 根据国家标准 混凝土结构耐久性设计 GB T50476 2008 进行判别 结果为 环境作用类别为一般环境 环境作用等级为I B 根据 铁路混凝土结 构耐久性设计暂行规定 铁建设 2005 157号 进行判别 结果为 环境作 用类别为化学腐蚀环境时 地下水对钢筋混凝土结构 钢筋混凝土中的钢筋无 腐蚀性 2 2 4 不良地质及特殊岩土不良地质及特殊岩土 测区未见不良地质现象 特殊岩层为人工填土 2 2 5 地震效应地震效应 据 中国地震动参数区划图 GB18306 2001 建筑抗震设计规范 2 GB5011 2010 划分 昆明抗震设防烈度为8度 设计基本地震加速值为0 20g 地震动反应谱特征周期为0 45s 设计地震分组第三组 2 2 6 隧道围岩分级隧道围岩分级 隧道全段 斜井及出土通道的隧道围岩分级为V级 2 2 7 隧道开挖方式划分隧道开挖方式划分 A CRD法 B 大拱脚台阶法 计470m C 明挖法 计16m 2 3 施工平面布置施工平面布置 1 施工平面布置分两块 分别是斜井平面布置和出口平面布置 详细 布置见斜井进洞专项方案与出口进洞专项方案 2 本区间矿山法及明挖法施工段均不用交通疏解 2 4 施工部署及管理体系施工部署及管理体系 2 4 1 项目管理机构项目管理机构 根据本标段工程的特点我公司将本工程列为公司重点工程项目 按 ISO9002 质量体系标准建立项目质量管理体系 组织项目经理部 成立五部两 室组织机构 实行项目部管理 由项目部直接管辖工程施工队 组织指挥施 工生产 项目部设项目经理 副经理 安全总监 总工程师各 1 名 负责现场 指挥 物资供应 技术指导和成本控制管理 各职能部门分工合作 工程部负 3 责技术指导 工艺设计和测量工作 安质部负责质量监督 安全检查及质量管 理活动 实验室负责试验工作及具体负责砼的配合比 材料质量检验以及工程 质量的相关检测 试验等 物质设备部负责物资供应 设备维修 保养及场内 人员 设备 材料的调配 计划部 财务部负责施工预算 内部承包核算 财 务管理及施工计划的制定 办公室负责对内管理 对外协调 根据本区间施工 作业内容 拟设 2 个施工队 即斜井施工一队和隧道出口施工二队 现场施工 组织机构如图 2 4 1 所示 图2 4 1 现场施工组织机构图 2 4 2 作业队伍配置作业队伍配置 根据本隧道工程的特点 经项目部 项目经理 副经理 总工程师 安全总监 计 划 合 同 部 工 程 部 安 质 部 物 质 设 备 部 财 务 部 综 合 办 实 验 室 斜井施工一队 2 队伍配置 隧道出口施工二队 1 队伍配置 4 研究决定配斜井施工一队及隧道出口施工二队 作业队组织构成分别为 图2 4 2 斜井施工一队组织机构图 图2 4 3 隧道出口施工二队组织机构图 2 4 3 计划工期及主要工程量计划工期及主要工程量 1 本暗挖区间隧道合同工期为 开工时间 2011年8月1日 完工时间 2012年10月30日 共计15个月 本区间计划2011年7月22日开始 2012年10月30日完成 其中 临建工程计划2011年7月2日开始 2011年7月20日完成 斜井施工计划2011年7月22日开始 2011年10月21日完成 人工挖孔桩施工计划2011年7月22日开始 2011年8月10日完成 斜井施工一队 队长 副队长 副队长 开挖班长 支护班长 二衬班长 隧道出口施工二 队队长 副队长 副队长 开挖班长 支护班长 二衬班长 5 开挖及支护 进口 计划2011年10月25日开始 2012年9月20日完成 开挖及支护 出口 计划2011年8月24日开始 2012年9月20日完成 仰拱 进口 计划2011年11月5日开始 2012年10月5日完成 仰拱 出口 计划2011年9月6日开始 2012年10月5日完成 二衬 进口 计划2011年11月15日开始 2012年10月15日完成 二衬 出口 计划2011年9月15日开始 2012年10月15日完成 附属计划2012年2月15日开始 2012年10月30日完成 出口明洞及回填计划2012年9月30日开始 2012年10月30日完成 11 正洞CRD法 大拱脚台阶法及斜井台阶法施工月进度计划指标见下表2 4 1 所示 某区间隧道进度指标 表 2 4 1 斜井计划 2011 年 10 月 21 日完成 斜井进正洞后形成两个方向开挖工作 面 正洞贯通里程为 YDK21 187 38 根据进度指标表 计算三个工作面相对 应工期如下 1 向 站方向 CRD 法开挖 299 6 米 工期为 10 个月 2 向 站方向 CRD 法及大拱脚台阶法开挖 CRD 法开挖 70 米 工 期 2 33 个月 大拱脚台阶法开挖 8 个月 合计 10 33 个月 3 出口 CRD 法开挖 224 92 米 工期 7 5 个月 大拱脚台阶法开挖 112 62 米 工期 2 5 个月 合计 10 个月 由此可见 本区间实施工期能够满足合同工期要求 6 站暗挖隧道区间施工进度横道图见附表 2 本暗挖区间隧道主要工程量见下表 站暗挖区间隧道主要工程数量表 表2 4 1 YDK20 460 4 YDK21 524 92暗挖段 单位V 级 工程项目 长度 m 1064 52 开挖土石m 97190 仰拱填充C20 混凝土m 4471 拱墙仰拱C35 钢筋混凝土m 18262 HRB335 1134831 衬砌圬工衬砌钢筋 HPB235 312198 隔墙C35 钢筋混凝土m 4801 HRB335 383025 钢筋 HPB235 16617 预埋钢筋 HRB335 16511 中隔墙 连接钢筋 HPB235 11699 喷砼 C25m 2867 喷纤维砼 C25m 7644 合成纤维 9173 钢筋网 HPB235 101168 根 15857锚杆 拱部 25 组合中空 M63429 根 5088 初期支护 锚杆 边墙 22 砂浆 M20350 防水板 34553 无纺布 400 34553 中埋式钢边橡胶止水带 M5391 施工缝外贴附加防水层 宽 600 M3456 背贴式止水带 M1728 带注浆花管的中置式止水带 M2696 防排水 变形缝 接水槽 M1439 152 孔口管 壁厚 6 1815 根 42 M1260 大管棚 108 钢花管 壁厚 8 24860 根 2296 M13776 中管棚 60 钢花管 壁厚 6 110070 根 19563 超前支护 小导管 42 钢花管 壁厚 3 5 M72582 7 243150 支护注浆水泥浆m 1824 钢架梠数梠 1860 钢架钢筋 109776 钢架型钢 1999376 连接用钢 角钢 槽钢 螺栓 螺母 761154 砼垫块 C20m 240 根 14880 加强支护 锁脚锚管 42 钢花管 M59520 钻孔长度 M7142 基底加固 60 旋喷桩 旋喷长度 M5931 喷砼 C20m 2386 钢筋网 8 35396 根 2378 水平锚杆 22 砂浆 M10701 根 3567 侧壁锚杆 22 砂浆 M10701 18 号工字钢 415302 连接用钢量 256024 大拱脚开挖m 555 临时支护 大拱脚回填C25 砼m 555 沟底铺砌浆砌片石 M10m 74 永久用地亩 0 用地 临时用地亩 52 站区间隧道主要工程数量表 表2 4 2 斜井洞身 衬砌类型 单车道 喷锚模筑 工程项目单位 级喷 锚 级模筑 合计 分段长度 M85 5246 26 131 78 开挖m 335220365389 拱墙 仰拱 C25 砼 0405405 底板 仰拱填充 C20 砼 197111308 衬砌圬工 踏步C20 砼 m 13720 喷砼C25 喷砼m 457235691 钢筋网 HPB235 450326157118 根系统支护锚杆 22 砂浆锚 杆 M436223596721 8 导向墙 C25 砼 m 01414 根 02323 M0575575 大管棚 89 钢花管 070617061 根 8683001168 M332610504376 小导管 42 钢花管 111443518 1466 1 超前支护 支护注浆水泥砂浆m 8646132 钢架梠数梠 15192243 钢架型钢 6796437504 1054 68 连接型钢 149437730 2267 4 连接钢筋 433823476685 垫槽钢 469820946792 加强支护型钢钢架 C20 砼垫块m 11617 回填土石m 10551055 井底封堵M10 浆砌片 石 m 0210 1210 备注 本表未计入补强衬砌工程数量 站区间隧道主要工程数量表 表 2 4 3 斜井洞口 项目项目材料规格材料规格单位单位合计合计 开挖土m 3112 端墙C20 片石砼 172 洞门 洞顶水沟M10 浆砌石片 m 16 连接钢筋 HRB3350 挡墙C20 片石砼 264 挡墙侧沟M10 浆砌石片 4 路基面铺砌C20 砼 13 挡头墙C20 砼 m 39 洞口主体 衬砌基础加深C25 混凝土 2 C20 砼m 23 钢筋网 HPB235 719 根 158 临时边坡及端墙背后直立 面防护 喷锚网临时防护 锚杆 22 砂浆 M632 天沟M10 浆砌石片m 265 C20 喷砼m 30 钢筋网 HPB235 821 天沟及边仰坡防护 边仰坡喷锚网防护 锚杆 22 砂浆根 164 9 M493 回填土石m 2326 站区间隧道主要工程数量表 表2 4 4 斜井洞外拉槽 项目项目材料规格材料规格单位单位合计合计 开挖 明挖 土m 7472 水泥土路面水泥土 74 路基面 泥结碎石垫层泥结碎石 m 291 基底处理挤压片石m 525 工字钢 20 042 集水井 砼C20 砼m 11 铸铁蓖盖板个 6 横向截水沟 砼C20 砼m 1 侧沟M10 浆砌片石m 63 喷砼m 85 钢筋网 8 HPB235 3344 根 588 一级边坡防护 锚杆 25 砂浆 M3527 喷砼m 27 钢筋网 6 HPB235 746 根 149 边仰坡防护 二级边坡防护 锚杆 22 砂浆 M448 回填土石m 5692 挡水土坝土石m 950 整修排水沟M10 浆砌片石m 159 太平村站 虹桥村站区间隧道主要工程数量表 表2 4 5 出口端出土通道 项目项目材料规格材料规格单位单位合计合计 开挖 明挖 土m 22065 水泥土路面水泥土 31 路基面 泥结碎石垫层泥结碎石 m 125 HRB400 钢筋 40558 HRB335 钢筋 23258 C35 钢筋砼m 912 桩身 开挖土石方m 1414 洞口预加固桩 锁口护壁HRB335 钢筋 9783 10 C20 砼m 473 天沟M10 浆砌片石m 106 喷砼m 284 钢筋网 8 HPB235 11200 根 1969 边仰坡防护喷锚网防护 锚杆 22 砂浆 M7876 回填土石m 21548 2 4 4 劳动力组织劳动力组织 本暗挖区间隧道拟投入的劳动力 表2 4 6 序序 号号项项 目目人数 人 人数 人 备备 注注 1 开挖班 88 2 通风 4 3 出碴 24 4 汽车司机 24 5 拌和站 16 6 模板工 20 7 衬砌班 28 8 机修工 4 9 电焊工 8 10 电工 2 11 支护工 36 12 钢筋工 16 13 杂工 4 14 复合防水板 止水带 塑料盲沟加工与安装 10 15 合计 302 11 2 4 5 机械设备组织机械设备组织 本暗挖区间隧道拟投入的机械设备 表2 4 7 序号序号设备名称设备名称单位单位数量数量备注备注 1 开挖台车台 3 2 混凝土喷锚机台 4 3 混凝土输送泵台 3 4 抽水机台 12 5 高压水泵台 8 6 通风机台 3 7 移动式潜水泵台 8 8 衬砌台车台 2 9 侧卸装载机台 2 10 注浆机台 4 11 混凝土湿喷机台 4 12 高频插入式振捣器台 10 13 电动空压机台 4 14 高压开关柜台 2 15 低压配电屏台 4 16 柴油发电机台 2 17 风镐台 32 18 挖掘机台 4 19 装载机台 2 20 自卸汽车台 16 21 钢筋弯曲机台 2 22 钢筋切割机台 2 23 交流电焊机台 12 24 自行式焊缝机台 4 12 3 施工方案及技术措施施工方案及技术措施 3 1 出口端出土通道出口端出土通道 图 3 1 1 出土通道平面布置及地形图 3 1 1 截排水截排水 由于设计图纸上放坡没有水沟 出土通道没有设计水沟及虹桥车站未施工 我方在进行明洞和通道开挖施工前 对边坡进行放样的同时在边坡线外4 5 设截水沟 不得让坡面水流入坑底 在出土通道路面靠山侧设排水沟及集水井 集水井可根据现场定 并配备足够的抽水设备 专人负责抽水 具体尺寸 见详图 13 图3 1 2 截水沟及排水沟大样图 3 1 2 人工挖孔桩人工挖孔桩 根据工程需要 设一处临时施工便道 在隧道出口YDK21 527 92处修建 一条长120m的出土通道与施工工区相通 为节约用地 基坑围护采用19根 1 5m 2 0 人工挖孔桩进行预加固防护 长边垂直坑道中线 桩中心距离坑道中 线3 5m 桩长16m 桩间距 桩心到桩心 4 0m 平面位置如下图3 1 3所示 图3 1 3 人工挖孔桩平面布置图 14 1 人工挖孔桩施工准备 1 人员配备 挖孔桩施工队 人工挖孔桩拟投入的人员见下表 人员配置情况表 表 3 1 1 工种 人员情况 人 人工挖孔桩挖土工 40 钢筋工 10 混凝土工 6 电工 机械工 4 杂工 3 合计 63 2 技术准备 熟悉桩基础工程施工图纸 说明及施工要求 以及完整的地质勘察报告 书 以掌握施工区域各层土质的物理力学性质 桩持力层的岩土著人特征及埋 深 地下水位及分布情况 3 材料采购及物资准备 按施工方案要求备齐挖孔施工机具 气体检测仪 模板 通风机 水泵 照明及动力电器等 并明确各种机具的安全使用规程 拟投入的机械设备见下 表 3 1 2 机械设备配置情况表 表 3 1 2 序号机械设备名称数 量 台 1 卷扬机 10 2 潜水泵 3 3 空压机 1 15 4 风镐 10 5 小型鼓风机 3 7 挖掘机 2 8 自卸汽车 4 9 钢筋弯曲机 1 10 钢筋切断机 1 11 钢筋调直机 1 12 电焊机 2 13 汽车吊 1 14 发电机 2 15 振捣棒 5 16 全站仪 1 17 水准仪 1 18 气体检测仪 1 4 劳动力准备 参加挖孔作业的工人应是 18 35 岁男性青年 事先必须进行身体检查 凡患有精神病 高血压 心脏病 癫痫病 聋哑及其他不宜井下作业的人等不 能参与施工 5 施工现场准备 场地平整 做好现场排水 并做到水通 电通 道路通 2 人工挖孔桩成孔施工 1 施工过程说明 挖孔桩采用人工开挖 倒楔形砼护壁 孔口设砼锁口 锁口采用 C20 钢筋 砼 10 钢筋 高 100cm 厚 30cm 防止地表水流入孔内 人工在孔内开挖 软岩采用风镐松动开挖 硬质岩采用人工钻孔松动爆破 孔口设简易门架式提 升设备 碴土由吊桶吊运 自卸汽车远弃 每挖深 1 1 5m 支立模板 浇筑护 16 壁砼 桩基开挖施工顺序为 土方开挖 或抽水 清孔壁 校核垂直度和桩径 绑扎护壁构造钢筋 安装护壁模板浇捣护壁砼 拆模下挖 施工工艺流程见图3 1 4 图 3 1 4 挖孔桩施工工艺框图 2 工艺说明 施工准备 A 出土机具 型钢焊成的简易门式机架 其上安装卷扬机 一般高度 3m 左右 主梁长 5m 出碴筒自制 一般高度 70cm 直径 40 60cm 利用吊耳不居中的重心偏移 原理进行脱钩倒碴 B 照明 通风 施工时向孔内的送风量不小于 25L s 利用鼓风机 配直径 100mm 的塑料 挖 土 支模 插筋 浇筑 混凝土 孔壁支护 照明 通风 排水 出碴 测量放线 孔口护圏 循环 制作钢筋笼 基底验收 吊放钢筋笼 浇筑混凝土制作试件 17 通风管 照明必须保证施工顺利进行 同时注意灯具防水及防碰撞 C 混凝土护壁模板采用倒锥形钢模 测量定位 根据施工设计图和坐标测设各桩基的准确位置 同时在各桩基的孔口附近 埋设稳固高程控制桩 作为本桩的深度控制点 护壁 桩孔施工前 孔口先施作砼锁口与护壁 锁口与护壁以 1 米为一节 上下 两节带弯钩的纵向钢筋要求搭接绑扎 在土质松软或土体有明显挤出现象时 应适当加密纵向钢筋 护壁混凝土采用商品混凝土 砼护壁圈高出地面 30 50cm 防止地表水流入桩孔内 开挖 1 米深后 立即支立钢模并现浇混凝土护 壁 人工持小型插入式振捣棒振捣密实 自上而下每开挖 1 米深即进行立模护 壁 防止孔壁坍塌 以保证成孔质量和井下工作人员的安全 护壁形式为倒楔 形 便于捣固密实和拆除模板 护壁施工应满足以下要求 A 护壁厚度 拉筋 配筋 混凝土强度均应符合设计要求 B 上下节护壁搭接长度不得小于 50mm C 每节护壁应在当日连续浇筑 D 护壁混凝土必须保证密实度 并根据土层情况加入速凝剂 E 护壁模板拆除应在 24 小时后进行 F 同一水平面上井圈任意直径的偏差不得大于 50mm G 护壁如有蜂窝 漏水应及时补强堵漏以防止造成事故 挖孔 孔内必须设置应急软爬梯供人员上下 孔口四周必须设置护栏 护栏高度 18 宜为 0 8 米 孔内作业人员配带安全帽 安全帽必须经过安检部门的检测 评定为合格 安全绳 采用小铁锹 钢钎 铁铲等工具挖孔 孔上工作人员利用电动卷扬 机提升吊桶出土 斗车运至临时堆土位置 自卸车集中装运弃土 用气体检测仪经常检查桩孔底空气变化情况 当孔内二氧化碳含量超过 0 3 或瓦斯浓度不大于 0 5 时 增加通风设备进行通风换气 在井口附近用通 风机连接通风管将新鲜空气输送到井内 并把风管同向孔底 挖孔达到设计深度后 清除孔底松土 沉渣 杂物 终孔检查 当挖孔达到设计标高 对孔深 成孔尺寸 孔位 垂直度进行检查 并将 上述测量结果填入终孔检查证 即进行安放钢筋笼的工作 吊放钢筋笼 钢筋笼在加工场加工 单桩钢筋总量为 3 359t 分节绑扎成型 利用吊车 分节吊装 孔口焊接成整体 纵向受力钢筋的接头采用双面焊接 搭接长度不 小于 5d 并保证在接头处的 35d 范围内 有接头的受力钢筋面积不得大于该截 面钢筋面积的 50 焊缝饱满 灌注混凝土 当孔底积水大于 10cm 且难抽排疏干时 采用导管法进行混凝土灌注 方 法与钻孔桩灌注相同 无水或积水小于 10cm 时 采用串筒浇筑混凝土 串筒下口距浇筑面不得 大于 2m 串筒下端距混凝土面保持在 1m 左右 保证混凝土堆料不集中 不离 析 人工手持插入式震动棒分层捣固密实 层厚 30cm 砼连续灌注 3 具体施工控制措施 19 施工测量 测量班现场放出各桩心位置 桩位轴线采取地面基线十字网控制 挖孔作 业高程水准由控制水准基点引至护壁顶面 并且在施工中经常对轴线及高程复 测校核 为了便于轴线 桩中心和垂直度复核 在桩位四周定四根木桩控制轴 线位置 护壁砼浇筑后 将各轴线及控制标高引至护壁上口 用小铁钉钉出标 准轴线或桩中心线 并用红油漆做上标记 便于桩标高及中心的控制 隔桩开挖 采用短把的镐 锹等简易工具进行人工挖土 遇到比较硬的 岩层时 可用风镐或人工凿除施工 用简易门架式提升设备 碴土由吊桶吊运 自卸汽车远弃 轴线经复核无误后开始第一节开挖 每进尺 1 1 5 米浇捣护壁 砼一次 即以 1 1 5 米为一个施工段 当桩孔深度超过 6 米时用鼓风机和输风 管向桩孔中送入新鲜空气 提土桶或吊笼上下保证联系通畅 桩孔较深时用橡 皮电缆 12V 以下安全灯照明 成孔开挖以三人为一个小组 石方凿岩另增加人员 配合 每天安排 8 9 根桩进行流水作业 保证每根桩每天进尺一至两模 开挖过程中 由于地下水影响 可在桩孔内临时挖集水坑 用高扬程潜 水泵 边抽水边开挖 若遇到孤石或其它障碍物时 采用人工及空压机和风镐 配合施工 成孔过程中 地面派专人修通排水沟 及时排掉桩孔内抽出的水 从桩 孔内挖出的废土或石碴由专人负责及时运出场外 桩位 垂直度 成孔尺寸校核 基桩轴线的控制点和水准点应设在不受 施工影响的地方 经复核后并应妥善保护 施工中应经常复测 第一节护壁成 孔后 由现场技术人员在护壁周围用水泥钉定出桩位中心线 桩位轴线用正交 的十字线控制 作为往下施工模板对中和桩位垂直度偏差控制的依据 成孔尺 20 寸检查分土方开挖 支模后 砼护壁浇筑三次进行 必须每段检查 发现偏差 及时纠正 保证位置准确 挖孔桩施工发生流砂 流泥时处理方法 当可能产生涌泥 流砂 塌孔现象及水力坡度较大时 施工可采用如下相 应措施进行处理 A 接近流砂 流泥层时应严格控制相邻桩的间隔跳挖施工顺序 保证相 邻桩进深的高差不少于 2 米 B 保证已开挖成孔桩的孔内抽水 做到 24 小时不间断值班抽水 保持地 下水位上升高度不超过已成孔桩底以上 50cm C 成孔进尺控制在每模 30 50cm 随挖随浇护壁砼 尽可能缩短开挖时 间 为避免土层外露太久 造成大量流砂 同时为增加护壁的抗渗能力 可掺 入速凝剂或使用快硬早强水泥 D 采取水下挖土 抽水或少抽水施工 减少水头差或采用井点降水 使 水位降到孔底 50cm 以下 E 在砼护壁浇筑口中间将 12 22 钢筋向下斜打入土中并形成喇叭状 深度保持在 1m 1 5m 每模 30 50cm 在后面背好木板及稻草 使之形成外模 浇注护壁砼时在水平方向埋入 10 钢筋 进一步加强护壁周围土体的稳定性 F 对护壁后侧已经冲刷形成空洞的护壁 可直接在护壁上凿洞用 C20 砼 填筑 以加强土体的稳定性 同时采用压浆 喷浆 法也可适用于流砂 泥 处理 G 开挖段通过流塑淤泥层 成孔模板下口加水平木 十 字支模 上口 利用已成孔护壁作固定点 把模板与木支撑用铁钉固定牢 防止淤泥侧向流 21 动挤压 避免造成孔位移或变形 H 如因流砂 流泥较为严重 且地下水位较高 可采用临时倒挂钢井圈 密集插板 强行掘进通过 采用钢护强迫下沉 待桩身砼浇过此段后予以拔地 回收 为了辅助上述方法的实施 根据现场情况一是直接设降水井 二是利用 已成孔的桩孔作为周边的孔的降水点 护壁施工 A 护壁施工时每根桩采用一套组合式模板 分块拼装面成 拼装后模板 上口直径为桩径 下口直径为桩径加 15cm 高度为 100cm 或 50cm B 护壁 C20 砼采用商品混凝土 人工配合 用吊桶送入孔内进行浇灌 浇筑时 先用钢钎插捣后 再用锤敲打护壁模板 以保证砼密实 第一节护壁 砼应高出地面 15 20cm 以上 以便于挡土或挡地表水等 C 第二节护壁施工 拆除第一节护壁模板支第二节护壁模板 护壁模板 采用拆上节支下节依次周转使用 模板上口出高度为 100mm 的混凝土浇筑口 接口处应捣固密实 拆模后用混凝土或砌砖堵严 水泥砂浆抹平 护壁混凝土 用吊桶垂直运输 人工浇筑 人工插捣密实 终孔检查 成孔以后必须对桩尺寸 孔底标高 桩位中线 井壁垂直度 虚土厚度进 行全面测定 挖孔至设计持力层后中 进行自检评定 终孔检查内容包括桩孔 中心线位移偏差 桩径偏差 终孔深度 孔底沉渣以及桩底持力层等情况 各 项偏差应在设计及规范允许范围内 自检合格后向监理报验 监理验收合格并 办理隐蔽验收签证手续后方可进行桩基砼灌注 挖孔桩施工安全注意事项 A 开挖前先做好坡面水的截流和排水工作 22 B 多桩孔同时成孔 应采取间隔挖孔方法 以减少地下水的渗透和防止 土体滑移 C 孔内必须设置应急软爬梯供人员上下 孔口四周必须设置护栏 护栏 高度宜为 0 8 米 D 挖出的土石方应及时运离孔口 不得堆放在孔口周边 1m 范围内 机 动车辆的通行不得对井壁的安全造成影响 E 施工现场的一切电源 电路的安装和拆除必须遵守现行行业标准 施 工现场临时用电安全技术规范 JGJ46 的规定 F 桩孔的垂直度和尺寸应每段检查 发现偏差 及时纠正 保证位置正 确 G 桩端终孔按设计图纸施工 每根桩终孔后必须请监理人员检查验收 要逐根进行隐蔽检查验收 H 遇塌孔时采取在塌方处砌砖外模 配适量 10 间距 15cm 的钢筋 再 支内模灌筑护壁砼 I 井底照明必须用低压电源 12V 防水带罩的安全矿灯灯具 桩口上设 围护栏 J 挖孔时应该注意施工安全 挖孔工人必须配备安全帽 安全绳 必要时 候应搭设掩体 提取土渣的吊桶 吊钩 钢丝绳 卷扬机等机具 必须经常检 查 井口围护应高出地面 20 30cm 严禁使土 石 杂物滚入孔内伤人 挖 孔工作暂停时 孔口必须覆盖 当孔深大于 10m 以上时 应向孔下通风 加强 空气对流 必要时输送氧气 防止有毒气体危害 操作时上下人员轮换作业 桩孔上人员密切注意观察桩孔下人员情况 预防安全事故发生 K 为了加快施工进度和减轻劳动强度 对于孤石 旧基础和入岩部分采 23 用风镐和空气压缩机配合作业 对入微风岩 手风钻难于作业时 采用炸药小 爆破时 现场其它孔内作业人员必须全部撤离 严格按爆破规定进行操作 L 雨期施工 雨天不能进行人工挖孔桩的工作 现场必须有排水措施 严防地面雨水流入桩孔内 致使桩孔塌方 M 地下管线和障碍物的调查 工程开工前安排专业人员对施工范围内原 有地下管线及其它障碍物作全面探查 了解地下原有市政排水管道 供水供电 电力电讯 煤气管道等管线的走向和位置 以及附近建筑物基础的位置和埋深 对应设计图纸 有地下管线或其它障碍物与设计污水管道相碰 则及时联系现 场监理 业主和设计单位 确定合理的方案后才进行开挖施工 挖孔桩施工质量要求 A 桩孔位中心线位移允许偏差 20mm B 桩孔径允许偏差 不允许负偏差 C 孔底沉渣厚度 不允许 钢筋笼制作安装 A 钢筋进场必须有出厂合格证书和质量保证书 进场钢筋应分别按规格 型号 批量堆放 并按规定进行取样检验 钢筋现场堆放地点要求挂牌以备检 查 明确标示已检查 合格 不合格字样 B 按设计要求及实际桩长 在加工厂进行钢筋的配料 主筋搭接下料时 保证在 35d 或 500m 范围内搭接头的数量不超过主筋的 50 加劲箍制作时应 确保桩主筋的保护层不得小于 5cm 钢筋接头应相互错开 错开的长度和数量 应满足规范要求 加劲箍与主筋的焊接应满足相应规范的要求 C 钢筋笼吊装 钢筋笼在孔上制作成型后 为确保钢筋笼吊装安全 采用挖机吊装的方法 24 进行桩身钢筋笼的安装 在钢筋笼上部设加劲箍一道与主筋焊牢 作为吊装的吊点 当钢筋笼制作为一段时 采用一次性整体吊装的方法进行桩身钢筋笼的 安装 当钢筋笼制作为分段时 将下一节钢筋笼吊放于孔口并高出 l 0m 左右 然后把上一节钢筋笼吊起 使主筋对准后进行焊接 再绕螺旋箍筋 把整个钢 筋笼吊起 慢慢放入孔内就位 D 钢筋笼隐蔽检查 钢筋笼安装好后 应对其标高 主筋直径 间距 箍筋间距 焊接质量 绑扎质量 保护层等进行自检 自检合格后报请监理工程师检查 检查合格及 时办理好隐蔽工程签字手续 E 钢筋笼制作允许偏差 主筋间距 l0mm 箍筋间距或螺旋筋螺距 20mm 钢筋笼直径 l0mm 钢筋笼长度 100mm 人工挖孔桩砼灌注 A 项目部试验室 提前将配合比报送给监理工程师验收批准 待监理工 程师签发后方可进行桩身砼的浇捣 桩身砼的浇筑选用商品混凝土 B 验收合格后 清洗护壁及桩底 确保桩底没有沉渣 且抽干地下水 孔底剩余的少量积水须用铁瓢把水排干 C 钢筋笼安装后 应对其标高 轴线 垂直度 保护层进行检查符合要 求后 及时请监理工程师验收 办理隐蔽工程签字手续 D 浇灌前 应事先安装好下料导管 导管底距桩底砼面不大于 1 5 米 25 保证砼不产生分层离析现象 E 严格控制砼的水灰比 坍落度 坍落度控制在设计配合比的范围内 应由试验员检验其坍落度 合格后方可开始浇捣 现场砼试块制作采取随机取 样制作 制作时 应请监理工程师监督检查 F 砼浇灌时 应采用插入式振动器 分层捣实 15 20cm 振捣时人工下 井作业 且应始终维持混凝土顶面比护筒底端最少高出 l 5 2m 并且整个 桩芯砼必须连续浇捣成型 保证桩身完整 密实性良好 G 在砼浇灌前 应事先测好每个桩孔口标高 及设计桩顶标高 用红油 漆作上标记 以便砼浇捣时 控制浇捣面的标高 以保证桩顶标高符合设计要 求 若孔内水位无法排干考虑灌注水下混凝土 A 灌注水下混凝土前应该检测孔底浮浆厚度 若大于设计规定 应进行 清底处理 B 灌注前应将漏斗插入导管内 并于该处安置隔水设施 经检查合格后 将首批混凝土拌和物灌入漏斗和储料斗内 待数量满足要求后 方可开启隔水 设施 导管底部离孔底 0 3 0 5m 导管在混凝土中的埋深不应小于 0 8m 应有专人测量导管埋深及管内外混凝土灌注面的高差 填写混凝土灌注记录 C 混凝土的浇筑应连续进行 严禁中途停止 并应尽可能缩短拆除导管 的时间间隔 当导管内混凝土不满时 应徐徐地灌注 禁止在导管内形成高压 气囊 D 桩身混凝土灌注工作结束后 处于地面或桩顶以下的整体式刚性护筒 应立即拔出 处于地面以上并能拆除的护筒 应待混凝土抗压强度达至 5Mpa 后方可拆除 26 施工注意事项 A 避免工程质量通病 桩体混凝土局部不够密实 由于一次灌注过厚 振捣不好 振捣器插深 不足 少振或漏振等原因 混凝土局部强度不足 由于粗细骨料未称量 用水量控制不严 塌落度 过大 或骨料用体积量度不够准确 混凝土配合比在特殊情况未及时调整等原 因造成 混凝土局部离折 由于混凝土在搅拌中时间少于 90 秒 不够均匀 溜 槽或串筒过短 车上混凝土直接向孔内倒下等原因造成 钢筋笼成型有弯曲 香蕉形 或扭曲形象 由于主筋未预先调直 也未把 箍筋焊接在主筋位置上等分距离点上 制作钢筋笼的底垫高低不平等原因造成 至使主筋的混凝土保护层厚薄不均 甚至露筋影响质量 钢筋笼成型后 必须现场施工人员全面检查焊接质量 若主筋的搭接焊 缝厚度不足和箍筋有漏点焊位置 应即通知焊工进行补焊 并及时办理好隐蔽 验收手续 终孔岩样 用胶袋装好密封 施工场内的一切电源 电线路的安全和拆除 必须由持证电工专管 电 器必须严格接地 接零和使用漏电保护器 各桩孔用电必须分闸 严禁一闸多 孔和一闸多用 严格执行 施工现场临时用电安全技术规程 应按 施工现场临时用电安全技术规程 执行 做好工地现场安全用电 电工持证上岗 无证人员禁止动用用电设备 电动机机械应由专职人员负责操 作 特种机械 设机长专门管理 桩孔内抽水 必须在井下作业人员上地面后进行 抽水泵应断开电源后 27 才准下井作业 电源开关箱断后其电箱挂牌标示 井上用电照明必须架空 并 用漏电保护器 电机设备必须经常进行检查维修 发现故障必须及时排除 所 有电器设备禁止带病运转 B 防缺氧及有害气体措施 1 为防止有害气体中毒 对桩了孔内气体抽样检测 凡一次检测有害气体 超过允许值时 应立即停止作业 立即进行除毒措施 除毒处理确认合格后 方可再下井施工 2 上班前先用鼓风机井底送风 必要时适当输送氧气 然后再下井作业 施工现场应按规定气体检测仪和防毒面具 3 桩孔内作业人员必须采用安全带 安全带必须系在桩孔上边 如遇紧 急情况 由控电器卷扬机把井孔内人员尽快吊井外 避免因一个中毒 救护人 员盲目下井而造成更大危险 4 由于呼吸新空气和劳动强度需要 每一至二小时井下作业人员轮换一次 C 防物体打击坠落事故 1 桩孔内递运物品 用吊渣涌 不准直接往井内投掷任务物件 为防止物 体滚落到井内 砼护壁应高出基坑底面 200 300mm 2 桩孔内作业人员戴安全帽 吊渣桶必须用安全钩 吊渣桶装八分 不得 装满 吊渣与下放砼时桩孔内的人应避于防护 网 之下 3 下班停止作业后 用盖板将孔盖上 防止人员掉进桩孔内 上班操作检 查绳索质量 电源 电器是否完好 防止突发事故发生 4 孔深挖至超过操作人高度时 就必须及时在孔口设置带有防护网的防护 栏杆 28 5 成孔下挖时或作业下班后 必须在孔周围设不低于 80cm 高的护栏或盖 孔口板 6 严禁酒后作业 严禁在施工现场嬉戏打闹 D 防塌孔及突沉措施 1 桩孔每下挖 0 5m 对孔下作一次检查 确定无异常现象后 方可继续 下挖 2 正常情况下 每下挖一次浇护壁一次 如出现细砂 粉砂 流砂层时 每挖 0 3 0 5m 浇一次 中间不准停歇 更不准推迟过夜 做到快速施工 3 桩孔内挖土石方时 手脚不得置于护壁之下 防护突沉压伤手脚等 4 浇灌桩芯砼时 其 10 倍半径的其它桩孔内不准有人作业 3 1 3 拉槽及桩间 边仰坡防护拉槽及桩间 边仰坡防护 出土通道设置位置 YDK21 527 42 线路左侧 宽5 0m 坡度 TK0 000 TK0 040车站范围内0 3 其余段7 0 通道全长120m 出土通道拉槽在人工挖孔桩完成后采取分层分段的施工方法开挖 开挖自 上而下进行 每挖一段及时进行边仰坡防护 TK0 000 TK0 060直立开挖 桩 间和其余地段防护采用喷锚网防护 每级边坡高6m 错台宽度2m 以确保正 洞工作面及仰拱稳定 具体防护参数见下表 施工中尽量避开雨季 并做好临 时防排水 拉槽施工顺序 截水天沟施工 开挖 运输 边坡防护 基底 侧沟施工 进洞前后 加强洞顶及边仰坡的沉降观测 如有异常 立即停止施工 人 员 机械等撤离至安全地段 经确认无安全隐患后方可继续组织施工 桩间和其余地段防护具体参数表 表3 1 1 29 系统锚杆系统锚杆钢筋网片钢筋网片喷锚砼喷锚砼 支护类别支护类别 型号型号长度长度间距间距布置形状布置形状规格规格间距间距砼砼厚度厚度 桩间和边 仰坡支护 22 砂 浆锚杆 4m1 2m 1 2m 梅花形 820 20 C20 砼 10 桩间及其余地段土体支护见下图 图3 1 4 桩间及其余地段土体支护图 湿喷具体要求见 斜井边仰坡防护 3 1 4 隧道出口大管棚超前支护隧道出口大管棚超前支护 1 大管棚支护设计参数及支护方式 由于区间隧道出口地质为V级围岩 页岩夹砂岩 岩质软 易坍塌 覆盖 层薄弱 5 6 并且有局部回填土 线路右侧紧临机场快速路 在 YDK21 499 92 YDK21 524 92 隧道出口 处设108大管棚超前支护 支护参 数如下 钢管规格 热轧无缝钢管及钢花管 用节长4 6m的热扎无缝钢管 30 108mm 壁厚8mm 以丝扣连接而成 钢管及钢花管同一截面内的接头数 不超过钢管数的50 管距 环向间距40cm 共40根 钢花管上钻注浆孔 孔间距10 16mm 孔间距11cm呈梅花形布置 尾 部留不钻孔的止浆段110cm 倾角 外插角1 3 导向管 152钢管 壁厚5mm 每根长2m 大管棚施作长度为30m 单环大管棚尾部5m范围宜设小导管搭接 注浆材料 管内注纯水泥浆 浆液水灰比0 5 1 0 8 1 管棚单号采用钢花管 双号采用钢管 支护参数及支护方式见下表 图 大管棚支护参数表 表3 1 2 支护型式纵向间 距 长度环向间 距 部位起止里程 108 钢花杆 壁厚 8 25 30 0 4 拱部YDK21 499 92 YDK21 524 92 31 图3 1 5 大管棚正面布置图 图 3 1 6 导向墙布置图 32 图3 1 7 大管棚超前支护纵向布置图 图3 1 8 大管棚导管构造图 2 大管棚施工工艺 太平村站至虹桥村站暗挖区间出口进洞端设一环 108大管棚超前支护 注 水泥浆液 洞内采用 42小导管超前支护 注水泥浆液 33 为利于管棚整体受力 相邻管的接头前后错开 管间丝扣连接 管身设置 10mm的溢浆孔 梅花型布置 在洞口搭设钻机平台 采用水平管棚钻机成孔 人工将钢管打入孔内 注 浆采用纯水泥浆液注浆 扩散半径不小于0 5m 注浆采用高压注浆泵 浆液由 水泥砂浆拌合机和高速制浆机拌制 注浆采用隔孔注浆 先灌注 单 号孔 再 灌注 双 号孔 大管棚注浆前 对开挖面范围内的洞室喷射厚为5 10cm的砼或 用模筑砼进行封闭 完成管棚注浆施工后 按照中隔壁 CRD 法开挖顺序进行 掘进施工 管棚定位及钢管安装 充分考虑到上抬量和上抬角度后 正确算出各钻孔 孔口位置 利用测量仪器定出钻孔的位置和倾角 钻孔 利用管棚钻机钻到设计深度 每钻入一节续接下一节钻杆 清孔 利用高压水将孔内余碴清洗干净 以防塞管时卡管 装入钢管 管棚分钢管和钢花管 交错布置 先打设钢花管并注浆 然后 打设钢管 钢管连接注意接头质量 钢管插入后焊接牢固 高压注浆 注浆前进行现场注浆试验 根据实际情况调整注浆参数 利用 注浆泵将浆液压入孔内 通过钢管壁注浆孔来加固地层 堵孔止浆 堵孔质量的好坏 直接关系到注浆效果 堵孔包括钢管自身的 封堵和钢管与孔壁之间空隙的封堵 钢管自身的封堵 一般在钢管最外端1 5m 2 0m范围内不设置注浆孔 根 据实际需要在钢管内设置钢筋笼 并灌注水泥浆 孔口用厚3 5mm钢板凿孔 焊接注浆管等直径小导管来封堵 钢管与孔壁间空隙的封堵 利用自制工具将早强水泥砂浆塞入孔口封堵 封堵材料装入孔内不小于1m长度 确保封堵质量 34 大管棚施工工艺流程框图见下图 撤管棚机 钻机就位 测量布孔 管棚跟进 钻孔及接长钻杆 钻杆分节退下 注浆机准备 装入钢管 堵孔 退机 注浆效果检查 钻机固定钻机大臂矫正 钻孔接长准备 钢管棚准备 清孔注浆材料准备 否 合格 图3 1 9 大管棚施工工艺流程框图 施工要点 管棚钻机工作台 钻机工作台应根据隧道开挖断面尺寸 打入钢管的可能宽度 钻孔及钢管 的取大长度等因素来确定 并留有调整钢管作业的余量 尽量选择围岩稳定 距管棚位置较近的地点开挖 如在软弱围岩地带开挖 则应加强支护 必要时 进行混凝土衬砌支护 工作平台一般为 6 0 米长 顶高比钢管高 0 5 米 拱脚 处比管棚中心宽 0 8 米 并在前端衬筑止浆盘 固定钢管混凝土墙 其厚度大 于注浆压力的厚度 钻机安装 管棚定位 a 钻机安装 安装钻机前应先搭设钻机平台 合理安排钻孔顺序 缩短 35 移动钻机与搭设平台的时间 同时便于钻机定位 钻机应安装平稳 牢固 防 止施钻时钻机不均匀下沉 摆动 位移等影响钻孔质量 另钻机机身应与线路 中线方向保持平行 b 管棚定位 I 径向倾斜量 在实际施工中水平钻孔弯曲不可避免 因此除提高管棚定 位精度外 再适当以径向倾斜 其外倾度按设计执行 II 向上倾斜角度 倾斜角度的设置除考虑下一次管棚必须在隧道设计开 挖断面外 还应考虑管栅工作平台的高度 以及钻孔长度而定 III 钻孔 利用管栅钻机旋转液压推进 钻孔到设计深度 钻机开孔时要 低速 待成孔 1 0 米以上 可升高到正常压力 遇软岩或流塑软粘土 应改用 低压钻进 钻进时产生塌孔 卡钻者 必须补浆后再钻进 IV 清孔 成孔后用高压水将孔内余碴清洗干净 防止插管时卡管 必 须做到随钻随清孔随插管 V 校孔 测定时拨出钻杆及钻头 在钢管内安光源装置并将钢管插入孔 内 用仪器测定其偏移量 VI 弯孔的修正 造成钻孔弯曲的原因有三个 i 由于地质因素造成 措施如表 3 1 3 弯孔的地质原因及措施表 表 3 1 3 地层状态弯曲方向原因措施 软弱层前端向下钢管自重使用小直径或薄壁管从钻进 开始即把管靠上定位 硬层前端向上受到钻进时碴粉的妨碍及 钢管挠度影响 加大钢管的刚性 降低回转 速度 控制推力 砾石土前端向上碴粉影响降低回转速 慢速推进 36 大块孤石避开孤石方向孤石影响降低回转速 慢速推进 ii 由施工原因造成的弯曲 可通过提高现场技术人员 工人的操作熟练程 度 加强责任性 奖优罚劣的措施来提高钻孔定位精度 并根据地质情况及时 修正钻孔参数等措施 i