1K410000 市政公用技术

1K410000市政公用技术 主讲 颜海 2014一级建造师培训颜海 1K413000城市轨道交通工程1K413010城市轨道交通工程结构与特点 1K413011地铁车站结构与施工方法 一 地铁车站形式与结构组成 一 地铁车站形式分类2 按站台形式可采用岛式 侧式和岛 侧混合的形式 3 按结构横断面形式分为矩形 圆形及拱形三大类 2014一级建造师培训颜海 二 施工方法 工艺 与选择条件 一 明挖法施工明挖法是修建地铁车站的常用施工方法 具有施工作业面多 速度快 工期短 易保证工程质量 工程造价低等优点 因此 在地面交通和环境条件允许的地方 应尽可能采用 P88基坑支护结构的适用条件 二 盖挖法施工盖挖法可分为顺作法和逆作法及半逆作法 盖挖法施工优点 围护变形小 基坑底稳定隆起小 逆作法施工空间大 可尽快恢复路面 盖挖法施工缺点 水平施工缝处理较困难 盖挖逆作法施工时 暗挖难度大 费用高 2014一级建造师培训颜海 三 喷锚暗挖法 又称矿山法 1 新奥法 是以维护和利用围岩的自承能力为基点 使围岩成为支护体系的组成部分 支护在与围岩共同变形中承受的是形变应力 要求初期支护有一定的柔度 以充分发挥围岩的自承能力 2 浅埋暗挖法 在浅埋条件下修建地下工程 以改造地质条件为前提 以控制地表沉降为重点 以格栅 或其他钢结构 和锚喷作为初期支护手段 按照 管超前 严注浆 短开挖 强支护 快封闭 勤量测 进行隧道的设计和施工 称之为浅埋暗挖技术 浅埋暗挖法要求初级支护有一定的刚度 浅埋暗挖法不允许带水作业 要求开挖面具有一定的自立性和稳定性 2014一级建造师培训颜海 2014一级建造师培训颜海 三 不同方法施工的地铁车站结构 一 明挖法施工车站结构明挖法施工的车站主要采用矩形框架结构或拱形结构 二 盖挖法施工车站结构盖挖法施工的地铁车站多采用矩形框架结构 三 喷锚暗挖 矿山 法施工车站结构喷锚暗挖 矿山 法施工的地铁车站 视地层条件 施工方法及其使用要求的不同 可采用单拱式车站 双拱式车站或三拱式车站 并根据需要可作成单层或双层 2014一级建造师培训颜海 1K420111地铁车站工程施工质量检查与验收P342 六 变形缝防水处理3 施工缝处继续灌注混凝土应符合下列规定 2 混凝土表面凿毛 清理干净后粘贴遇水膨胀胶条 3 施工缝先铺20 25mm厚的砂浆 4 后浇缝施工应符合下列规定 P345 1 位置应设于受力和变形较小处 宽度宜为0 8 1 0m 2 后浇施工应在其两侧混凝土龄期达到42d后进行 3 混凝土应凿毛 刷水泥浆后粘贴遇水膨胀胶条 4 后浇缝应采用补偿收缩混凝土灌注 5 后浇混凝土养护期不应少于28d 2014一级建造师培训颜海 一 不同方法施工地铁区间隧道明挖法 喷锚暗挖法 盾构法盾构法施工优点 振动小 噪声低 施工速度快 安全可靠 对沿线居民生活 地下和地面构筑物及建筑物影响小 1K413012地铁区间隧道结构与施工方法 2014一级建造师培训颜海 一 降水方法选择 1 在软土地区基坑开挖深度超过3m 一般就要用井点降水 开挖深度浅时 亦可边开挖边用排水沟和集水井进行集水明排 3 当降水会对基坑周边建 构 筑物 地下管线 道路等造成危害或对环境造成长期不利影响时 应采取截水方法控制地下水 工程降水有多种技术方法 可根据土层情况 渗透性 降水深度 周围环境 支护结构种类选择 P103表 1K413020明挖基坑施工1K413021地下工程降水排水方法 二 常见降水方法 一 明沟 集水井排水 1 基坑开挖不深 基坑涌水量不大时采用 是最简单 经济的方法 2 排水明沟宜布置在拟建建筑基础边0 4m以外 沟边缘离开边坡坡脚应不小于0 3m 排水明沟的底面应比挖土面低0 3 0 4m 集水井底面应比沟底面低0 5m以上 二 井点降水2 当基坑宽度小于6m且降水深度不超过6m时 可采用单排井点 布置在地下水上游一侧 当基坑宽度大于6m或土质不良 渗透系数较大时 宜采用双排井点 布置在基坑 槽 的两侧 当基坑面积较大时 宜采用环形井点 挖土运输设备出入道可不封闭 间距可达4m 一般留在地下水下游方向 3 井点管距坑壁不应小于1 0 1 5m 2014一级建造师培训颜海 一 围护结构1 型钢桩采用工字钢 用冲击式打桩机打入地下 桩间距一般为1 0 1 2m 若地层为饱和淤泥等松软地层也可采用静力压桩机和振动打桩机进行沉桩 工字钢桩围护结构适用于黏性土 砂性土和粒径不大于100mm的砂卵石地层 2 预制混凝土板桩常用钢筋混凝土板桩截面的形式有四种 矩形 T形 工字形及口字形 混凝土板桩一般不能拔出 在永久性的支护结构中使用较为广泛 1K413022深基坑支护结构与边坡防护 2014一级建造师培训颜海 3 钢板桩围护结构钢板桩强度高 桩与桩之间的连接紧密 隔水效果好 可重复使用 4 钻孔灌注桩围护结构钻孔灌注桩一般采用机械成孔 地铁明挖基坑中多用螺旋钻机 冲击式钻机和正反循环钻机 2014一级建造师培训颜海 5 SMW工法桩SMW工法桩挡土墙是利用搅拌设备就地切削土体 然后注入水泥类混合液搅拌形成均匀的水泥土搅拌墙 最后在墙中插入型钢 即形成一种劲性复合围护结构 6 重力式水泥土挡墙将水泥 石灰等和地基土相拌合 形成相互搭接的格栅状结构形式 也可相互搭接成实体结构形式 7 地下连续墙施工振动小 噪声低 墙体刚度大 对周边地层扰动小 可适用于多种土层 2014一级建造师培训颜海 二 支撑结构类型内支撑一般由各种型钢撑 钢管撑 钢筋混凝土撑等构成支撑系统 外拉锚有拉锚和土锚两种形式 三 边坡防护1 地质条件 现场条件等允许时 通常采用敞口放坡基坑形式修建地下工程或构筑物的地下部分 2 基坑边坡坡度是直接影响基坑稳定的重要因素 3 分级放坡时 宜设置分级过渡平台 对于岩石边坡不宜小于0 5m 对于土质边坡不宜小于1 0m 2014一级建造师培训颜海 四 边坡保护1 根据土层的物理力学性质确定基坑边坡坡度 并于不同土层处做成折线形边坡或留置台阶 2 必须做好基坑降排水和防洪工作 3 可采用坡面土钉 挂金属网喷混凝土或抹水泥砂浆护面等措施 4 禁止在基坑边坡坡顶较近范围堆放材料 土方和其他重物及施工机具 5 基坑开挖随挖随刷边坡 不得挖反坡 6 暴露时间较长的基坑 应采取护坡措施 2014一级建造师培训颜海 一 基槽坑土方开挖1 基坑开挖应根据支护结构设计 降水排水要求 确定开挖方案 2 基坑周围地面应设排水沟3 软土基坑必须分层 分块 对称 均衡地开挖 分块开挖后必须及时施工支撑 三 基坑变形控制1 基坑开挖引起周围地层移动的主要原因是坑底的土体隆起和围护墙的位移 包括围护墙水平变形 竖向变位 基坑底部的隆起 地表沉降 3 坑底稳定控制加深围护结构入土深度 坑底土体加固 坑内井点降水 适时施作底板结构 1K413023基槽土方开挖及基坑变形控制 2014一级建造师培训颜海 一 地基加固处理作用与方法选择 二 基坑地基加固的方式1 换填材料加固处理法 以提高地基承载力为主 适用于较浅基坑 方法简单操作方便 2 采用水泥土搅拌 高压喷射注浆 注浆或其他方法对地基掺入一定量的固化剂或使土体固结 以提高土体的强度和土体的侧向抗力为主 适用于深基坑 二 常用方法与技术要点 一 注浆法以水泥浆液为主的浆液 主要可分为渗透注浆 劈裂注浆 压密注浆和电动化学注浆四类 要求掌握P119表1K413024 1的适用范围 1K413024地基加固处理方法 2014一级建造师培训颜海 二 水泥土搅拌法适用于加固饱和黏性土和粉土地基 2 水泥土搅拌法优点 1 最大限度地利用了原土 2 搅拌时无振动 无噪声和无污染 可在密集建筑群中进行施工 对周围原有建筑物及地下沟管影响很小 3 根据上部结构的需要 可灵活地采用柱状 壁状 格栅状和块状等加固形式 4 与钢筋混凝土桩基相比 可节约钢材并降低造价 三 高压喷射注浆法对淤泥 淤泥质土 流塑或软塑黏性土 粉土 砂土 黄土 素填土和碎石土等地基都有良好的处理效果 高压喷射有旋喷 定喷和摆喷等三种基本形状 2014一级建造师培训颜海 一 盾构法施工适用条件1 在松软含水地层 相对均质的地质条件 2 盾构法施工隧道应有足够的埋深 覆土深度宜不小于6m 隧道覆土太浅 盾构法施工难度较大 在水下修建隧道时 覆土太浅盾构施工安全风险较大 3 有修建用于盾构进出洞和出土进料的工作井位置 4 隧道之间或隧道与其他建 构 筑物之间所夹土体加固处理的最小厚度为水平方向1 0m 竖直方向1 5m 5 连续的盾构施工长度不宜小于300m 1K413030盾构法施工1K413031掌握盾构施工条件与现场布置要求 2014一级建造师培训颜海 按开挖面是否封闭划分 可分为密闭式和敞开式两类 密闭式盾构机又可分为土压式 常用泥土压式 和泥水式两种 敞开式盾构机按开挖方式划分 可分为手掘式 半机械挖掘式和机械挖掘式三种 1K413030盾构法施工1K413031盾构机选型要点 1K413032盾构施工条件与现场布置 一 盾构法施工条件盾构由切口环 支撑环及盾尾组成 盾构施工现场设置 1 工作井施工需要采取降水措施时 应设水泵房 2 采用气压法盾构施工时 应设置空压机房 3 采用泥水平衡盾构施工时 应设置泥浆处理系统和泥浆池 4 采用土压平衡盾构施工时 应设置电机车电瓶充电间 2014一级建造师培训颜海 二 洞口土体加固技术确保洞口土体稳定 防止地下水 砂流入 防止地层变形导致地面构筑物破坏 常用加固方法 注浆法 高压喷射搅拌法和冻结法 三 盾构始发施工技术决定始发段长度有两个因素 一是衬砌与周围地层的摩擦阻力 二是后续台车长度 四 初始掘进的主要任务收集盾构掘进数据及地层变形量测量数据 判断土压 泥水压 注浆量 注浆压力等设定值是否适当 并通过测量盾构与衬砌的位置 及早把握盾构掘进方向控制特性 为正常掘进控制提供依据 1K413033盾构施工阶段划分及始发与接收施工技术 2014一级建造师培训颜海 一 盾构法主要施工步骤为 1 隧道的起始端和终止端各建一个工作井 2 盾构在始发工作井内安装就位 3 将盾构从起始工作井的墙壁开孔处推出 4 盾构在地层中沿着设计轴线推进 在推进的同时不断出土 泥 和安装衬砌管片 5 向衬砌背后的空隙注浆 6 盾构进入接收工作井并被拆除或再向前推进 开挖控制 一次衬砌 线形控制和注浆构成了盾构掘进控制四要素 1K413034盾构掘进技术 2014一级建造师培训颜海 二 开挖控制开挖控制的根本目的是确保开挖面稳定 土压式盾构 以土压和塑流性改良控制为主 辅以排土量 盾构参数控制 泥水式盾构 以泥水压和泥浆性能控制为主 辅以排土量控制 土压平衡式盾构泥水平衡式盾构 2014一级建造师培训颜海 二 土压式盾构泥土的塑流化改良控制1 土压式盾构掘进时 理想地层的土特性是 塑性变形好 流塑至软塑状 内摩擦小 渗透性低 一般改良材料有矿物系 泥浆 和界面活性剂 泡沫 三 泥水式盾构的泥浆性能控制泥浆起着两方面的重要作用 一是依靠泥浆压力在开挖面形成泥膜或渗透区域 开挖面土体强度提高 同时泥浆压力平衡了开挖面土压和水压 达到了开挖面稳定的目的 二是泥浆作为输送介质 2014一级建造师培训颜海 四 排土量控制2 土压式盾构出土运输方法与排土量控制土压式盾构排土量控制方法分为重量控制与容积控制两种 我国目前多采用容积控制方法 3 泥水式盾构排土量控制方法分为容积控制与干砂量 干土量 控制两种 Q Q3 一般表示泥浆流失 Q Q3 一般表示涌水 V V3 一般表示泥浆流失 V V3 一般表示超挖 计算不用看 2014一级建造师培训颜海 三 管片拼装控制 一 拼装方法1 拼装成环方式除特殊场合外 大都采取错缝拼装 在纠偏或急曲线施工的情况下 有时采用通缝拼装 2014一级建造师培训颜海 2 拼装顺序一般从下部的标准 A型 管片开始 依次左右两侧交替安装标准管片 然后拼装邻接 B型 管片 最后安装楔形 K型 管片 2014一级建造师培训颜海 3 随管片拼装顺序分别缩回盾构千斤顶 4 先紧固环向 管片之间 连接螺栓 后紧轴向 环与环之间 连接螺栓 5 为方便插入楔形管片 装备能将邻接管片沿径向向外顶出的千斤顶 以增大插入空间 6 连接螺栓再紧固 2014一级建造师培训颜海 二 真圆保持管片环从盾尾脱出后 到注浆浆体硬化到某种程度的过程中 多采用真圆保持装置 四 注浆控制注浆的主要目的就是防止地层变形 注浆分为一次注浆 二次注浆 一次注浆又分为同步注浆 即时注浆和后方注浆 二次注浆是以弥补一次注浆缺陷为目的进行的注浆 注浆控制分为压力控制与注浆量控制两种 应同时进行压力和注浆量的控制 2014一级建造师培训颜海 五 隧道的线形控制线形控制的主要任务是通过控制盾构姿态 使构建的衬砌结构几何中心线线形顺滑 且位于偏离设计中心线的容许误差范围内 一 掘进控制测量测量项目 盾构的位置 倾角 偏转角 转角及盾构千斤顶行程 盾尾间隙和衬砌位置等 二 方向控制掘进过程中 主要对盾构倾斜及其位置 以及拼装管片的位置进行控制 盾构方向 偏转角和倾角 修正依靠调整盾构千斤顶使用数量进行 2014一级建造师培训颜海 二 盾构施工与地层变形控制地层变形原因 地层应力释放产生的弹塑性变形 土压增大产生的压缩变形 附加土压产生的弹塑性变形 土的物理性能变化产生的弹塑性变形以及徐变变形 前期 地下水位降低产生的固结沉降 开挖面前 土压引起的沉降或隆起 通过时 超挖 纠偏 盾构摩擦引起的沉降或隆起 尾部 空隙引起的沉降或压降引起的隆起 后续 施工对土层扰动 松弛引起的后续沉降 1K413035盾构法施工地层变形控制措施 2014一级建造师培训颜海 三 密闭式盾构掘进地层变形控制措施 一 前期沉降控制关键是保持地下水压 二 开挖面前沉降 隆起 控制主要措施是土压 泥水压 管理 真正实现土压 泥水压 平衡 三 通过时沉降 隆起 控制1 控制好盾构姿态 避免不必要的纠偏作业 2 土压式盾构外周与周围土体的黏滞阻力或摩擦较大时 应采取注浆减阻措施 四 尾部控制关键是采用适宜的衬砌背后注浆措施 五 后续沉降控制主要在软弱黏土层施工时发生 施工时尽量减少对地层的扰动 若后续沉降过大 可采取地层内注浆的措施 2014一级建造师培训颜海 1K420113盾构法隧道施工质量检查验收P3485 管片质量控制P350 4 5 6 二 管片拼装质量控制 二 拼装质量控制要点P3501 2 3 4 5 三 验收标准P3516 2014一级建造师培训颜海 1K413040喷锚暗挖 矿山 法施工 2014一级建造师培训颜海 浅埋暗挖法十八字方针 管超前 严注浆 短开挖 强支护 早封闭 勤量测 要掌握 各种开挖方法的适用地层 施工顺序 沉降情况 工期 防水 造价等 尤其是P146的表 1K413041掌握喷锚暗挖法的掘进方式选择 2014一级建造师培训颜海 一 喷锚暗挖与初期支护喷锚支护包括钢筋网喷射混凝土 锚杆 钢筋网喷射混凝土 钢拱架 钢筋网喷射混凝土等支护结构形式 采用辅助技术进行加固处理包括 1 暗挖隧道内常用的技术措施超前锚杆或超前小导管支护 小导管周边注浆或围岩深孔注浆 设置临时仰拱 2 暗挖隧道外常用的技术措施管棚超前支护 地表锚杆或地表注浆加固 冻结法固结地层 降低地下水位法 1K413042喷锚加固支护施工技术 2014一级建造师培训颜海 二 暗挖隧道内加固支护技术 一 主要材料1 喷射混凝土应采用早强混凝土 要求初凝时间不应大于5min 终凝时间不应大于10min 3 钢拱架宜选用钢筋 型钢 钢轨等制成 采用钢筋加工而成格栅的主筋直径不宜小于18mm 二 喷射混凝土前准备工作2 应根据工程地质及水文地质 喷射量等条件选择喷射方式 宜采用湿喷方式 喷射厚度宜为50 100mm 3 钢架应在开挖或喷射混凝土后及时架设 超前锚杆 小导管支护宜与钢拱架 钢筋网配合使用 长度宜为3 0 3 5m 并应大于循环进尺的2倍 2014一级建造师培训颜海 三 喷射混凝土 结合P346 1 喷射混凝土应分段 分片 分层 由下而上顺序进行 当岩面有较大凹洼时 应先填平 喷头应垂直于工作面 距工作面不宜大于1m 一次喷射混凝土的厚度 侧壁宜为60 100mm 拱部宜为50 60mm 分层喷射时 应在前一层混凝土终凝后进行 2 钢架与围岩间的保护层厚度不得小于40mm 钢格栅 钢架 钢筋网混凝土保护层不应小于20mm 临空面 3 临时仰拱应根据围岩情况及量测数据确定设置区段 可采用型钢或格栅并喷混凝土修筑 4 喷射混凝土终凝2h后进行养护 时间不小于14d 冬期不得洒水养护 2014一级建造师培训颜海 三 暗挖隧道外的超前加固技术 一 降低地下水位法通常采用地面降水方法或隧道内辅助降水方法 二 地表锚杆 管 地面砂浆锚杆是一种地表预加固地层的措施 适用于浅埋 洞口地段和某些偏压地段的岩体松软破碎处 三 冻结法固结地层用于富水软弱地层的暗挖施工固结地层 冻结法的具有以下特点 冻结加固的地层强度高 封水效果好 地层整体固结性好 环境污染小 缺点 成本较高 有一定的技