轻轨轨道工程联络通道兼泵房施工方案

0 轻轨轨道工程轻轨轨道工程 1 1 右 右 K23 611K23 611 2 2 左 左 K24 724K24 724 联络通道兼泵房 联络通道兼泵房 施施 工工 组组 织织 设设 计计 二二 一三年七月二十五日一三年七月二十五日 0 目 录 1 概述概述 1 1 1工程概况 1 2施工方案的选择规范施工方案的选择规范 3 2 1方案编制依据及参照的标准 规范 3 2 2冻结土体加固 矿山法暗挖构筑方案 3 2 3方案设计技术要点 3 2 4联络通道施工顺序 5 3冻结加固设计冻结加固设计 6 3 1冻结帷幕的设计要求 6 3 2冻结孔布置及制冷设计 6 3 2 1冻结孔布置 6 3 2 2测温孔布置 7 3 2 3卸压孔布置 7 3 3制冷设计 7 3 3 1冻结参数 7 3 3 2单个联络通道需冷量计算和冷冻机选型 8 3 3 3单个联络通道冻结系统辅助设备 8 3 3 4管路选择 8 3 3 5其它 8 4准备工作准备工作 9 4 1施工进场人员的安全技术交底工作 9 4 2设备吊运及管线铺设 9 4 3螺栓复紧 9 5冻结孔施工冻结孔施工 10 5 1冻结孔施工顺序 10 5 2冻结孔的定位 10 5 3冻结孔开孔及孔口密封装置 10 5 4冻结孔钻进与冻结管设置 10 5 5钻孔质量技术要求 11 5 6钻孔质量控制程序 11 6冷冻站安装冷冻站安装 13 6 1冻结站布置与设备安装 13 6 2管路连接 保温 13 7积极冻结与维护冻结积极冻结与维护冻结 14 7 1冻结系统试运转与积极冻结 14 7 2维护冻结 14 7 3冻结施工参数 14 1 7 4冻结质量控制程序 15 8开挖与构筑施工开挖与构筑施工 16 8 1具备开挖冻结技术指标 16 8 2施工准备 16 8 2 1四通 16 8 2 2隧道内工作平台搭设 16 8 2 3抢险物资的堆放 17 8 2 4钢管片接缝焊接 17 8 2 5预应力支架 安全应急门及应急盖板安装 17 8 3开挖 18 8 3 1拉管片 18 8 3 2土方开挖 18 8 3 3临时支护 20 8 3 4防水层施工 21 8 3 4 1遇水膨胀橡胶条及注浆管施工 21 8 3 4 2防水板施工 22 8 3 5永久支护 22 8 4收尾工作 24 8 5开挖与构筑质量控制程序 25 9融沉注浆融沉注浆 26 9 1注浆管的布置 26 9 2注浆工艺 26 9 2 1浅部注浆孔注浆工艺 26 9 2 2深部注浆孔注浆工艺 27 9 2 3注浆施工过程的监测 27 9 2 4融沉注浆结束标志 27 10监测监控设计监测监控设计 28 10 1监测内容 28 10 1 1水平孔施工监测内容 28 10 1 2冻结系统监测内容 28 10 1 3冻结帷幕监测内容 28 10 1 4周围环境和隧道土体进行变行监测内容 28 10 2监测方法 28 10 2 1冻结孔偏斜冻结器密封性能监测 28 10 2 2温度监测 28 10 2 3压力监测 29 11临时用电组织设计临时用电组织设计 30 11 1冻结工程用电电压等级 30 11 2施工用电负荷统计 30 11 3供电方案 30 11 4规范标准 30 2 12现场安全生产 消防 治安施工措施现场安全生产 消防 治安施工措施 32 13市容环卫和文明施工措施市容环卫和文明施工措施 32 14质量保证体系质量保证体系 32 14 1 建立质量组织机构 33 14 2 混凝土质量保证措施 33 14 3 施工期间对隐蔽工程的质量保证措施 34 14 4 防渗漏保证措施 34 14 5 思想保证体系 35 14 6 组织保证体系 35 14 7 过程保证体系 35 14 8 检验保证体系 36 15施工进度及资源配置计划施工进度及资源配置计划 36 15 1 施工进度计划 36 15 2 劳动力配备 36 15 3 设备与材料供应计划 36 1616施工应急预案施工应急预案 40 16 1 施工风险分析和主要技术措施 40 16 1 1 冻结孔施工风险分析及主要技术措施 40 16 1 2 冻结施工风险分析及主要技术措施 41 16 1 3 开挖与构筑施工风险分析及主要技术措施 42 16 2 施工应急预案 44 16 2 1 冻结孔施工应急预案 44 16 2 2 冻结施工应急预案 44 16 2 3 开挖与构筑施工应急预案 44 16 3 应急抢险人员安排 44 16 4 雨季施工措施 46 16 4 1 雨季施工质量保证措施 46 16 4 2 雨季施工防汛抢险组织机构 47 16 4 3 雨季施工安全保证措施 47 0 1 概述概述 1 1工程概况工程概况 宁天城际轨道交通一期工程六合区政府站 雄州站区间设置两座联络通道兼泵站 1 号联络通道兼泵站位置里程为右线 K23 611 2 号联络通道兼泵站位置里程为左线 K24 724 处 旁通道左 右线隧道中心线距离 18m 联络通道中心标高左线 18m 右 线 18m 联络通道位于江北大道和雄州南路下 车流量大 加固范围内地表有多条通 信电缆 光缆 联络通道平面见图 1 1 图 1 2 图图 1 11 1 1 1 联络通道平面示意图联络通道平面示意图 图图 1 21 2 2 2 联络通道平面示意图联络通道平面示意图 1 号联络通道所处地层为 1d2 3 层粉砂 1bc3 粉质黏土与粉土互层 2 号联 络通道所处地层为 2b4 粉质黏土层 通道所处地层为 3b1 2 层粉质黏土层 联络 通道地质剖面图见图 1 3 图 1 4 拟构筑联络通道所在位置的隧道管片为钢管片 隧道内径为 5 5m 管片厚度 350mm 联络通道衬砌采用二次衬砌方式 临时支护层和永久结构层之间设防水层 联络通道结构见图 1 5 1 6 详细结构以施工图为准 根据各区间联络通道的特点以及所处地层的特性 采取冻结法加固土体 然后用 矿山暗挖法进行开挖构筑施工 1 图图 1 31 3 1 1 联络通道地质剖面图联络通道地质剖面图 图图 1 41 4 2 2 联络通道地质剖面图联络通道地质剖面图 图图 1 51 5 1 1 2 2 联络通道结构图联络通道结构图 图图 1 61 6 1 1 2 2 联络通道结构剖面图联络通道结构剖面图 南京地铁宁天城际一期工程 4 标六合区政府 雄州站 1 2 联络通道兼泵房施工组织设计 2 2 施工方案的选择规范施工方案的选择规范 2 1方案编制依据及参照的标准 规范方案编制依据及参照的标准 规范 1 宁天城际轨道交通一期工程施工设计第五篇第十一册第二分册联络通道 泵 站结构设计图 北京城建设计研究总院有限责任公司 2 矿山井巷工程施工及验收规范 GBJ213 90 3 煤矿井巷工程质量检验评定标准 MT5009 94 4 锚杆喷射混凝土支护技术规范 GB50086 2001 5 混凝土结构设计规范 GB50010 2002 6 钢结构设计规范 GB50017 2003 7 地基基础设计规范 GB50007 2002 8 地下铁道设计规范 GB50157 2003 9 建筑结构荷载规范 GB50009 2001 10 建筑抗震设计规范 GB50011 2001 11 旁通道冻结法技术规程 DG TJ08 902 2006 12 地下工程防水技术规范 GB50108 2008 13 地下防水工程质量验收规范 GB50208 2002 14 混凝土结构工程施工质量验收规范 GB50204 2002 15 钢筋焊接及验收规程 JGJ18 2003 16 施工现场临时用电安全技术规程 JGJ46 2005 2 2冻结土体加固 矿山法暗挖构筑方案冻结土体加固 矿山法暗挖构筑方案 根据上述联络通道施工条件并结合南京地铁联络通道施工的经验 采用 隧道内 水平冻结加固土体 隧道内矿山法开挖构筑 的全隧道内施工方案 即 在隧道内利 用水平孔和部分倾斜孔冻结加固地层 使联络通道外围土体冻结 形成强度高 封闭 性好的冻结帷幕 在冻土中采用矿山法进行旁通道的开挖构筑施工 地层冻结和开挖 构筑施工均在区间隧道内进行 2 3方案设计技术要点方案设计技术要点 由于联络通道所处地层主要为粉质黏土层 工程施工风险大 在施工中必须采取 切实可靠的技术措施 以确保联络通道施工的安全并保证施工工期 根据本公司施工 南京地铁宁天城际一期工程 4 标六合区政府 雄州站 1 2 联络通道兼泵房施工组织设计 3 联络通道经验 提出以下技术要点 1 根据南京市联络通道冻结孔施工的成功经验 用金刚石取芯钻开孔 跟管钻进 法下冻结管 冻结孔开孔前 在布孔范围内打小孔径探孔 探测地层稳定情况 如发 现有严重漏水冒泥现象 先进行水泥 水玻璃双液壁后注浆 以提高孔口附近地层稳 定性 然后再钻进冻结孔 每个钻孔设有孔口管 并安装钻孔密封装置 以防钻进时 大量水 砂涌出 2 针对施工冻结孔时容易产生冒泥涌水现象 采用强力水平钻机 尽量实现无泥 浆钻进 如发现钻孔泥水流失 及时进行补浆充填 3 由于混凝土和钢管片相对于土层要容易散热得多 会影响隧道管片附近土层的 冻结速度 从而影响冻结帷幕的整体稳定性和封水性 所有的钢管片的格栅要用砼充 填密实 同时管片外面采用 PEF B2 级 板隔热保温 以减少冷量损失 在冻结帷幕与 管片胶结处放置测温点 以加强对冻结帷幕与管片胶结状况的检测 4 加强冻结过程检测 在冻结帷幕内布置测温孔 以便正确判断冻结帷幕是否交 圈和测定冻结帷幕厚度 对侧隧道管片附近土层的冻结情况将成为控制整个联络通道 冻结帷幕安全的关键 为此 在对侧隧道管片上沿冻结帷幕四周布置测温孔 以全面 监测冻结帷幕的形成过程 5 在联络通道两端布设卸压孔 以减小土层冻胀对隧道的影响 可利用管片上的 注浆孔来卸压 该孔亦可作为冻结帷幕压力变化的观测孔 6 联络通道开挖前在隧道内设预应力支架 以防打开预留钢管片时隧道变形和破 坏 施工完联络通道临时支护层后再打开对侧隧道联络通道的预留钢管片 在联络通 道衬砌中预埋压浆管 采用注浆方式以补偿土层融沉 注浆应配合冻结帷幕融化过程 进行 注浆材料以双液浆为主 单液浆为辅 7 开挖前必须安装通道安全应急门 8 在开挖过程中必须及时进行冻结帷幕变形和温度观测 如遇冻结帷幕有明显变 形 立即用钢支架加木背板支撑 调整开挖构筑工艺 并同时加强冻结 9 由于冻胀力和冻土融沉的作用 影响周围土层的力系平衡 使隧道产生水平位 移和沉降 故在整个施工过程中 加强隧道变形的监测 确保隧道安全 在冻结帷幕 关键部位 多布置测温孔 监测冻结帷幕的形成过程和形成状况 10 采用快速冻结减少冻胀 采用强制解冻 加强融沉注浆 控制融沉量 保护 南京地铁宁天城际一期工程 4 标六合区政府 雄州站 1 2 联络通道兼泵房施工组织设计 4 隧道管片 2 4联络通道施工顺序联络通道施工顺序 施工主要分三个部分 冻结孔施工 冻结施工 开挖构筑施工 其工序见下图 2 1 图图 2 12 1 联络通道施工流程图联络通道施工流程图 施工准备 冻结孔施工 冻结站安装开挖 临时支护 积极冻结维护冻结 永久支护 冷冻站系统拆除 冻结孔封堵 融沉注浆 冻结准备 开挖准备 南京地铁宁天城际一期工程 4 标六合区政府 雄州站 1 2 联络通道兼泵房施工组织设计 5 3 冻结加固设计冻结加固设计 3 1冻结帷幕的冻结帷幕的设计要求设计要求 1 冻结帷幕平均温度设计为 10 2 冻结加固范围详见图 3 1 图图 3 1 冻结加固范围图冻结加固范围图 3 2冻结孔布置及制冷设计冻结孔布置及制冷设计 3 2 1冻结孔布置 1 2 联络通道冻结孔按上仰 水平 下俯三种角度布置在隧道内 共 66 个 左 线布置 51 个 右线布置 15 个 具体布置详见附图 7 附图 8 联络通道设置 4 个穿透孔 供对侧隧道冷冻排管制冷用 施工技术要求 施工技术要求 1 冻结孔的开孔位置误差不大于 100mm 应避开管片接缝 螺栓 主筋和钢管片 肋板 冻结孔最大允许偏斜 150mm 南京地铁宁天城际一期工程 4 标六合区政府 雄州站 1 2 联络通道兼泵房施工组织设计 6 2 冻结成孔控制最大允许孔间距为 1300mm 3 冻结孔有效深度不小于冻结孔设计深度 冻结管管头碰到冻结站对侧管片的冻结 孔 不能循环盐水的管头长度不得大于 150mm 4 冻结管用 89 8mm 20 低碳钢无缝钢管 冻结管耐压不低于为 0 8Mpa 并且不 低于冻结工作面盐水压力的 1 5 倍 5 冻结管接头抗拉强度不低于母管的 75 6 施工冻结孔时的土体流失量不得大于冻结孔体积 否则应及时注浆控制地层沉降 7 首先施工透孔以复核对侧隧道预留口位置的偏差及钻孔施工质量 如大于 100mm 应按保证冻结壁设计的厚度的原则对冻结孔布置进行调整 8 冻结站对侧隧道上沿冻结壁敷设冷冻排管 冷冻排管采用 45 3mm 无缝钢管 3 2 2测温孔布置 联络通道测温孔布置 8 个 目的主要是测量冻结帷幕范围不同部位的温度发展状 况 以便综合采用相应控制措施 确保施工的安全 详细布置见附图 8 1 测温管浅孔选用 32 3mm 深孔选用 89 8mm 无缝钢管 2 测温管长度每个 2 5 5 m 3 管前端焊接密封 管内不得渗水 3 2 3卸压孔布置 在冻结帷幕封闭区域内各通道均布置 4 个卸压孔 详细布置见施工图 在卸压孔 上安装压力表 可以很直观的监测冻结帷幕内的压力变化情况 通过每日观测 及时 判断冻结帷幕的形成 并可直接释放冻胀压力 1 卸压管选用 32 3mm 无缝钢管 2 卸压管长度每个 2m 3 管前端开口 进入土体段钻孔呈梅花状 以确保冻结帷幕内的压力有效传递 3 3制冷设计制冷设计 3 3 1冻结参数 1 积极冻结期盐水温度为 28 30 维护冻结期温度为 28 2 积极冻结时间为 40 45 d 维护冻结时间为 28 d 暂定 实际从开挖开始 南京地铁宁天城际一期工程 4 标六合区政府 雄州站 1 2 联络通道兼泵房施工组织设计 7 至主体结构施工结束 3 冻结孔单孔流量不小于 5m3 h 3 3 2单个联络通道需冷量计算和冷冻机选型 冻结需冷量计算 Q 1 2 d H K 式中 H 冻结管总长度 d 冻结管直径 K 冻结管散热系数 计算得需冷量为 8 37 104Kcal h 根据以上计算需冷量 考虑到盐水干管较长 2 联络通道选用 TBS1100 ZJ 型螺杆机组 2 台套 其中 1 台运转 1 台备用 单台机组 设计工况制冷量为 23 104 Kcal h 电机功率 220KW 1 联络通道选用 W YSLGF300 型螺杆机组 3 台套 其中 2 台运转 1 台备用 单台机组设计工况制冷量为 8 75 104 Kcal h 电机功率 110KW 完全满足各旁通道的制冷需求 3 3 3单个联络通道冻结系统辅助设备 1 盐水循环泵选用 IS200 50 315 型 1 台 电机功率 55KW 2 冷却水循环选用 IS150 125 315 型 1 台 流量 200m3 h 电机功率 30KW 3 冷却塔选用 YHA 200C 型 2 台 补充新鲜水 15m3 h 3 3 4管路选择 1 供液管选用 45 3mm 钢管 采用焊接连接 2 盐水干管和集配液圈选用 159 6mm 无缝钢管 3 冷却水管选用 133 4 5mm 无缝钢管 4 冻结站对侧隧道的冷冻排管选用 32 3mm 无缝钢管 3 3 5其它 1 制冷剂选用氟立昂 R 22 2 冷媒剂选用氯化钙 Cacl2 溶液 南京地铁宁天城际一期工程 4 标六合区政府 雄州站 1 2 联络通道兼泵房施工组织设计 8 4 准备工作准备工作 4 1施工进场人员的安全技术交底工作 施工人员进场后 技术人员及安全人员要对每个施工工人进行技术及安全交底 形成书面记录 职工熟悉施工过程和安全技术规范后方可进行施工 技术安全交底要 有针对性 4 2设备吊运及管线铺设 钻孔设备及零星材料等用吊车从工作井吊到井下隧道口 再采用简易的水平运输 车将设备及材料等运到联络通道位置 冷冻设备采用 25t 吊车从车站吊到区间风井二 层平台设立冻结站 冷却塔吊放在区间风井顶板上 供电 从地面的变电箱处敷设 2 条 5 芯 120mm2动力电缆 沿地面围栏挂设至冻结 站位置 钻孔用电电缆采用 50mm2动力电缆沿隧道挂设至联络通道处 供水 从地面水箱 2 趟 管路用水管路分别至联络通道位置和冻结站清水池 2 1 1 4 3螺栓复紧螺栓复紧 首先把靠近旁通道中心的管片各环之间的连接螺栓全部进行复紧一遍 南京地铁宁天城际一期工程 4 标六合区政府 雄州站 1 2 联络通道兼泵房施工组织设计 9 5 冻结孔施工冻结孔施工 5 1冻结孔施工顺序冻结孔施工顺序 先施工透孔 根据穿透孔的偏差 进一步调整有关的钻进参数 然后根据联络旁 通道施工的孔位 采用由上向下的顺序进行施工 这样可防止因下层冻结孔的施工引 起上部地层扰动 减小钻孔施工时的事故发生率 5 2冻结孔的定位冻结孔的定位 依据施工基准点 按冻结孔施工图进行冻结孔孔位放线 孔位布置首先要依据管 片配筋图和钢管片加强筋的位置 在避开主筋 管缝 螺栓及钢管片肋板的前提下可 适当调整 冻结孔开孔位置误差不大于 100mm 5 3冻结孔开孔及孔口密封装置冻结孔开孔及孔口密封装置 开孔选用 J 200 型金刚石钻机 配 130mm 金刚石取芯钻头进行钻孔 深度约 300mm 控制不得钻穿管片 用钢楔楔断岩心 取出后 打入加工好的孔口管 并用 至少有 4 个固定点固定在管片上 然后安装孔口密封装置 如图 5 1 所示 图图 5 15 1 冻结孔开孔及钻孔示意图冻结孔开孔及钻孔示意图 5 4冻结孔钻进与冻结管设置冻结孔钻进与冻结管设置 1 钻孔选用 1 台 MD 80 钻机 BW250 泥浆泵辅助施工 钻具利用 89 8 冻结 管作钻杆 冻结管之间采用套管丝扣连接 接头螺纹紧固后再用手工电弧焊焊接 确 保其同心度和焊接强度 2 正常情况下 钻进时安装简易钻头 直接无水钻进 如果钻进困难时 在钻头 部位安装一个特制单向阀门 采用带水钻进 冻结管到达设计深度后冲洗单向阀 并 连接板 膨胀螺丝 大球阀 孔口管 隧道管片 旁通球阀 密封装置 钻杆 南京地铁宁天城际一期工程 4 标六合区政府 雄州站 1 2 联络通道兼泵房施工组织设计 10 密封冻结管端部 3 钻进过程中严格监测孔斜情况 发现偏斜要及时纠偏 下好冻结管后 进行冻 结管长度的复测 然后再用灯光测斜仪进行测斜并绘制钻孔偏斜图 4 在冻结管内下供液管 然后焊接冻结管端盖和去 回路羊角 5 5钻孔钻孔质量技术要求质量技术要求 1 冻结孔成孔轨迹与设计轨迹之间的距离应控制在 150mm 内 否则应补孔 2 冻结孔钻进深度应不小于设计深度 钻头碰到隧道管片的 不参与制冷循环的 长度不大于 150mm 3 冻结管长度和偏斜合格后再进行打压试漏 压力控制在 0 8MPa 稳定 15 分钟压 力无变化者为试压合格 5 6钻孔质量控制程序钻孔质量控制程序 南京地铁宁天城际一期工程 4 标六合区政府 雄州站 1 2 联络通道兼泵房施工组织设计 11 图5 2 钻孔质量控制程序 生产准备 冻结孔测量定位 钻机安装找正 正常钻进 单孔完成 纠偏 测斜 测斜 检漏 开孔 安密封装置 钻孔结束 南京地铁宁天城际一期工程 4 标六合区政府 雄州站 1 2 联络通道兼泵房施工组织设计 12 6 冷冻站安装冷冻站安装 6 1冻结站布置与设备安装冻结站布置与设备安装 将冻结站设置在区间风井二层平台 站内设备主要包括冷冻机组 盐水箱 盐水 泵 清水泵及配电控制柜等 冷却塔安装在区间风井顶板上 设备安装按设备使用说 明书的要求进行 其布置参见 附图 9 冻结站平面布置图 6 2管路连接 保温管路连接 保温 管路用法兰连接 隧道内的盐水管用管架敷设在隧道管片斜坡上 以免影响隧道 通行 在盐水管路和冷却水循环管路上要设置 阀门和测温仪 压力表等测试组件 盐水管路经试漏 清洗后采用双层保温 第一层保温板厚度为 20mm 第二层保温板 厚度为 20mm 保温层的外面用塑料薄膜包扎 集配液圈与冻结管的连接用高压胶管 每组冻结管的进出口各装阀门一个 以便控制流量 冷冻机组的蒸发器及低温管路用棉絮保温 盐水箱和盐水干管用保温板或棉絮保 温 旁通道两侧管片保温 由于混凝土和钢管片相对于土层要容易散热得多 为加强 冻结帷幕与管片胶结 旁通道两侧管片表面采取保温措施 以减少冷量损失 将钢管片格栅内用素砼填充密实 然后采用 PEF 板保温板对冻结帷幕发展区域管 片进行隔热保温 在冻结站对侧隧道的冻结管的端部区域范围内布置冷冻板 同样将钢管片格栅内 用素砼填充密实 然后采用 PEF 板保温板对冻结帷幕发展区域管片进行隔热保温 南京地铁宁天城际一期工程 4 标六合区政府 雄州站 1 2 联络通道兼泵房施工组织设计 13 7 积极冻结与维护冻结积极冻结与维护冻结 7 1冻结系统试运转与积极冻结冻结系统试运转与积极冻结 设备安装完毕后进行调试和试运转 在试运转时 要随时调节压力 温度等各状 态参数 使机组在有关工艺规程和设备要求的技术参数条件下运行 冻结系统运转正 常后进入积极冻结 此阶段为冻结帷幕的形成阶段 积极冻结期盐水温度为 28 30 设计冻结时 间40 45天 要求冻结孔单孔流量不小于5m3 h 积极冻结7天盐水温度降至 18 以下 积极冻结15天盐水温度降至 24 以下 去回路温差不大于2 开挖时盐水温度降至 28 以下 如盐水温度和盐水流量达不到设计要求 应延长积极冻结时间 7 2维护冻结维护冻结 在积极冻结过程中 要根据实测温度资料判断冻结帷幕是否交圈和达到设计厚度 同时要监测冻结帷幕与隧道的胶结情况 测温判断冻结帷幕交圈并达到设计厚度且与 隧道完全胶结后 可进入维护冻结阶段 维护冻结盐水温度 25 冻结时间贯穿旁 通道及泵房开挖和主体结构施工始终 7 3冻结施工参数冻结施工参数 表 7 1 单个联络通道冻结施工参数一览表 序号名称单位数值备注 1冻结帷幕设计厚度m 1 8m 2冻结帷幕平均温度 10 3设计冻结孔个66 4测温孔个8孔深 2 5 5 m 5卸压孔个4孔深 2m 6冻结孔总长度m727 392 7冻结成孔控制间距m1 3 8冻结孔单孔流量m3 h5 7 9 89 8 冻结管m727 39220 低碳钢无缝管 10 32 3 卸压管m820 低碳钢无缝管 32 3 测温管12 11 89 8 测温管 m 9 5 20 低碳钢无缝管 南京地铁宁天城际一期工程 4 标六合区政府 雄州站 1 2 联络通道兼泵房施工组织设计 14 12积极冻结期设计盐水温度 28 30 13维护冻结盐水温度 25 14最大总需冷量Kcal h 8 37 104 7 4冻结质量控制程序冻结质量控制程序 图7 1 冻结质量控制程序图 充氟 试运转 积极冻结 维护冻结 冻结结束 冷却水供给 冻结孔验收 监 测 试压 保温 冻结站安装 冻结器安装 设备试压 冻结站基础施工 生产准备 开挖与结构施工 冻结站拆除 南京地铁宁天城际一期工程 4 标六合区政府 雄州站 1 2 联络通道兼泵房施工组织设计 15 8 开挖与构筑施工开挖与构筑施工 8 1具备开挖冻结技术指标具备开挖冻结技术指标 要确定打开管片进行开挖还需结合测温孔资料 卸压孔压力 探孔情况等方面综 合考虑 需具备如下条件 方可开挖 表8 1 具备开挖技术指标表 项目项目数值数值备注备注 冻结帷幕平均温度 10 用成冰公式法计算 积极期 28 30 盐水温度 维护期 25 用测温仪监测 积极期2 以内冻结至设计温度时 盐水去 回 路温差 包括 各支路 维护期1 0 以内 交圈前静水压力 卸压孔 交圈后剧增至 0 15 0 3MPa 通过压力表观测 8 2施工准备施工准备 准备工作是整个工程施工进展顺利的前提和保证 具体工作内容如下 8 2 1四通 1 水通 将水管接送至施工场地 水量为 10m3 h 排水 从旁通道到区间风井利 用排水管路 水泵设在旁通道口附近 形成排水系统 2 电通 从冻结施工用电处取电 不低于 400KW 供电量 3 路通道路能允许 5 10 t 卡车进出施工场地 在已建区间风井内安装载重 1t 的货运提升机 供井上 井下垂直运输用 区间风井与旁通道之间采用手推车或翻斗 车做水平运输用 4 信息通 井上 井下通讯联系使用内部专用电话及安装远程视频监控系统 8 2 2隧道内工作平台搭设 按联络通道出口尺寸及施工需要 工作平台由上下两层平台和一斜坡道构成 1 在旁通道开口处的隧道支撑架底梁上表面搭设中间工作平台 主要作为通道材 料运输手推车换向之用 面积约为 2m 3 5m 7m2 2 在旁通道运输侧 搭设斜坡道与中间平台相连接 斜坡道高端宽约 3m 坡长约 18m 坡度以方便手推车运输为原则可以适当调整 3 在中间平台的另一侧搭设材料设备平台 为节省材料 平台面可低于中间平台 南京地铁宁天城际一期工程 4 标六合区政府 雄州站 1 2 联络通道兼泵房施工组织设计 16 0 3m 面积 8m 4 5m 36m2 平台梁可用长 4 5m 间距为 2m 的槽钢 直接搭在砼管 片上 台面用 50mm 厚木板铺盖而成 8 2 3抢险物资的堆放 为了应付冻结孔施工及开挖构筑过程中可能出现的突发情况 施工现场需要堆放 一定数量的抢险物资 应急沙包 5m3 水泥 3t 125mm 109mm 等规格的木 楔麻丝 木板 3m3 等 以保证旁通道施工的安全 应急抢险物资应堆放有序 并设 立醒目的标识牌 抢险物资应专项专用 不得随便挪用 并设有专人看护 保管 定 期检查 8 2 4钢管片接缝焊接 将联络通道开口部的钢管片之间 欲拉开的管片除外 环向及纵向接缝采用满焊 的方式将每条拼装缝一一焊接好 提高其整体稳定性 以控制隧道管片变形 注意事项 1 焊接前应首先对拼装缝进行除锈除垢处理 避免虚焊 2 焊接时 划分区域 采取对称方式焊接 以防止应力集中 引起钢管片变 形 3 焊接材料选 E4303 型结构钢焊条 用手工电弧焊焊接 8 2 5预应力支架 安全应急门及应急盖板安装 1 在积极冻结和开挖构筑期间 左侧隧道内要进行铺轨施工 右侧隧道在冻结 期间进行推进 双侧均安装特殊预应力支架 为防止碰破冻结管 预应力支架可在进 行冻结之前安装 预应力支架具体布置见图 6 1 和 6 2 2 其中左侧隧道内共设 2 榀预应力支架 右对侧隧道内安装能通电瓶车的预应 力支架 共设 4 榀 预应力支架安装方法 在区间隧道左侧和右侧联络通道开口两侧 各架两榀 两榀钢支架间距 2 4m 并在联络通道两端沿隧道方向对称布置 预应力支 架加工及制作详见设计图纸 施加预应力时每个千斤顶要同时慢慢平稳加压 每个千 斤顶以压实支撑点为宜 注意事项 架设时要有专人负责指挥 拼装时螺栓必须拧紧 高处千斤顶应固定 在主架上 防止脱落 要定期检查千斤顶压力情况 发现松动等异常情况要及时处理 3 预应力支架安装时 其支架中心线应与隧道管片环向对齐 误差不宜大于 南京地铁宁天城际一期工程 4 标六合区政府 雄州站 1 2 联络通道兼泵房施工组织设计 17 20mm 4 安装好预应力支架后顶实千斤顶 但每个千斤顶的顶力不得大于 100KN 且 各个千斤顶的顶力要基本均匀 根据实测隧道收敛变形子调整各个千斤顶的顶力 收敛大的部位要求千斤顶力 大 不收敛的部位千斤顶不加力 隧道收敛达到报警值 10mm 时 千斤顶顶力达到设计 最大值 320KN 安全应急门是开管片前进行安装 是防止开挖过程中发生位移变形超值 或冒泥 涌水 其它措施抢救无效的情况下 为确保隧道安全而使用的 根据结构施工图要求 设计安全应急门 其结构见附图 11 应急安全门 8 3开挖开挖 8 3 1拉管片 加固土体强度达到设计要求及准备工作就绪后开挖构筑工作就可正式开始 探孔 后即可开管片 开管片前 首先准备 2 台 5t 千斤顶 5t 和 2t 手拉葫芦各一个 将两台千斤顶架在被开管片两侧 中间用一根型钢横梁同钢管片直接相连接 通过千 斤顶顶推横梁向外顶推钢管片 操作时 要认真观察管片受力及位移情况 消除局部 受阻因素 防止管片变形 5t 葫芦作为辅助拉拔管片用 一端挂住欲拆管片 一端系 在对面隧道管片上 水平方向稍加力向外 隧道内 拉拔管片 要配合千斤顶操作 2t 葫芦悬吊在欲拆管片的上方 一端钩住欲拆管片 以防管片拉出时突然砸落在工作平 台上 如图 8 1 所示 图图 8 18 1 拉钢管片示意图拉钢管片示意图 防坠手拉葫芦 水平牵引手拉葫芦 工作平台 南京地铁宁天城际一期工程 4 标六合区政府 雄州站 1 2 联络通道兼泵房施工组织设计 18 8 3 2土方开挖 经探孔确认可以进行正式开挖后 打开钢管片 然后根据采用矿山法进行暗挖施 工 根据工程结构特点 联络通道开挖掘进采取分区分层方式进行 上部通道结构施 工完毕 强度达到60 后 再进行泵房的开挖 其施工顺序如下图所示 其施工顺序如 图8 2所示 图图 8 28 2 联络通道及泵房开挖顺序图联络通道及泵房开挖顺序图 由于土体采用冻结法加固 冻土强度较高 冻结帷幕承载能力大 因而开挖时 除联络通道端头处侧墙和拱顶外 可以采用全断面一次开挖 端头开挖步距为 0 5m 通道开挖步距不超过0 8m 两端端头处断面较大 为减轻开挖对隧道变形的影 响 开挖步距控制为0 5m 开挖断面超挖不大于30mm 开挖中心线偏差不大于20mm 泵房开挖过程中将有部分冻结管被暴露 为确保安全 根据冻结孔布置图孔位布 置特征 跟班技术员跟踪监测开挖面深度 当开挖面距离泵房内冻结管约10 15cm时 关闭该组冻结管的去 回路阀门 等该组冻结管全部暴露后 再打开原先关闭的阀门 恢复冻结 等泵房250mm厚的临时支护层施工结束后 即可将泵房内暴露的冻结管割除 进行永久结构的施工 冻土强度高 韧性好 采用风镐进行掘进 为了提高掘进效率 加快施工进度 缩短冻土暴露时间 风镐尖需做淬火处理 而且掘进环境温度在0 以下 输风管路及 风镐中的冷凝水容易结冰 需进行除湿处理 一方面把风管悬吊起来 另外每隔1 2 南京地铁宁天城际一期工程 4 标六合区政府 雄州站 1 2 联络通道兼泵房施工组织设计 19 小时向风管内注入酒精 防止冰屑的出现 并要求每个掘进班配备5 6把风镐 以避 免不能正常工作而影响施工进度 在掘进施工中根据揭露土体的加固效果 以及监控监测信息 及时调整开挖步距 和支护强度 确保安全施工 在开挖过程中 还要及时对暴露的冻结帷幕进行保温 开挖的土方用手推车或翻斗车运至中间风井口 转由提升机运至地面指定的堆放 处 再集中运出场地 8 3 3临时支护 采用两次支护方式 第一次支护 临时支护 采用格栅钢架 网喷 0 3m 厚 C20 混 凝土 第二次支护 永久支护 采用 0 4m 厚 P10 模筑钢筋 C35 混凝土 图图 8 38 3 临时支护与永久支护结构图临时支护与永久支护结构图 1 临时支架的安装 临时支护采用格栅钢架和挂网喷射混凝土进行支护 端头支架间距为 0 5m 通 道支架间距为 0 6m 为增加支架的稳定性 相临两排支架间用钢筋 12 500mm 焊接相互连接 最后在格栅钢架外挂 6 5 150mm 钢筋网 用喷砼机进行喷砼支护 喷射混凝 土强度为 C20 喷砼厚度 300mm 2 喷射混凝土工艺流程 地层加固区 格栅钢架 6 5钢筋网 C20喷射砼 钢筋砼结构 防水层 南京地铁宁天城际一期工程 4 标六合区政府 雄州站 1 2 联络通道兼泵房施工组织设计 20 各种材料 不含水 按照设计配比要求进行干拌和 拌和好的松散混凝土直接 喂入喷射机料斗 由空压机提供的压缩空气裹携物料通过输料管送到喷头处 在 此处加入水与物料混合 在风压作用下喷射到受喷面上 3 喷射混凝土材料要求 a 骨料粒径 为体现喷射混凝土的综合经济指标 采用骨料粒径不易过大 一般控制在 15mm 内 沙选用中粗沙 模度系数大于 2 5 必要时用 5mm 筛网过筛 石子粒径 5 15mm 必要时用 5mm 和 15mm 筛网分别过筛 b 材料配比 水泥 沙 石子 1 2 2 初期按本配比进行试验 再根据试验进行调整 c 速凝剂 液体速凝剂或粉状速凝剂 初凝时间不大于 5 分钟 终凝时间不大于 10 分钟 28 天强度保持率大于 85 速凝剂的掺量要严格控制 液体速凝剂 3 4 粉状 速凝剂 3 5 使用液体速凝剂时须加速凝剂定量输送单元 4 混凝土喷射 根据结构要求特点 按照从下到上的顺序进行施工 分层进行喷射 施工时要正确地控制喷射机的工作风压和保证喷嘴料流的均匀性 喷射机处的 工作风压应根据适宜的喷射速度而进行调整 若工作风压过高 即喷射速度过大 动能过大 使回弹增加 若工作风压过低 压实力小 影响混凝土强度 喷射机的 料流要均匀一致 以保证速凝剂在混凝土中均匀分布 喷射完毕 要及时进行表面的修整 以方便防水层的施工 5 注意事项 a 开挖及支架架设应按中腰线严格控制 防止支架偏移 b 在开挖和临时支护过程中 布设通道收敛变形测点 详见监测部分 及时掌握冻 结帷幕位移发展速度 通过调整开挖步距和支护强度来控制冻结帷幕的位移量 确保施工安全和施工进度 c 喷射混凝土前 在临时支护层中预埋注浆管 注浆管选用 50 的焊接管 顶端 接管箍 并用丝堵封闭 南京地铁宁天城际一期工程 4 标六合区政府 雄州站 1 2 联络通道兼泵房施工组织设计 21 8 3 4防水层施工 8 3 4 1遇水膨胀橡胶条及注浆管施工 钢管片与支护层和结构层的接缝处设置兜绕成环的遇水膨胀橡胶条和预埋注浆管 端头部位全部刷扩至设计尺寸 临时支护完成后 即可进行橡胶条施工 遇水膨胀橡 胶条用粘接剂沿着临时支护断面内侧直接粘到隧道管片上 粘接前必须对管片进行清 洗 止水带一定要粘牢 不能留有空隙 遇水膨胀橡胶条固定好后 再在管片上安装环绕成圈的 IT 注浆管 采用金属件 固定 注浆口引出结构层外 注浆管搭拉长度不小于 200mm 8 3 4 2防水板施工 铺设防水板前必须对初期支护表面找平 拱墙补喷找平 底部砂浆找平 对外部 的钢筋接头切除 磨平 防水板铺设由拱顶开始 然后沿侧墙下翻与由底板铺设上翻的防水板相接 构成 一封闭防水层 防水板的施工须保持连续与完整 且表面无破损情况 先铺设一层无 纺布缓冲层 然后铺设防水板 再铺设一层无纺布保护层 缓冲层以机械固定方法固 定于支护层上 保护层以点粘法热熔固定 防水板接缝搭接长度应为 100mm 焊接宽度为不小于 50mm 8 3 5永久支护 永久支护是为现浇钢筋砼结构 为减少砼施工接缝 旁通道开挖及临时支护完成 后 一次连续进行浇筑 由于这种结构的特殊性 通道顶板内的砼浇筑较为困难 为 提高砼施工质量 采取分段浇筑的施工方式 必要时可采用喷浆机对浇筑空隙进行充 填 1 钢筋 HRB400 用于二衬应满足钢筋抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值不应小于 1 25 钢筋屈服强度实测值与屈服强度标准值的比值不应大于 1 3 钢筋最大拉力下的总 伸长率实测值不应小于 9 焊条选用 E50 型号 初支内外侧钢筋的保护层厚度 40 二衬内外侧 35 当钢筋直径大于 25 时 锚固长度 LaE 大于 38d 当钢筋直径 小于 25 时 锚固长度 LaE 大于 34d 箍筋及拉筋的尾端应做成不小于 135 弯钩 弯钩端头平直段长度不应小于 10d 受力筋直径大于 22 时 应优先采用机械连接 或焊接连接 板墙分布筋等构造筋可用搭接连接 直径大于 25 时 采用焊接连接 南京地铁宁天城际一期工程 4 标六合区政府 雄州站 1 2 联络通道兼泵房施工组织设计 22 采用机械连接的连接件须是经国家批准的合格产品 等级不小于 级 符合 钢筋机 械连接通用技术规程 JGJ107 2010 并经现场试验合格后方可使用 受力筋接头率 大于 50 或分期施工缝位置钢筋机械连接接头采用 级接头 采用焊接连接时 优先 选用对焊连接 焊接工艺和焊条选用及质量要求符合 钢筋焊接验收规范 JGJ108 2003 受力筋的焊接和机械连接接头位置应互相错开 35d d 指被连接钢筋中较大直 径 且不小于 500 同一截面接头 焊接和 级机械连接接头 的受力钢筋截面面积 占受力钢筋总截面面积的百分率不大于 50 当采用搭接连接时 相邻两筋搭接接头 均应错开位置 接长钢筋相邻两列搭接接头位置也错开 接头中心点错开距离应大于 1 82LaE 同一截面接头的受力钢筋截面面积占受力钢筋总截面面积的百分率不大于 50 搭接长度为 1 4LaE 2 模板 根据结构尺寸定制钢模板 立模采用 16 槽钢制作的碹骨作为模板支撑 碹骨间距 900 1200mm 碹骨立设于已浇底板砼面上 碹骨底脚处加型钢横撑 以防浇砼时侧墙 内移 碹骨脚底加垫一层厚 20mm 的木板防止骨腿下沉 碹骨按中腰线安设并做到牢固 可靠 模板就位前 应在模板上均匀涂刷脱模剂 按结构特征顺序安装模板 即先按 设两侧墙模板 浇完后再从一端向另一端安齐顶模 检查模板的垂直度 水平度 标 高以及钢筋保护层的厚度 校正合格后 将模板固定 图图 8 48 4 模板支撑模板支撑 3 浇灌混凝土 结构层混凝土选用商品防水混凝土 要求混凝土强度等级 C35 抗渗等级 P10 因隧道内长距离运输和结构浇筑时间长 可在混凝土内加入一定量的缓凝剂 混凝土混凝土由安装在工作井处的溜灰管输入到隧道口的手推车或翻斗车内 然后 南京地铁宁天城际一期工程 4 标六合区政府 雄州站 1 2 联络通道兼泵房施工组织设计 23 运至工作面 优先选用翻斗车运输 缩短运输时间 防止混凝土离晰和硬化现象 用人工法将砼送入支好的钢模内并用插入式振捣棒反复均匀振捣 搅拌的混凝 土用试模制成标准试块 现场用于检测混凝土强度及抗渗性 通道顶板内的混凝土浇筑采用分段浇筑的施工方式 必要时用气动输送泵输送 混凝土 采用附着式外部震动器振捣 以提高工作效率 确保砌筑质量 注意事项 a 砼浇筑尽量连续浇筑 如因特殊原因不能连续浇灌时 在接茬部位应凿成毛面 确保混凝土粘接性 施工缝止水选用止水钢板或橡胶止水条 b 砼结构强度达到设计强度 70 时方可拆模 c 砼震捣 采用斜向震捣 即震动棒与砼表面约成 40 45 震捣要求做到 快插慢拔 砼分层浇筑时 每层砼厚度不超过振动棒长度的 1 5 倍 在震上分 层时 应插入下层砼中 50mm 左右 且在下层砼初凝之前进行 震捣时布点均匀 震捣程度以下面四条标准控制 无气泡 砼不下沉 表面泛浆 8 4 收尾工作收尾工作 1 通道地面用 1 2 水泥砂浆找平 2 冻结管口用钢板进行封堵 3 浇筑钢管片内格腔混凝土 外露钢构件表面均涂厚浆型环氧漆 4 拆除隧道内钢支架 再次拧紧特殊衬砌环内所有连接螺栓 南京地铁宁天城际一期工程 4 标六合区政府 雄州站 1 2 联络通道兼泵房施工组织设计 24 8 5 开挖与构筑质量控制程序开挖与构筑质量控制程序 生产准备 开管片 通道土方开挖 临时支护 喇叭口开挖 喇叭口临时支护扎钢筋 立通道模板通道砼结构施作 集水井开挖 临时支护 集水井结构层施作 整理 收尾 维护冻结 预制格栅 南京地铁宁天城际一期工程 4 标六合区政府 雄州站 1 2 联络通道兼泵房施工组织设计 25 9 融沉注浆融沉注浆 9 1注浆管的布置 1 联络通道隧道底部和端头处利用管片压浆孔 必要时再利用钻机开孔布设注浆孔 2 通道注浆孔设置 通道底板 直墙 拱顶均约按1 5m间距布设 两端头各布置1个注 浆断面 如图9 1 3 另外在冻结帷幕内及外围利用管片注浆孔 进行注浆 4 预埋管结构 选用 40mm的焊接管 顶端接带螺纹的管箍 并用丝堵封闭 图图 9 19 1 联络通道注浆孔布置图联络通道注浆孔布置图 9 2注浆工艺注浆工艺 9 2 1浅部注浆孔注浆工艺 1 注浆材料及参数 浆液为单液浆 重量配比为 水 水泥 1 0 8 注浆压力不超过 倍的静水压 力 具体要根据隧道变形和地面变形监测情况做适当调整 2 注浆的原则及方法 注浆以少量多次为原则 单孔一次注浆量控制在约 0 5 m3 最大不超过 m3 注 浆前 将待注浆的注浆管和其相邻的注浆管阀门全部打开 注浆过程中 当相邻孔连 续出浆时关闭邻孔阀门 定量压入惰性浆后即可停止本孔注浆 关闭阀门 然后接着 对邻孔注浆 遇到注浆管内窜浆固结而引起堵管时 需用加长冲击钻头通管 3 反复注浆 南京地铁宁天城际一期工程 4 标六合区政府 雄州站 1 2 联络通道兼泵房施工组织设计 26 根据地面变形情况 调整劳动组织 适时进行反复注浆 直至地面变形基本稳定 9 2 2深部注浆孔注浆工艺 1 浆液配置及参数 双液浆 即水泥与水玻璃混合浆液 配比为水 水泥浆 水玻璃溶液 单孔注浆量每次为 1m3 注浆压力不超过 2 倍的静水压力 2 注浆管设置 利用结构施工时预埋的注浆孔 在孔内插入直径为 32mm 的芯管作为注浆管 芯管 分 4 节 每节 1m 长 丝扣连接 注浆芯管前端部 200mm 为均匀花管 一次将注浆芯 管下到设定的注浆深度 4m 3 注浆方法 先注深层 后注浅层 具体做法 a 注浆芯管下到设定的注浆深度后 开泵注 5min 注浆量为 40L 注浆管向上提 200mm 再注浆 40 升 注浆管向上提 200mm 注浆管每提 1m 高 注浆量为 200L b 单孔双液注浆结束后 用惰性浆液封孔 以便复用 9 2 3注浆施工过程的监测 控制地面的沉降变形是注浆的目的 因此 解冻过程中 要加强地面变形监测 冻土温度监测 冻结壁后水土压力监测 另外 注浆施工过程中 浆液的压力可以通 过在相邻注浆孔安装压力表来反映 以上综合监测数据是注浆参数调整的依据 9 2 4融沉注浆结束标志 融沉注浆的结束是以地面变形稳定为依据 冻结壁已全部融化 且不注浆的情况 下实测地层沉降持续半个月地面沉降量小于 1mm 可以结束融沉注浆 南京地铁宁天城际一期工程 4 标六合区政府 雄州站 1 2 联络通道兼泵房施工组织设计 27 10监测监控设计监测监控设计 为了确保水平孔冻结暗挖隧道施工安全优质地按时完成 须对冻结系统 地层和 支护结构进行必要的监测 使监测的资料得以及时反馈 指导施工 以便调整施工工 艺并采取措施 10 1监测内容 10 1 1水平孔施工监测内容 1 钻孔长度 2 铺设冻结管长度 3 冻结管偏斜 4 冻结器密封性能 5 供液管铺设长度 10 1 2冻结系统监测内容 1 冻结器去回路盐水温度 2 冷却循环水进出水温度 3 冷冻机吸排气温度 4 盐水泵工作压力 5 冷冻机吸排气压力 6 制冷系统冷凝压力 7 制冷系统汽化压力 10 1 3冻结帷幕监测内容 1 冻结帷幕温度场 2 开挖后冻结帷幕表面温度 3 开挖后冻结帷幕暴露时间内冻结帷幕表面位移 10 1 4周围环境和隧道土体进行变行监测内容 1 隧道变形监测 2 隧道的沉降位移监测 3 隧道的水平及垂直方向的收敛变形监测 4 地面管线沉降的观测 10 2监测方法 10 2 1冻结孔偏斜冻结器密封性能监测 水平冻结孔偏斜的监测使用经纬仪结合灯光进行 冻结器密封性能的监测采用管 内注水 试压泵加