浅埋暗挖法的施工监理控制要点

一. 浅埋暗挖法的施工原则1、 浅埋暗挖法的施工原则即十八字方针是每个监理人员都必须熟知和掌握的。下面做一简要介绍 1、 管超前 指知用超前管棚或超前导管注浆加固地层。掌子面未开挖前先进行超管棚或超前导管注浆加固地层使松散、软弱层经注浆加固后形成一个壳体增强其自稳能力防止地层坍塌现象产生。导管采用32-50mm钢管管的尖端和管上小孔专门加工。沿导洞拱部排管呈扇状管距约为20-30cm仰角为50左右。 2、 严注浆 在导管超前支护后立即进行压注水泥浆液填充砂层孔隙浆液凝固后土体集结成具有一定强度的“结石体”使周围地层形成一个壳体增强其自稳能力为施工提供一个安全环境严注浆包含以下三个方面内容 1 超前导管注浆单浆液或双浆液 2 拱脚及墙部开挖前按规定预埋管注浆。 3 初期支护背后注浆低压力0.20.4Mpa 3、 短开挖 根据地层情况不同采用不同的开挖长度一般在地层不良地段每次开挖进尺采用0.5m0.75m甚至更短由于开挖距离短可争取时间架立格栅及时喷射混凝土减少坍塌现象的发生。 4、 强支护 一定按照喷射混凝土-开挖土方-架立格栅-挂钢网-喷混凝土的次序进行初期支护施工。采用加大拱脚办法以减小地基承载应力。 5、 快封闭 初期支护从上至下及早形成环形结构是减小地基扰动的重要措施。采用正台阶法施工时单洞断面台阶长度不应大于2倍洞径以便下半断面及时紧跟及时封闭仰拱。 6、 勤量测 坚持监控量测资料进行反馈指导施工是浅埋暗挖法施工的基点所以地面、洞内都要埋设监控点通过这些监控点可以随时掌握地表和洞内土体各点因开挖和外力产生的位移来指导施工。 二.埋暗挖法施工各工序的监理控制要点1）、 施工竖井开挖 这是用浅埋暗挖法施工车站和区间隧道必须做的第一项分部工程。施工竖井结构应根据地质、环境条件和施工竖井的用途永久结构和临时结构采用 2 以下几种不同结构形式 1. 逆筑法即井壁喷射混凝土逆作法 2. 地下连续墙法在有地下水的情况下 3. 复合式衬砌法即带有二衬的结构 4. 钻孔灌注桩法 下面对施工竖井不同的施工方法做一简要介（1） 逆筑法所谓的“倒挂金钟”法结构形状有圆形和矩形两种。在做好锁口圈以后先进行小导管注浆加固地层。然后开挖土方采用喷射混凝土-架立钢格栅-挂钢筋网-喷射混凝土注意一定要对称开挖不能沿周边开挖然后在安全的情况下反复进行直至井底。 要注意A、 在有水情况下必须降水施工。B、 在土质不良的情况下需要加打锚杆施工加大土体承载力。C、 在马头门部位按设计预埋横梁。 D、 封底并注意预留集水坑。 E、 预埋步梯角钢或钢筋。 F、 预埋横撑和预埋圈梁的构件。 (2) 地下连续墙法 导墙的开挖与制作导墙结构应建在坚实的地基上并能承受水、土压力和施工机械设备等附加荷载要求要注意导墙的垂直度必须满足设计要求。否则影响连续的垂直度。 导墙施工允许偏差为 导墙内墙面垂直度为50导墙内墙面平整度为3mm A 挖槽施工挖槽时一定注意抓斗中心平面与导墙中心平面相合并采用间隔式开挖方法。 B 钢筋笼的安装分节制钢筋笼应试拼装钢筋笼分段放入槽时注意钢筋笼的垂直度并注意钢筋的搭接长度满足设计要求。C 混凝土灌注采用商品混凝土灌注时应采用导管法灌注导管连接应严密、牢固施工前应试拼并作闭水试验。 D 墙体连接头处理这是灌注地下连续墙口关键如果墙体接头处理不好就会造成地下连续墙不连续同现渗漏水现象。墙体竖向接头采用锁口管的方法锁口管在两个槽段间紧帖槽端对准位置垂直缓慢沉放锁口管应沉入槽底0.30.5M。锁口管应随混凝土灌注逐步提升。 (3) 复合式衬砌法当竖井结构是永久结构时如利用风井为施工竖井时竖井施工就按设计要求开挖采用喷射混凝土-防水 3 层-灌注混凝土复合式衬砌方法。(4)钻孔灌注桩法在土质不良地段开挖时采用护壁桩法。即在竖井的四周排打混凝土灌注桩在桩四周采用喷射混凝土的方法构成井壁成为竖井的支护结构。 监理人员首先要注意锁口圈的制作而且要注意井在开挖过程中的土质变化情况和小导管注浆效果。最主要的要看降水施工的效果。2、 马头门开挖 这是从竖井进入横通道的关键工序绝情不能疏大意、掉以轻心。监理人员首先应要求施工单位必须按设计图纸施工。在竖井开挖过程中要注意土层变化情况是否与设计图纸相符。特别是马头部位的土质情况如发现土质与设计不符时应立即与设计、施工一起研究方案。根据不良土质情况应减小格栅间距必要时可以密排两榀甚至三榀格栅并做到及时封闭以避免土体沉降甚至坍塌现象的发生。监理人员一定要做到旁站监理。3、 前小导支护 这是“管超前”十八字方针的首位。这也是决定暗挖成功的关键。小导管采用直径为32-50mm钢管管的尖端和管上小孔进行专门加工。排管前先用风钻钻孔。排管间距为20cm-30cm呈扇形状仰角为5o左右。管长为2.5m-3.5m注浆为单液水泥浆或双液浆水泥水玻璃浆。视地层土质情况调整注浆压力。4、 开挖支护 在导洞开挖过程中首先是架立钢格栅及挂钢筋网。监理人员要注意以下问题 1 开挖要短。一般情况下台阶长度应不大于1.5倍-2倍洞径。就土质情况架立格栅的距离应该在0.5-0.75M。 2 钢格栅的脚部要进行硬化处理。放钢板垫在格栅底或小导管注浆加固地层。这是减少沉降的关键。 3钢格栅的架立要垂直要用仰拱的钢筋进行调整。 4放钢格栅及放钢筋网的部位土方厚度一定挖够。 5钢格栅各部分螺栓连接一定要拧紧。 6遇到土质不良地段注意掌子面的变化如发现异常情况立即进行喷射掌子面导洞封闭再向前开挖导洞时再进行破除掌子面上的喷射混凝土。 7在土质不良地段一定要注意留核心土确保土体稳定。 5、 喷射混凝土 监理人员要注意：1喷射混凝土的厚度是否满足设计要求。 2喷射混凝土的平整度及园顺度。是否满足要求否则不利于防水层的铺 4 设。 3喷射混凝土的废料是如何处理。利用还是运走弃掉这种废料绝不能利 用否则影响混凝土质量。 4喷射混凝土搅拌的时间绝不允许提前拌合因为喷射混凝土中参有速凝剂如果提前拌合就会使喷射混凝土凝固时间就会提前就会影响混凝土质量。应该做到随拌合随喷不要产生堆积现象。 5喷射混凝土的拌合料绝不允许随便堆放应该把喷射混凝土的拌合料堆放在铺好在地面上的钢板上或其他的容器内。 在喷射混凝土的过程中应预埋注浆孔拱顶部位、拱脚部位。主要是为背后注浆用。 7在喷射混凝土的过程中应预埋挂临时动力线、照明线及风管的铁件使电线和风管都很平顺的挂在墙上。做到安全施工文明施工。 8仰拱部位的喷射混凝土一定要及时封闭。使之达到快封闭的目的。特别是在有渗漏的洞内给推车运料出土加大施工的难度加大沉降值。6、 背后注浆 系统喷射混凝土背后注浆包括拱部。由于喷射混凝土凝固收缩和喷射混凝土喷射不实的影响使土体与混凝土之间产生孔隙。为此必须进行背后注浆进行填充。注浆压力0.2-0.4Mpa注入普通水泥浆即可。目的是对喷射混凝土背后进行加固填充这是一项填充空洞、控制拱顶和地面不沉的主要措施。监理人员一定要监督施工人员认真施工。这一工作要及时进行。7、 防水层质量控制及监理要点 1质量控制地铁车站及区间隧道结构皆采用复合式衬砌结构。所谓复合式衬砌系分内外两层先后施用的隧道衬砌即在隧道开挖后及时安装钢格栅挂钢筋网和喷射混凝土用为支护称初期支护经监控量测确认周围地层基本稳定后即可铺设防水层最后立模灌注防水混凝土称为二次衬砌。经实践证明复合式衬砌结构合理防水可靠。 在地铁施工中防水原则是以防为主多道防线刚柔结合综合治理。 A 地下防水要求是一级防水做到不渗不漏隧道区间为二级防水所以要坚持以防为主以结构自防水为主的原则。灌注好S8二衬防水混凝土。B 多道防线背后注浆防水、防水层、结构自防水、变形缝施工缝、密封防水等。C 刚柔结合系指柔性防水层与刚性结构防水相结合。D 综合治理在防水过程中一定要进行综合治理绝不能单靠那一方面进行治水要考虑诸多因素而且以结构自防水为主其他防水措施工为铺达到综合治理的目的。5 2 防水的监理要点。 A 对基面平整度的检查。 初期支护喷射混凝土表面的平整度是铺好防水层的关键所以在作防水层前必须对喷射混凝土表面进行处理。最好是铺设一层水泥砂浆进行找平。所谓找平层就是当局部凹凸尺寸大于下述限值时要进行处理: 墙D/L1/6拱部D/L1/8。 式中L-喷射混凝土相邻两凸面间的距离。 D-喷射混凝土两两凸面间凹进的深度。 B 对基面渗漏水的检查。 地铁车站范围内的喷射混凝土基面上绝不允许有漏水部位如有发现必须进行治理。区间隧道的喷射混凝土基面可以有局部潮湿面。 C 对防水材料的铺设检查如LDPE或EVA 防水材料应从拱顶向两侧对称铺设。严禁把防水材料接缝铺设在拱顶部位。 要注意防水材料搭接长度不小于10cm并注意防水材料铺设的平整度特别要注意边角部位铺设质量。 垫圈结点是否按梅花状排列纵向间距拱部50cm边墙100cm。 检查防水层与缓冲层的塑料圈是否热合牢固。 检查塑料热合机是否按双焊缝焊接及焊接质量。 D 充气检查当压力表达到1.15Mpa时停止充气。当下降幅度在20以内又保证2分钟内不漏气。则充气合格。 8、 模注混凝土 模注混凝土是地铁暗挖施工中采用复合式衬砌结构中的部分是结构自防水的关键所在。 我们在地铁施工中确定防水原则是“以防为主多道防线刚柔结合综合治理”。它的核心就是“结构自防水为本附加防水为铺”。如何固本就是个关键也就是说如何灌注模注混凝土就是一个关键。监理人员监理的重点： 1 混凝土的配合比。 配合比是否达到按设计要求做的防水混凝土S8的要求。 2 混凝土的坍落度。水灰比 坍落度是否满足强度、输送泵、泵车运输、泵送距离等因素的要求。 3 检查钢筋保护层厚度。 4 检查钢筋焊接。 5 检查防水层是否钢筋在绑扎和焊接过程中有所破坏这点非常重要。 6 检查模板安装情况。 7 检查变形缝及施工缝防水材料的铺设情况。 8 检查埋设压浆孔情况。 9 检查设备安装预埋件情况。 10 如使用商品混凝土时要考虑搅拌与施工地点的距离和堵车等因素要与施工单位共同确定混凝土泵车的数量以防发生间歇性关注问题影响混凝土质量。 9、 监控量测 沈阳地铁工程建在第四纪全新统和更新统粘土、砂类地层中不仅埋深浅土体强度低地下水位高而且地表车流、客流量大线路两侧建筑、民房多燃气、热力、上下水、电力、电信等地下管线多。在这样一个复杂的条件下进行地铁建设即要保证施工安全又要使沿线道路、建筑、管线在施工过程中其稳定性不受或少受影响。监控量测工作发挥了十分重要作用。 通过监控量测工作反馈监控量测信息及时掌握地面及地下土体下沉及位移情况。指导设计和施工及时采取加固措施减小对地铁结构及对地铁沿线建筑物、道路和管线的影响避免事故的发生。监控量测分两部分内容： 1 对地铁暗挖支护和结构变形的量测。 其中包括结构拱顶下沉水平收敛量测结构和支护的应力、应变量测锚杆锚固力量测钢格栅内力及所承受荷载量测。 一般只做部分。 2 地铁环境变形量测。1 地表沉降量测2 地表变形区内地下管线变形量测3 地表变形区内重要建筑物变形量测4 土中变形及土压力量测。 5 一般量测只部分。根据具体情况可考虑做部分。 地表线路地表及其环境监控量测。 该项监控量测项目主要为地铁线路地表沉降量测。地表变形区内的燃气、热力和上水等重要管线变形量测以及重要建筑物的沉降观测。 A 地铁地表沉降观测点沿地铁线路垂直布置观测点的数量是根据地铁结构埋深和隧道开挖宽度确定。一般纵向距离为30cm左右同时为观察地下掘进行对地面影响范围和规律自线路中心线上的观测点向两侧不小于18cm的范围内布设 7 不小于7个观测点的横断面。以上系指隧道区间检测地铁车站量范围要根据车站的宽度和长度加密布点。 B 对地铁沿线各种管线的检测要根据实际情况确定。对已经开挖出来外露的管线应在管线的外表面上设点。有的不便于在管线上设点的则在管线周围土体上设点或埋设物理仪器进行变形监测。 C 对地铁沿线重大建筑物的监测观测对象的选择主要依据其与地铁线路的距离建筑物的结构状态选择观测点的位置不要影响建筑物的外观。 地铁结构施工监测。 监测的项目主要有拱顶下沉、拱脚收敛两项。布点要求地铁地下洞内布观测点应与地表布观测点一般应放在同一断面上而且采用同一频率进行监控量测工作。量测频率应随隧道的开挖逐渐减小。 10、 洞内钻孔桩及挖孔桩 地铁车站采用桩柱法施工时需要开挖导洞上四、下四或上四、下二在导洞内施作钻孔桩或挖也桩。 监理人员应注意以下几个问题： 1 钻孔桩 ：1 在洞内施作钻孔桩时首先要考虑钻机的选择其高度一定要满足洞高的要求。并根据不同的地质情况条用不同类型的回转钻机。2 在洞内施作钻孔桩时要考虑泥浆的处理。3 在洞内施作孔桩时钢筋笼焊接问题。4 在洞内施作钻孔桩时混凝土如何泵送和灌注问题。5 在洞内施作钻孔桩时钻孔的顺序要考虑钻孔时对已灌完桩的影响及隔桩灌注问题。 2 挖孔桩： 挖孔桩施工的关键是安全问题一人身安全。要求施工单位编制一个挖孔桩的方案包括安全措施由监理工程师负责审批同时要注意以下几个方面：1 一定要做到降水施工。即在无水情况下进行挖孔桩作业确保安全。2 在下导洞的拱顶部位即挖孔桩最低部在土体四周要用四根小导管进行预注浆加固地层防止在挖孔过程中坍孔。 3 在挖孔过程中一定要做好混凝土C20护壁坍落度控制在100mm以内待护壁强度达到1Mpa时方可继续挖孔。确保孔壁的稳定 8 性。 4 根据土质情况每挖0.5-1.0m施作支护一次。5 孔口要安装水平推移的活动安全盖板当桩孔内有人挖土时应掩好安全盖板防止杂物掉下砸人。 6 井壁支护采用钢筋混凝土为宜。 二. 特殊地层情况及处理方法：一、 特殊地层情况 根据勘测资料分析特殊地层为粘质粉土、砂质粉土及砂卵石层。 1粉细砂层 2 砂卵石层 下面对粉细砂层和砂卵石层作一简要介绍 1 粉细砂层是砂质粉土、粉砂和细砂的总称。 这种地层吸水能力强、随水流动、自稳性差、孔隙率较小、渗透能力差对这种地层一定要降水施工。 2 砂卵石层。卵石数量较大而且卵石颗粒粒径较大。最大在20cm-30cm。孔隙较大渗透系数大比较松散钻孔比较困难。二、 特殊地层的处理方法1）平冻结法 通过用浅埋暗挖法施工地铁车站或区间隧道结构拱部饱和状态自稳能力极差的粉细砂层时就要采用水平冻结施工使呈流砂状态的土体冻结固化。该段处于饱和状态的土体主要是有上层滞水和潜水其中上层滞水是多年失修的自来水管线的渗漏补给要切断处于饱和状态的粉细砂层的补给水源需改移上部管线但又没有改移条件。通过降水可以降低地层的潜水层但粉细砂中的饱和水不能解决。 在这里需要说明的是“施工方法中可以有三种选择：1、从地面加固地层采用垂直注浆或垂直冻结法 这样要中断交通在地铁沿线是不允许的 2、采用大管棚和小导管注浆方法 这种方法安全度差施工难度大。3、水平冻结法。这种方法不影响交通地下管线不受影响做到安全施工。进行水平冻结法施工关键在于打水平管的精度。它的布孔原则基本上和大管棚相同。都是沿拱部均匀布设冻结孔在区间隧道一般沿结构拱部布8-9个冻结孔2个观测孔孔距为0.65-0.68cm 9 冻结管的位置正确与否、偏斜精度应该在5的范围内这是采用水平冻结法的关键所在。 2） 大管棚法 用浅埋暗挖法施工地铁车站和区间隧道时要通过：不良地层如粉细砂层要保护地下管线马头门部位开挖等情况时可以用大管棚的施工方法。 大管棚施工的关键点是管棚点是管棚施工的水平及垂直方向精度。一般管棚的管距为30-40cm而且管棚的管与管之间还要加小导管注浆。大管棚只起支承作用。大管棚管径基本为115mm呈扇形布置及沿拱部开挖轮廓线的外缘布置管内要注水泥砂浆。用大管棚施工可以防止导洞坍塌和减小地表下沉。可以收到较好的效果。 管棚施工应符合下列规定 钻点的外插角允许偏差为5。 钻孔应由高孔位向低孔位进行 钻孔孔径应比钢管直径大30-40mm 遇卡钻、坍孔时应注浆后重钻6 管棚注浆水泥砂浆浆液必须充满钢管及周围的空隙并密实。 3） 小导管注浆 用浅埋暗挖施工地铁车站和区间隧道在导洞开挖时必须先打小导管注浆加固地层对于砂质土来说尤为重要导管采用管径为42mm的钢管导管的长度一般为2.5M-3.5M如果小导管注浆与大棚管同时使用效果会更好对防止导洞坍塌和减不地表下沉均可得到预期效果 注浆施工：在砂卵石地层中宜采用渗入注浆法低压注浆施工 在砂层中宜采用劈裂注浆法高压双液注浆施工 在这里要说明一点的就是为加强拱脚部分的土体压力和凝结力减小钢格栅拱脚的沉降要在拱脚的土层中打入导管并注浆以提高地基承载力。 在砂卵石层中打小导管很困难但注浆很容易。所以小导管长度为1.5米左右或更短采取小步距的方法进行。立一榀格栅打一次而且在打小导管时加套管进行在打小导管之前先喷射混凝土封闭掌子面。使砂卵石不会因打小导管而产生坍塌而在粉细砂层中注浆很困难。所以要采用劈裂注浆的方法固结土层而且要采取小步距早封闭的办法进行。三、 半成品验收的批次及重点控制方法 ：1 半成品验收的批次 用浅埋暗挖法施工的地铁车站及区间隧道中的半成品是指钢格栅和钢管柱。 1 钢格栅 钢格栅是用钢筋和角钢经焊接组成的钢架。钢格栅经组装栓接、焊接后形成的钢拱架经过喷射混凝土构成初期支护结构这是在软弱地层中施作地铁结构最有效的措施。 钢格栅是在地铁车站和区间隧道施工中使用最普遍的构件不管是用CRD不法还是桩法都要使用。 因为每一分项工程的检验批数量是不能超过999个这是由检验批D.0.1表格的编号决定的。检