盾构穿越苏嘉杭高架桥施工方案PPT课件

2013年6月，苏州轨道交通2号线延长线土建工程施工项目ii-y-ts-01，一、项目概述二、施工风险分析三、盾构施工情况及控制要点四、盾构穿越苏州至嘉杭高架桥施工技术措施五、高架桥施工监控计划六、应急计划一、项目概述、1.1项目概述。 本标段尹仲路站至通达路站区间里程右侧DK27 925.649右侧DK28 700.000，区间右侧线路长度774.633米，左侧线路长度774.137米，短链0.214米。本标段采用盾构法施工，有1条联络通道(与泵房一起修建)。 该段隧道从尹仲路站东侧的站端开始，向东沿国鑫西路穿过蔡红路、苏嘉杭高架桥和国鑫河，最后在通达路站西侧汇入隧道。盾构隧道为全断面圆形结构，管片内径5.7m，外径6.2m，环宽1.2m.盾构穿越右线DK28483-DK28525线下苏家杭高速公路高架桥。这座桥是两座单向双线分隔的桥。上部结构为装配式钢筋混凝土连续梁，下部结构为双柱墩和单柱墩。基础是钻孔灌注桩。该段穿过13#和14#桥墩。桥墩基础由四根桩径为1.3m的钻孔灌注桩组成，桩底标高分别为-58.5 m和-61.6 m。桩基与隧道之间的最小水平净距为2.078米，最小垂直净距为43.1米，盾构下时间线之间的距离为12米，覆土深度为13.89米，详见盾构隧道和苏嘉杭高架桥平面关系图和盾构隧道和苏嘉杭高架桥桩基剖面关系图 . 1 . 1 . 1 . 1 . 1 . 1 . 1 . 1 . 1 . 1 . 1 . 1 . 1 . 1 . 1 . 1 . 1 . 1 . 1 . 1 . 1 . 1 . 1 . 1 . 1 . 2 . 1 . 2盾构机主要穿过1粉质粘土层和2粉土夹粉砂层。土层分布见右图：(2)水文地质剖面图拟建地表水断面在DK28 523右侧穿过国鑫河，呈南北走向，东西向支流连接江庄以北。穿越国鑫河的线路宽度约26m，水深0.21.6m，平均淤泥厚度0.35m，1.2工程地质和水文地质条件。潜水主要产于浅层土层孔隙中，其富水性受土质和厚度控制。根据详细的调查资料，工程场地区的潜水面深度为1.12.4m，标高为0.411.77m.观察时间为2012年2月12日至2012年3月26日。(3)微承压水主要分布在微层状水域的2粉土和粉砂层中。微承压水含水层的补充来源主要是大气降水、地表水和上层潜水的垂直渗流，其主要排水方式为民间取水口和向周围河网的侧向径流。承压水层顶部埋深为11.7米，承压水位埋深为4.5米，承压水位标高为-1.73米，观测时间为2012年3月7日至2012年3月13日。(4)承压水工程场地的承压水主要分布在2粉砂和粉土层中，承压水的补给来源为上部松散层的入渗补给、与微污染水相连的补给、溢流补给和地下径流排放。承压水层顶部埋深为26.1米，承压水位埋深为4.75米，承压水位标高为-1.66米，观测时间为2012年3月20日至2012年3月26日。1、工程概况、1、工程概况、1.2工程地质和水文地质条件、(3)地质条件评价工程断面地质属软土地基，围岩等级为级，隧道性等级为级、(2) (4) (2)粉土和粉土层透水性强，为承压含水层。在一定的动水压力下，容易出现土壤流、管涌等不良地质，导致盾构掘进工作面失稳。1层和1层粉质粘土的工程性质一般。土壤相对较弱，有一定的触变性2.施工风险分析。1.地质风险盾穿过1层和1层粉质粘土层。土壤相对较弱，具有一定的触变性。在动力的作用下，土壤结构相对容易损坏。2层粉土夹粉砂层，透水性强，为微承压含水层。在一定的动水压力作用下，容易产生流土、管涌等不良地质，导致盾构掘进工作面失稳。2.环境风险苏家杭高架桥靠近国兴河，14#墩位于国鑫河水中。郭新河宽26米，河底距隧道顶部8米。盾构穿越苏家杭高架桥时，基本位于2层粉土和粉砂层中。土壤在动力作用下受到扰动后容易渗水。当渣土和大量地下水混合成流体状态后被埋在筒仓内时，随着筒仓内压力的增加，容易形成涌水现象。3.苏家杭高架桥桥墩桩基直径为1.3m，与隧道的最小水平净距仅为2.078m。盾构机到达桥桩前，如果土压力设置过高，开挖的土量较小，将挤压其前方的土，土压力将上升，从而改变钻孔桩周围原有平衡的受力状态。如果一侧的局部荷载过大，桩将受到影响。另一方面，如果土压力设置得太低，将会发生局部超挖，盾构机前方的土体将会坍塌，钻孔桩周围的应力平衡也会被破坏，这可能会对桥梁上部结构造成破坏，危及高架桥的安全。如何保证隧道穿越时土体的稳定性，钻孔灌注桩不被破坏，是本工程施工控制的重点。3、盾构机施工及控制要点，3.1盾构概况，本标段采用2台6340毫米土压平衡式盾构机掘进施工。在盾构掘进过程中，道碴土通过刀盘开口进入土腔，然后通过螺旋输送机从土腔底部卸出，通过带式输送机运输，卸入土腔，然后通过土腔车运输到地面。土压平衡工作原理示意图，3.1盾构概况，3 .盾构施工条件及控制要点。盾构掘进时，前刀盘切割土层，切割后的土进入密封土仓。当土室内有足够的土时，它可以与开挖面上的土压力和水压力相平衡，以保持开挖面上的地层平衡。该防护罩配有螺旋输送机，将淤泥排放到土箱，并将其运送到地面。螺旋输送机的排土口上设有滑动门或螺旋漏斗，以控制挖出的土壤量。盾构掘进时，将水、粘土、膨润土、高浓度泥水、泥浆和泡沫加压倒入开挖面，同时通过刀盘和搅拌翼将切好的土混合搅拌，使土具有止水性和流动性。从而可以平稳地排出被切割土壤，且可以提供压力以与挖掘表面上的水和土壤压力保持平衡。由于土压平衡盾构机在推进过程中对土压的控制比较精确，推进过程对周围环境的影响也很小，完全适合在软土中进行隧道施工。鉴于此，本工程采用6340mm土压平衡盾构机进行掘进施工。3.2盾构机参数、3、盾构机施工及控制要点、4、设计及施工方案、1.3模板支撑施工、4、设计及施工方案、1.3模板支撑施工、侧墙模板支撑施工、侧墙模板在地面上预先组装好，面板由2.44m1.22m竹胶板组成。竖向内侧后楞采用水平间距为300mm的矩形管，在面板拼缝处加密，平行于两根矩形管。横向外背楞采用10#双节槽钢(槽钢背对背设置)；间距为1000毫米，三脚架高度为4000毫米，由10#和14#槽钢加工成成品，8次龙骨为100 mm和100 mm见方，主龙骨为M17拉螺栓拉的10#双节槽钢。次龙骨之间的最大距离为300毫米，主龙骨之间的最大距离为900毫米，模板最外侧由483.5毫米的斜撑钢管和地锚筋支撑。4、设计施工方案，1.3模板支撑施工，梁模板支撑施工，顶、中板梁，侧模采用18mm厚竹胶板，模板外侧依次为横向纵向100mm100mm方木(间距200mm)，纵向钢管21组(与侧模高度相同，间距600mm)。两侧竖向钢管用M10对拉力螺钉连接(间距400 mm 600 mm，根据需要选择)，模板最外侧每隔2m设一根钢管撑，与锚杆或脚手架连接，确保模板加固后不移动。4、设计及施工方案，1.3模板支撑施工，顶板模板支撑施工，车站内板、顶板均采用板扣式脚手架，面板采用18mm厚竹胶板，竹胶板模板底部依次布置横向100mm100mm方木(间距250mm)，纵向10#槽钢(间距900 1500mm)；板内搭设板扣式与脚手架横向立杆间距为1500毫米，纵向立杆间距为1200毫米，步距为500 1500毫米，屋面搭设板扣式与脚手架横向立杆间距为1200毫米，纵向立杆间距为900毫米，步距为500 1500毫米.4、设计施工方案，1.3模板支撑施工，顶板模板支撑施工，(1)本工程支撑系统的主龙骨为10#槽钢，间距900mm1500mm，龙骨采用100mm木方，间距200250mm，支撑架采用B型承插式板扣式钢管支架(快速连接架)。负二层中间板支撑架间距主要为1500mm，负一层顶板支撑架间距主要为1200 mm2，标准步距为1500mm。(2)支撑系统的施工过程：施工准备和放样可调底座放线安装第一步距框体(立杆和横杆)调整可调底座标高和框体水平度安装第一步距框体(斜杆)安装第二步距框体安装第一步距框体安装可调支架调整结构支撑高度安装模板系统。5、施工保证措施，1。模板支架施工安全措施，1.1现场操作规范，1.2高空作业安全措施，1.3支架工程安全措施，1.4支架搭设安