盾构井马头门破除施工方案

东管头站主体结构方案东管头站主体结构方案页脚内容PAGE页脚内容17-东管头站主体结构方案页脚内容PAGE目录目录 -1-一、编制依据 -1-二、工程概况 -1-2.1工程概况 -2-2.2工程简介 -2-2.3相关施工参数 -3-三、施工方案 -5-3.1施工组织安排 -5-3.2施工步骤 -5-3.2.1初始条件 -6-3.2.2测绘轮廓 -7-3.2.3洞门破除 -7-φ15mm注浆孔 -7-30cm -7-φ108管棚 -9-内衬管 -9-φ108管棚开口 -9-与内衬管焊接 -9-管棚施工工序系统 -10-管棚钢管加工 -10-注浆材料备料 -10-运钻机及料具 -10-搭钻机平台 -10-安装钻机、定孔位 -10-钻孔 -10-安装管棚钢管 -10-测斜 -10-注浆设备安装 -10-管棚钢管内注浆 -10-结束 -10-管棚钢管运输 -10-区间左线暗挖段隧道2-2大断面采用双侧壁导洞法施工工艺，整个断面共分为6个洞室（如下图所示） -11-作业流程说明如下： -11-1）超前支护 -11-超前支护主要采用小导管周壁预注浆，“注浆一段，开挖一段，段段推进”。注浆施工程序见如下：导管制作→钻孔→清孔→插管→浆液配制→注浆。具体操作流程同标准段施工工艺。 -12-2）土方开挖 -12-2-2断面施工步骤图 -12-3）挂网 -13-开挖后然后靠开挖面铺设单层钢筋网，钢筋网φ6＠150*150，搭接长度200mm，搭接部分用铁丝绑扎牢固，网片固定稳妥。 -13-4）钢筋格栅 -13-大断面格栅纵向间距0.5m，钢筋保护层4cm。 -13-格栅在钢筋场分节加工，试拼合格后运至工作面安装。格栅采用激光导向仪定位，安装时落脚基面要保证坚实平整，底脚用木板或泡沫砖等支垫稳妥。 -13-双侧壁导洞，拱顶格栅拱采用22mm螺纹钢筋焊制，因跨度大，每架加工成2片，中间用法兰盘及螺丝联接，法兰盘厚20mm。格栅拱截面尺寸为300mm×300mm。安装时要放好线，定好标高。格栅拱架间距1．0m，每两架之间用022mm螺纹钢筋焊接，连接筋间距为0．3m，内外圈交叉焊接。格栅拱向上预留钢筋，便于与上部格栅连接。在两帮钻凿一些辅助锚杆，并与格栅拱焊接在一起。为防止格栅拱下沉，格栅拱要“穿马靴”。 -13-顶部钢格栅安装完后，在上台阶的底部打设锁角锚杆，每榀格栅设置一根，Φ42,t=3.25mm，L=3000mm，锁角锚杆打设角度为与水平面成300。前后榀格栅设Φ18钢拉杆，环向间距1.0m，内外双层交错布置。钢拉杆连接采用单面搭接焊，安装时留够和下循环的搭接长度。 -13-安装边墙及仰拱格栅同时安装并喷射混凝土，使初期支护成环。 -13-5）喷射混凝土 -14-采用C25早强喷射混凝土，抗渗等级P6，喷射混凝土厚度350mm。严格按以下顺序进行操作:送风→开机→给料→待料喷完后方可停风。 -14-(1)开机后注意观察风压，工作风压应满足喷头处的压力在0.1Mpa左右,才能开始操作，并据喷嘴出料情况调整风压。一般工作风压：边墙0.3～0.5Mpa，拱部0.4～0.65MPpa。 -14-(3)混凝土拌合要充分，直径大于15mm的粗骨料及时清除。 -14-(4)喷嘴与受喷面垂直，两者的距离为1.5m～2.0m,对每次喷射厚度边墙为70-100毫米、拱部50-60毫米，挂有钢筋网的受喷面，喷嘴宜略倾斜，距离也相应减少。 -14-(5)喷嘴均匀地按螺旋轨迹，分区段自下而上，一圈压半圈，缓慢移动，每圈直径约20cm。若受喷面不平，应先喷凹坑找平。 -14-(6)喷射作业需有工作平台。有条件的，最好把喷嘴固定在机械手上。 -14-(7)喷砼应与钢架形成一体，钢架与围岩的间隙必须用喷砼填充密实，钢架应全部被喷砼覆盖，保护层厚度为4cm。 -14-6）回填注浆 -14-选择水泥浆液或高标号水泥砂浆作为背后回填浆液。 -14-水泥 -14-+ -14-砂 -14-+ -14-外加剂 -14-+ -14-水 -14-泥浆搅拌机 -14-贮浆捅 -14-注浆泵 -14-注浆管 -14-过滤网 -14-初期支护背后空隙 -14-水泥浆水灰比宜为1:1～1:1.5，水泥选用425#硅酸盐水泥，内掺水泥用量9%的Fs-1防水剂及聚丙稀酰胺（水用量的0.5～1‰，拌浆前先溶于水），或内掺高强无收缩外加剂XPM。 -15-回填注浆压力不宜过高，压力过高易引起初期支护变形。采用注浆泵注浆时，紧接在拱顶注浆处的压力宜控制在0.2～0.6Mpa，不得超过0.6Mpa。 -15-注浆顺序：注浆应由低处向高处，由无水处向有水处依次压注，以利充填密实，避免浆液被水稀释离析。当漏水量较大时，则应分段留排水孔，以免高水压抵消部分注浆压力，最后处理排水孔。 -15-当注浆压力稳定上升，达到设计压力并持续稳定10分钟（土层中要适当延长时间）后，不进浆或进浆量很少时，即可停止注浆，进行封孔作业。 -15-停浆后，立即关闭孔口阀门，然后拆除和清洗管路，待浆液初凝后，再拆卸注浆管，并用高标号水泥砂浆将注浆孔填满捣实。 -15-四、技术要求 -15-4.1格栅架立 -15-4.2喷射混凝土 -15-五、安全措施 -16-沈阳至铁岭城际铁路（松山路～道义）工程师～工区间马头门专项施工方案一、编制依据1、沈阳至铁岭城际铁路（松山路～道义）工程土建施工第三合同段土建施工合同；2、沈阳至铁岭城际铁路（松山路～道义）工程土建施工第三合同段师～工区间暗挖段设计图纸；3、师～工区间盾构井施工条件及周边环境；4、现场调查所获得的资料；5、国家相关行业现行的技术规范、验收标准《地下铁道工程施工及验收规范》（GB50229-2003）《地铁混凝土技术规范》（DB2101)《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）《地下工程防水技术规范》（GB50108-2001）《钢筋焊接及验收规范》(JGJ18-2003)《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-2005《建设工程施工现场供用电安全规范》（GB50194-93）《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-99）《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JDJ130-20016、我公司在地铁领域和暗挖隧道工程中的施工经验。二、工程概况2.1工程概况沈阳至铁岭城际铁路（松山路～道义）工程师范学院站至工程学院站区间起讫里程为:右K4+72.70～K5+71.80,区间总长999.1m，线间距为13～15m。本暗挖段为区间设置的停车线，里程：右K4+72.70～K4+289，位于道义南大街西侧地面下方，采用矿山法施工，总长216.3双线米，分单洞单线和单洞双线两种断面形式，起于师范大学站沿黄河北大街下，止于区间盾构井。盾构井为双层三跨箱型框架结构，顶板覆土约2.57米,基坑采用φ800＠1000钻孔灌注桩加φ609钢支撑的内支护形式，基坑宽为16.2m，长为24.8m，基坑深约17.77米，采用坑外降水。2.2工程简介师～工区间暗挖段马头门位于师～工区间盾构井南侧墙面上，标准断面洞门最大高度为6500mm，最大开挖宽度为6000mm，大断面洞门最大高度为123000mm，最大开挖宽度为6000mm，具体位置如图2-1所示。为方便马头门施工，在盾构井侧墙结构施工时，已在侧墙上预留出相应的大小和位置的孔洞。右线（标准断面）开挖马头门断面的线路中线坐标为（X=41548.4895，Y=33197.7908）,里程为K4+289.10,开挖面编号为3-3断面，是标准的马蹄形区间断面，具体的断面尺寸参见施工参数。图2-1开挖洞门与盾构井位置关系图左线（大断面）开挖马头门断面的线路中线坐标为（X=41542.7119，Y=33183.9482）,里程为K4+289.10,开挖面编号为2-2断面，是单洞单线大断面，具体的断面尺寸参见施工参数。2.3相关施工参数1、高程：最低开挖高程33.422m，最高开挖高程43.215m。2、破除方法：用无声破碎剂进行静态爆破，用风镐配合凿除混凝土。3、超前小导管：长L=1.8m，规格为Φ32.5X3.25mm的热轧无缝钢管，每个桩间打设两根，外插角为10度，注浆浆液采用水泥-水玻璃双液浆。4、格栅：150mm×150mm花拱架，间距为350mm，三榀密排。5、喷射混凝土：300mm厚C25P6早强喷射混凝土。6、钢筋网：钢筋格栅内侧铺设单层钢筋网，钢筋网片规格为Ф6@150×150mm，搭接宽度不小于20cm。7、区间断面1-1、2-2、3-3尺寸如图2-2所示。师～工区间暗挖段1-1断面图师～工区间暗挖段2-2断面图师～工区间暗挖段3-3断面图图2-2师～工区间暗挖段断面图三、施工方案3.1施工组织安排现场总负责人1名，施工负责人2名，技术人员3名，破除工人10名，测量人员4名，安全员1名。预计从2011年7月20日开始施工，上台阶破除需7天，待上台阶进尺3-5m3.2施工步骤本区间暗挖段马头门尺寸分2-2和3-3断面，本小节以大断面断面2-2为例，介绍马头门施工的具体步骤。3-3标准断面施工工艺及施工原理同2-2断面，施工步序遵守图纸STCJJ03-SD-2-103.2.1初始条件1）施工顺序区间盾构井施工完成后，开始进行暗挖段马头门的洞口破除施工，相邻两个洞口破除施工分先后进行，先进行左线马头门洞口破除，破除后进行隧道开挖、支护及对隧道中间土体进行注浆加固，待达到加固指标后，再破除右线隧道马头门，进行左线隧道初支施工。开挖过程中，以隧道中间土体加固质量及左、右线掌子面开挖步距为依据，控制两线掘进速度，保证施工安全。具体破除顺序详见P11洞室剖面分布示意图。2）降水措施马头门施工前，应保证水位降至作业面0.5m以下。为了保证降水效果，盾构井四周降水井应全部开启，并安排专人进行水位监测。根据降水设计，工程降水都需将开挖范围内的潜水含水层疏干，但由于受潜水含水层底板凹凸不平的影响，在局部粘性土夹层或潜水含水层底板处会出现渗水线；另外，由于挡土结构采用混凝土灌注桩工法，实际上对地下水的自由流通是有很大影响的，因此可能会在开挖范围内形成一定的滞留水。出现这种情况时，为了防止塌方，放慢开挖速度，及时在拱脚部位设置盲管导流，并在马头门底部设置溜槽，再将集水排走，确保掌子面无水作业。3）洞门防水板保护马头门破除过程中，应将盾构井防水板固定于侧墙上，仰拱位置使用木胶板覆盖，并在施工过程中加以保护，防止出现在阴角处“断裂”，影响后续防水施工。3.2.2测绘轮廓根据右线线路中线在盾构井南侧墙上的坐标和标高，确定开挖位置，在根据2-2断面尺寸测绘出开挖断面的轮廓。经监理工程师复核后，开始破除洞门。3.2.3洞门破除第一步：超前大管棚施工首先搭设作业平台，高度达到上、下台阶分界处，作业平台宽度不小于3m。在破除掌子面网喷混凝土前，上台阶进行全断面注浆，先沿结构初期支护外边缘120°范围内施工大管棚，管棚长8m，环向间距300mm，外插角2°～5°。1）管棚制作：长管棚采用3.5m的管节，由内套管联结，为保证同一断面上的管接头数不超过50%，隔一制作长2.5m钢管作短管，钢管堆放时避免其翘曲。因大管棚施作时间较长，为避免掌子面长时间失稳，采取锚喷砼封闭掌子面。φ15mm注浆孔φ15mm注浆孔30cm图3-1钢管加工示意图2）搭设平台、测量定位（1）搭设施工平台，钻孔顺序由高孔位向低孔位进行，可缩短移动钻机与搭设平台时间，便于钻机定位、定向。工作平台采用扣件脚手架作为支架，高度视实际需要而搭接，上下高度可利用下托在30－50cm范围调整。架体与地面连接部位采用剪刀撑，架体应打入掌子面主体，并与两侧边墙支撑牢固，保证工作平台工作期间不发生摇晃现象。防止夯管锤在工作中产生轴向位移，而使架体摇晃。（2）在工作断面前搭设钻机操作平台,由测量放出开挖轮廓线，在开挖轮廓线以外20cm范围内画出钻孔的位置，移动钻机至钻孔部位，调整钻机高度，使钻机转轴和钻杆在一条直线上，并用仪器量测这一直线的角度。（3）轨道与架体的搭接在碗扣支架顶层用方木铺设0.9米宽平台对轨道与架体进行连接，轨道固定在方木上面，由方木调节高度。轨道是由工作平台上固定安放60mm槽钢组成，由于钢管轨道设计为直线，因为槽钢作为导向轨道，自身必须平直无弯曲，在根据需要的外插角调节导轨的倾角。导轨定位确保轴线与管棚设计轴线相匹配。3）钻孔钻机选用PG185型钻机，经仪器量测，并在钻杆方向和角度满足设计要求后方可开钻。钻孔开始时选用低档，待钻到一定深度后，退出、接钻杆，继续钻进。钻孔过程中要始终注意钻杆角度的变化，并保证钻机不移位。每钻进5m要用仪器复核钻孔的角度是否正确，以确保钻孔方向的正确。4）下管下管前要预先按设计对每个钻孔的钢管进行配管和编号，隔一安设2.5m长钢管作短管，以保证同一断面上的管接头率不超过50%。由于地质条件较差，因此下管要及时、快速，以保证在钻孔稳定时将管子送到孔底。前期靠人工送管，当阻力增大，人力无法送进时，借助钻机顶进。每节管间采用内衬套满焊连接。内衬管用同级钢管切割成所用管具内径管焊接，内套管长200mm。每节间连接如图所示。φφ108管棚内衬管φ108管棚开口与内衬管焊接图3-2管棚节间连接示意图5）注浆钢管内注浆采用水泥-水玻璃双液浆。管棚打设施工完毕后，用螺旋钻杆配合高压风管将管棚内的土取出，用高压风管将管内壁吹净。在管内先插一根PVC管，通过该管向管内注水泥砂浆。注浆参数如下：普通水泥浆水灰比：1：1；水玻璃浆浓度：30～40Be’；水泥浆与水玻璃浆双液比：1：1～1：0.6；浆液扩散半径：400-450mm；注浆压力：0.3-0.5MPa；注浆速度：10-30L/min，开始可以快一些，临近结束时慢一些；水泥水玻璃双液浆的胶凝时间：40-90s；管棚施工工序系统管棚钢管加工注浆材料备料运钻机及料具搭钻机平台管棚施工工序系统管棚钢管加工注浆材料备料运钻机及料具搭钻机平台安装钻机、定孔位钻孔安装管棚钢管测斜注浆设备安装管棚钢管内注浆结束管棚钢管运输图1管棚施工流程图第二步：超前小导管注浆在管棚间打设水平倾角7°～10°，长1.8m的Φ32×3.25＠300mm的超前小导管，对土层进行注浆加固，并起到棚架作用。超前支护注浆根据地层情况选用水泥浆液或水泥水玻璃浆液，浆液配合比应在现场根据土层情况确定，注浆压力为0.5～1.5第三步：洞门破除根据断面轮廓，先将桩间网喷混凝土破除，露出桩面后用风钻在桩上打设300mm长孔洞，间距300*300mm,梅花型布置，之后在孔洞内填塞无声破碎剂。待12小时后，混凝土胀裂，用风镐将混凝土块凿除，再用气割工艺将桩钢筋割除。按照洞室编号分布将围护桩全部破除。区间左线暗挖段隧道2-2大断面采用双侧壁导洞法施工工艺，整个断面共分为6个洞室（如下图所示）作业流程说明如下：1）超前支护超前支护主要采用小导管周壁预注浆，“注浆一段，开挖一段，段段推进”。注浆施工程序见如下：导管制作→钻孔→清孔→插管→浆液配制→注浆。具体操作流程同标准段施工工艺。2）土方开挖序号图示说明1施作拱部及中隔壁超前小导管，注浆加固地层。同时台阶法开挖洞室①，施作初期支护及中隔壁、中隔板。2前后错开5～6m间距台阶法开挖洞室②，施作初期支护及中隔壁。3待洞室②开挖完成30～50m时，施作拱部超前小导管，台阶法开挖洞室③，施作初期支护及中隔板。4台阶法开挖洞室④，前后错开5～6m间距，施作初期支护。2-2断面施工步骤图3）挂网开挖后然后靠开挖面铺设单层钢筋网，钢筋网φ6＠150*150，搭接长度200mm，搭接部分用铁丝绑扎牢固，网片固定稳妥。4）钢筋格栅大断面格栅纵向间距0.5m，钢筋保护层4cm。格栅在钢筋场分节加工，试拼合格后运至工作面安装。格栅采用激光导向仪定位，安装时落脚基面要保证坚实平整，底脚用木板或泡沫砖等支垫稳妥。双侧壁导洞，拱顶格栅拱采用22mm螺纹钢筋焊制，因跨度大，每架加工成2片，中间用法兰盘及螺丝联接，法兰盘厚20mm。格栅拱截面尺寸为300mm×300mm。安装时要放好线，定好标高。格栅拱架间距1．0m，每两架之间用022mm螺纹钢筋焊接，连接筋间距为0．3m，内外圈交叉焊接。格栅拱向上预留钢筋，便于与上部格栅连接。在两帮钻凿一些辅助锚杆，并与格栅拱焊接在一起。为防止格栅拱下沉，格栅拱要“穿马靴”。顶部钢格栅安装完后，在上台阶的底部打设锁角锚杆，每榀格栅设置一根，Φ42,t=3.25mm，L=3000mm，锁角锚杆打设角度为与水平面成300。前后榀格栅设Φ18钢拉杆，环向间距1.0m，内外双层交错布置。钢拉杆连接采用单面搭接焊，安装时留够和下循环的搭接长度。安装边墙及仰拱格栅同时安装并喷射混凝土，使初期支护成环。5）喷射混凝土采用C25早强喷射混凝土，抗渗等级P6，喷射混凝土厚度350mm。严格按以下顺序进行操作:送风→开机→给料→待料喷完后方可停风。(1)开机后注意观察风压，工作风压应满足喷头处的压力在0.1Mpa左右,才能开始操作，并据喷嘴出料情况调整风压。一般工作风压：边墙0.3～0.5Mpa，拱部0.4～0.65MPpa。(3)混凝土拌合要充分，直径大于15mm的粗骨料及时清除。(4)喷嘴与受喷面垂直，两者的距离为1.5m～2.0m,对每次喷射厚度边墙为70-100毫米、拱部50-60毫米，挂有钢筋网的受喷面，喷嘴宜略倾斜，距离也相应减少。(5)喷嘴均匀地按螺旋轨迹，分区段自下而上，一圈压半圈，缓慢移动，每圈直径约20cm。若受喷面不平，应先喷凹坑找平。(6)喷射作业需有工作平台。有条件的，最好把喷嘴固定在机械手上。(7)喷砼应与钢架形成一体，钢架与围岩的间隙必须用喷砼填充密实，钢架应全部被喷砼覆盖，保护层厚度为4cm。6）回填注浆选择水泥浆液或高标号水泥砂浆作为背后回填浆液。水泥水泥+砂+外加剂+水泥浆搅拌机贮浆捅注浆泵注浆管过滤网初期支护背后空隙水泥浆水灰比宜为1:1～1:1.5，水泥选用425#硅酸盐水泥，内掺水泥用量9%的Fs-1防水剂及聚丙稀酰胺（水用量的0.5～1‰，拌浆前先溶于水），或内掺高强无收缩外加剂XPM。回填注浆压力不宜过高，压力过高易引起初期支护变形。采用注浆泵注浆时，紧接在拱顶注浆处的压力宜控制在0.2～0.6Mpa，不得超过0.6Mpa。注浆顺序：注浆应由低处向高处，由无水处向有水处依次压注，以利充填密实，避免浆液被水稀释离析。当漏水量较大时，则应