黔灵山公园站2#竖井施工组织设计(含斜井)_第1页
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文档简介

目录第一章编制说明 11.1编制依据 11.1.1施工图纸 11.1.2技术规范、规程 11.1.3其他有关规定及要求 11.2编制原则 2第二章工程概况 32.1工程概述 32.2工程地质及水文地质 42.2.1工程地质 42.2.2水文地质 52.2.3工程地质条件评价 62.3竖井周边环境 92.4地下管线情况 9第三章总体施工部署 103.1总体施工方案 103.2施工平面布置图 103.3竖井提升区及临时存土场布置 103.4竖井人员、材料上下井方案 13第四章施工计划 154.1进度计划编制原则 154.2工期计划 154.3劳动力配置 164.4施工机械配置 164.4.1机械设备配备的原则 164.4.2主要施工机械设备配备 16第五章施工方案 175.1施工方法 175.1.1竖井围护桩施工方法 175.1.2竖井井身开挖及支护 175.1.3横通道施工方法 175.1.4初支背后注浆 185.2竖井施工步骤 185.2.1旋挖钻钻进施工 185.2.2冠梁施工 295.2.3竖井井身开挖及支护 315.3横通道施工步骤 345.3.1马头门施工 345.3.2台阶法土方开挖 365.3.3架立钢格栅 375.3.4焊接连接筋、挂网 375.3.5喷射混凝土 385.3.6加强环梁 385.3.7堵头墙施工 385.4主要施工工艺 385.4.1小导管施工 385.4.2喷射混凝土施工 425.4.3格栅钢架施工工艺 445.5质量标准 45第六章保证措施 466.1质量保证措施 466.1.1组织保证措施 466.1.2制度保证措施 466.1.3技术保证措施 476.1.4技术管理措施 486.2关键工序质量保证措施 496.2.1原材料的质量保证措施 496.2.2开挖质量保证措施 496.2.3格栅钢架质量保证措施 496.2.4喷射混凝土质量保证措施 506.2.5隐蔽工程质量保证措施 516.3安全保证措施 516.3.1施工现场、机械、用电安全保证措施 516.3.2暗挖施工安全保证措施 526.4工期保证措施 526.4.1组织管理措施 526.4.2资源保障措施 536.4.3进度计划控制措施 536.4.4暗挖施工工期的保证措施 546.5现场文明施工、环境保护措施 556.5.1现场文明施工保证措施 556.5.2现场环境保护保证措施 57第七章应急预案 597.1暗挖隧道塌方的应急预案 597.2涌水事故的事故应急处置 627.3管线破裂的事故应急处置 627.4提升架吊装事故的预防措施及事故应急处置 647.5机械事故应急措施 657.6暴雨 657.7火灾事故应急预案 667.8物体打击及高空坠落事故应急预案 667.9触电事故应急预案 667.10伤亡事故应急处理措施 67第八章斜井方案优化建议 678.1施工方案 678.2工期计划 698.3劳动力配置 698.4施工机械配置 708.4.1机械设备配备的原则 708.4.2主要施工机械设备配备 708.5施工平面布置图 708.6施工方法及步骤 71编制说明1.1编制依据1.1.1施工图纸(1)XX公园站主体结构图纸(2)XX市轨道交通3号线一期工程初勘工程-岩土工程勘察报告1.1.2技术规范、规程(1)《建筑工程施工质量验收统一标准》(GB50300-2013)(2)《地下铁道工程施工及验收规范》(GB50299-1999(2003年版))(3)《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2002)(4)《城市轨道交通工程测量规范》(GB50308-2008)(5)《建筑基坑工程监测技术规范》(GB50497-2009)(6)《锚杆喷射混凝土支护技术规范》(GB50086-2011)(7)《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)(8)《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-2012)(9)《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2013)(10)《钢筋焊接及验收规程》(JGJ18-2012)(11)《钢筋机械连接技术规程》(JGJ107-2010)(12)《建筑与市政降水工程技术规范》(JGJ/T111-98)(13)《建筑深基坑工程施工安全技术规范》(JGJ311-2013)(14)《城市轨道交通岩土工程勘察规范》(GB50307-2012)(15)《施工现场临时用电安全技术规范》(JGJ46-2005)(16)《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2015)(17)《建设工程施工重大危险源辩识与监控技术规程》(DBJ13-91-2007)(18)《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》(建质[2009]87号文件)(19)《城市轨道交通工程质量安全检查指南》(试行)1.1.3其他有关规定及要求(1)XX公园站现场调查情况(2)现有的施工管理水平、技术水平、科研水平、机械设备配套能力和资金投入能力。(3)同类型工程施工经验(4)国家现行有关施工及验收规范、规则、质量技术标准,以及在安全文明施工、环境保护、交通组织等方面的规定。1.2编制原则我公司以满足业主期望为目标,按照“技术领先、设计优化、施工科学、组织合理、措施得力”的指导思想,遵循下列原则编制本施工方案。(1)贯彻执行国家的方针、政策及相关的工程施工规范、规定及当地政府的相关制度;(2)确保满足建设单位、监理单位、设计单位管理要求;(3)严格按照实施性施工组织设计要求合理编制,确保施工方案经济可行;(4)符合国家和地方关于环境保护、职业健康安全、水土保持及文物保护、节能减排的要求。(5)工期保障原则根据业主对本标段工程总工期及节点工期要求,科学组织施工,合理配置资源,计划安排周密,使各项分部工程施工衔接有序,资源利用充分,以保证总体施工计划的实现,从而确保总工期。(6)技术可靠性原则施工方案制订遵循技术先进、安全可靠、经济适用相结合的原则。根据本标段工程特点,吸收国内外类似工程施工和管理的成熟技术,结合我单位相关施工的成功经验,选择可靠性高、可操作性强的施工技术方案,确保工程安全、优质、快速建成。(7)经济合理性原则充分考虑了工程的实际需要及我单位相应资源配置,力求方案经济合理,并在施工过程实施动态管理,以使施工方案优化,效率提高,施工成本降低。(8)环保原则在施工场地的布置、施工机械的配备、施工方案的选择方面与环保要求相结合,确保施工过程对周边自然环境产生尽可能小的影响。(9)安全原则为了保证本工程的安全施工,施工技术方案充分考虑其安全性,并在方案中制定详细的安全措施及突发事件的应急预案。各项安全生产措施,严格按安全操作规程执行,杜绝安全事故发生。工程概况2.1工程概述XX轨道交通3号线一期工程土建十标段管施工范围为二站二区间,即XX公园站、北京路站、黔北区间(XX公园站~北京路站区间)及北贵区间(北京路站~贵医站区间),管段总长2207米。XX公园站位于北京西路与枣山路十字交叉路口下方,车站沿枣山路呈南北方向布置。本站为双层岛式车站,车站总长220m,标准段净宽19.4m,采用暗挖法双侧壁导坑法施工。站台中心处车站顶板覆土约8.4m,拱底埋深约26.9m。车站共设置4个出入口,2个安全出口,2组风亭。车站两端接矿山法区间。车站共设2个施工竖井与横通道。2#竖井及横通道2#竖井位于枣山路与北京路西北侧,2号竖井横通道结合车站2号风井设置,横通道均为永久风道和出入口通道的初支结构。竖井采用围护结构+腰梁+桩间锚喷形式施工,。横通道采用分部开挖法施工,上下分4~5个导洞,左右根据宽度不同分部施工,采用拱顶直墙断面形式,初期支护采用型钢钢架+钢筋网+喷射混凝土体系。2.2工程地质及水文地质2.2.1工程地质本站主体范围内主要涉及<1-1>杂填土、<1-3>块石层、<4-1-3>红粘土、<14-2-3>中风化白云岩、<15-1-3>中风化石灰岩。<1-1>杂填土:杂色,广泛分布于场地表层范围内,为旧城区道路拓宽时回填的碎块石,局部为砖块、瓷片,夹杂粉质黏土、建筑垃圾,分布极无规律性,层厚一般0.7~5.8m,在局部地段层厚可达8.0m;既有路面表层分布0.5~1.0m砼路面。<1-3>块石层:呈杂色,由回填块石及少量粘土组成,主要为路基回填层,结构稍密。块石成分主要为白云岩及灰岩,粒径多为50mm-500mm,其中粒径大于100mm的块石含量大于50%,均匀性差。广泛分布于场地表层范围内,厚度变化较大。<4-1-3>红黏土:红黏土,呈黄褐色、棕黄色,可塑状,偶见铁锰质结核土质纯,具有高液限、遇水软化、失水强烈收缩、裂隙发育、易剥落的工程性质,局部具弱膨胀性,层厚0.7~6.0m。<14-2-3>中风化白云岩:灰色、浅灰色厚层至块状细—中晶白云岩或紫红、肉红、灰黄薄至中厚层泥晶灰白云岩夹膏盐岩,时夹溶塌角砾岩。岩芯敲击声较脆,节理较发育,岩芯呈短柱状、柱状,少量呈砂状,碎块状,岩芯表面偶见蜂窝状溶孔,晶洞,角砾状岩石,节理多呈闭合状,少数张开状节理为方解石细脉胶结,节理面铁质侵染,胶结程度一般,RQD≈50~70%。<15-1-3>中风化石灰岩:灰色、灰白色,隐晶质结构,薄-中厚层状构造,敲击声脆。岩芯多呈短柱状、柱状。节理裂隙发育,多呈微张型,部分呈张开型,多为方解石脉充填,局部为泥质充填,部分裂隙面可见铁质侵染,RQD≈35~45%。2.2.2水文地质1、地下水类型及特征根据拟建线路地层岩性组合及地下水的赋存特征,结合区域水文地质资料,将拟建线路内地下水类型分为上层滞水和潜水。上层滞水:主要赋存于土体孔隙内,根据简易水文观测情况,分布无规律,水量具有明显的季节性特征。潜水:主要以风化裂隙、节理、裂隙及溶孔为赋存空间和运移通道,主要补给源为大气降水、周围居民生活污水,补给范围较广、补给源丰富。场区地下水位较稳定,其埋深随地形总体起伏趋势而变化,通过简易水位观测,地下水位均高于轨面标高,对工程施工有较大的影响。地下水径流方向总体上由北向南径流,向地势较低处排泄。本站地下潜水类型主要为碳酸盐岩岩溶水,主要为大气降雨通过岩溶漏斗、溶蚀裂隙渗入补给,属潜水,多以岩溶裂隙、管道形式赋存运移,向贯城河、市西河及地势低洼地带迳流排泄。含水层为三叠系下统安顺组(T1a)白云岩。2、水文地质分区及富水性根据XX省地矿局1986年11月出版《XX市水资源图(1:10万)》,结合拟建线范围内地层岩性、地质构造,结合岩层的透水性及富水性可划分为以白云岩为主的岩溶裂隙水丰富区Aa1、以白云岩为主的岩溶裂隙水中等区Aa2、以石灰岩为主的裂隙溶洞水丰富区Ab1、碳酸盐岩岩类及碎屑岩类裂隙岩溶水中等区Ac2、碎屑岩类裂隙水中等区B2等5个含水区,根据初勘本站属于以石灰岩为主的裂隙溶洞水丰富区Ab1和为以白云岩为主的岩溶裂隙水丰富区Aa1,多年年平均迳流模数>6升/秒•平方公里。根据场地水文地质条件特征,结合既有工程资料,综合地区经验确定地层渗透系数K值及富水性评价详见下表:表2.2-1岩土层建议渗透系数、富水性评价表地层代号岩土名称时代与成因渗透系数(m/d)富水性<1-3>块石Q4ml1~5强<4-1-4>硬塑状红粘土Qel0.001~0.005弱<15-1-3>中风化灰岩T1d0.35~1.0弱~中等3、抗浮水位通过对本站进行水文观测和抽水试验,收集周边建构筑物水文地质资料,各车站抗浮水位初步建议值取1070.00。2.2.3工程地质条件评价1、场地稳定性及适宜性评价根据本次勘察成果,覆盖层厚度不大,拟建工程场地基本稳定,建筑场地区内无易产生地震液化的粉土、砂土层分布。下覆基岩连续分布,无活动性断层发育。近场区未发现晚更新世以来的活动断层,亦没有发生过破坏性的历史地震,近场区内不存在发震构造,勘察场地属地震稳定区。沿线场区基本无地震时可能诱发的崩塌、滑坡及泥石流分布等不良地质作用,拟建场地属稳定场地。本工程在自然状态场地虽较稳定,但在人工掘进、开挖、降水等施工时可能产生或诱发地面沉降、地下水突涌等影响场地稳定现象的发生,但采取切实有效的相关工程技术防治与治理措施,并采取必要的监测措施,可减少和控制上述现象的发生。根据收集资料和本次勘察结果,拟建场地地基分布较为稳定。总结场地地形地貌、工程地质、水文地质条件以及岩土层力学性质等方面的资料,综合评价场地工程地震条件较好,适宜拟建工程项目的建设。2、水、土腐蚀性评价根据区域水文地质条件资料,本场地属湿润、半湿润Ⅱ类环境地区,《岩土工程勘察规范》(GB50021~2001)(2009年版)中第12.2条及附录G综合判定,拟建场区场地环境类型为Ⅱ类环境,砼处于弱透水层,结合水质指标数据及水文地质资料,工程区地下水水质类型与其赋存地层岩性有关。对比地表水和地下水对砼及砼中钢筋腐蚀性评价标准见下表:表2.2-2地表水和地下水水质腐蚀性初步评价表工点名称水样编号水源类别腐蚀对象砼砼中钢筋评价指标SO42-(mg/l)Mg2+(mg/l)pH值侵蚀性CO2(mg/l)cl-(mg/l)评价标准微<300<2000>5.0<30<100弱300~15002000~30005.0~4.030~60100~500中1500~30003000~40004.0~3.560~100500~5000强>3000>4000<3.5>100>5000XX公园站HX16101905-01地下水含量30.613.47.51025.02评价结果微微微微微3、地震效应根据国家标准《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)中第4.1.1条规定,以工点为单位进行,当地质、地形、地貌等特征不在第4.1.1条款所列范围内时,根据该条文说明的规定,判定为一般地段,综合分析后认为场区内没有发生过破坏性的历史地震,发生6级以上的地震的可能性较小,场地内无可液化地层。根据对XX市区域范围的地震地质调查与资料研究结果表明,中更新世以来,拟建场区新构造运动总体表现为大面积间歇性抬升,断块间差异运动不明显,拟建场区断裂无活动表现,地震活动也不频繁,拟建场区为相对稳定的构造单元。建筑场地开阔、平坦、密实,基岩稳定。综合评价场地为建筑抗震一般地段。根据本次勘察成果,拟建场地范围内无易产生地震液化的粉土或砂土层分布,拟建场地为不液化场地。根据《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)(2009年版),拟建场地无软土分布,可不考虑软土地基震陷影响。拟建工程区所属地区的抗震设防烈度为6度,设计基本地震加速度值为0.05g,设计地震分组为第一组,特征周期为0.35s。拟建工程为重点设防类,应按高于本地区抗震设防烈度一度要求加强其抗震措施。按《建筑抗震设计规范》判定场地类别均为Ⅱ类,均属于抗震一般地段。4、不良地质(1)岩溶沿线场区位于黔中山原中南部的XX地区,地层褶皱强烈,断裂复杂,碳酸盐岩与碎屑岩相间展布,古岩溶地貌面起伏平缓,岩溶地质条件甚为复杂。拟建线路范围内白云岩、石灰岩广泛分布,主要分布于线路里程YCK30+300~YCK37+340范围内,现状地表为植被及既有路面及建(构)筑物,局部地势较高段岩体裸露,地表岩溶形态主要表现为岩层表面发育溶孔、溶隙、溶洞。地下岩溶形态主要以溶洞、溶沟(槽)、溶蚀裂隙为主,岩体内主要为溶孔、垂直溶洞(隙)、溶蚀破碎带,发育形态呈单个状或岩溶管道。溶洞被黏土或角砾充填,呈全或半充填状态,局部为空洞。根据本次勘察钻探资料、物探资料和周边既有建筑物勘察资料,本站所在的花果园至大营坡区段(里程桩号为SCK30+068~SCK36+200)为岩溶中等至强发育区。(2)滑坡、崩塌沿线场区基本无可能诱发的崩塌、滑坡分布;在基坑开挖过程中会形成边坡,设计和施工应重视边坡治理工作,防止滑坡发生。(3)岩体顺层根据区域地质资料结合工可资料分析,区内岩层产状普遍在20~50°之间,岩层分布总体呈硬夹软现象,基坑开挖过程中在地下水动力、重力等作用下,可能会产生顺层剪切滑动,对基坑的安全性危害大。开挖影响范围内应探明顺层的走向、倾向及倾角。2.3竖井周边环境2#竖井位于枣山路与北京路西北侧,北京路枣山路路口下有人行过街通道,并且在各个象限内均设有出入口。沿北京路设有高架桥,桥桩影响车站附属方案。枣山路道路宽度34m,共设有双向8车道+2条非机动车道;北京西路地面道路宽度32m,为双向4车道+2条非机动车道,高架路为双向4车道。目前枣山路和北京西路的交通量均较大。2.4地下管线情况根据设计图纸本区间竖井处有TX通信管8孔埋深0.9m、DN200燃气管埋深1.0m、DN400给水管埋深1.4m,电力管线。竖井围挡范围内吕岭路DN400给水管、DN200燃气管永久改迁至竖井南侧与现状管线连接,通信管与电力管采取悬吊保护措施。根据本阶段勘探单位提供的管线资料,本站所在的枣山路地下管线主要有:∅300排水管、∅800给水管、∅400排水管、1300X1000排水管、∅500给水管、∅500燃气管、∅1500排水管。由于本站采用暗挖法施工,车站拱顶埋深较大,管线对车站主体结构施工无影响。在施工部分附属结构明挖区域时需要迁改多根管线。总体施工部署3.1总体施工方案2#竖井位于枣山路与北京路西北侧,进场后首先布置地上与井下施工场地及施工准备工作,再进行竖井开挖,竖井施工步骤施工准备→竖井围护桩施工→锁口圈梁土方开挖→圈梁钢筋绑扎、混凝土浇筑→架立井架提升装置→竖井土方开挖→桩间喷射混凝土→腰梁施工→竖井底板施工,最后横通道范围内围护桩破除,横通道开挖、支护施工。3.2施工平面布置图2#竖井位于枣山路与北京路西北侧,施工场地约2219.5㎡。竖井场地内布设有临时工人生活区、搅拌站、空压机、弃土场、起重架、洗车槽、砂石料仓房、外加剂材料仓房等设施。施工临时用水从市政给水管网就近接入,临时用电从竖井西侧变电站直接接入,施工场地平面布置见附图。3.3竖井提升区及临时存土场布置1、竖井提升系统1)提升能力确定竖井承担区间隧道的出碴及进料任务,因此竖井提升主要有碴土、二衬模板组件及初支格栅拱架等,最大提升重量不超过7t。2)提升设备配备根据现场场地状况及高峰期出碴量,拟在竖井设2台16t电动葫芦门式起重机进行垂直提升。该起重机额定提升重量为15t,提升速度16m/min,行走速度20m/min。起重设备安装及拆除均由专业厂家严格按批准的施工方案进行。起重机安装后首先经相关检测机构检测,相关手续齐全后,进行空载和重载的安全检测,检测合格,满足连续作业的要求后,方可使用。施工期间,每个月均安排专人对起重机安全性进行评估。提升系统布置详见图3-3竖井提升系统示意图。3)提升系统安设及要求①龙门架主梁为I45b工字钢,两端横梁采用箱式梁。②龙门架拼装采取钢板螺栓连接,便于拆装。立柱基础为钢筋混凝土采取钢板螺栓连接,便于拆装。立柱基础为钢筋混凝土基础,底部预埋钢板与立柱进行螺栓连接。③主梁布置时需考虑电动葫芦同时工作时的设备间隙,使之避免互相干扰。同时保持吊装时与井壁的安全距离。④龙门架的连接钢板与梁柱之间必须焊接牢固。1000100069006900图3-3竖井提升系统示意图2、临时存碴场竖井临时存碴场布置在竖井北侧。因场地限制临时存碴场仅能布置为长19m,宽8m,围挡高度3m,有效存土高度2.5m,存土量380m3。存土区三面围挡,围挡材料选用10mm厚钢板,立柱桩为I20a工字钢,间距2.5m布置。3、混凝土拌合系统现场设砂石料场及干喷混凝土拌合站,砂石料场位于竖井西侧,按日最大喷混凝土用料的3倍进行考虑,长10m,宽5m,高3m,。拌合站位于竖井南侧,占地48m2。由西侧进料,北侧出料,通过竖井垂管直接进入喷射现场。喷射混凝土所需水泥采用罐装水泥,现场设能够存放30T的水泥库一间。拌合站材料计量采用地磅计量,在搅拌机南侧设一座地磅,砂石料须经由吊秤进入料斗。为满足环保和绿色施工要求,砼拌合区封闭与设备间隔离,在拌合机上方安装风水喷雾降尘管道喷嘴,通过喷雾降尘减少粉尘污染,后台供料人员配戴防尘口罩。4、施工用电1)施工用电计划计划向供电局申请1台500kVA变压器,满足施工需求。该变压器使用时间为从结构施工开始,贯穿整个施工期,直至全部结构施工完毕,向供电局申请撤销。2)电量计量方式结构施工供电采用高供低量方式,在施工变电所的低压侧各馈出回路配置三相四线电度表,作电费计量。3)安全用电技术措施①选用TN-S供电系统。②总配电箱与各分配电箱设逐级漏电保护。③配电箱需作重复接地。④根据施工场地的特殊性,选择不同等级的安全电压为照明电源。⑤电气设备选择正确的防护措施。⑥电工持证上岗。4)安全用电组织措施①建立临时用电施工组织设计和安全用电技术措施的编制、审批制度。②建立技术交底制度。③建立安全检查、检测制度。④建立电气维修制度。⑤建立安全用电责任制。5)施工现场预防发生电气火灾措施①正确选择导线截面。②导线架空敷设或暗埋敷设,其安全间距满足规范要求。③电气操作人员认真执行各规范。④配电室耐火等级大于三级,室内安全器具配齐。地面照明采用220伏电压,地面动力采用380伏电压,竖井内作业采用卤纳灯照明,灯安装在井口提升架立架上。⑤施工现场严禁使用电炉,室内不准使用功率大于100W的白炽灯泡,严禁使用碘钨灯。4、空压机房为减少对施工现场居民的影响,采用彩钢单板移动房结构,确保其良好密闭隔音性能,采用低噪音空压机。在空压机房侧设置空压机冷却循环高架水箱,部分用水通过设置的临时排水沟经沉淀净化后排入市政排水管网。5、施工期间的排水和防洪设施1)排水设施对施工场地进行硬化处理,西向东采用2‰坡度,场地东侧埋设排水管由北向南,设置3‰坡度用以排水,最后排入市政污水管道。机械维修等油污水运至规定的地点,经净化处理后排入市政污水管道。在竖井内设集水井,将渗透出的地下水引入集水井,并派专人负责抽排水至地面沉淀池内,经沉淀处理后,排入市政污水管道。2)防洪设施根据现场的施工条件及城市排水系统的布置要求,严格按设计制定的排水系统进行布设。竖井口采用降噪棚代替防雨棚,锁口圈上方采用页岩实心砖砌筑300cm×500cm挡水圈,砌筑砂浆强度等级不小于M10施工中加强对排水系统的围护,暴雨季节增加防洪抢险人员,做好防洪物资的储备和检查,并加强对现场施工情况的监测和观察,及时收集、分析观测数据,制定应急处理方案,检查排水设施,随时疏通排水系统,增加抽水设备等方法来进行防洪排水。3)洗车槽在施工现场围挡的大门内侧设冲洗槽和沉淀池,所有驶出现场的车辆,都必须冲洗干净,场地内部水沟均通向沉淀池。施工场地内的生活污水及冲洗污水流经沉淀池沉淀处理后,排入市政污水管道。3.4竖井人员、材料上下井方案在竖井东南角安设人行步梯,作人行通道,供施工作业人员出入使用。爬梯采用L50×5踏板,踏板采用防滑材料(花纹钢板)制作,安装防滑踏板时有50左右的倾角,并且装设1.2m高的栏杆及防护网,确保作业人员的人身安全。施工人员上下通道采用楼梯的形式,详见图3-4。图3-4人行楼梯设置图图3-5施工竖井井口平面布置施工计划4.1进度计划编制原则以竖井及横通道计划工期为基础,结合现场实际施工条件,按照“节点工期满足、施工顺序合理、关键线路控制”的原则进行了进度计划安排。按最优化原则合理安排施工顺序,在围护结构、基坑开挖、初支等工序施工过程中,缩短工序循环时间。缩短关键工序中的重点难点工程工期。针对工程重难点,加强技术攻关,提前制定相应的施工方案与技术措施,为工期目标的实现提供保障。4.2工期计划为确保总体施工进度的实现,在保证安全、质量的前提下,加快施工进度。施工前编制施工进度计划,过程中实时收集进度的实际值并与计划值相比较,如有偏差,应采取相应补救措施。总体工期计划:2019年1月1日~2019年11月24日,共计324日历天。主要项目施工计划见表4.2-1。表4.2-1施工主要工序计划表序号项目名称工期开始时间完成时间1竖井开工时间0d2019年1月1日2019年1月1日2施工准备3d2019年1月1日2019年1月3日3竖井钻孔桩施工10d2019年1月4日2019年1月13日4竖井冠梁施工10d2019年1月14日2019年1月24日5安装龙门吊102019年1月24日2019年2月2日6竖井开挖及腰梁施工40d2019年2月3日2019年3月13日7横通道开挖及支护250d2019年3月14日2019年11月24日8竖井及横通道施工完成0d2019年11月24日2019年11月24日4.3劳动力配置为优质高效地完成施工任务,根据本竖井及横通道的特点以及相应的工程数量,合理配置劳动力资源,施工队本着既相互独立,又密切配合的原则划分施工任务。桩基施工对(10人):负责竖井围护桩施工。冠梁施工队(15人):负责竖井冠梁施工。暗挖施工队(60人):负责竖井及横通道开挖支护。4.4施工机械配置4.4.1机械设备配备的原则(1)优选精良设备,并合理匹配,形成综合生产能力。(2)设备能力大于进度指标要求的能力。(3)采用低噪声、低污染、适合城市施工的设备。(4)同类设备尽可能采用同厂家设备,以方便配件供应和维修。4.4.2主要施工机械设备配备投入本工程的主要施工机械见表4.4.2-1。表4.4.2-1投入本工程的主要施工机械表序号机械设备名称型号单位数量生产能力备注1旋挖钻机宝峨25C台1良好自有2汽车起重机QY25辆1良好租赁3电焊机BX1-500台4良好自有4泥浆泵台2良好自有5泥浆运输车辆2良好自有6200KW发电机FJ200台1良好自有7旋喷钻机MDL-135DX台1良好自有8高压泵XPB-90EX台3良好自有9活塞泵BW-150台3良好自有10空压机20m3台2良好自有11挖掘机小松2011台1良好自有12装载机ZL50A台1良好自有13自卸车台3良好自有14钢筋切割机Y100L-2台1良好自有15钢筋弯曲机GW40台1良好自有16钢筋调直机GX12台1良好自有17振捣棒台4良好自有电动葫芦15T台2良好自有施工方案5.1施工方法5.1.1竖井围护桩施工方法根据地质条件、桩长、工程施工经验、工期和初步设计图纸说明,竖井钻孔灌注桩施工拟采用旋挖钻及冲击钻成孔两种施工工艺。钻孔灌注桩采取隔二钻一施工方法,分成三序作业。先施工1序孔,待1序孔混凝土达到设计强度70%后,再施工2序孔、以此类推施工3序孔,直至全部完成。在灌注砼24h后进行邻桩成孔施工。钻孔灌注桩施工顺序示意图见图5-1。图5-1钻孔灌注桩施工顺序示意图5.1.2竖井井身开挖及支护冠梁混凝土强度达到设计75%后,则可开始井身开挖。开挖采用倒挂井壁法进行施工。土方段采用小挖机配合人工开挖,井壁附近土方采用人工开挖,严格控制开挖进尺,每次开挖高度为一榀格栅钢架。土方开挖先挖竖井中部,再分段开挖四周井壁。循环开挖进尺控制在1.0m以内,碴土由小挖机装入吊桶,通过龙门吊提升至地面碴场。一侧喷混凝土支护后再进行另一侧开挖。5.1.3横通道施工方法竖井开洞前,设置好临时支撑,然后在通道拱部打设超前小导管注浆加固。小导管施做完成后开挖土体,采用喷混凝土、格栅钢架和钢筋网支护。施工横通道采用台阶法施工,上半断面施工时,留核心土,以发挥掌子面三维支撑作用,保证掌子面稳定,开挖采用人工开挖,台阶长度不宜过长,以3~5m为宜。每一台阶开挖时,钢架两侧各设置2根锁脚锚管,及时施做初期支护和临时支护,以便尽早封闭断面.具体施工步骤为:小导管超前注浆--上台阶开挖留核心土,上台阶初期支护(包括拱脚锁脚锚杆)—下部开挖—下部初期支护。见图5-2横通道开挖支护流程图马头门破除马头门破除超前小导管打设台阶法土方开挖架立钢格栅挂网喷射砼堵头墙施工验收合格横通道施工完成图5-2横通道开挖支护流程图5.1.4初支背后注浆1)竖井及横通道初期支护完成后应及时进行初支背后注浆,保证初支背后密实。注浆距开挖工作面5m的地方进行。2)注浆采用Φ42钢焊管,长度850mm。竖井的注浆孔沿井身四周布置,横通道注浆孔沿隧道拱部及边墙布置,环向间距为2.5m,纵向间距为3m,梅花型布置;注浆深度为初支背后0.5m。3)浆液采用强度等级不低于32.5MPa水泥拌制,水灰比为0.8:1~1:1,注浆压力为0.5MPa;也可根据现场试验调整具体配比。5.2竖井施工步骤5.2.1旋挖钻钻进施工1)该竖井钻孔桩桩底岩层较硬,入微风化花岗岩,设备选型非常关键,根据工程地质条件和钻孔灌注桩的施工工艺,选用德国宝峨25C或三一重工360R型钻机,见图5.2.1-1。图5.2-1旋挖钻机示意图2)旋挖钻施工工艺流程见图5.2-2图5.2.1-2钻孔灌注桩施工工艺流程图钻孔灌注桩成孔1、施工准备(1)现场准备1)根据钻孔桩设计参数,钻机选用直径98cm钻头或锤头。2)桩基施工前须进行人工探孔,确定桩基位置无任何管线后,方可进行桩基施工。3)施工场地已进行硬化,可以满足桩机施工和灌桩时运送混凝土车辆的承载力要求。4)在竖井中间挖设合适大小的泥浆存放池和循环池,安全网封闭防护,警示标志醒目、清晰。5)选用坚固不漏水的钢护筒,护筒直径1.2m,护筒长度2.0m。(2)技术准备1)钻孔前,根据施工设计文件提供的工程地质绘制地质剖面图,以便对不同地层选用不同的钻头、钻进压力、钻进速度和适当的泥浆比重。2)对施工人员进行技术交底,组织对施工人员进行岗前培训,考核合格后持证上岗。3)现场技术主管认真审核施工图纸,明确设计参数、参照图纸、钢筋笼配筋方式、混凝土标号等。(3)钻孔灌注桩泥浆制拌1)旋挖钻泥浆指标本工程旋挖钻孔采用泥浆护壁成孔。由于旋挖钻成孔不易形成泥皮,护壁性相对较差,容易缩径、塌孔。因此,旋挖钻成孔对泥浆配制要求相对要高。泥浆采用水、膨润土、纯碱以及羧甲纤维素(CMC)混合而制,在泥浆池中用搅浆机(搅拌桶中)将泥浆搅拌好后,泵入孔内,旋挖钻均匀缓慢钻进,泥浆起到护壁的作用。泥浆配制比例为:水:膨润土:纤维素:纯碱=1000:(60~80):(1~1.5):(2~2.5),配制的泥浆性能指标应达到如下标准:造浆能力不低于2.5L/kg,制成的泥浆含砂率不大于4%,胶体率不低于95%,控制粘度在26s~32s,比重1.08~1.12,PH值大于8小于11。2)泥浆制备技术要求:a、及时采集泥浆样品,测定性能指标。对新制备泥浆要进行第一次测试,使用前进行一次测试,钻孔过程中再测试一次,钻孔结束后在泥浆面下1米及孔底以上0.5米处各取泥浆样品进行测试。泥浆回收、处理后各测试一次。b、新鲜泥浆制作好搁置24小时后,经测试各项指标合格方可正式使用;回收泥浆必须经过振动筛处理,性能指标达到要求后才可循环利用。c、施工中经常测定泥浆比重、粘度、含砂率和胶体率并记录。2、护筒埋设(1)桩位放样根据设计所提供的测量控制点,依据冲孔桩中心坐标值,用全站仪放样冲孔桩中心点,并打入标桩,桩位中心点的放样误差控制在5mm范围内。在距桩中心约2.0m的安全地带设置“十”字形护桩,以备冲孔过程中对桩位进行复核。桩位测量放样时,要填写“施工测量放样记录表”;护筒埋设好后,要对桩位进行复测,并测定护筒的高程,填写“施工测量复测记录表”和“施工测量放样报验单”,报送监理工程师验收、签字。(2)护筒埋设护筒定位:护筒定位时应先对桩位进行复核,然后以桩位为中心,定出相互垂直的十字控制桩线,并作十字栓点控制,挖护筒孔位,吊放入护筒,同时用十字线校正护筒中心及桩位中心,使之重合一致,并保证其护筒中心位置与桩中心偏差小于20mm。钻孔前应再次测定桩位,并确保护筒底端坐在原状土层。埋设护筒:埋设护筒时,护筒中心轴线对正测定的桩位中心,严格保持护筒的垂直度。采用采用板厚为4~6mm的钢板焊接整体式钢护筒,直径1.2m,高2米,护筒上设2个溢水口,见图5.1.3.2-1。坑底深度与护筒底同高且平整。护筒埋深1.7m,顶标高高于施工面200~300mm,并确保筒壁与水平面垂直,隔离地面水,稳定孔口土壤和保护孔壁不塌,以保证其垂直度并防止泥浆流失,以利冲孔工作进行。护筒周围用粘土分层夯实。图5.2.3.2-1护筒埋设示意图3、钻机就位钻机就位时保持底座平稳,不发生倾斜移位。旋挖钻机开到施工位置,根据加压需要、孔深及卸土方便性确定钻机的变幅所在位置、底盘的前倾或后倾,调整桅杆角度,操作卷扬机,将钻头中心与钻孔中心对准,并放入孔内,调整钻机垂直度参数,使钻杆垂直,同时稍微提升钻具,确保钻头环刀自由浮动孔内。来回回转钻机,检查施工过程有无干涉(回转干涉、与运钻渣车干涉),取护筒是否方便,取换钻头是否方便。根据地质判断施工中可能会遇到的事故,如果有事故,处理是否方便。总之,设备就位时要考虑施工有效性,施工方便性,事故处理可行性等问题。同时液压多功能旋挖钻机安装必须稳定,平台上采取必要的钻机固定措施,确保钻进过程中钻机不移位。钻机就位时与平面最大倾角不超过4°。钻机就位后,测放护筒顶、钻机平台标高,用于钻孔时孔深测量参考。钻头中心与护筒顶面中心的偏差不得大于5cm。4、钻孔1)钻进过程中,通过电子控制(钻机配备电子控制显示系统)和人工观察两个方面来保证钻杆的垂直度,从而保证成孔的垂直度。同时通过深度计数器控制钻孔深度。当旋挖斗钻头顺时针旋转钻进时,底板的切削板和筒体翻板的后边对齐。钻屑进入筒体,装满一斗后(一般装满斗体2/3较合适,较多易发生埋钻、糊钻事故,较少则不利进度及成本),钻头逆时针旋转,底板由定位块定位并封死底部的开口,之后提升钻头到地面卸土。2)开始钻进时采用低速钻进,主卷扬机钢丝绳承担不低于钻杆、钻具重量之和的20%,以保证孔位不产生偏差。钻进护筒底以下3m后可以提高钻进速度。3)钻孔过程中应根据地质情况控制进尺速度:由硬地层钻到软地层时,可适当加快钻进速度;当软地层变为硬地层时,要减速慢进;在易缩径的地层中,应适当增加扫孔次数,防止缩径;对硬塑层采用快转速钻进,以提高钻进效率;砂层则采用慢转速钻进并适当增加泥浆比重和粘度。4)钻进过程中注意观察不同地层钻进的方法以及考虑是否可以更换钻头。施工时,根据不同的土壤及岩层的地质条件按下列规定选择不同的钻头:a、在覆盖层及强度低于30MPa的岩层可使用硬地层双底捞砂钻头直接进行施工;b、如遇到打滑情况,使用螺旋钻头先破碎入岩,然后使用双底捞砂斗二次捞渣;c、对于泥质粉砂岩层,采用嵌岩筒钻配机锁钻杆冲击破碎,然后使用双底捞砂斗二次钻进,捞取岩屑,注意本工程泥质粉砂岩层的不均匀风化,为保护设备和防止偏孔需注意钻机速度。d、钻进时掌握好进尺速度,随时注意观察孔内情况,及时补充浆液量,使孔内泥浆面始终达大护筒顶面,防止塌孔。e、应经常注意土层变化,对不同土层采用不同的速度、泥浆比重。f、要经常进行泥浆指标的测定。当泥浆指标不满足钻孔要求时,应采取措施使之符合技术要求。g、钻进过程中应每隔一定时间测量进度,并作好记录,填写钻孔记录表,同时注意记录机械设备损坏等情况5、成孔(1)钻孔桩施工参数当钻孔深度达到设计要求时,对孔深、孔径、孔位和孔形等进行检查。确认满足设计要求后,报请监理工程师验孔。冲孔桩施工参数见表5.2.6.1-1。表5.2.6.1-1钻孔桩施工参数表序号项目偏差检测方法1中心位置不大于50mm全站仪2孔径不小于设计值检孔器3倾斜度不大于桩长0.3%水平尺4孔深不小于设计值测绳(2)孔径检测孔径检测采用与桩孔直径一致的笼式检孔器进行检查。检测时,将笼式检孔器吊起,孔的中心与起吊钢绳保持一致,慢慢放入孔内,上下通畅无阻表明孔径大于给定的笼径。(3)孔深检测孔深检测用测深锤为圆锥形、锥底直径为16cm、高为10cm、重量4kg、测绳为0.2~0.3cm钢丝,测绳须经检校过的钢尺进行校核。对于嵌入岩石的钻孔桩,在检查其孔深的同时还要检查其嵌入岩石中的深度。(4)孔位中心检测孔位中心检测由测量班采用全站仪复测。(5)倾斜度检查钻孔成孔采用相似三角形原理的重锤法检查,其检查方法是:先将钻头下至孔口,拉紧钢丝绳,测量钢绳在孔口处偏离槽孔中心的距离A,然后将冲击钻头下至孔底,再测量钢绳在孔口处偏离槽孔中心的距离B,根据相似三角形原理,计算孔底的偏距和偏斜率,见图5.1.6.5-1。图5.2.6.5-1重锤法检测钻孔倾斜度示意图B=A(H+h)/h≈A(H′+h)/h式中:B——孔底偏距,m;H——设计孔深,m;H′——测量深度,m;h——桅杆高度,m;A——钢丝绳在槽孔口偏离中心位置距离m。6、第一次清孔成孔检测合格后,将清底钻头放入孔底,捞去孔底浮土,然后下入胶管采用泵吸反循环法清孔。排渣管直接与泥浆循环池连接,泥浆净化后回到孔内,同时向孔内补充新制泥浆,并测定孔内泥浆指标,当达到清孔的质量标准后结束清孔。清孔结束并自检合格后与监理工程师共同进行孔深测量,作为浇注前测沉渣厚度的依据。清孔时孔内泥浆面应不低于孔口下1.0m,且高出地下水位2.0m以上。7、钢筋笼制作(1)钢筋采购钢筋由甲方指定厂家提供。由物资设备部提前收集钢筋合格证、资质等有关材料报送监理备案。进场钢筋有出厂证明或合格证。钢材运到现场后,按要求进行原材料复试,填写实验申请单,复试合格后方可施工。同时钢筋进场后报监理验收,并做好记录台帐。(2)钢筋笼加工钢筋进场后保留标牌,按规格分别堆放整齐,防止污染和锈蚀。根据设计,计算螺旋筋用料长度、主筋分布段长度,将所需钢筋调直后用切割机成批切好备用。由于切断待焊的主筋、加强筋、螺旋筋的规格尺寸不尽相同,注意分别摆放,防止错用。在钢筋圈制作台上制作加强筋并按要求焊接。将支撑架按2~3m的间距摆放在同一水平面上对准中心线,然后将画上主筋间距标记的加强筋按设计要求固定牢固,再将配好定长的主筋按照加强筋上画好的标记进行焊接。加强筋与主筋焊好或绑扎后,将螺旋筋按设计间距绕于其上,用绑扎丝绑扎并间隔点焊固定。在任一焊接接头中心至长度为35d且不小于500mm的区段内,同一根钢筋不得有两个接头;若该区段在受拉区内,接头的受力面积占受力钢筋总截面积不超过50%。钢筋笼制作允许偏差见表5.2.8.2-1。表5.2.8.2-1钢筋笼制作允许偏差项次项目允许偏差(mm)检验方法1主筋间距±10尺量检查2箍筋间距±203直径±104长度±505主筋保护层±20(3)钢筋焊接围护桩钢筋采用双面搭接焊,焊缝长度5d,钢筋焊接的接头形式、焊接工艺和质量验收按国家现行标准《钢筋焊接及验收规程》(JGJ18—2012)有关规定执行。钢筋焊接前,必须根据施工条件进行试焊,合格后方可施焊。焊工必须有焊工考试合格证,并在规定的范围内进行焊接操作。1)钢筋焊接使用的焊条,HPB300钢筋焊接采用E43-系列型焊条,HRB400钢筋焊接采用E50-系列型焊条。2)焊接成型时,焊接处无水锈、油渍,焊缝饱满,焊缝长度及高度须符合有关规定。3)钢筋接头不设置在钢筋笼端部的箍筋加密区范围内。4)设置在同一构件内的受力钢筋焊接接头必须相互错开。在任一焊接接头中心至长度为钢筋直径d的35倍且不小于500mm区段内,同一根钢筋不得有两个接头。在该区段内有接头的受力钢筋截面积占受力钢筋总截面面积的的百分率,受拉区不超过50%,受压区不限制。5)焊接接头距钢筋弯折处,不小于钢筋直径的10倍,且不位于构件的最大弯矩处。6)钢筋搭接头处要打弯,保证两根钢筋轴线同心。7)搭接焊接头外观检查结果,应符合下列要求:a、焊缝表面平整,不得有较大的凹陷、焊瘤。b、接头处不得有裂纹。c、接头尺寸偏差不得超过表5.1.8.3-1的规定。表5.1.8.3-1搭接焊允许偏差值(mm)项次偏差名称允许偏差1接头处钢筋轴线的曲折3°2接头处钢筋轴线的偏移0.1d3焊缝长度-0.3d4横向咬合深度0.55焊缝高度+0.05d,06焊缝宽度+0.1d,08、钢筋笼吊放钢筋笼吊装采用25t吊车用4~6个起吊点,钢筋笼下放前,应先焊装钢筋保护耳筋,以确保混凝土保护层厚度。吊点加强焊接,确保吊装稳固。吊放时,吊直、扶稳,保证不弯曲、扭转。对准孔位后,缓慢下沉,避免碰撞孔壁。参见图5.1.9-1钢筋笼起吊示意图。图5.2.9-1钢筋笼起吊示意图吊钢筋笼采用扁担起吊法,起吊点设在钢筋笼箍筋与主筋连接处,且吊点对称并一次性起吊。钢筋笼设置合理的起吊点,以保证钢筋笼在起吊时不变形。吊放钢筋笼入孔适应对准孔位,保持垂直,钢筋笼主筋加密区对准迎土侧,轻放、慢放入孔。若遇阻碍应停止下放,查明原因进行处理,严禁高提猛落和强制下入。下放钢筋笼时,要求有技术人员在场,现场测护筒顶标高,准确计算吊筋长度,以控制钢筋笼的桩顶标高及钢筋笼上浮等问题钢筋笼安装到位后,用水平仪测量护筒顶高程,确保钢筋笼顶端到达设计标高,随后立即固定。下放钢筋笼时,要求有技术人员在场,使用φ14或φ16吊筋以控制钢筋笼的桩顶标高。安装钢筋笼完毕到灌注混凝土时间间隔不应大于4小时。9、安放导管(1)导管气密性试验导管使用前应试拼、试压,压力值应根据计算式算出,保证不漏水,导管内壁应光滑圆顺,内径一致,可采用25-30厘米。水压试验时的压力应不小于浇筑混凝土时导管可能承受的最大压力的1.5倍,可用下式计算:Pw=1.5(rc×hc—rw×hw)式中Pw——导管壁可能承受的最大压力(kg/m2);rc——混凝土容量,可采用2350(kg/m3);hc——导管内混凝土柱最大高度,采用导管全长(m);rw——钻孔内水或泥浆容量,1.0~1.25,泥浆比重大于1.25时不宜浇筑水下混凝土(kg/m3);hw——钻孔内水或泥浆深度(m)。拼装好的导管先灌入70%的水,两端封闭,一端焊输风管接头,输入计算的风压力,经过15min不漏水即为合格。(2)导管下放导管下放前检查每根导管是否干净、畅通以及密封圈的完好性。各节导管应编号并记录各节导管的长度,逐节吊装接长下放,直至距孔底40cm为止,下导管时导管应大致位于桩孔中心位置,导管轴线误差不得超过孔深的0.5%,且不得大于10cm。导管接长时通过活动卡盘固定。导管下放完毕后,做提升试验,检查在导管提升过程中是否与钢筋笼相互影响,确保在混凝土浇注过程中提升导管时不会出现导管挂住钢筋笼的情况。10、第二次清孔导管安放完毕后,利用导管进行二次清孔,以达到浇筑混凝土的要求。清孔应符合下列标准:(1)孔内排出的泥浆手摸无2~3㎜颗粒(2)泥浆比重不大于1.1(3)含沙率小于2%(4)黏度为17~20s(5)浇筑水下混凝土前允许沉渣厚度不大于2㎝11、混凝土浇筑(1)首盘混凝土浇筑按规范要求,混凝土的初存量应满足首批混凝土入孔后,导管埋入混凝土中的深度不得小于1m并不宜大于3m和填充导管底部间隙的需要,设导管下口离孔底40cm,参照规范进行计算桩基首批混凝土方量。首批混凝土方量计算简图见图5.2.12.1-1。导管口到孔底0.4m,首批混凝土导管埋深应满足1m以上,首批混凝土数量V按下式计算:V=h1×πd²/4+Hc×πD²/4式中D——钻孔桩直径;d——导管直径;Hc——首批需要混凝土面至孔底高度=导管埋深(2m)+导管底至孔底高度H1——混凝土面到水面高度图5.2.12.1-1首批混凝土量计算简图混凝土浇筑前,在储料斗出料口处设圆柱形隔水栓,直径宜比导管内径小1cm,能自由通过导管即可。利用拨球或砍球,使混凝土瞬间冲入孔底,致泥浆及沉渣翻出,达到预期的导管埋入深度。根据经验及声音判断能否连续浇筑。利用大漏斗容积计算出的封底混凝土,把泥浆面降低到护筒底边以降低泥浆的压力保证翻浆效果,装入充气球在各项指标满足要求,监理同意的情况下便可以将首批混凝土灌入,灌完后立即测深孔内混凝土面高度,计算出导管内埋置深度,如符合要求,即可正常浇筑。如发现导管内大量进水,表明出现浇筑事故,应排除事故后方可继续浇筑。(2)混凝土连续浇筑浇筑开始后,混凝土要连续从漏斗口边侧溜滑入导管内,不可一次放满,(以避免产生气囊)。应紧凑地、连续的进行,严禁中途停顿,拆除导管的间隔时间应尽量缩短,每根桩的浇筑时间宜安排在首批混凝土初凝前完成。混凝土下料掌握好速度,不宜太快太猛,以免造成气堵。在浇筑过程中,应防止混凝土拌和物从漏斗顶溢出或从漏斗外掉入孔内,使泥浆内含有水泥而变稠凝结,致使测深不准确。浇筑过程中,应注意观察管内混凝土下降和孔内水位升降情况,及时测量孔内混凝土面高度,正确指挥导管的提升和拆除。在浇筑过程中,当导管内混凝土不满,含有空气时,后续混凝土要徐徐灌入,不可整斗的灌入漏斗和导管,以免在导管内形成高压气囊,挤出管节间的橡皮垫,而使导管漏水。在浇筑将近结束时,由于导管内混凝土高度减小,压力降低,而导管外的泥浆及所含渣土稠度增加,发生浇筑困难时,可在孔内加水稀释泥浆,并掏出部分沉淀土,适当减少导管埋深,使浇筑工作顺利进行。在浇筑混凝土时,每根桩应制作不少于3组混凝土试件(分上中下各一组)混凝土浇筑完毕,位于地面以下及桩顶以上的护筒,应在混凝土初凝前拔出,起吊护筒时注意保持其垂直度。(3)导管埋深控制首批混凝土入孔后,导管埋入混凝土中的深度不得小于1m并不宜大于3m。在混凝土浇筑过程中,应测量孔内混凝土顶面位置,一般宜保持导管埋深在2~6m范围,最小埋深不得小于1.0m。当混凝土浇筑面接近设计高程时,应用取样盒等容器直接取样确定混凝土的顶面位置,保证混凝土浇筑面高出桩顶设计高程1.0m。拆除导管动作要快,时间一般不宜超过15min。要防止螺栓、橡胶垫和工具等掉入孔中,并注意安全,已拆下的管节要立即清洗干净,堆放整齐。5.2.2冠梁施工1、施工流程冠梁施工工艺流程见图5.2.2-1测测量放样冠梁钢筋绑扎立模灌注混凝土拆模养护钢筋检测钢筋制作商品混凝土运输图5.2.2-1冠梁施工工艺流程图2、破除钻孔桩桩头钻孔桩顶500mm高度范围桩头需要凿除,凿除采用风镐和人工剔凿相结合的办法进行,凿除之前在外侧钻孔桩上施放一条高程线,对桩顶标高进行控制,凿除的桩顶面必须平整,局部高差不大于20mm。3、钢筋制作安装钻孔桩顶桩头凿除及两桩之间的土体与桩顶高差位置处理完毕后,放样出钻孔桩中心线,按设计要求进行钢筋制安,同时将挡土墙的竖向钢筋预埋在冠梁钢筋内。钢筋制安要满足以下技术要求:(1)所选用的钢筋质量证明资料齐全,且已按要求进行了检验、试验工作,结果满足使用要求。(2)在加工、绑扎施工过程中,钢筋应平直、无局部曲折;表面应洁净、无损伤、油漆和锈蚀;钢筋弯曲成形在常温下进行,不允许热弯曲也不允许用锤击或尖角弯曲。(3)钢筋焊接接头相互错开,错开距离为钢筋直径的35d且不应小于500mm,在该区段内有接头的受力钢筋截面面积占受力面面积的百分比不超过50%。(4)钢筋的交叉点用铁丝绑扎牢固,至少不得少于90%。4、模板安装由于冠梁截面较小为1200×1000,模板安装较简单,通过钻孔桩中心线,施放出模板控制线,模板采用组合小钢模,模板垂直度通过吊锤控制,垂直度不得大于0.5%;横背楞为次背楞,竖向背楞为主背楞,竖向背楞采用φ48的钢管,间距500mm布置,横向支楞也采用φ48的钢管,两道上下间距600mm布置。受力体系采用φ48的钢管斜向支撑,间距为500mm,纵向采用两道钢管将所有斜向支撑连接在一起,堵头部分采用铁丝网。在模板内标记冠梁顶标高控制线,以控制冠梁砼标高。模板安装要满足以下技术要求:(1)模板支架要具有足够的承载力、刚度和稳定性,能可靠地承受新浇筑混凝土的侧压力及施工中产生的荷载。(2)模板接缝不漏浆,模板安装前应均匀、充分地涂刷脱模剂。(3)制作垫块,安装时以保证主筋净保护层满足设计要求。5、混凝土浇筑冠梁及腰梁砼采用商品混凝土,标号为C35,砼浇筑采用吊机或输送泵下料,由工人用振捣棒进行振捣,每段冠梁留置砼抗压试件一组。混凝土浇筑要满足以下技术要求:(1)在混凝土到达工地以后,试验室值班人员要现场对其坍落度进行测试并取样作试件。(2)混凝土振捣密实,不得有蜂窝麻面、孔洞、漏筋、裂隙、夹渣等。(3)浇筑混凝土时,应注意保护钢筋的位置,专人检查钢筋、模板是否变形、移位;如发现漏浆等现象,指派专人检修。(4)冠梁混凝土每振捣一段,应随即用抹子压实、抹平,表面不得有松散混凝土,保证平整度和光洁度。6、拆模、养护(1)模板拆除:在混凝土具有一定的强度(2.5Mpa以上)并且保证其棱角不因拆模而受损时方可进行拆模,拆模顺序为后支的先拆,先支的后拆,对于挡头板,要设专人在规定的时间内及时拆除并在混凝土强度达到要求后按规范进行凿毛。(2)养护:混凝土浇筑完12小时以内,应对混凝土加以覆盖养护,每天浇水次数以能保证混凝土表面经常处于湿润状态为宜,养护时间不得少于7天。5.2.3竖井井身开挖及支护冠梁混凝土强度达到设计75%后,则可开始井身开挖。开挖采用倒挂井壁法进行施工。土方段采用小挖机配合人工开挖,井壁附近土方采用人工开挖,严格控制开挖进尺,每次开挖高度为一榀格栅钢架。土方开挖先挖竖井中部,再分段开挖四周井壁。每循环开挖进尺控制在1.0m以内,碴土由小挖机装入吊桶,通过龙门吊提升至地面碴场。一侧喷混凝土支护后再进行另一侧开挖。(1)竖井开挖工艺流程1)竖井开挖前应进行探沟,确保无重要管线再进行施工。2)开挖上部基坑,整体浇注锁口圈,并预埋好各类预埋件。3)倒挂井壁法施做初期支护:M20膨胀螺栓固定、φ8钢筋网铺挂、喷射C25早强混凝土封闭。4)在竖井开挖施工至标准段高度范围时,井壁沿横通道拱部150°范围打设φ42超前小导管,进行地层注浆加固,及时喷射混凝土封闭井壁,然后继续向下开挖竖井,到达设计井身,进行封底。(2)出碴竖井出土及格栅钢架、网片等吊入竖井通过25t吊车或16T电葫芦完成。碴斗尺寸为1.2m×1.2m×1m(长×宽×高),载重为3T(含渣斗重量)。开挖运出的土方弃入临时弃渣场,然后由人工配合装载机装渣,待夜间通过出碴车运出市区。(3)钢筋网施工方法1)钢筋网制作钢筋网采用Φ8光圆钢筋,网格间距200×200mm。采用钢筋调直机将盘圆钢筋拉直,并按照长度1.4m进行下料。在钢筋加工区预制为完成后运到工作面铺挂,钢筋网焊接施工遵守《钢筋焊接网混凝土结构技术规程》。2)钢筋网的铺挂钢筋网和挂网钢筋及喷混凝土组成联合支护体系,如图5.2.3-1所示。挂网钢筋采用Φ16螺纹钢,采用M20膨胀螺栓固定。螺栓间距1200×1200mm,嵌入钻孔桩混凝土内。铺设时要注意钢筋网必须与挂网钢筋、膨胀螺栓焊接牢固。每片钢筋网的搭接长度不小于200mm。钢筋必须用喷混凝土盖住,至少有30mm的保护层。钢筋网铺挂前,先初喷混凝土封闭岩面,钢筋与壁面的间隙宜为30mm。图5.2.3-1钢筋网安装(4)喷射混凝土施工经检查开挖尺寸符合设计要求后,先进行初喷,喷射C25早强混凝土。其施工工艺如下:1)喷射方式:采用湿喷2)喷射工艺:喷射前将基岩表面松动岩块清理,用高压水或高压空气冲洗干净岩面石粉。喷射时应保持喷射工作不受干扰,获取较密实的喷射混凝土层。喷嘴至工作面的距离一般为0.8~1.0m;喷射角度控制在80~90°左右;喷嘴处的风压一般控制在0.3~0.5Mpa;喷嘴按螺旋形轨迹移动。喷射开始时回弹量较大,形成塑性层后,粗骨料嵌入,回弹量减少,一次性喷射混凝土厚度不小于5cm,在掺速凝剂的情况下,下拱部5~7cm,边墙7~10cm。在混凝土终凝2h后,喷水养护,养护时间不低于14d。喷射施工时必须严格遵照喷头操作安全事项,绝对不可将喷头对人;开始作业时,人员先就位,混合料运到现场后,先开机,后送风,再上料;停止作业时,先停料,再关风,后停机。喷射砼采用湿喷法施工,分初喷和复喷二次进行。初喷在开挖(或分部开挖)完成后立即进行,以尽早封闭暴露岩面,防止表层风化剥落。复喷砼在锚杆、挂网和钢架安装后进行,尽快形成喷锚支护整体受力,以抑制围岩变形。喷射混凝土采用混凝土搅拌站拌和,由导料管输送至井口,装入井底运输车,运输车水平运输至喷浆机料斗。喷射砼工艺流程见图5.2.4-1图5.2.4-1湿喷砼工艺流程图3)喷砼的准备和喷射过程应注意如下问题:a、喷射砼之前,应仔细检查开挖断面的净空尺寸,欠挖部分及时处理,并清除危石,然后用高压水(风)冲洗受喷断面,清除粉尘、杂物。b、喷射作业分段、分片、分层,由下而上,螺旋上升,依次进行。如有较大凹洼时,先按规范要求填平,但不得回填异物,保证初期支护与岩面密贴。c、初喷砼紧跟开挖工作面。钢筋网、钢架与岩面的间隙喷射砼填充密实,先喷钢架与围岩间隙,后喷钢架之间,钢格栅保护层为4cm。d、最后,在初期支护背后注浆,保证初期支护与岩面密贴。e、一侧喷混凝土支护后再进行另一侧开挖。施工期间在井壁设临时爬梯,供施工人员上下。f、当井壁上有涌水时,预埋胶管,把水引入积水坑,抽排出井外。g、竖井支护同时预埋梯步预埋件。(8)竖井封底竖井开挖至设计标高后,按设计支护参数封底,并在井底设置2m3集水坑,防止区间少量涌水影响竖井正常施工。5.3横通道施工步骤5.3.1马头门施工竖井马头门即竖井与横通道交叉处,该处结构受力的转换、土体扰动多,受力复杂,为施工难点,根据我单位多年的类似工程施工的经验,当竖井穿越富含地下水的粉细砂层,为保证竖井顺利开挖到底,形成完好的封闭结构,避免应力释放,防止出现砂涌、涌水现象,竖井进横通道的马头门待竖井施工完成后,开始施工;1、马头门施工流程马头门施工工艺流程见图5-4所示。测量放线、定轮廓线测量放线、定轮廓线分步、分块破除初支,开挖支护初期支护封闭、成环打设小导管,预注浆加固地层拱部破槽开挖,初支施工施工准备完成图5-4马头门开挖支护流程图2、马头门施工步骤马头门施工主要是以下三个步骤:1、打设超前小导管及注浆,2、分部破除马头门处井壁砼,割除钢格栅支撑,3、马头门开挖支护。具体施工方法是竖井开挖至施工通道拱部位置时,在竖井内沿施工通道马头门外轮廓线打设超前注浆小导管加固地层,继续施作竖井。按照钢格栅的连接板位置,将格栅拱架自上而下,分为四段,第一区先破除顶部钢格栅位置,前两榀连立,进尺4米后,进行第二区凿除马头门范围井壁混凝土,立第二段钢格栅,同拱顶格栅连接牢固后,进行第三区施工,立第三段钢格栅,进尺4米,破除核心土,封闭钢格栅,第四区施工完成。1)打设小导管及注浆。在竖井施作至马头门拱部完毕后,根据监测数据地表沉浆趋于稳定后,竖井进横通道及通道进正线马头门施工时,沿着马头门开洞轮廓外侧打设长2mΦ42×3.5小导管环向间距300mm,纵向间距500mm,注浆压力初步定为0.5Mpa,要求扩散半径不小于0.25m,小导管打设角度尽量与隧道中线保持平行。2)分区破除马头门处井壁混凝土,割除钢格栅。人工分区破除马头门处井壁混凝土,割除钢格栅,及时架立通道格栅钢架,并将其主筋与周围的竖井井壁钢格栅焊接牢固,喷射混凝土进行封闭成环,马头门开口段3榀格栅并置,以加强交叉口口部的支护。3)横通道上半断面开挖、支护横通道上半断面开挖、支护,横通道上半断面采用台阶开挖、支护,在上半断面底部设置临时仰拱。上半断面的上台阶施工4m时4)横通道下半断面开挖、支护。待横通道上半断面进尺3-5m时,开始施工下半断面。首先破除下部竖井壁砼,割除该部位的钢格栅支撑,架设下部第一榀格栅拱架,同时将其主筋与周围的竖井钢格栅焊接牢固,并及时喷射砼。下台阶开挖到堵头墙位置时及时施作堵头墙。初支成环封闭后,及时进行初支背后充填注浆,注浆压力控制在0.3~0.5MPa。5.3.2台阶法土方开挖台阶法是最基本、运用最广泛的施工方法,而且是实现其它施工方法的重要手段。当开挖断面较高时可进行多台阶施工。开挖过程中严格按照“管超前、严注浆、短开挖、强支护、早封闭、勤量测”的施工原则严格要求,确保施工的安全。进行横通道台阶法开挖施工步序见图5-5。1)环状开挖留核心土并设锁脚锚管:开挖上台阶时,采用环状开挖留核心土并做锁脚锚管。上台阶开挖留核心土有利于掌子面的稳定减少地表沉陷,同时方便架设钢筋和喷砼。2)下台阶先挖核心土施工速度较快,但有时施工不安全,一般不宜采用;留核心土施工较安全,但施工仍然不方便,仅在必要时使用;左右错进同样可以保证施工安全,而且施工方便,因此使用较广泛。3)初次支护背后注浆:拱部部分喷砼常因重力下沉而在围岩之间产生小的裂隙,在其壁后注浆有利于减少地表下沉。4)特殊不良地质条件在上台阶的底部设临时仰拱,或者在上台阶的拱顶下设临时立柱,有利于减少围岩的收敛和拱顶的下沉。见图5-5横通道台阶法开挖施工步序图图5-5横通道台阶法开挖施工步序图5.3.3架立钢格栅1)格栅钢架安装前应清除底脚下的虚碴及其它杂物,超挖部分用混凝土垫实。2)格栅钢架在开挖作业面人工组装,各节钢架间应以螺栓连接拧紧。3)格栅钢架与土层之间应尽量接近,留4cm间隙作为保护层。在安装过程中,当钢架和土层之间有较大间隙时,设垫块。4)格栅钢架应精确定位,注意“标高、中线、前倾后仰、左高右低、左前右后”等各个方位的位置偏差。5)连接筋、钢筋网与格栅钢架联结牢固,喷射混凝土时钢筋网不得晃动。5.3.4焊接连接筋、挂网钢格栅架立完成后焊接连接筋、挂网,连接筋采用Ф22钢筋,连接筋长72cm,梅花状内外双层布设,环向间距1m,单面焊接长度10d(22cm),双面焊接5d,焊缝高度不小于8mm。钢筋网采用Ф6.5、150×150mm网片,钢筋网片搭接一格。5.3.5喷射混凝土钢格栅经检查合格后及时喷射砼封闭掌子面,网喷C20混凝土厚30cm。喷砼完成后必须及时修整,表面应平整顺直、内实外光。主筋保护层为40mm。喷混工艺与竖井施工时相同。5.3.6加强环梁在正线马头门的位置施作加强环梁,加强环梁采用4根Ф25的钢筋,在通道施工中分段施作,穿在通道格栅中。5.3.7堵头墙施工堵头格栅钢架间现场焊接,横通道堵头墙架设I22a工字钢,竖向间距1.7m、1.5m、1.5m,工字钢两端同格栅用连接板连接,型钢外侧设钢筋网,型钢内侧设Ф22钢筋,钢筋网及钢筋连接好后,及时喷射C20混凝土封堵堵头墙。堵头墙采用Ф42×3.5钢管注浆,L=3m,间距1.0×1.0m梅花型布置,斜向下10°打设。注浆采用水泥-水玻璃浆,注浆压力为1.0MPa。见图5-6头墙施工图图5-6头墙施工图5.4主要施工工艺5.4.1小导管施工5.4.1.1小导管的加工小导管采用Φ42,壁厚3.5mm,长度4.0m、3.0m、2.0m,小导管前端加工成锥形,以便插打,并防止浆液前冲。小导管中间部位钻Ф6-12mm溢浆孔,呈梅花形布置(防止注浆出现死角),尾部1.0m范围内不钻孔防止漏浆,末端焊Ф6环形箍筋,以防打设小导管时端部开裂,影响注浆管连接。图5-7小导管加工成形图5.4.1.2注浆加固范围及小导管布设竖井遇见砂层、圆砾卵石层时应采取侧壁超前注浆加固措施、小导管采用Φ42×3.25钢焊管,L=2.5m,向下倾角45°,小导管布设间距0.5m×0.5m,注入水泥水玻璃双液浆,注浆压力0.3~0.5Mpa。粉细砂层注浆采用改性水玻璃。竖井开挖至进横通道马头门第一榀格栅拱部时,沿马头门轮廓线打设长4m的超前注浆小导管,环距200mm,拱顶180°布设。正常段每榀打设一次Ф42超前小导管,导管长2.0m,环向间距300mm。打设角度20°,布设范围在拱部180°角范围内。横通道初支背后预埋Φ42钢管,长500mm,环向间距2.5m、纵向间距3m梅花型布置。注浆采用水泥浆。5.4.1.3小导管安装用手持风镐钻孔,并将小导管打入孔内,如地层松软也可用游锤或手持风钻将导管直接打入。对于砂类土,如有堵孔,用φ20mm钢管制作吹风管,将吹风管缓缓插入土中,用高压风射孔,成孔后将小导管插入。5.4.1.4施工流程见图5-8小导管注浆加固示意图。上道工序上道工序封闭掌子面钻孔、安装注浆管孔口密封管路连接试验分段注浆全面检查开挖检验注浆管加工制浆原材料试验机具检修备料图5-8小导管注浆加固示意图5.4.1.5注浆技术措施注浆以注水泥浆为主。首先将掌子面用喷射砼封闭,以防漏浆,并对小导管内的积物用高压风进行清理。注浆顺序由下而上,注浆可以单管也可以多管并联注浆。多管并联注浆需加工一个分浆器即可。浆液水灰比可为1.5:1.0,1.0:1.0,0.8:1.0三个等级,浆液由稀到浓逐级变换,即先稀后浓。注浆完后,立即堵塞孔口,防止浆液外流。注浆异常现象处理a.注浆中如发生与其他孔串浆应将串浆孔堵住,轮到注该孔时,拨出堵塞物,用高压风或水冲洗,如拨出堵塞物时,仍有浆液外流,则可不冲洗,立即接管注浆。b.压力突升则可能发生堵管,应立即停机检查处理。c.如果压力长时间上不去,应检查是否窝浆或流往别处,否则将应调整浆液配比,缩短胶凝时间,进行小泵量低压或间歇注浆,但间歇时间不能超过浆液胶凝时间。1)改性水玻璃注浆施工改性水玻璃是以水玻璃为主剂,以硫酸及其它辅助材料为副剂配置而成,作为细粉砂层的注浆材料。当水玻璃溶液浓度为10-20Be°,硫酸溶液浓度10%-30%时,在弱碱性粉细砂地层中,两和溶液体积比为(1-5):(1-2.5),配置后的浆液呈弱酸性,每立方浆液平均需料量为:水玻璃(40Be°)380-410kg工业硫酸(98%)110-120kg水400-600kg促进剂3-6kg小导管注浆工艺流程见图5-9。2)双液浆施工①浆液的选择如工程需要,采用水泥-水玻璃双浆液。②浆液的配制水泥浆液和水玻璃浆液分别在两个容器内,按一定的配比配制好待用。③注浆参数的选择双浆液配比根据现场试验确定,一般情况下水泥:水玻璃=1:1~1:0.8(体积比)。凝胶时间根据实际情况确定,一般为8-10min。注浆初压拟为0.3Mpa,终压为0.5Mpa。注浆压力不宜超过0.5Mpa,否则浆液损失过大,造成浪费。④注浆工艺及设备注浆管连接好后,注浆前先压水试验管路是否畅通,然后开动注浆泵,通过闸阀使水泥浆与水玻璃浆液在注浆管内混合,再通过小导管压入地层。图5-9注浆工艺流程示意图5.4.1.6注浆设备注浆设备表5.1序号设备序号规格型号1风钻YT-282单液注浆泵XZ503双液注浆泵KBY50/704输浆胶管φ255闸阀Q11SA-16Dg-256压力表0-4MPa7储浆桶自制8配浆桶自制9孔口封闭器自制5.4.2喷射混凝土施工潮喷是将骨料、水泥和适量水按设计比例拌合均匀,用潮喷射机压送到喷头处,再在喷头上添加速凝剂及部分水后喷出。其工艺流程见图5-10。外加剂细骨料外加剂细骨料粗骨料水泥部分水搅拌机速凝剂喷射机混凝土运输车喷嘴压缩空气部分水图5-10潮喷混凝土工艺流程图5.4.2.1喷射前准备工作1)检查受喷面轮廓尺寸,并修整,使之符合设计要求,若有松散,清除干净。2)用高压风或水(地质差不用)清洗喷面。3)准备好工作平台,防护用具。4)根据喷射量添加速凝剂,并转动计量泵转盘调节好速凝剂的用量。5)接好电源及风管、喷管、速凝管等。6)检查喷射机各部分是否完好,并进行试运转。5.4.2.2喷射作业1)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2)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0.4~0.65MPa。3)混凝土拌合要充分,直径大于15mm的粗骨料及时清除。4)喷嘴与受喷面尽量垂直,两者的距离一般为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(一般不超过6m),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)喷射作业须有工作平台。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5cm。8)清理喷射机表面的混凝土。5.4.2.3喷砼工艺机具配套表潮喷工艺机具配套表表5.2机具名称型号生产能力单位喷设机PZ55m3/h台拌合机3505m3/h台多功能台架自制台空压机电动空压机20m3/min台5.

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