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旋流器旋流器测量放样浇灌墙体砼设置砼导管拔出锁口管泥浆系统设置回收槽内泥浆劣化泥浆处理成槽机组装商品砼供应导墙制作槽段挖掘成槽质量检验清沉渣换浆吊装接头管吊装钢筋笼清刷接头,二次清孔新鲜泥浆配制泥浆贮存供应泥浆复制再生土方外运钢筋笼制作施工准备图2-15地连墙施工工艺流程图连续墙施工步骤示意图连续墙施工步骤示意图锁口管(e)锁口管(f)(g)锁口管补浆导墙结构图 2008501000800200Ф10@2008501800Ф12@200200夯填粘土50mmC20砼2000图2-16a地连墙施工步骤示意图说明:说明:(a)雌槽抓斗成槽(b)吊放锁口管后再吊放雌槽钢筋笼(c)雌槽灌注砼(d)吊拔锁口管(e)隔槽雌槽开挖(f)吊放锁口管后再吊放隔槽雌槽钢筋笼(g)隔槽雌槽灌注砼,砼初凝后吊拔锁口管(h)中间雄槽开挖(i)清槽(j)中间雄槽吊放钢筋笼(k)中间雄槽灌注砼(L)连续墙下一施工循环2根导管(h)(i)补浆图2-16b地连墙施工步骤示意图123⑤5粉砂层⑤1粉质粘土层易塌孔淤泥质粘土层易变形机位地面必须有足够刚度、强度,减少对槽壁影响需穿越约十几个地层,其中基坑开挖深度内为淤泥质土和淤泥。对于⑤5层⑥层粉土或粉砂在地墙护壁泥浆的浮力作用下,容易失稳,导致抗剪强度丧失,而且该层又处于地槽深层,该层存在承压水,极易产生塌孔;下部土层坍孔,上部土层会因失去支撑层而坍落。成槽时需采取加大泥浆比重、减少扰动等措施。泥浆液面数字表示成槽顺序数字表示成槽顺序图2-1图2-17单幅槽段开挖顺序图图2-18图2-18钢筋吊装实图说明:说明:1、本图尺寸除标明外,其余均以毫米计。2、对于较大钢筋笼,吊钩下可添加铁扁担。3、钢筋笼由250t和150t吊车联合完成吊装工作,由250t吊车主吊入槽,施工中注意吊车的同步。4、吊点设在钢筋笼的纵向同水平桁架交叉处,具体吊装方案视钢筋笼的具体情况而定。250t吊车(主吊)钢筋笼150t副吊钢筋笼导墙钢筋笼起吊俯视图工作半径图2-19钢筋吊装示意图对于拐角幅钢筋笼除设置纵、横向起吊桁架和吊点外,另需增设“人字”桁架和斜拉杆进行加强,以防钢筋笼在空中翻转时发上变形。图2-图2-21钢筋吊装示意图图2-图2-20转角钢筋笼加固图2-21砼灌注图图2-21砼灌注图施工技术措施:①导墙是保证连墙精度的首要条件,必须严格控制轴线、标高和垂直度。针对本标段杂填层厚易塌孔的特点,需采取加深导墙的措施。②选用优质泥浆,控制液面高度不低于导墙顶面30cm。穿过淤泥质土层和易塌孔的砂层时适当提高泥浆比重,保证槽壁稳定。③成槽时确保主机水平,设专人架设经纬仪监控纵、横向垂直度,及使用成槽机自行纠偏装置进行双向控制。挖槽时控制抓斗下放速度,减少对槽壁的冲击,以确保成槽的垂直度。④减少地面荷载,尤其大型机械设备等动载,设计好成槽机站位,避免来回移动,确保槽壁稳定。⑤采用跳槽开挖的方法,先施工转角处异型槽段,再施工其相邻的槽段。必要时对易发生坍孔的转角幅等异型地下墙内外侧做加固处理,减小槽壁产生的土体坍塌。⑥钢筋笼要在具有足够刚度和稳定性的平台上制作,钢筋笼上设置纵、横向起吊桁架和吊点,使钢筋笼起吊时有足够的刚度防止钢筋笼产生不可复原的变形。和主体结构连接的接驳器等预埋件、测量元件位置要准确。⑦地下墙接头刷壁施工时,次数不小于10次,并且以刷壁器钢丝刷上无淤泥为准来保证槽幅段接头的连接质量。⑧合理安排工序,钢筋笼安放4小时内及时浇筑砼,砼必须连续灌注,中断不得超过30min。两导管浇筑的砼面高差小于50cm,浇筑速度不低于2m/h。工况三工况工况三工况二图2-22SMW工法桩施工示意图工况一:开挖沟槽、放置定位导梁。图2-22SMW工法桩施工示意图工况一:开挖沟槽、放置定位导梁。工况二:搅拌机定位、搅拌、喷浆。工况三:形成挡土止水帷幕。工况一工况二工况三工况二工况三开挖导沟(构筑导墙)开挖导沟(构筑导墙)设置机架移动导轨SMW搅拌机定位报监理工程师搅拌、提升、喷浆水泥材质检验报监理工程师水泥浆拌制制作试块残土处理插入型钢主体结构施工完毕H型钢起拔H型钢回收设置导向框架SMW搅拌机架设型钢进场焊接成型H型钢质检报监理工程师H型钢涂减摩剂经纬仪测斜、纠偏方式二方式一施工顺序5施工顺序3施工顺序1施工顺序1施工顺序2施工顺序4施工顺序2施工顺序4施工顺序3施工顺序5图2-24SMW桩施工顺序示意图图2-2图2-23SMW工法桩工艺流程图表表2-1SMW工法桩施工技术参数一览表序号序号技术参数项目技术要求1水泥掺入比20%2供浆流量140~160L/Min3浆液配比水:水泥=1.5~2.04泵送压力1.5~2.5MPa5下沉速度<0.5m6提升速度0.5~1m/Min728天无侧限抗压强度>1.0MPa施工技术保证措施:①SMW工法桩采用的主要材料为水泥和H型钢,加强材料质量控制是保证工程质量的关键。②桩机必须机况良好,安装就位端正、稳固,用经纬仪保持其垂直度。③严格控制水泥浆水灰比,控制拌浆时间。④为保证水泥土搅拌均匀,必须控制好下沉、提升速度和喷浆量。若出现堵管断浆现象,应立即停泵处理,待故障排除后须将钻具提升或下沉1m方能喷浆,防止断桩。⑤搅拌桩施工与型钢插入时间间隔应小于4小时,相互搭接的相邻桩施工间隔时间不超过10小时。⑥H型钢插入定位必须准确、垂直,垂直度用经纬仪观测,插入深度由标高控制。⑦拔出H型的空隙采用水泥砂浆回填。(3)钻孔灌注桩施工施工准备施工准备桩位放样埋设护筒自检或监理工程师检查钻孔终孔检查(孔深、孔径等)第一次清孔下钢筋笼、导管第二次清孔再检查沉碴和泥浆指标灌注水下砼测量砼面标高成桩进入下一根桩泥浆调制取样试验钢筋备料取样试验钢筋笼制作泥浆循环与废弃泥浆处理准备砂石料和水泥取样试验砼配合比设计砼拌和检查塌落度砼输送图2-25钻孔桩施工流程2.3.2地基加固施工地基加固采用水泥搅拌桩裙边抽条加固,施工工艺详见SMW桩相关部分,高压旋喷桩处理车站拐角处及地连墙接缝处土体加固。图2-26地基加固施工示意图图2-26地基加固施工示意图图2-27图2-27旋喷桩施工工艺流程图施工准备钻机就位钻孔插管喷射作业拔管清洗器具移机泥浆处理浆液拌制施工技术保证措施:①本工程地基加固范围均在呈流塑状态的粘土层,根据我部在同类地层的施工经验,必须严格控制施工参数:提升速度:10~15cm/min;旋转速度10-12r/min;浆压:≥25~30Mpa;气压:0.8~1.2Mpa;水灰比0.7~1.0;水泥掺量≥25%掺量。②钻机安放应保证有可靠的平整度和垂直度,钻杆倾斜度不得大于1/200,钻孔孔位与设计位置不得大于50mm。③水泥浆拌制系统必须有可靠的计量装置;喷浆系统必须配备流量表、压力计等监测装置;在喷浆过程中对提升速度应有控制装置和措施。④施工过程中派专人进行详细的施工记录,包括:测量定位、浆液配比、喷浆压力、浆液流量、喷嘴提升速度、成桩深度、复喷搅等。2.3.3基坑降水(1)降水方案与石碶站基坑开挖关系密切的含水层主要有⑥4、⑦1a、⑧层承压水(水位基本一致)和⑨3层承压水,与轻纺城站基坑开挖关系密切的含水层主要有⑤3、⑤5、⑥3、⑥4层承压水(水位基本一致)。经验算石碶站西盾构井⑥4层,东盾构井⑦1a层不满足基坑开挖时抗承压水稳定性要求。东盾构井内局部分布⑦1a层,承压水位埋深0.85m,含水层顶板埋深38.8m,抗承压水稳定性系数0.94,开挖超过临界深度(15.61m)又满足稳定性要求时需降低承压水头5.49m。轻纺城站浅部5-3、5-5层承压水被维护结构隔断。右端基坑北盾构段50-55轴与标准段33-50轴6-1a承压水的坑底抗渗流稳定系数分别为0.97与1.02,不满足要求,开挖时需分别降压4.3m和2.4m。承压水的坑底抗渗流稳定系数:6-4层为1.06,1-3轴7-1层为1.07,8层、9层均大于1.10满足要求。基坑降水设计和运行,执行“按需疏干降水”、“按需减压降水”的原则,严格控制降水时间和降水量,尽量减少由于降水引起的基坑周边相邻地表沉降和建筑物的影响。根据经验,上层水采用真空深井降水,每口疏干井有效降水面积按180m2考虑,主要疏干表层潜水和浅层的承压水。石碶站布置15口,轻纺城站布置43口。承压水降压井根据现场抽水试验后确定。降水井布置见图2-28图2-图2-30降水井施工工艺流程图平整场地并开孔接通水电钻机就位下护筒泥浆槽、沉淀池正循环钻机钻进扫孔换浆下管投入滤料投入止水料洗井投入使用(2)承压水对本工程的影响及控制专题分析轻纺城站承压水验算结果:降承压水30d后,降水引起坑外地表沉降:轻纺城站承压水验算结果:降承压水30d后,降水引起坑外地表沉降:最大沉降值为7.4cm最大沉降位置在围护结构外一倍开挖深度范围坑外沉降的影响范围广,距围护100m处沉降为2cm图2-31承压水降水后土体位移场⑥1a层⑥1a层地连墙未隔断承压水层(⑥1a层),降水对周边影响范围较广渗流流速较大区域主要位于⑥1a层图2-图2-32承压水降水流场最大降深2.7m最大降深2.7m图2-图2-33降水30天后水位降深等值线图降承压水的主导思想与方法:针对性的补充勘查针对性的补充勘查反映渗流、固结规律的现场降水试验降水诱发沉降预测方法高精度水位控制方法可持续回灌方法以水位控制为前提以沉降控制为中心综合措施围护结构与降水一体化设计方法核心原则核心原则以水位控制为前提,以沉降控制为中心,综合治理承压水危害。具体措施①施工前期进行现场降水试验掌握地层沉降规律,按照“全深度、小范围、勤监测、微变形”的原则,尽量减小对周边环境的影响;②降水设计和施工按“降水最小化”原则进行,在确保安全的前提下,尽量少量、短时抽水;③采用坑内降压方式,真空管井降水;④严格制订井点运行计划,按计划开启井点控制抽水量,保证抽水连续,市电和发电机能自动切换;⑤实施高精度降深控制,严格控制水位;⑥优化结构回填方案,底板完成后适当加载;⑦设置观测井作为备用。注意事项①承压井管的壁厚应较大,且下井管时焊接必须满足水密性和强度要求。井管每隔一段要与支撑连接,以增加其约束,加大稳定性;②加强对井管的保护;③降压井穿过基坑底板,故在井管内壁和外壁均须焊接止水钢板,且封井时必须考虑防渗漏措施。图2-29轻纺城站降水井布置图图2-28石碶站降水井布置图

2.3.4基坑开挖、支撑图2-29轻纺城站降水井布置图图2-28石碶站降水井布置图基坑开挖的方式原则上采用机械开挖与人工开挖相结合。两站皆是两层结构基坑,主要采用长臂挖机和小型挖机的组合方式开挖,如图2-34、2-36。图2-34基坑开挖台阶示意图注:在淤泥质土层中,开挖时坡率不得大于1:4.5;在较稳定土层中,开挖时坡率不得大于1:3.轻纺城站设置两台50T龙门吊配合小型挖机倒土,龙门吊行走位置于两端端头井与封堵墙间,如图2-35。顶板逆挖段顶板施做完毕后按河流断面凿除地连墙,恢复河流流通,施做顶板时在其内部预埋两条纵向通长5t图2-34基坑开挖台阶示意图注:在淤泥质土层中,开挖时坡率不得大于1:4.5;在较稳定土层中,开挖时坡率不得大于1:3.图2-36顶板逆挖示意图图2-35龙门吊出土示意图图2-36顶板逆挖示意图图2-35龙门吊出土示意图土方开挖土方开挖测设支撑平面位置测量定位测设支托标高焊钢板支托点焊钢支托地面组装钢支撑钢支撑安装就位焊接牛腿及横梁格构柱施工施加预应力加设楔形块定位拆下千斤顶图2-37钢支撑施工工艺流程图图2-37钢支撑施工工艺流程图图2-38钢支撑安装平面图千斤顶支托地连墙支托图2-38钢支撑安装平面图千斤顶支托地连墙支托施工技术保证措施:①基坑开挖过程中充分考虑“时空效应”。开挖分层分段均匀对称进行,掌握好“分层、分段、对称、平衡、限时”五个要点,遵循“竖向分层、纵向分段,先支后挖”的原则。②按不大于25m分段施工,每段开挖应分层(不大于3.0m)分小段(第一、二道支撑土方开挖时,每段长度不大于6m,第三至六道支撑土方开挖时,每段长度不大于3m。);先中间后两侧,墙边预留土堤;做的随挖随撑,限时支撑;做好基坑降排水;利用早强砼垫层快封底。③对基坑周边的建构筑物和管线按预定的监测方案设置观测点和预埋跟踪注浆管。在施工前取得监测原始数据。④实行信息化施工:在整个基坑开挖过程中,要紧跟每层开挖与支撑的进展,对地下墙变形和地层位移进行监测,监测资料及时反馈指导施工。⑤支撑在拼装时,轴线偏差在3cm⑥开挖时,防止机械碰撞支撑;采用人工配合小型机具开挖基坑围护结构附近土方,严禁机械开挖碰撞钢支撑和格构柱。钢支撑上严禁堆放材料或其他重物图2-35图2-35底纵梁模板施工图⑦顶板逆作法施工,基坑出土采用小挖掘机、单轨梁用土斗倒土,汽车吊出土方式,局部钢支撑较密和边角部位采取人工挖土。单轨梁行驶时匀速慢放,出土作业司机高度注意,配备专门指挥人员,协调指挥作业。大型设备作业时,距基坑边保持安全距离,采取止挡措施。2.3.5车站结构施工(1)车站为钢筋砼框架体系,采用叠合墙。石碶站和轻纺城站为地下两层结构,石碶站结构采用明挖顺作法施工,轻纺城站结构采用分段明挖顺作法和局部顶板逆作法施工。车站结构施工物料垂直运输采用吊车及龙门吊。图2-39底板施工模板图结构钢筋图2-39底板施工模板图结构钢筋砼面定型钢模板[16a槽钢间距750φ150与梁对撑钢管围护结构防水层钢筋压底槽钢抵住联合受力双排双排φ480×3.5钢管结构钢筋[16a槽钢间距750定型钢模板[16a槽钢φ16拉筋紧线器砼面抗浮钢筋图2-40底纵梁模板施工图图2-40底纵梁模板施工图图2-41侧墙结构施工模板图图2-41侧墙结构施工模板图图2-42图2-42(中板)顶板支撑系统示意图图2-37(中)顶板支撑系统示意图图2-43图2-43结构立柱模板支撑系统示意图施工技术保证措施:①钢筋加工与安装按规范进行,钢筋的对焊质量、搭接长度及焊缝是质量检查的重点。②对模板支撑系统进行详细设计、验算,充分保证支撑体系有足够的强度、刚度和稳定性,并且安装和拆卸方便,可重复使用。③施工中,对支撑体系所用的钢管、木材、脚手架质量进行定期检查,有质量隐患的及时修补或更换。④预埋件、预留孔安装误差必须符合设计和规范要求,预埋件外套止水胶或止水钢环。⑤模板、钢筋、防水、预埋件施工经三级检查,并经监理工程师验收签证后才能进行砼浇注,浇注前模板内杂物清理干净。(2)顶管施工石碶站主体与1号出入口通道段为顶管法施工,顶管施工流程见下图:图2-44图2-44顶管施工流程示意图2.3.6防水施工车站防水施工是控制地铁工程质量的关键,防水施工方案必须遵循“以防为主,刚柔结合、多道防线、因地制宜、综合治理”的原则,以提高钢筋砼结构的自防水性能为主,以变形缝、施工缝等接缝为重点,同时在结构迎水面允许的部位设置柔性防水层。本工程车站主体结构均采用叠合墙体系,因此对防水施工提出了更高的要求,尤其结构自防水性能和设缝部位的处理。图2-45车站诱导缝防水构造图图2-45车站诱导缝防水构造图图2-46底板诱导缝防水图图2-46底板诱导缝防水图图2-47顶板诱导缝防水图图2-47顶板诱导缝防水图图2-48侧墙诱导缝防水图图2-48侧墙诱导缝防水图图2-49降水井过底板封堵示意图图2-49降水井过底板封堵示意图图2-50桩端防水处理示意图图2-50桩端防水处理示意图图2-51地下墙接缝、钢筋连接器防水处理图2-51地下墙接缝、钢筋连接器防水处理施工技术保证措施:①从提高结构自防水性能入手,严把抗渗砼质量关,防水砼配合比通过实验确定。施工过程中严格控制水灰比、减水剂和抗裂剂等的掺量及砼入模温度。②面对国内良莠不齐的防水材料市场,严把材料采购检验关,保证本工程使用优质合格的防水卷材、水泥基渗透结晶涂料、各种止水带、注浆管等。③加强施工工艺控制,减少砼裂缝,减少渗漏源。本工程采用叠合墙体系,内衬墙体、顶板砼受地连墙约束作用及温差影响易产生不规则裂缝,可采取适量掺加HUEA抗裂剂、适当设缝、选取温差较小的时段施工、加强养护等措施来减少砼裂缝出现。④对施工缝、变形缝、穿墙管、接驳器、桩头等防水施工重点控制,开展QC质量小组活动。⑤防水层施工时必须保证基面洁净平整,平整度D/L>1/20部位采用1:2.5水泥砂浆找平。⑥注意细节施工,如注浆管必须密贴砼面,底板处卷材收头采取开槽下翻处理,穿梁排水管安放时机选在防水材料未干前等。2.3.7监测、信息化施工(1)施工监测实行施工监测和业主委托第三方监测的双重监测制度,我部拟委托具有国家测绘甲级资质的上海岩土工程勘察设计研究院有限公司进行,其在上海、杭州等地具有丰富的监测经验。工程地质勘察环境调查 与设计值校核、分析,进行正、反演计算分析满足条件?召开紧急会议,商讨对策NO设计提出优化后的施工参数工程地质勘察环境调查 与设计值校核、分析,进行正、反演计算分析满足条件?召开紧急会议,商讨对策NO设计提出优化后的施工参数Yes围护工程设计监测仪器选择标定施工监测设计施工组织设计现场监测测点埋设按设计指令要求施工监测数据处理、及时提交各有关部门继续按以上程序施工直至完毕业主、监理审批业主、监理审批业主、监理审批图2-52监测流程图表2-表2-4施工监测要求表监测对象监测对象监测项目监测方法量测精度量测频率备注基坑围护结构(地下墙、桩)的稳定性墙(桩)体水平、垂直位移、收敛值精密水准仪滑动倾斜仪±1mm开挖过程中2次/天主体施工1次/天测点设置15~24m支撑稳定性横撑轴力轴力计电阻应变仪±1t开挖过程中2次/天受力稳定后1次/2天1、考虑地质选择有代表性的支撑2、每施工段至少一组地表变形地面水平位移及沉降,地下管线、构筑物水平位移及沉降精密水准仪收敛仪±1mm围护结构施工中1次/天开挖过程中2次/天主体施工2次/周1、每二个开挖段布设一断面2、需重点监测地段。周边建筑基础不均匀沉降、水平位移、倾斜精密光学测量倾角计±0同地表变形建筑物拐角、墙面地下水位变化水位标高,孔隙水压水位孔测量孔隙水压计±10mm围护结构施工中1次/2-3天开挖过程中1次/天主体施工1次/2-3天15-20米设一孔立柱桩隆沉量精密水准仪±1mm开挖过程中1次/2天桩顶基坑底部变形坑底土体变形分层沉降仪±1mm开挖过程中1次/天测点布置在基坑中间、距坑底边缘1/4底宽处及特征变形处施工监测点布置图见图2-53~54图2-54石碶站施工监测点布置图图2-53轻纺城站施工监测点布置图

表2-5各监控量测项目报警指标表图2-54石碶站施工监测点布置图图2-53轻纺城站施工监测点布置图表2-5各监控量测项目报警指标表序号序号项目报警指标日变量(mm)累计变化量(mm)1地表沉降±2基坑保护等级一级:0.1%H二级:0.2%H2围护结构顶部沉降±1±103围护结构水平位移±3基坑保护等级一级:0.14%H二级:0.3%H4管线沉降±2±205支撑轴力设计值的80%6坑内土体回弹±3基坑保护等级一级:20二级:257坑外潜水水位500(2)网络视频监控系统业主、监理、设计人员的接口中国业主、监理、设计人员的接口中国移动Internet公网10M光纤局域网100M宽带网络视频监控系统摄像机施工单位办公区接口施工状况24小时监控相关人员随时监控、调用图像报告上级主管部门现场值班室主管负责人办公室发现问题6M出口4M出口图2-5图2-55网络视频监控系统2.4主要风险源分析及相应安全技术措施为了加强施工控制,降低施工风险,根据本工程车站特点,采用LEC法进行风险分析,确定主要风险源并制定相应安全措施。详见表2-62.5周边建筑和环境保护措施(1)施工期间对周边建筑和环境的影响主要是地表沉降,其主要原因有:①深基坑开挖,围护结构的水平位移和垂直位移。②坑底土隆起带动坑外土体下沉。③坑外水位下降引起土体固结沉降等。(2)为满足保护要求,采取以下施工措施:①施工前完成对周边重要管线、建构筑的调查,摸清存在现状,布设监测点,初步拟定保护方案及应急措施。②按照时空效应理论指导施工,遵循“开槽支撑、先撑后挖、分层分段开挖、分段施作结构、严禁超挖、限时作业”等原则,并注意坑内纵向土坡的稳定;禁止在基坑周边堆土,减小基坑的附加荷载。③对钢支撑施加足够的预加轴力以减小墙体变形。④慎重降水,加强水位观测。开挖工程中发现墙体渗漏时及时采取墙后注浆、堵漏等措施。表2-5车站旁重要风险建筑物汇总表⑤实施信息化施工,全程监测监控。当基坑变形或周边地层沉降有超过控制标准趋势时,立即停止施工,分析原因,采取加撑、坑外降水回灌、对管线和建筑采取动态跟踪注浆等施工措施,直至稳定方可恢复施工。表2-5车站旁重要风险建筑物汇总表站名序号风险源名称风险源基本状况描述风险源与基坑的关系轻纺城站站名序号风险源名称风险源基本状况描述风险源与基坑的关系轻纺城站1轻纺城主楼φ377沉管灌注桩,桩长17.0m,桩底标高-15.6m车站南段基坑距桩基最小水平净距约21.3m2轻纺城商住楼φ377沉管灌注桩,桩长17.0m,桩底标高-16.3m车站南段基坑距桩基最小水平净距约22m3轻纺城写字楼φ377沉管灌注桩,桩长15.0m,桩底标高-13.3m车站北段基坑距桩基最小水平净距约25.5m4梁家房屋条形基础,基底埋深1.2m基础与基坑水平距离约12.12m5雅华汽车销售服务有限公司独立承台基础,基底埋深1.6m基坑距基础最小水平净距约26.1m6中国石化城南加油站独立承台基础,基础底埋深2.0m。地下油罐区:油罐长5.5m,直径3.0m,油罐下部基础底埋深约4.8m。基坑距基础最小水平净距约39m石碶站7永乐建筑装横有限公司商业用房采用φ600、φ700钻孔灌注桩,桩长为32.0m、53.0m,桩底相对标高为-35.9m、-57.1m,有一层地下室地下室外墙距离主体围护结构只有4.5m,地下室底板底与车站基坑底基本在同一标高表2-6主要风险源分析和相应安全技术措施表序号施工工序主要风险源风险等级可能造成危害相应安全技术措施1围护结构施工地下连续墙垂直度超标、接缝错裂、夹泥、砼不密实一级开挖阶段渗漏、涌水涌砂

结构侵限①成槽过程用经纬仪监控纵、横向垂直度,并由成槽机自行纠偏装置双向控制,成槽后采用超声波侧壁仪检测垂直度,总结经验;

②采用优质护壁泥浆,避免槽孔在淤泥质土层出现缩颈和砂土层坍孔现象,减少墙体质量缺陷;

③地下墙接头多次刷壁,以刷壁器钢丝刷上无淤泥为准来保证槽幅段接头的连接质量;

④加强砼供应质量和灌注质量控制,避免出现质量缺陷。2SMW工法桩桩间有空隙二级开挖阶段渗漏、涌水涌砂①每根桩施工前检查导向架和搅拌轴的垂直度,保证桩的垂直度;

②控制搅拌桩水泥用量、提升速度、喷浆均匀性和连续性等主要环节质量;

③相邻搭接搅拌桩应连续施工,施工间歇不得超过10小时。3深基坑开挖基坑纵向边坡失稳一级滑坡、基坑坍塌①采取合理降水措施,保证效果;

②根据不同土层性质,纵向坡率控制在1:4,分小段分台阶开挖;

③尽量减少施工对土层的扰动、严禁坡顶堆载;

④做好地面、坡面防排水(台风暴雨)措施;

⑤必要时对土体采取加固措施。4围护结构变形过大一级基坑坍塌、人员伤亡、经济损失、工程延误①严把质量关,确保地下连续墙的刚度和强度;

②提前进行基坑内降水和地基加固,保证效果;

③根据“时空效应”开挖,开槽支撑,限时施做,先撑后挖,预留土堤;

④信息化施工,根据监测数据采取加撑等补救措施;

⑤紧凑安排施工工序,基坑挖到设计标高后,快封底;

⑥备足钢支撑等应急材料。5坑底隆起、承压水突涌一级基坑坍塌、地面沉陷①对降水方案进行验算和专家评审,进行抽水试验,确保降水效果;

②严密监测土体和水位情况,如有异常迅速处理,必要时回填土、水等反压;

③加强降水管理,避免降水失效,停电设备故障等应急措施要到位;

④制定抢险预案并演练,抢险应急物资充足。6基坑开挖、降水引起周边地表、管线过量沉降一级路面下沉、建筑物开裂、管线断裂①基坑开挖实行先撑后挖,快挖快撑;

②合理布设周边环境监测点,监测数据必须真实、及时、准确,指导处理措施;

③慎重对待降承压水。坑外设置水位观测井,及时掌握水位变化对环境影响,指导抽水时间和数量;

④对重要建筑、管线提前进行保护,过程中采取跟踪注浆措施。7结构施工高大模架变形、垮塌一级人员伤亡①严格按照通过专家评审的方案搭设承重模架,并进行专项验收;

②严把材料检验关,确保使用的钢管、脚手架、方木等合格;

③砼浇筑设计必须明确浇筑顺序、分层间歇时间等。禁忌浇筑速度过快、无序浇筑、局部过量堆积问题;

④动态管理模板体系。砼浇筑过程安排模板值班人员,发现问题及时上报妥善处理,可采取加固、暂停施工、人员撤离等措施。8结构质量控制不当二级结构渗漏①严把材料质量关,优选砼配合比,采用掺加优质粉煤灰、HUEA高效抗裂剂等,提高砼耐久性;

②防水砼浇筑过程应连续,加强振捣,确保密实。加强养护,顶板、底板可采取蓄水养护。9施工管理施工用电管理不当二级人员伤亡①编制临时用电施工组织设计。施工现场电力线路,采用TN-S接零保护系统;

②施工现场采用“三级配电、二级保护”,控制箱实行一机、一闸、一漏保护制;

③用电操作必须持证上岗,线路检修、设备维修必须采取专人监护。10基坑临边防护不到位二级人员伤亡①基坑周边、出土口设置带踢脚的围栏、防护网,上下基坑楼梯设扶手;

②对施工过程中的“四口”加强防护措施,设置护栏安装密目防护网。11起重吊装、垂直运输违规作业二级人员伤亡、设备损坏①设备进场安装调试后,必须检验并发放安全准用证后方可使用。设备操作手和指挥人员必须持证上岗,严格按操作规程操作;

②司机每天上岗前进行检查,定期维修保养,并有记录,确保安全作业;

③龙门吊等设备必须设置限位器。12台风、暴雨二级土方滑塌、水位升高,影响基坑安全①密切关注气象信息,建立预警制度;

②调查周边水系及排水情况,配备足够排水设备;

③在暴雨及台风时加强值班,做好应急准备;

④高大设备安装防风安全装置或放倒;

⑤开挖边坡采取覆盖处理,坡顶坡底设置排水沟,及时排水。通过对招标文件认真研究和施工现场的详细踏勘,我公司选取了轻纺城站基坑开挖对轻纺城主楼的影响进行变形趋势分析,以利施工过程中重点控制。轻纺城主楼距轻纺城站基坑约16m,南端头井基坑开挖深度20.02m,两者关系见下图。计算结果表明:基坑开挖时,近邻桩基础结构的竖向位移很小,可不考虑差异沉降,结构变形主要以水平位移为主,故基坑开挖过程中需重点监测建筑物的水平变形,注意对周边管线的保护。图2-56计算结果表明:基坑开挖时,近邻桩基础结构的竖向位移很小,可不考虑差异沉降,结构变形主要以水平位移为主,故基坑开挖过程中需重点监测建筑物的水平变形,注意对周边管线的保护。图2-56轻纺城主楼与轻纺城站关系图地表最大沉降14mm地表最大沉降14mm,建筑物差异沉降2mm。图2-5图2-57轻纺城站开挖至基底总体变形矢量图结论:在轻纺城站基坑开挖控制得当的情况下,基坑施工对周围建筑物的影响在可控范围内,但仍需采取相应措施,减小变形,确保安全。采用合理的跳挖顺序采用合理的跳挖顺序在基坑需要保护侧预留土堤控制围护结构变形加强基坑坑底抽条和裙边加固质量控制加强对周围建筑的监测,重点监测轻纺城主楼综合控制措施桩基最大水平位移桩基最大水平位移13.59mm,最大竖向位移6.48mm图2-5图2-58轻纺城主楼结构位移图2.6、围护结构防渗漏施工成功经验与保证措施地下围护结构渗漏水一直以来是土木工程界的难题,我部根据在上海、南京、杭州等地的施工经验(如上海芦恒路站结构形式、防水设计和本工程相似),总结围护结构的(主要指主体围护结构地连墙)防渗漏成功经验。(1)提高砼抗渗性地下连续墙砼设计一般为水下C30S8或S10,坍落度一般为200mm±20mm,属于大流动性砼。因此,必须精心设计配合比才能满足强度和抗渗要求。①严格控制水灰比,不大于0.45;为改善砼和易性并提高抗渗性,掺入粉煤灰、矿粉、外加剂等。②精选粗细集料,粗骨料选择粒径为5~25mm的连续级配碎石,砂为中粗砂,砂率提高到40%~50%。11011010010090K90K0×10-12/(cm/s扩散系数β12×扩散系数β12×10-5/(cm/s)908080mm80706040mm7060460504040504040302020mm302022000.200.40.80.90.70.60.51000.200.40.80.90.70.60.5100.30.40.50.60.70.80.30.40.50.60.70.8图2-59图2-59水灰比与渗透系数关系图图2-60粗骨料最大粒径及水灰比对砼抗渗性的影响(2)通过采取施工工艺控制易产生渗漏环节的工序地连墙产生渗漏的主要原因有:成槽垂直度超标,产生“迈步”、“开叉”现象;砼灌注质量差引起的夹泥、砼不密实;墙体竖向不均匀沉降,接缝错动;墙体接缝位置清刷不净,产生夹泥;接驳器位置钢筋过密,砼浇到不密实。①对于地连墙成槽垂直度控制详见第二章主要施工技术措施和主要风险源及安全技术措施。②严格控制砼灌注速度和两导管处砼面高差,避免夹泥出现。③严格控制好墙趾注浆的质量以及在开挖过程中连续墙的变形,可以降低将来可能出现的接缝漏水程度。④对槽段接头必须用特制接头刷,上下刷洗多次直到接头无泥为止。⑤为了防止预埋接驳器的部位渗漏水,可在预埋接驳器迎土面加焊防水钢板。接驳器钢筋密集区有防水钢板时的渗透途径接驳器钢筋密集区有防水钢板时的渗透途径无防水钢板时的渗透途径无防水钢板时的渗透途径迎土面防水钢板迎土面防水钢板图2-6图2-61防水钢板对接驳器渗透水的预防原理图(3)预控加强措施为防止基坑开挖后,接缝发生涌水涌砂的险情,且处理困难。可采取接缝外侧预先进行“品”字形旋喷桩加固措施。(4)渗漏封堵措施开挖后发现接头或墙体有渗漏现象,应立即堵漏。封堵方法可采用软管引流、化学灌浆法等。上海芦恒路站站厅层防水效果实景上海芦恒路站站厅层防水效果实景2.7紧邻河段施工的施工成功经验与安全保证措施我项目部根据在杭州等地的施工经验(如杭州地铁滨江站的临河施工成功经验),结合本工程特点总结安全保证措施。(1号线滨江站附属采用工法桩施工距离建设河最小距离4.84m;6号线滨江站4号出入口采用地下墙,距建设河最小距离16.05m。)1号线附属4号出入口1号线附属4号出入口图2-6图2-62滨江站临河施工示意表2-7临河施工安全保证措施表2-7临河施工安全保证措施分项分项安全保证措施1围护结构施工采用先进成槽设备提高成槽质量,选用优质原材、严格按照规范施工,保证围护结构质量。在围护结构接缝处采用3根φ850高压旋喷桩止水,保证接缝质量。2结构自防水本车站采用叠合墙,以提高钢筋砼结构的自防水性能为主,以变形缝、施工缝等接缝为重点,同时在结构迎水面允许的部位设置柔性防水层。3基坑开挖基坑开挖过程中充分考虑“时空效应”,先中间后两侧,墙边预留土堤;做到随挖随撑,限时支撑;做好基坑降排水;利用早强砼垫层快封底,减小结构变形。4隔离桩在车站结构与河流之间打设3排φ850搅拌桩作为隔离桩。5监测在整个基坑开挖过程中,要紧跟每层开挖与支撑的进展,对地下墙变形和地层位移进行监测;同时加强对附近河流水位监测,监测资料及时反馈指导施工。6应急预案组建自己的应急救援队伍,制定应急预案,定期进行应急演练,备足应急物资。3、区间施工方案与工艺3.1工程筹划本标段共有三区间,根据本标段车站施工情况及临近标段盾构始发、到达井施工情况,决定采用2台盾构机,3#盾构由石碶站始发至鄞州大道站调头后,从石碶站南端头井吊出到北端头井始发,轻纺城站调头,从石碶站吊出。4#盾构施工启运路站~轻纺城站区间,启运路站始发,轻纺城站调,启运路站吊出。详见图3-1。吊出吊出吊出始发始发三期4号盾构mm3号盾构-2mm启运路站3号盾构-1mm二期鄞州大道站149.2轻~启区间754.1111245.062mm石碶站鄞~石区间990.122m石~轻区间轻纺城站mm调头调头调头始发吊出448m图3-1盾构施工流向图3.2设备选型区间隧道外径6.2m,内径5.5m,管片厚度为35cm,采用通用衬砌楔形环,环宽1.2m。联络通道处每条隧道设4环钢管片和钢筋混凝土管片的复合衬砌。区间穿越土层主要有:②2a层淤泥、②2c层灰色淤泥质粉质粘土、②3层淤泥质粉质粘土、④1层淤泥质粉质粘土、⑤1层粘土、⑤1a层砂质粉土、⑤2层粉质粘土、⑤4a层粘质粉土、⑤4层粉质粘土根据地质及工期要求决定选用2台日本川崎TY6440-Ⅰ型加泥式铰接土压平衡盾构,该盾构可以满足区间穿越的所有土层,该型盾构设计覆土条件为5m~40m完全可以满足本工程的埋深要求。该盾构装备适应高水压可防止挖削土体的喷涌;在皮带输送机处测定土量,监控进入的土体量,在盾构机上方设置3处土体沉降探测装置,监控上方的空隙量,在操作界面中显示空隙状态,在挖削同时进行同步注浆,在机器后方防止沉降。从而保持开挖面稳定、减少周边土体扰动、保护环境安全。施工操作的性能:该型盾构机施工的安全和可操作性较高。最大设计坡度为44‰满足本工程最大坡度25‰的要求。最小转弯半径为完全满足本工程的300m的最小曲线半径。技术先进及经济合理性:该盾构性能卓越,已在上海、杭州等地广泛应用,其总体性能已得到大量工程的实绩证明。针对本工程做以下设计:①为保证掘进面稳定、土体切削的流畅性;减少刀具、刀盘的磨损,刀盘开口率设计为35%。②作为防止沉降的措施,在皮带输送机处进行土量测量,在监视土量的同时,在盾构机上方设置3处土体沉降探测装置,监控上方的空隙量,以监视土体塌陷情况。③为适应土质的变化,刀盘采用变频式电机驱动。④为防止刀盘过度深入土体而设置联锁等安全措施。⑤配备加泥注入装置、泡沫注入装置(刀盘前6孔)以加入适合土质的加泥材料。⑥浆液拌制选用自制搅拌设备(采用小松盾构浆桶的卧轴布置方案),盾构注浆泵采用德国SCHWING泵。⑦千斤顶20根1750kN,共计35000kN;中间铰接油缸为16根2000kN,共计32000kN。每4根油缸分为1组,共4组,通过群组控制实现左右铰接,上下铰接。左右铰接可实现±1.5°,上下铰接可实现±0.5°。图3-2图3-2沉降探测装置布置图3.3盾构组成盾构机体总长8700mm,盾壳厚度70mm(40+30mm),盾尾间隙30mm,开挖直径6440mm,本体的外径,后胴为Φ6400mm,前胴为Φ6410mm。(1)推进系统千斤顶20根1750kN,共计35000kN;中间铰接油缸为16根2000kN,共计32000kN。每4根油缸分为1组,共4组,通过群组控制实现左右铰接,上下铰接。左右铰接可实现±1.5°,上下铰接可实现±0.5°。图3-3图3-3推进千斤顶布置图(2)拼装系统拼装管片的管片拼装机采用液压执行器驱动,有6轴的动作轴,管片拼装机的回旋速度可实现最大1.5min-1无级变速,回旋速度为±210°,可防止过转。图3-4图3-4拼装系统示意图通过管片车搬入的管片经过上方吊车和下方吊车,搬入管片拼装机可把捉的位置,上方吊车和下方吊车各配备2个(每个2.5t),用2个吊车把捉管片。图3-5管片吊运示意图3-5管片吊运示意图(3)刀盘系统①刀盘结构图3-6图3-6刀盘结构示意图②刀盘驱动采用变频电机驱动,刀盘配备的动力为75kw×8台,共计600kw。(4)密封系统①刀盘主驱动密封系统刀盘驱动设有大型唇式土砂组合密封圈,配有加脂集中润滑系统,确保大型土砂组合密封圈始终处于良好的润滑状态。②盾尾密封在盾构本体后胴端设置3道盾尾密封(钢丝式),耐压0.4MPa以上。(5)出土系统①螺旋机螺旋径800mm,螺旋间距650mm,螺旋机扭矩最大104kN·m,螺旋机排土容量最大370m3/h,螺旋机配备动力75kw×图3-7图3-7螺旋机结构示意图②皮带输送机宽800mm,速度最大100m/min,排出容量最大400m3(6)同步注浆系统盾构本体后胴处设置4处可满足双液注浆的注浆管。浆液的注入管可用水冲洗,设置在盾构后胴的注浆管为埋入式。图3-8图3-8注浆系统示意图(7)运输系统①垂直运输隧道的管片、施工材料等的垂直运输由地面井口的32/5T及15T行车实施。②水平运输每条隧道施工同时使用2台电机车,每台电机车配备1节管片车、2只10m3土箱、1台浆液车(4m(8)监测、测量与控制系统图3-9导向系统概念图图3-9导向系统概念图图盾构采用PLC集成控制、监测;操作室可于地面进行远程连接,工作人员能通过远程机对盾构机提供远程维护、监控掘进并保留掘进工程的数据。(9)有害气体检测系统图3-10沼气固定监测仪示意图图3-11TN4手持式多气体检测报警仪图3.4实施性沿线障碍物排查措施施工前,根据业主提供的地质资料和相关的图纸,对区间沿线障碍物进行排查:①地下障碍物排查主要采用从已知到未知的排查方法,利用走访和调查相结合的方法对线路进行详细的实地调查,记录存在地下障碍的可疑地点。②对可疑地点重点排查,到宁波城建档案馆和相关部门查阅相关图纸,了解障碍物有关资料。③影响盾构施工的地下障碍物多为钢筋砼桩基,结构与周围土层之间物性差异大,可采用磁感应法、单道地震映像法等物理勘测方法,确定其结构尺寸和平面位置。图3-12a图3-12a盾构机形象图图3-12b图3-12b盾构机形象图图3图3-12c盾构机形象图3.5区间盾构施工主要技术措施3.5.1盾构组装组装场地准备吊车就位后配套车架吊装、管线连接盾构机下井组装盾构机定位及与后配套连接空载调试组装场地准备吊车就位后配套车架吊装、管线连接盾构机下井组装盾构机定位及与后配套连接空载调试负载调试基座吊装安装负环管片安装反力架图3-13盾构机组装和调试流程图3.5.2盾构始发、到达施工(1)洞门土体加固技术措施洞门土体加固方式采用高压旋喷桩配合深层搅拌桩的施工形式,详见图3-14。图3-14洞门土体加固示意图图3-14洞门土体加固示意图在盾构始发、到达前,完成加固地基的取芯和样测实验,在符合进出洞要求的情况下再进行施工。(2)盾构始发、到达施工技术端头井盾构始发、到达时,易发生涌水涌砂现象,施工风险大,对技术要求高,故采取以下措施。洞门止水装置始发采用双层形式,到达采用3道弧形插板(1道4mm花纹钢板、2道1cm厚钢板),弧形插板间安装气囊和高密海绵作为止水屏障。钻设3口降水井应急,并做好施工应急预案及施工应急物资准备。到达时如发现渗漏,以封闭管片与洞圈的间隙为主,并根据实际情况制定相应的措施,如实施二次到达工艺、压注聚氨脂环箍等。洞圈注浆采用单液浆压注,洞门封闭完成后,再进行注浆加固稳定隧道。图3-15盾构推进参数图图图3-15盾构推进参数图图图3-15盾构推进参数图图表表3-1拼装形式及通缝情况表图图3-16洞门止水装置示意图图图3-17到达图图3-17到达洞门封堵示意图图3.5.3盾构掘进施工技术措施(1)管片拼装通用环在国内工程中应用较少,管片拼装方式与普通环管片有差异,但比普通管片更能拟合隧道设计轴线,且只采用一套模具,成本更低。其拼装控制要点如下:①通用环拼装遵循错缝拼装方式,可以出现通缝拼装情况,但不出现两环以上。②通用环管片拼装点位多,本工程通用环有15个拼装点位(详见表3-1),通用环拼装点位尽量控制在腰部位置以上,严禁出现在隧道正下方位置。③通用环在直线段拼装时,后一环拼装点位与前一环夹角180度,在曲线段拼装时后一环拼装点位选择根据设计轴线选择最优拼装点位。相邻两环不同的拼装形式所导致的通缝情况详见图3-18、表3-1,其表示相邻两环管片拼装时封顶块位置与通缝数量关系,在拼装定位时应通过封顶块位置的调整和转换使通缝数量最少。(2)隧道结构防水施工措施隧道防水遵循“以防为主、刚柔相济、多道防线、因地制宜、综合治理的原则”,以管片混凝土自身防水,管片接缝防水,井接头防水为重点。衬砌接缝由挡水条与弹性橡胶密封垫组成双道防水线,挡水条采用遇水膨胀橡胶、密封垫为高弹性三元乙丙橡胶加遇水膨胀橡胶的复合型密封垫。图3-18封顶块拼装位置图图3-18封顶块拼装位置图图表3-1不同拼装组合时产生的通缝数量表图旋转旋转12345678101112131415161610520433402501216105204034025030161052030340254501610524303402525016105043034060250161020430347402501615204303834025016052043010303402506105204114303402516105201204303402016105213204303405016105145204303425016101505204303025016116105204304025016(3)地面沉降变形控制根据推进速度、出土量和地层变形的信息、数据反馈及时调整初始设定的土压力值和注浆量,进而达到对轴线和地层变形在最佳状态下的控制。表3-2浆液配合比表表3-2浆液配合比表材料砂(细砂)(kg)石灰(kg)粉煤灰(kg)膨润土(kg)添加剂(kg)水(kg)Ⅰ800100400503.0340Ⅱ118080300503.0285膨润土泥浆具体配比与注入量见下表3-3膨润土泥浆配比。表3-3膨润土泥浆配比原材料配合比(kg)浓度(%)比重注入量m3备注膨润土、水0.25:1251.110.05~0.15根据刀盘转速及螺旋机油压而调整注入量(4)盾构调头①井内准备先在井内满铺6cm厚的粗砂,并振实平整,然后在砂垫层上铺16mm厚的钢板。盾构接收基座安放在井底钢板上。盾构进入接收井,座落于基座上后,将盾构与盾构基座焊接牢固,并将隧道内清理干净准备调头。在井壁焊制牵引点,隧道轴线井壁二侧各引点四只,强度要求承拉>15T。在接收井井底布置2台5T电动卷扬机和1台1T电动卷扬机。②盾构调头详见图3-19。3.5.4盾构在软硬土中掘进盾构在进入软硬不均地质时,需注意磕头和抬头现象,在这种情况下要控制好掘进轴线、盾尾与管片四周之间的间隙要均匀、推进油缸总推力及分区的压力选择要适合地质情况。在土质较硬部位开启超挖刀进行推进以控制盾构轴线。根据开挖面的情况,选择相应的土压并加以严格控制。同时强化信息施工,不断优化盾构施工参数,优化合适的注浆浆液,加强同步注浆以及必要时的补压浆,注意后部加强止水措施,封堵盾尾,并加强隧道监测。3.5.5盾构机穿越河流施工措施本工程将下穿新南塘河、庙前河。主要措施有:(1)同步注浆表3-4浆液配比表同步注浆采用大比重单液浆,浆液配比见下表3-4。同步注浆量根据试验段推进的施工实际情况优化调整。表3-4浆液配比表材料材料砂(中粗砂)(kg)石灰(kg)粉煤灰(kg)膨润土(kg)SK-6(kg)水(kg)重量12601002501003.0400(2)管片增开注浆孔隧道盾构穿越河流前后各20环范围内的管片上增开注浆孔,以便盾构穿越后进行二次补压浆。二次补压浆采用双液浆,重量比水泥:水=1:1,水玻璃掺入量为20~30%。盾构水平位移,穿过井下横梁到达出洞位置盾构水平位移,穿过井下横梁到达出洞位置盾构头向出洞方向90°水平转向(完成盾构180°转向)盾构顶升盾构落低,放置Æ80滚杠,滚杠数量不得少于12根,均匀分布,滚杠间隔小于1盾构对准定位轴线方位盾构顶升,撤去Æ80滚杠盾构按轴线就位,作业完成利用卷扬机牵引将盾构尾向出洞口90°水平转向图3-19盾构调图步骤图二次补压浆位置、压浆量、压浆压力根据监测结果和试验段情况确定。在盾构机穿越前、穿越中和穿越后,加强对土体的观测,做好施工应急预案措施,针对可能出现的状况,实施相应的补救措施。如采用塘身灌浆、混凝土结构返修或部分重新浇筑。(3)盾构推进时,配备双回路供电系统。3.5.6盾构机小半径施工措施表3-5盾构穿越立交桥主要措施表轻纺城站~启运路站区间最小平曲线半径表3-5盾构穿越立交桥主要措施表控制要点措施1纠偏量加强对推进轴线的控制,做到勤测勤纠,而每次的纠偏量尽量小,确保楔形环面始终处于曲率半径的径向竖直面内。2出土量严格控制盾构出土量,同时视监测情况合理调整出土量。3注浆量同步注浆加强对曲线段外侧的压浆量,以填补施工空隙,加固外侧土体,使盾构顺利沿设计轴线推进。4管片选择和拼装合理选择楔形管片旋转角度,管片拼装严格实施“居中拼装”,确保管片拼装质量及推进轴线控制在要求范围内。5盾构测量小曲率半径施工段增加测量频率,严格控制、指导盾构掘进轴线。6合理利用超挖刀在盾构采用常规纠偏措施效果不明显时,利用超挖刀进行曲线内侧土体的超挖,同时调整曲线内侧的注浆量,避免由于超挖造成底层损失导致地表变形。图3.5.7联络通道施工采用“隧道内水平冻结加固土体,隧道内开挖构筑”的全隧道内施工方案。集水井位置用“V”字形布孔方式,即在两条隧道内布置冻结孔,避免集水井开挖时冻结管割除施工风险。施工保证措施:①选用可靠足够的冻结施工机械;加强偶然停冻时的冻土帷幕监测,采用双回路供电。②在工作面准备水泥、水玻璃、聚胺脂、木塞、棉丝等堵漏材料与施工机具,以备冻结孔施工时孔口漏水失控时封堵之用。③在联络通道附近地面储备移动式液氮罐以及支护和保温材料。如果发生长时间停电,或者开挖工作面发现冻土帷幕局部有温度升高、变形迅速增大情况,甚至出现少量渗水,立即采用在冻土表面喷洒液氮方法,提高冻土帷幕的强度,并迅速进行支护和保温封闭。如果发生冻结盐水渗漏问题,立即放净冻结管内的盐水,改用液氮继续冻结。施工准备施工准备冻结孔钻进冻结器安装冻结站安装盐水系统安装、保温积极冻结探孔开挖构筑封孔、注浆撤场监测养维护冻结图3-20冻结施工流程图3.5.8拆复桥本工程盾构从石碶桥、统安桥的桩基中穿过,故需拆复桥、拔桩施工。按设计要求拆除桥上部结构,承台拆除完毕后,设备布置在承台底部地层上拔桩。(1)拔桩施工流程凿除拔桩范围承台,露出待拔桩,经纬仪定出桩位并请监理核认拔桩,按设计要求回填至地面。(2)全回转拔桩设备情况全回转动力设备主要是为套管360º回转以及刀头切割障碍物提供动力,包括上下抱箍夹紧系统和一套竖向顶升系统。套管一方面将顶部驱动设备提供的扭矩和压入力传递给刀头,另一方面在钻进的过程中起到支护孔壁,防止孔壁坍塌的作用。套管为厚度48mm的钢质桶式结构,在管口布置刀头,根据需要钻进的深度情况分长度不同的若干节。本次拔除的最大桩径为Φ1200mm,起拔设备采用RT260H型全回转钻机,对应不同桩径选用钢套管直径分别为1500mm和1300mm,钢套管长度为30m,即6m长度5节。并配备150吨吊车配合清障、安拆钢套管,150150石碶桥方桩石碶桥方桩图3-21设备作业基本情况图图3-22全回转钻机拔桩作业基本情况图(3)拔桩方法拔桩采用RT260H全回转设备。该设备在作业时产生下压力和扭矩,驱动钢套管转动,利用管口的高强刀头对土体、岩层及钢筋混凝土等障碍物进行切削,将套管钻入地下,利用切割刀头切断桩周钢筋,将倒三角锤(楔子)插入桩体与套管间后转动钢套管挤断桩体,然后用冲抓斗抓出断桩,继续向下压入钢套管,重复以上步骤,直至拔至要求标高。最后回填套管同时逐节拔除钢套管。3.5.9区间监测图3-图3-23盾构区间监测布置图表表3-6区间监测项目及频率表监测项目监测项目监测方式测点布置监测频率开挖面距监测断面前后<2D开挖面距监测断面前后<5D开挖面距监测断面前后>5D必测项目开挖面观测和描述观测、记录目测观测开挖面每次开挖后地表沉降精密水准仪、钢尺盾构进出洞段100m范围内,每20m设一断面;其余地段,每30m设一断面。1~2次/d1次/2d1次/周拱顶沉降、上浮精密水准仪、钢尺每10~15m设一断面周边收敛收敛计选测项目土体内部位移垂直磁环分层沉降仪每30m设一断面,必要时需加密水平侧斜仪衬砌环内力和变形压力计和传感器每50~100m设一断面,必要时需加密地层压应力压力计和传感器每一代表性的地段设一断面必测项目建筑物变形精密水准仪、钢尺距线路中线30m以内的建筑物均需监测。建筑物变形监测项目有:沉降、水平位移、倾斜、裂缝。注:D—隧道开挖宽度。3.5.10区间风险建筑物及验算表3-7表3-7鄞州大道~石碶站区间重要风险建筑物汇总表序号风险源名称所在里程风险源基本状况描述风险源与区间隧道的关系1腾家桥老桥SK4+595~SK4+605XK4+602~XK4+613腾家桥φ1500圆管涵,200×200预制方桩,桩底标高为-6.3~-5.3m;老桥桥墩基础采用φ1000钻孔灌注桩,桩底标高为-18.6~-19.2m;预制方桩桩长11.5m区间侧穿腾家桥圆管涵,老桥钻孔灌注桩桩心与隧道水平距离最小为3.4m2天德工贸有限公司SK4+665~SK4+680独立承台基础,基础底埋深为1.5m区间侧穿,基础与隧道水平距离约8m3万特机械缝纫机设备厂SK4+689~SK4+737条形基础,基础底埋深为1.2m区间侧穿,基础与隧道水平距离约6.7m4肯德基XK4+576~XK4+601φ426沉管灌注桩,桩长18.5m,桩底标高-17.5m区间侧穿,基础与隧道水平距离约19.4m5阳光丽园C区XK4+602~XK4+680φ500PTC管桩,桩长26.0m,桩底标高-28.2~-29.0m。有一层地下室。支护桩:φ530沉管灌注桩,桩长9.1~10.5m,桩底标高-9.1~-7.7m。支护桩外侧部分区域采用φ700水泥搅拌桩止水,桩长7.0m,桩底标高-5.5m区间侧穿,基础与隧道水平距离约14.5m表3-表3-8石碶站~轻纺城站区间重要建筑物汇总表序号风险源名称所在里程风险源基本状况描述风险源与区间隧道的关系1石碶桥K5+600~K5+646石碶桥1#墩、2#墩基础为φ1200钻孔灌注桩,桩长39.0m,桩底标高-39.0;0#台、3#台:φ1200钻孔灌注桩,桩长分别为36.0m、38.0m,桩底标高分别为-33.5m、-35.5m。桥台部分区域采用200×200预制方桩和φ200松木桩加固,其中预制方桩桩长5.3m,桩底标高为-4.6~-5.1m;松木桩桩长4.0~6.0m。老桥桥墩基础采用φ600、φ1000钻孔灌注桩和400×400预制方桩,其中钻孔灌注桩桩长21.5~23.8m,桩底标高为-16.6~-22.0m;预制方桩桩长11.5m区间下穿南半幅石碶桥,与盾构区间冲突的桩基或距离盾构外皮净距小于1m的桩基均需拔除,桥梁的拆复设计详见拆复桥单位图纸。新桩距离盾构外皮不能小于1m2石碶民房1(砼3)SK5+813条形基础,基础底埋深为1.5m区间侧穿此民房,上行线隧道外皮距离民房水平最小距离为5.5m3石碶民房2(砼3)SK5+737条形基础,基础底埋深为1.5m区间侧穿此民房,上行线隧道外皮距离民房水平最小距离为6.8m4石碶民房3(砼4)SK5+689条形基础,基础底埋深为1.5m区间侧穿此民房,上行线隧道外皮距离民房水平最小距离为9.8m5石碶民房4(砼4)SK5+664条形基础,基础底埋深为15m区间侧穿此民房,上行线隧道外皮距离民房水平最小距离为3.3m6宁波东海同济大学机械技术研究中心(砼2)SK5+800条形基础,基础底埋深为1.0m区间侧穿此民房,上行线隧道外皮距离民房水平最小距离为10.2m表3-表3-9轻纺城站~启运路站区间重要建筑物汇总表序号风险源名称所在里程风险源基本状况描述风险源与区间隧道的关系1统安桥SK6+9640#台、1#台:φ1200灌注桩,桩长41.3~45.3m,桩底标高-39.0~-43.0区间下穿统安桥,与盾构区间冲突的桩基或距离盾构外皮净距小于1m的桩基均需拔除,桥梁拆复设计详见拆复桥单位图纸2南苑加油站SK7+083地下油罐区:油罐长约5.2m,直径分别为2.3m和2.6m,油罐底埋深3.1m。油罐下部采用φ120木桩加固,桩长4.5m,桩底相对标高-8.2m区间侧穿加油站,上行线隧道外皮距离加油站水平最小距离为22.5m3220KV宁潘2320线24#高压电塔SK7+300板式基础,基础底埋深约2.3m区间侧穿此线塔,下行线隧道外皮距离线塔基础水平最小距离为5.6m,基础底部到盾构顶距离为16m4杭甬高速公路段塘立交桥SK7+3387#~10#桥墩;φ2000钻孔灌注桩,桩长为55.0m,桩底标高为-51.7~-52.8m区间交叉下穿立交桥。9#桥墩距离下行线隧道外皮最小距离为2.5m,距离上行线隧道外皮最小距离为4.0m5环城西立交B匝道SK7+700采用φ500粉喷桩加固,桩长12.0m,桩底标高-11.0区间交叉下穿该立交6启运变电站XK7+800条形基础,基础底埋深为0.8m区间下行线下穿变电站,此处基础底距离隧道顶16.7m7宁波泰泰爱电器有限公司厂房1、厂房2SK7+871~SK7+935条形基础,基础底埋深为0.8m区间上行线侧穿此厂房,隧道外皮距离民房水平最小距离2.3m8宁波海曙科教钢木家具厂SK7+946~SK8+000宿舍楼:条形基础,基础底埋深为1.5m办公楼:条形基础,基础底埋深为1.2m区间下穿。此处基础底距离隧道顶约9.8m9启运路房屋SK7+955~SK7+995宿舍楼:条形基础,基础底埋深为1.0m区间下穿。此处基础底距离隧道顶约9.8m(1)盾构对深基础的影响选取轻纺城站~启运路站区间杭甬高速立交桥,断面如下图所示:图3-24图3-24盾构与杭甬高速立交桥桥桩关系断面图结论:地表最大沉降13.19mm。结论:结构物最大水平位移结论:地表最大沉降13.19mm。结论:结构物最大水平位移1.86mm,最大竖向位移5.88mm。图3-26图3-26桩基础结构位移图图3-25盾构穿越桩基础总体矢量图计算结果表明:盾构穿过时,近邻桩基础结构的水平位移很小,结构变形主要以竖向位移为主,地表沉降较大,故盾构穿越过程中需重点监测建筑物的竖向变形,必要时注浆加固。计算结果表明:盾构穿过时,近邻桩基础结构的水平位移很小,结构变形主要以竖向位移为主,地表沉降较大,故盾构穿越过程中需重点监测建筑物的竖向变形,必要时注浆加固。(2)盾构对浅基础影响选取轻纺城站~启运路站区间宁波泰泰爱电器有限公司厂房1,断面如下图所示:图3-27图3-27盾构与泰泰爱电器有限公司厂房关系断面图结论:建筑物结构最大水平位移2.18mm,最大竖向位移9.45mm结论:建筑物结构最大水平位移2.18mm,最大竖向位移9.45mm。结论:地表最大沉降16.37mm,建筑物差异沉降8mm图3-29图3-29浅基础结构位移图图3-28盾构穿越浅基础总体变形矢量图计算结果表明:盾构穿过时,近邻浅基础结构的水平位移、差异沉降都很小,可不考虑,结构变形主要以竖向位移为主,地表沉降较大,故盾构穿越过程中需重点监测建筑物的竖向变形,必要时注浆加固。计算结果表明:盾构穿过时,近邻浅基础结构的水平位移、差异沉降都很小,可不考虑,结构变形主要以竖向位移为主,地表沉降较大,故盾构穿越过程中需重点监测建筑物的竖向变形,必要时注浆加固。3.5主要风险源分析及相应的安全技术措施PAGEPAGE44分类主要风险源分类主要风险源风险等级造成伤害安全技术措施自身风险盾构进、出洞隧道上部土体塌陷、下部涌水涌砂一级周边人员、道路、车辆、建筑物、管线、交通受损。①严格控制洞门土体加固的施工质量,满足设计要求;②洞门止水装置安装牢固,始发采用双袜套形式;③通过垂直与水平钻芯取样的方式,检测土体加固的效果,如未达标,进行补救;④盾构机在洞门砼快速凿除后迅速上靠洞门土体;⑤及时封堵洞门。盾构掘进施工地面沉降大二级道路、管线、周边建筑物受损。①严格控制盾构机的姿态;②严格控制盾构推进速度不得超过3cm③保证同步注浆浆量和质量,必要时进行二次加固注浆;④施工监测准确、及时,根据实际情况调整盾构机参数。盾构机穿越建筑物、立交桥一级建筑物受损,阻碍交通。①严格控制推进速度,1~2cm/min;②严格控制出土量,不超、欠挖;③加大同步注浆量,必要时进行二次注浆;④加密监测点、监测频率,及时上报。盾构机穿越河流一级螺旋机涌水、盾构漏水。①严格控制同步注浆量、压力;②施工过程中随时检查螺闸门,如出现喷涌,立即关闭闸门;③盾尾油脂压注足量、及时;④严格控制盾构姿态、推进速度;⑤加强设备检修、保养工作。联络通道施工一级孔口喷涌、土体化冻出现漏水通道,影响施工人员和整条隧道安全。①采取二次开孔工艺,孔口管用膨胀螺栓固定牢固,管口安装控制阀门;②预备橡胶止浆塞和冻结管盖板,以备冻结管万一漏水时封堵;③夯管(或钻孔)到位后,立即在孔口管外壁与土体间隙中注入双液浆,待浆液凝固后才拆除孔口密封装置;④探孔确认冻土帷幕已交圈并达到设计厚度后方可进行旁通道的开挖与构筑施工;⑤为防止出现断电的情况,现场配备1台200KW的发电机备用。管理风险起重吊装二级人员伤亡、设备损毁。①进场人员进行安全培训,特殊工种持证上岗;②起重设备经检验合格后方可使用,吊装设备必须安装限位器;③严格按照设备操作规程操作,遵守“十不吊”规定,作业信号统一、口令明确。环境风险出现台风、暴雨天气二级人员伤亡,地面大型设备、临建倒塌、雨水灌入隧道。①人员进行疏散、避台;②临时建筑搭设时考虑台风影响,机构牢固;③大型设备在台风、暴雨天气中禁止使用;④场内建立排水网络,井内设立集水井,防止积水流入隧道。图3-4图3-4明挖区间三阶段交通疏解图PAGE4、协调工作轨道交通工程是一个系统的群体工程,将由不同的承包人来实施完成。因此在本合同施工期间,我公司安排专人负责接口协调和落实工作,确保发包人及监理工程师指令的及时实施。4.1与周边社区、居民沟通协调机制施工时避免对公用道路、水源、市政管网等公用设施的干扰。采取适当的措施,以避免因施工噪音、震动、光线、污染等因素而导致的周边居民对施工的阻扰。设专人负责群众来访接待工作,及时解决因施工给居民带来的不便等。4.2与周边单位、政府部门协调措施(1)主动与周边单位、政府部门联络,并建立日常关系。(2)对影响对方工作因素,提前与对方进行协调,取得谅解。(3)对可能影响的周边建(构)物制定保护方案并经对方同意后实施。(4)制定严格的施工、生活制度,文明施工、与相邻单位和睦相处。(5)合理的布置施工现场,尽量做到不影响邻近的单位工作。4.3与交警、城管、环保等部门协调配合措施在交通疏解、基坑降水、土方外运、施工排水,回填覆土、路面恢复等施工前,与交警、城管、环保以及周围建筑物、地下管线产权单位进行沟通,听取其合理意见,完善施工方案。4.4与邻近标段协调配合措施(1)与其他工程之间有关施工设计、施工接口、测量控制网点、预埋件(预留孔洞)的位置和尺寸等资料与相邻单位及时互通信息,中级控制桩点及时贯通测定,水准点应相互闭合,并相互协调,避免工程质量事故的发生。(2)为与本工程施工关联的其他承包人提供一切可能的便利条件。(3)与相邻区段接口的管线保护、地表沉降、土体变形、水位监测等监测资料经常对比分析,根据监测信息指导施工,避免工程质量、安全事故的发生。4.5与管线迁移单位、征地拆迁单位的配合措施(1)进场后及时和管线单位取得联系,良好沟通。(2)负责施工区域和周边管线监测和保护,并与各管线配合单位建立联系机制,签订配合协议。必要时请有关管线单位到现场进行交底。(3)负责管线迁改所涉及的交通疏解、安全防护的配合工作。5、工程管理5.1安全、质量管理体系建设5.1.1安全管理体系建设施工过程中必须坚持“安全第一,预防为主”的方针和“管生产,必须管安全”的原则,项目部实行安全生产责任制,全员签订安全岗位责任状,有组织有领导地开展安全管理活动。成立以项目经理为第一责任人的安全管理机构,下设的安全环保部全面开展安全工作,并将“隐患排查治理”作为安全日常管理工作贯穿整个工程之中。施工安全保证体系见《图5-1安全保证体系框图》。安全方针:安全第一预防为主安全方针:安全第一预防为主安全领导小组:组长(项目经理)副组长(副经理、总工)安全目标:无人身伤亡和管线事故安全责任制安全控制安全检查安全教育业务部室对安全员各班班长安全活动经费三讲教育安全管理措施系统安全教育安全宣传措施防触电防火灾防机械施工防高空坠落防交通事故定期检查随机检查确保施工全过程目标实现安全工作体系现场安全生产提高安全意识奖惩兑现消除事故隐患提高预防能力图5-1安全保证体系框图图5-2质量控制体系框图图5-2质量控制体系框图进行日常质量管理,组织协调、督促、检查和综合各部室各级质量活动,并进行质量反馈符合国家、地方相关技术规范和要求,并一次性验收合格参加图纸会审,组织落实好技术交底,控制施工过程,组织隐检、预检、验收,及时进行工序报验工序质量控制配合作好工程控制测量和复测,保证施工放样测设精度做好材料进场的验收和抽检施行以管好、用好、维修好机械设备为中心的质量责任制,做好设备检查鉴定,填好运行记录依据质量状况,进行资金核算发放,有权不发放不合格工程的有关资金以“百年大计、质量为本”为中心开展教育活动质量领导小组:项目经理项目副经理项目总工程师技术质量部部长安全环保部部长设备物资部部长组织保证安全环保部组织开展QC小组管理活动办公室、安全环保部定期开展有针对性的质量教育培训活动和考核安全环保部、技术质量部不定期进行质量评定分析会安全环保部每月底组织工程质量检查、总结、评比制度保证材料构件设备核验施工过程保证工程质量评定工程质量检验质量检验工序质量检验分项工程质量检验单位工程质量检验质量控制体系5.1.2质量管理体系建设项目质量管理体系横向到边、纵向到底,对施工过程施行全面质量管理。从组织、制度、措施等多方面保证质量体系正常运转,并针对重要工序适时开展QC小组活动,提高工程质量。质量控制体系见图5-2,组织机构图如图5-3。项目经理项目经理项目总工程师工区综合办公室师技术质量部计划财务部物资设备部安全环保部测量监测试验技术施工图5-3质量管理组织机构图专题攻关组专家组5.2专家队伍建设,专项安全技术措施论证制度我们将成立由公司技术经济负责人组成的专家顾问组,聘请2~5名有丰富地铁工程经验的专家作为本工程的高级技术顾问,并邀请高等院校课题组共同参与科技攻关,做好本工程施工技术指导和咨询,参与重大重要专项方案的制定与论证。5.3工程调度指挥体系建设项目部成立以项目经理为总指挥的工程调度体系,设一名副经理专职外部协调,总工程师负责现场具体协调,各部室各负其责。确保各项指令能够上传下达,信息畅通,形成内部主动,外部联动的调度体系。5.4工程抢险队伍建设,应急预案及演练5.4.1工程抢险队伍建设为了快速、有效地处置轨道交通施工过程中可能发生的各种突发灾害或事故,高效有序的组织事故抢险工作,项目组建应急抢险救援队。与土方运输单位签订协议,应及时能调动相关车辆。建立抢险领导小组如图5-4,并制定险情报告程序如图5-5。技术保障组技术保障组抢险救援组医疗抢救组现场警戒组物资保障组图5-4应急抢险领导小组图组长:项目经理副组长:项目总工程师后勤供应组副组长:项目副经理业业主上级部门监理工程师组织抢险调度抢险领导小组组织技术抢险事故发生现场事故发现第一人最快控制险情迅速组织救援初步确定抢险方

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