建筑行业地铁工程盾构区间洞门环梁施工工法

PAGEPAGE16地铁工程盾构区间洞门环梁施工工法1.前言近年来我国城市轨道交通发展迅速，特别是城市地下轨道交通的建设，有效地缓解了城市交通压力。盾构法施工，不受地面交通、河道、航运、潮汐、季节、气候等条件的影响，能较经济合理地保证隧道安全施工；盾构的推进、出土、衬砌拼装等可实行自动化、智能化和施工远程控制信息化，掘进速度较快，施工劳动强度较低；地面人文自然景观受到良好的保护，周围环境不受盾构施工干扰；在松软地层中，开挖埋置深度较大的长距离、大直径隧道，具有经济、技术、安全、军事等方面的优越性。目前对于区间隧道施工首选盾构法施工。我国规划的城市轨道线路里程迅速增加，传统地铁区间施工方法无法满足施工进度要求，盾构施工成为了地铁区间施工的首选，无论盾构始发还是接收都需要施工一个供盾构机进出的洞口，洞口施工精度要求高，其关键环节在环梁施工。2.工法特点2.1采用洞门专用的装配式钢模板，分为端模板与内模板，全部采用螺栓连接，施工速度快，工期短，安装方便，稳定性好，周转使用率高。2.2模板支撑采用￠60×3伸缩对顶撑杆、10#槽钢横撑，对顶撑分四道前后两道各4条，中间二道各2条，结构稳定，受力均匀。2.3为了增加内模板的受压强度，在内模板增加筋板与加强筋。2.4基槽底面部要求较低，无明水作业即可进行卷材施工。3.适用范围本工程中需进行施工的始发洞门共有4个，接收洞门4个，其具体位置分布为欣嘉园北站有4个洞门（4个始发）、欣嘉园有2个洞门（2个接收），欣嘉园西站2个洞门（2个接收）。4.工艺原理地铁隧道端头洞门环梁采用内衬式做法，将隧道管片背站与车站端墙结构形式的环缝采用内衬做法形成一个防水抗压的内衬式环梁，从而达到阻止水土流失，防止洞门坍塌以及提高洞门稳定性的作用。5.施工工艺流程及操作要点5.1洞门环梁施工工艺流程图5.1-1工艺流程图5.2脚手架搭设在洞口位置搭设扣件式脚手架，根据施工需要分层铺设脚手板，以提供施工作业平台，以方便拆除施工。脚手架采用长4m直径48mm的钢管搭设，搭设间距为1.5m（竖向）*1.2m（横向）*1.0m（水平），脚手架底部与预埋钢环底通过方木紧密接触，不可悬空，并按要求搭设剪刀撑、斜撑，两侧均设置斜撑要求脚手架稳固可靠，要求熟练的脚手架搭设工人进行脚手架的搭设，保证稳固安全，并在工作平台上满铺脚手板，不可悬空作业。操作平台搭设完成后，质检员及安全员对其进行检查验收，自检合格后上报监理进行验收。合格后挂验收合格牌，方可开始洞门作业。图5.2-1洞门环梁施做管片拆除架体搭设示意图5.3管片拆除5.3.1始发端头0环管片及接收端接收环采用拆除的方式，按照要求搭设脚手架，确保脚手架稳固。将螺栓孔钻通后将钢丝绳穿入，内侧固定，钢丝绳近似拉紧状态，先拆除邻接块，将与临接块相连接的螺栓松开卸掉，用撬棍将两块管片分开，使用撬棍应保护好正环管片，在正环管片边缘放置橡胶垫，避免破坏正环管片，再缓慢松开内连接的手拉葫芦，将邻接块与其他管片脱离，脱离后，采用吊车将其吊出放置地面。拆除顺序为邻接块-封顶块-邻接块-标准块，依次安全将其吊出，放置地面。5.3.2拆除零环管片前需打开第一环和零环管片注浆孔检查背后注浆情况，必要时进行二次注浆后确认管片背后填充密实无漏水漏沙等情况下方能进行零环拆除。图5.3-1始发端洞门处管片拆除示意图5.4防水施工将洞门环梁范围内杂物清理完后，安装注浆管路、止水胶，其布置形式如图所示；图5.4-1区间与车站接口防水图5.4-2区间与车站接口上部防水图5.4-3注浆管和止水胶安装示意图图5.4-4接口接水槽做法5.5止水胶施工及注意事项止水胶采用专用注胶枪挤出后粘贴在施工缝表面，固化成型后的尺寸为（8~10）×（18~20）mm。止水胶应具有缓膨胀作用，其7天的膨胀倍率应不大于最终膨胀倍率的60%，现场可采用在已固化的止水胶表面涂刷缓膨胀剂的方法进行处理。5.5.1管片环面表面必须坚实、相对平整，不得有蜂窝、起砂等部位，否则应予以清除，必要时可用防水砂浆修补；5.5.2止水胶任意一侧混凝土的厚度不得小于100mm；5.5.3止水胶挤出应连续、均匀、饱满、无气泡和孔洞；5.5.4挤出成形后，固化期内应采取临时保护措施，止水胶固化前不得浇筑混凝土；5.5.5止水胶与施工缝基面应密贴，中间不得有空鼓、脱离等现象；5.5.6止水胶接头部位采用对接法连接，对接应严密；5.5.7在止水胶附近进行焊接作业时，应对止水胶进行覆盖保护；5.5.8止水胶一旦出现破损部位或提前膨胀的部位，应割除，并在割除部位重新粘贴止水胶。5.6注浆管施工及注意事项5.6.1注浆管应采用全断面注浆管，采用专用固定件固定在接缝表面，并在洞门位置上下左右各引出两根注浆导管；5.6.1.1安装注浆管的施工缝表面应坚实、基本平整，不得有浮浆、油污、疏松、孔洞、碎石团等，否则应予以清除，必要时可用防水砂浆修补；5.6.1.2注浆导管与注浆管的连接应牢固、严密；导管的末端应临时封堵严密；5.6.1.3注浆管任意一侧混凝土的厚度不得小于100mm；5.6.1.4注浆管采用搭接法连接，搭接宽度宜为20~30mm（即有效出浆段长度），搭接部位必须与基面固定牢固；5.6.1.5注浆导管埋入混凝土内的部分至少应有两处与结构钢筋绑扎牢固；注浆导管端部应设置在配套的塑料保护罩内并埋入混凝土保护层内；塑料保护罩应设置在方便的，易于接近的位置；5.6.1.6注浆管破损部位应割除，并在割除部位重新设置已经安装好注浆导管的注浆管，并与两端原有注浆管进行过渡搭接；5.6.1.7在注浆管附近绑扎或焊接钢筋作业时，应采取临时遮挡措施对注浆管进行保护。5.6.2注浆管的注浆施工应符合下列规定：5.6.2.1注浆前，去掉塑料保护罩封口盖，露出保护罩内预留的两根注浆导管，进行注浆作业；5.6.2.2预埋注浆管内均要求注亲水性环氧树脂，注浆时间在结构稳定以后且不能影响瞎道施工工序；5.6.2.3注浆应从最低的注浆端开始，将材料向上挤压；为保证注浆效果宜使浆液低压缓进；5.6.2.4亲水性环氧浆液自预埋注浆管的注浆导管灌入，从出浆管流出，待浆液贯通后封堵加压至0.8MPa，当压力保持五分钟无明显降低时即可结束注浆；5.6.2.5对整个注浆过程进行检查分析，确保注浆效果满足防水要求。5.6.2.6需要重复注浆时，应确保使用经过核准的注浆材料；任何留在注浆通道内的注浆材料必须在其固化之前清除干净。5.7钢筋加工及安装根据洞门环梁尺寸，确定钢筋下料尺寸及数量，对钢筋进行准确下料，钢筋连接采用焊接的方式，焊条采用E50型，焊接过程采用防火板，避免烧伤防水材料；图5.7-1洞门连接螺栓示意图钢筋保护层厚度迎水面为50mm。背水面为40mm。绑扎钢筋：5.7.1原材料质量控制5.7.1.1本工程钢筋按《混凝土结构工程施工及验收规范》（GB50204-2015）的有关规范规定执行；5.7.1.2本工程所使用的钢筋质量标准要符合规范要求，不符合规范规定标准的钢筋坚决不准使用；5.7.1.3在钢材采购之前，先检查生产厂家的资质和质保体系，符合要求并报请监理认可后才能采购使用；5.7.1.4所有进场钢筋均要具备出厂质量证明书和试验报告单，每捆钢筋均有标牌，进场时按炉号及直径分批验收；5.7.1.5进场钢筋按规格、型号、批号分开堆放。钢筋存放用方木架空，并挂牌标识，注明钢筋的规格、型号、批号、检查状态；5.7.1.6所有的进场钢筋在监理的监督下，按规定随批提取钢筋试件，进行抽检。钢筋试件抽检合格后，本批钢筋才能使用；5.7.2钢筋加工制作5.7.2.1本工程钢筋加工严格按图纸和规范的要求在现场加工制作；5.7.2.2用于加工制作的钢筋表面洁净无损伤，油漆和锈斑应在加工前用钢丝刷刷除干净；5.7.2.3要加工的钢筋应平直，无局部曲折。若有死弯将其切除；5.7.2.4钢筋弯曲成型在常温下进行，不允许加热弯曲，也不允许用锤击或角弯折；5.7.2.5钢筋的调直和弯钩的制作按规范要求进行。5.7.3钢筋焊接5.7.3.1钢筋焊接施工《钢筋焊接及验收规程》（GBJ18-2012）和设计要求执行；5.7.3.2焊工均持证上岗，使用的焊具、焊条符合加工质量要求；5.7.3.3每批钢筋正式焊接前，按实际操作条件进行试焊，送检合格后并经监理批准成批焊接；5.7.3.4钢筋骨架电弧焊进行焊接，焊接单面焊10d，双面焊5d，焊接需满足要求；5.7.3.5焊接接头距钢筋弯曲处的距离，不小于钢筋直径的10倍，并且避开构件的最大弯矩处。图5.7.3.5-1钢筋焊接5.7.4钢筋绑扎与安装钢筋严格按图纸和规范的要求绑扎、安装，并用支承垫块将钢筋牢靠地固定好，确保在混凝土浇筑过程中钢筋骨架不产生位移。钢筋交叉点用铁丝全部绑扎接头中心至1.3倍搭接长度的区段范围内，有绑扎接头的受力钢筋截面面积的百分率，受拉区不得超出25%，受压区不得超过50%。箍筋的弯钩叠合处沿受力钢筋错开放置。受力钢筋采用焊接接头时，设置在同一构件内的焊接接头相互错开，错开的距离不小于钢筋直径的35d，且不小于500mm。在该区段内接头受力钢筋截面面积占受力面积百分比率为：受拉区不超过50%，受压区和装配构件连接处不限制。图5.7.4-1洞口环梁钢筋安装5.7.5植筋施工根据设计图纸要求，直径16的钢筋需要主体结构端墙部位进行植筋，植筋深度为400mm。间距5°一根，植筋工艺如下。5.7.3.1定位→钻孔→清孔→钢材除锈→植筋胶(锚固胶粘剂) 配制→植筋→固化、保护→检验  5.7.3.2钻孔:用电钻按规定的孔径和孔深进行钻孔；5.7.3.3清孔:使用专业工具将孔内灰尘除净,两刷两吹; 5.7.3.4注胶:将调配好的植筋胶注入孔内,胶量为孔体积的80%为宜；5.7.3.5植入:将钢筋旋入孔内,并调整至规定位置；5.7.3.6固化:充分固化。注:胶体固化前勿摇动锚固体。5.7.6模板安装钢筋安装完成并安装定位垫块，经验收合格后即可安装模板，模板必须有足够的强度、刚度和稳定性。模板内模采用厚度为10mm的钢模板，分块进行拼接，内侧将钢模使用锚栓与管片连接牢固，端头钢模板与钢模采用螺栓连接牢固，钢模板外侧与洞门钢环采用螺栓连接牢固，钢模板内侧采用脚手架进行支撑，避免其变形跑模，在模板顶部预留灌砼孔，尺寸为400*400，顶部模板安装预留沉降量10mm。模板拼缝应严密，不得大于1.5mm。图5.7.6-1洞口内模板内模板安装示意图图5.7.6-1洞口环梁模板安装5.7.7混凝土浇筑5.7.7.1混凝土的供应本工程洞门结构所使用的砼为C45P10补偿收缩混凝土，全部采用天津联盟混凝土有限公司商品砼，施工中不但严格按相关规范的要求对砼的质量进行检查和试验外，还将按照ISO9001质量体系等有关程序进行质量控制。5.7.7.2混凝土的浇注混凝土浇注一次完成。浇筑采用溜槽，混凝土的注入从顶部的斗口注入，直至满仓。混凝土浇筑后及时采用平板振捣器进行振捣，一次灌注高度不得大于1m，间隔10~20min后继续进行混凝土灌注。要注意边注入混凝土边振捣，使混凝土密实。待混凝土初凝后，将斗口拆除，同时对斗口处进行填充、抹平处理。5.7.8拆除模板、混凝土养护5.7.8.1拆模及养护拆模时间要保证4天以上，且同条件试块强度达到80%，拆模时禁止用撬棍重击，拆除后的模板及时运走。拆除时注意不要磕碰混凝土边角，拆除模板逐块传递下来，严禁抛掷。模板在拆除后及时整修清理干净，并分类堆放整齐。在拆除模板过程中，如发现有影响结构安全、质量问题时，暂时停止拆除，经处理后继续拆除。拆模后，即开始洒水养护，14天龄期内要保证混凝土表面常湿润。5.7.8.2试块留置施工期间混凝土的试块制作，在混凝土的浇筑地点随机取样制作。标养28d用于强度检验合格评定外，其余试件与施工部位同条件养护，同条件试块一组用于受冻临界强度测定，一组用于检验模板拆除强度，一组用于留置600°试块。材料与设备6.1材料6.1.1所有施工材料均应符合规范规定要求，严格进行物理、化学、力学性能复验。表6.1-1主要施工材料表序号主要材料数量备注1C203.5t主筋2C200.19t腰筋3A102.46t箍筋、拉钩筋4C160.51t锚固筋5C45P10102.28m³混凝土6止水胶97.7kg洞门止水7注浆管196.4m注浆系统8注浆导管54.5m注浆接头9注浆钢管16m注浆10M30螺栓64套洞门连接螺栓11不锈钢接水槽69m洞门防水6.2设备表6.2-1主要施工机具设备表序号施工机具数量1吊车1台2钢筋切断机1台3钢筋弯曲机1台4钢筋调直机1台5套丝机1台6焊机3台7振捣棒3台8钢模板2套7.质量控制7.1技术措施为保证工程质量，特制定如下技术措施：7.1.1在进入施工现场后，组织施工队的技术人员，认真学习工艺方法及技术要求。掌握分项工程技术要点、难点，并制定对策，做到发现问题能及时解决。7.1.2在正式开工前，由项目部管理人员配合施工队技术人员向工人进行全面技术交底，从工程情况、设计意图、工程目的、技术标准、质量要求、技术安全措施以及重点工序及注意事项应逐个交待清楚，使全体施工人员做到“胸中有数”。7.1.3在施工设备、材料未进场前，通过一系列技术检测手段，对需进入施工现场的设备、原材料严格进行检测和监测，对不符合要求的原材料，坚决不允许使用。从设备、材料上严把质量第一关，为确保质量奠定良好的基础。7.2组织保障措施7.2.1建立健全的质量管理体系。7.2.2设置现场工程质量控制机构，配备足够的有经验的技术人员、质检人员、管理人员和操作人员。7.2.3安置工作独立的、拥有足够权力的质检人员，质检人员应负责向上级管理部门及监理提交质量管理工作报告，提交与质量活动相关的各类管理人员资历清单。7.2.4对特殊工艺、特殊工种作业人员应有经国家授权的有关机构颁发的特殊工艺、特殊工种作业人员操作证书。7.3质量标准所有技术参数均按照规范要求以及施工图纸设计为准。7.4质量保证措施7.4.1组织全体操作人员认真学习各技术要点，并进行针对性的技术交底；7.4.2在拆除管片之前，首先采取注浆措施，确保管片后方无渗漏水，方可拆除管片；7.4.3缓膨型遇水膨胀止水胶严格按照设计准确定位，粘贴牢固，在浇筑洞门圈梁混凝土时注意保护止水胶，防止止水胶断裂和移位；7.4.4在模板拆除完成之后，对洞门漏水位置注入亲水性环氧浆液进行堵漏，直至不再漏水为止；7.4.5钢筋进场要验收规格、型号、数量、出厂材质合格证，并进行抽样复试，加工及焊扎时由持上岗证专业人员操作；7.4.6模板施工所采用定型钢，拼装时接缝要严密，所有的对拉筋焊接要可靠坚固，形状、尺寸要符合设计要求。模板板间须平顺无缝隙，模板支撑钢管架立牢固。钢筋及模板检查须做好准确的记录；7.4.7厂送砼进场，要有出厂合格证，现场要验其塌落度，待结果合格后，方可进行施工。浇捣砼时应由底向左右连续浇筑到顶部，边浇边振动，以砼表面冒浆、无气泡产生为止，并要求砼一次捣完，不允许留设施工缝；7.4.8拆模应在砼强度能保证不变形，棱角完整时，方可拆除侧面模(即外模)，内模应在砼强度达到要求方可拆除；7.4.9拆除后清理干净，板面涂刷脱模剂，堆放整齐；7.4.10施工中跟踪检查，加强过程控制，如有意外情况，需由现场技术负责人处理，以保证施工质量；7.4.11加强施工过程质量近制，实行“三检制”，严格执行质量检查程序，在工程施工中的质量检查程序采用自检、互检和交接检相结合的原则进行。8.安全措施8.1建立健全安全生产组织8.2制定完善各项安全生产规章制度8.2.1结合盾构环梁的工程特点，制定安全生产管理制度和实施细则，用行政和经济手段相结合的措施来强化安全生产。8.2.2在编制施工计划的同时，编制详细的安全操作规程细则、制度、切实可行的安全技术措施，分发至工班，组织逐条学习、落实。8.2.3严格按照总监或总监代表批准的施工方案进行施工，建立并严格执行施工工序报审制。每一工序前，做出详细的施工方案和实施措施，及时做好施工技术及安全工作的交底，并在施工过程中督促检查，严格执行，坚持特殊工种持证上岗。8.2.4坚持每周一的安全活动日的安全学习活动。严格执行交接班制度，坚持工前讲安全、工中检查安全、工后评比安全的“三工制”活动。8.3加强现场安全教育宣传工作8.3.1项目部人事部门负责、安检室协助，以多种形式组织职工学习国家、部、集团公司各级安全生产的文件和规章制度。在施工现场设置必要的护拦、安全标志和警告牌，提醒施工人员时刻注意安全生产。8.3.2认真做好职工特别是青工的三级教育、转岗教育，特殊工种作业人员持证上岗率100%，对分包单位纳入项目部安全管理范围。通过各种形式的教育活动，使职工能够执行安全操作规程，提高整体安全防护意识和自我防护能力。8.4建立安全生产检查制度实行定期和不定期结合的安全生产检查制度。每月定期由项目经理组织安全部会对工地安全生产情况进行全面检查，对作业班组要重点强调劳动纪律、施工纪律和标准化作业。盯住安全生产的难点，及时发现和解决不安全的事故隐患，杜绝违章作业和违章指挥。对检查中发现的安全问题，坚持“三不放过”的原则制定整改措施，专人负责限期整改。8.5现场安全技术措施8.5.1施工场地采取全封闭模式，设置门卫24小时值班，严格限制非施工生产人员进入场地，施工人员挂牌上岗。加强夜间施工的工地照明。8.5.2根据工地情况，布置安全防护设施和统一的安全标志（牌）、安全色灯。在各显要位置设置大幅安全宣传标语。8.5.3加强防雷电、防火、防洪教育，建立防洪组织，制订措施和管理制度，并落到实处。8.5.4施工场地的油库、料库、变电站、门吊及其他高大建筑，设置防雷设施，定期检查接地电阻，防止雷击。8.5.5现场所有井口均要设置防护栏，同时井口附近要有标识，防止人员、机械发生坠落。8.6施工机械安全控制措施8.6.1工程实施前，对投入本工序施工的机电设备和施工设施进行全面的安全检查，未经有关安全部门验收的设备和设施不准使用，不符合安全规定的地方立即整改完善。8.6.2加强现场用电管理、照明，保证绝缘良好。各种施工机械和电气设备均设置漏电保护器，确保用电安全。8.6.3各种吊运机具设备正式使用前必须组织试吊、试运行。吊装作业中严禁超载。起重作业人员要严格执行《起重作业安全操作规程》，确保施工作业人员的安全。8.6.4工程机械和车辆经常检查维修，对驾驶人员进行安全意识教育和交规教育，严禁违章开车，各种车辆严格遵守天津市交通规则，确保行车安全。8.7文明施工保证措施8.7.1合理布置场地。在大门口外侧悬挂写有工程简介、开竣工日期和建设、设计、施工、监理单位名称的施工牌，自觉接受