新玉区间暗挖隧道左线初支侵限换拱施工方案.doc
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1、目 录第一章 编制依据及编制范围11.1编制依据11.2编制范围21.3编制目的2第二章 工程概况22.1区间工程概况22.2左线暗挖隧道施工方法简介32.3左线暗挖隧道侵限原因分析32.4隧道下沉处理措施4第三章 成立侵限处理领导小组5第四章 下一步开挖方案54.1掌子面处理54.2格栅、锁脚锚管处理54.3开挖阶段措施5第五章 换拱方案65.1 换拱施工方案65.2 施工步骤7第六章 质量控制安全措施96.1注浆技术措施96.2凿除格栅钢架段质量控制及措施106.3暗挖段破除质量保证措施106.4脚手架施工工程安全技术措施116.5防止隧道土体坍塌预防及处理措施116.6突然涌水、涌砂、局
2、部过量静水压力预防处理措施116.7 防水板保护措施126.8 安全协议12第七章 机械设备及人员配置127.1人员配置127.2 机械设备12第八章 监控量测138.1监测目的138.2监测项目138.3监控点布置138.3监测组织管理158.4安全巡视制度16第九章 应急预案179.1应急救援组织机构189.2应急救援小组职责189.3安全事故应急救援程序199.4主要应急措施209.5应急救援物资准备219.6应急联络21新玉区间暗挖隧道左线初支侵限换拱施工方案第一章 编制依据及编制范围1.1编制依据1、新华大街站玉带河大街站区间始发井主体结构施工图(含防水)2、新华大街站玉带河大街站区
3、间始发井围护结构施工图3、新华大街站玉带河大街站区间主体结构施工图(含防水)4、新华大街站玉带河大街站区间盾构始发井及区间暗挖段右K37+704.300右K37+733.899降水施工图5、新华大街站玉带河大街站区间岩土工程勘察报告6、轨道交通隧道工程施工质量验收标准(修订版)7、锚杆喷射混凝土支护技术规范(GB50086-2001)8、地铁暗挖隧道注浆施工技术规程(试行)(DBJ01-96-2004)9、市政基础设施工程暗挖施工安全技术规程(DBJ01-87-2005)10、地下铁道工程施工及验收规范(GB50299-1999)(2003年版)11、工程测量规范(GBJ50026-2007)
4、 12、地铁设计规范(GB50157-2003)13、城市轨道交通技术规范(GB 50490-2009)14、混凝土结构设计规范(GB50010-2010)15、钢结构设计规范(GB50017-2003)16、铁路隧道设计规范(TB10003-2005、J449-2005)17、钢筋焊接及验收规程(JGJ18-2003/J253-2003)18、地下工程防水技术规范(GB50108-2008)19、轨道交通地下工程防水技术规程(DB11/581-2008)20、地铁工程监控量测技术规程(DB11/490-2007)21、国家、部委及轨道公司其他相关规范和标准22、我单位以往地铁施工经验以及现有
5、的可调配资源1.2编制范围本方案适用于北京地铁6号线二期新华大街站玉带河大街站区间盾构始发井玉带河大街站(起讫里程桩号左线K37+699.007K37+727.526(28.519m),右线K37+704.300K37+733.899(29.599m))暗挖段的隧道施工,左右线暗挖隧道总长58.118m。1.3编制目的初支完成之后随即进行防水工程及二衬施工,由于施工前地层已经遭到破坏,且设计地层与原状地层有一定出入,加之对天气等因素没有提前做好充分的准备,造成目前初支断面出现侵限情况,且已经对二次衬砌的施工造成影响,二衬尺寸将难以保证,故在拱部衬砌施工前编制此方案,以便能合理有效地控制工程质量
6、。第二章 工程概况2.1区间工程概况新华大街站玉带河大街站区间线路北起新华大街北侧、滨河北路以西200m的规划路环岛路口下的新华大街站,线路出站后下穿新华东街,沿滨河北路西侧的规划道路向东南敷设,到达玉带河东街北侧、滨河北路西侧的玉带河大街站。设计里程范围:右K36+519.650右K37+733.899,右线隧道长度1214.249m;左K36+519.650左K37+727.526,左线隧道长度1207.876m。区间于右K37+110.000设置1号联络通道,于右K37+697.000设置盾构始发井,兼做2号联络通道,靠近玉带河大街站站端设置1号迂回风道。新华大街站盾构始发井区间段采用盾
7、构法施工,覆土厚度约为7.114.5m,盾构始发井玉带河大街站区间段采用暗挖法施工,盾构井覆土厚度约3.5m,其余暗挖段覆土厚度约10.40m。暗挖段区间平面图见图2-1。图2-1 暗挖段区间平面图2.2左线暗挖隧道施工方法简介根据设计图纸,左线K37+699.007K37+707.007段采用台阶法进行施工,采用深孔注浆对地层进行加固;初期支护施作格栅拱架,间距0.5m,并用DN253.25的锁脚锚管对钢格栅进行固定,锁脚锚管单根长度2m;钢筋网为6钢筋加工制作,网格间距为150150mm,单层外侧布置,喷射混凝土厚度250mm。2.3左线暗挖隧道侵限原因分析由于隧道埋深较浅,且存在一定的偏
8、压现象,加上土体自稳力情况较差,前期在该段隧道拱顶进行过场地排污水施工,原状土层已经被严重破坏。在开挖过程中,实际揭露土体与设计土体有一定出入(隧道拱顶为粉细砂),造成超前注浆及初期支护背后注浆效果不理想,隧道开挖初期就造成初期支护侵限。区间隧道拱顶有两层地下水,其中距离拱顶约2.5m处有一承压水,经过降水处理后,土体进一步被破坏。9月11晚大雨过后,雨水沿裂隙渗入,在水的作用下土体强度迅速减弱,掌子面开挖后应力释放时土体不稳定,通过监控量测发现K37+699.007K37+707.007段的拱部下沉及周边水平土体收敛变形较大,导致拱腰至起拱线部位初期支护侵入二衬设计厚度。为确保二次衬砌厚度和
9、施工质量,拟对该段进行换拱处理。左线隧道最大侵限46mm,侵限情况分别见图2-2及表2-1。图2-2左线隧道侵限情况表2-1左线隧道初支侵限情况(单位:cm)里程右侧拱顶左侧K37+700540.85K37+7014.8414K37+7025424K37+703542.53.7K37+7045.5414.5K37+7054.346.85注:上表中左右侧均为标高7m处起拱线位置,起拱线以下无侵限情况。由表2-1发现,侵限部位由起拱线至拱顶逐步增加,故换拱只需从起拱线开始,逐步至拱顶。2.4隧道下沉处理措施在发现隧道拱部变形后,我部立刻启动紧急预案,对掌子面进行了封闭处理,并对已经施工的完成的初期
10、支护进行了背后注浆加固;增加了锁脚锚管的数量,并采用工字钢制作临时支撑对格栅进行加固,确保了施工安全。第三章 成立侵限处理领导小组项目部成立侵限处理整改小组,落实整改措施,加强缺陷修补工作。组 长:李光耀副 组长:李鸿、王冬胜、李飞组 员:张勇、杨国辉、郭兰荣、武鑫星第四章 下一步开挖方案经过项目部组织研究分析,为保证下一步施工安全,将采取如下措施:4.1掌子面处理掌子面喷锚封闭,预留注浆小导管,封闭完成喷射砼达到强度后进行掌子面注浆加固。4.2格栅、锁脚锚管处理已经完成的施工段增加锁脚锚管数量,在上台阶部分格栅连接板30cm处用风镐凿除格栅主筋保护层混凝土,然后用风枪在每榀格栅内侧40角打设
11、2个32孔,深度2m以上,将事先加工好的锁脚锚管插入孔内,外露10cm与格栅点焊,并进行注浆,下台阶处理同上台阶。4.3开挖阶段措施加固措施完成后正常开挖,上下台阶保持45m距离,上台阶前进一榀即在上下台阶交界处的格栅连接板位置架设钢支撑作为临时仰拱,临时仰拱之间用钢管连接,使整个支撑体系形成一个整体。临时仰拱连续架设三榀后封闭掌子面,掉头将之前侵限段未闭合成环的位置闭合成环。临时仰拱见图4-1。图4-1临时仰拱示意图第五章 换拱方案新奥法施工的最基本理论是尽量不扰动土体的平衡状态,充分利用土体的自稳能力和初期支护共同承受土体压力。K37+699.007K37+707.007段处于浅埋,根据现
12、场监控量测资料分析已重新稳定,如果大面积换拱再次大幅扰动土体,土体丧失了自稳能力仅靠初期支护抵抗土体压力,结构安全和施工安全得不到有效保证,因此在确保施工安全和结构自身受力需要的前提下应尽量减少换拱范围,初期支护侵入二衬不超过5cm的范围局部凿除初期支护表层3cm后按原设计图纸施工,初期支护侵入二衬510cm段凿除表面初喷混凝土至拱架,进行二衬结构补强处理,初期支护侵入二衬大于10cm的范围进行换拱处理。换拱前,需先施工二衬仰拱,待仰拱施工完成后进行拱部换拱处理。换拱范围为进洞6m范围内,换拱完成后及时进行该段二次衬砌施工。图5-1侵限处理示意图5.1 换拱施工方案1、准备措施K37+699.
13、007K37+707.007段开挖时已有深孔注浆加固地层,由于拱部下沉,导致地层破坏,所以目前需要对该段进行初期支护背后注浆及小导管注浆加固地层,在进行然后根据初期支护断面测量成果,测量班需确定拱部初期支护侵限范围,在现场用红漆画出换拱范围,由大里程到小里程顺序反向施工。2、总体方案先在该范围内先用小导管在换拱范围内全部进行预注浆,待预注浆达到强度后,每次用风枪分段(环向11.5m,纵向0.70.8m)凿除1榀钢架初期支护,按设计开挖轮廓线人工修出欠挖部分土体土,割除侵限部分钢拱架钢筋网片、连接筋,然后重新挂双层网片(原设计为单层),换上新加工的钢格栅并进行可靠连接,然后喷射混凝土,完成一次换
14、拱循环。二衬施工时该段环向主筋由20改为22。5.2 施工步骤1、测量班需在换拱前布设好拱顶及收敛监测点,严密注意洞内的变形情况, 测量并标示出侵限部位。换拱过程中观察洞内初支,有变化立即停止施工进行封堵。2、换拱前先在换拱地段搭设钢管脚手做临时支撑兼做作业平台。3、在换拱部位环向打设初支42背后注浆导管,导管长4m,壁厚3.25mm,间距400400mm,梅花形布置,注水泥-水玻璃双液浆。小导管利用风枪钻孔,反向小里程方向呈15角度打设,第一圈小导管打设位置为侵限范围轮廓线外3m处打设,小导管严格按照要求加工。初支注浆施工示意见图5-2,小导管大样见图6-1。4、待小导管注浆加固完成,对加固
15、地层进行钻孔观察,确定地层加固效果良好后才能进行换拱施工。换拱采用人工手持风镐进行每榀分段凿除,每榀分段长度控制拱部1m,拱腰1.5m,凿除方向为先墙后拱,由下到上的顺序进行,详见图5-3。5、在拱架置换前,根据量测结果,现场采用红油漆对需置换部分进行标注,先对不需要置换的拱架的拱脚部分进行加强锁脚工作,加强锁脚采用42的锁脚锚管,L-3.5m,施作方向与水平呈45夹角,紧贴钢架施作,锁脚锚管与钢架采用直径22的U型钢筋有效焊接,每个拱脚增设不少于2根锁脚锚管。待原钢架被锁紧后,将需置换部分钢格栅逐步割除,然后进行刻槽,大于设计深度20cm(20cm为预留沉降量),先初喷10cm厚混凝土,防止
16、塌落,然后及时挂外层网,将置换的钢架嵌入槽中,做好置换前后的钢架连接质量,连接方式采取原设计钢架间的钢板+连接螺栓方式有效连接,最后闭合处采用搭接焊,双面焊搭接长度5d,单面焊搭接长度10d,焊缝高度8mm;纵向连接筋与格栅钢架主筋进行焊接连接,挂内层网,置换后按照原设计位置施作锁脚锚管,及时喷射混凝土封闭。6、同样方法施工换第二榀格栅钢架。7、换拱至没有侵限的地段位置为止。图5-2换拱部位初支注浆导管施工图图5-3侵限部位钢架凿除示意图图5-4钢管脚手架支撑示意图第六章 质量控制安全措施6.1注浆技术措施1、注浆过程中要严格工序控制,加大施工的技术含量,专业技术人员现场值班,划分作业区域、采
17、用“双控”指标、两序孔作业,根据施工和变形段落的收敛变化情况,适时调整注浆压力、分段长度和注浆材料的种类及配比,保证注浆效果。2、注浆材料应满足试验要求,严禁使用过期结块的材料,必要时进行检验。3、采用超细水泥+水玻璃,浆液配比玻璃为35Be。水泥浆液水灰比为1111.2;水泥浆液与水玻璃体积比为11。4、注浆数量小导管注浆量可按照下式计算:Q=R2LnK式中:R浆液扩散半径,可按0.3m考虑 L小导管长度 n地层孔隙率 K充填系数,为0.30.5。根据不同地质条件取值。5、浆液搅拌应均匀,一般水泥浆、特种水泥浆搅拌时间为1030分钟,但不得超过60分钟。未搅拌均匀或沉淀的浆液严禁使用。6、注
18、浆压力控制在0.10.6MPa,保证注浆效果。7、注浆过程中,时刻注意泵压和流量的变化,若吸浆量很大或压力突然下降,注浆压力长时间不上升,应查明原因,如跑浆可通过调换浆液、调整浆液配比,缩短浆液凝胶时间,进行大泵量、低压力注浆,必要时采用间歇注浆,以达到控域注浆目的。8、注浆过程中若发生串浆时,可采取两孔同时注浆措施。9、一台泵发生故障时,应立即换上备用泵继续注浆。10、严格进行注浆效果检查评定,符合要求时才能结束注浆作业。当未达到注浆结束标准时,应进行补孔注浆。11、注浆管一端做成锥形,另一端焊上铁箍。在距离铁箍0.51.0m处开始钻孔,钻孔沿管壁间隔150mm,呈梅花型布设,孔位互成90,
19、孔径68mm。小导管制作大样见图6-1。图6-1小导管制作示意图6.2凿除格栅钢架段质量控制及措施1、凿除前,需将凿除部分与不凿除部分分界切开,严禁大面积凿除2、严格按照方案执行,切除钢格栅时尽量环向切割,切割时严禁大段切割。2、钢筋网由原设计单层6(150150m)变更为双层6 (150150m)。3、钢格栅视情况适当加宽。4、凿除段采用人工用风镐施工,接近开挖轮廓时,必须采用人工修整从而控制超挖。5、格栅钢架工程1)隧道开挖初期支护的格栅钢架其原材料必须符合设计要求和施工规范规定。2)现场加工的格栅钢架应分批进行验收,合格后方可用于施工。3)格栅钢架用于工程前应进行试拼,架立应符合设计要求
20、,连接螺栓必须拧紧,数量符合设计,节点板密贴对正,格栅钢架连接圆顺。6、喷射混凝土1)所用材料的品种和质量必须符合设计要求和施工规范的规定,其中水泥需先进行复试,符合有关规定后方可使用。2)喷射混凝土原材料配合比、计量、搅拌、喷射必须符合施工规范规定。3)喷射混凝土的强度必须符合设计要求。4)喷射混凝土结构,不得出现脱落和漏筋现象。5)格栅钢架间喷射混凝土厚度应满足设计要求,表面应平整圆顺,无大的起伏凹凸。6)换拱完成后及时喷射混凝土。6.3暗挖段破除质量保证措施1、对该段进行分段,分层按技术交底进行施工。2、破除、刻槽前后,要加强施工监测,根据施工监测信息,反馈施工,及时改良施工方法。3、格
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