高铁隧道下穿酒店筏板保护方案.doc
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1、树木岭隧道下穿长沙市洞井镇高升村酒店建筑物保护专项施工方案编 制: 审 核: 审 批: 中铁十四局集团有限公司长株潭城际铁路综合标项目经理部二一一年四月六日目 录1编制依据12高升村酒店综合楼结构概况13 高升村酒店综合楼基础工程地质情况14高升村酒店综合楼保护原理及目的25高升村酒店综合楼筏板保护施工重、难点分析25.1酒店筏板保护施工难点控制项目25.2酒店筏板保护施工重点控制项目36 高升村酒店综合楼筏板保护施工方案主要工程量47高升村酒店综合楼筏板保护施工工期计划安排47.1筏板施工期47.2筏板防脱空注浆1期57.3筏板防脱空注浆2期58高升村酒店综合楼筏板保护施工方案58.1酒店筏
2、板保护施工准备工作58.1.1外业工作准备58.1.2内业工作准备58.2酒店筏板保护总体施工方案58.2.1酒店筏板保护施工总体思路58.2.2酒店筏板保护总体施工流程68.3酒店筏板保护具体施工工艺及技术措施88.3.1筏板底地层注浆施工方案88.3.1.1袖阀管施工98.3.1.2注浆质量控制措施128.3.1.3注浆质量检验措施及验收标准128.3.1.4注浆施工安全防护措施138.3.2筏板实体施工方案138.3.2.1筏板底42注浆钢管预埋施工138.3.2.2筏板施工钢筋工程148.3.2.3筏板施工模板工程178.3.2.4筏板施工混凝土工程188.3.3筏板底防脱空注浆方案2
3、18.3.3.1注浆参数设计218.3.3.2注浆结束标准218.3.3.3注浆量控制标准219监控量测和施工测量229.1监控量测目的229.2监控量测内容229.3各监控量测项目实施239.3.1地表沉降监测239.3.2土体应力监测249.3.3钢筋应力监测249.3.4 周围建筑物的沉降观测259.3.5 管线沉降监测259.4测量方案259.4.1 施工测量基本原则259.4.2 建立测量控制网259.4.3 施工测量259.4.4 施工测量主要技术要求2610主要施工人员及机械配置2611安全保证措施2811.1安全组织机构2811.2安全生产目标及实现的保证措施2911.2.1安
4、全保证体系2911.2.2安全监控网络3111.2.3安全管理职责3111.2.4安全管理制度3111.2.4.1安全生产责任制3211.2.4.2安全教育制度3211.2.4.3 安全检查和巡查制度3211.2.4.4施工现场安全管理制度3211.2.4.5 安全员跟班作业制度3311.2.4.6 安全警示制度3312质量保证措施3313现场文明施工措施3513.1文明施工管理目标3513.2文明施工管理体系3513.3文明施工管理要求3513.4文明施工的检查和考核3613.5文明施工保证措施3614冬、雨季施工措施3614.1冬季施工措施3614.1.1冬期施工准备3614.1.2冬季施
5、工技术措施3714.1.3冬期施工安全措施3814.1.4冬季施工消防措施3814.2雨季施工措施3814.2.1管理目标3814.2.2施工管理措施3914.2.3雨季施工技术措施3915附图40高升村酒店综合楼筏板保护专项方案1编制依据(1)铁路隧道设计规范(TB10003-2005)(2)铁路混凝土结构耐久性设计规定(铁建设【2005】157号)及铁建设【2007】 140号局部修改条文(3) 混凝土结构设计规范(GB50010-2002)(4) 建筑抗震设计规范(GB50011-2010)(2010版)(5) 岩土工程勘察规范(GB50021-2001)(2009版)(6) 混凝土结构
6、耐久性设计与施工指南(CCES 01-2004)(7) 建筑结构荷载规范(GB50009-2001)(2006版)(8) 建筑地基基础设计规范(GB50007-2002)(9) 树木岭隧道汽车南站站至出口区间工程地质勘察报告(2010年09月)(10) 长沙市洞井镇高升村酒店设计建施变更01-10(2010年09月)(11) 长沙市洞井镇高升村酒店设计结施01-21(2009年2月)(12)树木岭隧道下穿长沙市洞井镇高升村酒店建筑物保护设计(长株潭施(隧)02-BH-GSCJD,2011年2月) 2高升村酒店综合楼结构概况长株潭城际铁路树木岭隧道汽车南站站至出口段矿山法施工暗挖区间(DK13+
7、503.33DK13+543.48)左右轴线正上方存在酒店综合楼一栋,该建筑结构安全等级为二级,抗震设防类别为丙级,使用年限50年,建筑地基基础设计等级为丙级,建筑桩基安全为二级。酒店综合楼设计6层,楼高23.5m,为框架结构,基础为人工挖孔灌注桩基础,桩长79.1m,桩径分别为1200mm(主楼6层结构),直径800mm(附属3层结构),单桩竖向承载力特征值分别为3680KN和1623KN。3 高升村酒店综合楼基础工程地质情况洞井镇高升村酒店所处地质条件如下:(1)人工填土(1)0:杂色,松散稍密。以粉质粘土为主,夹建筑垃圾及生活垃圾,局部表层含少量植物根系,该地层部分位于地下水位埋深以上,
8、富水性一般,不同地段的填土成分。孔隙率差异较大,故透水性有明显的差异,总体属中等透水层。(2)粉质粘土(3)1-2:褐黄色,硬塑。N=16.81击,级,0=180kpa。该地层富水性较贫乏。属弱透水层,可视为相对隔水层。(3)泥质粉砂岩(7)1-1:褐红色,全风化,岩芯风化呈砂土状。N=21击,级,0=250KPa。(4)泥质粉砂岩(7)1-2:褐红色,强风化,泥质粉砂质结构,层状构造,泥质胶结,岩质软,手可刻划,敲击异断,岩心多呈块状,少呈柱状,N63.5=31.24击,级,0=350KPa。该地层富水性一般,多属弱透水层,K=0.050m/d。(5)泥质粉砂岩(7)1-3:褐红色,弱风化,
9、粉砂质结构,层状构造,泥质胶结,岩质较软,手可刻划,敲击易断,声闷,岩芯较完整,多呈柱状。级,0=450KPa,该地层属微弱透水性地层,在局部裂缝发育且连通性较好地段其渗透系数较大,综合场地水文地质条件K取0.035m/d。4高升村酒店综合楼保护原理及目的根据设计要求,结合隧道与酒店综合楼的关系,拟对酒店综合楼基底与隧道拱顶之间的填土地层进行注浆加固,以改善地基土。地基加固完成后,在桩帽顶以下0.6m1.6m范围内空间施作1m厚的钢筋混凝土筏板,同时在钢筋混凝土筏板与桩帽和桩身相交1m范围内植筋,使桩身、桩帽以及钢筋混凝土筏板成为一体。以前通过桩基承担的酒店综合楼荷载就转换由钢筋混凝土筏板和桩
10、基共同承担酒店综合楼荷载,并在施工过程中对筏板底进行填充注浆,保证筏板下部土体连接为一体,防止因筏板底脱空导致筏板失去承载楼体的作用,确保酒店综合楼不会产生沉降,实现保护酒店综合楼的目的。5高升村酒店综合楼筏板保护施工重、难点分析5.1酒店筏板保护施工难点控制项目(1)筏板施工前需要对酒店基础与隧道拱顶之间的填土地层进行注浆加固,注浆施工中制定有效防止地面隆起的措施,保证注浆浆液填充率达到设计要求是本工程控制的难点; (2)隧道施工至酒店段地质层过程中,筏板底可能会出现不同程度的脱空现象,为保证隧道施工及酒店本身的安全,需对酒店基础与隧道拱顶之间的地质层及筏板进行沉降和裂缝监测,受不同外界因素
11、影响(季节、气候、筏板施工质量等因素)正确分析可能产生的不均匀(均匀)地基沉降也是本工程施工控制难点。5.2酒店筏板保护施工重点控制项目(1)筏板底与隧道拱顶之间填土地层注浆质量、筏板底脱空注浆质量及筏板结构本身施工质量是本工程施工控制的重点;(2)施工监测也是本工程施工控制的重点,其中包括: 筏板施工过程中,重点对酒店已出露的柱、梁及酒店上部结构的沉降和裂缝值监测;隧道开挖过程中,重点对酒店综合楼基础沉降监测、酒店倾斜监测、筏板底土体下沉位移监测等。具体监测项目如表5-1所示:表5-1施工监测项目表监测时段监测部位监测项目控制值备注筏板施工过程酒店出露柱、梁柱、梁沉降沉降值2mm;裂缝值0.
12、3mm酒店上部结构结构框架沉降值2mm;裂缝值0.3mm隧道开挖过程酒店综合楼基础基础沉降10mm报警值:7mm酒店综合楼楼体倾 斜0.001报警值:0007筏板底土体下沉位移4.0mm报警值:2mm筏板钢筋应 力最大值180Mpa,应力增加20Mpa报警值:应力增加量10Mpa酒店综合楼基础裂缝既有裂缝和新裂缝酒店综合楼周边管线水平、垂直位移管段挠度、接缝情况6 高升村酒店综合楼筏板保护施工方案主要工程量部位项目单位数量备注筏板结构筏板结构砼m31854C35筏板结构钢筋t315酒店底板砼破除m3370砼恢复m3370筏板基槽土方开挖m33040土方回填m31200筏板底土体注浆注浆管m24
13、5042mm袖阀管钻孔长度m2450水泥浆m3185土体加固体积m32300筏板底脱空注浆钢管总长m141942mm钢管水泥浆m320止浆阀个66细砂m393其它7高升村酒店综合楼筏板保护施工工期计划安排7.1筏板施工期筏板施工期(2011年6月1日-2011年11月4日,工期157天)主要施工内容:包含临建施工;酒店周围管线;管道保护施工;袖阀管注浆施工;酒店底板、隔墙破除施工;筏板基槽土方开挖、外运施工;筏板结构实体施工。7.2筏板防脱空注浆1期根据高升村酒店至隧道出口段区间工期安排,隧道先行线自隧道出口段工作井开挖至酒店下方时节点工期约为2012年11月28日,酒店段(51.75m)先行
14、线施工工期暂按40天考虑,筏板底脱空注浆应伴随酒店段隧道开挖始终。筏板底脱空注浆1期施工工期约为:2012年11月28日-2013年1月6日。7.3筏板防脱空注浆2期根据高升村酒店至隧道出口段区间工期安排,隧道后行线自隧道出口段工作井开挖至酒店下方时节点工期约为2013年3月18日,酒店段(51.75m)后行线施工工期暂按40天考虑,筏板底脱空注浆应伴随酒店段隧道开挖始终。筏板底脱空注浆2期施工工期约为:2013年3月18日-2013年4月26日。8高升村酒店综合楼筏板保护施工方案8.1酒店筏板保护施工准备工作8.1.1外业工作准备(1)施工前加强对既有酒店综合楼的调查,做好酒店综合楼的初期认
15、证,记录好相应状态,外观图片及图像资料,并委托第三方进行施工前后的酒店综合楼评估;(2)制定酒店综合楼保护抢险预案,获取相关部门同意;(3)本工程施工监测任务需委托第三方,提前做好联系监测方工作,及时记录相应施工时段的监测数据;(4)土方开挖前需对酒店综合楼内部及酒店周边管线情况进行详细调查,做好原始影像数据留存。8.1.2内业工作准备(1)注浆施工前,需进行注浆试验,根据酒店综合楼所处地质情况制定合理的地层注浆参数;(2)工区工程部编制详细的施工工序记录表格,并落实到架子队及施工队技术人员,进行前期技术培训及作业指导工作;(3)编制详细的筏板施工保护专项方案、施工应急预案及环境保护方案。8.
16、2酒店筏板保护总体施工方案8.2.1施工总体方案 筏板底注浆施工筏板结构钢筋绑扎之前,需在达到设计筏板基底标高的基础面上预埋42钢管,钢管布置为沿隧道轴向,在桩与桩之间1.6m等间距布置,钢管周围用细砂包裹,包裹大致呈梯形形状(顶边0.6m,底边0.2m,埋深0.2m),为避免混凝土浇筑过程中,水泥浆液进入钢管内部影响后期注浆效果,需用碎料薄膜对42钢管管体体进行简易覆盖,管端用棉纱堵死。酒店基础破除施工为保证筏板基础施工过程有足够操作空间,需对酒店综合楼底板进行机械破除,破除施工前,现场测量、技术人员需用白灰划清破除范围,避免无序破除导致酒店基础承重部位受损。土方开挖根据高升村酒店现场情况,
17、采用小型机械+人工配合开挖。土方开挖需分层,分段开挖,严禁无序开挖。当机械开挖至设计标高上0.3m,人工清底,防止超挖破坏注浆填土层。土方开挖过程中,所有施工机械需谨慎操作,避免因操作不当对酒店基础结构产生机械性破坏。筏板结构及预埋42注浆钢管施工待土方开挖至设计标高后,人工清理仓内杂物。待筏板基槽验收合格后,按设计要求预埋42 注浆钢管,并在注浆钢管四周掩埋细砂,防止筏板结构砼浇筑过程中堵塞注浆管孔。筏板钢筋绑扎过程中,需对酒店基础桩身、桩帽钻孔植筋,与筏板结构钢筋连成一体,然后浇筑筏板砼至设计标高。隧道开挖过程筏板底防脱空注浆施工 隧道开挖至酒店综合楼区段过程中,筏板底与隧道拱顶之间的土体
18、可能会产生不均匀沉降,同时筏板与其下层土体之间、下层土体与隧道拱顶之间即有可能会产生土体密度异常,对筏板及其上方酒店结构本身构成下沉或倾覆的危险,为此需进行补充注浆。8.2.2总体施工流程筏板施工流程如图8-1所示:施工准备(人员、设备材料、场地、技术准备等)测量放样(酒店基础底板破除范围、筏板底注浆孔位定位等)筏板底与隧道拱顶间土体袖阀管注浆底板破除、土方开挖筏板结构钢筋绑扎筏板结构立模、浇筑砼筏板结构砼养护暗挖区间施工筏板底42钢管脱空注浆 注浆试验、确定注浆参数 注浆试验、确定注浆参数 42注浆钢管预埋 细砂、薄膜覆盖保护 42注浆钢管 图8-1酒店筏板保护施工流程图8.3酒店筏板保护具
19、体施工工艺及技术措施8.3.1筏板底地层注浆施工方案图8-2袖阀管示意图筏板结构施工前,首先对筏板底至隧道拱顶之间的地层进行单液水泥注浆,从而改善隧道上方地基土条件,提高地基承载力,有效降低酒店结构沉降值,实现隧道开挖前酒店前期保护的目的。筏板底注浆采用袖阀管注浆施工工艺。 袖阀管注浆工艺是在浆液经过注浆泵加压后,通过连通管,聚集到袖阀管注浆管段,然后通过本身钻有的泄浆孔的(PVC注浆管)袖阀管,在内压力作用下,将包裹在袖阀管外的膨胀圈胀开和套壳料挤碎。当压力逐渐增大到一定程度,被加压的水泥单浆液就会沿着地层结构产生充填、渗透、压密、劈裂流动,此时由于供浆量小于进入量,压力会自动恢复到平衡状态
20、,续后的浆液在压力作用下,使得劈裂裂缝不断向外延伸,浆液在土体中形成固结体,从而达到增加地层强度,降低地层渗透性,避免或减小地层沉降的目的。 (1)膨胀圈的作用当孔内加压注浆时膨胀圈胀开,浆液从泄浆孔进入地层,停止注浆时膨胀圈在袖阀管外部浆液的作用下封闭泄浆孔,阻止泥土和地下水逆向进入袖阀管内。 (2)套壳料的作用在袖阀管的周围形成具有一定强度的保护层,注浆时浆液在袖阀管有孔的部位挤碎套壳料,而上部和下部的套壳料仍具有一定强度,可以阻止浆液的上下流动。这样浆液就只在很小的范围横向流动,以增加地层加固半径。而双塞管的作用是增压,当浆液通过注浆内管进入双塞管后,浆液从内管上的出浆孔流出。当浆液进入
21、袖阀管和双塞管中间时,在压力作用下,橡皮帽被顶起,随着浆液的聚集,压力达到一定程度后,袖阀管外侧的膨胀圈被胀开,套壳料被挤碎,从而浆液被挤压到地层中。袖阀管注浆需分段进行,每段注浆应一次完成。8.3.1.1袖阀管施工 袖阀管主要施工工序为:钻孔 插入袖阀管 浇筑套壳料 分段、分层注浆。施工流程如下图8-3所示:一次分段、分层注浆二、三次分段、分层注浆现场清理确定孔位钻机就位钻 进下袖阀管注入套壳料套壳料侯凝配置套壳料钻机移位制 浆图8-3袖阀管注浆施工流程图(1)放样定位和钻孔施工 根据已布设好的控制点坐标,计算孔位的坐标位置,使用全站仪放出注浆平面内注浆孔位,用水准仪测量地面高程,计算出引孔
22、深度。钻孔、注浆按先周边、后中间的施工顺序,同时需跳孔施钻、注浆,不应全部钻孔完毕后再注浆,以免孔位窜浆,增加注浆难度及清孔工作量。钻机就位后,应使其平整稳固,在开钻前利用吊锤钻头对钻杆的垂直度进行检测,并在钻进2m时及以后的每加一节钻杆均需对钻机调平校正,要求钻孔倾斜度1%。在钻进的过程中,一般采用合金钻头,当遇到岩石时,采用金刚钻头。为防止钻孔的塌孔,采用泥浆护壁。在刚开钻时,由于泥浆的稠度不够达到护壁要求,现场采用膨胀土进行调试,护壁泥浆比重为1.05-1.12。泥浆的循环通过皮管和钻杆连接完成,在泥浆循环的过程中,会把大量的粘土和砂砾循环到地面的泥浆池中,现场人工通过滤网将其从地面泥浆
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