北京地铁车站暗挖段大跨度隧道施工方案初期支护二次衬砌附示意图.doc
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编号:1242607
2024-10-19
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1、 第一章 工程概况1.1 编制说明本施工方案是北京地铁XX线XX路站暗挖段工程的实施性施工方案。重点说明暗挖段施工时存在的几个施工难点以及解决措施、大跨度隧道的初期支护和二次衬砌的主要施工方法、施工人员与机械的组织与配备、工程中主要分项工程钢筋、模板、混凝土施工要求和方法。1.2 编制依据1.2.1 北京地铁XX线工程XX路车站主体结构施工图1.2.2 工程所在地的地质、水文、气候及地理条件。1.2.3 国家、北京市现行工程建设领域的规范、规程、标准以及有关的行业法规和法令等。(1)、地下铁道工程施工及验收规范(GB50299-1999);(2)、轨道交通车站工程施工质量验收标准(QGD-002、6-2005);(3)、混凝土结构工程施工质量验收规范(GB50204-2002);(4)、地下工程防水技术规范(GB50108-2001);(5)、地下防水工程质量验收规范(GB50208-2002);(6)、钢筋焊接及验收规程(JGJ18-96)。(7)、地下铁道、轻轨交通工程测量规范GB50308-1999;(8)、城市测量规范CJJ8-99;(9)、新建铁路工程测量技术规范TB10101-99;(10)、工程测量规范GB50026-93;(11)、建筑变形测量规范JGJ/T8-97。(12)、北京地铁监控量测技术要求(试行稿);1.3 工程概况XX路车站位于XX路与XXX北大街的交叉口3、。北接圆明园站,南接XXX站。车站为地下两层三跨与两跨结合岛式车站,地下一层为站厅层,地下二层为站台层。车站全长为254.5m,南侧116轴与北侧的2238轴为明挖施工段,中间的1722轴为暗挖段,暗挖段下穿北京大学东门出入口人行通道。车站暗挖段长30.8米,在XX路站中段,暗挖段为大跨度双连拱隧道,是本工程的重、难点之一。隧道开挖跨度为21.70m,开挖高度10.75m,隧道开挖跨度大、埋深浅,施工难度大。暗挖段两端与明挖连接处分别各设一处变形缝,变形缝分别设在16轴与17轴和22轴与23轴中间处,变形缝的两端外侧与明挖结构相接段为单排柱两跨结构。第二章 施工组织安排2.1 施工队伍组织根据4、该大跨度隧道施工要求,在进行初期支护施工时,分别成立格栅钢架加工工班、开挖及支护工班、管棚工班、注浆工班、杂工班等;在进行二次衬砌施工时,分别成立钢筋加工工班、防水工班、钢筋绑扎工班、支模及混凝土工班、杂工班等。每一专业施工班组由一名专业工长指挥施工,全面负责管理该班组的施工管理。并设立专门的技术人员负责指导具体施工。2.2 劳动力安排说明隧道施工时,隧道开挖、初期支护施工为全天施工,所以相对应班组均为两个班组,其它附属班组根据实际情况确定;二次衬砌施工时,由于每一个循环一般在3-5天,所以对应班组为一个班组即可。本方案根据以往经验现拟定一个各班组数以及所需人数,如下表所示:项目序号班 组班次5、每班人数备 注1格栅加工工班28-10白天晚上两班倒2开挖支护工班6(12)6一个导洞三工作面,共需6个班组,高峰为12班组4管 棚 工 班215白天晚上两班倒5注 浆 工 班14随时对需要注浆部位进行注浆,故1个班组6杂 工 班24-6分别为初期支护和二次衬砌服务7钢筋加工工班26-8白天晚上两班倒8防 水 工 班16-89钢筋绑扎工班112-1610支模混凝土工班112-162.3 施工机械安排根据设计所要求的隧道施工顺序,隧道开挖以及初期支护施工工作面均为小工作面,而且采用上、中、下三台阶施工,同时本暗挖隧道长度仅为30.8米,所以在开挖以及初期支护期间施工机械以小型机具为主;在二次衬砌6、施工期间,所使用的施工机械主要为材料倒运和混凝土灌注服务为主。为保证施工得顺利进行我方拟投入如下施工机械:机械名称规格型号额定功率(kw)或容量(m3)吨位(t)厂牌及出厂时间数 量(台)新旧程度(%)小计其 中拥有新购租赁龙门吊5t/1/100搅拌机JZC-350/2000.32/275砼喷射机TK96115KW2000.421/175交流电焊机BX1-50022KW2001.7641190钢筋切断机GQ5020KW2001.722/90钢筋弯曲机GW5020KW2001.722/90气焊气割设备氧-乙炔/2001.722/90电锯3.0/211/80无齿锯3.0/22/手提锯/44/套丝机7、4.0/4211/调直机3.0/22/振捣器HZ2502.5KW2002.51010/95空压机SA5150W10m32000.933/80发电机6135-120120KW2000.811/80抽水机LBA-1212KW/4/4/100风镐/2000.81212/80混凝土输送泵/2000.811/180管棚钻机/2000.822/280注浆机/2000.822/280第三章 施工难点以及解决措施该暗挖段地处北京大学东门前人行通道下方,隧道东侧紧邻XXX北大街主干道,且有雨水管线和光缆横跨隧道上方(距隧道拱顶仅3-6米左右,见图1:车站暗挖拱顶上方管线分布剖面图);加上此暗挖隧道为大跨度隧道(8、跨度21.70米),且埋深仅有8米左右;隧道正上方东侧紧邻XXX北大街,行人、车流非常密集,对隧道会造成一定程度的振动影响;该暗挖隧道南北两端与车站明挖南北基坑连接,连接处结构复杂。 由于上述主要原因和其它不可预知的情况,势必会造成此暗挖隧道在施工中将存在较多的难点,本文只说明以下几个重要的施工难点,内容如下:3.1 施工难点3.1.1 明暗连接处施工复杂基坑明挖与暗挖连接处指16轴和22轴堵头墙处,该处有一个明暗变形缝,而且16-17轴以及22-23轴1.6米段设计有明挖底板、底纵梁,明挖柱、明挖暗梁、明挖二层板、明挖中纵梁和暗挖底纵梁、暗挖底板、暗挖顶纵梁、暗挖边墙拱顶结构,上述结构均在明9、暗挖连接的1.6米段中,其结构比较复杂,同时涉及该段施工与明挖主体结构施工的顺序和施工时结构相互影响问题。综合上述等原因,造成该部位施工难度大,复杂性高。3.1.2 浅埋暗挖大跨度隧道沉降和变形控制根据大跨度隧道所采用中导洞的施工方法,由于首先进行中导洞的开挖贯通后,才进行左右侧导洞的开挖贯通,最后施工左中部和右中部的导洞开挖。这种开挖方法在一定程度上解决了大跨度隧道在施工过程中对地面以及周围构筑物的影响,但是在中导洞施工完成后,左右两侧的导洞施工过程中极有可能导致隧道产生的应力不平衡的情况发生,使隧道在施工过程中很容易出现偏压情况而造成隧道拱顶沉降和单侧变形,从而导致地面和隧道周围的构筑物出10、现较大的沉降和变形。所以,大跨度隧道在施工过程中,采取何种有效措施,防止在施工过程中对隧道本身和周围构筑物所带来的不良影响。3.1.3 大跨度隧道施工对上方管线的保护XX路站暗挖隧道正处于北京大学东门前人行道正下方,隧道拱顶上方有管线三条,距离拱顶仅有3-6米左右。当隧道开挖到上述三条管线下方时,采取何种有效措施对管线的保护将是在施工过程中需要解决的问题。3.2 解决措施3.2.1 明暗连接处施工措施如图2:明暗挖连接处平面图、图3:明暗挖连接处剖面图所示:可将明暗挖连接的1.6米段分为、三个部分。首先在车站明挖段底板施工的同时,段即隧道的仰拱与底板一起进行施工,仰拱与边墙的施工缝留置在底板倒11、角以上200mm位置,即混凝土的灌注高度与底板相同;其次在进行车站明挖主体结构二层侧墙施工的同时,进行段即左右边墙的施工,施工缝的留置位置与明挖施工缝位置相同,即在二层板下倒角以下200mm位置;最后在进行明挖主体二层板施工的同时,进行段即隧道拱顶的二次衬砌施工,拱顶高出二层板部分可单独进行支模,保证在进行二层板混凝土施工的同时将拱顶部分全部浇筑完成。 3.2.2 大跨度隧道施工控制沉降和变形措施见4.1.2节隧道施工顺序附图所示,隧道在开挖、支护施工过程中,除了要按照隧道施工“管超前、短开挖、紧支护、早封闭”的基本原则前提下,以大跨度隧道所特有的特点,还必须保证在中导洞初期支护完成后,左右两12、侧的导洞初期支护施工必须保证同步进行,即左右两侧导洞的4部和4部、5部和5部、6部和6部、7部和7部、8部和8部、9部和9部必须在施工过程中保持同时施工,同一个里程段同时开挖,同时支护,同时封闭的施工效果,即使有个别工序很难同步,但是也要尽量使相差的时间减小。只有这样,才能保证大跨度隧道在开挖、初期支护的过程中,避免出现因为左右两侧应力不平衡而使隧道本身以及周围构筑物受到较大影响而出现变形和沉降。3.2.3 隧道施工对上方管线的保护措施 当隧道开挖、支护施工临近三条管线的下方时,为了防止因为沉降过大而对三条管线造成严重的影响,在该区域的施工措施主要内容如下:当施工到管线下方时,要尽量缩短开挖、13、支护各个工序的循环时间,尽量使所开挖的工作面尽早支护、封闭成环,这样可有效控制隧道的沉降;同时支护后,在该段拱顶垂直方向向上埋设约1.5米长的注浆花管,如果隧道出现较大沉降,可能会对管线造成影响,必须提前对管线下方土体进行注浆加固,避免出现管线下沉过大出现事故和损失。第四章主要施工方法4.1 大跨度隧道施工顺序4.1.1 破洞施工根据设计要求,在进行暗挖隧道破洞施工前需要对隧道拱部进行大管棚施工支护,根据明挖与暗挖的结构相对位置(如图4:16轴端头墙立面图),管棚施工和破洞施工安排如下:在明挖主体结构施工时,当明挖主体结构地下二层侧墙施工完成后,开始进行暗挖隧道拱部的大管棚及超前注浆小导管施工14、。大管棚及小导管施工完成后,再进行16轴端头所在的南一施工段中板以及地下一层侧墙的施工。在南一段地下中板及顶板施工时,在西侧靠运输通道中部中板和顶板预留吊装口,以供暗挖隧道出碴和倒运材料使用,出碴口尺寸为2m5m,中板及顶板钢筋在出碴口位置断开,该处钢筋采取接驳器预埋及连接(见图5所示)。在车站16轴处的明挖主体结构全部施工完成后,方可进行破洞施工。破洞时,根据先施工中导洞1部,首先破除该导洞的桩体混凝土部分,桩混凝土破除后,应在洞口密排四榀格栅钢架后,再按设计50cm一榀格栅进行施工。4.1.2 大跨度暗挖隧道施工顺序见图6:车站暗挖段施工顺序图,本隧道采用中导洞法开挖及支护。首先将本大跨度15、隧道分成左侧右侧、中部、左中部右中部三个部分,第一部分为隧道中部1、2、3部;第二部分为左侧和右侧的4、5、6部,第三部分为左中部和右中部的7、8、9部。本隧道施工分成三个主要阶段,内容如下: 隧道施工第一阶段 隧道中部的开挖及支护施工首先进行1部开挖和支护,开挖前在拱顶进行超前注浆小导管的施工,将拱部土体加固完成后,进行1部开挖和支护;当1部开挖、支护进尺5米左右后,开始进行2部开挖和支护,2部开挖支护进尺5米左右后,进行3部开挖和支护。施工时,必须保证台阶长度,2、3部必须保证及时跟进,同时必须尽快使1、2、3部形成闭合,保证初期支护受力体系的形成。 隧道中部的底梁、中柱、顶梁施工到隧道中16、导洞开挖、支护全部完成后,开始进行底梁、中柱、顶梁施工。首先进行底梁(包括梁两侧少部分仰拱二衬)施工;其次进行中柱施工;最后进行顶梁(包括两侧少部分拱顶二衬)。 隧道施工第二阶段(中导洞初期支护和二衬全部完成后) 第二部分开挖、初期支护施工:当中部施工项目全部完成后,左侧和右侧的4、5、6部开始进行开挖、支护。首先同中部施工一样,开挖前必须先将4部拱部上的超前注浆小导管施工完成,然后根据短台阶法进行4、5、6部的开挖和支护施工。施工过程中在按照中部开挖要求的前提下,同时左右侧的4、5、6部开挖支护施工必须保证同步进行,即左右侧的4部、左右侧的5部、左右侧的6部施工时必须保证在同一个里程段,这样17、才能保证本隧道左右两侧受力相同,可有效减小隧道的变形和沉降,同时可减小对中部二次衬砌的影响。 第三部分初期支护施工:当第二部分施工项目完成后,最后进行左中部和右中部的开挖及支护。同前两部,开挖前首先将7部拱部上的超前注浆小导管施工完成,然后根据短台阶方法进行7、8、9部的开挖和支护施工。施工过程中的技术要求同隧道左侧和右侧的施工要求,重点为必须保证对称和同里程开挖及支护,以保证隧道左右两侧的应力平衡,同时必须有效尽快形成整个隧道的全封闭状态,形成整体受力体系,减小隧道变形。 隧道施工第三阶段(隧道开挖、支护全部完成后)大跨度隧道二次衬砌施工顺序见图7:暗挖隧道二次衬砌施工分段图,隧道总长30.18、8米,二次衬砌施工计划将隧道划分为三段,中间段长度为10.8米(单片组合钢模板宽度为1.2米,每组9环共10.8米),两边两段长度为10米,但是模板施工不受影响,长出部分可与明暗挖段接头搭接即可。根据隧道首先开挖中导洞后开挖两侧导洞施工顺序,二次衬砌施工顺序为:当中导洞上中下三个工作面全部贯通后,即可先做中导洞的二次衬砌,施工顺序为先做底梁,然后进行中柱施工,最后施做暗挖顶梁;当两侧导洞全部贯通后,开始进行仰拱二次衬砌施工,分三次施工完成,最后开始进行边墙拱顶二次衬砌施工,分三次完成。需要注意的是,本隧道边墙拱顶二次衬砌在同一施工段左右侧边墙拱顶二衬必须同时进行,这样既可以保证隧道左右侧应力平19、衡,同时同时对称施工也能保证中导洞梁和柱不易变形。4.2 隧道初期支护主要施工方法4.2.1 大管棚施工方法(1)管棚施工相关参数确定车站暗挖隧道长度为30.8米,所以大管棚施工采用长管棚,一次施工成形。管棚施工时,必须设置导向管以控制成孔方向,导向管长度1.52.0m,采用127mm无缝管加工,经精确计算测量后焊接在导向钢拱架上固定。导向管计算其角度时根据起始孔与终孔在同一平面上的投影,计算出每一根管棚相对应的X、Y,如下图所示。外插=X/L 仰=Y /L(外插为相应的外插角、仰为相应的仰角、L为管棚长度),然后考虑到线路坡度的影响调整外插角及仰角。管棚采用1086mm钢管,截成35m各段,20、利用车床加工套丝,并且钢管上加工1cm大小、4040cm成梅花型布置的孔,以利于注浆。下管时注意相邻管棚搭结接头相互错开,防止管棚在一个断面产生剪切破坏。撤管棚机注浆材料准备注浆机准备清孔注浆效果检查测量布孔钻机就位钻机大臂矫正钻机固定钻孔及接长钻杆钻孔接长准备管棚跟进钻杆分节退下加工管棚及管节搭设工作平台否(2)搭设平台、安装钻机、测定孔位由于管棚施工计划在明挖主体结构地下二层侧墙施工完成后进行,所以管棚施工的工作台可直接利用侧墙施工时的满堂红脚手架,在脚手架上面直接搭设工作平台即可。安装钻机。进钻前,以坐标法在掌子面标定管棚孔位。钻机平台要稳固,钻机要安装牢固,防止施钻时钻机不均匀下沉、移21、动而影响钻孔质量。钻机定位。钻孔方位要求根据线路中线与管棚工作室的位置确定,必须精确核定钻机位置。架立钻机时用经纬仪、罗盘、挂线相结合的方法,确保钻机轴线与管棚设计轴线相吻合。(3)管棚孔钻进 管棚孔开孔:开孔前必须检查设备,保证设备状况良好,对组合好的钻具要检查丝扣联接是否紧密,用翼片式螺旋钻进法钻进。 管棚孔钻进为了保证钻孔精度,开孔段钻进是关键。钻进前13m时,要反复校核钻杆方整钻机位置,并用罗盘及挂线检测偏斜无问题后方可继续钻进。管棚管下入孔内前要先配管,保证管棚管的同心度。加接钻杆和钢套管:当跟管钻进至钢套末端导向墙孔口约30cm时停钻,然后钻机反转收偏退钻、卸杆,动力头后退至末端加22、接钻杆或钢套管,此时应先拧紧钻杆,然后再拧紧联接套管。(4)注浆 注浆参数的选择: 注浆扩散半径:0.30.4m; 注浆速度:3050Lmin; 凝结时间:305; 注浆终压:0.71.5MPa; WC: 1:1; HC-T凝结时间可调注浆材料或水泥、水玻璃:水玻璃波美度40(原液),模数2.6(现场注浆时将水玻璃波美度调整为25-35)水泥浆:水玻璃(体积比):1:1平均单孔注浆量:Q=3.14R2Lvn=3.140.32400.51.250.6=3.28(m3)式中:Q:单孔注浆量(m3) L:注浆段长(m),取31mR:浆液扩散半径(m)取0.3mv:注浆段土层孔隙率,取0.5:浆液损失23、率,取1.25n:浆液有效填充率,取0.6采用上述设计参数配制浆液。利用自制的注浆套管与管棚用套丝连接,注浆套管上准备由出气管与进浆管,由阀门来控制开关,如图所示。然后安装20mm塑料管作为排气管,连接注浆管等各种管路,利用锚固剂封闭掌子面与管棚间的孔隙,防止漏浆。关闭孔口阀门,开启注浆泵进行管路压水试验,如有泄漏及时检修,试验压力等于注浆终压。注浆时,采取低压力中流量注入,注浆过程中压力逐步上升,流量逐渐减少,当压力升至注浆终压时,继续压注10分钟,才结束注浆。(5)注浆结束标准及效果检查单孔注浆结束标准:每段注浆都正常进行,注浆终压达到设计终压,注浆量达到设计注浆量的80,或虽未达到设计终24、压,但注浆量已达到设计注浆量,即可结束本孔注浆。全段结束标准:设计的所有注浆孔均达到结束标准,无漏注现象。注浆效果检查:采用分析法,注(压)水试验,开挖取样等方法进行。达不到结束标准,应补充重新注浆直到满足要求为止。(6)设备材料及人员组织设备材料有:MKD5S型工程水平钻机两台,FYB50型注浆泵两台,自制搅浆机两台,盛浆桶两台,HC-T 凝结时间可调注浆材料、普通硅酸盐水泥、40波美度的水玻璃及带有套丝的108钢管若干,碗口式脚手架、方木、钢扒钉、塑料管、木板、注浆管、三通管若干。人员组织:可分两个工班进行作业,每工班15人。其中:施工指挥1人,施工技术指导1人,测量工1人(负责布孔、定位25、量测),工人8人(负责破孔、移动钻机、装卸钻杆、安装钢管、拌浆、注浆等),电焊工1人,钻机司机2人,材料调度1人。(7)安全措施 垫高钻机所使用的方木一定要稳固,防止产生沉降、位移及塌落。 施工中使用的电力线(注意有否老化,漏电现象)、风管线、水管线要布置整齐,有条理。 施钻时,按机械操作规程操作,严防机械伤人。 注浆前严格检查机具、管路及接头处的牢靠程度,以防压力过大爆破伤人。 钢管内注浆时,操作人员必须带好口罩、眼镜及胶手套。实时注意桩间网喷混凝土的情况,防止注浆压力过大网喷混凝土开裂。注浆过程中必须派专人观察地表冒浆情况,防止浆液窜至地表及各类管线以内。(8)质量要求 根据施工基准点,26、按管棚施工图布置管棚孔;孔位偏差不应大于50mm;管棚孔钻进深度误差为-0.2+0.3m;钻孔偏斜率控制在0.8%以内。 钻孔应由高孔位向低孔位进行。 钻孔孔径应比钢管直径大3040mm。 遇卡钻、坍孔时应注浆后重钻。 钻孔合格后及时安装钢管,其接长时连接必须牢固。 注浆浆液必须充满钢管及周围空隙,其注浆量和压力应根据试验确定。4.2.2 超强注浆小导管施工4.2.2.1 超前小导管作业工艺流程:拌浆顶入钻孔备料封闭工作面结束注浆安设小导管连接注浆管路准备加工小导管机具检修记录分析工 艺 流 程 图4.2.2.2 钻孔、打小导管 测量放样,在设计孔位点上标记。 用手持风钻钻孔后,将小导管沿孔打27、入,如地层松软也可用游锤或手持风钻直接将小导管打入。 钻孔:超前小导管孔用电钻或风钻钻孔,由测量人员测放出钻孔位置后方可施工。 布管:超前小导管选用32焊钢管加工而成,顶部加工成锥形,尾端焊一圈8钢筋加强,其长度为2.53.5m。超前小导管仅在拱部范围内设置,环向间距为60cm,外插角不小于5,不大于10。 封面:注浆前应喷射4cm厚混凝土封闭工作面,以防漏浆。4.2.2.3 注浆(见图8:小导管注浆示意图)注浆前先喷混凝土封闭掌子面以防漏浆,对于强行打入的钢管应先冲清管内积物,然后再注浆。注浆顺序由下向上进行,浆液可用拌合机搅拌。水泥浆水灰比为1.5:1、1:1.0、0.8:1三个等级,浆液28、由稀到浓逐级变换,即先注稀浆,然后逐步变浓直到0.8:1为止。注浆时按试验所确定的压力及注浆量施工,无试验条件时按注浆半径20cm,由大向小调整,选定压力及注浆量。注完浆的钢管要立即堵塞孔口,防止浆液外流。4.2.2.4 注浆异常现象的处理 在注浆过程中,发生浆液从其它孔流出的现象称为串浆,发生串浆时,在有多台注浆机的条件下,应同时注浆,无条件时应将串浆孔及时堵塞,轮到该管注浆时,再拨下堵塞物,用铁丝或细钢筋将管内清除并用高压风或水冲洗(拨塞后向外流浆的注浆管不必进行此工序),然后再注浆。 单液注水泥浆压力突然升高,则可能发生堵管,应停机检查,当堵管时,要敲打或滚动以疏通注浆管、无法疏通时要补29、管。 水泥浆单液注浆进浆量很大,压力长时间不升高,则应调整浆液浓度及配合比,缩短凝胶时间,进行小泵量低压力注浆或间歇式注浆,使浆液在裂隙中有相对停留时间,以便凝胶,但停留时间不能超过混合浆的凝胶时间。4.2.2.5 质量标准 导管应在开挖轮廓线上按设计位置及角度打入。注浆施工时,孔位误差不得大于5cm;角度误差不得大于2。超过允许误差时,应在距离偏大的孔间补管、注浆。 钢管实际打入长度不得短于平均每根实际打入长度30cm,否则,开挖1.0m后要补管、注浆。 检查钻孔、打管质量时,应画出草图,对孔位编号、逐孔、逐根检查并认真填写记录。 注浆单孔注浆量不得少于平均每孔注浆量的80%,超过偏差必须补30、管、注浆。 注浆过程中,要逐管填写记录,标明注浆压力、注浆量、发生情况及时处理过程。 开挖过程中,要随时观察注浆效果,分析量测数据,发现问题后在进行下次施工时加以调整。4.2.2.6 施工注意事项 注浆前应严格检查机具、管路及接头处的牢靠程度,以防压力爆破伤人。 导管采用钢管应顺直,其不钻入围岩的尾部可不钻孔。 导管前端加工成锥形。 导管安装前应将工作面封闭严密、牢固、清理干净,并测放出钻设位置后方可施工。 导管采用钻孔施工,其孔眼深度应大于导管长度,其顶入长度不小于导管长度的90%。 导管沿拱的环向外插角不小于5不大于10。 导管打入后要用吹管或掏勺将管内砂石吹(掏)出,以免堵塞。 注浆顺序31、由拱脚向拱顶逐管注浆。 注浆压力达到0.40.6Mpa。 注浆结束后,应对注浆泵及管路进行清洗,以保证下次注浆顺利进行。4.2.3 隧道格栅钢架加工及安装钢格栅在洞外格栅加工场地加工成榀,加工完成后对钢格栅进行试拼,合格后运送至竖井施工场地进行妥善保管。钢筋网片在加工场地加工完成经检验合格后运进施工场地,进行妥善保管。格栅钢架设计参数见图8、图9所示。4.2.3.1 钢筋格栅加工应符合下列规定(1)拱架应圆顺,直墙应直顺,允许偏差为:拱架矢高及弧长20mm,拱架长度20mm,拱、拱架横断面尺寸(高、宽)10mm。(2)钢筋格栅组装后应在同一平面内,允许偏差为:高度30mm,宽度20mm,扭曲度32、20mm。(3)钢筋网片加工允许偏差为:钢筋间距10mm,钢筋搭接长度15mm。4.2.3.2 钢格栅安装应符合下列规定(见图10:隧道支护格栅钢架支立图)(1)基面应坚实并清理干净,必要时对开挖面进行预加固。(2)钢筋格栅应垂直于线路中线,允许偏差为:横向30mm,纵向50mm,高程30mm,垂直度为5。(3)钢筋格栅与壁面应楔紧,每片钢筋格栅的节点用螺栓连接牢固。相邻钢筋格栅采用22钢筋连接牢固,连接筋的间距为1000mm;连接筋采用单面搭接焊,焊接的两根主筋必须在同一条直线上。4.2.3.3 钢筋网片铺设应符合下列规定:(1)铺设应平整,并且与格栅或锚杆采用点焊的形式连接牢固。(2)钢筋33、网片之间应搭接采用点焊的形式搭接牢固,且搭接长度不小于150mm。4.2.4 初期支护喷射混凝土施工方法喷射混凝土喷射混凝土设计强度为C20,水泥采用普通硅酸盐水泥,细骨料采用中粗砂,细度模数2.5,含水率控制在57。粗骨料采用粒径15mm的碎石,其配合比在施工前进行送样后试配方可确定。混凝土在装入喷射机前应过筛,混合料随拌随用,存放时间不许超过20min。喷射前应对开挖面进行清理,清除浮渣及堆积物,埋设控制喷射混凝土厚度的控制点,对机具设备进行试运转。就绪后方可进行混凝土喷射。喷射混凝土应紧跟作业面进行,在格栅支立完成后立即进行喷射,喷射混凝土应符合下列规定:(1)喷射混凝土分片分层自下而上34、喷射,先喷钢筋格栅与壁面间的混凝土,然后在喷两钢格栅之间的混凝土;(2)每次喷射的厚度为,边墙70100mm;拱部为5060mm;(3)喷射第二层混凝土时,应在第一层达到终凝后进行,且喷射之前应对第一层的表面进行清洗。(4)喷射过程中应严格控制回弹料,边墙的回弹料不应大于15%,拱部不宜大于25%,喷射的回弹料绝对不予许回填拱底,及时运送场地外废弃。4.3 隧道防水、二次衬砌施工方法4.3.1 二次衬砌前的施工准备工作(1) 二次衬砌施工前,应对隧道的净空进行检查,检查时按照每5米一个断面进行测量,隧道净空尺寸满足设计要求时,方可进行衬砌施工。(2) 二次衬砌施工前,应对隧道初期支护施工中和完35、成后的各种检测数据进行检查,主要检查隧道拱顶沉降、隧道净空收敛,当沉降和收敛数据稳定后,方可进行二次衬砌施工。(3) 二次衬砌施工前,应对隧道初期支护背后进行检查,如果发现在正常施工背后回填注浆后仍有部位存在空洞,则必须对空洞部位进行二次注浆。当上述三点工作全部完成后,二次衬砌施工方可进行。4.3.2 二次衬砌前基面处理(1) 检查初期支护表面是否存在渗漏水部位,如果发现有渗漏水部位,在进行基面处理前进行堵漏,堵漏后的基面要求没有明显的出水点,允许有少量湿迹。(2) 喷射混凝土表面如果有不平整处或者凸凹处,可借助水泥沙浆将表面处理圆顺,无尖角突出、无明显错台。(3)初期支护混凝土表面突出的锚杆36、和小导管齐根切断并打平,不得突出喷砼面,并用水泥砂浆抹平。4.3.3 二次衬砌防水板铺贴施工方法4.3.3.1无纺布铺设(1)无纺布挂设前,应在基面上画好边线和搭接线,然后进行无纺布的铺设,以保证铺设后不出现扭曲情况。(2)无纺布铺设时,应保证铺设平顺,而且应与基面保持密贴。(3)无纺布固定采用射钉固定,考虑还要挂设防水板及第二层无纺布,在拱顶部位,射钉间距应小一些,以50cm为宜;在边墙部位,间距可适当放大,以75cm为宜。对于基面松散的部位,可多布置射钉,保证无纺布悬挂牢固。(4)无纺布在接缝处搭接宽度不小于20cm,每组预留接头不小于50cm。4.3.3.2 防水板铺设悬挂:(1)防水板37、采用环向铺设,铺设前应计算好每一幅长度(考虑好预留长度),施工前提前裁好。(2)防水板悬挂应从拱顶开始,然后向边墙进行悬挂。铺设前应在无纺布上画好每一幅的环向边线,保证铺设时防水板不出现扭曲、褶皱情况。(3)防水板采用暗钉悬挂,暗钉即为固定无纺布的射钉,射钉上套有圆形胶垫,该胶垫与防水板焊接。(4)防水板首先在拱顶进行焊接固定,考虑混凝土灌注时有向下坠的情况,应在拱部预留一定缓冲长度,缓冲系数以1.2为宜。(5)防水板幅与幅搭接宽度不应小于10cm,主缝采用热楔式焊接机焊接,双缝焊,缝宽1cm。缝间2-5cm;补焊采用手工热缝焊接,焊缝宽度不小于1cm。焊缝搭接顺序为:下部在外,上部在里;在有38、丁字形搭接防水薄弱处,应加一个直径15cm防水板圆垫进行补焊,提高该处防水能力。(6)每组防水板铺设完毕后,应为下一组预留不小于100cm的连接长度。(7)防水板铺设完成后,主缝进行充气试验检查:充气压力为0.15Mpa,经3min其下降值不大于0.03Mpa为合格(8)待二衬钢筋绑扎完成后,应进行关模前的最后一次防水板检查,出现新的漏点应及时进行补焊。4.3.4 二次衬砌施工缝及变形缝处施工方法如图11所示,暗挖隧道共有2条变形缝,变形缝位置分别为16轴端头和22轴端头;纵向施工缝共有6条,分别设置在暗挖底梁两侧2条、仰拱与边墙接缝2条(左侧和右侧各1条)、拱顶与顶梁两侧2条;环向施工缝共239、条,根据施工分段,本暗挖隧道二次衬砌共分成3段施工,所以段与段环向接缝2条。4.3.4.1 施工缝施工缝分纵向和环向施工缝,纵向施工缝应尽量少,并设在受力较小处。施工缝部位除要求柔性防水层连续铺设外,还采用背贴式止水带加强防水。施工缝的背贴式止水带固定方法与变形缝的背贴式止水带相同。将施工缝已硬化的砼表面浮浆、松动砂石清除干净,用水冲洗干净,保持湿润无积水。在灌注砼前,铺水泥砂浆或砼界面处理剂,并及时浇筑砼。纵向水平施工缝继续灌注砼时,已灌注砼的强度不应低于1.2Mpa。纵向垂直施工缝和环向施工缝继续灌注砼时,已灌注砼的强度不应低于2.5Mpa。施工缝防水做法见图暗挖车站施工缝防水所示:4.340、.4.2 变形缝变形缝是由于结构不同刚度、不均匀受力及考虑到砼结构胀缩而设置的允许变形的结构缝隙,它是防水处理,也是结构外防水中的关键环节,因此变形缝部位的柔性防水层除了要求连续铺设外,还需要采取以下四道防线进行加强防水处理,如下图暗挖底板变形缝防水和暗挖顶拱变形缝防水所示:1、背贴式止水带:防水板施工后,二衬砼施工前,将背贴式止水带焊接固定在在变形缝部位的防水板上(无法焊接时,用双面粘贴的丁基胶粘带粘贴,粘贴带的厚度不大于1.5mm),这样可以在二次衬砌混凝土施工完成后,止水带可将车站明挖与暗挖隧道的防水区域分开,形成各自独立的防水区域。2、中埋式橡胶止水带:在变形缝部位设置中埋式止水带防水41、,止水带表面现场粘贴缓膨型遇水膨胀腻子条。支设内衬模板时,把止水带的中部夹于堵头模中间,把先期预埋的止水带翼边用铅丝固定在墙身侧模上,利用挡头板的支持作用将止水带定位,然后浇筑砼。待拆除堵头模后,用同样的办法将另一翼边固定,再浇筑另一侧砼。浇筑变形缝处的砼时,竖直向止水带两边砼要加强振捣,保证缝边砼自身密实,同时将止水带与砼表面的气泡排出,水平向止水带,待止水带下充满砼并充分振捣后,放平止水带并压出少量砼浆,然后浇筑止水带上部砼,振捣上部砼时要防止止水带变形.3、缝间充填及密封:在变形缝内侧充填聚苯板和双组份聚硫橡胶,密封膏嵌缝密封防水,密封膏要求沿变形缝环向封闭,任何部位均不得出现断点,以免42、出现窜水现象。4、设置接水盒:二衬结构施工时,在顶拱和侧墙变形缝两侧的砼表面预留凹槽,设置镀锌钢板接水盒以便将渗漏水及时排出。4.3.5 二次衬砌钢筋加工及安装方法4.3.5.1 钢筋加工(1) 钢筋加工前需对钢筋原材进行调直、除锈处理。钢筋应平直,无局部曲折,钢筋调直和除锈可一道完成。钢筋调直应符合下列规定:采用冷拉调直的钢筋,级钢筋冷拉率不得大于4%,级钢筋不宜大于1%;冷拉后,钢筋表面不得有明显的擦伤,冷拉强度不得低于设计强度值。钢筋成品、半成品在未绑扎前,由于因天气潮湿而产生的水锈,可用棉纱人工清除。(2)钢筋加工前还需认真核对图纸,清楚每一种规格的钢筋形状、数量、图示长度、下料长度。43、在清楚每一种钢筋下料长度下,应对钢筋进行统一下料,减少钢筋接头,减少钢筋废料,合理利用每一根钢筋长度。(3)钢筋切断采用钢筋断筋机,加工宜采用钢筋弯筋机,以机械加工为主,手工加工为辅。(4)级钢筋,本工程主要用于梁柱箍筋和架立筋,对于梁柱箍筋,其弯曲直径不宜小于钢筋直径的2.5倍,且应大于受力钢筋的直径,弯曲平直部分不宜小于钢筋直径的10倍;级钢筋末端需作90度弯折,其弯曲直径不宜小于钢筋直径的4倍,钢筋弯曲平直段的长度应按设计要求,设计无要求时,平直段的长度不宜小于钢筋直径的10倍。(5)对于梁柱箍筋,由于箍筋多为多支箍,箍筋下料和加工时,在确保钢筋主筋保护层的条件下,应以钢筋对称或均匀分布44、为原则综合下料,下料后应及时在现场进行试绑,发现不合格应及时进行调整。(6)梁柱箍筋加工时,还应综合考虑梁梁叠加、梁柱叠加以及钢筋绑扎施工误差,所造成的钢筋整体上升,宜适当对箍筋尺寸进行缩小。4.3.5.2 钢筋绑扎一、施工准备(1)核对图纸、配料单、料牌以及实物的钢号、规格、尺寸、形状、数量上是否一致,如发现问题及时解决。(2)熟悉图纸,确定研究好钢筋绑扎安装顺序,绑扎梁柱节点等复杂的结构部位时,应先根据钢筋穿插就位的顺序,与模板工联系讨论支模 和绑扎钢筋的顺序,减少绑扎钢筋的困难,并做好技术交底。(3)施工队专人放样,技术人员及时审核。(4)按钢筋下料单下料,特别注意箍筋的弯曲半径。(5)45、准备20或22号铁丝,用于绑扎钢筋。准备水泥砂浆保护层垫块,垫块50mm50mm见方,垫块厚度同保护层或使用专用保护层塑料垫块,混凝土垫块内预埋铁丝以便绑扎。准备模板及搭设好脚手架等。二、钢筋绑扎接头类型说明暗挖隧道二次衬砌钢筋工程主要有以下几种形式,内容如下:(1)直螺纹钢筋接头连接如图13所示,在中导洞底梁、顶梁混凝土施工的同时,要进行预留钢筋接头与以后仰拱、边墙拱顶二次衬砌钢筋连接,但是由于受初期支护影响,1部顶梁和3部底梁部分两端预留钢筋不能采取接头错开35D预留,只能齐头进行预留。钢筋直螺纹连接属于高强度连接,直螺纹施工要求如下: 直螺纹连接在施工前都必须对钢筋连接套进行检验,现场进46、行套丝加工试验,经专业机构检验合格后,方可进行正式施工。 钢筋已加工好的直螺纹,应及时上塑料套进行保护,施工运输中注意避免碰撞,以免损伤螺纹。 钢筋接头安装套筒时,采用正丝套筒安装,施工时采用专业扳手安装,按规定的力矩值拧紧连接套。 安装套筒时,应认真检查套筒是否和钢筋直径相一致,以免安装错误。 钢筋断料时必须使用砂轮机进行切割,严禁使用钢筋切断机直接切断,保证钢筋的接头断面平整。 钢筋车丝长度根据钢筋的直径大小严格要求,安装后,保证外露丝扣不大于2扣。 本工程中直螺纹用于钢筋预埋时,接头安装时必须按照施工划线进行,直螺纹套表面用聚笨泡沫保护,同时接头处用钢筋加固固定,防止混凝土施工时由于振捣47、而移位,下道结构施工时剔除泡沫,露出套筒和下道结构钢筋连接。见车站出入口钢筋连接示意图。(2)钢筋焊接接头连接二次衬砌边墙拱顶环向主筋钢筋连接主要采用焊接方式连接,工艺要求内容如下: 在钢筋加工现场进行电弧焊时,钢筋焊接采用双面焊时,焊接长度不小于5D(钢筋直径);采用单面焊时,焊接长度不小于10 D。 焊接前,应仔细清除焊接区内的铁锈、熔渣、油漆及其它污物,同时对焊接接头处进行预弯,使焊接完毕后两根钢筋能在同一直线上。钢筋焊接时,地线应选在合适位置,保持与钢筋有良好接触。 钢筋焊接完毕后,应用电焊锤将焊缝表面的焊渣敲除,并对焊缝外观进行检查,且应符合下列要求:a 焊缝高度应不小于主筋直径的048、.3倍,焊缝宽度应不小于主筋直径的0.7倍。b 焊缝表面应平整,不得有较大的凹陷、焊瘤。c 焊缝接头处不得有裂纹。d 焊缝接头处的咬边深度、气孔、加渣的数量和大小,以及接头尺寸偏差,应不超过规范规定数值。f 焊缝检查不合格的接头,经过返工重新焊接后,再进行提交验收。(3)钢筋绑扎接头连接钢筋绑扎连接主要在二次衬砌纵向钢筋接头上使用,钢筋绑扎连接的要求如下: 钢筋的最小搭接长度为35 D,钢筋接头连接区段的长度为1.3LL(L为搭接长度)。同一连接区段内,墙、板、梁类构件,接头面积百分率不宜大于25%;柱类构件,不宜大于50%。 绑扎接头处的钢筋应平直,绑扎时采用三点绑扎,两头、中间三点分别用扎49、丝绑扎牢固。三、钢筋绑扎(1)梁钢筋绑扎 首先在垫层或主梁底模板上按图纸划好箍筋的间距。 主筋穿好箍筋,按已画好的间距逐个分开固定主筋放主梁架立筋、次梁架立筋隔一定间距将梁底主筋与箍筋绑住绑架立筋(架立筋与箍筋用套扣法)再绑主筋。主次梁同时配合进行。 梁的受拉钢筋直径等于或大于22mm,采用直螺纹连接,小于22mm采用电弧焊或绑扎接头。 在主筋下垫好砂浆块保护主筋保护层厚度。 在模板全部封闭之前,用风管和吸尘器相配合将梁模板内的杂物吹吸干净。(2)柱筋绑扎 按图纸要求间距,计算好每根柱筋数量,先将矩形箍筋套在下层伸出的搭接筋上,然后立柱子钢筋。 在立好的柱子钢筋上用粉笔画出矩形箍筋间距,然后将50、已套好的箍筋往上移动,由上往下绑扎,绑扎方式宜采用缠扣式绑扎;矩形箍筋绑扎完毕后,在柱子上套螺旋箍筋,然后在柱竖向钢筋画出螺旋箍筋间距,绑扎方式同矩形箍筋。 箍筋与主筋垂直,箍筋转角与主筋交点均要绑扎,主筋与箍筋非转角部分的相交点采用梅花式交错绑扎。柱基、柱顶、梁柱交接等处,箍筋间距应按设计要求加密。为精确控制主筋间距,加工主筋定位框,控制主筋间距。 柱筋保护层:混凝土保护层垫块绑在外立筋上,间距一般1000mm左右,以保证主筋保护层厚度。 柱钢筋绑完后,应及时合模板,否则应在柱子上设置斜拉杆,防止柱子倾斜变形。(3)仰拱、边墙、拱顶钢筋绑扎 清扫防水板水泥砂浆保护层上的各种杂物,用粉笔在保护51、层(仰拱)或者无纺布(边墙、拱顶)上划好主筋,分布筋间距,放出仰拱上柱子预留钢筋位置。 按画好的间距,先摆受力筋,后放分布筋。 绑扎二衬钢筋时一般将所绑扎的区域平均分成几段,然后将两边主筋和分段处主筋全部固定好,最后将分段内的环向主筋平均分布其中进行帮扎。一般架立筋采用顺扣或八字扣绑扎。 两层筋之间应在相隔一定距离采用焊接固定层厚,以确保上部钢筋的位置。 二衬钢筋绑扎过程中,为了保护防水板不受破坏,除了主筋应采用焊接连接外,其余钢筋连接最好采用绑扎连接。 主筋在边墙部分进行焊接连接时,应在钢筋与防水板之间采用浸水石棉板进行隔开,防止焊渣溅到防水板上烫伤防水板。 二衬钢筋在进行搬运、绑扎过程中,52、注意钢筋端头避免戳防水板上,破坏防水板。 钢筋绑扎完成后,应将水泥垫块按设计好的距离固定在钢筋上,保证在模板支立后保护层的厚度。4.3.6 二次衬砌模板安装施工暗挖隧道模板工程主要为暗挖中柱模板、暗挖顶梁模板、边墙拱顶二次衬砌模板三种形式,根据以往施工经验以及承载力计算,上述三种模板工程的各项施工参数如下:4.3.6.1 暗挖中柱模板工程施工参数如图14,面板采用20厚多层胶合模板,模板宽度1040mm、1160mm两种,使用时1160在内,1040在外侧。模板外立放100100方木4道,道宽度350,方木外侧采用10010010角钢柱箍,柱箍间距300。4.3.6.2 暗挖顶梁模板工程施工参53、数如图15,面板采用20厚多层胶合模板,模板宽度1300mm,梁支撑立杆的横距(跨度方向)为0.6米,立杆的步距为1.2米。根据梁底承载力的计算,需要在梁底增加2道承重立杆。钢管采用的类型为483.5;方木采用100100类型,梁底4道,侧边上下各1道纵向方木。4.3.6.3 边墙拱顶二次衬砌模板工程施工参数边墙拱顶二次衬砌支架设计为满堂红脚手架。脚手架横杆和立杆形式为483.5,步距为1.2米,横向间距0.6米,纵向间距0.6米;满堂红脚手架每隔1.2米加一组剪刀撑。根据二次衬砌暗挖施工分为3段,每段长度在10左右,所以支架共设10组,10组共10.8米,可以满足分段施工要求。见图16:隧道54、二次衬砌满堂红脚手架立面简图、图17:边墙、拱顶衬砌模板展开图。边墙拱顶二次衬砌模板采用组合钢模板,模板尺寸为30cm120cm;进料口采用定制加工的1.2m*1.2m钢模板,钢板厚度1cm,模板采取多加横竖肋保证其在灌注混凝土时不变形;封顶口处采用1.2m*0.8m定制加工的钢模板,钢板厚度1.5cm,密加横竖肋保证其刚度,避免在混凝土封顶时出现变形情况。4.3.6.4 模板施工一般要求(1)模板加工成型后,首先进行检查与设计是否相符。合格后必须在使用前进行表面除锈、刨光,最后涂上脱模剂存放待用。(2)模板在进行支立前,首先检查所架设的支架是否牢固,支架检查合格后才开始进行模板组装、支立施工55、。(3)模板安装必须横竖对齐,使纵向缝平直、环向缝圆顺平滑。(4)固定在模板上的预埋件和预留孔洞均不得遗漏,安装必须牢固,位置准确。(5)必须上足销卡或螺栓,保证模板安装牢固,模板与模板之间缝隙紧密,不漏浆。(6)在进行混凝土灌注之前,必须对所支立的本组模板及支架体系进行第二次检查,确定检查没有隐患存在时,方可进行混凝土施工。(7)模板要求每倒用一次,必须整修一次,并涂好脱模剂。坚决禁止使用废机油作为脱模剂。4.3.7 二次衬砌混凝土施工方法4.3.7.1 混凝土浇筑:(1)砼灌注前应先清除基底的淤泥、杂物、积水。严格控制坍落度,尽量避免现场调节坍落度。砼运到浇筑地点时,应符合浇筑时规定的坍落56、度,即140mm180mm,一般为14020mm,当有离析时,必须在浇筑前进行二次搅拌。(2)砼输送泵的输送管线宜直,转弯宜缓,接头处严密。(3)泵送前应先用适量的与混凝土成份相同的水泥浆或水泥砂浆润滑输送管内壁,预计泵送间歇时间超过45min或当砼出现离析现象时,应立即用压力水或其他方法冲洗管。(4)每次砼灌注完成后,应立即拆开输送泵管道,并用水对内管壁和泵进行清洗。(5)砼的布设应分层布设,分层振捣,砼布设最大厚度不应超过30cm,并及时振捣,布设中途不得停工;若中途因故必须停工时,应对已布设的砼摊平,振捣好,再接续浇筑时应对已凝砼凿毛,清洗,再进行浇筑。4.3.7.2 混凝土振捣:(1)57、砼振捣采用插入式振捣器振捣。(2)每一振点的振捣延续时间宜为1020s,并以砼开始泛浆、不冒气泡和不再沉落为准。(3) 振捣棒振捣时,移位距离不得大于作用半径的1倍,插入下层砼深度应不小于50mm,振捣时不得碰撞钢筋、模板、预埋件和止水带等。振捣器与模板的距离不应大于其作业半径的0.5倍。(4)不得有漏振、过振情况发生。4.3.7.3 混凝土养护:(1)砼灌筑完成48h后拆模,拆模时,必须保证砼表面及棱角不受损坏。(2)拆模时应从拱顶开始,逐渐至拱脚,必须保护模板不被摔,不变形。(3)拆模后,应在12h内对砼表面进行洒水养护。4.3.7.4 中导洞顶梁上部混凝土回填施工方法如上2幅图所示,当暗58、挖隧道顶梁混凝土施工完成后,应立即进行回填C15混凝土施工。回填处的模板支立内容如下:当梁混凝土施工完成后,原有梁端头部分模板保留,首先应将梁左右两侧与初期支护的空隙进行封堵,施工时可根据空隙大小加工模板宽度进行封堵,见上图的两侧底部封口模板示意;然后在保留梁端头模板情况下,根据回填断面加工堵头模板,见堵头处端头模板示意图所示,梁端头模板上部类似半圆形即为回填堵头模板大样。堵头模板加工时,应在拱部(拱顶)留出回填进料口,进料口尺寸略大于混凝土输送管断面,主要为了方便在回填时通过空隙进行观察回填施工情况。在回填进料口处很难回填饱满,可在下一次回填施工时将其灌注密实。第五章隧道施工监控量测方案车站59、中段(北京大学东门)以单层双跨双拱结构暗挖通过,车站暗挖段跨度大、覆盖层薄,施工过程重易引起了较大的地面沉降,相应地也会对周边建筑和地下管线产生一定影响。因此,为保证本区段施工及结构安全,需要建立一套严密、科学的监控量测体系,全面监控施工过程中车站结构及周边环境的变形情况。5.1 监测目的1)了解围护结构、暗挖隧道支护结构和周围地层的变形情况,为施工日常管理提供信息,保证施工安全。2)保证施工影响范围内建筑物、地下管线的正常使用,为制定保护措施提供依据。3)验证支护结构设计,为支护结构设计和施工方案的修订提供反馈信息。5.2 监测项目、监测频率及监测实施办法 5.2.1 地表下沉(1) 监测目60、的地下工程开挖后,地层中的应力扰动区延伸至地表,围岩力学形态的变化在很大程度上反映于地表沉降,如附近有建筑物,则地表沉降有可能引起房屋的不均匀下沉,对房屋造成破坏。且地表沉降可以反映隧道开挖过程中围岩变形的全过程。本工程属于城市浅埋地下工程,其独特的施工方法面临着对地层的多次扰动,因此必须对地表沉降情况及受影响房屋、管线情况进行严格的监测和控制。(2) 监测仪器精密水准仪,铟钢尺。(3) 监测实施方法 测点埋设地表沉降测点布设原则为沿车站中线每20m布设一个地表沉降断面。即在K22+268.516和K22+288.516两处地面进行地表沉降观测点埋设,在暗挖隧道中间部分可根据实际情况增加沉降点61、;沉降点布置见隧道监控量测点布置图所示。测点埋设先用冲击钻钻孔,然后放入沉降测点,测点一般采用长200300 mm半圆头钢筋(或用螺栓代替)制成。测点四周用水泥砂浆填实,测点与路面间设置隔离层,确保测点与下部土体固结与上部路面分离。待测点完全稳定后,即可开始测量。 量测方法a、沉降监测应使用紧密水准仪,配以铟瓦尺进行测量。使用的水准仪、水准标尺应定期鉴定和检校。观测应采用单线路往返观测,固定观测人员、固定仪器和转点尺垫。b、水准观测应在标尺分划线成像清晰且稳定后进行。 数据分析与处理在降水井开始抽水前,要进行现场沉降点初始值量测,并做好记录。之后,每次观测结束后,应认真检查全部外业观测记录,经62、平差法进行平差计算和处理后,计算各个观测点的位移量,并填写成果表,计算一个观测周期内的位移量,并及时通知有关人员进行分析,做出预测。 数据超限后采取的措施由于降水原因引起的地面下沉,可以采取回灌措施防止地面继续下沉;由于初支格栅背后有孔洞引起的下沉,可以采用初支后注浆防止下沉;由于结构封闭不及时引起的下沉,可采用缩短上下导洞的距离,尽快封闭成环的措施。 检测频率隧道开挖时1次/天;二次衬砌施工时1次/2天。5.2.2 地表建筑物变形(1) 监测目的由于地表沉降不能客观的反映建筑物变形情况,所以为了维护建筑物自身的安全,对建筑物进行直接的变形观测很有必要。(2) 监测仪器精密水准仪,铟钢尺。(363、) 监测实施方法 测点埋设沉降测点的位置和数量应根据建筑物的体型特征、基础形式、结构种类以及地质条件等因素综合考虑。为了能够反映沉降特征和便于分析,测点应该埋设在沉降差异大的地方。一般埋设在建筑物的四角;高低悬殊或新旧建筑物连接处、伸缩缝、沉降缝和不同埋深基础的两侧;框架结构的主要柱基或纵横轴线上。 量测方法地表建筑物变形量测主要采用精密水准仪,采用往、返线路测量,最终符合或者闭合在水准原点,施测精度满足二等水准测量要求,具体方法同地表下沉。量测各测点与基准点之间的相对高程差,本次所测高差与上次所测高差相比较,差值即为本次沉降值,本次所测高差与初始高差相较,差值即为累计沉降值。然后,根据建筑物64、各点累计沉降值,对建筑物的不均匀沉降进行判断。 数据分析与处理根据量测数据绘制时间位移曲线散点或距离位移曲线散点图。并结合施工情况对建筑物的沉降数据进行分析,当不均沉降值过大,引起建筑物裂缝,应对裂缝进行观测。并应采取施工措施对建筑物进行加固。 数据超限后采取的措施监测数据超限后,应对建构物采取保护措施:对建筑物基础埋设注浆管,对其注浆,防止建筑物继续沉降。注浆时应注意控制压力,防止地面隆起。 检测频率隧道开挖时1次/天;二次衬砌施工时1次/2天。5.2.3 地下管线沉降(1) 监测目的地表沉降点的沉降不能适时反映地下管线的沉降情况,为维护地下管线及施工安全,对地下管线沉降情况进行监测,了解地65、下管线的安全状况十分重要。(2) 监测仪器精密水准仪,铟钢尺。(3) 监测实施方法 测点埋设地下管线测点重点布置在煤气管线、给水管线、污水管线、通信管线、大型的雨水管及电力方沟上。测点布置在管线的接头处,或者对唯一变化敏感的部位;沿着管线延伸方向每20m布置一个测点。测点可利用检查井直接布置在管线上,也可以在管线上方埋设地表桩进行间接监测或直接监测。 测量方法在埋设好的沉降监控点上支立铟钢尺,使用精密水准仪采用往、返路线进行量测。该路线必须符合或者闭合在沉降监控量测基点上,测设精度满足二等水准测量要求,具体方法同地表下沉。成果合格后,计算各测点与水准原点的高差。统计并比较各次的高差值,就能得出66、该次各监测点的下沉值。 数据分析与处理根据量测数据绘制时间位移曲线散点或距离位移曲线散点图。并结合施工情况对所测数据进行分析,评估管线的安全系数。 检测频率隧道开挖时1次/天;二次衬砌施工时1次/2天。5.2.4 拱顶下沉(1) 监测目的拱顶下沉量测值是反映隧道安全和稳定的重要数据,是围岩和支护系统力学形态变化的最直接、最明显的的反映,易于实现量测信息的反馈。(2) 监测仪器苏光DSZ-2型精密水准仪及钢挂尺。(3) 监测实施方法 测点埋设根据设计图纸要求,拱顶测点埋设时,应在掌子面开挖出碴完毕后,拱架架立时,将预埋件焊接至拱顶,待该环砼喷射完毕牢固后,将预埋件上砼清除干净后,即可进行量测。拱67、顶测点布设为:每隔5米布设一组沉降点,每组沉降点为3个,分别对应大跨的三处拱顶。特殊情况测点可适当加密,见隧道监控量测点布置图所示。 量测方法拱顶下沉量测主要采用精密水准仪,量测各测点与基准点之间的相对高程差,本次所测高差与上次所测高差相比较,差值即为本次沉降值,本次所测高差与初始高差相较,差值即为累计沉降值。 数据分析与处理监测数据的填写、处理与地表沉降相同。如果拱顶下沉超限,可采取以下方法控制拱顶的下沉:改良拱顶岩体或土体的稳定性;改善开挖方法以减小开挖对拱顶围岩的扰动;加强支护等等,或采取以上几种方法进行综合处理。 数据超限后采取的措施测量数据超限后,可采取加设竖向支撑和加快下导洞跟进速68、度(尽快成环)的措施来控制拱顶沉降。 检测频率隧道开挖时1次/天;二次衬砌施工时1次/2天。5.2.5 结构净空收敛(1) 监测目的隧道开挖后,周边点的位移是围岩和支护力学形态变化的最直接、最明显的反映,净空的变化(收缩和扩张)是围岩变形最明显的体现。(2) 监测仪器JSS30A型数显式收敛计(3) 监测实施方法 测点埋设根据设计图纸要求,收敛测线埋设时,应在掌子面开挖出碴完毕后,拱架架立时,将预埋件焊接至拱腰,应尽量使两预埋件位于同一轴线上。待该环砼喷射完毕牢固后,将预埋件上砼清除干净后,即可进行量测。本隧道共分成15个小导洞进行初期支护施工,所以每个小导洞均布设一组收敛点,见隧道监控量测点69、布置图所示。 收敛量测方法1) 初次量测在钢尺上选择一个适当孔位,将钢尺套在尺架的固定螺杆上。孔位的选择应能使得钢尺张紧时支架与百分表(或数显表)顶端接触且读数在025mm的范围内。拧紧钢尺压紧螺帽,并记下钢尺孔位读数。2) 再次量测,按前次钢尺孔位,将钢尺固定在支架的螺杆上,按上述相同程序操作,测得观测值Rn。按下式计算净空变化值:Un=Rn-Rn-1 数据的分析与处理:首先作出时间-位移及距离-位移散点图,对各量测断面内的测线进行回归分析,并用收敛量测结果判断隧道的稳定性。如果收敛值过大,应改善周围岩体或土体的稳定性,改变开挖方法,尽量减小开挖对周围岩(土)体的扰动;加强支护等等,以确保收70、敛值在规范允许的范围内。 数据超限后采取的措施测量数据超限后,可采用加设横支撑和二衬模筑基时跟进的措施来控制水平收敛。 检测频率隧道开挖时1次/天;二次衬砌施工时1次/2天。 监测异常情况处理程序图第六章质量保证措施6.1 隧道格栅钢架支立工程质量保证措施6.1.1 格栅钢架在加工场加工成型后,在工程使用之前必须进行检查格栅钢架加工质量,同时在使用前应进行拼装检查,与设计相符方可在工程中使用。6.1.2 格栅钢架支立之前,应对隧道中线和标高线进行复核,确定没有问题后方可在支立时使用。6.1.3 格栅钢架支立过程中,必须保证格栅钢架的高程和净空位置正确,同时必须保证格栅钢架左右两侧在同一个里程段71、上。6.1.4 格栅钢架支立完成后,应及时进行固定,施做锁脚锚杆和连接钢筋,保证格栅钢架支立后不出现变形情况。6.1.5 格栅钢架支立完成后,焊接连接钢筋和钢筋网应按设计和规范要求进行施做,保证连接筋和钢筋网的搭接长度,同时应按设计预留好下一榀的搭接长度。6.2 二次衬砌防水工程质量保证措施6.2.1 防水卷材和其他防水材料必须要有出厂合格证和质量检验合格证,没有出厂合格证的防水卷材和防水材料,不允许在工程中使用;对使用的材料,要严格按规定取样试验合格后方能使用。6.2.2 第一层无纺布铺设时,必须保证无纺布尽量与基面密贴,同时应根据规范在拱顶部分射钉间距应一点,避免出现防水板铺设后掉顶情况发72、生。6.2.3 防水板铺设时,应将搭接线提前画好,避免出现斜挂情况。防水板与射钉上的塑料圆垫应焊接牢固,防水板搭接用机器焊接,应控制好机器温度和机器行走速度,保证焊缝的质量。6.2.4 防水板在铺设时,在拱顶部分应预留一定的缓冲长度,防止混凝土灌注时将防水板拉坏。6.2.5 二次衬砌钢筋绑扎完成后,应对防水板进行最后一次检查,对被破坏的部位进行补焊。6.3 二次衬砌钢筋工程质量保证措施6.3.1钢筋原材必须要有出厂合格证,没有出厂合格证的钢筋,不能采用,对使用的钢筋,要严格按规定取样试验合格后方能使用。6.3.2 钢筋焊接:操作人员必须持证上岗,焊接头要经过试验合格后,才允许正式使用,在一批焊73、件中,进行随机抽样检查,并以此作为加强对焊接作业质量的监督考核。6.3.3钢筋配料卡必须经过专业技术负责人审核后,才准开料,开料成型的钢筋,应按编号顺序挂牌,堆放整齐,钢筋的堆放场地要采取防锈措施。6.3.4专人负责钢筋垫块(保护层)制作,要确保规格准确,数量充足,并达到足够的强度,垫块的安放要疏密均匀,可靠地起到保护作用。6.3.5钢筋绑扎完毕,要经过监理工程师验收合格后,方可浇注混凝土,在混凝土浇筑过程必须派钢筋工值班,以便处理在施工过程中发生的钢筋及预埋移位等问题。6.4二次衬砌模板工程质量保证措施6.4.1 模板要经过结构设计,保证有足够的强度和刚度,并要装拆方便。6.4.2 加工钢模74、板要严格按技术规范施工,实行三级验收程序。6.4.3 钢模板统一调拨,安装时要涂脱模剂,并注意控制高差、平整度、轴线位置、尺寸、垂直度等技术要求,流水作业,逐一检查,防止漏浆、错装等。6.5 二次衬砌混凝土工程质量保证措施6.5.1根据混凝土的强度要求准确计算出混凝土的配合比,并申报监理工程师审批,监理工程师同意后方可使用,使用过程中,要严格按配合比执行。6.5.2 混凝土运抵现场后,必须经过坍落度试验,符合要求后才能浇筑。6.5.3浇注混凝土前,全部模板和钢筋应清洗干净,不得有杂物,模板若有缝隙应塞严,并经监理工程师检查批准后方能开始浇注,混凝土的浇注方法,必须经过监理工程师的批准。施工前我75、公司将根据商品混凝土的技术指标预做混凝土试块,调配最佳的脱模剂,和制定详细的操作步骤确保混凝土圬工表面光洁,色泽一致。6.5.4 混凝土浇注施工时,要严格控制分层厚度,最大不超过40cm,一般在3040cm为宜,同时要严格控制混凝土自由下落高度,超过2m要使用串筒溜槽,以免混凝土产生离析。6.5.5混凝土浇注作业应连续进行,如因故发生中断,其中断时间应小于前次混凝土初凝时间或能重塑时间,超过中断时间,应采取相应措施处理,并立即向监理工程师报告。6.4.6混凝土振捣时,振捣器的插入或拨出时的速度要慢,振捣点均匀,在振捣器不能达到的地方应辅以插铲式振捣,以免发生漏振现象。6.4.7施工缝的处理,应76、按规定或监理工程师的要求进行,在旧混凝土表面浇注新混凝土前,必须将其表面凿毛清洗干净,用水湿润后,先浇一层水泥砂浆以确保新旧混凝土之间能结合良好。6.4.8 混凝土终凝以后要采取适当措施养护,并在浇注部位注明起止日期。6.4.9 采取切实可行的措施防止混凝土表面裂纹。混凝土产生裂纹的原因主要有两类,一类是收缩裂纹,二是温度裂纹。针对收缩裂纹的产生机理,在施工中,主要采取严格控制水泥用量,在满足强度的基础上,尽量减少水泥用量,采用弹性模量较大的粗骨料,控制水灰比,同时加强洒水养护,采用麻布覆盖混凝土表面,使混凝土表面始终处于湿润状态,使表面混凝土水泥硬化过程中有充足的水,即可有效防止收缩裂纹,对77、于温度裂纹的预防,主要采取覆盖保温措施,夏季洒水降温,冬季采用麻布覆盖保温,降低混凝土与周围环境的温度差及内外温度差,就可有效地防止温度裂纹。第七章安全保证措施7.1 安全防护 各种施工、操作人员先进行岗前安全培训,做到持证上岗。班组在班前进行上岗交底,上岗检查,上岗记录的“三上岗”和每班一次的“一讲评”安全活动。 做好个人防护,进入施工现场人员必须戴好安全帽,当班人员必须穿工作服,戴工作手套。从事2米以上高空作业,必须系好安全带。设专职安全员负责各种设备和施工过程中的安全隐患检查工作。 各种自制设备、设施通过安全检验及性能检验合格后方可使用。 现场照明设施齐全,配置合理,经常检修,保证正常的78、生产、生活。 加强施工过程中的监控量测,及时反馈量测信息,依照量测结果及分析情况,及时调整预加固、预支护措施及支护结构的封闭时间,确保施工安全及地面建筑物安全。 有多道工序平行作业、流水作业的施工项目,必须加强各工序的管理,施工前编制各工序方案。7.2 安全用电 所有施工人员掌握安全用电的基本知识,用电人员各自保护好设备的负荷线、接地线和开关,发现问题及时找电工解决,严禁非专业电气操作人员乱动电器设备。 高压线引至施工现场设置的变电所,所内须通风及排水良好,门向外开,上锁并由专人负责,人员不得随便进入,变压器安设位置,接地电阻符合规范要求。 配电系统分级配电,配电箱、开关箱外观完整、牢固、防雨79、防尘,外涂安全色,统一编号。其安装形式符合有关规定,箱内电器可靠、完好,造型、定值符合规定,并标明用途。 所有电器设备及其金属外壳或构架均按规定设置可靠的接地保护。 施工现场所有用电设备,按规定设置漏电保护装置,禁止自拉线或拆装用电设备。定期检查,发现问题及时处理解决。 现场内各用电设备,尤其是电焊、电热设备、电动工具,其安装使用符合规范要求,维修保管专人负责。7.3 机械安全 各种机械设备严格按操作规程进行操作,严禁非定岗司机动用机械设备。 各种机械有专人负责维修、保养,并经常对机械的关键部位进行检查,预防机械故障及机械伤害的发生。 机械安装时基础必须稳固,吊装机械臂下不准站人,操作时,机械80、臂距架空线要符合安全规定。 各种机械设备视其工作性质,性能的不同搭设防尘、防雨、防砸、防噪音工棚等装置,机械设备附近设标志牌、规则牌。7.4 安全操作规定7.4.1 焊接作业 工作时应穿戴工作服、绝缘鞋、电焊手套、防护面罩、护目镜等防护用品。 焊接作业现场周围10米内不得堆放易燃易爆物品。 作业前检查焊机、线路、料机外壳保护接零,确认安全。 焊接时二次线必须双线到位,严禁用其它金属物作二线回路。 焊把线不得放在电弧附近或炽热的焊缝旁,不得碾压焊把线。 气焊时先开乙炔阀点火,后开氧气阀调整火焰。关闭时先关乙炔阀,再关氧气阀。 氧气瓶和乙炔瓶应保持距离在5米以上,与焊炬、割炬和其他明火不小于10米81、。 作业中若氧气管着火应立即关闭氧气阀门,不得折弯胶管断气;若乙炔管着火,应先关熄炬火,可用弯折前面一段软管的办法止火。 电焊机必须设单独的电源开关、自动断电装置。外壳设可靠的保护接零。 电焊机的电源线长度不大于5米,焊接线长度不大于30米。7.4.2 其它作业普工、木工、钢筋工、混凝土工、架子工、起重工、防水工、测量工、试验工、电工、机械操作工等工种安全作业严格按北京市市政工程施工安全操作规程执行。第八章隧道冬季施工保证措施北京地区地处中纬度欧亚大陆东侧,属暖温带半湿润-半干旱季风气候,夏季比较炎热,冬季比较寒冷,近10年平均气温为12.5-13.7,极端最低气温-15。北京市冻结线深度为082、.8m。车站暗挖隧道工程可能要横跨整个冬季,暗挖隧道冬季施工主要对混凝土施工有影响,而确保冬季安全正常的施工及工程保护,是按期优质完成全标段施工任务的积极因素。8.1 冬期施工准备 8.1.1 加强与气象部门联系,及时掌握天气变化,提前做好防寒准备。根据气象资料,凡室外日平均气温连续3天低于5C时,混凝土的施工应按冬期施工要求进行。8.1.2 冬季施工组织措施 成立现场冬期施工领导小组,负责安排、落实管理、检查冬施工作; 砼测温工作由实验员专职安排; 组织参加冬施的工长、施工班组学习施工方案,以提高冬季施工的质量意识。 材料准备:材料部门应按现场需要以及材料计划落实进场材料,冬施期间所需要使用83、的保温材料应在工序开工前准备就绪。 机械准备:施工前应对机械设备全面进行一次检查,机械车辆防止受冻。对机械传动部位应及时检查,如有缺陷,及时维修、调整。8.2 技术措施8.2.1 原材料要求 水泥采用普通硅酸盐水泥,水泥的强度等级不宜低于P.O.32.5。 骨料骨料必须清洁,不得混有冰雪、冻块等冻结物。骨料不能露天存放。 防冻剂混凝土防冻剂应选用无氯盐类的、无尿素的低碱防冻剂。防冻剂中氯离子含量不得大于0.06%,氨含量不得大于0.10%,带入混凝土中的碱含量不得大于0.75kg/m3。混凝土防冻剂除满足氨含量、碱含量和氯离子含量的有关规定外,还应达到表1的性能指标要求。表1 防冻剂的性能指标84、试验项目性能指标减水率,% 不小于18泌水率比,% 不小于70含气量,% 不小于2.5凝结时间差,min初凝0+120,大体积混凝土根据需要掺加缓凝组分进行施工,用混凝土凝结时间调整终凝抗压强度比,% 不小于规定温度,C-5-10-15R289590R-7201210R-7+28959085R-7+5610028d收缩比,% 不大于120抗渗压力(或高度)比,%不小于100(或不大于100)50次冻融强度损失率比,% 不大于100对钢筋锈蚀作用对钢筋无锈蚀注: 1:+表示延长 2:暗挖工程宜选用-5C规格的防冻剂。8.2.2 混凝土配合比设计 冬施期间,应及时调整地上工程单方混凝土中胶凝材料的85、总用量和水泥的用量,最低水泥用量不低于300kg/ m3。 除大体积混凝土外,粉煤灰的掺量宜15%左右。 单方混凝土中碱含量不得大于3kg/ m3,混凝土中氯离子含量不得大于0.06%。 应该根据现场混凝土外界气温的变化,选择不同温度的防冻剂。8.3 混凝土的搅拌、运输、浇筑和养护8.3.1 拌制 初期支护喷射用的混凝土搅拌设备在施工时安放在明挖主体结构中板上,同时在机器运转前在周围采取加温措施,保证所处的环境气温大于10C,拌制混凝土前、后,应用热水冲洗搅拌机鼓筒。 冬季拌制混凝土前必须进行热工计算和混凝土温度的试验验证,拌制混凝土的各项原材料温度应达到热工计算或者试验所需的温度。当原材料温86、度不能满足要求时,应优先采用加热水的办法提高混凝土拌合物的温度,只有当加热水达不到所需的温度时,骨料方可加热。 骨料可采用蒸汽直接加热等方法进行加热,但不得用火焰直接加热骨料。骨料和拌合水加热温度,按表2数值取用。 水泥的温度控制按原技术要求执行,严禁对水泥进行加热。水泥储罐外可设保温措施。表2 骨料及拌合水投入搅拌机时最高温度拌合水(C)骨料(C)6040注:当骨料不加热时,水可加热到80 C。 为防止水泥“假凝”,水泥不得与热水直接接触。投料顺序为:应先投入骨料和已经加热的水,然后再投入水泥、掺合料和外加剂。 冬季施工的混凝土搅拌时间应比常温季节施工的混凝土的搅拌时间延长50%。 搅拌站应87、根据各自的原材料情况,预先进行冬期的施工混凝土的热工计算和试验,控制好混凝土的出机温度,出机温度根据混凝土运输、浇筑过程的损失情况和入模温度要求进行确定。8.3.2 运输 冬施时,运输和储存混凝土拌合物的设备,应根据气温情况采取相应的保温措施。混凝土运输车要加盖保温套保温。 混凝土从搅拌机卸出到浇筑完毕的时间按原技术要求执行。8.3.3 浇筑 混凝土浇灌前,必须清除模板内的冰雪、污垢、冻块。当环境气温低于10 C时,应将直径大于25mm的钢筋和金属预埋件加热至正温。 注意收听天气预报,应尽量选择气温较高的时间浇筑混凝土。气温低于15 C时不得施工。此外,气温在15 C范围内,当有寒流(大风、大88、雪)袭击时,也不得浇筑混凝土。 为防止混凝土早期受冻,混凝土最低入模温度应满足以下要求:暗挖工程:5 C8.3.4 养护 掺加防冻剂的混凝土的强度为达到5MPa前,不掺加防冻剂的混凝土未达到结构设计强度等级的30%之前,不得受冻。 应采用综合蓄热法对混凝土进行养护,即混凝土中掺加相应温度的防冻剂,现场混凝土采用保温材料覆盖保温的形式进行混凝土的养护。保温材料的种类、层数和厚度根据施工前的热工计算和现场混凝土的实际测试温度进行选择和调整。使混凝土早期处于正温状态。8.4 暗挖工程洞口应设置防风措施,防止洞内冷空气对流。拆模时间不得早于3天,同时,拆模时,混凝土与环境温度之差不得大于15 C。洞内89、可采用热空气的方法对混凝土进行养护,但不得对混凝土直接加热,为保持与混凝土接触的热空气的湿润,应在火炉上安放水盆使水份蒸发,并经常往混凝土上喷洒温水,并注意经常通风,防止混凝土早期碳化和注意人员安全、防火安全。8.5 质量控制冬期施工期间,应成立专门的测温小组,有专人负责。施工前,按有关冬季施工规范的要求,对不同结构部位预先进行测温点的布置工作,并制定详细的测温方案和措施。 测定、记录环境温度。 测定并记录水、骨料、水泥、外加剂温度和混凝土出机温度。 测定并记录混凝土入模、养护过程的温度。易受冻部位和大体积混凝土加强测温工作,结构的边偶、突出、迎风部位均应布置测温孔并编号。大体积混凝土在表面和内部应分别设置。采用外部热源加热时,应在离热源不同的位置分别设置。 现场试块留置按有关的冬期施工规范执行。