1、6 项目主要施工技术方案6.1 盾构工作井施工盾构工作井包括始发井、 接收井, 尺寸均为8m28m, 现浇钢筋混凝土结构。工作井施工采用围护结构围挡, 机械开挖基坑, 现浇混凝土的方式进行。围护方式选择现阶段中国在盾构工作井的施工中多采用钻孔灌注桩围护和SWM工法桩围护, 两种方式的优缺点如下: 围护方式优点缺点钻孔灌注桩1、 机械化作业、 施工简单。2、 钢筋笼、 混凝土可集中加工、 配送, 也可施工现场加工, 作业方便3、 工艺成熟、 施工过程相对来说安全可靠。4、 可使用作业面狭窄的区域。1、 隐蔽工程, 质量控制难度大。2、 施工过程中产生大量的泥浆垃圾, 处理难度大, 对环保要求高。2、3、 对现场道路的通行标准有要求。4、 止水效果差, 一般需配合混凝土搅拌桩等做止水帷幕。5、 在钻孔灌注桩作为围护的施工工艺中, 使用了大量的钢筋, 而不能回收重复利用, 造成了极大钢铁资源的消耗。SWM工法桩1、 施工不扰动邻近土体, 不会产生邻近地面沉降、 房屋倾斜、 道路裂损及地下设施移位等危害。2、 钻杆具有螺旋推进翼与搅拌翼相间设置的特点, 随着钻掘和搅拌重复进行, 可使水泥系强化剂与土得到充分搅拌, 而且墙体全长无接缝, 从而使它可比传统的连续墙具有更可靠的止水性, 其渗透系数K可达10-7cm/s。3、 它可在粘性土、 粉土、 砂土、 砂砾土、 100以上卵石及单轴抗压强度603、MPa以下的岩层应用。4、 可成墙厚度5501300mm,常见厚度600mm;成墙最大深度为65m,视地质条件尚可施工至更深。5、 所需工期较其它工法为短, 在一般地质条件下, 每一台班可成墙7080。6、 废土外运量远比其它工法为少。7、 内插的型钢可拔出重复使用, 一般至少可使用四次以上, 经济性好。8、 施工噪声小、 环境污染少。9、 可适用用于城市高架桥下, 空间受限制的场合, 或海底筑墙, 或软弱地基加固等施工1、 应用经验与其它工法相比有些不足。2、 深度受地质条件的的影响较大。3、 钻进过程中垂直度控制难度较大。根据现场地质条件, 结合西安市对环保的较高要求, 盾构工作井的围护形4、式拟采用SWM工法桩+内支撑的形式。6.1.2 施工准备( 1) 技术准备查看及调阅有关档案, 查明基坑范围及周边地上、 地下建( 构) 筑物及地下管线、 管道的位置、 高程、 基础形式与使用现状, 对有影响的要提前采取相应的技术措施。重复核实工程线路上所有的地下、 地上建筑物, 与业主、 设计、 监理单位提前沟通并做好相应的技术措施。组织技术人员、 管理人员和施工技术工人学习基坑开挖规范, 熟悉设计图纸, 对施工人员进行岗前培训和技术交底。同时组织做好进场人员的安全教育工作。( 2) 施工资源准备1) 材料准备物资部根据工程部提供的物资采购单做好施工所有材料的进货前调查和了解, 按照相关要求5、进行采购, 材料贮存按种类、 规格、 型号分区码放, 所有材料不能混放, 并建立台帐, 做好标识。2) 施工机具施工前, 组织工人对所用施工机具进行施工前的调试和维修, 确保施工期间机具完好。( 3) 施工现场准备1) 协调部门配合与业主协调部门完成现场需要用地的征收工作。2) 项目部与施工队共同确定施工用电方案, 由相关部门落实。3) 按照相关要求组织现场施工准备的检查工作, 由相关部门落实。6.1.3 安全防护围挡施工工作井基坑开挖前先对施工范围进行好安全防护工作, 严防地表水直接排入基坑。施工围挡外侧张贴公益广告, 上部布置喷淋除尘设置, 确保扬尘治理工作落到实处。图6.1-1 彩钢板安6、全防护图基坑开挖后, 基坑上下通道采用组装式钢结构楼梯, 并在四周设置全封闭防护网。图6.1-2 基坑上下安全通道6.1.4施工设备选择根据设计要求, 试验段盾构工作井采用水泥土搅拌桩内插H 型钢作为围护结构, 以SMW 工法施工, 桩径850mm, 以GBZ单轴叶片喷浆式搅拌机实施搅拌桩作业, H型钢规格为70030014mm, 连续式布置, 采用DZ55沉拔桩锤打入。其施工工艺流程为: 开挖导沟设置导向定位钢板SMW搅拌机就位混合搅拌插入型钢施工完毕硬化度制作注入型钢涂减磨擦材料SMW搅拌机架设残土处理搅拌机械撤出型钢回收6.1.5 SMW工法施工( 1) 施工准备沿围护结构中线开挖导沟,7、 导沟底宽1.0m, 顶宽1.2m, 深0.6m, 并沿沟槽置放H型钢导轨, 根据内插H 型钢间距在轨面设定施工分档刻度标记。( 2) 钻进搅拌搅拌机经测量就位后, 启动电机开始搅拌下沉, 搅松土体。当搅拌机下沉到一定深度时, 开始配制水泥浆液, 水泥浆液按预定的掺入量和水灰比配制, 在搅拌机下沉到设计深度时开始喷浆搅拌提升, 喷浆压力保持在0.40.6MPa。搅拌机提升过程中控制好提升速度与浆液喷入量的关系, 使搅拌机在喷浆搅拌提升过程按水泥掺入比完成7080%的浆液喷入量。随后重复搅拌下沉, 使已喷入土体中的水泥浆与土体充分搅拌均匀, 直至设计要求深度, 再进行重复搅拌提升作业, 并将剩余8、2030%的水泥浆液灌入, 以充填钻具撤出时留下的空隙。为了减少搅拌成桩时对周围环境的扰动, 应控制好搅拌桩的施工速度不宜过快, 并采用跳孔作业或跳多孔作业, 临近桩体搅拌施工间隔时间不少于3 天。( 3) 插入型钢型钢插入前, 需除锈处理, 并涂刷减摩剂, 并根据型钢插入深度进行必要的接长, H 型钢接长采用内菱形对接法, 接头部位轴线偏差不大于1/1000。本工程SMW 围护桩按设计规格插入H 型钢, 采用DZ55 沉拔桩锤打入, H 型钢外露长度0.7m, 沿沟槽设吊架临时固定型钢, 完成SMW 工法桩后, 在沟槽内浇筑钢筋混凝土连结梁固定型钢顶端, 而且在钢筋混凝土连结梁内埋设好各类预9、埋件。( 4) 型钢拔除主体结构施作完毕且恢复地面后, 开始拔除H型钢, 型钢拔出仍采用DZ55沉拔桩锤, 对于型钢插入长度较长的桩体, 型钢拔出10m左右时割断H型钢, 分两次拔出。H型钢拔出后及时对桩体内部空隙进行压力注浆填充, 以控制变形量。( 5) SMW 工法施工程序图SMW 工法施工程序图见图6.1-3。图6.1-3 SMW 工法施工程序图( 1) 保证围护结构工程质量的技术措施1) H 型钢制作精度及焊接质量满足相关规范要求, H 型钢无扭曲或弯曲现象, 以保证H 型钢能顺利插入。2) 水泥掺量达到设计要求, 浆液配合比采用现场试验确定, 为便于施工并考虑提高桩体受力后的抗变形能10、力, 浆液配合比中考虑掺入一定量的缓凝剂及一定量的膨润土。3) 喷浆提升速度不大于50cm/min。井点降水盾构工作井开挖断面为10*28m, 开挖平均深度13.5m, 施工中按短边中线方向设置两中大口径井点降水, 井点间距15m, 采用600 钻机成孔, 为保证地下水位降至底板标高以下2m, 钻孔深度至底板标高以下5m, 清孔后下放273 滤管及沉淀管, 滤管外侧以30目尼龙布包裹, 井管总长比钻孔深度短0.5m, 井管对中放置后按碎石: 砂=3:7 填充滤料, 并及时洗井, 设泵试抽水, 至基坑土方开挖之前, 预降水时间不少于40天。盾构工作井土方开挖及支撑土方开挖在顶部连系梁混凝土强度达11、到70%时进行, 主要采用小钩机分层分块开挖, 人工配合。基坑开挖遵循”由上而下, 分层开挖, 撑挖紧密结合”的原则, 采用 ”竖向分层、 纵向分段、 纵向拉槽、 横向扩边”的开挖方法。基坑开挖采用机械开挖, 分段分层进行, 分层高度35m。开挖时沿长度方向采用后退开挖方式, 先开挖下一层, 将开挖土方甩至上一层。再由上一层施工的挖掘机接力甩土, 直至将土方挖至地面, 装车运至指定地点堆放。在开挖至最后靠近围护结构一段时, 采用自上而下开挖方式。在基坑内设置4个钢制装土箱, 将开挖土方装在土箱内, 用地面布置的龙门吊吊运出基坑内。土方开挖至支撑中心标高时按设计要求架设钢围檩或钢筋混凝土围檩, 12、随后及时架设钢支撑, 在确认围檩支撑系统全部顶紧围护结构之后, 开始下层土方开挖, 完成盾构工作井全部土方开挖量后及时施作垫层封闭基底( 如图6.1-4所示) 图6.1-4 土方开挖及支撑示意图6.1.8主体结构施工工作井主体混凝土浇筑自下而上进行, 按先底板, 后分层浇筑边墙顺序进行。混凝土采用商品混凝土, 用1台SY5250THB-37型混凝土泵车入仓。混凝土泵车布置在工作井一侧, 根据浇筑部位, 自行移动行走至合适位置, 利用布料杆均匀布料。混凝土水平运输采用6.0m3混凝土搅拌车运输。模板及钢筋等材料的吊运采用地面布置龙门吊吊运至基坑内, 人工搬运至工作面。( 1) 底板施工垫层采用常规的样轨法施工, 平板振捣器振捣密实, 并利用样轨将混凝土表面找平后, 随即拆除刮轨, 进行人工抹面。样轨采用平直的普通钢架管。底板混凝土分一仓, 采用平铺法浇筑, 插入式振捣器振捣。( 2) 边墙施工边墙采用面积较大的P6015钢模板, 局部配木模补缝, 以保证外观质量, 采用对拉止水螺杆、 横楞、 竖楞进行模板支撑。边墙浇筑时分层高度不大于3m。分段浇筑水平施工缝采用在中间预埋300*4mm镀锌止水钢板。( 3) 混凝土养护在常温下, 用土工布覆盖养护, 并采用喷淋洒水养护。冬季施工, 采取防雪、 防冻措施, 保温养护严格按规范要求执行。