中间风井施工方案(4层方案)1、工程概要1.1方案编制依据1、工程招标文件及合同2、有关规范3、工程地质勘察资料上海市XXXX工程PDNL~NPDQ站区间工程地质勘察报告(详勘)(中船勘察设计研究院)2001年3月4、设计图纸上海市轨道交通XXXX工程中间风井结构施工图(上海隧道工程轨道交通设计研究院)2001年11月1.2工程概述PDNL站~NPDQ站区间隧道工程中间风井(兼泵房及联络通道)位于董家渡路与外马路交叉路口的西南侧,周边有文庙泵站、税务局大楼、音像制品批发市场及鸿宇商务楼,其中心里程为SK11+949.600(XK11+938.400)。
风井平面几何尺寸为矩形,长24.384m,宽14.14m,拟采用逆筑法施工,围护结构采用地下连续墙。
地下墙深度有29.8m和34m二种,墙厚1.2m,采用钢板止水接头,共计12幅,其中29.8m深的有4幅,其墙底距离隧道外径1.2m,34m深的有8幅。
为了控制地墙的竖向沉降量,在每幅地墙内布置2根压浆管插入墙底1m,在地墙施工完成且具有一定的强度后再利用所预埋的注浆管对地墙进行基底注浆,压浆范围为地墙以下1.5m。
基坑开挖前20天,须进行坑内井点降水,降至坑底1~2米,直至整体结构完成并达到设计强度后方可拆除降水设备,其中须打设深井点抽取⑦1层承压水。
风井地下结构为地下5层,基坑底板深度-20.53m(已包括20cm 垫层),采用逆筑法施工,用5道混凝土支撑加3道钢支撑,其中楼板梁和混凝土支撑合二为一,钢筋混凝土内衬地下一层~三层厚0.40m,地下四层~五层厚0.50m,底板厚度1.4m。
底板与其下的隧道用混凝土结构连接,上、下行线各用一长7.82m,宽3.176m矩形通风竖井(又称烟囱或暗井)相连,混凝土壁厚500mm,长约7.8m。
上、下行线之间设置联络通道,联络通道(又称旁通道)中间有一集水井,底标高为-36.20m。
8#盾构(PDNL站)出洞,进行下行线推进,截至2002年1月14日已565环,再有546环就达到风井位置,到达时间预计为2002年3月4日。
计划(NPDQ站)进洞时间为2002年8月7日。
9#盾构上行线推进,计划2002年6月8日(PDNL)出洞,预计到达风井位置时间为2002年11月4日。
计划(NPDQ站)进洞时间2003年3月18日。
1.3 工程地质条件中间风井施工所处的主要土层的地基土物理力学性质如下(按Q10G16号钻孔资料):地质缺陷:1、由表中可见,②2层为粉土层,透水性较好,易引起流砂、管涌;2、⑤1、⑤2层为高压缩性粘性土,易产生较大的变形,施工应防止土体蠕变;3、⑥、⑦1层为Q3硬土层,较难施工;4、本区段自地面28m深度以下为全断面砂质粉土和粉砂层,透水性极好,易液化。
地下水位位于地表下0.5米。
5、⑦层为承压水含水层,埋藏于第七层砂质粉土粉砂层中,为上海地区第一承压含水层,承压水水头离地面埋深为7.58m(标高3.31m)。
联络通道与集水井全部位于第⑦层中。
为确保整个工程的施工安全,应考虑⑦层承压水头所产生的不利影响。
1.4 施工周围环境建筑物:拟建的中间风井位于董家渡路、外马路十字路口西南侧,周围建筑物有:文庙泵站(在建)、上海市国家税务局大楼、上海市音像制品批发交易市场大楼。
文庙泵站为箱形基础,基础底标高-5.76m,音像批发市场大楼为混凝土4层、5层结构,基础为钢筋混凝土桩(200×250×8000mm),桩底标高-9.9m,其中距离音像批发市场大楼最近(约1.5m),施工时必须切实落实防止建筑物沉降的环境保护措施。
地下管线:施工区域内管线已废除。
1.5.工程特点及难点(1)槽壁深(34m),并且精度要求高(垂直度1/300),而且采用刚性接头,施工难度大。
(2)槽壁施工至28m深度以下为全断面砂性土,土质较硬,施工难度大。
(3)基坑安全等级为一级,开挖深度深(20.0m),内衬结构采用逆作法,施工难度高。
(4)基坑底板处于承压水隔水层上,对基坑开挖时控制基底稳定难度大。
(5)距建筑物较近(1.5m),地层变形要求高。
(6)地下结构施工与盾构穿越交叉施工,对土体挠动大,距离近(1.2m)。
2 施工准备2.1 前期准备风井位置上的水产交易市场原址已有部分拆除,但还是不能满足地下连续墙的场布要求,地铁建设有限公司正与有关方面协调,现在场地表层铺着建筑垃圾,施工前要求进行处理,以利施工。
2.2施工方案准备重要原则1.地墙施工后,下行线盾构再穿越风井位置(墙底距离隧道顶1.2m)。
2.地下结构施工至4层,等待上行线盾构穿越,4层楼板与隧道净距12m。
2.地下4层以下的施工,全部采用冻结法加固,取代原设计的满堂旋喷加固。
地下结构为4层方案概述:地下结构由原设计地下5层改为地下4层,挖土深度约20m,原先45m 地墙深度可相应减小到32m左右,(按入土深度0.7计算),隧道上方地墙不变,墙底标高分别为-27.8m和-23.8m,分别处于⑦1和⑥层土中,墙底与隧道外径间距1.2m,先施工下行线区域6幅地墙,盾构在其施工后穿越风井位置,而后施工所剩6幅。
接着打设降水井,通过降水,使基坑内土体满足挖土要求,分段实施基坑开挖及逆筑法内衬结构,采用4道混凝土支撑加1道钢支撑,直至底板结束。
底板地标高为-15.68m,处于⑤2土层中。
底板施工结束后,待上行线盾构穿越风井位置以后,再进入底板以下施工。
底板以下的结构施工采用冻结法,底板与其下的隧道连接通风竖井(烟囱),因底板抬高,其长度相应变为12.6m。
在底板上对其下的土体采用冻结法加固,先开挖联络通道工作竖井,它位于两个烟囱中间,并在其中进行倾斜孔冻结。
冻结封底后,可向下开挖集水井、向两旁开挖联络通道。
并同时可进行通风竖井开挖。
然后浇筑旁通道、集水井和烟囱内衬混凝土,打开隧道管片。
施工顺序下行线6幅地墙施工―――下行线盾构穿越风井―――剩余6幅地墙施工―――基坑井点降水―――基坑开挖―――逆筑法内衬结构施工―――封底―――上行线盾构穿越风井―――底板上垂直冻结法―――联络通道工作井施工―――工作井内倾斜冻结―――联络通道、集水井及通风竖井施工―――打开隧道管片2.2 施工日共计施工日:370天工程完成日期:2003年6月17日3 施工总进度计划(见施工总进度计划表)4 施工方案4.1地下连续墙施工方案1.工程概况1.1.概况风井几何尺寸为矩形,长24.384m,宽14.14m,采用地下连续墙围护结构。
地下墙延长72.246m,深度有29.8m和45m二种,墙厚1.2m,采用止水钢板抗剪接头,共计12幅,其中29.8m深的有4幅,45m深的有8幅。
为了控制地下连续墙的竖向沉降量,需在每幅地下墙内布置2根压浆管,插入墙底1m,在地下墙施工完成且具有一定的强度后再利用所预埋的注浆管对地下墙进行基底注浆,压浆范围为地下墙以下1.5m。
1.2.工程特点地下墙施工采用液压抓斗成槽施工工艺,由于地下墙要穿越7#土层,该土层N值很高,基本上无法测定,因此在该土层中液压抓斗的成槽效率非常底,甚至无法成槽,因此本工程拟采取两钻一抓的施工工艺进行施工,即先在抓斗一抓的两端钻先导孔,先导孔直径为1200mm,深度为45m(29.8m),随后再用液压抓斗将两个孔间将小墙直接抓除,这样可大大提高成槽效率,确保正常施工。
工程地处黄浦江边,受黄浦江江水潮汐的影响,对泥浆配置及成槽稳定性有较大的影响;地下墙钢筋笼重量越55吨,由于采取整幅起吊,对钢筋笼制作要求比较高。
2.施工前期准备2.1.施工场地围护2.2.场地清理①清除工地内民房拆除未净的残垣、建筑垃圾和行道树、电线杆等空间障碍物。
②平整施工场地,并以3‰坡度向明沟方向落坡。
③拟构筑施工道路的地基用压路机压实或人工夯实。
2.3.施工道路①沿地下墙外侧一周施工一圈宽10m,厚0.25m的钢筋砼施工道路,并将道面与导墙、明沟筑成一体。
2.4.施工用电2.4.施工给水2.5.工地排水2.6.行政生活设施搭建2.7.临时施工设施a. 钢筋笼制作场钢筋笼制作场由钢筋加工棚、钢筋堆场和钢筋笼制作胎模组成。
b. 泥浆系统泥浆系统由半埋式泥浆池、集装式泥浆箱、泥浆材料仓库、泥浆拌制机械、泥浆分离设备、泥浆输送泵及泥浆循环管路结合而成。
c. 临时集土坑因地下连续墙成槽作业时挖出的土方带有浆液和烂泥,直接装车外运会沿途滴漏,造成环境污染。
为此,拟在工地上设置一个能容纳 1.5幅地下墙土方的临时集土坑,用来临时收集成槽作业挖出的湿土,待沥干泥浆后,再驳外弃。
3.地下墙施工技术措施3.1.钢筋笼整幅吊装措施钢筋笼长达45m,宽6m,重约55T,对于这种超重、超长的钢筋笼,为了安全起见,通常采用分为2~3段分别起吊入槽,再在槽口逐段拼接成整幅的方法进行吊装作业。
但分段吊装钢筋笼,在拼接部位难免产生折角,不能保证钢筋笼的整体形位精度与平直度,下钢筋笼时常会刮擦槽壁面,造成墙体露筋等质量缺陷。
为了保证本工程地下墙的墙体质量,所有钢筋笼都将采用整幅一次吊装的方法就位。
由于整钢筋笼是一个刚度极差的庞然大物,起吊时极易变形散架,发生安全事故,为此根据以往成功经验,采取以下技术措施:①钢筋笼上设置纵、横向起吊桁架和吊点,使钢筋笼起吊时有足够的刚度防止钢筋笼产生不可复原的变形。
下图为钢筋笼上纵、横向起吊桁架和吊点设置示意图。
②③3.2.止水钢板制作及安放措施止水钢板和钢筋笼是两个分离、各自独立的整体,因此它们必须在不同的胎模上分开来制作、安装,最后分别下放,先下放钢筋笼,再下放止水钢板,①止水钢板制作:每根长45m的止水钢板在场外分三段加工成型并运进施工现场。
②止水钢板拼装:在现场设置止水钢板拼接胎模,将三小段止水钢板固定在胎模上进行焊接拼装,拼装后的止水钢板长度为45m,拼装必须具有非常高的水平精度、强度和平整度。
③采用150吨履带吊和100吨履带吊配合将已经拼接好的长45m的止水钢板吊起,起吊方法同钢筋笼起吊一样,为确保止水钢板入槽过程中始终保持垂直度和避免发生扭转现象,在止水钢板底部增加定位垫箱,垫箱按照设计图纸进行加工。
3.3.钻机钻导向孔地下墙要穿越第7#层硬土,该层土N值通常无法测定,因此使成槽难度大大增加,因此我们拟采用GPS20型反循环钻机(50m孔深度可保证垂直度在1/300以上)在每幅槽段液压抓斗成槽时一抓寸二头先钻二个先导孔,成槽机再在两孔之间进行成槽(即两钻一抓)这样可大大提高成槽效率。
4.主要工序施工方法4.1.地下连续墙施工槽段划分在施工前积极与设计单位联系,根据工程的实际情况进行分幅并取得设计单位的认可后方可进行施工。
4.2.地下连续墙施工采用的工法本工程地下连续墙施工采用由隧道公司编制的国家级工法:“地下连续墙液压抓斗工法”。