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地铁施工盾构机过风井施工方案

目录1、编制说明及依据 (3)1.1、编制说明 (3)1.2、编制依据 (3)2、工程概况 (3)2.1、工程的位置和范围 (3)2.2、中间风井概况 (3)3、盾构机过中间风井施工方法 (4)4、盾构机过中间风井准备工作 (5)4.1、中风井端头降水 (5)4.2、WSS工艺注浆加固 (6)4.3、中间风井导台浇筑 (6)4.4、导台预埋件埋设及导轨安设 (7)4.5、中间风中层板吊环安装 (8)4.6、中间风井洞门密封安装 (9)4.7、中间风井洞门凿除 (9)5、盾构机过中间风井施工 (10)5.1、到达段掘进参数 (10)5.2、到达段盾构机掘进姿态控制 (11)5.3、盾构机过中间风井段管片拼装 (11)5.4、盾构始发掘进参数 (12)5.5、管片背后注浆管理 (12)5.6、盾构过中风井测量 (12)6、中间风井管片拆除 (13)7、技术保证措施 (13)7.1、组织措施 (13)7.2、具体的技术措施 (13)8、安全与文明施工 (15)8.1、安全措施 (15)8.2、文明施工保证措施 (15)盾构机过中间风井施工方案1、编制说明及依据1.1、编制说明本施工方案是在充分熟悉施工设计图纸及地质详勘的基础上编制的,本着“技术领先、设计优化、选型可靠、施工科学、组织合理、措施齐全”的指导思想,力求使工程施工达到安全、优质、快速、环保、文明,围绕保证安全、控制质量、加快进度、保护环境和节省造价的目标进行编制,以满足顾客期望。

1.2、编制依据(1)西安地铁一号线【万寿路~通化门】盾构区间土建工程平、纵断面施工设计图纸;(2)西安地铁一号线【万寿路~通化门】区间详勘阶段岩土工程勘察报告;(3)西安地铁一号线【万寿路~通化门】盾构区间中间风井主体结构图;(4)国家现行有关施工及验收规范、规则、质量技术标准,以及西安地区在安全文明施工、环境保护、交通组织等方面的规定。

《地下铁道工程施工及验收规范》(GB50299-1999)《施工现场临时用电安全技术规范》(JGJ46-2005)《建筑机械使用安全技术规程》(JGJ33-2001)西安地铁工程“质量验收标准(办法)”国家、部颁发的相关其他规范和标准(5)我单位多年从事铁路、地铁、市政等工程的施工经验。

2、工程概况2.1、工程的位置和范围西安地铁一号线【通化门站~万寿路站】区间线路呈东西走向,从通化门站东端沿长乐东路向东到达万寿路站西端。

区间起点里程(右线)YDK24+408.102,终点里程(右线)YDK25+936.8,隧道洞顶覆土17.1~22.4m,线间距15.0~18.0m。

区间有六段平曲线,平曲线半径均为2000m。

线路纵坡为单面坡,最大纵坡5‰。

区间在YDK24+874.518、YDK25+375.518处各设联络通道一座,在YCK24+515.956处设风井一座。

2.2、中间风井概况根据通化门~万寿路区间通风需要,在靠近通化门站附加设置区间风井一座,区间风井中心线里程为YDK24+515.956。

区间风井位于长乐东路及金花北路十字东南,天彩大厦北侧,风道位于长乐东路地下(如图1所示)。

风井及风道周边管线众多。

风井及风道采用浅埋暗挖法施工。

风道覆土约12.0m,高11.55~13.81m,跨越3-2-2古土壤及所示)。

图13、盾构机过中间风井施工方法待中间风井主体结构施工完毕后,在进行中间风井底板回填时,同时修筑导台,以便盾构机通过。

回填修筑导台时与主体结构墙留4000mm*600mm槽以利于扇形压板翻转。

同时预埋300mm*150mm*10mm小钢板,钢板间距为50cm。

在预埋的钢板上分别固定1根7.3m长的43钢轨作为盾构机通过中风井的导轨。

盾构机采用拼装管片通过中间风井,管片脱出盾尾后与导轨之间空隙用木楔块楔紧。

导台及导轨平面、断面图如3、4所示,具体放大图样如图5所示。

通化门车站4、盾构机过中间风井准备工作4.1、中风井端头降水根据水文地质条件情况,在洞门端头加固区域周围施工降水井,将洞门周围的地下水位降至洞门底部标高以下以降低工程风险。

中风井端头降水施工将直接利用现有的中间风井前期降水井群继续降水。

风井降水井分为两部分:坑外降水井共计13口(打设14口但有1口因施工原因已经废弃,下图中红色圆圈代表目前不用的降水井),每口井深度大约为40m,坑外降水平面位置如图6所示。

坑内降水井共打设6口,每口井深度在5~10m之间,其平图7 坑内降水井平面布置图4.2、WSS 工艺注浆加固根据现场实际情况和施工的重要性,为保证盾构安全过站安全,特决定采用二重管无收缩WSS 工法进行水平注浆加固,对降水施工后的实际水位线以下范围进行注浆加固。

示意图如下:根据现场实际观察,判断现地下水位线位置大约正好在初衬支护下导洞的上、下台阶分界处,即为拱底上1.3m 处(如图8所示)。

所以决定对超过地下水位约2m 的圆弧范围内搭设WSS 注浆孔,钻孔间距为600×600,成孔深度始发端为8m ,到达端钻孔为6m (与原端头加固范围相符),如图9所示。

成孔采用小型机械钻孔,注浆采用AC 、AB 液注浆。

4.3、中间风井导台浇筑在盾构机到达中间风井端头前需要完成盾构机过风井的导台的施工,导台的施工将与中间风井底板回填相结合,导台示意图见图10。

接受台具体施工要求如下:1、导台从距离洞门倒角600mm 处开始浇注,长7.3m,接受台中线与与盾构机图8 水位线位于上、下台阶交界处 图9 WSS 工艺注浆加固范围实际到达方向保证一致。

接收端的导台斜面控制标高比设计标高略高10mm ,始发端的导台斜面控制标高比设计标高略高10mm ,方便盾构到达接收与始发。

2、在线路方向上由西向东,左右导台均为为3.0%0上坡,即与隧道线路坡度吻合;在中风井中心线方向,设计坡度如图10所示3、导台浇筑采用与回填施工相同砼标号,即用C30混凝土浇注而成;图10 导台断面图4.4、导台预埋件埋设及导轨安设在浇筑导台砼时预埋300mm*150mm*10mm 钢板块,每块钢板上焊接1排15cm 长的φ12锚筋,锚筋间距40cm,锚筋采用穿孔塞焊,焊接高度不小于15cm,焊条型号E43。

具体见图11所示。

预埋件埋高时,要确保埋设精度。

在预埋的钢板上分别焊接固定1根7.3m 长的43钢轨作为盾构机通过中风井的导轨。

具体见图12、图13。

图12 导轨安装图 图13 导轨实物图4.5、中间风中层板吊环安装为了将来顺利拆除通过中间风井的管片,在中间风井中层板底部预埋φ20钢筋吊环。

吊环安装图13所示。

吊环平面位置如图14所示:图13 吊环安装图图14 吊环平面位置图4.6、中间风井洞门密封安装在盾构到达及始发掘进时,为了防止土体孔隙水和回填注浆浆液沿着盾构机外壳向洞口方向流出,在内衬墙上的盾构机入口洞圈周围安装环行密封橡胶板止水装置,详见图15、16。

该装置在内衬墙入口洞圈周围安装设有M20螺孔的L型预埋钢环A,预埋板A上焊接有锚筋与主体结构相连,用螺栓将密封橡胶板、压紧环板B和扇形压板栓连在预埋环板A上。

图15 洞门密封安装示意图图16 洞门密封安装实物图4.7、中间风井洞门凿除开凿前在洞门位置的桩间上打3-5个水平探孔检查地下水及地层状况。

以观察围护桩后的地下水情况,如涌水量不大,则可以开始进行凿除洞门施工,如涌水量较大,则填入砂袋和木方封堵探孔,必要时注浆封水,同时通知项目总工以制定下一步措施;凿洞要分两阶段进行,首先将洞门砼至上而下依次凿除至露出封堵墙格栅。

然后待盾构机刀盘抵拢格栅后,出空土仓内渣土,迅速割除格栅,根据刀盘的实际位置检查到站洞口的净空尺寸,确保没有钢筋侵入刀盘出洞轮廓范围之内。

及时清理洞门凿除的渣土并运出。

5、盾构机过中间风井施工5.1、到达段掘进参数表1 到达段掘进参数表盾构机掘进到达段隧道围岩条件好,因此采用敞开式掘进模式。

每个区段要严枸控制速度,当掘进速度超过控制数值时可适当降低推力减少对中风井主体结构的影响。

5.2、到达段盾构机掘进姿态控制当盾构机进入到达区段(YDK24+571.006~YDK24+521.006,L=50m)严格控制盾构机姿态偏差范围,盾构中心上下左右偏差应控制在±10mm内,俯仰角偏差应小于2mm/m,且滚动角控制在±0.50以内,为始发提供良好的姿态。

在此50m范围加强盾构姿态测量频率,达到每天1次,并根据测量结果结合贯通测量成果及时纠正盾构到达偏差,为进一步始发提供良好的盾构姿态。

发现盾构机偏差时应逐渐调整,严禁猛烈纠正:逐渐按偏差方位调整姿态和位置,满足盾构进洞尺寸要求。

这一调整必须在刀盘进入YDK24+521前完成。

5.3、盾构机过中间风井段管片拼装盾构机采用拼装管片通过中间风井。

盾构机出洞、进洞管片整环拼装以便管片背后填充密实砂浆及减少地下水向风井内流失,过中间风井的5环管片仅拼装管片的标准块(即B1、B2、B3三块),采用错缝拼装,管片的平面展开图如17所示。

隔环管片之间用双排200*12*8的H型钢支撑,如图18所示。

以便将来后期管片的拆除。

图17 拼装管片的平面展开图图18 隔环管片之间支撑5.4、盾构始发掘进参数盾构始发推进过程中,根据不同地质、覆土厚度、地面建筑情况并结合地表隆陷监测结果调整土仓压力,推进速度保持相对平稳,控制好每次的纠偏量,减少对土体的扰动,为管片拼装创造良好的条件。

同步注浆量要根据推进速度、出碴量和地表监测数据及时调整,将施工轴线与设计轴线的偏差及地层变形控制在允许的范围内。

土仓压力值P的选定在始发阶段60米,盾构中心土压值为0.09~0.12MPa,具体施工时,根据盾构所在位置的埋深、土层状况及地表监测结果进行调整。

推力控制盾构始发阶段总推进力控制在700~900T之间。

出碴量的控制每环理论出碴量(实方)为44.8 m3/环,盾构推进出碴量控制在98%~102%之间,即43.9 m3/环~45.7 m3/环。

松散系数按1.2~1.4考虑,即为54m3~65m3/环。

推进速度掘进速度及推力的选定以保持土仓压力为目的,根据施工的实际情况确定并调整掘进速度及推力。

始发时控制在10~20mm/min。

盾构轴线地面沉降及推力控制盾构轴线偏离设计轴线不大于±50mm,地面隆陷控制在+10mm~-30mm。

在始发掘进,严格控制盾构机的各组油缸压力使盾构机总推力小于1000T。

始发时掘进姿态的控制盾构机始发时,保持水平趋势。

盾构机在导台上往前掘进时,必须严格控制盾构机的各组油缸的推进行程,确保盾构机能严格按照设计轴线往前推进。

盾构在始发时,为了确保中间风井内的管片合理受力,要求自零环管片开始推进时,就要严格控制推进油缸的行程,确保盾构机沿始发台导台向前推进。

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