目录一、编制依据 (2)二、工程概况 (3)2.1 工程概况 (3)2.2 工程地质 (3)三、施工准备 (6)3.1 施工原则 (6)3.2 机械设备及材料准备 (6)四、主要施工方法及工艺 (6)4.1 设计参数 (6)4.2 竖井马头门施工方案 (6)4.3 施工注意事项 (15)五、监控量测 (15)六、施工质量控制 (15)6.1开挖要求 (16)6.2格栅拱架安装要求 (16)6.3喷射砼 (16)七、安全保证措施 (17)7.1开挖初支安全措施 (17)7.2井架使用安全措施 (18)7.3施工机械的安全保证措施 (18)八、文明施工及环境保护措施 (19)8.1文明施工措施 (19)1一、编制依据1、根据石家庄市城市轨道交通1号线地铁海世界110千伏输变电新建工程设计图纸;2、根据目前我施工单位掌握的现场勘测资料;3、现行国家、行业相关技术规范、要求、标准及河北省有关安全、质量、工程验收等方面的地方性法规和行业标准、法律和法规:《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-2012);《地下铁道工程施工及验收规范》(GB50299-2003);《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2002);《锚杆喷射混凝土支护技术规范》(GB50086-2001);《钢筋焊接及验收规程》(JGJ18-2012);《城市轨道交通工程测量规范》(GB50308-2008);《建筑变形测量规程》(JGJ8-2007)。
4、我单位多年从事类似工程的施工经验;5、石家庄市城市轨道交通1号线14标段—地铁海世界110千伏输变电新建工程施工组织设计;二、工程概况2.1 工程概况地铁海世界110kV输变电新建工程电力隧道为海世界110kV主变电站配套电缆通道工程,线路全长为9.8km,采用暗挖、明挖、顶管三种形式完成电缆通道敷设。
暗挖线路长8.1km,共设置50座竖井,净尺寸为4*4米。
隧洞含三种断面形式(宽*高):2.2×2.3断面形式隧洞长2.83km;1.9×2.2断面形式隧洞长3.82km;2.2×2.65断面形式隧洞长1.41km;明挖线路长1.44km,顶管线路长0.14km。
工程附属结构包括井底集水井,潜污泵,防火墙,接线井,除土建工程外还包括洞内通风、排水、照明工程等。
图2.1 电力隧道路径平面位置图2.2 工程地质根据河北省地震局1990年浅层人工地震剖面以及钻孔与大地变形资料结果,太行山山前断裂石家庄段呈N10。
W方向展布,倾向NNE,倾角30~40。
的阶式正断层,晚更新世以来未发现有活动迹象。
历史地震对本区的影响,除1966年宁晋7.2级地震对本区的影响烈度为6度强外,其它地震影响烈度均不超过6度。
根据现行《建筑抗震设计规范》,石家庄市抗震设防烈度为七度,设计基本地震加速度为0.10g,设计地震分组为第一组。
地基土主要由第四系冲洪积地层所构成,土层自上而下分述如下:黄土状粉质黏土①:黄褐色,可塑,土质较均匀,夹少量粘性土团块,含铁锰氧化物和少量姜石,具湿陷性。
该层在场地内普遍分布,厚度一般为2.00~3.50m,层底埋深一般为2.00~3.50m。
γ=16.0~17.0kN/m3,c =16.0~22.0kPa,φ=12°~18°,f ak=100~120kPa。
黄土状粉土②:褐黄色,中密,湿,土质较均匀,含云母、铁锰氧化物和少量姜石,夹少量粘性土团块,局部夹粉细砂薄层,具湿陷性。
该层在场地内普遍分布,厚度一般为3.50~5.50m,层底埋深一般为6.00~8.00m。
γ=16.5~17.5kN/m3,c =8.0~13.0kPa,φ=18°~23°,f ak=100~120kPa。
粉细砂③:褐黄色,局部灰白色,稍湿~湿,中密~密实,砂质不纯,分选较好,矿物成分石英、长石为主、云母少量,级配较好,均匀性较差,局部夹中粗砂及粉质粘土薄层。
该层在场地内普遍分布,厚度一般为2.50~4.00m,层底埋深一般为11.50~14.00m。
γ=19.0~20.0kN/m3,φ=18°~23°,f ak=150~180kPa。
中粗砂④:灰白色,稍湿~湿,密实,砂质不纯,分选较好,矿物成分石英、长石为主、云母少量,级配较好,均匀性较差,上部有粉砂薄层,局部夹粉质黏土薄层。
该层在场地内普遍分布,厚度一般为2.00~4.00m,层底埋深一般为13.50~16.00m。
γ=19.5~20.5kN/m3,φ=23°~28°,f ak=180~220kPa。
粉质黏土⑤:黄褐色~灰褐色,可塑,土质较均匀,夹粉土团块及粉土薄层,含锈斑、白色条纹及钙质结核。
该层在场地内普遍分布,层底埋深一般大于20.00m,本次勘测未揭穿。
γ=18.5~19.5kN/m3,c =18.0~25.0kPa,φ=14°~20°,f ak=160~180kPa。
根据当地建筑经验,综合判定场地土对混凝土结构具微腐蚀性,对钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性;对钢结构为微腐蚀性。
电力隧道路径内土壤标准冻结深度为0.6米,为季节性冻土。
图2.2 工程地质勘查断面图三、施工准备3.1 施工原则根据设计图纸施工步序,结合浅埋暗挖法的“管超前、严注浆、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”十八字方针,针对引起地层沉降变形的因素,制定相应的施工方案。
3.2 机械设备及材料准备表3.1 马头门施工机械设备参数表四、主要施工方法及工艺4.1 设计参数电力隧道初支结构由250mm厚的C25网喷混凝土及格栅钢架组成联合支护,隧道初支参数见表4.1。
表4.1 电力隧道初支结构设计参数表32×3.25mm焊接钢管L=3m6,150×150mm台阶处节点每处一根并注32×3.25mm焊接钢管L=2.0mC25纵向间距20、14、8钢筋20钢筋竖井马头门破除采用人工破除,竖井开挖至设计标高后施做永久封底,待永久封底强度达到设计要求后施做门式框架横梁,搭设脚手架进行破除。
破除采用正台阶法施做,台阶长度3米,施工时先开挖上台阶,进尺3米后,破除下部初支混凝土。
施工顺序:(1)开挖至设计标高浇筑垫层,施工I22a工字钢封底。
(2)施做门式框架横梁,搭设脚手架操作平台。
(3)进行超前注浆加固。
(4)破除上台阶初期支护混凝土,切割钢格栅。
(5)开挖上台阶土方,架设隧道联立三榀钢格栅,喷射初期支护混凝土,按照图纸开挖进尺3米。
(6)破除下台阶初期支护混凝土,切割钢格栅,开挖进尺。
4.2.1 马头门控制测量在施工测量前应对各放线资料进行复核,并对控制点进行复测,发现问题,及时处理。
4.2.1.1平面测量采用吊钢丝联系三角法从竖井上向隧道内进行坐标和方位角传递,坐标点传递后,即可进行电力隧道结构放样测量。
吊钢丝联系三角法示意图如图4.1。
图4.1 吊钢丝联系三角法示意图4.2.1.2高程测量因为竖井深度较深,普通塔尺不能满足测量要求。
高程联系测量采用悬挂吊钢尺(钢尺悬挂与钢尺检定时相同质量的重锤)的方法进行高程传递测量,地下、地上同时安置两台水准仪进行同时测设(如图所示)。
提升井架图4.2 高程联系测量传递图其中:H B——待求点高程;H A——已知点高程;a——高处水准仪对A标尺读数;b——低处水准仪对B标尺读数;V1——高处水准仪对钢尺的读数;V2——低处水准仪对钢尺的读数;△t——温度改正数;△L——尺长改正数;△L1——钢卷尺自重伸长改正数;△L2——钢卷尺加重伸长改正数;△L3——钢卷尺垂直改正数。
本标段明挖部分高程控制点均设在地表,竖井底需要设置精密水准点以便控制开挖深度及底板标高,测设时,由于竖井较深,采用钢卷尺进行高程精密传递,在基坑开挖将至设计标高时,将刚卷尺挂在龙门吊上,将钢卷尺由上而下自由悬垂,下挂以20N重物,根据钢卷尺精密传递高程计算公式H B=H A+(a-b)-(V1-V2)+△t+△L+△L1+△L2+△L3精确测设竖井内水准基点。
传递高程采用悬吊钢尺(经检定后),用两台水准仪同时观测读数,每次错动钢尺3~5cm,每次应独立观测三测回,每测回应变动仪器高度,高差较差不大于3mm时,取平均值使用,当测深超过20m时,三次误差控制在±5mm以内。
计算高差应进行温度、尺长改正。
4.2.2 初支进洞加固措施4.2.2.1 竖井开挖锁脚锚杆为控制竖井沉降,减少土体侧压力,增加竖井格栅钢架侧向约束力,竖井开挖至隧道马头门拱顶标高以上2m,开始采取打设锁脚锚杆措施,导管长度2.5m,打设角度斜向下30°,竖向间距每榀打设,环向间距1m,注浆采用水泥-水玻璃浆液,注浆压力0.3~0.5MPa。
4.2.2.2 马头门超前小导管马头门破除前沿隧道拱部初期支护外轮廓线打设双排超前小导管,间距300mm,超前小导管水平打设,小导管长2.5m,浆液采用1:1水泥-水玻璃双液浆,注浆压力控制在0.3Mpa~0.5Mpa。
图4.3 38#、39#、40#施工井地质勘查断面图4.2.2.3 马头门深孔注浆电力隧道断面多处于粉细砂层,隧道拱部土体自稳性差,马头门处土质情况见图4.8所示,为了保护竖井隧道开挖范围稳定安全,确保地下管线正常及道路通行安全,对电力隧道穿越京珠高速段,穿越槐安路段,穿越东二环段,穿越闽江道段,穿越珠峰大街段,穿越天山大街段,对马头门处土体进行深孔注浆加固。
采用二重管后退式深孔注浆加固,钻孔采用二重管钻机,钻孔直径φ42mm,后退式注浆。
每段注浆一般长度设为10~15m,每段开挖留2m作为止浆墙。
浆液配比、注浆压力等指标根据实验确定,深孔注浆压力控制在0.8~1.0MPa,有效扩散半径为0.5m,注浆浆液采用水泥-水玻璃双液浆,施工过程中根据地层条件添加外加剂,调节浆液凝结时间和可注性,注浆止水后要求渗透系数不大于1.0×10-6cm/s,无侧限抗压强度不小于0.5Mpa。
图4.4 马头门深孔注浆加固范围超前小导管加固拱顶及直墙段范围,加固深度3m。
深孔注浆加固掌子面范围,10~15m为一循环,相邻循环间保证不小于2米注浆搭接区段,注浆采用后退式分段注浆,布孔间距为800㎜,成孔为小型机械钻孔,施工采用水泥-水玻璃双液浆注浆。
4.2.2.4 矩形盘撑竖井开挖深度大于30米时,为保证马头门破除过程中受力体系平稳转换,在破除前需在隧道临时仰拱标高位置设置竖井盘型支撑。
盘型支撑采用I22a双拼工字钢,与竖井格栅平行布置。
对已完成初支网喷面,工字钢盘撑采用预埋I22a工字钢支架固定,工字钢总长500mm,预埋长度250mm,间距1000mm布设,与格栅骨架焊接牢固。