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城市地铁盾构施工准备(第二部分)

来源:铁路公司   作者:八局铁路   摄影作者:   编辑:八局铁路   阅读:1125   更新:2015年07月16日  

 

 

       第二部分  施工准备

       1、施工场地布置1.1、施工场地布置原则地铁一般地处市区,交通拥挤、人流集中、施工用地比较紧张,场地规划主要按以下原则布置:

       1.1.1、施工场地作为施工组织的重要资源,必须严格按照招标文件和设计图纸提供的施工条件和施工要点,做到合理可行。

       1.1.2、根据现场施工总体安排及交通运输的需要,施工临时用地以满足施工生产和现场管理为主,尽量减少干扰既有道路交通。

       1.1.3、充分考虑市容及环境保护,施工设施布置在满足生产规模和施工工艺的要求下,做到紧凑美观、安全防火。

       1.1.4、充分利用既有交通,减少施工临时便道工程。

       1.2、施工场地总平面布置应根据实地调查,选用生产、生活营地,并合理布置好生活区、办公区、生产区(试验室、钢筋加工房、模板加工区、临时堆土区及机械停放场)及材料堆码区(材料房、水泥库房、钢筋堆放区及钢管支撑堆放区)进行围挡。为便于管理和高效组织生产,施工场地按如下要求布置:

       1.2.1、生产区与生活区尽量分开布置。

       1.2.2、生产区布置应方便现场施工。1.2.3、生产区与材料堆码区应尽量靠近。

       1.3、主要临时设施安排1.3.1、施工围挡施工围挡一般采用厚3mm、高2.1m彩钢波纹板,板后采用φ42钢管固定,管间用扣件连接。板顶部设置250px高的黄色压顶条,并每隔5m安装警示红灯,板外侧设置反光片,保证周围交通安全。或采用砖砌围墙(墙高2.5m,每隔4m设370mm×370mm砖柱),墙外侧涂刷白色涂料,墙上醒目标注业主要求的内容。

       1.3.2、施工便道为了满足进料、出土及结构施工的要求,一般修6m宽、500px厚、C20砼道路作为施工便道。场内施工便道与场外公路顺接。施工便道在大门口位置设洗车槽,进出工地车辆必须冲洗,确保不带泥进入市区。除对施工便道进行硬化外,对钢筋加工场、模板加工场、机修场、材料和水泥堆料场等场地采用375px厚、C15砼进行硬化。

       1.3.3、生产、生活房屋生产、生活房屋本着安全适用、布局合理、标准统一的原则进行布置。监理、办公用房采用高标准双层活动组合房屋,生活区用房为双层砖砼结构,料库、机修间、加工房、工具房和其余生产用房采用砖墙结构;对于有防火要求用房,则按要求调整房屋结构,并按规定配备消防设施和器材。

       1.4、施工用水、用电、用风、通讯、排水及消防设施布置

       1.4.1、施工用水及生活用水生产、生活用水从业主指定供水点(或与有关部门联系取得的供水点)接驳φ50供水管,引至生产、生活区域,管道每100米设置一阀门,以便于检修。施工用水采用φ32供水管路,供水管每60米设置一阀门,并按规定配置消防栓及消防箱,另根据施工要求,在施工用水压力不足时,可在适当地点增设增压泵,以满足施工要求。生活用水以φ32供水管为主管路、φ25供水管为支线管路引入生活区和办公区。

      1.4.2、施工用电施工用电从业主提供的变压器接驳点(或与有关部门联系取得的变压器接驳点)引至生产区和生活区,另外为了满足施工期间意外停电的应急需要,还应各配备一台150KVA发电机作为备用电源。现场施工照明按以下方案实施:1)施工用电管线沿隧道一侧布置。2)主体结构施工时,每隔50米增设一配电箱作为施工照明用电,配电箱设置良好的接地装置和漏电开关,防止触电。

      1.4.3、施工用风在地铁隧道拱顶上挂Ф1000mm的拉链式软风管压入式通风,将新鲜空气压入盾构机后配套设备末端,由后配套上的二次通风设备实现将压入盾构机末端的新鲜空气在盾构机前端和各作业空间的流通。在隧道内安装完管片之后,为防管片下沉变形,应及时灌豆石、注浆填充管片与围岩间空隙,因此应在隧道边墙脚安设φ150mm高压风管供灌砂用。

      1)通风方式根据地铁隧道施工实际情况,选用压入式通风方式。

      2)风量的计算宜采用最小端面风速法计算风量。Q需>Vmin×S其中:Vmin最小端面风速取0.25 m/s。S为开挖端断面面积约为28m2。Q需=0.25×28=7 m3/s=25200 m3/h。压入式通风,百米漏风率情况如下:L<1000m,L100=2.5%;1000m<L<2000m,L100=2%,其中L为掘进深度,L100为百米漏风率。Q机=(Q需+Q漏)×1.15(风量备用系数)对于1600m隧道而言:Q机=(25200+25200×2%×1600/100)×1.15=38254m3/h3)风压计算h机>h总阻=∑h摩+∑h局+∑入正,h总阻—沿程总的通风阻力,h摩=9.8×αLVQ/S(Pa),其中:α—风道摩擦阻力系数α=0.0005,L—风道总长度,V—风道周边长度,S—过流面积,Q—计算风量m3/s。

     4)风机选型对于1600m长隧道选用2SZ—90风机两台,800m的隧道选用2SZ—90风机一台。风机具体参数如下:风量:45000m3/h,风压:3160Pa,电机功率:30Kw×2。

     5)根据需要,配备1~2台12 m3/min空压机。

     1.4.4、通讯本工程配置6部程控电话,监理办公室、业主代表办公室、项目经理部调度、办公室、工程部、项目经理各配一台程控电话;另外项目经理、总工及各部门负责人均配有手机。现场施工指挥、协调则采用对讲机联系。监理办公室、业主代表办公室与经理部每个部门各配一台微机(工程部配四台),配备上网装置,实现办公网络化和现代化。

     1.4.5、施工排水施工场地内除不同区域设置排水沟外,沿施工便道周边设排水沟,排水沟截面为400 mm×500mm(高×宽),并每隔30米设置一沉淀池,沉淀池尺寸800 mm×800 mm×800mm,排水沟泛水坡度为1%,生活污水和生产废水、雨水等经沉淀池沉淀后排入市政污水井和雨水井。

     1.4.6、消防设施在各生产和生活场地按规定配备足够的消防灭火器及其它消防工具。同时与当地消防部门联系,取得市政府部门的检查认可,并坚持消防经常自检,确保设施经常处于良好状态,随时可满足消防要求,施工中消防设施不得挪用。

     1.4.7、其它为方便材料运输和现场管理, 应设置7m宽大门,大门旁侧设门卫室。沿竖井结构基坑坡顶四周设置1.2m高防护栏杆,防护栏杆采用Φ48钢管焊接而成,上覆绿色安全防护网,确保施工人员安全。在竖井人、料的出入口安设钢爬梯,供施工人员及材料的出入。

      2、出发、到达工作井的施工为使盾构施工顺利进行,施工前,应建好始发竖井,其宽度B一般取B=D×(1.5~2)m,以利进行各项作业,长必须有安装盾构、后座设备、运输管片和进行出土的余地,一般始发井长度A为L+(0.5~1.0) L,其建造采用触变泥浆护壁,普通沉井法施工施工。

      2.1、竖井施工

      2.1.1、竖井凹形帷幕止水及井底地基加固为防止井壁下沉涌水、冒砂以及增加井壁底部土层的承载力,采用单管高压旋喷注浆法对井壁外侧及井底呈凹形进行帷幕止水与土体加固。旋喷桩桩径600mm,桩距500 mm,排距450 mm,呈梅花形布置,各桩间均相互咬合。注浆材料采用32.5级普通硅酸盐水泥,水灰比1。加固后的土体承载力≥   KPa,渗透系数≤10-150px/s。

      2.1.2、锁口盘(套井)施工方案为确保出发井、到达工作井顺利施工,准确无误沉到设计位置,满足出发井、到达工作井下沉施工及盾构机施工的要求,设计了锁口盘。锁口盘净尺寸 × m(长×宽),外形尺寸 × m(长×宽),深度2 4m,与凹形帷幕墙体旋喷桩顶相接使之成为一体,达到保护竖井井筒的目的。出发井井筒设计方案:出发井净空尺寸 m× m(长×宽),井深 m,为矩形沉井。井壁厚度 m,钢筋砼结构。刃脚外侧的竖向钢板与内侧斜面钢板及底面钢板制成钢靴,钢靴长度为 m,内焊制钢筋、浇注砼与井壁砼浇结一体。刃脚砼强度等级为C ,井壁砼强度等级为C 。沉井面对  方向井壁下部预留盾构机进洞口尺寸为  m。  沉井分  次制作,  次下沉。在每节接缝处预留凹形槽,并作防水处理,以便井壁有机结合。沉井第一段下沉砼强度必须达到设计强度后方可下沉,以后下沉,其强度要达到设计强度的75%,沉井下沉施工必须严格按允许偏斜率(≯0.5%)施工;刃脚钢靴施工前要将井筒四周表土层进行置换改良;沉井下沉施工中进行壁后注浆;触变泥浆配合比为:陶土(或高岭土)18%,纯碱0.6%,甲基纤维素0.05%,     水81. 35%。泥浆密度1.1Kg/L;沉井下沉到设计标高后置换壁后泥浆,砂浆强度等级为M7.5,待砂浆凝固,井壁与土层间、锁口盘间结牢方可进行井底施工;沉井周围要布设永久性水准点,距井口中心距离≮50m。

      2.1.3、施工要点出发井帷幕止水、井底土体加固施工测量定位:严格按设计测量放样定桩位,控制好标高,在每个桩位上用短钢筋带白灰定点位,并在施工线外2m左右处埋设对称点,以防止错位和遗漏,施工中保证桩位偏差<5cm。 

      旋喷成桩严格控制钻孔垂直度,偏差<1 %。调整好各项技术参数,喷嘴直径2.6mm,泵压力>24MPa,保证桩径≥600mm,使桩与桩之间相互咬合。桩质量检测:通过现场钻探取样、原位测试、压水试验,结合室内渗透、抗压试验等方法,测得固结体的抗压强度和渗透系数。经检测加固后的土体承载力应满足设计加固土体承载力的要求。加固体的渗透系数应满足加固土体渗透系数≤10-150px/s的要求。为下步沉井施工提供了良好保障。

       2.1.4、锁口盘(套井)施工土方开挖使用履带式挖掘机   台、翻斗车  台,挖运土方至弃渣场。挖至帷幕桩顶部时预留20cm左右,以免挖掘机对桩体扰动破坏,然后由人工操平。 

      套井基坑临时支护:套井位于 土层中 ,套井长边达 m,短边为 m,开挖深度m,必须对修整后的周边进行临时支护。在直墙部位,采用24砖墙,M10砂浆砌筑,每隔2m设置一个37砖垛,砂浆不要饱满以增加护墙的透水性能。套井的斜边部位采用 4mm的钢丝网临时支护,钢丝网由 18mm的土钉固定, 8mm钢筋压平,M10砂浆抹面3~5cm,旋喷桩顶清洗干净。钢筋绑扎、支模浇砼:按设计图纸的布筋要求进行钢筋绑扎,搭接长度、搭接位置以规范规定为准。模板用  钢模板。采用商品砼泵送(沉井井筒浇筑均用商品砼泵送),四周对称均匀浇筑,震捣要及时。

       2.1.5、沉井施工刃脚垫层施工刃脚钢靴在施工前,为防止刃脚钢靴制作过程中及井筒浇筑砼时突沉及不均匀沉降,需对井筒周围表土层进行置换改良。施工刃脚垫层宽深如图,采用碎石级配每填40cm厚碎石使用蛙式电夯夯实。根据填料的实际含水量情况洒水夯击以增加垫层的密实度。在垫层上铺设厚度为15cm、长度为80cm、宽度≮15cm的垫木,沿刃脚环向密集铺置如2图。

 

      刃脚钢靴制作安装为确保刃脚钢靴加工质量,焊接按《钢结构工程施工及验收规范》执行。出发井井筒刃脚钢靴分10段制作,场外加工,组装验收后分段拉运现场,下入套井内螺栓钢板连接安装。钢靴焊接程序:放样→切割→边缘加工→点焊连接→矫正位置→焊接→成型矫正→割渗水孔→螺栓连接。井筒制作预留管口施工:按设计要求,井壁预留隧道口、管道口在井筒下沉过程中应填实,填充物容重基本上要与钢筋砼容重相近,以防止井筒下沉过程中因自重不均产生偏斜。在施工中对隧道预留口灌注素砼,管道预留口砌砖,解决质量平衡问题。预埋管路施工:在井壁上需埋设 50mm的硬质塑料管,用于壁后注浆。施工时用短钢筋将塑料管夹紧再与井壁钢筋点焊牢固防止偏位,管口用木塞或硬塑丝堵盖封严,防止砼块或其它坠物阻塞管路。砼施工缝处理:在浇筑砼顶面做矩形槽。具体做法是使用特制的矩形钢模在砼浇筑到预定位置时安装。槽宽40cm,槽深10cm,在井壁砼的中心部位布置。待浇筑的砼初凝时拆除,下次砼浇筑时将施工缝内的杂物清理干净后,先浇注水泥浆,然后再浇筑砼,确保与前次砼紧密结合。

      2.1.6、沉井入土下沉导向木安装:在井筒下沉前,沿井筒外壁四周与套井井壁间隙,前后、左右对称安装10组导向木。导向木用钢筋通过套井预留环悬挂在井筒外井壁与套井井壁之间,保证沉井居中位置准确无误,起到导正井筒作用。刃脚垫木拆除:在沉井内安排若干施工人员,对称同时拆除垫木,专人上下指挥,防止沉井突然下沉,发生意外。挖、提土机具的选择:由于沉井内作业面大、深度浅、无大量积水,因此选择 台 微型挖掘机挖土,提土选择 台 t汽车吊做提升机具,自加工提土斗  个,容积为1 5m3。井下每班4~5人作业,井筒上面安排专人指挥吊车与井内人员相互配合,确保吊装出土顺利安全,吊出的土直接装入翻斗车,拉运至弃土场。                                      

      挖土顺序:开挖土体应从沉井中心开始向周围井壁进行,在沉井底部形成“锅底”形状。挖土顺序一般为:对砂层只挖中间不挖四周;对粘土层则从中间向四周均匀对称挖土;对土质软硬不均的先挖硬的一侧,后挖软的一侧。严格控制挖土速度。沉井下沉质量控制:严格控制井内出土量和挖土位置,使沉井处于竖直平衡下沉。随时分析和检验土层摩擦阻力与沉井自重的关系,必要时可增加沉井本身质量。当沉井某一侧位置出现“突沉”现象,沉井发生偏斜时,应及时采取纠偏措施。壁后注浆:触变泥浆通过预埋在井壁内的管道或井壁外侧的环状间隙,随着沉井下沉而不断地注入壁后,及时充填下沉产生的环状间隙,将井壁与土体隔开,改善土体的渗透性能。同时浆液压力保持土体的完整,不致坍塌,从而减小了沉井外侧的摩擦阻力。壁后泥浆置换与井筒固结:沉井下沉到设计位置后,立即进行检测调整、紧固,然后下入注浆管进行壁后泥浆置换。置换泥浆为水泥砂浆,强度等级为M7 5。砂浆注入套井底面标高时,上部采用C25砼浇筑井壁与套井之间的间隙,使井口平齐。基底砼施工:基底清理干净并经验收合格后及时进行封闭。基底砼浇筑时必须震捣密实,使沉井成为一个闭合的受力整体。

      2.2 、盾构始发的准备工作

      2.2.1 、始发基座安装始发基座采用钢结构形式,主要承受盾构机的重力和推进时的摩擦力。由于盾构机重达400多吨,所以始发基座必须具有足够的刚度、强度。此外,在始发基座两侧每隔1.5m利用200H型钢给始发基座加横向的支撑,提高始发基座的稳定性。在安装始发基座前进行测量放样工作,准确定位始发基座。在盾构机主机组装时,在始发基座的轨道上涂硬质润滑油以减小盾构机在始发基座上向前推进时的阻力。 如果盾构机始入曲线段,隧道中线和线路中线在曲线段有一定的偏移量,由于盾构机主机在全部进入加固区时几乎不能够调向,为了使盾构机进入加固区后管片衬砌不超限,盾构机始发的方向不能垂直于车站端墙,而是同洞门处线路中线点的一条割线方向平行。始发基座的坡度(即盾构机的中心坡度)应略小于隧道设计轴线坡度;考虑到隧道后期沉降因素,盾构中心比设计轴线抬高20mm。

     2.2.2 、洞门密封装置的安装为了防止盾构始发掘进时泥土、地下水从盾壳和洞门的间隙处流失,以及盾尾通过洞门后背衬注浆浆液的流失,在盾构始发时需安装洞门临时密封装置,临时密封装置由帘布橡胶、扇形压板、垫片和螺栓等组成。为了保证在盾构机始发时快速、牢固地安装密封装置,盾构施工时在预留洞门处预埋环状钢板。盾构机进入预留洞门前在外围刀盘和帘布橡胶板外侧涂润滑油,以免盾构机刀盘挂破帘布橡胶板影响密封效果。当盾构机刀盘进入洞门后将扇形压板置于外侧并用螺栓固定;当盾构机主机全部通过洞门后将扇形压板置于内侧靠在负环管片的外表面,起到防止泥水、浆液流失的作用,从而减少始发时的地层损失。

     2.2.3 、组装反力架反力架提供盾构机推进时所需的反力,因此反力架须具有足够的刚度和强度。反力架支撑在底板和中板上,反力架的纵向位置保证洞门环砼管片拆除后浇注洞门时满足洞门的结构尺寸和连接要求,同时须保证支撑的稳定性。反力架的横向位置保证负环管片传递的盾构机推力准确作用在反力架上。安装反力架时,先用经纬仪双向校正两根立柱的垂直度,使其形成的平面与盾构机的推进轴线垂直。如果始发位于曲线上,反力架和洞门端墙不平行,为了保证盾构推进时反力架横向稳定,用膨胀螺栓和型钢对反力架的支撑进行横向的固定。在安装反力架和始发台时,反力架左右偏差控制在±10mm之内,高程偏差控制在±5mm之内,上下偏差控制在±10mm之内。始发台水平轴线的垂直方向与反力架的夹角<±2‰,盾构姿态与设计轴线竖直趋势偏差<2‰,水平趋势偏差<±3‰

     2.2.4 、凿除端墙钢筋砼如果盾构始进面围护结构设计为钢筋砼,则应先凿除围护结构,其主要目的是割掉盾构机通过范围内的钢筋,使盾构机顺利进入端头加固区。由于端头土体一般都采取了加固,加固后土体暴露时间不能够太长,而在吊装螺旋输送机时需暂时将盾构机推进预留洞门内,在盾构机刀盘进入预留洞门前只能将部分围护结构进行凿除以保证安全。施工时先凿除砼保护层的2/3厚,并将外层钢筋焊割掉;当螺旋输送机组装完毕后将盾构机拉出洞门,并进行盾构机的剩余组装、调试以及负环管片的拼装工作。当盾构机推进至洞门时将剩余的钢筋焊割掉,并进行剩余围护结构的凿除,在进行第二次凿除施工时,准备好喷浆机以及喷浆料,一旦工作面出现失稳的迹象,马上进行喷浆以封闭掌子面。凿除施工时,在盾构机与掌子面之间搭建脚手架,利用人工进行凿除围护结构砼施工,凿除按照从下往上、从中间往两边的顺序进行。

    2.2.4 、负环管片的安装负环管片包括负环钢管片和负环砼管片。负环钢管片一般为350mm厚,内径为5500mm,外径为6200mm的钢制圆环。负环钢管片起到连接负环砼管片和反力架的作用。在拼装第一环负环管片前,在盾尾管片拼装区180度范围内安设7根长1.4m、40mm厚的木条(盾尾内侧与管片间的间隙为45mm),并将钢环与反力架用螺栓连接好。在盾构机内拼装好负环管片后,利用盾构机推进千斤顶将管片缓慢推出盾尾,这时反力架与负环管片之间还有一定的间隙,继续拼装第二环负环管片,与第一环负环管片用螺栓连接牢固之后,用推进油缸往后推,直至负环管片与钢环管片贴紧为止,然后用薄钢板或快凝型砂浆将负环管片与钢管片之间的缝隙填实。由于始发支座轨道与管片外侧有85mm的空隙,为了避免负环管片全部推出盾尾后下沉,在始发基座导轨上点焊外径80mm圆钢,使圆钢将负环钢管片和负环砼管片托起。第二环负环以后管片将按照错缝的方式进行拼装。具体见图1。 

 

        随着负环的进一步拼装,盾构机快速地通过洞门进行始发掘进施工。

       3、端头加固当盾构始发及到达端头,如果其周围地层为自稳能力差,透水性强的松散砂土和含水粘土时,如不对其进行加固处理,则在凿除洞门围护结构后,必将大量土体和地下水向工作井内塌陷,导致洞周大面积地表下沉,危及地下管线和附近建筑物安全。目前,常用加固方法有:注浆、旋喷、深沉搅拌、井点降水、冻结法等,可根据土体种类(粘性土、砂性土、砂砾土、腐植土)、渗透系数和标贯值、加固深度和加固的主要目的(防水或提高强度)、工程规模和工期、环境要求等条件进行选择。加固后土体应有一定的自立性、防水性和强度。为了确保盾构始发和到达的安全性,必须对始发到达端头的加固土体的范围、强度进行验算,并严格检验。

       3.1、加固土体的强度及整体稳定验算

       3.1.1、强度的验算将加固土体视为厚度为t的周边自由支撑的弹性圆板,在外侧水压力作用下,板中心处的最大弯曲应力,按弹性力学原理求得,其强度验算公式为:σmax=±β×w×r/τ2≤σ1/k1β=3×(3+μ)/8 式中:r为工作井半径;t为加固土体厚度;σ1为加固土体的极限抗拉强度的10%; k1为安全系数,一般取k1=1.5; w作用于开洞中心处的侧向水压力。对于砂性土,水压力和土压力分别计算;对于粘性土,水土压力合算。土压力按静止土压力考虑,土的计算参数按加固前的选用。μ为加固后土体的泊桑比,一般μ=0.2。周边自由支承的圆板,其支座的最大剪力可按弹性力学原理求得,其抗剪强度验算公式如下:τmax=3×w×r/4τ≤τc /k2式中:τc为加固后土体的极限抗剪强度;k2为抗剪安全系数,一般取k2=1.5。

      3.1.2、整体稳定验算洞外加固土体在上部土体和地面堆载P等作用下,可能沿某滑动面向洞内整体滑动,假定滑动面是以端墙开洞顶点o为圆心,开洞直径D为圆弧面,此时引起下滑力距:M=M1+ M2+ M3。式中:地面堆载P引起的下滑距M1=PD2/2;上覆土体自重Q上引起的下滑力距M2=Q上D/2;滑移圆弧线内土体下滑力距 M3=rtD3/3,此处rt为加固后土体的重度。抵抗下滑力距为:M抗=M抗1+ M抗2+ M抗3。式中:M抗1=Cu×h×D; M抗2=Cu×D2(π/2-θ);M抗3=Cut×D2×θ;Cu:加固前土体的粘结力;Cut:加固后的土体的粘结力;h:上覆土体高度;θ=sin-1t/D;抗滑移的安全系数k2= M抗/ M≥1.5。

      3.2 、端头土体加固范围根据理论分析和工程实践经验,洞口周围土体的最小加固宽度和高度为:当洞口直径:5.0≥D≤8.0m范围时(目前,国内地铁盾构内径都在此范围内),其加固范围为:孔洞口周围土体的最小加固有宽度和高度如下:B≥2.0m,一般取0.5Ds(Ds为盾构外径);H1≥2.5m,H2≥1m。加固纵向长度L:盾构始发端头,根据有关文献资料,砂性土,一般为L=盾构长度+a,其中a由改良后土体渗透系数确定,通常a=1~1.5m。

      根据以往加固经验,加固长度L一般取7.5~8.5m。盾构到达端头,加固长度一般为L=盾构长度+3环管片宽度。其纵向加固最佳合理有待根据具体条件进一步探讨,一般以保证工程施工安全为基本原则。

       3.3、端头土体加固方法根据盾构施工要求以及工程地质、水文地质条件和地面环境条件,一般地质为砂、粘土等软弱、破碎及结理发育类围岩,端头需进行地层加固。其方法根据现场条件及实际施工的可行性,一般地质为砂、粘土等软弱围岩,采用深层搅拌桩进行加固;破碎及结理发育类围岩一般采用注浆加固,现以深层搅拌桩加固进行阐述。 

       3.3.1、深层搅拌桩加固施工工艺1)工艺流程(如图2所示)  

          

      图2(加固施工工艺流程)

 

       2)施工工艺

     (1)钻机定位移动深层搅拌机到指定桩位对中,调整塔架丝杆或平台基座,使搅拌轴保持垂直。一般对中误差不超过50px,搅拌轴垂直度偏差不超过1.0%。

      (2)浆液配置a)严格控制水灰比,一般为0.45~0.55,对袋装水泥抽检,使用经过核定准的定量容器加水;b)充分拌合水泥浆,每次投料后拌合时间不得少于3min;

      (3)送浆将制备好的水泥浆经筛过滤后,倒入贮浆桶,开动灰浆泵,将浆液送至搅拌头;

      (4)钻进搅拌钻进至桩位的设计标高。

      (5)提升搅拌喷浆证实浆液从喷嘴喷出并具有一定压力后,连续喷入水泥浆液,原地喷浆搅拌30秒。根据设计要求的成桩试验结果调整灰浆泵压力档次,使喷浆量满足要求。将搅拌头自桩端反转匀速提升搅拌,并继续喷入水泥浆,提升至桩顶,不关闭动力头及灰浆泵。

      (6)重复钻进喷浆搅拌完成提升搅拌喷浆后,操作搅拌头钻进搅拌,至设计标高后停止下沉操作,原地喷浆15秒。

      (7)重复提升搅拌完成重复钻进搅拌后,将搅拌头自桩端反转匀速提升搅拌,直至地面。

      (8)成桩成桩完毕,清理搅拌叶片上包裹的土块及喷浆口,桩机移至另一桩位施工。

       3.4、端头加固体检测为确保加固质量,必须对加固土体钻孔取样,以检查其强度、透水性以及均质性。检查方法有多种:从广州、深圳等地实践表明,其主要有两方面:

       3.4.1、从地面钻孔对加固强度进行取芯,以确认加固质量,有两方面资料认为其芯体的单轴侧限抗压强度一般为0.3Mpa~1.0Mpa为 宜。若采用钻孔桩、搅拌桩或旋喷桩等方法加固,通常取芯钻孔布置在三桩咬合处。

       3.4.2、从洞口处进行水平钻孔检查,打孔数量为周边孔8个,中心孔一个,看其固结和渗水情况,一般渗水量每昼夜不得大于30L。若加固质量不佳,有流水、流砂、涌泥现象时,应进行补充加固,端头加固是确保盾构安全出洞和进洞的关键环节,南京地铁一号线曾发生过因端头加固不到位,致使洞门围护结构破除后,发生了滑坍工程事故,导致盾构不能顺利进行施工。当端头地层为Ⅳ类以上围岩时,则可不需加固处理。如果涌水量大,则需进行止水处理。

       4、管线路布置

       4.1、运输线路布置水平运输采用电瓶车与矿车、管片车、砂浆车组合进行洞内的运输工作,轨线采用四轨单线,外面两轨为盾构机后配套所用,中间两轨为列车所使用。 

       4.2、电线路、风管、水管布置

       4.2.1、电线布置电线路分动力线与照明线,均挂在边墙上,动力线一般布置在离隧底2.8m处, 照明线离隧底2.0m,每隔20m在边墙上设固定点,以便把电线挂好、拉直。

       4.2.2、风管布置在拱顶上挂Ф1000mm的拉链式软风管压入式通风,将新鲜空气压入盾构机后配套设备末端。在隧道内安装完管片之后,为防管片下沉变形,应及时灌豆石、注浆填充管片与围岩间空隙,因此应在隧道边墙脚安设φ150mm高压风管供灌砂用。

       4.2.3、水管布置隧道内的水主要来源:开挖面涌水、洞内漏水及施工作业后的废水。为保证洞内不积水,排水管采用φ80及φ100钢管,根据水量进行调配,最后排至始发井处集中井,用水泵抽出地面集中排出。水管布置在隧道边墙墙脚处。


 

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