盾構法施工驗收規范范文
時間:2023-06-05 18:00:52
導語:如何才能寫好一篇盾構法施工驗收規范,這就需要搜集整理更多的資料和文獻,歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文,供你借鑒。
篇1
關鍵詞:頂管工程 管節 質量監督
在城市中修建隧道,由于受到場地限制,同時為了避免對對現狀城市道路交通的影響,經常會采用頂管工藝,其優點是:1、施工占地面積小,對城市干擾少,無阻礙城市交通,無需遷改管線,對地面環境影響較小,文明施工程度高;2、開挖斷面尺寸可自行設計,適合各種形式斷面的結構施工。
佛山市南海區19、20街區C地塊地下空間工程是四條下穿南海大道的人行通道,采用土壓平衡矩形頂管施工,頂管機寬為6920mm,高為4920mm,縱向長度為5450mm,通道內凈空尺寸6 m x4m,壁厚0.45m,標準管節1.5m,共120節為廠家預制。
本工程的頂管盾構機 本工程管節斷面尺寸(厘米)
在針對此項工程的管節預制質量監督過程中,我們發現有許多的問題尚待完善和探討。
中國非開挖技術協會行業標準所制定的《頂管施工技術及驗收標準》中,關于管節質量檢測及驗收的要求粗糙,不能指導監督管理人員對大面積矩形頂管管節質量檢驗進行有效監督管理。所以當下,除了對管節的鋼筋、水泥、沙石等原材進行監督檢測外,建設行政主管部門的監督人員如何有效監督管節成品的質量,便成為一個課題擺在面前。
一、頂管管節預制方案:
為保證管節預制的質量,首先應督促施工單位和廠家完善管節預制的方案,在方案中,對于預制廠家和施工單位的管理制度和體系、預制工藝流程(重點是是模板的工藝要求、鋼筋制作要求、混凝土澆注振搗及養護要求、預埋件的埋設等)、檢測檢驗內容及質量保證措施等均應詳細列出,并且經過施工企業技術負責和總監理工程師審核批準方可實施。
二、廠家資質的考察:
監督機構還應考察施工單位委托的管節預制廠家資質是否具備,目前我國混凝土預制構件專業企業資質等級標準分為二級、三級,二級企業便可生產各類混凝土預制構件。
但是目前我國在混凝土預制構件企業的經營范圍里面,雖然規定二級企業可以生產各類混凝土預制構件,但是具體到頂管管道預制方面,一般只涉及到給排水的管道,而像本工程中的這種大面積矩形管節卻未見有任何法規涉及,因此在預制廠家經營范圍的相關法規中,尚需要行業主管部門補充完善。
監督人員也應對預制廠家的環境、設備、管理體系等進行核查。
三、類似工藝工程的成品質量檢測:
目前,具備參考價值的是在地鐵工程中,盾構隧道也是采用盾構掘進工藝,對于盾構管片的質量檢測及驗收有明確的規范要求,參照《地下鐵道工程施工及驗收規范》8.11.5條規定,對管片成品需要做三環拼裝試驗及檢漏(即抗滲)試驗。另外,一般還需要做抗拔試驗。監督機構人員可以到廠家對鋼筋、水泥、砂石等原材進行監督抽檢外,更加注重對成品管片的抗滲、三環拼裝及抗拔試驗監督,以保證成品的質量。有專家曾提出可參照《地下鐵道工程施工及驗收規范》來監督管理頂管管節的成品質量。
三、頂管工程與地鐵盾構工藝的區別:
在工程實踐中發現,倘若完全參照《地下鐵道工程施工及驗收規范》,對頂管管節成品質量進行監督管理也不可取,兩者工藝雖然都是盾構法施工,但是掘進之后工藝不同,地鐵盾構每一個環(對應于頂管一個管節)有六個管片,是在盾構機后面進行拼裝,拼裝時管片在隧道方向不承受壓力,拼裝后位置不再改變,用螺栓擰緊,因此盾構管片除了要做抗滲試驗,還需要做抗拔試驗(因為要擰緊螺栓)和三環拼裝(試驗。
頂管工藝在掘進后,管節是由千斤頂頂入隧道,每個管節的位置隨著頂進的進行,位置都在變化,而且在被千斤頂頂入時承受壓力,管節越多,壓力越大(尤其局部承壓)。因此從工藝和使用要求來說,頂管管節不存在抗拔問題,需要做抗壓試驗。由于頂管管節每一環是整體預制的,也可以不做三環拼裝試驗。
地鐵盾構埋入地下深度達到幾十米甚至更深,因此地下水壓力較大,對于管片有抗滲要求,頂管工程埋深則比較淺,是否有抗滲要求,主要從埋深、地質勘查的地下水位結果和設計文件的要求出發,有抗滲要求的,管節也要做抗滲實驗。
四、檢測頻率及檢測條件:
眾所周知,盾構管片每環6個管片,所以管片比較小,實驗操作比較容易,且地鐵中盾構管片用量非常大,在《地下鐵道工程施工及驗收規范》8.11.5條中也對頻率做了明確規定。而在頂管工程中,每一環管片是整體的,試驗操作比較難,且頂管工程中一般管節數量不太多,如果參照地鐵規范的檢測頻率無法操作。那如何處理這個問題?可以專門在批量生產管節之前預制一節管節出來,專門做檢測試驗之用,這一節管節就叫試驗節。至于其費用,建設單位在招標時,可以單列清單。
五、結論:
由于缺乏規范對頂管工程中關節質量檢測的規定,建設行政主管部門的監督人員對于管節質量檢測驗收的監督便缺乏依據,在具體操作過程中,目前主要是由各監督管理部門與建設、監理、施工、設計等責任主體商議討論,以專題會議方式最后確定了監督管理的方法,但是這些做法都缺乏依據,所以目前迫切需要的還是應該由行業主管部門組織編制、完善相關法規。
參考文獻:
1、《頂管施工技術及驗收標準》
2、《地下鐵道工程施工及驗收規范》
3、《廣東省市政基礎設施工程施工質量技術資料統一用表》
篇2
Abstract:In the construction of urban subway, using the shield method to traverse mucky soil layer led to the bigger ground subsidence, and did’t guarantee the safety of the important building and facility, also caused construction costs increasing. This paper from the optimizing shield thrusting parameters and synchronous grouting etc. discusses how to control the subsidence.
關鍵詞:盾構;地面沉降;淤泥質軟土;推進參數;同步注漿
Key words: shield;ground subsidence;mucky soil;proupulsive parameters;synchronous grouting
中圖分類號:U45文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2010)25-0108-01
0引言
中煤礦山建設集團有限責任公司承擔施工的天津地鐵三號線第14B標合同段鐵東路至張興莊站區間,左右線均采用小松(Φ6340)土壓平衡盾構機推進。施工過程中,遇到了特殊的流塑狀淤泥質軟土。該土層為④5淤泥質粉質粘土,褐灰色呈流塑狀,夾粉土薄層和貝殼碎屑,平均重力密度為18.64KN/m3,土體敏感性較強。盾構在該土層中推進,監測到的地面沉降明顯增大,同時由于地面建筑物較多,公司采取了多種技術措施,特別是通過調整盾構推進參數和加大同步注漿量來控制沉降。區間自35環后進入流塑狀淤泥質軟土地層,為減小沉降,公司除優化盾構推進參數之外,逐步加大了注漿量,同時控制好注漿壓力。正常情況下,同步注漿量約為3.5m3/環,而在該地層中推進,同步注漿量達到約8m3/環,是理論填充空隙的4.85倍。大大超過了國家施工驗收規范建議的1.3~2.5的充填系數,這也無疑增加了施工成本。
1控制沉降主要技術措施
1.1 優化盾構推進參數盾構推進至淤泥質軟土之后,盾構機總推力增大,原先主要的推進參數設定為土壓力0.19Mpa,推進速度3cm/min,刀盤轉速1rpm/min。為了減小沉降,公司首先對推進參數進行了優化,并根據沉降監測數據及時反饋調整,以期獲得滿意的效果。合理選擇土壓力。理論上講,土壓平衡盾構擠土會引起地面隆起和深層土體向遠離隧道的方向移動。一方面地面隆起可以部分抵消后期沉降,另一方面,土體受到擠壓后土體會變密實,在盾尾通過的瞬間,會減少隧道周圍土體向空隙處的塌落,使同步注漿得以順利進行,從而減小了土體損失的產生。因此,為了增大開挖面支護壓力,公司將土壓力調整為0.22Mpa,使隆起控制在3mm以內,但是實際效果并非如此。在盾構軸線1.5米處布設了3個斷面,每個斷面又布設了3個監測點,經沉降觀測,切口處隆起約3mm,盾尾單日沉降約6mm,累計沉降約為10~12mm。主要原因是土壓力增大之后,對土體的擾動也相應增大,特別是對敏感性較強的淤泥質軟土,要想控制沉降,必須盡可能減少對土體的擾動,否則不僅不能減小沉降,相反會增大。最后經分析土壓設定為0.18Mpa,在此土壓力條件下的沉降相對較小而且比較穩定。適當降低推進速度。土壓平衡盾構推進速度應與出土量、開挖面土壓力值以及同步注漿相協調。原先的推進速度控制在2.8~3.0cm/min。進入軟土地層后,我們將推進速度降低至2.0cm/min,其目的仍然是盡可能減少對土體的擾動,從而達到控制沉降的目的。對比不同推進速度下的沉降值,我們發現,適當降低推進速度有利于減小沉降。
1.2 適當增加同步注漿量、改善漿液配比和控制注漿壓力等
同步注漿對于控制沉降具有十分重要和顯著的作用。為了實現同步注漿的目的,注入漿液應迅速、充分充填盾尾空隙。為此,必須首先保證漿液滿足下列要求:①較好的充填性,能充分充填盾尾空隙,不流竄到空隙以外的區域和不漏失到掘削面及周圍的土體中去。②應具有良好的和易性(流動性)。③漿液的凝結時間可以控制,既不會太快造成注漿管堵塞,也不能太慢,以至無法約束管片的位移,甚至產生隧道在漿液中漂移的現象。④具有一定的早期強度,其數值與原狀土強度相當。⑤漿液的凝結過程不會產生泌水現象,硬化后的體積收縮率小,滲透系數小。⑥應有合適的稠度,不被泥水和地下水稀釋。⑦無公害,價格便宜。
1.3 改善漿液配比原同步注漿漿液配比如表1。其中,水泥為礦渣32.5級水泥,細砂粒徑0.05~0.25mm。粉煤灰為Ⅱ級灰,膨潤土為鈉基膨潤土,膨脹率為18~20L/g。公司結合本工程流塑狀淤泥質軟土,具有高壓縮性、低強度、高靈敏度、高含水量等特性,同步漿液應具有低流動性、低坍落度、高壓縮模量的特點,并考慮實際泵送和拌制等條件的限制,將同步漿液的配比作了適當的調整(見表2)。①將原先的礦渣水泥改換成普硅42.5級,解決水泥與粉煤灰的相容性,同時提高漿液的早期強度。②膨潤土對漿液的保水性和稠度起到很大的作用,因此增加膨潤土的用量可以降低漿液的泌水性,降低漿液的流動性。③增加細砂減少粉煤灰的含量,可以降低漿液的流動性,使漿液的坍落度降低。
1.4 適當增加同步注漿量盾構推進至軟土地層后,為控制地面沉降,同步注漿量由原來約3.5m3/環,逐步增加到約8m3/環左右,充填系數達到4.85。在調整好盾構推進參數之后,同步注漿量的大小就成了控制沉降的關鍵,即減少注漿量,沉降量明顯增加。因此,可以說在自立性很差的淤泥質軟土中,同步注漿量必須加大,施工驗收規范中推薦的充填系數,在軟土地層時不太適用,應該根據地面建筑物的情況和對環境的要求,合理確定充填系數,以滿足沉降要求。
1.5 合理確定二次補注漿漿液配比、注漿壓力等施工參數二次注漿是控制隧道后期沉降的主要辦法。本工程前期二次注漿漿液采用的均為單液水泥漿,水灰比為0.6,進入淤泥質軟土地層后,鑒于區間土層的承載力較小(f=80kpa),觸變性較大,單液水泥漿在高壓力(0.6~0.8Mpa)作用下,易擾動土體,造成土體二次觸變沉降。因此,改用雙液漿進行壓注,壓力控制在0.8Mpa以內。
2結語
盾構法施工穿越淤泥質軟土地層,由于土體易受擾動,因此沉降增大且不易控制。為了有效控制地面沉降,應首先控制好盾構推進參數,特別是土壓力的設定。其次是適當增加同步注漿量,充填系數約為3~4.5時方能控制沉降。同時調整漿液配比,提高漿液早期強度和控制好注漿壓力。當然盾構姿態及二次注漿同樣也對沉降起著一定的作用。鑒于地質情況的特殊性,在盾構施工時如何保證地面建筑物的安全,同時降低施工成本,是值得進一步探討的一個新的課題。
參考文獻:
篇3
關鍵詞:軌道交通盾構隧道輔助施工設備配置計算
中圖分類號:U213文獻標識碼: A 文章編號:
一、工程簡況
廣州地鐵某標段含一站一區間,車站為明挖法施工,區間采用盾構法施工。其中金隆站至廣隆站盾構區間線路出金隆站后向南下穿虎門高速公路高架橋,然后左拐下穿農田、廣隆村、廣隆涌等建(構)筑物后進入環市大道,在廣興路附近接入廣隆站。
本區間設計起點里程YCK56+561.900,設計終點里程YCK57+732.00m。區間累計右線全長1170. 100m,左線全長1157.36m,線路最小曲線半徑為400m。出金隆站后以2‰、30‰、9‰下坡,然后以4‰、17.504‰,上坡,進入廣隆站。盾構區間隧道覆土厚度為10. 4m-21.2m,線路設1處V形坡,最大坡度為30‰。盾構管片采用6塊厚度300mm、環寬1.5m的環形預制鋼筋混凝土管片,錯縫拼裝,組成外徑6.0m,內徑5.4m的圓形單洞隧道。
根據施工籌劃安排,采用兩臺德國海瑞克產土壓平衡式盾構機,加配注漿系統和土體改良系統。按照以上情況,對盾構所需采用的包括水平運輸、垂直提升、制漿、通風等輔助設備, 進行了配置和計算。
二、水平運輸
盾構推進時的運輸主要是碴土、管片、砂漿料、軌線材料及其它輔助材料向盾構作業面的運輸。每臺盾構推進一個循環所需要的材料運輸擬由1個編組列車完成,根據本標段施工進度要求,每臺盾構配備一組編組列車即能滿足施工要求;但考慮到盾構施工工期,為保證盾構施工的連續性,減少盾構停機時間,本標段每臺盾構按兩列編組列車配備。每編組由1節交流變頻機車、1節砂漿車、2節管片車(兼材料車)、5節碴車組成。
1、碴車容量核算
管片環寬1.5m(B);掘進直徑Φ6280mm(D);碴土松散系數 :取1.6
每循環實碴:V實=πD2/4×B=46.4 m3
每循環的虛碴量:V虛= 46.4×1.6 =74.24m3
既有礦車容量為:16 m3。
盾構掘進每環出碴碴車數=74.24÷16=4.64節。采用5節礦車出碴。
2、砂漿車容量核算
每臺盾構每掘進一個循環所需砂漿量:
Q=ηπ(R2-r2)L=(1.3~2.5)π×(3.142-32)×1.5 =(5.3~10.1)m3;
其中:R―開挖半徑3.14m,
r-管片外半徑3.0m,
L―每環掘進行程1.5m,
η―充填系數1.3~2.5。
選每節砂漿車容量為:V砂漿 = 7m3,一列編組列車配備1臺7 m3的砂漿車通常情況下能夠滿足一臺盾構機一個循環要求。
3、管片車參數選型
每臺盾構掘進每環管片共有6塊,采用2節管片車,每節車最大裝三塊運輸。三塊標準塊重量約15t,管片運輸車設計最大承載能力為20t,管片車自制,自重4t。
4、機車能力的計算及選用
列車最大載重為運輸碴土時的載重,列車最大載重量計算:
G碴=V×P=74.24m3×2000Kg/m3≈149t
其中:V為每環碴土的體積:74.24m3,P為巖土平均碴土密度:2000Kg/m3
G車= 5×11+5+2×4=68t(4輛16方碴車11t/臺,1輛砂漿車5t/臺,2輛管片車4t/臺)
列車最大載重:G2=G碴+G車=149+68=217t
由公式:機車粘著牽引力≥坡道阻力+列車綜合運行阻力+加速慣性力
G1μ≥G1(μ1+μ2+a/g)+ G1(μ1+μ2+a/g)
其中:G1―機車粘重;
μ―許用粘著系數,取0.24;
μ1―坡道阻力系數20‰為0.02;
μ2―列車運行阻力綜合系數?,F取0.008
a―列車平均加速度。按從0~50HZ的加速時間45秒;50HZ時速8KM/H計算,
為:0.05m/S2
g―重力加速度。為:9.8m/S2
G2―礦車及渣土重量
得:
機車計算粘重36T。
分析:根據設備配備以及本標段內區間坡度特點,所選電機車大于36t就能滿足本工程的需要,考慮到設備的通用性,故選用45t電機車。
列車制動距離已考慮機車和碴車都有制動機構,能夠保證制動性能的可靠性。45t電瓶車主要技術參數見表1。
表145T交直流變頻機車技術參數
三、垂直運輸
盾構施工中使用的管片、水管及其他物品可以采用45T龍門吊吊裝;施工中提升運輸最大重量的材料為裝滿渣土的碴車,總重量約為38t,所以碴土的翻卸采用45T龍門吊進行,該門吊具有自動碴斗翻轉功能。根據場地布置情況,45T門吊還負責牽引電瓶機車電瓶更換和軌排吊裝等工作。
45T懸臂式龍門吊參數驗算:
根據本工程施工進度要求,盾構循環掘進工作時間擬定為120min,每循環掘進需要使用1趟列車,共5節碴車,出碴5次。
垂直提升高度(最大):H=48m
平均提升和下降速度:V提升=6.5m/min、V下降=13m/min
提升時間:T1=48m÷6.5m/min=7.4min
下降時間:T2=48m÷13m/min=3.6min
門吊移動定位時間:T3=0.5min×2=1min
碴斗翻碴時間:T4=0.5min
列車定位及掛鉤時間:T5=1.5min
合計提升循環工作時間:T總=T1+T2+T3+T4+T5=14min
每循環出碴共需要時間為:h=14×5min=70min
因此,擬選45T龍門吊的工作能力完全能夠滿足盾構機施工循環要求。
45T龍門吊的結構型式見圖1門吊結構示意圖,主要技術參數見表2所示。
圖1門吊結構示意圖
表245t門吊主要技術參數表
四、拌漿設備
本區間采用一套砂漿攪拌設備,由一臺JW750攪拌機和一臺PLD-800配料機構成。配料機有兩個料斗能自動稱量砂及粉煤灰,然后通過梭槽進入攪拌機攪拌倉內,控制方式為自動計量控制,袋裝水泥和膨潤土直接加進攪拌倉內,生產能力為25~30m3/h。區間兩臺盾構同時施工時,每循環最大需要砂漿量為20.2m3,則生產20.2m3砂漿所需時間為T=20.2m3÷30m3/h×60min=40.4min,能保證盾構掘進一個循環所需的砂漿量。
五、通風設備
1、通風方式選擇
施工通風主要考慮滿足隧洞斷面對風速的要求,通風方式采用壓入式通風,風管采用φ1m的拉鏈式軟風管。施工通風設備見圖2。
圖2隧道通風系統示意圖
2、風量計算
對于盾構機、礦山法施工的隧道,洞內風量計算主要是考慮洞內施工作業人員對新鮮風量的要求、洞內降溫的要求以及洞內工作面對風速的要求,取上述三種計算的最大者為該隧道的控制風量。
按最小斷面隧道施工對風速的要求V≥0.25m/s,計算所得的風量為該隧道的控制風量。因此,該隧道的控制風量為: Q需≥Vmin×S=0.25×23×60=345m3/min。
其中:Vmin最小斷面風速取0.25 m/s,S為隧道斷面面積約23m2。
通風機風量考慮通風管的漏風,風機風量為:
Q機=(Q需+Q漏)×η= Q需(1+ L100×L/100)×η=345(1+2.5%×1700m/100)×1.5=737m3/min。
其中:L為掘進長度,本標段區間最長隧道約為1700m ,因此取L=1700;L100為百米漏風率為2.5%;η為風量儲備系數1.5。
3)通風設備選擇
選用SDF-N10軸流式兩級通風機,其主要參數為:風量1100m3/min,風壓3140Pa,功率37 kw×2。因此,擬選通風機風量滿足施工通風要求。
參考文獻:
篇4
關鍵詞: 盾構;施工風險;分析;控制措施
中圖分類號:TU71 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2013)17-0117-02
1 概述
地下空間的開發利用是現代城市建設中的一項重要內容。而盾構法隧道以其先進的技術方案和相對完善的工藝流程安排,被廣泛應用在地下共同溝、上下水道和城市地鐵等隧道施工中。
盾構法隧道施工,即在地面下暗挖建造隧道的施工技術。它利用盾構作為開挖地下土體及支護土體和拼裝隧道襯砌的工具,掘進1環,拼裝1環,循環反復,直至整條隧道施工完畢。該施工方法對地域和技術管理要求較為嚴格,因此在具體實施階段難免出現各種問題,如施工單位技術水平一般,施工管理不嚴謹;有的城市因為首次引進盾構施工方法,缺乏施工經驗,該施工方案的適用范圍和施工技術仍處于探索階段,導致施工過程中事故頻發。為加深業界對盾構施工的理解,提高施工質量,筆者結合工作經驗,將盾構施工中各細部環節存在的風險和應對措施一一拆解作詳細解析。
2 盾構施工風險分析及控制
盾構施工的風險出現的情況非常多,有部分出現隧道設計(隧道埋深、線形、管片形式、接頭形式、止水形式等)、盾構機選型(機型、刀盤形式、螺旋輸送機等),當出現這些情況時候,盾構施工的風險將非常的巨大,有時造成工程施工成本增加,甚至部分將造成施工災難。這些前期的施工風險在項目立項之前以及項目開始之前都經過了相關的專家的論證,相對出現的情況較少,情況也比較復雜,且具有唯一性,本文不再累述。
本文就以地鐵盾構隧道施工過程中、每個施工環節中存在的風險進行深入解析,同時提出有針對性的控制措施,以期降低盾構施工的風險系數。
2.1 盾構運輸、吊裝
2.1.1 盾構機運輸 城市地鐵施工建設通常采用直徑6米的盾構機,有的盾構機為縮減后期組裝工作量,沒有將機具的刀盤(羅瓦特盾構機刀盤需要到工地分塊組裝)、中前體、盾尾(小松盾構需要到工地二次組裝)等進行二次分割,盾構機直徑較大,公路運輸超寬,而地鐵工程對在繁華的城中區,這就增大了盾構運輸的風險系數。
2.1.2 盾構機吊裝 盾構機最重的零部件重60t ,對吊耳的焊接對位等要求較為嚴格,通常也要用250t履帶吊來吊裝盾構機具,因此,為確保工程質量,地面必須有足夠的承載能力。
2.2 盾構始發
2.2.1 反力架加固 盾構始發階段要通過反力架提供的支撐力向前掘進。反力架一側要支撐在施工完成的車站內,一側要用斜撐通過底板上的預埋鋼板為盾構機提供反力。大多數情況下,車站和盾構區間的施工任務分別交由兩個施工單位來完成,或者因為預埋件埋設位置、支撐的穩定性達不到設計要求,使得反力架局部被擠壓變形,影響施工質量。
2.2.2 洞門破除 通常情況下,該環節會因為加固體的強度和均一性達不到設計要求而出現涌水等問題,不僅不利于安全施工,還會對作業人員的生命安全造成極大的威脅。所以,應該在洞門破除前認真檢查加固體的加固效果,同時根據現場條件制定應急預案,以降低該環節施工的風險系數,確保人員安全的同時提高工程質量。
2.2.3 始發推進 在盾構始發掘進階段,一般會發生始發臺的定位與軸線發生偏移、折葉板翻轉、簾布橡膠板破損、推力過大反力架變形、推力小負環管片掉落、反力架加固不牢固、盾構機刀盤離開始發臺后叩頭、刀具貫入度過大刀具損傷、卡刀盤、盾尾離開簾布橡膠板后密封問題導致涌水、突泥,加固土體強度超限影響掘進速度等諸多問題。盾構始發掘進前應全面預測施工中可能出現的問題,制定應急預案,以確保始發階段順利推進。
2.3 盾構掘進
2.3.1 地層不明障礙物和沉降超限 地鐵工程都在地下完成。盾構施工中一旦遇到地勘時遺落的鉆桿、老樓樁基、條石和原來格構柱等障礙物,都會拖延施工進度,甚至使施工單位因此而蒙受經濟損失。
盾構施工中常常由于未充分掌握地層特點而遇到溶洞和土洞、塑性粘土、厚砂層、上軟下硬地層和孤石等特殊地層,掘進控制難以把握而導致沉降超限,有時也因為地面上有建構筑物,或因地面沉降要求嚴格而影響施工進度,也對周圍環境造成一定的影響。
鑒于此,施工單位應該在開工前認真勘察地質結構,一般的區間的詳勘間距為50米,結合地層特點,補勘間距通常設置為20米,特殊地段甚至可以加密到5米;若條件允許,應結合地質構造以物探法進而二次勘察,以前面掌握地質構造特點,降低施工風險。此外,還要根據特殊路段的地質構造特點制定應急預案,全力應對突發狀況。
2.3.2 垂直、水平運輸 大部分盾構工程項目均由豎井開始,需要用門吊系統垂直調運工程材料和碴土,吊運也有風險;有軌的電瓶編組列車承擔水平運輸任務,運輸過程中也可能發生溜車等問題,施工單位會因此蒙受巨大的損失。為規避運輸風險,降低損失,施工單位要嚴格按操作規范安排運輸工作,并定期對運輸設備進行養護和維修。
2.3.3 管片安裝 裝設管片時,單塊管片重量較大,安裝過程中難免因人為因素損傷設備;管片內弧面光滑,施工時有水、泥等,極易因表面濕滑使作業人員摔傷或滑倒;裝設管片螺栓的過程中,風動扳手也可能損傷設備。鑒于此,必須按相關規范嚴格工作流程并配套使用勞保用品,嚴格按照操規范操作管片安裝機,嚴禁無關人員在安裝區域內活動。
2.3.4 開倉 在施工階段,需要開倉檢查或更換刀具。掌子面穩定時常壓開倉,掌子面不穩定時帶壓進倉。
若常壓開倉,先要對倉內通風換氣,使倉內溫度下降直至其不會影響人員安全,同時檢查掌子面確保其穩定后再開倉;若帶壓進倉,進倉人員先要通過體檢和技能培訓,嚴格參照帶壓進倉程序升、降壓,同時做好應急預案,以免壓力突變威脅人員安全。
2.3.5 特殊氣體 盾構施工階段,地層中可能出現煤層瓦斯、甲烷等有害氣體,或由于隧道內溫度過高、通風不暢,使得作業人員缺氧窒息。為避免這一情況發生,盾構機上必須設有氣體監測裝置,以確保人員安全。
2.3.6 電 盾構施工采用10Kv高壓電,高電壓通過盾構機上的變壓器裝置后被轉換成36V、280V、360V等各種安全電壓,其中380v為照明系統所用電壓;在用電方面,應該嚴格執行安全用電規程,嚴格按三相五線制、“一機、一箱、一閘、一漏?!钡挠秒娔J桨踩秒?。
2.3.7 高壓液體 盾構機施工采用高壓油為數十兆帕的液壓掘進。盾構上還有高壓水和高壓泡沫劑,同步注漿的砂漿等,一旦操作失誤,就有可能出現高壓液體傷人事故。因此必須嚴格按操作規范開展施工建設,以免發生人員傷亡事故。
2.3.8 其它 施工階段進行電焊、氧割、切割、打磨、注雙液漿等工序的操作,為規避施工風險,所有參建人員一律按操作要求開展施工活動。
2.4 盾構到達
2.4.1 方向偏差 盾構到達端時由于區間施工完成,對隧道的測量要求比較高,需要從洞內、外分別獨立測量,并聯測,必要的時候采用陀螺儀,確保盾構機能夠在三維的空間中準確出洞。
2.4.2 到達端推進 盾構到達時,應該減小盾構機推力,放緩推進速度,以確保洞門盡量晚的破壞,盡量多出土,使盾構機始終按指定方向向前推進,這些都將可能造成最終幾環管片因推力不足無法對止水條施加足夠的擠壓力而出現漏水、隧道失圓、難以控制盾構機推進方向等諸多問題。
基于上述分析,在盾構到達段向前推進時,與盾構始發要求相同的進行加固地層的垂直取芯、水平探孔檢查,同時采用18#“C”型鋼連接最后15環管片,緊固管片螺栓;在到達端約10環的位置向管片壁后注雙液漿,將隧道后部的水封堵,從而降低盾構到達時的施工風險。
3 綜述
盾構施工對施工技術和工藝流程的安排要求相當嚴格,是一個系統化、反復循環的過程,因此,項目成敗的關鍵在于開工前的準備工作是否到位。地下工程建設不同于普通的地面施工項目,其項目的唯一性、不可復制性,加之人認知的局限性、責任性、施工方案和現場管理的不合理性,使得施工單位難以準確預測盾構施工過程中的風險因素。盾構施工中的風險點分布面廣、跨度大且數目多,有時候因為個別小風險的疊加,就可能使施工單位蒙受巨大的損失,因此在開工前,施工單位要結合現場施工條件合理預測各道工序可能存在的風險點,制定操作規范、管理制度和各項應急預案,在施工中做到有的放矢,同時認真總結經驗教訓,將盾構施工過程的風險控制在一定范圍內。
參考文獻:
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[2]張鳳詳,朱合華,傅德明.盾構隧道(第一版)[M].人民交通出版社,2004.
[3]周文波.盾構法隧道施工技術應用.第一版.中國建筑工業出版社,2004,11.
篇5
Abstract : the underground building (structure) building across the road construction methods were compared and analysis of a new construction method. Half cover digging, especially for a tight schedule and can not be comprehensive excavation of underground works, and the project investment is more reasonable, with good economic and social benefits, a construction should be promoted.
關鍵詞:地下;建(構)筑物;道路;施工方法
Key words :underground; building;road;construction methods
中圖分類號:U41文獻標識碼: A 文章編號:
地下建(構)筑物的 施工方法對地下建(構)筑物的工程造價和工期均有很大影響。施工方法的選擇主要依據場區工程地質和水文地質條件、環境條件、建(構)筑物的埋置深度及其適用條件等諸多因素而確定。
傳統的地下建(構)筑物穿越道路時施工方法主要有三種:
1.明挖法。一般適用于地面有條件敞口開挖、且有足夠施工場地的情況,如地下建(構)筑物設在現狀道路范圍外;或地下建(構)筑物設在現狀道路下,但施工允許暫時中斷交通或結合地面拆遷及道路拓寬,使地面交通流得以疏散時,就可以采用明挖法施工。明挖法具有施工簡單、快捷、經濟、安全的優點,其缺點是對周圍環境的影響較大。明挖法施工一般可以分為四大步:維護結構施工內部土方開挖工程結構施工管線恢復及覆土。
2.蓋挖法。分為蓋挖順作法和蓋挖逆作法。
蓋挖順作法:先施工維護結構,施作臨時路面(臨時路面體系采用軍用梁上放置工字鋼,再鋪設鋼板,鋼板上鋪設瀝青混凝土),在路面蓋板下用小型挖掘機進行施工,由車站側面的施工豎井處吊土出坑,順作結構主體。
蓋挖逆作法:通常以地下建(構)筑物結構頂板代替臨時路面,在其上覆土后即可恢復地面交通,在結構頂板的下面自上而下分層開挖基坑和施作結構。
3.暗挖法。以剛度較大的超前支護(管棚等)、噴混凝土、鋼拱架或錨桿為主要手段,結合合理的開挖方法、輔助措施等進行施作地下建(構)筑物的方法,礦山法和盾構法等均屬暗挖法。隧道及地下工程的施工方法最初是采用礦山開拓巷道的方法,故稱為礦山法,此法應用范圍很廣。19世紀,為修筑水底隧道,創制了盾構,經100多年的改進,盾構法成為在松軟地層中常用的方法之一。
上述三種施工方法均有一定的弊端:明挖法對施工現場的條件要求較高,地下建(構)筑物穿越道路時,地面交通通常情況下無法長期中斷,往往不具備明挖施工的條件;蓋挖順作法在前期道路架設鋼便橋及后期拆除時對交通影響大,無法滿足城市交通管理部門的相關要求,同時還無法解決管線遷改問題,并且工期較長;蓋挖逆作法在前期對交通的影響同樣很大,同樣存在管線遷改問題,并且逆作法結構防水質量不易控制,對防水施工要求極高;暗挖法施工難度大,造價高,并且不適用于超淺埋、超大斷面的地下建(構)筑物主體結構的施工。
半蓋挖法充分利用了明挖及蓋挖兩種方法的優勢,將兩者合理結合,可以很好地解決地下建(構)筑物施工對地面交通的影響問題,同時可減少地下管線的遷改次數(可以將明挖部分的管線一次永久遷改至蓋挖部分),施工期間對周邊環境的影響較小,施工難度小、工程質量及工期均比較容易控制,可有效解決地下建(構)筑物施工用地、工期要求緊迫與地面交通、周邊環境之間的矛盾,特別適用于工期緊又無法作全面基坑開挖的地下工程,并且工程投資較為合理,具有良好的經濟和社會效益,是一種值得推廣的施工方法。
半蓋挖法是這樣來實現的:
利用支撐柱與提前施作的頂板,建立承擔交通車輛及覆土荷載的橋梁體系,地下建(構)筑物主體結構橫向倒邊施工,一側蓋挖,一側明挖。
現結合附圖對半蓋挖法施工方法作進一步的說明。
半蓋挖法實施步驟如下:
做好綠化、路燈改移、道路拓寬、管線遷改等施工準備工作。
圍擋蓋挖段,做好施工圍擋,根據工程地質條件選擇合適的地下水控制技術方案降低地下水位,施作圍護樁。圍護樁一般采用鋼筋混凝土灌注樁,按其成孔方法的不同,可分為鉆孔灌注樁、沉管灌注樁、人工挖孔灌注樁和挖孔擴底灌注樁。圍護樁間隔一定距離沿建(構)筑物縱向兩側均勻設置。
施作圍護樁頂連續冠梁。冠梁施工工藝流程如下: 人工開挖土方鑿除樁頭、整平樁頂清洗、調直樁頂鋼筋測量放線綁扎冠梁鋼筋立模(還要預埋錨桿鋼管)灌注混凝土拆模養護。施工中要確保冠梁鋼筋與圍護樁縱向鋼筋的可靠連接。
為了支撐蓋挖段頂板結構,在建(構)筑物橫向頂板中部設置澆筑型鋼混凝土立柱,立柱僅承受豎向荷載。在建(構)筑物圍護樁一側進行土釘支護施工,確保建(構)筑物縱向側壁土方穩定。在土釘支護下開挖建(構)筑物蓋挖部分至建(構)筑物頂板結構下1.5m左右,對基底土質進行處理后按設計要求施作蓋挖部分建(構)筑物頂板結構;待頂板強度達到設計要求后在其上施作路面結構,路面養護期滿后拆除施工圍擋,恢復蓋挖部分路面交通。
圍擋明挖部分,進行明挖部分降水作業,然后施作圍護樁及圍護樁頂連續冠梁,分層開挖至基坑底,在開挖過程中隨著開挖施工的進行,自上而下架設數道鋼支撐、橫向鋼聯系撐和縱向鋼聯系撐,以保證基坑側壁土方不發生坍塌。鋼聯系撐應經設計驗算,能承受路面交通及施工時的水平荷載。
按照順作法施作底板墊層、側壁及上部結構至明挖部分頂板,待地下建(構)筑物結構混凝土全部達到設計要求后,施作明挖部分路面結構,待路面結構達到設計要求的強度時拆除施工圍擋,恢復原路面交通。施工時應注意由于蓋挖部分的頂板在路面結構及交通的荷載的長期作用下,承載樁已基本完成沉降;而明挖部分的底板地基沉降將在恢復路面交通后相當長的一段時間內才能趨于穩定,蓋挖、明挖的結構頂板間存在不均勻沉降,會產生比較大的附加應力,為消除差異沉降對結構的影響,應在先期施作的板、墻與后期施工的混凝土之間設置后澆微膨脹混凝土帶。
參考文獻
[1] 于晨昀 白海衛.施工降水引起單樁沉降的計標[J].山西建筑,2007,33(22):96-97.
[2] 崔玖江.隧道與地下工程修建技術[M].北京:科學出版社,2005:42.
篇6
關鍵詞:盾構管片生產質量通病 防治
1 引言
目前,盾構管片通常采用工廠化生產,管片生產專業化、規范化,管片的質量普遍能得到保證。但在生產過程中也常常出現一些質量通病,例如鋼筋骨架尺寸不準確、氣泡問題、外表面裂紋、管片尺寸超差等。本文著重對鋼筋骨架尺寸不準確、氣泡問題、外表面裂紋這三個常見的質量通病進行成因分析,并提出預防和解決的方法。
2 成因分析
2.1鋼筋骨架尺寸不準確
鋼筋骨架尺寸不準確包括(1)鋼筋骨架長、寬、高超差;(2)弧度不準確導致保護層超差;(3)鋼筋間距超差。按《盾構法隧道施工與驗收規范》GB 50446―2008中對鋼筋籠的要求如下:
從《規范》中可以看出,管片鋼筋骨架的允許偏差比一般建筑施工控制得較嚴。如果在鋼筋骨架制作過程中掌握不好要領,很容易出現上述的質量通病。例如,箍筋制作尺寸不準確,直接影響鋼筋骨架的長、寬、高尺寸。經過我們觀察和分析,發現出現問題的主要原因是:(1)鋼筋開料不準確;(2)鋼筋骨架主筋定位不準確。
2.2 氣泡問題
混凝土管片側面出現少量的氣泡屬正?,F象,修補后一般不影響管片的外觀和使用功能。但如果氣泡較多,按《規范》規定,密封槽部位在長度500mm的范圍內存在直徑大于5mm,深度大于5mm的氣泡超過5個就屬于嚴重缺陷。如果在生產中氣泡不加以控制,不但影響管片外觀質量,還有可能影響其結構,甚至會降低混凝土的抗滲性能。經過我們觀察和分析,發現出現氣泡的主要原因是:(1)工人下料和振搗不規范;(2)混凝土配合比不合理;(3)脫模劑不匹配。
2.3 外表面裂紋
盾構管片普遍使用C50~C55高強混凝土,抗滲等級一般為P12,因混凝土強度和抗滲等級要求較高,其使用的水泥量也增大,普遍每立方混凝土水泥的投放量在350kg~400kg之間。混凝土中隨著水泥使用量的增加,水泥水化反應發出的熱量也增加,混凝土凝結過程收縮也增加了。按《規范》規定,長度超過密封槽、寬度大于0.1mm,且深度大于1面膜的裂縫屬于嚴重缺陷。經過我們觀察和分析,發現出現裂紋的主要原因是:(1)蒸養階段溫度控制不當;(2)脫模后受外界環境影響大;(3)外弧面浮漿過厚。
3 質量通病防治
3.1鋼筋骨架尺寸不準確防治
3.1.1鋼筋開料不準確防治
(1)熟悉圖紙,制定鋼筋下料尺寸工藝卡;
(2)先按工藝卡小批量下料,制作鋼筋骨架樣板,樣板驗收合格后才進行大批量的下料;
(3)鋼筋下料過程中加強檢查工作,發現問題及時進行糾正。
3.1.2鋼筋骨架主筋定位不準確防治
(1)按施工圖要求制作可以準確定位主筋和箍筋的鋼筋骨架靠模,如下圖:
(2)先做鋼筋骨架樣板,樣板驗收合格后才進行大批量制作。
3.2 氣泡問題防治
3.2.1工人下料和振搗不規范防治
(1)管片澆筑混凝土時應分兩層下料,第一層振搗完成后混凝土面距止水條凹槽位約3cm為宜,避免氣泡聚集在止水條凹槽處排不出來;
(2)振搗時振搗棒布點應合理,從中間向兩邊進行,管片側邊應加強振搗;
3.2.2混凝土配合比不合理防治
(1)水灰比設計要合理,一般在0.36左右為宜,混凝土坍落度控制在7cm左右,可使用2%高效減水劑降低用水量;
(2)混凝土用灰量不能過少,一般應控制在400kg左右,在保證混凝土強度的條件下可摻適量的粉煤灰改善混凝土和易性;
(3)混凝土集料大小應適中,使用5~25mm連續級配碎石,2.4~2.7細度的中砂,如果砂粒太大(超過3.0),則此時需漿量也增大,如果不增加用灰量,管片側面易出現小氣泡。
3.2.3脫模劑不匹配防治
(1)脫模劑使用時先進行試驗,選擇與減水劑匹配的品牌;
(2)脫模劑一般使用水劑(乳化液),油脂性脫模劑不適合在管片生產中使用,因油脂的憎水性,使用后側模氣泡難排出,會產生很多小氣泡;
(3)脫模劑濃度應適中,如果濃度過大,側模氣泡難排出,也會產生很多小氣泡。濃度過小則會出現粘?,F象。
3.3外表面裂紋防治
3.3.1蒸養階段溫度控制不當的防治
(1)生產前制定《管片蒸養制度》,并嚴格執行;
(2)管片蒸養時應有升溫和降溫過程,升溫和降溫每小時溫度變化不大于15℃;
(3)管片蒸養時恒溫2~3小時,最高溫度控制在50~60℃。
3.3.2脫模后受外界環境影響大的防治
(1)管片蒸養后應靜置降溫,脫模時管片表面溫度與外界溫差不大于20℃;
(2)管片脫模后應及時進行養護,夏天不準太陽暴曬,冬天不準大風吹襲;
(3)管片下水時表面溫度與水溫溫差不大于20℃,養護時間不少于14天。
3.3.3外弧面浮漿過厚防治
(1)管片混凝土澆筑應分層下料,防止浮漿集中堆積在管片外弧面頂部;
(2)合理控制混凝土配合比,混凝土攪拌均勻,運輸過程不發生離析;
(3)管片混凝土振搗一般控制在8~9分鐘,不漏振,不超振。
篇7
[關鍵詞]盾構機;地鐵;注漿工藝,質量控制
中圖分類號:U455.43 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2017)14-0122-01
引言:
隨著盾構法施工在地鐵項目中的廣泛應用,盾構施工的科學管理就顯得越來越重要。其中注漿工藝在盾構掘進管理中的作用尤其醒目,注{質量的好壞對地鐵隧道的質量有著直接顯著地影響,可能會造成地表沉降、隆起或管片破損、上浮等嚴重后果,因此,在施工中對注漿工藝的研究和應用有著十分重要的意義。
1.注漿工藝概述
由于地鐵管片外徑小于盾構機刀盤開挖直徑,當管片拼裝完成并脫出盾尾后,管片外側會與土體之間形成環形施工間隙。若不能及時進行回填,必然會造成地表沉降。為了防止發生地表沉降的情況,要在該環形空隙中要注入壓力砂漿以保持地層穩定。
1.1 注漿的目的
(1)控制隧道及地表沉降
向管片背后注漿,及時填充施工間隙,降低對周邊地層的擾動,使地層有了支撐就不易發生地表沉降變形。同理,由于造成的施工間隙為環形間隙,若不進行注漿填充,則會造成拼裝后的管片下沉,使隧道實際軸線偏離設計軸線,影響后期工程正常使用。
(2)糾正盾構機姿態
通過改變盾構機盾體與管片相對位置也可以達到糾正盾構機姿態的目的。合理的應用注漿工藝,在管片外周單側注漿,或通過控制兩側注漿量的不同也可以達到改變管片與盾體相對位置的目的,進而實現盾構機的姿態糾偏,控制盾構機的施工軸線。
(3)固結地層、防止噴涌
根據不同的地質條件,合理的改變注漿量,可以達到固結管片外側地層,改善管片受力狀況的目的。同時由于注漿后管片外側被一層漿液包圍凝固,還可以達到改善管片接縫處防水能力,并能夠防止周邊地下水流至開挖面造成噴涌的現象。
1.2 漿液的種類及特性
注漿工藝所用漿液一般分為單液漿和雙液漿兩種。
(1)單液漿一般是由水泥、砂子、粉煤灰、膨潤土、水等按一定比例直接攪拌而成的漿液,其典型配比如表1所示。根據強度的不同,單液漿又分為惰性漿液與硬性漿液兩種。惰性漿液沒有摻加水泥等凝膠物質,早期和后期強度較低,而硬性漿液摻有水泥,早后期均有一定強度。
單液漿預制工藝簡單,易于控制,不宜堵管,造價低,一般應用于盾構機同步注漿系統中。
(2)雙液漿是指由水泥、粉煤灰、膨潤土、水等攪拌而成的甲液和水玻璃等組成的乙液混合成的漿液。雙液漿典型配比如表2所示。根據初凝時間的不同,雙液漿也可分為瞬凝型(小于20s)和緩凝型(30~60s)。為減少注漿過程中對周邊地層影響,目前多采用瞬凝型。
雙液漿凝結迅速,能夠保證管片的早期穩定,可有效阻截水流,但是工藝復雜、容易堵管,難以做到同步注漿,因此一般多用于二次注漿系統。
2.注漿工藝的應用
管片襯砌外側空隙形成時,應立即進行注漿,并保持一定壓力。為防止漿液從開挖面、盾尾縫隙、管片接縫、管片注漿孔等位置流入隧道,一般可采取加強姿態管理減小盾尾間隙、增加盾尾油脂注入、粘貼止水條、用碎布堵塞、更換盾尾刷等措施。根據注漿與盾構機推進的關系,管片背后注漿又可分為同步注漿和二次注漿。
2.1 同步注漿
同步注漿是指在盾構機推進的同時向施工間隙注漿的一種方式,屬于水平襯砌背后注漿。同步注漿能夠及時的填充施工間隙,進而有效防止地表沉降,并能夠控制盾構機姿態,控制好同步注漿參數具有重要意義。
(1)注漿量選擇
注漿量的多少直接影響盾構機姿態和地表沉降。根據施工經驗一般為管片外周施工間隙的1.2~2.5倍。注漿量計算公式如下所示:
(2)注漿壓力選擇
同步注漿壓力既要大于管片外側水壓力和土壓之和,又不能超過盾尾刷所能承受的最高設計壓力。注漿壓力過大,還會造成地表溢漿;注漿壓力過小則會導致填充速度慢,空隙不能及時補充,進而使地表發生沉降。通常將同步注漿壓力設為0.2~0.4MPa。
2.2 二次注漿
二次注漿即為同步注漿效果不理想時,對前期注漿進行補充注漿的一種方式。屬于垂直襯砌背后注漿,即注漿管通過管片注漿孔垂直于管片內表面向管片背后注漿。根據地表檢測數據和盾構機姿態,二次注漿可以多次進行。
二次注漿壓力一般控制在2.5MPa以下,每環注漿量為該環所需加固土體放量的20%,實際操作時還應結合注漿壓力具體控制。
2.3 注漿工藝的應用
在隧道掘進施工中,同步注漿與二次注漿都要運用。在盾構機推進時必須要進行同步注漿,二次注漿可以在管片拼裝完成后根據需要隨時進行,對推進后形成的管片縫隙及時的補充漿液進行固化,并起到控制盾構機姿態的作用。在實際施工中除了控制好注漿量和注漿壓力等參數,還應做好漿液質量檢測。嚴格按照漿液配比以保證漿液稠度、離析率、強度、凝結時間等指標。
在盾構機始發和盾構機接收階段,一般要求漿液能夠盡快凝結,以達到加固土體、防止洞口漏漿的作用,此時多采用二次注漿機向預留注漿孔注入雙液漿來達到目的。
3.注漿施工中的常見問題和控制措施
3.1 注漿施工中的常見問題
(1)地表沉降或隆起
注漿量過少或漿液強度過低、容易離析并滲透到周圍地層以及施工監測不及時等都會造成地表沉降。注漿壓力過大或注漿量偏高以及穿越建筑物時為防止沉降而進行補充注漿時控制不到位等則會造成地面隆起。
(2)地面或隧道內漏漿
在軟弱地層或注漿量過大時都會造成地表溢漿。隧道內漏漿主要分為螺旋機噴涌、盾尾漏漿、管片接縫處漏漿以及主驅動密封或鉸接密封處漏漿等。
(3)注漿管堵塞
漿液稠度過高,初凝時間過短、長距離輸送或長期停機時都會造成注漿管堵塞。注漿管堵塞在隧道施工中較為常見。
(4)管片破損、錯臺、上浮或隧道變形
當注漿量和注漿壓力控制不當時,還會使拼裝完成后的管片發生上浮或錯臺,進而導致管片破損,引發隧道變形脫離設計軸線。
3.2 一般質量控制措施
注漿管理不到位也會造成嚴重后果,嚴重影響隧道質量,因此必須加強注漿管理,嚴格控制注漿質量。
(1)合理選擇注漿方式和漿液類型
同步注漿盡量采用水平襯砌背后注漿,二次注漿可以根據施工需要靈活選擇。漿液類型應根據性能不同合理選擇,嚴格按照配比預制,并根據地質情況變化及時調整漿液配比。在轉彎半徑小的區段選擇早期強度高凝結速度快的漿液,在洞門和聯絡通道區域應采用雙液漿進行二次注漿。
(2)合理選擇注漿參數并及時調整
注漿壓力和注漿量應根據盾構機姿態和地面監測數據進行嚴格控制,及時調整,并做好施工記錄。注漿壓力一般略高于周圍水壓和土壓之和,不得高于盾尾刷所能承受的設計壓力。
(3)合理選擇注漿位置
為控制管片上浮和控制盾構姿態,應根據監測數據及時調整注漿位置,包括盾構機同步注漿自帶的四個注漿孔,以及二次注漿時對同環管片注漿位置的選擇。在二次注漿時還應采用雙液注漿進行隔環全孔注漿以阻斷盾尾后方水源。
(4)注意注漿施工中的協調配合
在嚴格按照施工技術交底進行施工的同時,還應注意同步注漿與二次注漿的協調配合,以及地面沉降、溢漿等實時監測數據的分析應用,確保注漿施工的科學合理。
(5)制定相關應急預案
包括螺旋機噴涌、管片滲漏、盾尾漏漿等應急預案,與注漿工藝相結合,做好預防,嚴控施工隱患。
4.案例分析
4.1 天津地鐵某區間隧道施工過程中,在臨近盾構機接收前,盾構機推進其他參數一切正常的情況下,出現拼裝完成后的管片一路下沉并破損,盾構姿態與設計軸線上下偏差十幾公分。經過專家討論分析,首先要進行超挖刀復位,懷疑之前進行超挖動作時超挖刀油缸未完全復位,導致仍有部分超挖;然后要在控制推進姿態的同時加強同步注漿,并在正下方的那幾環進行二次注漿,最終盾構機未造成大的事故安全進入接收井,該隧道歷經坎坷,順利貫通。
4.2 徐州地鐵某臨河區間在隧道施工過程中,由于管理f調不到位,同步注漿與二次注漿沒有進行好相應配合。二次注漿量過多,導致只要一進行同步注漿,就造成地面溢漿,還好地表無建筑物也并未造成地面隆起,后期經過對地面實時監測并加強配合,情況逐漸好轉。
結束語
科學合理應用注漿工藝對于控制隧道沉降及管片拼裝質量有著十分重要的意義。在預制漿液時做好漿液配比及質量檢測,盾構推進時控制好同步注漿參數,合理把握二次注漿時機和位置,層層把關,才能保證隧道施工質量,安全無隱患的按時完成施工任務。
參考文獻
[1] 吳巧玲.盾構構造及應用[M].北京:人民交通出版社,2011.
篇8
關鍵詞:地鐵復合地層盾構機刀盤刀具設計選型
中圖分類號:U45 文獻標識碼:A
某地鐵工程共三個區間,分別為黃山站~排下站區間、排下站~城門站區間、城門站~三角埕站區間,均采用盾構法施工。三個區間地質條件不均,以軟硬結合地層為主,夾雜部分全軟土及全硬巖地層,對盾構機刀盤刀具的要求很高;本文以實例分析該復合地層的盾構刀具設計選型。
一、工程地質描述
黃山站~排下站區間盾構隧道所穿越的土層主要為:SK18+934.3~SK19+080主要為(4)粉質粘土、局部為少量③1淤泥,④j中砂;SK19+080~SK19+490、SK19+685~SK19+866主要為凝灰熔巖風化巖,局部為凝巖風化巖。其中SK19+270~SK19+291、SK19+440~SK19+479段掘進面有巖分布;SK19+490~SK19+685主要為④粉質粘土、③1淤泥、⑤淤泥質土、⑦粉質粘土、⑬a、殘積粉質粘土等土層。
排下站~城門站區間盾構隧道所穿越的土層主要為③1淤泥、④粉質粘土、⑤1淤泥質粉質土、⑦粉質粘土、⑬a、殘積粉質粘土、⑭c全風化凝灰熔巖、⑮c散體狀強風華凝灰熔巖、⑯c碎塊狀強風化凝灰熔巖、⑰c中風化凝灰熔巖、(18)c微風化凝灰熔巖等土層。
城門站~三角埕站區間盾構隧道所穿越的土層主要為③1淤泥、④粉質粘土、⑤1淤泥質粉質土、⑬a、殘積粉質粘土、⑭c全風化凝灰熔巖、⑭b全風化綠灰巖、⑮c散體狀強風華凝灰熔巖、⑯c碎塊狀強風化凝灰熔巖等土層。
其中軟弱層(③1、⑤1層)具有含水量高、孔隙比大、強度低,靈敏度高易擾動;⑬A殘積粘性土、⑭c全風化凝灰熔巖、⑮c散狀體強風化凝灰熔巖呈砂土狀,在施工時可能會坍塌,需加強圍護;⑰c中風化凝灰熔巖為較硬巖,強度大于50Mpa,⑱c微風化凝灰熔巖等土層,強度大于110Mpa。
地層特征及分布
綜上所訴,盾構穿越土層,上部主要分布粘土,下部分布軟巖、較硬巖、硬巖,盾構掘進面變化大,且部分區域盾構掘進面上軟下硬,盾構掘進困難,地面沉降大。
整個盾構區間地層變化大,地層變化快,多數地層處于上軟下硬,下軟上硬的復合地層,對盾構刀具的沖擊力要求較高,特別是城門站~三角埕站,有大部分中風化凝灰熔巖、微風化凝灰熔巖,單軸飽和抗壓強度較高,綜合在60~110MPa之間,對刀具耐磨要求很高;另外,在全風化帶~強風化基巖層夾不均勻風化的孤石,對盾構機的推進有較大難度。
二、盾構機刀盤刀具配置適應性方案
1、刀盤刀具分布情況
刀盤滾刀開挖直徑6.43m,刀盤配置雙刃中心滾刀4把,正面單刃滾刀19把,邊緣單刃滾刀8把,正面齒刀46把,四孔邊緣內刮刀18把,四孔邊緣直刮刀4把,四孔邊緣外刮刀8把(左右各四把),刀盤開口率33%,滾刀刀圈距刀盤面175mm,刮刀距刀盤面140mm,滾刀與刮刀相對高差35mm。
2、刀具設計說明
區間穿越上軟下硬、先硬后軟或先軟后硬等強度差異大的不穩定軟硬不均的復合地層,比較惡劣的地層主要出現在始發的C21+386~CK21+833,約447m,此地層類似于廣州、深圳的地質狀況,為提高滾刀的破巖能力及軟硬不均的適應性,建議采用圓弧形刃口的刀圈,提高滾刀的破硬巖的能力(刃口R9),在刮刀的設計上,由于處于破碎巖石地層,且軟硬不均,及有可能造成開挖面的凹凸不平,設計上著重考慮刀具的抗沖擊性和耐磨性,建議使用“7”字型焊接,增加合金開挖的接觸面積,減少刮刀本體的磨損,增加刮刀的耐磨性,選用銅銀復合焊片增加合金的焊接抗沖擊性能。
三、滾刀刀具構造說明
1、 滾刀概述
滾刀:由刀圈、刀轂、刀軸、端蓋軸承、密封等組成,根據地層與扭矩的不同,針對軸承和密封的預緊量進行改良,做到在每種地層中,確保扭矩的前提下,整刀的密封效果優異,不會因為扭矩偏小而導致整刀漏油。
刀圈:重型刀圈主要材質采用H13E 加入多種微量元素,軟巖刀圈硬度達到HRC55~57 適合地層120MPa 以下,重型刀圈硬度達到HRC57~59,適合地層120~180 MPa;刀圈外形設計多種,對于較硬的巖石地層,如微風化花崗巖,刀刃寬度設計較小,以達到破巖的目的,對于開挖面整體強度較低,如卵石地層,采用刀刃寬度相對較寬的刀圈,增加刀圈的耐磨性。
刀轂&刀軸&端蓋:采用42CrMo 鍛打加工, 真空熱處理,熱處理硬度達到HRC41~43;
軸承:采用進口美國TIMKEN 軸承;
密封:采用進口意大利GNL 密封;
油:采用美孚高性能齒輪油;
裝配:整刀裝配是關鍵的工序,根據不同地層需調整相應的啟動扭矩。
2、滾刀刀圈及配件材料工藝
滾刀刀圈材料:選用國內大型特鋼企業,提供自主研發材料成份,冶煉高合金模具鋼。
滾刀刀圈加工工藝:復合鍛造、正火、粗加工、真空熱處理、精加工。
滾刀配件材料:選用國內大型特鋼企業,以42CrMo 為基體材料,加入自主開發微量元素,冶煉而成。
配件加工工藝:復合鍛造、正火、粗加工、真空熱處理、精加工。
3、滾刀總成特點:
根據地層的不同,刀圈選用不同形狀的刃口,以確保在軟質地層的耐磨性和硬質地層的破巖能力。
采用復合式鍛造工藝,超高鍛造比,使材料內部組織更細化,提高材料的耐磨性能,為后續熱處理提供有力保障。
刀圈及配件全部采用真空熱處理工藝,確保零件的表面硬度與心部硬度誤差值小。(刀圈表面與心部硬度小于2HRC,配件表面與心部硬度小于4HRC)
根據地層的不同,調整及優化軸承和動密封的預緊力,確保在各種地層中,滾刀不因為偏磨而失效。
零件機械加工全部采用數控設備,每個部件的幾何尺寸一致性好,確保總成零部件的互換性,且為總成的交付期提供有力的保障。
四、刀盤配置其他注意事項
1、硬質合金刀片
盾構刀具采用硬質合金具有很高的硬度及耐磨性,抗壓強度可達600MPa,采用低壓燒結爐進行燒結,合金內部結構度大大改善,抗沖擊韌性較普通真空燒結提高2成以上,保證合金的使用性能。
2、硬質合金的釬焊潤濕性和流鋪性
盾構刀具中硬質合金的釬焊性較差,主要指釬料對硬質合金的濕潤性、鋪展性、填縫性及合金的抗裂性。由于硬質合金的含碳量高,燒結后未經清理的表面層往往含有較多游離狀態碳,妨礙釬料的潤濕。保證主要措施有以下3個方面:
①針對性的選擇硬質合金專用釬料;
②對釬焊表面仔細清理、噴砂、磨削和研磨拋光;
③選擇高活性釬劑。
3、刀具釬縫的設計
釬縫的位置、形狀、尺寸在盾構刀具的釬焊中起重要作用,是影響釬焊工藝性和釬焊強度的關鍵。盾構刀具釬縫的設計包括槽型設計、釬料釬劑添加設計、釬縫成型設計三個方面。
盾構刀具的使用特點是沖擊負荷大、振動大。所以在設計刀具槽型時,都考慮到減少應力及有足夠的釬焊面積。大面積的基體結合面需設置隔斷工藝槽,以消減應力和儲存多余的釬劑,焊接后并在保溫爐內進行長時間的保溫,以消除應力,減小變形。
4、耐磨堆焊
刀具的關鍵部位采用選用進口優質耐磨焊條堆焊,堆焊表面硬度HRC≥60,超硬相硬度達到HRA80-83。可以防止鋼體早期磨損,造成刀具失效。
五、結論
通過實際施工盾構推進,雖然此刀盤刀具配置方案在硬巖段刀具磨損較大,需經常性開倉換刀,但在軟硬結合地層中推進不受影響,平均推進速度能夠達到2~4cm/min(4~6環/天),滿足工程需要,且進入全軟土地層后也不需要對滾刀刮刀進行替換,減少了換刀難度。
參考文獻:
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篇9
Abstract: For underground construction, foundation pit engineering is an old topic. In the 1930s, Terzaghi and others had begun to study geotechnical engineering problems in excavation engineering. The study of deep foundation pit supporting in China began in the 1980s. With the acceleration of urbanization progress in China in recent years, land resources are getting more limited, and there is increasing use of underground space. There are still many hot issues about deep foundation pit supporting technology. The supporting structure of foundation pit engineering is not only to ensure the foundation pit internal working on schedule, but also to control the external soil displacement of foundation pit, so as not to affect the normal work of the existing roads, buildings, structures, and various pipelines, etc.
關鍵詞: 地下工程;基坑支護;質量控制
Key words: underground engineering;foundation pit supporting;quality control
中圖分類號:TV523 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2015)04-0144-03
1 概述
蕪湖市新火車站位于蕪湖市的中心地帶,具置坐落于神山口與赭山西路之間,是城市新老城區的交界處。蕪湖站東廣場地下空間工程,位于現蕪湖火車站東側,目前的蕪湖火車站設施條件落后,為滿足城市發展及寧安城際鐵路建設需要,蕪湖火車站同步實施擴建。蕪湖站在既有站址重建,規劃設置東西雙廣場,雙站臺,基坑大部分位于現有的當地稱為“官塘”的湖面內。整個基坑南北長約420m,南側寬度109.2m,北側寬度約195m,基坑周長約1150m?,F場標高約為7.5~8m,湖底標高約為4.2~5.4m,標高均采用黃海高程。
基坑南側緊鄰蕪湖現有鐵路小區,東側為蕪湖市南北向主干道弋江北路,北側為中基路,在基坑施工期間,將對鐵路小區邊道路進行封閉,弋江北路及中基路正常使用,此兩條道路路面狀況良好,由于中基小區已完成拆遷,中基路交通流量不大,弋江北路為蕪湖市南北向主干道,交通流量較大。
2 國內外常用深基坑支護方式
根據相關文獻記載,目前國外常用的深基坑施工方法主要有全過程機械化、盾構法、微型盾構和非開挖技術、預砌塊法施工技術、預切槽法施工技術、頂管大管棚法、微氣壓暗挖法、數字化掘進等。
自上世紀80年代以來,隨著我國城市化的快速進展,深基坑支護技術應用也得到迅猛發展,目前常用的的深基坑支護方法主要有:
2.1 鉆孔灌注樁擋墻
鉆孔灌注樁擋墻是采用鉆孔灌注樁成樁技術,在土層之中鉆孔灌注鋼筋混凝土形成樁身,由樁身組成排樁式擋墻。這種支護結構形式能夠有效的防止土層的塌陷,具有較好的擋土效果,這種結構形式也能夠使用于軟弱土層之中,且施工過程對于環境影響相對較小。但是其缺點也較為明顯,主要表現在樁與樁之間接頭處防水性能較差,可能影響最終的擋土防護效果。
2.2 鋼板樁
鋼板樁支護是由鋼板樁正反扣搭而成,常用的鋼板樁形式有H型,Z型以及U型。鋼板樁的長度一般有12m,15m,18m三種。在實際施工時根據現場實際情況以及計算綜合確定所選擇的形式,鋼板樁在施工時是由專用的振動機打入土體之中進行支護。鋼板樁的支護效果較好,可反復的使用且施工過程安全,方法簡易擋土效果較好工期短。但是這種支護形式對于工程造價的要求較高,在實際使用時需對此著重考慮。
2.3 土釘墻
土釘墻是一種類似于地下連續墻的支護形式,它的防護效果主要體現在它是主動嵌擠土體,使得土地能夠形成足夠的穩定性,防止邊坡出現塌陷。土釘墻作為一種新型的邊坡防護形式,主要使用與基坑護壁安全等級為二級到三級的邊坡,這種邊坡防護形式具有施工方法簡便,施工工期較短,對于環境影響較小等諸多優勢,因而被廣泛應用。
2.4 深層攪拌水泥土擋墻
深層攪拌水泥土擋墻是一種相對較為經濟的支護形式,它的具體施工過程是將水泥強行拌入泥土之中達到一定強度之后由水泥和同形成強狀結構,該結構對于一般的土質條件可以到達滿意的效果,同時這種結構形式也能適用于處理淤泥、砂土、淤泥質土、泥炭土和粉土等軟土地區。這種方式形成的擋墻對于環境影響較小,在實際施工中被廣泛應用。
2.5 地下連續墻
地下連續墻支護常被用于地質條件較差,地下結構情況較為復雜的情況下。這種支護形式在擋墻具體施工時一般遵循以下施工步驟:首先在預深開挖的工程周邊軸線挖除一條坑槽,在清除坑槽中的泥土之后在槽內放入鋼筋籠,并澆筑混凝土形成一個單元的槽段,如此類推形成墻體。地下連續墻多用于基坑深度大于12m的基坑,且地下連續墻的截水,防水效果較好,且鋼筋混凝土形成的墻體本身剛度較大,整體較好能夠作為獨立的支護結構,另外地下連續墻支護在實際施工時對于環境影響相對較小,施工速度較快,能夠適用于多種工程,因此在深基坑施工中應用較廣。當然這種施工方法也存在一些缺點,比如它的造價較高,在實踐施工時需著重考慮這個因素。
2.6 型鋼樁橫擋板
型鋼橫擋板圍護墻有時也稱樁板式支護結構。此種支護主要優點有:施工成本相對較低,對環境影響較小,適用的范圍較廣,是一種較為經濟且使用廣泛的支護形式。但是其同樣存在一些缺點:止水性不佳,容易導致周邊的地基出現下沉。
2.7 加筋水泥土樁錨支護
加筋水泥土樁錨支護是由加筋水泥土樁體和錨體(總稱樁錨體)構成的對土體的支護體系,采用專門機具施工,一般直徑20~100cm,可以水平向、斜向或豎向的等截面、變截面或有擴大頭的樁錨體。樁錨體也可用于土體加固。
2.8 SMW工法
SMW工法亦稱勁性水泥土攪拌樁法,是利用專門的多軸攪拌機就地鉆進切削土體,同時在鉆頭端部將水泥漿液注入土體,經充分攪拌混合后,再將H型鋼或其他型材插入攪拌樁體內,形成地下連續墻體,利用該墻體直接作為擋土和止水結構。其主要特點是構造簡單,止水性能好,工期短,造價低,環境污染小,施工時基本無噪音,對周圍環境影響小;結構強度可靠,凡是適合應用水泥土攪拌樁的場合都能使用,特別適合于松軟地層;擋水防滲性能較好,可以不另設擋水帷幕;在特定條件下可作為地下圍護的地下連續墻,如果在保證安全條件下采取措施回收H型鋼,費用將大大低于地下連續墻,經濟性比較好。
3 本工程基坑支護方式選擇
深基坑支護體系的選用原則是結構安全、造價經濟、施工方便、工期合理,選用的支護體系要結合工程所在地進行因地制宜的選擇。一個好的支護體系設計,要做到因地制宜,根據基坑工程周圍建(構)筑物及市政公用設施對支護體系變位的適應能力,選用合理的支護型式,進行支護結構體系設計。相同的地質條件,相同的挖土深度,允許圍護結構變位量不同,滿足不同變形要求的不同的支護體系的費用相差可能很大。好的設計,應能較好地把握支護結構安全變位量,使支護體系安全,同時周圍建筑物、構筑物及市政公用設施等不受影響,同時整體施工費用又小。
蕪湖站東廣場地下空間工程基坑周邊環境較復雜,為了確保安全,同時節約成本,降低造價,基坑整體設計方案為采用先進行地下二層平面向外擴10m范圍內,結合塘底清淤挖土卸載至2.45m標高,然后采用鉆孔灌注樁+水泥土攪拌止水帷幕+一道內斜撐方案。
本工程的基坑圍護系統分3個部分。首先是鉆孔灌注樁部分,其作用主要的起到擋土墻的作用,形式采用鋼筋混凝土灌注樁,雖然樁與樁之間有一定的空隙,但是能擋土。第二部分是止水帷幕部分,其作用是使擋土墻后的土體固結,阻斷基坑內外的水層交流,本工程采用的是三軸水泥土攪拌樁。第三部分是支撐,本工程采用斜支撐方式。
4 支護工程施工質量控制要點
依據合同約定,蕪湖站東廣場地下空間工程要取得安徽省優良工程“黃山杯”,為了達到目標,公司及項目部采取以下幾個措施來保證工程質量:
4.1 建立并不斷完善質量保證體系
為達到國家有關的質量檢驗評定標準,為確保實現既定的質量目標,結合本工程施工的特點,堅持“百年大計,質量第一”的方針,嚴格按照ISO 9001質量保證體系標準,并結合項目施工質量管理的特點,建立有效的質量保證體系,制定完善的工程質量管理制度,從單位工程的分部、分項工程的工序、工藝及技術措施嚴格把關,確保實現既定的質量目標。
按照工程質量方針和質量保證體系,從多方面著手控制工程質量:
①建立并不斷完善質量保證體系,并使其保持有效運行,使質量管理各項活動規范化、標準化、程序化。
②建立相應的質量體系文件,包括質量保證手冊、程序文件、質量計劃、作業指導書、相關的技術文件和法令、法規。
③積極與建設單位、監理方、當地質量監督部門加強聯系配合,為本工程業主和監理人員提供對工程質量監檢的一切方便條件。
④編制一份質量管理計劃,內容包括所有現場施工的質量控制,產品提供廠家質量調查計劃和實施的措施。
⑤根據工程的特點和施工條件,對重點施工部位和關鍵過程編制切實可行的專項施個方案。
⑥要制定詳細的事前、事中、事后質量控制措施。質量保證體系組織結構如圖1所示。
為了確保工程質量能達到安徽省優良工程的要求,在施工過程中要努力做好事前、事中及事后控制。
4.1.1 事前控制
①審查承包項目的人員資質及施工質量控制管理系統機構。
②對工程項目所需的各種原材料、半成品混合料、預制構件等進行質量檢查與控制。
③認真編制并審查施工組織設計和各項專項施工方案,并從工程項目整體角度對其實行協調控制,保證工程質量具有可靠的技術措施。
④對施工控制參數及施工配合比進行復校試驗。
⑤對建設單位提交的的測量標高,結構物的定位放線及控制水準點進行復核。
⑥參加建設單位組織的設計技術交底和施工圖紙會審。
⑦對工程質量有重大影響的施工機構和施工設備應審核單位提供的技術性能參數。
⑧組建工地試驗室,對儀器設備、人員配備及試驗工作環境嚴格按有關規定執行。
4.1.2 事中控制
①完善各項工序質量控制,把影響工序質量的因素都納入控制狀態。
②嚴格工序間交接檢查,主要工序應按有關質量驗收規定需報請監理人員檢查驗收,否則不進入下道工序。
③重要工程部位或施工環節,監理工程師應親自組織抽查。對于重要工程材料在監理單位見證下送有資質的第三方檢測機構進行檢測。
④對完成的分項工程且經自檢合格后,報請監理工程師參照有關驗收規范進行檢查驗收。
⑤認真熟悉圖紙,并結合現場情況提出合理的設計變更方案。
⑥可定期或不定期組織現場質量會議,及時分析并通報工程質量、施工進度及有關工程動態。
⑦按工程項目合同條款中有關規定行使工程質量監理控制權、工程數量認可簽證權、工程投資計量支付權,使整個工程項目始終處于監理工程師的控制狀態。
4.1.3 事后控制
①組織有關人員按照承包合同文件中規定的有關質量驗收評定標準和辦法,對所完成的單位工程或單項工程進行檢查驗收。
②審核質量檢驗評定報告及其它有關技術資料文件和竣工圖表。
③組織整理工程項目有關質量技術資料文件,并編目、匯總、裝訂、建檔。
4.2 嚴把原材料、構配件的質量控制
原材料是工程施工的基本物質條件,沒有原材料就無法施工;原材料質量是工程施工的基礎,材料質量不合格,工程質量也就不可能合格。根據多數工程經驗,原材料費一般占工程總造價的70%以上,控制好材料的質量是保證優良工程的關鍵。加強材料的質量控制,是提高工程質量的重要保證;是創造正常施工條件,實現投資、進度控制的前提。在工程施工中,對材料質量控制應著重于充分掌握材料信息,優選供貨廠家、合理組織材料供應,確保施工正常進行、合理地組織材料使用,減少材料的損失、加強材料檢查驗收、嚴把材料質量關、要重視材料的使用認證,以防錯用或使用不合格的材料。因此,對材料的質量控制,就是要檢驗材料是不是符合質量標準。
4.3 工程驗收階段質量控制工程驗收即是對工程階段成果的認可。工程驗收一般分檢驗批驗收、分項工程驗收、分部工程驗收和單位工程驗收。
4.3.1 檢驗批驗收
對檢驗批合格質量的要求主控項目和一般項目的質量經抽樣檢驗合格;具有完整的施工操作依據,質量檢查記錄。應建立制度化控制,堅持實施。對于關鍵工序或對工程質量有重大影響的工序,在自檢、互檢的基礎上,還要組織專職人員進行工序交接檢查,以確保工序合格,使下道工序能順利開展。要實事求是從最基本工序交接驗收抓起,嚴把質量關,杜絕不合格產品,確保交出的每個工程都是人們喜聞樂見的滿意工程。
4.3.2 分部分項工程驗收
對分部分項工程質量驗收要求分項工程所含的檢驗批均應符合合格質量的規定,各分部分項工程所含的檢驗批質量驗收記錄應完整。
在分部分項工程驗收階段,積極配合監理、建設等相關單位工作,收集整理相關資料,尤其是分包方的資料。對于工程中的質量問題、質量缺陷應盡量趕在外方介入驗收前,及時處理和修復。
4.3.3 單位工程驗收
單位工程所含分部工程的質量均應驗收合格;質量控制資料應完整。蕪湖站東廣場作為蕪湖市的標志性建筑直接影響當地的旅游文化。必須更加重視感官質量,在驗收過程中,應強化感官質量意識。對于感官上的缺陷、瑕疵要盡早處理完善,讓工程融人城市美學文化,成為一個經典流傳。
5 結語
隨著我國城市化進程的快速發展,越來越多的深基坑工程將不斷涌現,做好深基坑支護工程施工質量,確保工程安全有序地順利推進。只有強化質量意識,加強工程質量控制,并貫穿于工程建設全過程,采取科學質量控制系統方法,抓住關鍵要點,實施于每個環節,努力建設出優良工程。
參考文獻:
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篇10
【關鍵詞】地鐵車站;砂層;明挖法;基坑降水;施工監測。
1、前言
明挖法作為一種較成熟的工藝已經廣泛應用于各類地下工程施工中,在周圍環境和施工條件允許下明挖法具有施工速度快、工作面多、工期短、易保證工程質量、工程造價低等優點,此法已成為安全可靠的施工工藝。針對本工程基坑開挖深度大、工作量多、地面管線多、地質條件及外部環境復雜等特點進行明挖法施工研究探索,控制開挖過程中對周圍環境的影響,確保施工安全可靠、經濟合理,進一步完善明挖法在地鐵施工中應用,有效地降低深基坑工程風險,為今后類似地鐵車站施工提供依據和技術支持。
2、工程概況
本地鐵車站為地下兩層島式站臺車站,主體結構為現澆鋼筋混凝土框架結構,東西兩端連接盾構區間,長221米,擴大端寬23米,標準段寬19米,采用明挖法進行施工,基坑開挖深度15.8米,車站圍護結構均采用鉆孔灌注排樁+內支撐形式,主體圍護結構采用500根Φ800mm@1000的圓形鉆孔灌注樁,標準段圍護樁插入基底深度為7m,擴大端插入基底深度為8m,支撐體系采用豎向三道鋼支撐。
地層按其巖性及工程特性,至上而下依次劃分為①2素填土,③1粉質粘土,③2細沙,③3中砂,③粗砂,③5礫砂,③6圓礫,⑤3粉砂質泥巖??辈炱陂g(枯水季節)地下水位埋深11.87m~14.54 m,該區段水位年變化幅度在1~3 m左右,上層滯水水位埋深一般在3.0 m左右。車站附近有煤氣管、自來水管、雨污管、強電電纜、弱電管線等重要管線。
3、施工技術要點
通過對明挖法使用特性研究,對施工組織要點、關鍵技術等進行分析總結,具體指標如
下:
① 圍護樁樁位允許偏差:縱向±20mm、橫向+50mm;傾斜度≤5‰;
② 圍護結構水平位移≤30mm;
③ 基坑周邊地面沉降量≤20mm。
4、關鍵技術控制
4.1圍護結構施工
①埋設護筒,其內徑大于鉆頭直徑200mm。護筒高度要高出地面0.2~0.5m,還應滿足孔內泥漿面的高度要求。 護筒埋深不小于2m,護筒四周回填黏土并分層夯實,埋設應準確、穩定,護筒中心與樁位中心的偏差不得大于50mm。
②孔徑和孔形檢測是在樁孔成孔后,下入鋼筋籠前,制作籠式井徑器入孔檢測,籠式井徑器外徑為0.8m,長度5m。檢測時,將井徑器吊起,孔的中心與起吊鋼繩保持一致,慢慢放入孔內,上下通暢無阻表明孔徑大于給定的籠徑。
③孔深和孔底沉渣檢測采用標準錘檢測。
④清孔應達到以下標準:泥漿比重不大于1.25,含砂率小于8%,粘度小于28s。同時保證水下混凝土灌注前孔底沉碴厚度小于200mm。清孔完成,立即進行水下混凝土灌注。
⑤采用直升導管法進行水下混凝土的灌注。導管使用前,應進行接長密閉試驗。密閉試驗做法:灌注砼前2天,在平整的場地上水平安裝好導管,導管一頭用密閉裝置密封,另一頭用密閉裝置帶彎頭接口,導管內灌注滿清水后,用空壓機從彎頭接口處加氣壓,壓力大小為樁深1.3倍壓力,如果導管無明顯漏水或漏氣表明導管密封性完好,反之導管密封性差需更換導管。砼坍落度控制在18~22cm之間,并有很好的的和易性。水下灌注時采用儲料斗,先灌入的首批混凝土,其數量必須經過計算,使其有一定的沖擊能量,能把泥漿從導管中排出,并保證把導管下口埋入混凝土的深度不少于1m。灌注開始后,應緊湊、連續地進行,嚴禁中途停工。在整個灌注過程中,導管埋入混凝土的深度不得少于1.0m,也不宜大于6.0m,控制在2~4m之間。
4.2基坑降水
本車站降水采用坑外降水,根據涌水量計算,車站基坑周邊共布置24口降水井。降水井采用旋轉鉆機施工,直徑φ500,井管采用D300 UPVC排水波紋管,距離圍護樁一般采用1m,間距約21m一道,基坑南北對稱布置。降水井伸入到車站結構底板下8.5m,水位降至基底1m以下。
4.3支護體系施工
基坑開挖至支撐中心線下80cm,應立即安裝鋼支撐,施加支撐軸力需滿足設計要求,施加完后立即使用鋼楔塊固定活動端。樁間采用厚度100mm,C20網噴混凝土封閉,能有效防止樁間滲漏。
4.4基坑土方開挖
采用“縱向分段、豎向分層” 由東向西臺階式進行明挖施工;基坑土方采用挖掘機分段、分層接力開挖,挖掘機挖裝;開挖過程中每層坡度控制在大于1:2的開挖坡度,開挖總坡度保持在1:2.5左右,開挖平臺不少于5m;基底以上30cm土方采用人工開挖,分層分段進行土方開挖;開挖過程中,采取“時序效應理論”指導,嚴禁超挖。
4.5結構施工
開挖至基底后隨即進行基底驗槽,基底地層符合勘察、設計要求后澆筑墊層封閉,即可開始車站結構施工。主體結構施工從東至西縱向分段,豎向分層,根據施工縫與誘導縫相結合的劃分原則,和土方開挖相對應,將車站主體結構劃分為17個施工段。主體結構水平施工縫的設置,明柱設在梁下100mm左右,暗柱與側墻設在板上100mm,底板與墻連接處的水平施工縫設在墻趾以上200mm處。主體砼澆筑橫向由兩側向中間對稱澆筑。梁板的澆筑順序為先梁后板,每層的澆筑層厚度為30-50cm左右,在誘導縫端模止水帶處分兩層澆筑,先澆筑止水帶以下部分混凝土,填滿搗實后,將止水帶理順找平,防止其出現窩氣空鼓現象,然后再澆止水帶以上部分、混凝土澆筑帶每條寬度為2m,每條混凝土接茬時間不超過40分鐘?;炷翝仓謱雍穸?,一般為300-500mm。當水平結構的混凝土澆筑厚度超過500mm時,可按1:6-1:10坡度分層澆筑,且上層混凝土,應超前覆蓋下層混凝土500mm以上。振搗泵送混凝土時,振動棒插入的間距一般為400mm左右,振搗時間一般為15-30s,并且在20-30min后對其進行二次復振。防水混凝土澆筑完畢,待終凝后及時養護,采用土工布覆蓋保濕養護。結構養生期不少于14d,以防止硬化期間產生干縮裂縫。
5、結論
本車站施工過程中未出現地表沉降過大、圍護結構滲漏、基坑底隆起、圍護結構變形過大等現象,在確?;影踩耐瑫r也如期完成了車站結構施工,經實體檢測車站結構質量各項數值均達到設計要求,地表沉降最大累計值-10.34mm,說明明挖法在該地鐵車站施工得到了成功的應用。本次項目施工進一步完善明挖法在深基坑、跨度大、地面管線多、地質條件及外部環境復雜等情況下的應用,有效地降低了深基坑風險,為今后類似地鐵車站施工提供依據及技術支持。
參考文獻
[1]《地下鐵道工程施工及驗收規范》(GB50299-1999)(2003年版);
[2]《建筑基坑支護技術規程》(JGJ120-99);
[3]《混凝土結構設計規范》(GB50010-2002);