盾構(gòu)法施工驗收規(guī)范范文
時間:2023-06-05 18:00:52
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篇1
關(guān)鍵詞:頂管工程 管節(jié) 質(zhì)量監(jiān)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(xiàn)狀城市道路交通的影響,經(jīng)常會采用頂管工藝,其優(yōu)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(huán)境影響較小,文明施工程度高;2、開挖斷面尺寸可自行設(shè)計,適合各種形式斷面的結(jié)構(gòu)施工。
佛山市南海區(qū)19、20街區(qū)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(nèi)凈空尺寸6 m x4m,壁厚0.45m,標(biāo)準(zhǔn)管節(jié)1.5m,共120節(jié)為廠家預(yù)制。
本工程的頂管盾構(gòu)機 本工程管節(jié)斷面尺寸(厘米)
在針對此項工程的管節(jié)預(yù)制質(zhì)量監(jiān)督過程中,我們發(fā)現(xiàn)有許多的問題尚待完善和探討。
中國非開挖技術(shù)協(xié)會行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)所制定的《頂管施工技術(shù)及驗收標(biāo)準(zhǔn)》中,關(guān)于管節(jié)質(zhì)量檢測及驗收的要求粗糙,不能指導(dǎo)監(jiān)督管理人員對大面積矩形頂管管節(jié)質(zhì)量檢驗進行有效監(jiān)督管理。所以當(dāng)下,除了對管節(jié)的鋼筋、水泥、沙石等原材進行監(jiān)督檢測外,建設(shè)行政主管部門的監(jiān)督人員如何有效監(jiān)督管節(jié)成品的質(zhì)量,便成為一個課題擺在面前。
一、頂管管節(jié)預(yù)制方案:
為保證管節(jié)預(yù)制的質(zhì)量,首先應(yīng)督促施工單位和廠家完善管節(jié)預(yù)制的方案,在方案中,對于預(yù)制廠家和施工單位的管理制度和體系、預(yù)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(yǎng)護要求、預(yù)埋件的埋設(shè)等)、檢測檢驗內(nèi)容及質(zhì)量保證措施等均應(yīng)詳細列出,并且經(jīng)過施工企業(yè)技術(shù)負(fù)責(zé)和總監(jiān)理工程師審核批準(zhǔn)方可實施。
二、廠家資質(zhì)的考察:
監(jiān)督機構(gòu)還應(yīng)考察施工單位委托的管節(jié)預(yù)制廠家資質(zhì)是否具備,目前我國混凝土預(yù)制構(gòu)件專業(yè)企業(yè)資質(zhì)等級標(biāo)準(zhǔn)分為二級、三級,二級企業(yè)便可生產(chǎn)各類混凝土預(yù)制構(gòu)件。
但是目前我國在混凝土預(yù)制構(gòu)件企業(yè)的經(jīng)營范圍里面,雖然規(guī)定二級企業(yè)可以生產(chǎn)各類混凝土預(yù)制構(gòu)件,但是具體到頂管管道預(yù)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(jié)卻未見有任何法規(guī)涉及,因此在預(yù)制廠家經(jīng)營范圍的相關(guān)法規(guī)中,尚需要行業(yè)主管部門補充完善。
監(jiān)督人員也應(yīng)對預(yù)制廠家的環(huán)境、設(shè)備、管理體系等進行核查。
三、類似工藝工程的成品質(zhì)量檢測:
目前,具備參考價值的是在地鐵工程中,盾構(gòu)隧道也是采用盾構(gòu)掘進工藝,對于盾構(gòu)管片的質(zhì)量檢測及驗收有明確的規(guī)范要求,參照《地下鐵道工程施工及驗收規(guī)范》8.11.5條規(guī)定,對管片成品需要做三環(huán)拼裝試驗及檢漏(即抗?jié)B)試驗。另外,一般還需要做抗拔試驗。監(jiān)督機構(gòu)人員可以到廠家對鋼筋、水泥、砂石等原材進行監(jiān)督抽檢外,更加注重對成品管片的抗?jié)B、三環(huán)拼裝及抗拔試驗監(jiān)督,以保證成品的質(zhì)量。有專家曾提出可參照《地下鐵道工程施工及驗收規(guī)范》來監(jiān)督管理頂管管節(jié)的成品質(zhì)量。
三、頂管工程與地鐵盾構(gòu)工藝的區(qū)別:
在工程實踐中發(fā)現(xiàn),倘若完全參照《地下鐵道工程施工及驗收規(guī)范》,對頂管管節(jié)成品質(zhì)量進行監(jiān)督管理也不可取,兩者工藝雖然都是盾構(gòu)法施工,但是掘進之后工藝不同,地鐵盾構(gòu)每一個環(huán)(對應(yīng)于頂管一個管節(jié))有六個管片,是在盾構(gòu)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(gòu)管片除了要做抗?jié)B試驗,還需要做抗拔試驗(因為要擰緊螺栓)和三環(huán)拼裝(試驗。
頂管工藝在掘進后,管節(jié)是由千斤頂頂入隧道,每個管節(jié)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(jié)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(jié)不存在抗拔問題,需要做抗壓試驗。由于頂管管節(jié)每一環(huán)是整體預(yù)制的,也可以不做三環(huán)拼裝試驗。
地鐵盾構(gòu)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?jié)B要求,頂管工程埋深則比較淺,是否有抗?jié)B要求,主要從埋深、地質(zhì)勘查的地下水位結(jié)果和設(shè)計文件的要求出發(fā),有抗?jié)B要求的,管節(jié)也要做抗?jié)B實驗。
四、檢測頻率及檢測條件:
眾所周知,盾構(gòu)管片每環(huán)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(gòu)管片用量非常大,在《地下鐵道工程施工及驗收規(guī)范》8.11.5條中也對頻率做了明確規(guī)定。而在頂管工程中,每一環(huán)管片是整體的,試驗操作比較難,且頂管工程中一般管節(jié)數(shù)量不太多,如果參照地鐵規(guī)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(chǎn)管節(jié)之前預(yù)制一節(jié)管節(jié)出來,專門做檢測試驗之用,這一節(jié)管節(jié)就叫試驗節(jié)。至于其費用,建設(shè)單位在招標(biāo)時,可以單列清單。
五、結(jié)論:
由于缺乏規(guī)范對頂管工程中關(guān)節(jié)質(zhì)量檢測的規(guī)定,建設(shè)行政主管部門的監(jiān)督人員對于管節(jié)質(zhì)量檢測驗收的監(jiān)督便缺乏依據(jù),在具體操作過程中,目前主要是由各監(jiān)督管理部門與建設(shè)、監(jiān)理、施工、設(shè)計等責(zé)任主體商議討論,以專題會議方式最后確定了監(jiān)督管理的方法,但是這些做法都缺乏依據(jù),所以目前迫切需要的還是應(yīng)該由行業(yè)主管部門組織編制、完善相關(guān)法規(guī)。
參考文獻:
1、《頂管施工技術(shù)及驗收標(biāo)準(zhǔn)》
2、《地下鐵道工程施工及驗收規(guī)范》
3、《廣東省市政基礎(chǔ)設(shè)施工程施工質(zhì)量技術(shù)資料統(tǒng)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(guān)鍵詞:盾構(gòu);地面沉降;淤泥質(zhì)軟土;推進參數(shù);同步注漿
Key words: shield;ground subsidence;mucky soil;proupulsive parameters;synchronous grouting
中圖分類號:U45文獻標(biāo)識碼:A文章編號:1006-4311(2010)25-0108-01
0引言
中煤礦山建設(shè)集團有限責(zé)任公司承擔(dān)施工的天津地鐵三號線第14B標(biāo)合同段鐵東路至張興莊站區(qū)間,左右線均采用小松(Φ6340)土壓平衡盾構(gòu)機推進。施工過程中,遇到了特殊的流塑狀淤泥質(zhì)軟土。該土層為④5淤泥質(zhì)粉質(zhì)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(gòu)在該土層中推進,監(jiān)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(shù)措施,特別是通過調(diào)整盾構(gòu)推進參數(shù)和加大同步注漿量來控制沉降。區(qū)間自35環(huán)后進入流塑狀淤泥質(zhì)軟土地層,為減小沉降,公司除優(yōu)化盾構(gòu)推進參數(shù)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(huán),而在該地層中推進,同步注漿量達到約8m3/環(huán),是理論填充空隙的4.85倍。大大超過了國家施工驗收規(guī)范建議的1.3~2.5的充填系數(shù),這也無疑增加了施工成本。
1控制沉降主要技術(shù)措施
1.1 優(yōu)化盾構(gòu)推進參數(shù)盾構(gòu)推進至淤泥質(zhì)軟土之后,盾構(gòu)機總推力增大,原先主要的推進參數(shù)設(shè)定為土壓力0.19Mpa,推進速度3cm/min,刀盤轉(zhuǎn)速1rpm/min。為了減小沉降,公司首先對推進參數(shù)進行了優(yōu)化,并根據(jù)沉降監(jiān)測數(shù)據(jù)及時反饋調(diào)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(gòu)擠土?xí)鸬孛媛∑鸷蜕顚油馏w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(chǎn)生。因此,為了增大開挖面支護壓力,公司將土壓力調(diào)整為0.22Mpa,使隆起控制在3mm以內(nèi),但是實際效果并非如此。在盾構(gòu)軸線1.5米處布設(shè)了3個斷面,每個斷面又布設(shè)了3個監(jiān)測點,經(jīng)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(yīng)增大,特別是對敏感性較強的淤泥質(zhì)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(jīng)分析土壓設(shè)定為0.18Mpa,在此土壓力條件下的沉降相對較小而且比較穩(wěn)定。適當(dāng)降低推進速度。土壓平衡盾構(gòu)推進速度應(yīng)與出土量、開挖面土壓力值以及同步注漿相協(xié)調(diào)。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(fā)現(xiàn),適當(dāng)降低推進速度有利于減小沉降。
1.2 適當(dāng)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(xiàn)同步注漿的目的,注入漿液應(yīng)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(qū)域和不漏失到掘削面及周圍的土體中去。②應(yīng)具有良好的和易性(流動性)。③漿液的凝結(jié)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(chǎn)生隧道在漿液中漂移的現(xiàn)象。④具有一定的早期強度,其數(shù)值與原狀土強度相當(dāng)。⑤漿液的凝結(jié)過程不會產(chǎn)生泌水現(xiàn)象,硬化后的體積收縮率小,滲透系數(shù)小。⑥應(yīng)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(jié)合本工程流塑狀淤泥質(zhì)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(yīng)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(dāng)?shù)恼{(diào)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?jié){液的坍落度降低。
1.4 適當(dāng)增加同步注漿量盾構(gòu)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(huán),逐步增加到約8m3/環(huán)左右,充填系數(shù)達到4.85。在調(diào)整好盾構(gòu)推進參數(shù)之后,同步注漿量的大小就成了控制沉降的關(guān)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(zhì)軟土中,同步注漿量必須加大,施工驗收規(guī)范中推薦的充填系數(shù),在軟土地層時不太適用,應(yīng)該根據(jù)地面建筑物的情況和對環(huán)境的要求,合理確定充填系數(shù),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(shù)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(zhì)軟土地層后,鑒于區(qū)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(nèi)。
2結(jié)語
盾構(gòu)法施工穿越淤泥質(zhì)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(yīng)首先控制好盾構(gòu)推進參數(shù),特別是土壓力的設(shè)定。其次是適當(dāng)增加同步注漿量,充填系數(shù)約為3~4.5時方能控制沉降。同時調(diào)整漿液配比,提高漿液早期強度和控制好注漿壓力。當(dāng)然盾構(gòu)姿態(tài)及二次注漿同樣也對沉降起著一定的作用。鑒于地質(zhì)情況的特殊性,在盾構(gòu)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(guān)鍵詞:軌道交通盾構(gòu)隧道輔助施工設(shè)備配置計算
中圖分類號:U213文獻標(biāo)識碼: A 文章編號:
一、工程簡況
廣州地鐵某標(biāo)段含一站一區(qū)間,車站為明挖法施工,區(qū)間采用盾構(gòu)法施工。其中金隆站至廣隆站盾構(gòu)區(qū)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(nóng)田、廣隆村、廣隆涌等建(構(gòu))筑物后進入環(huán)市大道,在廣興路附近接入廣隆站。
本區(qū)間設(shè)計起點里程YCK56+561.900,設(shè)計終點里程YCK57+732.00m。區(qū)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(gòu)區(qū)間隧道覆土厚度為10. 4m-21.2m,線路設(shè)1處V形坡,最大坡度為30‰。盾構(gòu)管片采用6塊厚度300mm、環(huán)寬1.5m的環(huán)形預(yù)制鋼筋混凝土管片,錯縫拼裝,組成外徑6.0m,內(nèi)徑5.4m的圓形單洞隧道。
根據(jù)施工籌劃安排,采用兩臺德國海瑞克產(chǎn)土壓平衡式盾構(gòu)機,加配注漿系統(tǒng)和土體改良系統(tǒng)。按照以上情況,對盾構(gòu)所需采用的包括水平運輸、垂直提升、制漿、通風(fēng)等輔助設(shè)備, 進行了配置和計算。
二、水平運輸
盾構(gòu)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(gòu)作業(yè)面的運輸。每臺盾構(gòu)推進一個循環(huán)所需要的材料運輸擬由1個編組列車完成,根據(jù)本標(biāo)段施工進度要求,每臺盾構(gòu)配備一組編組列車即能滿足施工要求;但考慮到盾構(gòu)施工工期,為保證盾構(gòu)施工的連續(xù)性,減少盾構(gòu)停機時間,本標(biāo)段每臺盾構(gòu)按兩列編組列車配備。每編組由1節(jié)交流變頻機車、1節(jié)砂漿車、2節(jié)管片車(兼材料車)、5節(jié)碴車組成。
1、碴車容量核算
管片環(huán)寬1.5m(B);掘進直徑Φ6280mm(D);碴土松散系數(shù) :取1.6
每循環(huán)實碴:V實=πD2/4×B=46.4 m3
每循環(huán)的虛碴量:V虛= 46.4×1.6 =74.24m3
既有礦車容量為:16 m3。
盾構(gòu)掘進每環(huán)出碴碴車數(shù)=74.24÷16=4.64節(jié)。采用5節(jié)礦車出碴。
2、砂漿車容量核算
每臺盾構(gòu)每掘進一個循環(huán)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(huán)掘進行程1.5m,
η―充填系數(shù)1.3~2.5。
選每節(jié)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(gòu)機一個循環(huán)要求。
3、管片車參數(shù)選型
每臺盾構(gòu)掘進每環(huán)管片共有6塊,采用2節(jié)管片車,每節(jié)車最大裝三塊運輸。三塊標(biāo)準(zhǔn)塊重量約15t,管片運輸車設(shè)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?xí)r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(huán)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(shù),取0.24;
μ1―坡道阻力系數(shù)20‰為0.02;
μ2―列車運行阻力綜合系數(shù)?,F(xiàn)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(jù)設(shè)備配備以及本標(biāo)段內(nèi)區(qū)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(shè)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(gòu),能夠保證制動性能的可靠性。45t電瓶車主要技術(shù)參數(shù)見表1。
表145T交直流變頻機車技術(shù)參數(shù)
三、垂直運輸
盾構(gòu)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(zhuǎn)功能。根據(jù)場地布置情況,45T門吊還負(fù)責(zé)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(shù)驗算:
根據(jù)本工程施工進度要求,盾構(gòu)循環(huán)掘進工作時間擬定為120min,每循環(huán)掘進需要使用1趟列車,共5節(jié)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(huán)工作時間:T總=T1+T2+T3+T4+T5=14min
每循環(huán)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(gòu)機施工循環(huán)要求。
45T龍門吊的結(jié)構(gòu)型式見圖1門吊結(jié)構(gòu)示意圖,主要技術(shù)參數(shù)見表2所示。
圖1門吊結(jié)構(gòu)示意圖
表245t門吊主要技術(shù)參數(shù)表
四、拌漿設(shè)備
本區(qū)間采用一套砂漿攪拌設(shè)備,由一臺JW750攪拌機和一臺PLD-800配料機構(gòu)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(nèi),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(nèi),生產(chǎn)能力為25~30m3/h。區(qū)間兩臺盾構(gòu)同時施工時,每循環(huán)最大需要砂漿量為20.2m3,則生產(chǎn)20.2m3砂漿所需時間為T=20.2m3÷30m3/h×60min=40.4min,能保證盾構(gòu)掘進一個循環(huán)所需的砂漿量。
五、通風(fēng)設(shè)備
1、通風(fēng)方式選擇
施工通風(fēng)主要考慮滿足隧洞斷面對風(fēng)速的要求,通風(fēng)方式采用壓入式通風(fēng),風(fēng)管采用φ1m的拉鏈?zhǔn)杰涳L(fēng)管。施工通風(fēng)設(shè)備見圖2。
圖2隧道通風(fēng)系統(tǒng)示意圖
2、風(fēng)量計算
對于盾構(gòu)機、礦山法施工的隧道,洞內(nèi)風(fēng)量計算主要是考慮洞內(nèi)施工作業(yè)人員對新鮮風(fēng)量的要求、洞內(nèi)降溫的要求以及洞內(nèi)工作面對風(fēng)速的要求,取上述三種計算的最大者為該隧道的控制風(fēng)量。
按最小斷面隧道施工對風(fēng)速的要求V≥0.25m/s,計算所得的風(fēng)量為該隧道的控制風(fēng)量。因此,該隧道的控制風(fēng)量為: Q需≥Vmin×S=0.25×23×60=345m3/min。
其中:Vmin最小斷面風(fēng)速取0.25 m/s,S為隧道斷面面積約23m2。
通風(fēng)機風(fēng)量考慮通風(fēng)管的漏風(fēng),風(fēng)機風(fēng)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(biāo)段區(qū)間最長隧道約為1700m ,因此取L=1700;L100為百米漏風(fēng)率為2.5%;η為風(fēng)量儲備系數(shù)1.5。
3)通風(fēng)設(shè)備選擇
選用SDF-N10軸流式兩級通風(fēng)機,其主要參數(shù)為:風(fēng)量1100m3/min,風(fēng)壓3140Pa,功率37 kw×2。因此,擬選通風(fēng)機風(fēng)量滿足施工通風(fēng)要求。
參考文獻:
篇4
關(guān)鍵詞: 盾構(gòu);施工風(fēng)險;分析;控制措施
中圖分類號:TU71 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1006-4311(2013)17-0117-02
1 概述
地下空間的開發(fā)利用是現(xiàn)代城市建設(shè)中的一項重要內(nèi)容。而盾構(gòu)法隧道以其先進的技術(shù)方案和相對完善的工藝流程安排,被廣泛應(yīng)用在地下共同溝、上下水道和城市地鐵等隧道施工中。
盾構(gòu)法隧道施工,即在地面下暗挖建造隧道的施工技術(shù)。它利用盾構(gòu)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(huán),拼裝1環(huán),循環(huán)反復(fù),直至整條隧道施工完畢。該施工方法對地域和技術(shù)管理要求較為嚴(yán)格,因此在具體實施階段難免出現(xiàn)各種問題,如施工單位技術(shù)水平一般,施工管理不嚴(yán)謹(jǐn);有的城市因為首次引進盾構(gòu)施工方法,缺乏施工經(jīng)驗,該施工方案的適用范圍和施工技術(shù)仍處于探索階段,導(dǎo)致施工過程中事故頻發(fā)。為加深業(yè)界對盾構(gòu)施工的理解,提高施工質(zhì)量,筆者結(jié)合工作經(jīng)驗,將盾構(gòu)施工中各細部環(huán)節(jié)存在的風(fēng)險和應(yīng)對措施一一拆解作詳細解析。
2 盾構(gòu)施工風(fēng)險分析及控制
盾構(gòu)施工的風(fēng)險出現(xiàn)的情況非常多,有部分出現(xiàn)隧道設(shè)計(隧道埋深、線形、管片形式、接頭形式、止水形式等)、盾構(gòu)機選型(機型、刀盤形式、螺旋輸送機等),當(dāng)出現(xiàn)這些情況時候,盾構(gòu)施工的風(fēng)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(zāi)難。這些前期的施工風(fēng)險在項目立項之前以及項目開始之前都經(jīng)過了相關(guān)的專家的論證,相對出現(xiàn)的情況較少,情況也比較復(fù)雜,且具有唯一性,本文不再累述。
本文就以地鐵盾構(gòu)隧道施工過程中、每個施工環(huán)節(jié)中存在的風(fēng)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(gòu)施工的風(fēng)險系數(shù)。
2.1 盾構(gòu)運輸、吊裝
2.1.1 盾構(gòu)機運輸 城市地鐵施工建設(shè)通常采用直徑6米的盾構(gòu)機,有的盾構(gòu)機為縮減后期組裝工作量,沒有將機具的刀盤(羅瓦特盾構(gòu)機刀盤需要到工地分塊組裝)、中前體、盾尾(小松盾構(gòu)需要到工地二次組裝)等進行二次分割,盾構(gòu)機直徑較大,公路運輸超寬,而地鐵工程對在繁華的城中區(qū),這就增大了盾構(gòu)運輸?shù)娘L(fēng)險系數(shù)。
2.1.2 盾構(gòu)機吊裝 盾構(gòu)機最重的零部件重60t ,對吊耳的焊接對位等要求較為嚴(yán)格,通常也要用250t履帶吊來吊裝盾構(gòu)機具,因此,為確保工程質(zhì)量,地面必須有足夠的承載能力。
2.2 盾構(gòu)始發(fā)
2.2.1 反力架加固 盾構(gòu)始發(fā)階段要通過反力架提供的支撐力向前掘進。反力架一側(cè)要支撐在施工完成的車站內(nèi),一側(cè)要用斜撐通過底板上的預(yù)埋鋼板為盾構(gòu)機提供反力。大多數(shù)情況下,車站和盾構(gòu)區(qū)間的施工任務(wù)分別交由兩個施工單位來完成,或者因為預(yù)埋件埋設(shè)位置、支撐的穩(wěn)定性達不到設(shè)計要求,使得反力架局部被擠壓變形,影響施工質(zhì)量。
2.2.2 洞門破除 通常情況下,該環(huán)節(jié)會因為加固體的強度和均一性達不到設(shè)計要求而出現(xiàn)涌水等問題,不僅不利于安全施工,還會對作業(yè)人員的生命安全造成極大的威脅。所以,應(yīng)該在洞門破除前認(rèn)真檢查加固體的加固效果,同時根據(jù)現(xiàn)場條件制定應(yīng)急預(yù)案,以降低該環(huán)節(jié)施工的風(fēng)險系數(shù),確保人員安全的同時提高工程質(zhì)量。
2.2.3 始發(fā)推進 在盾構(gòu)始發(fā)掘進階段,一般會發(fā)生始發(fā)臺的定位與軸線發(fā)生偏移、折葉板翻轉(zhuǎn)、簾布橡膠板破損、推力過大反力架變形、推力小負(fù)環(huán)管片掉落、反力架加固不牢固、盾構(gòu)機刀盤離開始發(fā)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(dǎo)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(gòu)始發(fā)掘進前應(yīng)全面預(yù)測施工中可能出現(xiàn)的問題,制定應(yīng)急預(yù)案,以確保始發(fā)階段順利推進。
2.3 盾構(gòu)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(gòu)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(gòu)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(jīng)濟損失。
盾構(gòu)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(dǎo)致沉降超限,有時也因為地面上有建構(gòu)筑物,或因地面沉降要求嚴(yán)格而影響施工進度,也對周圍環(huán)境造成一定的影響。
鑒于此,施工單位應(yīng)該在開工前認(rèn)真勘察地質(zhì)結(jié)構(gòu),一般的區(qū)間的詳勘間距為50米,結(jié)合地層特點,補勘間距通常設(shè)置為20米,特殊地段甚至可以加密到5米;若條件允許,應(yīng)結(jié)合地質(zhì)構(gòu)造以物探法進而二次勘察,以前面掌握地質(zhì)構(gòu)造特點,降低施工風(fēng)險。此外,還要根據(jù)特殊路段的地質(zhì)構(gòu)造特點制定應(yīng)急預(yù)案,全力應(yīng)對突發(fā)狀況。
2.3.2 垂直、水平運輸 大部分盾構(gòu)工程項目均由豎井開始,需要用門吊系統(tǒng)垂直調(diào)運工程材料和碴土,吊運也有風(fēng)險;有軌的電瓶編組列車承擔(dān)水平運輸任務(wù),運輸過程中也可能發(fā)生溜車等問題,施工單位會因此蒙受巨大的損失。為規(guī)避運輸風(fēng)險,降低損失,施工單位要嚴(yán)格按操作規(guī)范安排運輸工作,并定期對運輸設(shè)備進行養(yǎng)護和維修。
2.3.3 管片安裝 裝設(shè)管片時,單塊管片重量較大,安裝過程中難免因人為因素?fù)p傷設(shè)備;管片內(nèi)弧面光滑,施工時有水、泥等,極易因表面濕滑使作業(yè)人員摔傷或滑倒;裝設(shè)管片螺栓的過程中,風(fēng)動扳手也可能損傷設(shè)備。鑒于此,必須按相關(guān)規(guī)范嚴(yán)格工作流程并配套使用勞保用品,嚴(yán)格按照操規(guī)范操作管片安裝機,嚴(yán)禁無關(guān)人員在安裝區(qū)域內(nèi)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(wěn)定時常壓開倉,掌子面不穩(wěn)定時帶壓進倉。
若常壓開倉,先要對倉內(nèi)通風(fēng)換氣,使倉內(nèi)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(wěn)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(xùn),嚴(yán)格參照帶壓進倉程序升、降壓,同時做好應(yīng)急預(yù)案,以免壓力突變威脅人員安全。
2.3.5 特殊氣體 盾構(gòu)施工階段,地層中可能出現(xiàn)煤層瓦斯、甲烷等有害氣體,或由于隧道內(nèi)溫度過高、通風(fēng)不暢,使得作業(yè)人員缺氧窒息。為避免這一情況發(fā)生,盾構(gòu)機上必須設(shè)有氣體監(jiān)測裝置,以確保人員安全。
2.3.6 電 盾構(gòu)施工采用10Kv高壓電,高電壓通過盾構(gòu)機上的變壓器裝置后被轉(zhuǎn)換成36V、280V、360V等各種安全電壓,其中380v為照明系統(tǒng)所用電壓;在用電方面,應(yīng)該嚴(yán)格執(zhí)行安全用電規(guī)程,嚴(yán)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(gòu)機施工采用高壓油為數(shù)十兆帕的液壓掘進。盾構(gòu)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(xiàn)高壓液體傷人事故。因此必須嚴(yán)格按操作規(guī)范開展施工建設(shè),以免發(fā)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(guī)避施工風(fēng)險,所有參建人員一律按操作要求開展施工活動。
2.4 盾構(gòu)到達
2.4.1 方向偏差 盾構(gòu)到達端時由于區(qū)間施工完成,對隧道的測量要求比較高,需要從洞內(nèi)、外分別獨立測量,并聯(lián)測,必要的時候采用陀螺儀,確保盾構(gòu)機能夠在三維的空間中準(zhǔn)確出洞。
2.4.2 到達端推進 盾構(gòu)到達時,應(yīng)該減小盾構(gòu)機推力,放緩?fù)七M速度,以確保洞門盡量晚的破壞,盡量多出土,使盾構(gòu)機始終按指定方向向前推進,這些都將可能造成最終幾環(huán)管片因推力不足無法對止水條施加足夠的擠壓力而出現(xiàn)漏水、隧道失圓、難以控制盾構(gòu)機推進方向等諸多問題。
基于上述分析,在盾構(gòu)到達段向前推進時,與盾構(gòu)始發(fā)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(huán)管片,緊固管片螺栓;在到達端約10環(huán)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(gòu)到達時的施工風(fēng)險。
3 綜述
盾構(gòu)施工對施工技術(shù)和工藝流程的安排要求相當(dāng)嚴(yán)格,是一個系統(tǒng)化、反復(fù)循環(huán)的過程,因此,項目成敗的關(guān)鍵在于開工前的準(zhǔn)備工作是否到位。地下工程建設(shè)不同于普通的地面施工項目,其項目的唯一性、不可復(fù)制性,加之人認(rèn)知的局限性、責(zé)任性、施工方案和現(xiàn)場管理的不合理性,使得施工單位難以準(zhǔn)確預(yù)測盾構(gòu)施工過程中的風(fēng)險因素。盾構(gòu)施工中的風(fēng)險點分布面廣、跨度大且數(shù)目多,有時候因為個別小風(fēng)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(jié)合現(xiàn)場施工條件合理預(yù)測各道工序可能存在的風(fēng)險點,制定操作規(guī)范、管理制度和各項應(yīng)急預(yù)案,在施工中做到有的放矢,同時認(rèn)真總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn),將盾構(gòu)施工過程的風(fēng)險控制在一定范圍內(nèi)。
參考文獻:
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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(guān)鍵詞:地下;建(構(gòu))筑物;道路;施工方法
Key words :underground; building;road;construction methods
中圖分類號:U41文獻標(biāo)識碼: A 文章編號:
地下建(構(gòu))筑物的 施工方法對地下建(構(gòu))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(jù)場區(qū)工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件、環(huán)境條件、建(構(gòu))筑物的埋置深度及其適用條件等諸多因素而確定。
傳統(tǒng)的地下建(構(gòu))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(gòu))筑物設(shè)在現(xiàn)狀道路范圍外;或地下建(構(gòu))筑物設(shè)在現(xiàn)狀道路下,但施工允許暫時中斷交通或結(jié)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(jīng)濟、安全的優(yōu)點,其缺點是對周圍環(huán)境的影響較大。明挖法施工一般可以分為四大步:維護結(jié)構(gòu)施工內(nèi)部土方開挖工程結(jié)構(gòu)施工管線恢復(fù)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(jié)構(gòu),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(shè)鋼板,鋼板上鋪設(shè)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(cè)面的施工豎井處吊土出坑,順作結(jié)構(gòu)主體。
蓋挖逆作法:通常以地下建(構(gòu))筑物結(jié)構(gòu)頂板代替臨時路面,在其上覆土后即可恢復(fù)地面交通,在結(jié)構(gòu)頂板的下面自上而下分層開挖基坑和施作結(jié)構(gòu)。
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(jié)合合理的開挖方法、輔助措施等進行施作地下建(構(gòu))筑物的方法,礦山法和盾構(gòu)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(yīng)用范圍很廣。19世紀(jì),為修筑水底隧道,創(chuàng)制了盾構(gòu),經(jīng)100多年的改進,盾構(gòu)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(xiàn)場的條件要求較高,地下建(構(gòu))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(shè)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(guān)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(jié)構(gòu)防水質(zhì)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(gòu))筑物主體結(jié)構(gòu)的施工。
半蓋挖法充分利用了明挖及蓋挖兩種方法的優(yōu)勢,將兩者合理結(jié)合,可以很好地解決地下建(構(gòu))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(shù)(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(huán)境的影響較小,施工難度小、工程質(zhì)量及工期均比較容易控制,可有效解決地下建(構(gòu))筑物施工用地、工期要求緊迫與地面交通、周邊環(huán)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(jīng)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(xiàn)的:
利用支撐柱與提前施作的頂板,建立承擔(dān)交通車輛及覆土荷載的橋梁體系,地下建(構(gòu))筑物主體結(jié)構(gòu)橫向倒邊施工,一側(cè)蓋挖,一側(cè)明挖。
現(xiàn)結(jié)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(zhǔn)備工作。
圍擋蓋挖段,做好施工圍擋,根據(jù)工程地質(zhì)條件選擇合適的地下水控制技術(shù)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(gòu))筑物縱向兩側(cè)均勻設(shè)置。
施作圍護樁頂連續(xù)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(diào)直樁頂鋼筋測量放線綁扎冠梁鋼筋立模(還要預(yù)埋錨桿鋼管)灌注混凝土拆模養(yǎng)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(jié)構(gòu),在建(構(gòu))筑物橫向頂板中部設(shè)置澆筑型鋼混凝土立柱,立柱僅承受豎向荷載。在建(構(gòu))筑物圍護樁一側(cè)進行土釘支護施工,確保建(構(gòu))筑物縱向側(cè)壁土方穩(wěn)定。在土釘支護下開挖建(構(gòu))筑物蓋挖部分至建(構(gòu))筑物頂板結(jié)構(gòu)下1.5m左右,對基底土質(zhì)進行處理后按設(shè)計要求施作蓋挖部分建(構(gòu))筑物頂板結(jié)構(gòu);待頂板強度達到設(shè)計要求后在其上施作路面結(jié)構(gòu),路面養(yǎng)護期滿后拆除施工圍擋,恢復(fù)蓋挖部分路面交通。
圍擋明挖部分,進行明挖部分降水作業(yè),然后施作圍護樁及圍護樁頂連續(xù)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(shè)數(shù)道鋼支撐、橫向鋼聯(lián)系撐和縱向鋼聯(lián)系撐,以保證基坑側(cè)壁土方不發(fā)生坍塌。鋼聯(lián)系撐應(yīng)經(jīng)設(shè)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(cè)壁及上部結(jié)構(gòu)至明挖部分頂板,待地下建(構(gòu))筑物結(jié)構(gòu)混凝土全部達到設(shè)計要求后,施作明挖部分路面結(jié)構(gòu),待路面結(jié)構(gòu)達到設(shè)計要求的強度時拆除施工圍擋,恢復(fù)原路面交通。施工時應(yīng)注意由于蓋挖部分的頂板在路面結(jié)構(gòu)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(fù)路面交通后相當(dāng)長的一段時間內(nèi)才能趨于穩(wěn)定,蓋挖、明挖的結(jié)構(gòu)頂板間存在不均勻沉降,會產(chǎn)生比較大的附加應(yīng)力,為消除差異沉降對結(jié)構(gòu)的影響,應(yīng)在先期施作的板、墻與后期施工的混凝土之間設(shè)置后澆微膨脹混凝土帶。
參考文獻
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篇6
關(guān)鍵詞:盾構(gòu)管片生產(chǎn)質(zhì)量通病 防治
1 引言
目前,盾構(gòu)管片通常采用工廠化生產(chǎn),管片生產(chǎn)專業(yè)化、規(guī)范化,管片的質(zhì)量普遍能得到保證。但在生產(chǎn)過程中也常常出現(xiàn)一些質(zhì)量通病,例如鋼筋骨架尺寸不準(zhǔn)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(zhǔn)確、氣泡問題、外表面裂紋這三個常見的質(zhì)量通病進行成因分析,并提出預(yù)防和解決的方法。
2 成因分析
2.1鋼筋骨架尺寸不準(zhǔn)確
鋼筋骨架尺寸不準(zhǔn)確包括(1)鋼筋骨架長、寬、高超差;(2)弧度不準(zhǔn)確導(dǎo)致保護層超差;(3)鋼筋間距超差。按《盾構(gòu)法隧道施工與驗收規(guī)范》GB 50446―2008中對鋼筋籠的要求如下:
從《規(guī)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(yán)。如果在鋼筋骨架制作過程中掌握不好要領(lǐng),很容易出現(xiàn)上述的質(zhì)量通病。例如,箍筋制作尺寸不準(zhǔn)確,直接影響鋼筋骨架的長、寬、高尺寸。經(jīng)過我們觀察和分析,發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)問題的主要原因是:(1)鋼筋開料不準(zhǔn)確;(2)鋼筋骨架主筋定位不準(zhǔn)確。
2.2 氣泡問題
混凝土管片側(cè)面出現(xiàn)少量的氣泡屬正常現(xiàn)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(guī)范》規(guī)定,密封槽部位在長度500mm的范圍內(nèi)存在直徑大于5mm,深度大于5mm的氣泡超過5個就屬于嚴(yán)重缺陷。如果在生產(chǎn)中氣泡不加以控制,不但影響管片外觀質(zhì)量,還有可能影響其結(jié)構(gòu),甚至?xí)档突炷恋目節(jié)B性能。經(jīng)過我們觀察和分析,發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)氣泡的主要原因是:(1)工人下料和振搗不規(guī)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(gòu)管片普遍使用C50~C55高強混凝土,抗?jié)B等級一般為P12,因混凝土強度和抗?jié)B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?;炷林须S著水泥使用量的增加,水泥水化反應(yīng)發(fā)出的熱量也增加,混凝土凝結(jié)過程收縮也增加了。按《規(guī)范》規(guī)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(yán)重缺陷。經(jīng)過我們觀察和分析,發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)裂紋的主要原因是:(1)蒸養(yǎng)階段溫度控制不當(dāng);(2)脫模后受外界環(huán)境影響大;(3)外弧面浮漿過厚。
3 質(zhì)量通病防治
3.1鋼筋骨架尺寸不準(zhǔn)確防治
3.1.1鋼筋開料不準(zhǔn)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(fā)現(xiàn)問題及時進行糾正。
3.1.2鋼筋骨架主筋定位不準(zhǔn)確防治
(1)按施工圖要求制作可以準(zhǔn)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(guī)范防治
(1)管片澆筑混凝土?xí)r應(yīng)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(yīng)合理,從中間向兩邊進行,管片側(cè)邊應(yīng)加強振搗;
3.2.2混凝土配合比不合理防治
(1)水灰比設(shè)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(yīng)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(yīng)適中,使用5~25mm連續(xù)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(cè)面易出現(xiàn)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(chǎn)中使用,因油脂的憎水性,使用后側(cè)模氣泡難排出,會產(chǎn)生很多小氣泡;
(3)脫模劑濃度應(yīng)適中,如果濃度過大,側(cè)模氣泡難排出,也會產(chǎn)生很多小氣泡。濃度過小則會出現(xiàn)粘?,F(xiàn)象。
3.3外表面裂紋防治
3.3.1蒸養(yǎng)階段溫度控制不當(dāng)?shù)姆乐?/p>
(1)生產(chǎn)前制定《管片蒸養(yǎng)制度》,并嚴(yán)格執(zhí)行;
(2)管片蒸養(yǎng)時應(yīng)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(yǎng)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(huán)境影響大的防治
(1)管片蒸養(yǎng)后應(yīng)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(yīng)及時進行養(yǎng)護,夏天不準(zhǔn)太陽暴曬,冬天不準(zhǔn)大風(fēng)吹襲;
(3)管片下水時表面溫度與水溫溫差不大于20℃,養(yǎng)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(yīng)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(fā)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(guān)鍵詞]盾構(gòu)機;地鐵;注漿工藝,質(zhì)量控制
中圖分類號:U455.43 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-914X(2017)14-0122-01
引言:
隨著盾構(gòu)法施工在地鐵項目中的廣泛應(yīng)用,盾構(gòu)施工的科學(xué)管理就顯得越來越重要。其中注漿工藝在盾構(gòu)掘進管理中的作用尤其醒目,注{質(zhì)量的好壞對地鐵隧道的質(zhì)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(yán)重后果,因此,在施工中對注漿工藝的研究和應(yīng)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(gòu)機刀盤開挖直徑,當(dāng)管片拼裝完成并脫出盾尾后,管片外側(cè)會與土體之間形成環(huán)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(fā)生地表沉降的情況,要在該環(huán)形空隙中要注入壓力砂漿以保持地層穩(wěn)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(fā)生地表沉降變形。同理,由于造成的施工間隙為環(huán)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(shè)計軸線,影響后期工程正常使用。
(2)糾正盾構(gòu)機姿態(tài)
通過改變盾構(gòu)機盾體與管片相對位置也可以達到糾正盾構(gòu)機姿態(tài)的目的。合理的應(yīng)用注漿工藝,在管片外周單側(cè)注漿,或通過控制兩側(cè)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(xiàn)盾構(gòu)機的姿態(tài)糾偏,控制盾構(gòu)機的施工軸線。
(3)固結(jié)地層、防止噴涌
根據(jù)不同的地質(zhì)條件,合理的改變注漿量,可以達到固結(jié)管片外側(cè)地層,改善管片受力狀況的目的。同時由于注漿后管片外側(cè)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(xiàn)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(jù)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(zhì),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(yù)制工藝簡單,易于控制,不宜堵管,造價低,一般應(yīng)用于盾構(gòu)機同步注漿系統(tǒng)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(jù)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(jié)迅速,能夠保證管片的早期穩(wěn)定,可有效阻截水流,但是工藝復(fù)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(tǒng)。
2.注漿工藝的應(yīng)用
管片襯砌外側(cè)空隙形成時,應(yīng)立即進行注漿,并保持一定壓力。為防止?jié){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(tài)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(jù)注漿與盾構(gòu)機推進的關(guān)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(gòu)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(gòu)機姿態(tài),控制好同步注漿參數(shù)具有重要意義。
(1)注漿量選擇
注漿量的多少直接影響盾構(gòu)機姿態(tài)和地表沉降。根據(jù)施工經(jīng)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(cè)水壓力和土壓之和,又不能超過盾尾刷所能承受的最高設(shè)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(dǎo)致填充速度慢,空隙不能及時補充,進而使地表發(fā)生沉降。通常將同步注漿壓力設(shè)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(nèi)表面向管片背后注漿。根據(jù)地表檢測數(shù)據(jù)和盾構(gòu)機姿態(tài),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(huán)注漿量為該環(huán)所需加固土體放量的20%,實際操作時還應(yīng)結(jié)合注漿壓力具體控制。
2.3 注漿工藝的應(yīng)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(gòu)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(jù)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(gòu)機姿態(tài)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(shù),還應(yīng)做好漿液質(zhì)量檢測。嚴(yán)格按照漿液配比以保證漿液稠度、離析率、強度、凝結(jié)時間等指標(biāo)。
在盾構(gòu)機始發(fā)和盾構(gòu)機接收階段,一般要求漿液能夠盡快凝結(jié),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(yù)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(jiān)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(nèi)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(nèi)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(qū)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(dāng)注漿量和注漿壓力控制不當(dāng)時,還會使拼裝完成后的管片發(fā)生上浮或錯臺,進而導(dǎo)致管片破損,引發(fā)隧道變形脫離設(shè)計軸線。
3.2 一般質(zhì)量控制措施
注漿管理不到位也會造成嚴(yán)重后果,嚴(yán)重影響隧道質(zhì)量,因此必須加強注漿管理,嚴(yán)格控制注漿質(zhì)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(jù)施工需要靈活選擇。漿液類型應(yīng)根據(jù)性能不同合理選擇,嚴(yán)格按照配比預(yù)制,并根據(jù)地質(zhì)情況變化及時調(diào)整漿液配比。在轉(zhuǎn)彎半徑小的區(qū)段選擇早期強度高凝結(jié)速度快的漿液,在洞門和聯(lián)絡(luò)通道區(qū)域應(yīng)采用雙液漿進行二次注漿。
(2)合理選擇注漿參數(shù)并及時調(diào)整
注漿壓力和注漿量應(yīng)根據(jù)盾構(gòu)機姿態(tài)和地面監(jiān)測數(shù)據(jù)進行嚴(yán)格控制,及時調(diào)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(shè)計壓力。
(3)合理選擇注漿位置
為控制管片上浮和控制盾構(gòu)姿態(tài),應(yīng)根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)及時調(diào)整注漿位置,包括盾構(gòu)機同步注漿自帶的四個注漿孔,以及二次注漿時對同環(huán)管片注漿位置的選擇。在二次注漿時還應(yīng)采用雙液注漿進行隔環(huán)全孔注漿以阻斷盾尾后方水源。
(4)注意注漿施工中的協(xié)調(diào)配合
在嚴(yán)格按照施工技術(shù)交底進行施工的同時,還應(yīng)注意同步注漿與二次注漿的協(xié)調(diào)配合,以及地面沉降、溢漿等實時監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析應(yīng)用,確保注漿施工的科學(xué)合理。
(5)制定相關(guān)應(yīng)急預(yù)案
包括螺旋機噴涌、管片滲漏、盾尾漏漿等應(yīng)急預(yù)案,與注漿工藝相結(jié)合,做好預(yù)防,嚴(yán)控施工隱患。
4.案例分析
4.1 天津地鐵某區(qū)間隧道施工過程中,在臨近盾構(gòu)機接收前,盾構(gòu)機推進其他參數(shù)一切正常的情況下,出現(xiàn)拼裝完成后的管片一路下沉并破損,盾構(gòu)姿態(tài)與設(shè)計軸線上下偏差十幾公分。經(jīng)過專家討論分析,首先要進行超挖刀復(fù)位,懷疑之前進行超挖動作時超挖刀油缸未完全復(fù)位,導(dǎo)致仍有部分超挖;然后要在控制推進姿態(tài)的同時加強同步注漿,并在正下方的那幾環(huán)進行二次注漿,最終盾構(gòu)機未造成大的事故安全進入接收井,該隧道歷經(jīng)坎坷,順利貫通。
4.2 徐州地鐵某臨河區(qū)間在隧道施工過程中,由于管理f調(diào)不到位,同步注漿與二次注漿沒有進行好相應(yīng)配合。二次注漿量過多,導(dǎo)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(jīng)過對地面實時監(jiān)測并加強配合,情況逐漸好轉(zhuǎn)。
結(jié)束語
科學(xué)合理應(yīng)用注漿工藝對于控制隧道沉降及管片拼裝質(zhì)量有著十分重要的意義。在預(yù)制漿液時做好漿液配比及質(zhì)量檢測,盾構(gòu)推進時控制好同步注漿參數(shù),合理把握二次注漿時機和位置,層層把關(guān),才能保證隧道施工質(zhì)量,安全無隱患的按時完成施工任務(wù)。
參考文獻
[1] 吳巧玲.盾構(gòu)構(gòu)造及應(yīng)用[M].北京:人民交通出版社,2011.
篇8
關(guān)鍵詞:地鐵復(fù)合地層盾構(gòu)機刀盤刀具設(shè)計選型
中圖分類號:U45 文獻標(biāo)識碼:A
某地鐵工程共三個區(qū)間,分別為黃山站~排下站區(qū)間、排下站~城門站區(qū)間、城門站~三角埕站區(qū)間,均采用盾構(gòu)法施工。三個區(qū)間地質(zhì)條件不均,以軟硬結(jié)合地層為主,夾雜部分全軟土及全硬巖地層,對盾構(gòu)機刀盤刀具的要求很高;本文以實例分析該復(fù)合地層的盾構(gòu)刀具設(shè)計選型。
一、工程地質(zhì)描述
黃山站~排下站區(qū)間盾構(gòu)隧道所穿越的土層主要為:SK18+934.3~SK19+080主要為(4)粉質(zhì)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(fēng)化巖,局部為凝巖風(fēng)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(zhì)粘土、③1淤泥、⑤淤泥質(zhì)土、⑦粉質(zhì)粘土、⑬a、殘積粉質(zhì)粘土等土層。
排下站~城門站區(qū)間盾構(gòu)隧道所穿越的土層主要為③1淤泥、④粉質(zhì)粘土、⑤1淤泥質(zhì)粉質(zhì)土、⑦粉質(zhì)粘土、⑬a、殘積粉質(zhì)粘土、⑭c全風(fēng)化凝灰熔巖、⑮c散體狀強風(fēng)華凝灰熔巖、⑯c碎塊狀強風(fēng)化凝灰熔巖、⑰c中風(fēng)化凝灰熔巖、(18)c微風(fēng)化凝灰熔巖等土層。
城門站~三角埕站區(qū)間盾構(gòu)隧道所穿越的土層主要為③1淤泥、④粉質(zhì)粘土、⑤1淤泥質(zhì)粉質(zhì)土、⑬a、殘積粉質(zhì)粘土、⑭c全風(fēng)化凝灰熔巖、⑭b全風(fēng)化綠灰?guī)r、⑮c散體狀強風(fēng)華凝灰熔巖、⑯c碎塊狀強風(fēng)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(fēng)化凝灰熔巖、⑮c散狀體強風(fēng)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(fēng)化凝灰熔巖為較硬巖,強度大于50Mpa,⑱c微風(fēng)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(gòu)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(gòu)掘進面變化大,且部分區(qū)域盾構(gòu)掘進面上軟下硬,盾構(gòu)掘進困難,地面沉降大。
整個盾構(gòu)區(qū)間地層變化大,地層變化快,多數(shù)地層處于上軟下硬,下軟上硬的復(fù)合地層,對盾構(gòu)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(fēng)化凝灰熔巖、微風(fēng)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(fēng)化帶~強風(fēng)化基巖層夾不均勻風(fēng)化的孤石,對盾構(gòu)機的推進有較大難度。
二、盾構(gòu)機刀盤刀具配置適應(yīng)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(nèi)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(shè)計說明
區(qū)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(wěn)定軟硬不均的復(fù)合地層,比較惡劣的地層主要出現(xiàn)在始發(fā)的C21+386~CK21+833,約447m,此地層類似于廣州、深圳的地質(zhì)狀況,為提高滾刀的破巖能力及軟硬不均的適應(yīng)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(shè)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(shè)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(fù)合焊片增加合金的焊接抗沖擊性能。
三、滾刀刀具構(gòu)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(jù)地層與扭矩的不同,針對軸承和密封的預(yù)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(yōu)異,不會因為扭矩偏小而導(dǎo)致整刀漏油。
刀圈:重型刀圈主要材質(zhì)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(shè)計多種,對于較硬的巖石地層,如微風(fēng)化花崗巖,刀刃寬度設(shè)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(guān)鍵的工序,根據(jù)不同地層需調(diào)整相應(yīng)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(nèi)大型特鋼企業(yè),提供自主研發(fā)材料成份,冶煉高合金模具鋼。
滾刀刀圈加工工藝:復(fù)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(nèi)大型特鋼企業(yè),以42CrMo 為基體材料,加入自主開發(fā)微量元素,冶煉而成。
配件加工工藝:復(fù)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(jù)地層的不同,刀圈選用不同形狀的刃口,以確保在軟質(zhì)地層的耐磨性和硬質(zhì)地層的破巖能力。
采用復(fù)合式鍛造工藝,超高鍛造比,使材料內(nèi)部組織更細化,提高材料的耐磨性能,為后續(xù)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(jù)地層的不同,調(diào)整及優(yōu)化軸承和動密封的預(yù)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(shù)控設(shè)備,每個部件的幾何尺寸一致性好,確??偝闪悴考幕Q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(zhì)合金刀片
盾構(gòu)刀具采用硬質(zhì)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(jié)爐進行燒結(jié),合金內(nèi)部結(jié)構(gòu)度大大改善,抗沖擊韌性較普通真空燒結(jié)提高2成以上,保證合金的使用性能。
2、硬質(zhì)合金的釬焊潤濕性和流鋪性
盾構(gòu)刀具中硬質(zhì)合金的釬焊性較差,主要指釬料對硬質(zhì)合金的濕潤性、鋪展性、填縫性及合金的抗裂性。由于硬質(zhì)合金的含碳量高,燒結(jié)后未經(jīng)清理的表面層往往含有較多游離狀態(tài)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(zhì)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(shè)計
釬縫的位置、形狀、尺寸在盾構(gòu)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(guān)鍵。盾構(gòu)刀具釬縫的設(shè)計包括槽型設(shè)計、釬料釬劑添加設(shè)計、釬縫成型設(shè)計三個方面。
盾構(gòu)刀具的使用特點是沖擊負(fù)荷大、振動大。所以在設(shè)計刀具槽型時,都考慮到減少應(yīng)力及有足夠的釬焊面積。大面積的基體結(jié)合面需設(shè)置隔斷工藝槽,以消減應(yīng)力和儲存多余的釬劑,焊接后并在保溫爐內(nèi)進行長時間的保溫,以消除應(yīng)力,減小變形。
4、耐磨堆焊
刀具的關(guān)鍵部位采用選用進口優(yōu)質(zhì)耐磨焊條堆焊,堆焊表面硬度HRC≥60,超硬相硬度達到HRA80-83??梢苑乐逛擉w早期磨損,造成刀具失效。
五、結(jié)論
通過實際施工盾構(gòu)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(jīng)常性開倉換刀,但在軟硬結(jié)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(huán)/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(guān)鍵詞: 地下工程;基坑支護;質(zhì)量控制
Key words: underground engineering;foundation pit supporting;quality control
中圖分類號:TV523 文獻標(biāo)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(qū)的交界處。蕪湖站東廣場地下空間工程,位于現(xiàn)蕪湖火車站東側(cè),目前的蕪湖火車站設(shè)施條件落后,為滿足城市發(fā)展及寧安城際鐵路建設(shè)需要,蕪湖火車站同步實施擴建。蕪湖站在既有站址重建,規(guī)劃設(shè)置東西雙廣場,雙站臺,基坑大部分位于現(xiàn)有的當(dāng)?shù)胤Q為“官塘”的湖面內(nèi)。整個基坑南北長約420m,南側(cè)寬度109.2m,北側(cè)寬度約195m,基坑周長約1150m?,F(xiàn)場標(biāo)高約為7.5~8m,湖底標(biāo)高約為4.2~5.4m,標(biāo)高均采用黃海高程。
基坑南側(cè)緊鄰蕪湖現(xiàn)有鐵路小區(qū),東側(cè)為蕪湖市南北向主干道弋江北路,北側(cè)為中基路,在基坑施工期間,將對鐵路小區(qū)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(qū)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(nèi)外常用深基坑支護方式
根據(jù)相關(guān)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(gòu)法、微型盾構(gòu)和非開挖技術(shù)、預(yù)砌塊法施工技術(shù)、預(yù)切槽法施工技術(shù)、頂管大管棚法、微氣壓暗挖法、數(shù)字化掘進等。
自上世紀(jì)80年代以來,隨著我國城市化的快速進展,深基坑支護技術(shù)應(yīng)用也得到迅猛發(fā)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(shù),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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)形式也能夠使用于軟弱土層之中,且施工過程對于環(huán)境影響相對較小。但是其缺點也較為明顯,主要表現(xiàn)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(jù)現(xiàn)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(fù)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(xù)墻的支護形式,它的防護效果主要體現(xiàn)在它是主動嵌擠土體,使得土地能夠形成足夠的穩(wěn)定性,防止邊坡出現(xiàn)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(huán)境影響較小等諸多優(yōu)勢,因而被廣泛應(yīng)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(jīng)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(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)對于一般的土質(zhì)條件可以到達滿意的效果,同時這種結(jié)構(gòu)形式也能適用于處理淤泥、砂土、淤泥質(zhì)土、泥炭土和粉土等軟土地區(qū)。這種方式形成的擋墻對于環(huán)境影響較小,在實際施工中被廣泛應(yīng)用。
2.5 地下連續(xù)墻
地下連續(xù)墻支護常被用于地質(zhì)條件較差,地下結(jié)構(gòu)情況較為復(fù)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(yù)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(nèi)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(xù)墻多用于基坑深度大于12m的基坑,且地下連續(xù)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(jié)構(gòu),另外地下連續(xù)墻支護在實際施工時對于環(huán)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(yīng)用較廣。當(dāng)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(jié)構(gòu)。此種支護主要優(yōu)點有:施工成本相對較低,對環(huán)境影響較小,適用的范圍較廣,是一種較為經(jīng)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(dǎo)致周邊的地基出現(xiàn)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(gòu)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(jīng)充分?jǐn)嚢杌旌虾?,再將H型鋼或其他型材插入攪拌樁體內(nèi),形成地下連續(xù)墻體,利用該墻體直接作為擋土和止水結(jié)構(gòu)。其主要特點是構(gòu)造簡單,止水性能好,工期短,造價低,環(huán)境污染小,施工時基本無噪音,對周圍環(huán)境影響小;結(jié)構(gòu)強度可靠,凡是適合應(yīng)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(shè)擋水帷幕;在特定條件下可作為地下圍護的地下連續(xù)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(xù)墻,經(jīng)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(jié)構(gòu)安全、造價經(jīng)濟、施工方便、工期合理,選用的支護體系要結(jié)合工程所在地進行因地制宜的選擇。一個好的支護體系設(shè)計,要做到因地制宜,根據(jù)基坑工程周圍建(構(gòu))筑物及市政公用設(shè)施對支護體系變位的適應(yīng)能力,選用合理的支護型式,進行支護結(jié)構(gòu)體系設(shè)計。相同的地質(zhì)條件,相同的挖土深度,允許圍護結(jié)構(gòu)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(shè)計,應(yīng)能較好地把握支護結(jié)構(gòu)安全變位量,使支護體系安全,同時周圍建筑物、構(gòu)筑物及市政公用設(shè)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(huán)境較復(fù)雜,為了確保安全,同時節(jié)約成本,降低造價,基坑整體設(shè)計方案為采用先進行地下二層平面向外擴10m范圍內(nèi),結(jié)合塘底清淤挖土卸載至2.45m標(biāo)高,然后采用鉆孔灌注樁+水泥土攪拌止水帷幕+一道內(nèi)斜撐方案。
本工程的基坑圍護系統(tǒng)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(jié),阻斷基坑內(nèi)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(zhì)量控制要點
依據(jù)合同約定,蕪湖站東廣場地下空間工程要取得安徽省優(yōu)良工程“黃山杯”,為了達到目標(biāo),公司及項目部采取以下幾個措施來保證工程質(zhì)量:
4.1 建立并不斷完善質(zhì)量保證體系
為達到國家有關(guān)的質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn),為確保實現(xiàn)既定的質(zhì)量目標(biāo),結(jié)合本工程施工的特點,堅持“百年大計,質(zhì)量第一”的方針,嚴(yán)格按照ISO 9001質(zhì)量保證體系標(biāo)準(zhǔn),并結(jié)合項目施工質(zhì)量管理的特點,建立有效的質(zhì)量保證體系,制定完善的工程質(zhì)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(shù)措施嚴(yán)格把關(guān),確保實現(xiàn)既定的質(zhì)量目標(biāo)。
按照工程質(zhì)量方針和質(zhì)量保證體系,從多方面著手控制工程質(zhì)量:
①建立并不斷完善質(zhì)量保證體系,并使其保持有效運行,使質(zhì)量管理各項活動規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化、程序化。
②建立相應(yīng)的質(zhì)量體系文件,包括質(zhì)量保證手冊、程序文件、質(zhì)量計劃、作業(yè)指導(dǎo)書、相關(guān)的技術(shù)文件和法令、法規(guī)。
③積極與建設(shè)單位、監(jiān)理方、當(dāng)?shù)刭|(zhì)量監(jiān)督部門加強聯(lián)系配合,為本工程業(yè)主和監(jiān)理人員提供對工程質(zhì)量監(jiān)檢的一切方便條件。
④編制一份質(zhì)量管理計劃,內(nèi)容包括所有現(xiàn)場施工的質(zhì)量控制,產(chǎn)品提供廠家質(zhì)量調(diào)查計劃和實施的措施。
⑤根據(jù)工程的特點和施工條件,對重點施工部位和關(guān)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(zhì)量控制措施。質(zhì)量保證體系組織結(jié)構(gòu)如圖1所示。
為了確保工程質(zhì)量能達到安徽省優(yōu)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(zhì)及施工質(zhì)量控制管理系統(tǒng)機構(gòu)。
②對工程項目所需的各種原材料、半成品混合料、預(yù)制構(gòu)件等進行質(zhì)量檢查與控制。
③認(rèn)真編制并審查施工組織設(shè)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(xié)調(diào)控制,保證工程質(zhì)量具有可靠的技術(shù)措施。
④對施工控制參數(shù)及施工配合比進行復(fù)校試驗。
⑤對建設(shè)單位提交的的測量標(biāo)高,結(jié)構(gòu)物的定位放線及控制水準(zhǔn)點進行復(fù)核。
⑥參加建設(shè)單位組織的設(shè)計技術(shù)交底和施工圖紙會審。
⑦對工程質(zhì)量有重大影響的施工機構(gòu)和施工設(shè)備應(yīng)審核單位提供的技術(shù)性能參數(shù)。
⑧組建工地試驗室,對儀器設(shè)備、人員配備及試驗工作環(huán)境嚴(yán)格按有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。
4.1.2 事中控制
①完善各項工序質(zhì)量控制,把影響工序質(zhì)量的因素都納入控制狀態(tài)。
②嚴(yán)格工序間交接檢查,主要工序應(yīng)按有關(guān)質(zhì)量驗收規(guī)定需報請監(jiān)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(huán)節(jié),監(jiān)理工程師應(yīng)親自組織抽查。對于重要工程材料在監(jiān)理單位見證下送有資質(zhì)的第三方檢測機構(gòu)進行檢測。
④對完成的分項工程且經(jīng)自檢合格后,報請監(jiān)理工程師參照有關(guān)驗收規(guī)范進行檢查驗收。
⑤認(rèn)真熟悉圖紙,并結(jié)合現(xiàn)場情況提出合理的設(shè)計變更方案。
⑥可定期或不定期組織現(xiàn)場質(zhì)量會議,及時分析并通報工程質(zhì)量、施工進度及有關(guān)工程動態(tài)。
⑦按工程項目合同條款中有關(guān)規(guī)定行使工程質(zhì)量監(jiān)理控制權(quán)、工程數(shù)量認(rèn)可簽證權(quán)、工程投資計量支付權(quán),使整個工程項目始終處于監(jiān)理工程師的控制狀態(tài)。
4.1.3 事后控制
①組織有關(guān)人員按照承包合同文件中規(guī)定的有關(guān)質(zhì)量驗收評定標(biāo)準(zhǔn)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(zhì)量檢驗評定報告及其它有關(guān)技術(shù)資料文件和竣工圖表。
③組織整理工程項目有關(guān)質(zhì)量技術(shù)資料文件,并編目、匯總、裝訂、建檔。
4.2 嚴(yán)把原材料、構(gòu)配件的質(zhì)量控制
原材料是工程施工的基本物質(zhì)條件,沒有原材料就無法施工;原材料質(zhì)量是工程施工的基礎(chǔ),材料質(zhì)量不合格,工程質(zhì)量也就不可能合格。根據(jù)多數(shù)工程經(jīng)驗,原材料費一般占工程總造價的70%以上,控制好材料的質(zhì)量是保證優(yōu)良工程的關(guān)鍵。加強材料的質(zhì)量控制,是提高工程質(zhì)量的重要保證;是創(chuàng)造正常施工條件,實現(xiàn)投資、進度控制的前提。在工程施工中,對材料質(zhì)量控制應(yīng)著重于充分掌握材料信息,優(yōu)選供貨廠家、合理組織材料供應(yīng),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(yán)把材料質(zhì)量關(guān)、要重視材料的使用認(rèn)證,以防錯用或使用不合格的材料。因此,對材料的質(zhì)量控制,就是要檢驗材料是不是符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
4.3 工程驗收階段質(zhì)量控制工程驗收即是對工程階段成果的認(rèn)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(zhì)量的要求主控項目和一般項目的質(zhì)量經(jīng)抽樣檢驗合格;具有完整的施工操作依據(jù),質(zhì)量檢查記錄。應(yīng)建立制度化控制,堅持實施。對于關(guān)鍵工序或?qū)こ藤|(zhì)量有重大影響的工序,在自檢、互檢的基礎(chǔ)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(yán)把質(zhì)量關(guān),杜絕不合格產(chǎn)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(zhì)量驗收要求分項工程所含的檢驗批均應(yīng)符合合格質(zhì)量的規(guī)定,各分部分項工程所含的檢驗批質(zhì)量驗收記錄應(yīng)完整。
在分部分項工程驗收階段,積極配合監(jiān)理、建設(shè)等相關(guān)單位工作,收集整理相關(guān)資料,尤其是分包方的資料。對于工程中的質(zhì)量問題、質(zhì)量缺陷應(yīng)盡量趕在外方介入驗收前,及時處理和修復(fù)。
4.3.3 單位工程驗收
單位工程所含分部工程的質(zhì)量均應(yīng)驗收合格;質(zhì)量控制資料應(yīng)完整。蕪湖站東廣場作為蕪湖市的標(biāo)志性建筑直接影響當(dāng)?shù)氐穆糜挝幕?。必須更加重視感官質(zhì)量,在驗收過程中,應(yīng)強化感官質(zhì)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(xué)文化,成為一個經(jīng)典流傳。
5 結(jié)語
隨著我國城市化進程的快速發(fā)展,越來越多的深基坑工程將不斷涌現(xiàn),做好深基坑支護工程施工質(zhì)量,確保工程安全有序地順利推進。只有強化質(zhì)量意識,加強工程質(zhì)量控制,并貫穿于工程建設(shè)全過程,采取科學(xué)質(zhì)量控制系統(tǒng)方法,抓住關(guān)鍵要點,實施于每個環(huán)節(jié),努力建設(shè)出優(yōu)良工程。
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篇10
【關(guān)鍵詞】地鐵車站;砂層;明挖法;基坑降水;施工監(jiān)測。
1、前言
明挖法作為一種較成熟的工藝已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各類地下工程施工中,在周圍環(huán)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(zhì)量、工程造價低等優(yōu)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(zhì)條件及外部環(huán)境復(fù)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(huán)境的影響,確保施工安全可靠、經(jīng)濟合理,進一步完善明挖法在地鐵施工中應(yīng)用,有效地降低深基坑工程風(fēng)險,為今后類似地鐵車站施工提供依據(jù)和技術(shù)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(jié)構(gòu)為現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu),東西兩端連接盾構(gòu)區(qū)間,長221米,擴大端寬23米,標(biāo)準(zhǔn)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(jié)構(gòu)均采用鉆孔灌注排樁+內(nèi)支撐形式,主體圍護結(jié)構(gòu)采用500根Φ800mm@1000的圓形鉆孔灌注樁,標(biāo)準(zhǔn)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(zhì)粘土,③2細沙,③3中砂,③粗砂,③5礫砂,③6圓礫,⑤3粉砂質(zhì)泥巖??辈炱陂g(枯水季節(jié))地下水位埋深11.87m~14.54 m,該區(qū)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(shù)要點
通過對明挖法使用特性研究,對施工組織要點、關(guān)鍵技術(shù)等進行分析總結(jié),具體指標(biāo)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(jié)構(gòu)水平位移≤30mm;
③ 基坑周邊地面沉降量≤20mm。
4、關(guān)鍵技術(shù)控制
4.1圍護結(jié)構(gòu)施工
①埋設(shè)護筒,其內(nèi)徑大于鉆頭直徑200mm。護筒高度要高出地面0.2~0.5m,還應(yīng)滿足孔內(nèi)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(shè)應(yīng)準(zhǔn)確、穩(wěn)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(nèi),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(biāo)準(zhǔn)錘檢測。
④清孔應(yīng)達到以下標(biāo)準(zhǔn):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(dǎo)管法進行水下混凝土的灌注。導(dǎo)管使用前,應(yīng)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(dǎo)管,導(dǎo)管一頭用密閉裝置密封,另一頭用密閉裝置帶彎頭接口,導(dǎo)管內(nèi)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(dǎo)管無明顯漏水或漏氣表明導(dǎo)管密封性完好,反之導(dǎo)管密封性差需更換導(dǎo)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(shù)量必須經(jīng)過計算,使其有一定的沖擊能量,能把泥漿從導(dǎo)管中排出,并保證把導(dǎo)管下口埋入混凝土的深度不少于1m。灌注開始后,應(yīng)緊湊、連續(xù)地進行,嚴(yán)禁中途停工。在整個灌注過程中,導(dǎo)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(jù)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(zhuǎn)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(jié)構(gòu)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(yīng)立即安裝鋼支撐,施加支撐軸力需滿足設(shè)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(wǎng)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(yīng)理論”指導(dǎo),嚴(yán)禁超挖。
4.5結(jié)構(gòu)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(shè)計要求后澆筑墊層封閉,即可開始車站結(jié)構(gòu)施工。主體結(jié)構(gòu)施工從東至西縱向分段,豎向分層,根據(jù)施工縫與誘導(dǎo)縫相結(jié)合的劃分原則,和土方開挖相對應(yīng),將車站主體結(jié)構(gòu)劃分為17個施工段。主體結(jié)構(gòu)水平施工縫的設(shè)置,明柱設(shè)在梁下100mm左右,暗柱與側(cè)墻設(shè)在板上100mm,底板與墻連接處的水平施工縫設(shè)在墻趾以上200mm處。主體砼澆筑橫向由兩側(cè)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(dǎo)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(xiàn)窩氣空鼓現(xiàn)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(dāng)水平結(jié)構(gòu)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(yīng)超前覆蓋下層混凝土500mm以上。振搗泵送混凝土?xí)r,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(fù)振。防水混凝土澆筑完畢,待終凝后及時養(yǎng)護,采用土工布覆蓋保濕養(yǎng)護。結(jié)構(gòu)養(yǎng)生期不少于14d,以防止硬化期間產(chǎn)生干縮裂縫。
5、結(jié)論
本車站施工過程中未出現(xiàn)地表沉降過大、圍護結(jié)構(gòu)滲漏、基坑底隆起、圍護結(jié)構(gòu)變形過大等現(xiàn)象,在確?;影踩耐瑫r也如期完成了車站結(jié)構(gòu)施工,經(jīng)實體檢測車站結(jié)構(gòu)質(zhì)量各項數(shù)值均達到設(shè)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(yīng)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(zhì)條件及外部環(huán)境復(fù)雜等情況下的應(yīng)用,有效地降低了深基坑風(fēng)險,為今后類似地鐵車站施工提供依據(jù)及技術(shù)支持。
參考文獻
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[3]《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB50010-2002);