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五福堂站后区间专项施工方案.docxa、为确保施工安全,开挖循环进尺不应大于1榀钢架间距,①、③部掌子面错开距离为10~12米,①、②部、③、④部掌子面错开距离为5~6米,隧底封闭成环位置距掌子面不得大于35米。
b、中间支护系统的拆除
中间支护系统的拆除时间应考虑其对后续工序的影响,通过围岩监控量测进行确定。当围岩变形达到设计允许的范围之内,并在严格考证拆除的安全性之后,方可拆除。同时要注意后续作业的及时跟进。
中隔壁混凝土拆除时晋中市金潞苑居住区12#高层住宅楼施工组织设计,要防止对初期支护系统形成大的振动和扰动。可采用风镐由上至下逐榀拆除钢支撑之间的喷射混凝土,以及临时支护与初期支护连接部位附着在钢架上的喷射混凝土,临时钢构件采用气焊烧断。
4.3.4交叉中隔壁法(CRD法)
CRD法是在软弱围岩大跨度隧道中,先开挖隧道一侧的一或二部分,施作部分中隔壁和横隔板,再开挖隧道另一侧的一或二部分,完成横隔板施工的施工方法,主要应用于Ⅳ级围岩深埋软质岩、浅埋、偏压地段以及Ⅴ级围岩深埋地段的施工。本合同段区间左线区间C型断面和D型断面采用“CRD”法施工。
4.3.4.1施工工艺流程
CRD开挖法施工工艺流程见图4.5。
4.3.4.2施工工序说明
表4.5 交叉中隔壁(CRD法)施工步序表
4.3.4.3施工控制要点
⑴ 为确保施工安全,开挖循环进尺控制为1榀钢架间距。
中间支护系统的拆除时间应考虑其对后续工序的影响,通过围岩监控量测进行确定。当围岩变形达到设计允许的范围之内,并在严格考证拆除的安全性之后,方可拆除。同时要注意后续作业的及时跟进。
如围岩稳定条件满足设计要求,临时支撑可在仰拱混凝土浇筑前一次性拆除,一次拆除长度依据仰拱浇筑长度确定(一般为4~)。
中隔壁混凝土拆除时,要防止对初期支护系统形成大的振动和扰动。可采用风镐由上至下逐榀拆除钢钢榀架之间的喷射混凝土,以及临时支护与初期支护连接部位附着在钢架上的喷射混凝土,临时钢构件采用气焊烧断。
4.4隧道断面转换及接口部位施工方法及技术措施
4.4.1隧道工法转换及断面过渡概述
根据设计图纸,在里程YK45+592.183设置一座施工竖井,由横通道分两个工作面分别向五福堂站和区间终点处施工,隧道断面共计4种,工法转换十分频繁,断面跨度、高度不断过渡。区间隧道结构复杂,断面型式多样,工法各不相同,涵盖台阶法、“CD“法和“CRD”法等。
横通道向两侧各断面过渡顺序为:左线由南向北为A型断面~B型断面~C型断面~D型断面;左线由北向南为A型断面,左线由北向南断面均是由小断面转换为大断面;右线皆为A型断面。
各断面工法依次为:台阶法→ “CD”法→“CRD”法;(左线单洞单线)
台阶法(右线单洞单线);
4.4.2工法转换及断面过渡原则
相邻断面之间采用不同工法,工法转换时须采取相应措施安全稳妥地过渡到下一断面施工,另外还需要考虑各导洞施工顺序的转换,考虑运输等方面的因素。
断面转换时大断面隧道向小断面隧道过渡比较容易,施工时当大断面或大断面的某一分部开挖至设计位置,自上而下架设格栅挂网喷混凝土封端,同时架设小断面或小断面的某一分部的格栅,作为开口的环框,直接过渡到小断面隧道。小断面过渡到大断面较为困难,一般通过挑高、拓宽实现,本合同段采用渐变的方法,过渡段的格栅制作成特殊型号,每榀格栅渐变0.07-0.13m,逐渐过渡到大断面或大断面的某一分部实现断面转换,图4.6以B型断面C转换为型断面为例。
4.4.3隧道断面转换施工技术措施
断面转换施工难度较大,为确保安全过渡,在施工中按照断面过渡类型及形式,紧扣矿山法基本施工原则,采用相应的符合实际的施工方法和措施。断面转换首先要符合设计要求,保证断面不侵入限界,第二要保证结构安全及施工安全,第三便于现场组织施工。其具体技术措施如下:
(1)小导管加固角度不一样是,可加大加固范围;
(2)挑高角度不宜过大;
(3)合理安排施工顺序,包括开挖顺序,二衬施作顺序等;
(4)合理设置变坡坡度;
(5)适当调整洞室台阶长度,在上挑时,延长台阶,以便于施工和支撑稳定掌子面,在洞室施工时,缩短洞室台阶长度,实现初衬早封闭;
(6)在洞室上部格栅下部垫木板或钢板等物体,并施打锁脚锚杆,以减小沉降;
(7) 及时进行拱背注浆;
(8) 减小格栅间距,增加纵向连接筋,以增加初期支护刚度。
4.4.4洞门及接口部位施工
矿山法施工的隧道工程中,在马头门及隧道接口部位都是重点施工部位,因其开挖时周围土体被多次扰动,土体自身稳定性降低,容易出现塌冒事故或较大的结构变形和地面沉降。
当完施工横通道成后、开挖区间A型断面时,就涉及到马头门施工;当站后区间与车站贯通时,涉及到接口施工。
4.4.5区间与车站之间接口施工
本工程区段是在车站南端主体结构完成后施工,区段的一部分是由车站主体向站后区间方向开挖掘进;区段另一部分是由横通道分两个工作面分别向五福堂站和区间终点方向掘进施工。
施工前,需要破除车站端头的喷护结构和围护桩,该接口部位施工非常重要,必须做到:前三榀钢格栅密排并连接牢固;钢格栅要与围护桩剔露钢筋牢固焊接后、及时喷射混凝土封闭。
4.4.6大断面隧道初衬节点施工技术措施
大断面隧道采用“CD“法和“CRD”法等方法施工,一个隧道断面分成多个小导洞开挖,中间通过中隔壁、临时仰拱支撑隧道断面。施工时后开挖的导洞的初衬要与先开挖的导洞的初衬壁相连接,如图节点A、B、C,如施工质量差可能造成隧道垮冒或引起结构较大的变形,故保证该节点连接处的施工质量是大断面隧道初衬施工的重点之一。见图4.7大断面初衬节点
图4.7大断面初衬节点施工
本工程中初衬节点连接部分包括两种情况:一、初衬壁与中隔壁之间的节点连接,如图所示节点A,二、;临时仰拱与初衬壁之间的连接,如图所示节点B,三、临时仰拱与中隔壁之间的连接,如图所示节点C。节点连接方式为先施工的导洞的在节点处预留连接钢板,该钢板与先施工的导洞的格栅焊接成整体,后挖的导洞施工至该部位时格栅通过连接角钢与预埋钢板焊牢。
为保证该节点处的施工质量,施工中采取以下施工技术措施:
⑴ 后挖的导洞施工至节点部位时,后施工导洞的格栅通过连接角钢与预埋钢板焊牢;
⑵ 在后挖的导洞将先挖的导洞的初衬揭露后,将喷射混凝土的浮渣清除,凿出新茬,以便新旧混凝土的连接;
⑶ 施工时要确保测量精度,保证两个导洞之间的初衬壁在一个断面轮廓线之内,防止出现错台和扭曲;
⑷ 保证两导洞格栅间距一致,保证两导洞的格栅在同一断面,并与隧道中心线垂直;
4.5.1超前小导管施工工艺流程
超前小导管注浆施工内容主要包括封闭工作面、小导管顶进、注浆、效果检验等工序。其施工工艺流程见【图4.8超前小导管施工工艺流程图】。
图4.8超前小导管施工工艺流程图
4.5.2小导管加工与安装
小导管采用Ф42×3.25,L=2.0m的钢管加工而成,前端加工成锥形,以便插打,并防止浆液前冲。小导管中间部位钻Ф6mm溢浆孔,呈梅花形布置,间距,尾部范围内不钻孔,防止漏浆,末端焊Ф6环形箍筋,以防打设小导管时端部开裂,影响注浆管联接。小导管见所示。超前小导管采用顶进法施工,以减少成孔过程中的地面沉降。见图4.9小导管示意图:
4.5.3小导管注浆关键技术措施
严格控制配合比与凝胶时间,初选配合比后,用凝胶时间控制调节配合比,并测定注浆固结体的强度,选定最佳配合比;
注浆过程中,严格控制注浆压力,注浆终压必须达到设计要求,并稳压1~2min,保证浆液的渗透范围。注浆压力不得超过设定的最大压力,防止出现结构变形、串浆、危及地下构筑物、地面建筑物的异常现象。当出现异常现象时,采取下列控制措施:
1) 降低注浆压力或采用间歇注浆;
2) 改变注浆材料或缩短浆液凝胶时间,调整注浆实施方案;
3) 注浆效果检查:一是用进浆量来检查注浆效果,二是采用揭露检查法。因小导管注浆为周边单排固结注浆,工作面土体揭露后探测注浆固结体的效果,如效果不好,及时调整浆液配合比,改善注浆工艺;
4) 为防止孔口漏浆,在花管尾端用水泥水玻璃胶体封堵钻孔与小导管的空隙;
5) 注浆管与小导管采用活接头联结,保证快速装拆;
6) 注浆的次序由两侧对称向中间进行,自下而上逐孔注浆;
7) 拆下活接头后,用干硬性水泥封堵管口,防止浆液外流;
8) 注浆达到需要强度后方可进行开挖作业。
4.6钢格栅、钢筋网加工与安装
4.6.1格栅钢架、钢筋网加工制作
格栅钢架和钢筋网在加工厂制作,格栅钢架的各段之间采用连接钢板、螺栓连接,考虑导坑土方开挖施工偏差的影响,格栅加工净空尺寸按设计尺寸外放50mm。
4.6.1.1钢格栅加工
加工顺序为:钢架加工模具加工→各型号钢筋切割→各型号钢筋弯折加工→主筋定位及连接板焊接→U型筋、之字筋焊接→箍筋焊接→试拼及标序号→库存并做好防腐防绣措施。钢格栅主筋为 22,“之”字筋及“U”字筋为 14,箍筋为φ10及φ8。拱架在加工场冷弯分段制作,拱架各段之间采用连接角板、螺栓连接,具体见后附图4.10格栅加工大样图。拱架加工、安装应符合下列要求:
① 格栅钢架加工前严格按照格栅钢架设计图进行模具放样,模具放样加工完成经验收合格后方可进行格栅钢架加工。
③ 格栅钢架应成榀加工,首榀加工试拼验收合格后方可成批加工。
④ 加工好的格栅钢架应分节、分批存放并及时使用,做好防腐防锈措施。
图4.10 钢格栅加工图
4.6.1.2拱架安装
在马头门处需连续架设三榀拱架,以形成加强环梁,对已从中间破除的围护桩和上部土体具有一定的支撑作用;其余部位拱架间距为500mm。钢格栅安装施工工艺详见图4.11格栅钢架施工工艺流程图。
A每榀拱架安装时,要认真定位,不偏、不斜,轮廓要符合设计要求。拱架的加工误差及变形值采取有效措施加以控制,采用冷弯加工,避免降低拱架强度及刚度。安装时使段与段之间的连接板结合紧密,不留有缝隙。误差太大或焊接质量达不到要求的拱架严禁使用。
B一榀格栅之间采用M22螺栓连接,在已加工完成的格栅连接板上,预留φ24螺栓孔洞,螺栓拧紧,保证两榀格栅之间连接牢固;在施工过程中,如无法保证螺栓连接质量时,需采用 22钢筋进行绑焊补强;每榀格栅与格栅节点处,相对主筋之间均加焊一根与主筋等直径的绑焊钢筋,搭接长度单面焊10d。
D在初期支护形成“闭合”结构前,为减少初支下沉量,每榀拱架安装时,均在其底部设一块“托板”,可使用适当厚度的方木,以增大受力面积,减少下沉量。
E每榀上导洞拱架安装好后在其拱脚处设置一根锁脚锚杆,以限制初支下沉和防止初支向隧道内收缩变形。锁脚锚管采用φ42×3.25mm钢焊管,长L=3m,其尾部与拱架焊接牢固。锁脚锚杆采用人工砸入土体的方法,必要是可借助风镐,锁脚锚管必须注浆。
第一榀钢架加工成形后应进行试拼,经检验合格后方可成批生产。
①沿格栅钢架周边轮廓拼装偏差不应大于±30mm。
②格栅钢架由各单元钢构件拼装而成,各单元间用螺栓连接,螺栓孔眼中心间距公差不超过±0.5mm。
③格栅钢架平放时平面翘曲应小于±20mm。
④其倾斜度不大于2度,格栅钢架的任何部位偏离铅垂面不宜大于50mm。
G拱架应架在与隧道轴线垂直的平面内,安装位置允许偏差为:钢架纵向偏差±30mm,钢架横向偏差±20mm,高程偏差为±15mm,垂直度为5‰。
H拱架安设正确后,纵向必须连接牢固,并与锁脚锚杆焊接成一个整体。
图4.11 格栅钢架施工工艺流程
钢筋网采用ø6单层钢筋,设计间距150×150mm。钢筋网片运输至洞内安装焊接在连接筋和拱架上,钢筋网片之间相互搭接长度不得小于150mm。安装时必须固定牢固,进行喷射作业时网片不颤动。
初支喷射混凝土强度为C25,厚度为250mm和。
4.7.1喷混凝土机具及工艺流程
喷射混凝土采用喷射机潮喷工艺,喷射混凝土潮喷工艺见图4.12。
图4.12 喷射混凝土潮喷工艺流程图
4.7.2喷混凝土的施工方法
(1)喷射机械安装好后,先通风、注水、清除管道内的杂物,同时用高压风吹扫喷面,清除表面松散土。
(2)保证连续上料,严格按施工配合比配料,严格控制水灰比。
(3)操作顺序:喷射时先开风,后进料,以凝结效果好,回弹量小,表面湿润光泽为准。
(4)喷射时自下而上,即先墙脚后墙顶,先拱脚后拱顶,避免死角,料束呈螺旋旋转轨迹运动,一圈压半圈,纵向按蛇形喷射,每次蛇形喷射长度为3,见图4.13。
高架桥系梁、承台施工方案图4.13 喷射砼施工工艺示意图
(5)严格控制喷嘴与岩面的距离和角度。喷嘴与岩面应垂直,有钢筋时角度适当放偏,喷嘴与岩面距离控制在0.6范围以内。
4.7.3原材料的要求
水泥:采用不低于P.O42.5普通硅酸盐水泥,使用前做细度模数及强度复查试验,其性能符合现行的水泥标准。
细骨料:采用硬质、洁净的中砂,细度模数大于2.5。
粗骨料:采用坚硬耐久的碎石,粒径不宜大于15㎜,级配良好。使用碱性速凝剂时美邦亚联广场工程施工组织设计,不得使用含有活性二氧化硅的石料。
水:采用不含有影响水泥正常凝结与硬化有害杂质的自来水。