中铁十九局集团有限公司 三阳广场站~南禅寺站区间隧道联络通道冻结加固工程
6.2 施工准备
6.2.1 三通一平
⑴ 供水,将水管接送至施工场地,水量为15m3/h;排水,从联络通道到地铁车站区间利用排水管路,水泵设在联络通道附近隧道内,形成排水系统;
⑵ 供电,将电接送至施工场地。
⑶ 道路,能允许5~10t卡车进出施工场地,市内运输,必要时应提供通行证。工作井与联络通道之间采用手推车或翻斗车做水平运输用。
⑷ 通讯:井上、井下通讯联系使用内部专用电话或安装远程视频监控系统。 6.2.2 隧道内工作平台搭设
按联络通道出口尺寸及施工需要,工作平台由上下两层平台和一斜坡道构成。在联络通道开口处的隧道支撑架底梁上表面搭设中间工作平台,主要作为通道材料运输和推土车换向之用,面积约为2m33.5m=7m2。在联络通道运输侧,搭设斜坡道与中间平台相连接,斜坡道高端宽约3m,坡长约18m,坡度以方便推土车运输为原则可以适当调整。在中间平台的另一侧搭设材料设备平台,为节省材料,平台面可低于中间平台0.3m,面积约6m2。平台可用16#槽钢,槽钢经倒角后搭在砼管片上,台面用50mm厚木板铺盖而成。
6.2.3 临时支护金属支撑架
喇叭口、通道内为拱形金属支撑架结构,结构及分段加工尺寸详见结构设计图纸。 6.2.4 金属管片接缝焊接
将联络通道口部的金属管片之间(欲拉开的管片除外)接缝采用满焊的方式将每条拼装缝一一焊接好,以提高其整体性。
焊接前应首先对拼装缝进行除锈除垢处理,避免虚焊。焊接时,划分区域,采取对称方式焊接,以防止应力集中,引起钢管片变形。焊接材料选E4303型结构钢焊条,用手工电弧焊焊接。
6.2.5 预应力支架安装
⑴ 在积极冻结和开挖构筑期间,冷冻站对侧隧道内要进行铺轨施工,冷冻站侧隧道内安装普通预应力支架,冷冻站对侧隧道在冻结期间进行铺轨施工,在掘砌期间冷冻站对侧隧道内有轨道车通行,拟安装特殊预应力支架。为防止碰破冻结管,预应力支架可在进行冻结之前安装。联络通道处铺轨施工节点工期与钻孔、冻结和掘砌工期,有待铺轨单位给予确认。预应力支架具体布置见图6-1。
⑵ 其中冷冻站侧隧道内共设2榀预应力支架,冷冻站对侧隧道内安装能通轨道车的预应力支架,共设4榀。预应力支架安装方法:在区间隧道冷冻站侧和其对侧联络通道开口两侧
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各架两榀,两榀钢支架间距2m,并在联络通道两端沿隧道方向对称布置,预应力支架加工及制作详见设计图纸。施加预应力时每个千斤顶要同时慢慢平稳加压,每个千斤顶以压实支撑点为宜。
注意事项:架设时要有专人负责指挥,拼装时螺栓必须拧紧,高处千斤顶应固定在主架上,防止脱落。要定期检查千斤顶压力情况,发现松动等异常情况要及时处理。
⑶ 预应力支架安装偏离隧道管片环缝处截面不大于20mm。
⑷ 安装好预应力支架后顶实千斤顶,但每个千斤顶的顶力不得大于100KN,且各个千斤顶的顶力要基本均匀。
⑸ 根据实测隧道收敛变形子调整各个千斤顶的顶力,收敛大的部位要求千斤顶力大,不收敛的部位千斤顶不加力,隧道收敛达到报警值10mm时,千斤顶顶力达到设计最大值500KN。
⑹ 千斤顶前部放置250mm3250mmm见方、12mm厚钢板,以增大其受力面积。
ZJ-1ZJ-3
图6-1 预应力支架布置平、立面图
6.2.6 排水系统
从联络通道附近隧道到地铁车站区间布置一条排水管路,水泵设在联络通道附近一侧隧
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道内,形成排水系统,以保证冷冻排管及去回路头部无明水汇集。
6.2.7 设备及材料的进场与验收
设备及材料进场后,要向监理报验。设备进场要提供合格证和出厂质量保证书以及相应的检验报告;原材料进场按规范要求见证取样并进行试验。
6.2.8 防护门的安装
⑴ 通道防护门在积极冻结期间安装。防护门结构详见设计图纸。
⑵ 在开挖侧隧道联络通道预留洞口上安装应急防护门。并配备风量不小于6m3/min的空压机给防护门供气。
⑶ 防护门开关应便于人工操作,且不影响施工。紧固螺栓、风管及连接件、扳手等配件及操作工具应准备到位。
⑷ 通道防护门耐压设计值为0.30Mpa,安装好防护门后进行气密性试验,要求在不停空压机时试验气压能保持在0.22Mpa。
⑸ 挖通水平通道后即可拆除通道防护门。
6.3 开挖
通过对测温孔、测压孔和卸压孔的实测数据分析,判定冻结帷幕达到设计的强度和厚度后,开始进行开挖。开挖前对联络通道的中线进行放样,开挖过程中以中线为准进行开挖。
6.4 施工方法
6.4.1 开挖顺序
根据工程结构特点,拉开钢管片以后,联络通道开挖掘进采取分区分层方式进行,其施工顺序如图6-2所示。
图6-2 联络通道开挖顺序图
6.4.2 开管片
在施工必需的准备工作做好后,根据冻结壁的厚度和强度及探孔情况,可先拆除一片钢
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管片,观测工作面情况,认为可行后,拆除剩余钢管片。具体方法:
开管片时,准备2台32t千斤顶,5t、10t和2t手拉葫芦各一个。两台千斤顶架在被开管片两侧,中间用一根横梁同钢管片直接相连,通过顶推横梁向外推拉钢管片,5t、10t葫芦作为主拉拔管片用,一端钩住欲拆管片,一端套挂在对面隧道管片上,水平方向加力向外(隧道内)拉拔管片。2t葫芦悬吊在欲拆管片上方管片上,一端钩住欲拆管片,以防管片拉出时突然砸落在工作平台上。具体操作如图6-3所示: 待拉管片防坠手拉葫芦千斤顶25#槽钢手拉葫芦水平牵引手拉葫芦
图 6-3 开钢管片示意图 在用千斤顶及5t葫芦拉拔期间要注意观察管片外移情况,并随时注意调整2t葫芦拉紧程度和方向。因管片锈蚀而拉出困难时,应用大锤锤振管片,减轻拔出应力。 拆除顺序如图6-4(先拉一号,接着拉二、三、四号,待通道贯通后再拉五、六号)。
钢管片二隧道中心线一六四三五
图6-4 钢管片拆除顺序图
6.4.3通道施工 ⑴ 开挖
钢管片拆除后即可正式开挖。由于土体采用冻结法加固,冻土强度较高,冻结帷幕承载能力大,因而开挖时可以采用全断面一次开挖,开挖步距为0.6m。挖出的土方装入推土车,
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经隧道运到提升井后提至地面,再用汽车运出。
在开挖过程中应及时进行收敛变形监测,以便及时调整支护方式和结构,并且注意冻结管的位置,以防风动工具打破冻结管。若发生打破冻结管,应及时通知冻结站人员,关闭阀门,补焊冻结管。
⑵ 临时支护
联络通道开挖后,地层中原有的应力平衡受到破坏,引起通道周围地层中的应力重新分布,这种重新分布的应力不仅使上部地层产生位移,而且会形成新的附加荷载作用在已加固好的冻土帷幕上,当冻土帷幕墙所承受的压力超过冻土强度时,冻土帷幕及冻结管会产生蠕变,为控制这种变形的发展,冻土开挖后就要及时对冻结帷幕进行及时的支护,所以联络通道的临时支护即作为维护地层稳定,确保施工安全的一项重要技术措施,又作为永久支护的一部分,是支护工艺最为关键的一步。
临时支护采用型钢支架、木背板加喷射混凝土进行支护。支架间距为0.5m,为增加支架的稳定性,相临两排支架间必须用支撑杆相互连接。所有支架间冻土体全用木板背实背紧,少量空隙用水泥砂浆充填严实。通道临时支护见示意图6-5所示。
临时支护中预埋注浆管:设35个,通道底部、直墙下部约按1.50m间距布设。压浆管选用DN40的焊接管,顶端接管箍,并用丝堵封闭。
加固土体水泥砂浆木背板钢支撑圈架喷支护防水层钢筋砼筑模
图 6-5 通道临时支护结构示意图
⑶ 喷射混凝土
临时支架及木背板安装完毕后即可喷射砼。由于受喷面为木质结构,不利喷射物集结,因此在施工前用金属网挂焊于金属支架上。另在金属支架适当位置焊接若干短钢筋,控制喷
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