中国中铁昆明市轨道交通3号线西标段马街~眠山站盾构区间
石家庄市城市轨道交通1号线03标段
洞门破除施工方案
1、编制依据
(1)石家庄市城市轨道交通1号线和平医院站~烈士陵园站区间、烈
士陵园站~中山广场站区间施工图纸;
(2)《地下铁道工程施工及验收规范》(GB50229-1999); (3)《城市轨道交通工程测量规范》(GB50308-2008); (4)《工程测量规范》(GB50026-2007);
(5)《建筑机械使用安全技术规程》(JGJ33-2001); (6)《施工现场临时用电安全技术规范》(JGJ46-2005);
2、工程概况
2.1 和~烈区间及烈~中区间总体工程概况
和烈区间起止里程为K6+499.260~K7+490.000,左线总长990.677m(含短链0.063m),右线总长990.74m,区间纵向坡度呈“V”字型坡,区间覆盖土10~17m。区间采用单洞单线盾构法施工,设联络通道及排水泵站一处,联络通道的中心里程为K7+070.000。区间隧道采用盾构法施工,联络通道采用矿山法施工;盾构始发、到达端头地面均进行(Φ800@600)双重管旋喷桩加固。
烈中区间起止里程为K7+714.000~K8+575.080,左线总长860.981m(含短链0.099m),右线总长861.080m,区间纵向坡度呈“V”字型坡,区间覆盖土10.2~15m。区间采用单洞单线盾构法施工,设联络通道及排水泵站一处,联络通道的中心里程为K8+162.500。区间隧道采用盾构法施工,联络通道采用矿山法施工;盾构始发、到达端头地面均进行(Φ800@600)双重管旋喷桩加固。
2.2 始发、到达端工程概况及地质情况
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眠山站始发端设计终点里程左右线均为YCK8+605.950,马街站到达端设计终点里程左右线均为YCK6+943.950。两端基坑围护结构形式均为800mm厚的地下连续墙。两端头均采用Φ900@650*650梅花形的三重高压旋喷桩加固,桩与桩之间咬合布臵,其加固范围为纵向长9.0m,横向及竖向尺寸均为盾构结构线外侧3.0m。
按照沉积年代,成因类型及岩性名称,勘察深度范围内自上而下可分为第四系全新统人工填筑土(Q4ml),第四系全系统冲洪积相(Q4al+pl)、第四系全新统冲湖积相(Q4al+l)、第四系上更新统冲湖积相(Q3al+l)、第四系中更新统冲洪积湖积混合相(Q2al+pl+l)粘土、粉质粘土、粉土、淤泥质粘土、粉砂、有机质土、泥炭质土、圆砾、砾砂、碎石、块石等。其中始发端地质情况主要为9-2粘土、4-3粘土层。到达端地质情况主要为4-4-1粉质粘土、9-3粉质粘土。具体地质情况见图2-1、图2-2。
图2-1 始发端地质断面图
图2-2 到达端地质断面图
3、洞门破除条件
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盾构始发、到达端处洞门直径均为6800mm,洞门破除后易发生围岩坍塌、涌水、流砂等事故,造成地面沉降或塌陷,故在破除洞门前须做好充足的准备工作。
3.1 洞门破除施工设备、人员及工期计划
3.1.1 施工设备计划
表3-1 洞门破除设备表
项目 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 设备 Φ42钢管 空压机 风镐 注浆机 渣土斗 袋装水泥 吊车 Φ24梅花扳手 300#活动扳手 手锤 数量 若干 1台 8套 1套 1个 5t 1台 2个 2个 1个 备注 相应的扣件 应急准备 应急准备 3.1.2 施工人员安排
计划每日分两班(共14人)施工作业,每班安排6个工人和1个管理人员,施工前对施工工人进行技术交底和安全教育,确保施工安全顺利进行。
3.1.3 施工工期计划
表3-2 施工工期计划表
编号 1 2 3 4
洞门位臵 眠山站左线始发洞门凿除 眠山站右线始发洞门凿除 马街站左线到达洞门凿除 马街站左线到达洞门凿除 3
开始时间 2012.03.05 2012.03.10 工期 10天 10天 根据盾构掘进情况调整 10天 根据盾构掘进情况调整 10天 中国中铁昆明市轨道交通3号线西标段马街~眠山站盾构区间
3.2 端头加固完成
马街站、眠山站端头加固方式采用三重旋喷桩加固,旋喷桩桩径0.9m,相邻两根桩互相咬合0.25m,盾构到达端头加固纵向长9.0m,横向及竖向尺寸为盾构结构线外侧3.0m。
端头加固旋喷桩无侧限抗压强度达到1MPa,渗透系数不大于10-7m/s。
3.3 盾构机维修保养
为减缩短洞门破除后掌子面暴露时间,在眠山站盾构机始发前做好始发的各项准备工作,确保洞门破除后能迅速始发。
在盾构机快到达马街站端头时(提前60环),必须加强盾构机日常的维修保养,确保盾构机能正常运行,洞门破除后能够及时进入盾构井。
4、洞门破除施工
眠山站共有2个需破除的始发洞门,左、右线各1个,马街站共有2个需破除的到达洞门,左、右线各1个,本标段总共4个洞门需要破除。洞门直径6800mm,洞门范围内凿除的连续墙厚800mm,需割断洞门范围内的所有钢筋并凿除洞门范围内的混凝土。
4.1 洞门中心凿孔并检查土体加固状况
待端头加固达到设计强度后,在洞门连续墙上凿出5个直径20cm、长度不小于1.2m(穿过连续墙)的观察孔,探孔位臵取洞门中心、洞门两侧以及洞门上下,通过观察孔观察外部土体稳定情况。若加固土体稳定,则进行洞门破除;若外部土体松散易塌,则封闭中心孔重新进行端头加固。
4.2 洞门破除施工工序
洞门破除的施工工序详见下页“洞门破除施工工序”。
4.3 洞门破除方法
马街站、眠山站分别有2个需破除的始发洞门,即左、右线各1个,合计4个洞门,洞门直径6800mm,洞门范围内凿除的连续墙厚800mm,需割断洞门范围内的所有钢筋并凿除洞门范围内的混凝土,洞门凿除前对端头的加固效果做取芯
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试验。
(1)待端头加固达到设计强度经抽芯取样到达设计及规范要求后,在洞门中心凿出直径20cm的观察孔,观察外部土体稳定情况。若加固土体稳定,则进行洞门破除;若外部土体松散易塌,则封闭中心孔重新进行端头加固。
表4-1 洞门破除施工工序 开始未达标端头地层加固达标搭建脚手架地层加固划分凿出区域每个凿出区域钻Φ200mm的观察孔未达标渗水达标?达标地层加固凿出每个分割带40cm厚的A部分(见图4)混凝土,同步割除钢筋凿除B部分(见图4)40cm厚的混凝土,同步割除钢筋,凿出中心刀处的圆孔消除连续墙外露钢筋头盾构机进入接收架
(2)开凿时,拟搭设φ48钢管排架(间距1000×1000mm)两排,内排在洞门圈紧靠内衬部分。排架交叉部位用扣件连接,采用φ48带活动撑头钢管斜撑支护,横向间距2000mm。作业平台由自制走道板铺设。施工人员必需系安全带方可进入工作面。
钢管排架的搭设详见下图所示:
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