导图社区 一建市政城轨工程
一建市政城轨工程知识总结,包括它的结构与特点、明挖基坑施工、盾构法施工、矿山法施工等内容,希望对大家备考有所帮助。
编辑于2021-12-16 20:27:24城轨 工程
1.结构 与特点
地铁车站
结构形式
按地面相对位置
高架车站、地面车站、地下车站
按运营性质
终点站、中间站、换乘站、枢纽站(线路互通)、区域站(折返站)、联运站(不同性质线路联运换乘)
按结构断面
矩形、拱形、圆形、其它(如马蹄形、卵形等)
按站台形式
岛式站台、侧式站台、岛侧混合站台
构造组成
车站主体(站台、站厅、设备用房、生活用房);出入口及通道;附属建筑物(通风道、风亭、冷却塔等)
车站结构
明挖法
底板、侧墙、立柱、顶板和楼板
盖挖法
侧墙(临时墙、单层墙、叠合墙、复合墙);中间临时立柱(临时柱、全部永临结合、部分永临结合)
喷锚暗挖法
单拱式,双拱式(双拱塔柱式、双拱立柱式)、三拱式
新奥法要求初支有一定柔度,充分发挥围岩自承能力; 浅埋暗挖法更强调地层的预支护和预加固。
结构防水施工
基层面处理
1.基层面应干燥洁净,含水率≤9%;2.基层面必须坚实平整,平整度允许偏差为3mm,且每米范围内不多于1处; 3.基层面阴阳角处做成100mm圆弧或50mmX50mm钝角;4.保护墙找平层采用水泥砂浆抹面,厚度为15~20mm。
结构底板防水卷材先铺平面,后铺立面,交接处应交叉搭接;卷材防水层采用满粘法施工时,搭接允许宽度值为80mm;
铺设附加层:阴阳角处/500mm幅宽;变形缝处/600mm幅宽,上下各设一层;穿墙管周围/300mm幅宽,150mm长。
涂膜防水层应分层涂布,并在前层干燥后涂布后一层,检查涂膜厚度。应顺向均匀涂布,且前后层方向应垂直,分片涂布搭接80~100mm。
工艺流程
明挖法
围护结构-->降水及基底加固-->第一层开挖-->设置第一层支撑-->第N层开挖及支撑-->最底层开挖-->底板浇筑-->自下而上逐步拆支撑(局部支撑在结构完成后拆除)-->随支撑逐步完成结构侧墙和中板-->顶板浇筑
盖挖顺作法
构筑连续墙-->中间支撑桩-->施作连续墙和盖板-->开挖到底-->从下至上施作底板、边墙和顶板-->恢复路面
盖挖逆作法
构筑围护结构-->结构中间立柱-->结构顶板-->恢复路面-->开挖中层土-->构筑中层结构-->开挖下层土-->构筑下层结构
施工方法
区间隧道
结构形式
明挖法
矩形断面
整体式衬砌结构、预制装配式衬砌
矿山法
拱形断面(直墙式、曲墙式)
复合式衬砌、整体式衬砌(单层)
盾构法
圆形断面
管片类型
钢筋混凝土管片、钢管片、铸铁管片、钢纤维混凝土管片、复合材料管片
优选钢筋混凝土单层衬砌
管环构成
标准环、邻接块、K型管片
衬砌类型
标准衬砌环+左右转弯衬砌环、楔形衬砌环组合、通用型管片
工艺流程
矿山法
施工准备-->预支护和预加固-->掘进开挖-->初期支护-->防水层施工-->二次衬砌-->拱顶注浆
盾构法
施工准备-->竖井施工-->盾构机拼装就位-->掘进出土-->管片拼装-->壁后注浆
高架桥
特点
1.运行速度快、频率高,维修时间短; 2.应考虑管线设置、紧急进出通道、防倾覆措施、降振措施、防噪屏障、防排水措施、遮光和防电磁波干扰系统; 3.常采用预应力混凝土结构,构造简单、结构标准、安全经济、耐久适用,满足城镇景观和环境协调;
桥墩形式
倒梯形、T形(预应力、不超过8~10m)、Y形、双柱式(30m以内)等
轨道结构
应具有足够的强度、刚度、稳定性、耐久性和适量弹性,满足轨面几何平顺度、减振、降噪要求。
导向、承载、传载
道床
1.长度大于100m隧道内、隧道外U型结构地段、高架桥、大于50m的单体桥地段,宜采用短枕式或长枕式整体道床; 2.地面正线,宜采用混凝土枕碎石道床;基底坚实排水良好的地面车站地段,可采用整体道床; 3.车场库内应采用短枕式整体道床,地面出入线、试车线和库外线,宜采用混凝土枕/木枕碎石道床
2.明挖 基坑施工
地下水控制
地下水控制包括潜水、微承压水、承压水的控制,根据工程地质、水文地质条件、基坑周边环境要求、支护结构形式来选用截水、降水、回灌或组合方法。
基本要求
1.当降水会对基坑范围及周边管线、构筑物造成长期不利影响时,采用截水方法;采用悬挂式隔水帷幕时,同时采用坑内降水,并根据水文地质条件结合坑外回灌措施; 2.当地下水位高于基坑开挖面时,需要降低地下水方法疏干坑内土层地下水。在软土地区基坑开挖深度超过3m,一般采用井点降水;开挖较浅时亦可采用排水沟和集水井进行集水明排。 3.当基坑底为隔水层且层底有承压水时,应进行坑底突涌验算,必要时采取水平封底隔渗或钻孔减压(降水井)措施: 抗突涌安全系数: K = 基底隔水层厚 X 土层重度 / 承压水头高度 X 水重度 ≥ 1.05;
截水
采用隔水帷幕的目的:阻止基坑外地下水流入基坑内部,或减少地下水沿帷幕的水力梯度。
基坑隔水方法:依据工程地质、水文地质、施工条件等,可选用高压旋喷或摆喷注浆帷幕、水泥土搅拌桩帷幕、地下连续墙、咬合式排桩等。
落地式帷幕进入到下卧隔水层的深度满足下式要求,且不宜小于1.5m:L ≥0.2c-o.5b(c-坑内外水头差值、b-帷幕厚度)
采用悬挂式帷幕时,帷幕进入透水层深度应满足地下水沿帷幕底端绕流的渗透稳定性要求,并对水位下降引起的基坑周边构筑物沉降进行分析。
隔水帷幕宜采用沿基坑周边闭合的平面形式。非闭合时,应对帷幕两端绕流引起的基坑周边建筑物、地下管线、地下构筑物沉降进行分析。
采用高压旋喷或摆喷注浆帷幕时,注浆固接体的有效半径宜通过试验确定。
降水
降水的作用
1.截住坡面及基底的渗水; 2.增加边坡稳定性,且防止边坡或基底的土粒流失; 3.减少被开挖土体的含水量,便于挖土、土方外运、坑内施工作业; 4.有效提高土体抗剪强度与基坑稳定性。对于放坡开挖:提高边坡稳定性;对支护开挖:增加被动土压力,减少主动土压力,提高支护体系稳定性,减少支护体系变形。 5.减少承压水对基坑底板顶托力,防止坑底突涌。
方法选用
集水明排
当基坑开挖不很深,基坑涌水量不大时,集水明排是应用最广泛、最简单、经济的。
在基坑的两侧或四周设置排水明沟,在基坑的四角或每隔30~50m设置集水井。
明沟布置在拟建建筑基础边0.4m以外,沟边缘离坡脚不小于0.3m;明沟地面应比挖土面底0.3~0.4m;集水井底面应比沟底面低0.5m以上。明沟坡度不小于0.3%,沟底应采取防渗措施。
集水明排设施和市政管网接口间应设置沉淀池;明沟、集水井、沉淀池应随时清理淤积物。

降水井
轻型井点
轻型(真空)井点布置根据地质和水文情况、基坑平面形状与大小、降水深度、工程性质等而定。
基坑宽度小于6m且降水深度不超过6m时,可采用单排井点,布置在地下水上游一侧
基坑宽度大于6m或土质不良,渗透系数较大时,采用双排井点。运输出入道可不封闭,间距可达4m,留在地下水下游方向。
轻型井点井管距坑壁不应小于1.0~1.5m(距离小易漏气);井点间距一般为0.8~1.6m。
宜采用金属管,井点管入土深度:必须将滤水管埋入含水层,且比基坑底深0.9~1.2m,埋置深度应经计算确定。

真空井点和喷射井点:选用清水或泥浆钻进、高压水套管冲击工艺(钻孔法、冲孔法、射水法)、长螺旋钻机成孔等。 钻进至设计深度-->注水冲洗钻孔、稀释孔内泥浆-->填充孔壁与井管之间滤料(中粗砂)-->滤料上方黏土封堵(至地面厚度大于1m)。 喷射井点深度应比设计开挖深度大3.0~5.0m。
管井:滤管可采用无砂混凝土滤管、钢筋笼、钢管、铸铁管。 钻至孔底并清渣-->底部设置沉砂段-->置入井管、注入清水-->投入滤料(硬质圆砾)
回灌
1.当基坑周围存在需要保护的构筑物且坑外地下水位降幅较大时,可采用地下水人工回灌措施。 浅层潜水回灌:采用回灌砂井和砂沟;承压水回灌:采用回灌井。
2.实施地下水人工回灌措施时,应设置水位观测井;当用坑外减压降水时,回灌井与减压井的间距不宜小于6m; 回灌井分为自然回灌井和加压回灌井;回灌井施工结束至开始回灌至少有2~3周的时间间隔。
截水帷幕与 坑内外降水
1.帷幕底位于承压含水层的隔水顶板中
未隔断承压含水层,基坑内外地下水联通,降水影响范围大,降水井置于坑外。
目的:降低基坑下部承压含水层水头,防止基坑底板隆起、承压水突涌。
2.帷幕底位于承压含水层中
部分隔断承压含水层,基坑内外水位相差较大,为减少降水对环境影响,降水井置于坑内。
基坑开挖较浅,坑底未进入承压水层:以降低承压水水头为目的
基坑开挖较深,坑底已进入承压水层:前期以降低承压水水头为目的,后期以疏干承压含水层为目的。
3.帷幕完全隔断含水层
即落地式帷幕,深入含水层的隔水底板中,基坑内外无水力联系,降水井置于坑内。
目的:疏干坑内地下水


基坑支护 与边坡防护
基坑围护结构体系包括:桩板墙、冠梁围檩、其他附属构件
水和土压力-->桩板墙-->围檩(冠梁)-->支撑(外锚)
围护结构 类型及特点
SWM工法桩
利用搅拌设备切削土体,然后注入水泥类混合液搅拌形成均匀的水泥土墙,最后再墙中插入型钢,形成劲性复合围护结构。
流程:开挖导沟-->设置导向定位钢板-->SWM搅拌机架设定位-->混合搅拌(残土处理)-->插入型钢(涂减摩材料)-->施工完毕-->型钢回收
砂性土中搅拌桩施工宜外加膨润土;型钢布置采用:密布型、插一跳一型、插二跳一型
单根型钢焊接接头不宜超过两个,接头位置应避免设在支撑位置或开挖面附近等受力较大处;相邻型钢接头竖向位置宜错开,错开距离不宜小于1m,且接头距离基坑底面不宜小于2m。
地下连续墙
流程:开挖导沟-->修筑导墙-->泥浆制备、开挖沟槽-->清除槽底残渣-->吊放接头管-->加工及吊放钢筋笼-->下导管-->灌注水下混凝土-->拔出接头管
接头
柔性接头
圆形锁扣管接头、锲形接头、波纹管接头、工字形钢接头、混凝土预制接头
常用
刚性接头
钢筋承插式接头、一字形或十字形穿孔钢板接头
形成整体作为主体结构墙时采用
按挖槽方式分为:抓斗式、冲击式、回转式;一字形槽段长度宜取4~6m,可适当缩短;转角处槽段平面形状可采用:L形、T形。
导墙的作用
1.挡土;2.基准作用;3.承重;4.存蓄泥浆(泥浆面保持在导墙面以下20cm,并高出地下水位1m);5.其它(防止泥浆漏失、防止地面水流入、临近建筑物时补强)
支撑结构类型
内支撑:钢撑、钢管撑、钢筋混凝土撑、混合支撑;外拉锚:拉锚、土锚
支撑体系
现浇钢筋混凝土支撑体系:围檩(圈梁)、对撑及角撑、立柱、其他附属构件
钢结构支撑体系:围檩、对撑及角撑、预应力设备、轴力传感器、支撑体系监控装置、立柱、其他附属构件
支撑体系布置原则
1.采用连接可靠、受力明确、施工方便的结构形式; 2.采用对称平衡性、整体性强的结构形式; 3.便于主体结构施工; 4.有利于基坑土方开挖和运输; 5.有时可以利用内支撑结构施作施工平台。
支撑体系施工
1.装拆顺序与设计一致,坚持先撑后挖原则; 2.围檩与围护结构紧密接触,不得留有缝隙。可采用强度不低于C30细石混凝土填充密实或其他连接措施; 3.钢支撑按设计要求施加预压力,监测出现损失时应再次施加预压力; 4.支撑拆除应在替换支撑的结构构件达到承载力要求后进行。
边坡防护
基本要求
1.放坡以控制分级坡高和坡度为主,必要时辅以局部支护和防护措施,应考虑雨水的不利影响。优先采取坡率法(自稳)控制边坡高度和坡度。 2.分级放坡时,过渡平台的宽度:岩石边坡不小于0.5m、土质边坡不小于1.0m,下级坡度缓于上级坡度。
基坑边坡 稳定控制措施
1.根据土层物理力学性质和边坡高度确定基坑边坡坡度; 2.施工时严格按照设计坡度进行开挖,不得挖反坡; 3.禁止雨水等地面水浸入到土体,保持基底和边坡的干燥; 4.禁止在基坑边坡坡顶较近堆放材料、土方和其他重物、停放或行驶较大的施工机械; 5.对于土质边坡及易软化岩质边坡,采取相应的排水和坡脚、坡面防护措施; 6.施工期间应严密监测坡顶位移,随时分析监测数据,当边坡有失稳迹象时,应及时采取(削坡、坡顶卸荷、坡脚压载或其他)有效措施。
基坑开挖 及变形控制
基本要求
1.根据支护结构设计、降水隔水要求,确定基坑开挖方案; 2.基坑周围地面及坑内采取降排水措施; 3.软土基坑必须分层、分块、对称、均衡的开挖,分块开挖后及时支护; 4.采取措施防止机械碰撞支护结构、格构柱、降水井点或扰动基底原状土; 5.地质情况不符,或出现异常和不明物件时,停止开挖,采取措施后方可继续开挖。
发生异常情况时,立即停止开挖: 1.支护结构变形达到设计规定的控制值,或变形速率持续增长且不收敛; 2.支护结构的内力超过其设计值,或突然增大; 3.围护结构或止水帷幕出现渗漏,或基坑出现流土、管涌现象; 4.围护结构发生异常声响; 5.边坡或支护结构出现失稳征兆; 6.开挖基底出现明显异常(如地质变差、水位过高等) 7.基坑周边建(构)筑物等变形过大,或已经开裂。
开挖方法
1.地铁车站的长条形基坑开挖应遵循“分段分层、由上而下、先支撑后开挖”原则; 2.先撑好标准段对撑,再挖斜撑范围土方,应自基坑角点沿垂直于斜撑方向向基坑内分层、分段、限时的开挖并支撑; 3.基坑底以上0.2m的土方采用人工开挖。
基坑变形特征
1.土体变形:基坑周围地层移动主要是围护结构的水平位移和坑底土体隆起造成的; 2.围护结构水平变形:坑内开挖卸荷造成围护结构内外压力差作用引起; 3.围护结构竖向变形:沉渣清理不净或下穿施工引起; 4.基坑底部隆起:承压水头或围护结构插入不深引起; 5.地表沉降:由围护结构水平位移、竖向沉降和基底隆起引起。
基坑变形控制
1.增加围护结构和支撑的刚度; 2.增加围护结构的入土深度; 3.加固基坑内被动土压区土体;(加固形式:墩式、满堂、格栅、抽条、裙边) 4.减少每次开挖土体尺寸和支撑前暴露时间; 5.调整围护结构、隔水帷幕深度、降水井布置来控制降水对环境变形的影响。 6.坑底稳定控制:加深围护结构入土深度、坑底土体加固、坑内井点降水、适时施作底板结构。
地基加固 常用方法
注浆法
渗透注浆、劈裂注浆、压密注浆、电动化学注浆
注浆设计包括:注浆量、布孔、注浆有效范围、注浆流量、注浆压力、浆液配方等
加固后28d内进行注浆检验:采用标准贯入、轻型静力触探法、面波等方法检测加固均匀性;加固土体室内试验测定强度或渗透性。
水泥搅拌土
工艺流程:搅拌机就位-->预搅下沉-->喷浆(粉)搅拌提升-->重复搅拌下沉-->重复搅拌上升(也可喷浆)-->成桩、关闭搅拌机
成桩3d内采用轻型动力触探检查桩身均匀性;成桩7d后采用浅部开挖桩头检查搅拌均匀性、量测成桩直径; 水泥土墙还应检查位置偏差、搭接宽度,钻芯法检查单轴抗压强度、完整性、深度。
高压喷射注浆法
旋喷(圆柱)、定喷(壁状)、摆喷(扇状)
单管法、双管法、三管法(高压水泥浆、空压空气、高压水流)
工艺流程:钻机就位-->钻孔-->置入注浆管-->高压喷射注浆-->拔出注浆管-->机具及孔口清洗
质量检查:开挖检查、钻孔取芯、标准贯入试验、动力触探试验
基坑回填
除纯黏土、淤泥、粉砂、杂土、有机质含量大于8%的腐殖土、过湿土、冻土和大于150mm粒径的石块外,其他均可回填。
中间 验收项目
基坑开挖
1.基坑平面位置、宽度、高程、平整度、地质描述;2.基坑降水;3.基坑放坡开挖坡度和支护结构稳定情况;4.地下管线悬吊保护和基坑便桥稳固情况。
基坑回填
1.基坑回填前基底清理;2.回填料种类、取样、最大干密度和最佳含水量的测试;3.每层回填土密实度测试。
3.盾构法 施工
盾构类型
按支护地层形式:自然支护式、机械支护式、压缩空气支护式、泥浆支护式、土压平衡支护式
5种类型
按开挖面是否封闭:密闭式(土压式、泥水式)、敞开式(手掘式、半机械挖掘式、机械挖掘式)
刀盘三大功能
开挖功能、稳定功能、搅拌功能
常用
土压平衡盾构
组成:盾壳、刀盘、刀盘驱动、螺旋输送机、皮带输送机、管片安装机、人仓、液压系统等
适用条件
主要应用在粘稠土壤中,该类型土壤富含黏土、粉质黏土或淤土,具有低渗透性,在螺旋输送机内压缩形成防水土塞,平衡掌子面土压力和水压力。
除软黏土外,一般土体需进行改良:加水、膨润土、黏土、CMC、聚合物、泡沫等
泥水加压盾构
组成:盾壳、刀盘及驱动系统、推进系统、管片拼装系统、盾尾密封系统、液压系统、电气系统、同步注浆系统、外加剂注入系统、泥浆处理系统(泥水循环系统、泥水综合管理系统、泥水分离处理系统)等
适用条件
在软弱的淤泥质土层、松动的砂土层、砂砾层、卵石砂砾层、砂砾和坚硬土互层等含水地层中均适用,通过相应处理方法后几乎能适应所有的地层。
利用循环悬浮液的体积对泥水仓内泥浆压力进行调节和控制,采用膨润土悬浮液(俗称泥浆)作为支护材料。
盾构法施工条件
1.适用地层范围:除硬岩外的相对均质的地质条件;(有采用复合盾构施工软硬不均地层的成功经验) 2.隧道埋深:覆土深度不宜小于1D(洞径);(太浅易冒顶,太深防水困难) 3.急转弯:有曲线半径/盾构外径之比为3~5的施工实例; 4.环境影响:对道路交通影响小,有时需要辅助措施,工作井口可设隔音墙。
掘进前准备
1.复核各工作井里程及坐标,洞门钢环制作精度、安装后的高程和坐标; 2.盾构基座、负环管片、反力架等设施,及定向测量数据的检查验收; 3.管片及辅助材料的储备; 4.洞口土体加固和洞门密封止水装置检查验收; 5.盾构掘进施工的各类报表;
施工现场布置
工作井、工作井防雨棚及防淹墙、垂直运输设备、管片堆场及防水处理场、拌浆站、料具间及机修间、同步注浆和土体改良泥浆搅拌站、变配电间、进出通道。
施工设施:工作井降水系统(水泵房)、空压机房(采用气压盾构施工)、泥水处理系统中央控制室及泥浆池(采用泥水平衡盾构施工)、电瓶充电间(采用土压平衡盾构施工)
洞口土体加固
加固范围:隧道衬砌轮廓线外3.0m范围,加固长度大于盾构本体长度2m及以上。
常用加固方法:化学注浆法、砂浆回填法、深层搅拌法、高压旋喷注浆法、冷冻法等。
钢套筒法(高水压地层)
盾构始发阶段
自始发工作井内盾构基座上开始掘进,到完成初始掘进(通常50~100m)止。
掘进反力由衬砌与地层间摩阻力承担:初始掘进长度L>F/2πrf
施工流程
安装始发基座-->盾构组装调试-->安装反力架-->洞口土体加固-->洞门凿除-->安装洞门密封-->拼装负环管片-->始发掘进,盾尾通过洞门后压板加固并壁后注浆-->完成初始掘进
盾构接收阶段
自掘进距接收工作井100m,到盾构达到接收工作井内接收基座上止。
施工流程
洞口土体加固-->洞门凿除-->接收基座安装定位-->洞门密封安装-->到达段掘进(掘进参数及方向控制)-->盾构推上接收基座
盾构姿态控制
1.通过调整盾构掘进液压缸和铰接液压缸的行程差控制盾构姿态; 2.实时测量盾构里程、轴线偏差、俯仰角、方位角、滚转角和盾尾管片间隙,根据测量数据和隧道轴线线型,选择管片型号; 3.对盾构姿态和管片状态进行测量和复核,并记录; 4.纠偏时应控制单次纠偏量,应逐环和小量纠偏,不得过量纠偏; 5.根据盾构的横向和竖向偏差及滚动角,调整盾构姿态可采用液压缸分组控制,或使用仿形刀适量超挖,或反转刀盘等措施。
地层变形阶段
1.发生在盾构到达该断面之前。由地下水位下降及开挖面过量取土引起。 2.盾构通过该断面前。盾构控制土压(泥水压)不足或过大,开挖面土体变形引起地层沉降或隆起。 3.盾构通过该断面时。由于超挖、曲线掘进或纠偏、盾壳与周围土体摩擦等原因引起地层沉降或隆起。 4.盾构通过该断面后。由于盾尾空隙的出现引起应力释放,或壁后注浆压力过大引起。(是主要沉降变形部分) 5.盾构通过该断面后较长时间内。由于盾构掘进造成地层扰动、松弛等引起。
地层变形控制
1.防止开挖面的土水压力不均衡引起变形:土压平衡盾构可通过调整推进速度与螺旋出土器的转速,适当注入添加剂增加开挖土体塑流性,达到土水压力平衡;泥水加压盾构可调整泥浆特性,加强泥浆管理,达到土水压力平衡。 2.减少盾构穿越过程中围岩变形:控制好盾构姿态,避免不必要的纠偏作业,出现偏差时本着“勤纠、少纠、适度”的原则操作。 3.减少盾尾脱出导致地层变形:采用同步注浆方式及时填充尾部空隙,及时稳定住拼装好的衬砌结构,加强注浆量与注浆压力控制,及时进行二次注浆。 4.防止衬砌引起变形:使用形状保持装置等确保管片安装精度,同时充分紧固接头螺栓。 5.防止开挖或衬砌渗漏引起地下水位下降:精细的进行管片组装及防水作业,防止从管片接头、壁后注浆孔等部位漏水。
施工监测项目
必测项目
施工区域地表隆起及沉降、沿线建(构)筑物和地下管线变形、隧道结构变形
选测项目
岩土体深层水平位移和分层竖向位移、衬砌环内力、地层与管片的接触应力
质量检验
管片制作质量
人
生产操作人员经培训、考核,合格后方可进行操作;特殊工种应持证上岗; 管片应由具备相应资质等级的厂家制造,厂家有健全的质量管理体系及质量控制制度。
机
混凝土搅拌、运输、振捣及养护等设备检验符合要求,各种计量器具、设备检定在有效期内。
料
原材料具备质量证明文件(三证一书),进场检验合格;宜采用非碱活性骨料或碱含量限值符合规范;预埋件规格和性能符合设计要求。
法
制作前应编制施工组织设计或技术方案,并经有关方审查批准;混凝土配合比试配确定且其性能符合设计要求;模具安装完毕后进行质量验收; 模具安装符合要求后进行试生产,并随机抽取3环进行水平拼装检验,合格后方可正式生产;模具周转100次必须进行检验; 结构性能检验符合设计要求,强度和抗渗等级符合设计要求,吊装预埋件抗拉拔试验符合设计要求; 管片外观不存在露筋、孔洞、有害裂缝、缺棱掉角等缺陷,麻面面积不大于管片面积的5%; 日生产每15环抽取1块管片进行检验,每生产100环进行水平拼装检验1次,其允许偏差和检验方法符合规定; 采用内弧面向上或单片侧立的方式码放,每层管片之间正确设置垫木,码放高度经计算确定,运输时采取适当的防护措施。
环
管片储存场地必须坚实平整
管片安装质量
质量控制要点
1.按拼装工艺要求逐块顺序进行,及时连接成环,连接螺栓紧固,管片及防水密封条无破损; 2.对上一环衬砌进行质量检查和确认,并依据上一环衬砌环姿态、盾构姿态、盾尾间隙等确定管片顺序; 3.拼装过程中严格控制盾构千斤顶的压力和伸缩量,保持盾构姿态稳定; 4.已拼装成环的衬砌进行椭圆度抽查,确保拼装精度; 5.曲线段拼装管片时,使各种管片环向定位准确,隧道轴线符合设计要求; 6.特殊位置管片拼装时,根据设计位置,预先调整好盾构姿态和盾尾间隙,管片拼装符合设计要求;
质量验收标准
1.钢筋混凝土管片不得有内外贯穿裂缝和宽度>0.2mm的裂缝,及混凝土剥落等缺陷; 2.管片防水密封质量符合设计要求,不得缺损,粘结牢固、平整,防水垫圈不得遗漏; 3.螺栓质量及拧紧度必须符合设计要求; 4.管片拼装过程中对管片拼装精度、隧道轴线和高程进行控制,其允许偏差和检验方法符合规定; 5.当钢筋混凝土管片表面出现缺棱掉角、大于0.2mm宽裂缝或贯穿裂缝等缺陷时,必须进行修补;修补材料强度不低于管片强度。
隧道防水以管片自防水为基础,接缝防水为重点,并对特殊部位进行防水处理,形成完整的防水体系。
安全措施
盾构机 组装调试
制定专项施工方案,确认吊机就位支撑点地基承载能力满足最大起吊重量要求,并确认吊装时工作井的围护结构安全; 盾构机吊装过程中随时监测工作井围护结构的变形情况,若超过预测值应立即停止吊装作业,采取可靠措施。 采取措施严防重物、操作人员坠落;使用电气焊作业时,严防火灾发生。
始发与接收
拆除洞口临时围护结构前确认洞口土体加固效果,确保拆除后洞口土体稳定; 做好洞口密封并设置注浆孔,作为洞口防水堵漏的应急措施,防止砂土随地下水从洞口间隙涌入工作井。
障碍物处理
处理前查明障碍物并制定处理方案;拆除障碍物时可选择带压作业或地层加固的施工方法,控制地层开挖量,确保开挖面稳定。
掘进过程 换刀
1.换刀作业尽量选择在地质条件较好、地层稳定的地段进行;2.不稳定地层换刀时,必须采用地层加固或气压法等措施,确保开挖面土体稳定。 3.带压进仓换刀准备:作业设备进行全面检查和试运行;采用两种不同动力装置保证不间断供气;带压作业区严禁采用明火,需电气割时加强设备安全检查和通风并增加消防设备。 4.带压换刀安全规定:通过计算和试验确定合理气压,稳定开挖面并防止地下水渗漏;刀盘前方地层和土仓满足气密性要求;专业人员对开挖面稳定状态、刀盘刀具磨损状况进行检查。 5.作业人员按换刀专项方案和安全操作规程作业;保持开挖面和土仓空气新鲜;作业人员进场工作时间符合规定。
特殊地段 掘进
在特殊地段施工时必须采取施工安全措施,详细调查分析工程地质和周边环境情况,制定专项施工方案。 根据隧道位置和地层条件,合理设定开挖面压力,确定同步注浆材料、压力和流量,根据监测结果及时进行调整,控制地层变形; 必要时加密监测测点,提高监测频率,并根据监测结果及时调整掘进参数; 查明地下管线类型及允许变形值等,评估施工影响后进行加固或改移;调查穿越或临近构筑物基础与结构的类型及现状,评估施工影响后采取加固或托换措施; 查明穿越江河地段的工程水文地质及河床状况,满足最小安全净距要求,设定适当的开挖面压力,加强开挖面管理与掘进参数控制,防止冒浆和地层坍塌;对盾构密封系统进行全面检查和处理;配备足够的排水设备与设施;采用快凝早强注浆材料进行同步注浆和二次补充注浆。
4.矿山法 施工
开挖方式
隧道贯通
1.两条平行隧道相距小于1倍洞跨时,其开挖面前后错开距离不得小于15m。 2.相向开挖的两端相距约2倍洞跨且不小于10m时,一端应停止掘进,并保持开挖面稳定。
工作井施工
工作井
竖井井口防护
1.设置防雨棚、挡水墙;2.设置安全护栏,高≥1.2m;3.周边架设安全警示装置。
开挖与支护
1.开挖前,按设计或方案要求采取地下水控制及地层预加固措施; 2.进口地面荷载不得超过设计规定值,井口设置挡水墙,四周地面硬化处理,做好排水措施; 3.对称、分层、分块开挖,先挖周边后挖中部,每层开挖高度不超设计规定,随挖随支护; 4.初支尽快封闭成环,做好格栅钢架竖向连接,防止井壁下沉措施; 5.喷砼的强度及厚度符合设计,应密实、平整,不得出现裂缝、脱落、漏喷、露筋、空鼓、渗漏水等现象; 6.尺寸和深度较大竖井,应据设计要求及时安装临时支撑; 7.严格控制竖井开挖断面尺寸和高程,不得欠挖,开挖到底后及时封底; 8.加强过程观察和监测。发现地层渗水、井壁松散、裂缝、支撑较大变形等异常情况,应立即停工,采取措施后方可继续施工。
马头门
1.初支施工至马头门处应预埋暗梁、暗桩,并沿马头门拱部外轮廓线打入超前小导管,注浆加固地层。 2.破除马头门前,做好马头门区域的竖井或隧道支撑体系的受力转换。 3.马头门的开挖应分段破除竖井井壁,宜按照先拱部、再侧墙、最后底板的顺序破除。掘进方式为环形开挖预留核心土法。 4.马头门处密排三榀格栅钢架;马头门按顺序开启,同一竖井内不得同时施工,一侧隧道掘进15m后方可开启另一侧马头门,并遵循“先低后高”原则。 5.严格贯彻十八字方针:“管超前、严注浆、短开挖、强支护、勤量测、早封闭”。 6.加强过程监测,停止开挖应及时封闭掌子面,较长时间停止应加强掌子面封闭措施。
超前支护 及预加固
分类
超前小导管注浆、深孔注浆、管棚支护
超前小导管注浆
1.应选用Φ40~Φ50mm的钢管或水煤气管,长度应大于循环进尺的2倍,宜为3~5m,具体长度及直径根据设计要求确定。 2.从格栅腹部穿过,后端与格栅焊接牢固,前后两排小导管的水平搭接长度不小于1m。 3.其端头制成锥状封闭,尾端设钢筋加强箍,管身梅花形布设Φ6~Φ8mm的溢浆孔。 4.注浆材料:水泥单液浆、改性水玻璃浆、水泥-水玻璃双液浆、超细水泥浆等。 5.注浆顺序:由下而上、间隔对称;相邻孔位错开、交叉进行。 6.渗透注浆压力不大于0.5MPa,每孔稳压不小于2min;劈裂注浆压力大于0.8MPa。注浆速度不大于30L/min。 7.注浆过程监测地面隆起、地下水污染;采取措施防止注浆浆液溢出地面或超出注浆范围。
深孔注浆
1.注浆段长度宜为10~15m,并预留一定的止浆墙厚度。 2.深孔注浆可采用前进式分段注浆、后退式分段注浆等方法。 3.钻孔应按先外圈、后内圈、跳孔施工的顺序进行。 4.注浆压力一般宜为0.5~1.5MPa。
5.单孔结束标准:注浆压力逐步升高至设计终压,并继续注浆10min以上;注浆结束时注浆量小于20L/min;钻孔取芯检查,浆液充填饱满。
管棚支护
适用条件
软弱地层和特殊困难地段并对地层变形有严格要求;穿越铁路、结构物、保护区、河海等;洞口段、大断面等。
工艺流程
测放孔位-->钻机就位-->钻孔-->压入钢管、清孔-->注浆-->封口
技术要点
1.采用加厚Φ80~Φ180mm焊接或无缝钢管;间距300~500mm;纵向搭接长度不小于3m; 2.管内灌注水泥砂浆、混凝土,必要时设钢筋笼; 3.钻孔顺序:高孔位向低孔位;测斜仪控制上仰角,控制在1°~3°范围;钻孔直径比管棚直径大30~40mm; 4.分段注浆,达到设定压力并稳压5min,注浆量达到设计的80%方可停止。
喷锚支护
结构形式
钢筋网喷射混凝土、锚杆-钢筋网喷射混凝土、钢拱架=钢筋网喷射混凝土等
技术要点
1.采用早强混凝土,初凝时间≤5min,终凝时间≤10min; 2.钢筋网片搭接不小于1个网格;格栅纵向允许偏差±50mm,横向及高程允许偏差±30mm。 3.先送风送水后给料,喷头处风压不小于0.1MPa,喷头与受喷面垂直且距离宜为0.6~1.0m。 4.分段、分片、分层、自下而上依次进行,前一层混凝土终凝后喷射后一层。 5.终凝2h后进行养护,不少于14d;气温低于5℃时不得洒水养护。
锁脚锚杆
拱脚采用斜向下20°~30°打入锁脚锚杆(管)锁定;与格栅焊接牢固,及时注浆。
初期支护背后注浆
1.初期支护封闭后及时进行背后注浆,注浆作业点与掘进工作面保持5~10m距离; 2.注浆管与格栅焊接或绑扎牢固,外露不小于100mm;合理控制注浆量和注浆压力; 3.地层变形要求严格时,可多次回填注浆,结束后采用雷达检测并填写注浆记录。
衬砌及防水
1.《地下工程防水技术规范》:防、排、截、堵相结合,刚柔相济,因地制宜,综合治理。 2.《地铁设计规范》:以防为主、刚柔结合,多道防线,因地制宜,综合治理。 3.以结构自防水为根本,辅加防水层组成防水体系,以变形缝、施工缝、后浇带、穿墙洞、预埋件、桩头等接缝部位及防水层为控制重点。 4.防排水措施:中心排水盲沟,衬砌背后排水盲管(沟)、暗沟,注浆、喷涂防水层、铺设防水层。
衬砌施工
模板接缝平接严密不漏浆,拱部模板支架预留沉落量为10~30mm。
混凝土应连续进行,两侧对称、水平浇筑,不得出现水平和倾斜接缝,因故中断进行界面处理。
仰拱混凝土强度达到5MPa后人员方可通过,达到设计强度100%后方可通车;衬砌拆模时间以断面形式及强度而定,矩形断面顶板应达到100%。
防水层施工
1.应在初期支护基本稳定且衬砌检查合格后进行; 2.清理基层表面,剔除尖突部位并用水泥砂浆压实找平,基层面凹凸高差≤50mm,基面阴阳角处应处理成圆角或钝角,圆弧半径≥100mm; 3.衬垫材料应直顺,用垫圈牢固固定在基面上,垫圈与防水卷材同材质并焊接牢固,固定圈距防水卷材外边缘距离≥500mm,衬垫材料搭接宽度≥500mm; 4.采用专用热合机焊接,焊缝应均匀连续,双焊缝搭接宽度≥100mm,焊缝宽≥10mm,焊缝不得有漏焊、假焊、焊焦、焊穿等现象; 5.焊缝应经充气试验合格,气压0.15MPa,经过3min其下降值不大于20%。
辅助工法
1.降低地下水位法;2.地表锚杆(管):钻孔-->清孔-->灌浆-->插入锚杆杆体-->杆体固定;3.冻结法固结地层:成本高,有一定技术难度。
安全措施
工作井 安全措施
按设计文件和环境条件选择工作井位置,设计无要求时对工作井结构及底部平面布置进行施工设计且满足施工安全要求。 施工机具、运输车辆距工作井边缘的安全距离经验算确定,且最外着力点与井边距离≥1.5m;井口2m范围内不得堆放材料; 工作井不得设在低洼处,井口比周围地面高300mm以上,地面排水系统完好通畅; 不设作业平台的工作井周围必须设防护栏杆,护栏高度≥1.2m,栏杆底部500mm应采取封闭措施; 工作井内设安全梯或梯道,梯道应设扶手栏杆,梯道的宽度≥1.0m。 工作井口平台、提升架及井架必须按最大施工荷载进行设计,提升架及井架应搭设防护棚;搭设完成后经过专项检查、负荷能力检验,确认符合设计要求并形成文件后,方可投入使用。
工作井 垂直运输
提升设备及吊索、吊具、吊运容器、轨道、地锚、保险装置等,使用前按规定进行检查和空载、满载或超载试运行,确认合格并形成文件; 使用过程中每天由专职人员检查确认一次并记录,定期检测和保养,发现问题立即停机处理,处理后经试运行合格方可恢复使用; 工作井运输作业设专人指挥,协调井上、井下作业人员的配合关系; 使用电葫芦运输应设缓冲器,轨道两端设挡板;使用卷扬机运输时,钢丝绳在卷筒上的安全圈数≥3圈,其末端固定牢固可靠; 使用吊箱运输时,严禁人员乘坐吊桶,吊箱速度不得超过2m/s。 提升钢丝绳材料合格,新绳须对每根绳的钢丝进行试验,确认合格形成文件后方可使用;库存超过1年的钢丝绳使用前进行检验,确认合格形成文件后方可使用。
隧道开挖
编制爆破施工方案,专人操作,报城市主管部门批准,经公安部门同意; 开挖连续进行,每次开挖长度严格按设计要求、图纸情况确定;严格控制超挖量,停止开挖时采取临时封堵或支护措施。 同一隧道相对开挖的两开挖面距离为2倍洞跨且不小于10m时,一端停止掘进,并保持开挖面稳定; 两条平行隧道相距小于1倍洞跨时,其开挖面前后错开距离≥15m。 隧道内加强通风,瓦斯隧道内爆破作业必须遵循现行《煤款安全规程》有关规定。
隧道衬砌
软弱围岩地段采取锚杆、小导管或管棚超前支护、小导管周边注浆等安全技术措施;钻孔中遇到障碍应停止钻进并采取措施确认安全后,方可继续钻进; 稳定岩体中可先开挖后支护,支护结构距开挖面≤5m;不稳定岩体中支护必须紧跟土方开挖工序; 钢筋格栅拱架支撑稳固,及时按设计连接成稳定整体;初期支护预埋注浆管,及时注浆加固,填充注浆滞后开挖面距离≤5m; 二次衬砌在初支变形稳定后进行,初支临时支撑拆除严格按设计要求分段进行;钢筋骨架不稳定时设临时支撑架且稳定前不得拆除; 模板及其支撑体系进行施工设计,验算强度、刚度和稳定性,制定安装、移动、拆除作业的安全技术措施,支设完成后检查验收合格并形成文件后,方可使用。 使用模板台车和滑模时,应进行专项设计,制定相应的安全操作细则。 二衬浇筑应自两侧拱脚开始,对称进行;端部和浇筑口封堵模板安装牢固不漏浆;配备模板工监护模板,发现位移和变形立即停止浇筑,经修理加固确认安全后方可恢复作业。
监控量测
及时按设计监测,及时反馈信息,出现异常立即启动应急抢险
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