导图社区 最详细的2024年度一级建造师考试知识点汇总——市政实务篇16
市政工程专业实务课第十六节:爆破法及盾构法施工技术,帮助考生梳理了考试的知识点,形成了清晰的知识体系。同时,通过对每个知识点的详细解释和关联,思维导图也促进了考生对知识的理解和记忆。因此,考生在备考过程中可以充分利用这张思维导图,提高备考效率,取得更好的成绩。
编辑于2022-12-05 11:23:49 北京市市政工程专业实务课第二十四节:城市基础设施更新工程,为备考2024年度一级建造师市政实务考试的考生提供了一份详尽、系统的学习资料。通过梳理道路改造工程、桥梁改造工程、管网改造施工等内容,帮助考生全面掌握市政实务领域的核心知识和技能,助力考生顺利通过考试。
市政工程专业实务课第二十二节:城镇管道工程安全质量控制,帮助考生梳理了考试的知识点,形成了清晰的知识体系。同时,通过对每个知识点的详细解释和关联,思维导图也促进了考生对知识的理解和记忆。因此,考生在备考过程中可以充分利用这张思维导图,提高备考效率,取得更好的成绩。
市政工程专业实务课第十七节:城市轨道交通工程安全质量控制,帮助考生梳理了考试的知识点,形成了清晰的知识体系。同时,通过对每个知识点的详细解释和关联,思维导图也促进了考生对知识的理解和记忆。因此,考生在备考过程中可以充分利用这张思维导图,提高备考效率,取得更好的成绩。
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市政工程专业实务课第二十四节:城市基础设施更新工程,为备考2024年度一级建造师市政实务考试的考生提供了一份详尽、系统的学习资料。通过梳理道路改造工程、桥梁改造工程、管网改造施工等内容,帮助考生全面掌握市政实务领域的核心知识和技能,助力考生顺利通过考试。
市政工程专业实务课第二十二节:城镇管道工程安全质量控制,帮助考生梳理了考试的知识点,形成了清晰的知识体系。同时,通过对每个知识点的详细解释和关联,思维导图也促进了考生对知识的理解和记忆。因此,考生在备考过程中可以充分利用这张思维导图,提高备考效率,取得更好的成绩。
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盾构法
盾构法施工
盾构法选用依据与原则
依据
工程地质勘察资料
隧道线路及结构设计文件
断面大小
施工安全、工程环境风险因素、场地条件、环保要求
施工环境及其保护要求
工期条件
辅助施工方法
类似工程施工经验
盾构选用的基本程序:采用科学的方法,经过策划、调查、可行性研究、综合比选评价等步骤
盾构机选用原则
适用性原则
技术先进性原则
技术先进性以可靠性为前提
经济合理性原则。
盾构类型与适用条件
盾构类型
按支护地层的形式分类,主要分为自然支护式、机械支护式、压缩空气支护式、泥浆支护式、土压平衡支护式等
按开挖面是否封闭分类,分为密闭式和敞开式两类。
密闭式又可分为土压式和泥水式
敞开式可分为手掘式、半机械挖掘式和机械挖掘式
按断面形状划分,有圆形和异形盾构两类;其中异形盾构主要有多圆形、马蹄形、类矩形和矩形
盾构机刀盘功能
开挖功能
稳定功能
搅拌功能
联络通道
起到乘客的安全疏散,隧道排水及防火、消防等作用
相邻两个联络通道之间的距离应≤600m
联络通道主要采用暗挖法、超前预支护方法施工
有承压水的砂土层施工联络通道是地铁风险最大的工序之一
土压平衡盾构的刀盘的形式
面板式
优点
开口率小,有挡土功能
缺点
易发生黏土粘附面板表面的情况
辐条式
优点
开口率大,不易堵塞
缺点
一般不能安装滚刀,且中途换刀安全性较差
各种盾构对地质条件的适用性
土压平衡盾构
工作原理
刀盘切削泥土,破碎的泥土通过刀盘开口进入土仓,通过螺旋输送机运到皮带输送机上,然后输送到停在轨道上的渣车上。
盾壳对挖掘出的还未衬砌的隧道起到临时支护作用
掘进、排水、预制管片拼装等作业在盾壳的掩护下进行
土质适用范围
主要适用于黏稠土壤中,该类型土壤富含黏土、粉质黏土或淤土,具有低渗透性
泥水加压盾构
工作原理
利用循环悬浮液的体积对泥浆压力进行调节和控制,采用膨润土悬浮液作为支护材料
开挖面的稳定是将泥浆送入泥水室内,在开挖面上用泥浆形成不透水的泥膜,来平衡作用于开挖面的土压力和水压力
开挖的土砂以泥浆形式输送到地面,通过泥水处理设备分离,分离后的泥水进行质量调整,再输送到开挖面
土质适用范围
基本适用于所有地层
基本步骤
在隧道的始发端和接收端各建一个工作井
盾构在始发端工作井内安装就位
盾构在地层中沿着设计轴线推进,在推进的同时不断出土和安装衬砌管片
及时地向衬砌背后的空隙注浆
依靠盾构千斤顶推力将盾构从始发工作井的墙壁开孔处推出
盾构进入接收工作井并被拆除
盾构法的优点
除竖井施工外,施工作业均在地下进行,既不影响地面交通,又可减少对附近居民的噪声和震动影响
盾构推进、出土、拼装衬砌等主要工序循环进行,施工易于管理,施工人员也较少
在一定覆土范围内,隧道的施工费用不受覆土量影响,适宜于建造覆土较深的隧道
施工不受风雨等气候条件的影响
当隧道穿过河底或其他建筑物时,不影响航运通行、建筑物的正常使用
土方及衬砌施工安全、掘进速度快
在松软含水地层中修建埋深较大的长隧道往往具有技术和经济方面的优越性
盾构法隧道埋深
隧道应有足够的埋深,覆土深度不宜小于1D(洞径)
盾构法存在的问题
当隧道曲线半径过小时,施工较为困难
在陆地建造隧道时,如隧道覆土太浅,则盾构法施工困难很大,而在水下时,如覆土太浅则盾构法施工不够安全
盾构法施工中采用全气压方法以疏干和稳定地层时,对劳动保护要求较高,施工条件差
盾构法隧道上方一定范围内的地表沉陷尚难完全防止
在饱和含水层中,盾构法施工所用的拼装衬砌,对达到整体结构防水的技术要求较高
对于结构断面尺寸多变的区段适应能力较差
盾构法隧道
预制装配式衬砌是用工厂预制的构件,称为管片,在盾构尾部拼装而成的
管片类型
按材质分为:钢筋混凝土管片(最常用)、钢管片、铸铁管片、钢纤维混凝土管片、复合材料管片。钢管片、铸铁管片一般用于负环管片或联络通道
钢筋混凝土管片的耐压性和耐久性都比较好,目前已可生产抗压强度达60MPa、抗渗等级大于P12级的管片,且防水性有保证。
钢管片强度高,具有良好的可焊接性,便于加工和维修,重量轻也便于施工,于混凝土管片相比,刚度小、易变形,而且钢管片抗锈性差,在不做二次衬砌时,必须有防腐、抗锈措施
盾构法施工的衬砌,可采用双层衬砌或在其内现浇钢筋混凝土的内衬的双层衬砌,在满足作用、受力和防水要求前提下,应优先选用装配式钢筋混凝土单层衬砌。在联络通道门洞区段的装配式衬砌,可采用钢管片、铸铁管片或钢与钢筋混凝土的复合管片
管片按照螺栓手孔大小分为箱型和平板型两类。 箱型管片是指因手孔较大而呈肋板型结构,只有强度较大的金属管片才采用箱型结构。 平板型管片是指因螺栓手孔小或无手孔而呈曲板型结构的管片,钢筋混凝土管片多采用平板型结构
管环构成
盾构隧道衬砌的主体是管片拼装组成的管环,管环通常由A型管片(标准环)、B型管片(邻接块)和K型管片(封顶块)构成,管片之间一般采用螺栓连接
封顶块K型管片根据拼装方式的不同,有从隧道内侧向半径方向插入的径向插入型和从隧道轴向插入的轴向插入型,以及两者并用的类型
管片拼装
从下部的标准(A型)管片开始,依次左右两侧交替安装标准管片,然后拼装邻接(B型)管片,最后安装楔形(K型)管片。 先紧固环向(管片之间)连接螺栓,后紧固轴向(环与环之间)连接螺栓
钢管片和铸铁管片一般用于负环管片或联络通道部位
管片的通缝和错缝拼装
通缝的施工工艺相对简单,但通缝拼装的盾构隧道变形大,对防水的要求高。
错缝拼装可避免通缝拼装环面误差积累,从而减少施工中管片破损。 错缝拼装时环向缝呈T形,可有效减少接缝处渗漏,防水效果比通缝拼装好
盾构施工条件与现场布置
工作井位置和施工方法选择
一般在掘进的始端和终端设置工作井,按工作井的用途,分为始发工作井和接收工作井,在竣工后多被用为地铁车站、排水、通风等永久性结构
工作井位置选择要考虑不影响社会交通,对附近居民的噪声和振动影响较少,且能满足施工生产组织的需要
工作井通常采用明挖法施工
工作井断面尺寸确定
井壁上设有盾构始发洞口,井内设有盾构基座和反力架
始发工作井的长度应大于盾构主机长度3m,宽度应大于盾构直径3m以上
接收工作井的平面净尺寸应满足盾构接收、解体、调头的要求
始发、接收井的井底板应低于始发和到达洞门底标高,应满足相关装置安装和拆卸所需的最小作业空间要求
始发工作井尺寸应满足电瓶车出土吊装及管片吊装和人员下井楼梯安装的要求
工作井施工方案
马头门细部结构
超前加固措施
掘进前准备
复核各工作井井位里程及坐标、洞门钢环制作精度和安装后的高程和坐标
盾构基座、负环管片和反力架等设施及定向测量数据的检查验收
管片及辅助材料储备
盾构掘进施工的各类报表
洞口土体加固和洞门密封止水装置检查验收
施工现场平面设置
主要包括盾构工作井、工作井防雨棚及防淹墙、垂直运输设备、管片堆场、管片防水处理场、拌浆站、料具间及机修间、两回路的变配电间等设施及进出通道等
施工设施设置
工作井施工需要采取降水措施时,应设相当规模的降水系统(水泵房)
采用气压法盾构施工时,施工现场应设置空压机房,以供给足够的压缩空气
采用泥水平衡盾构施工时,施工现场应设置泥浆处理系统(中央控制室)、泥浆池
采用土压平衡盾构施工时,应设置电机车电瓶充电间等设施
盾构施工阶段划分及始发与接收施工技术
施工阶段划分
一般划分为始发、正常掘进、接收三个阶段
始发,是指盾构自始发工作井内盾构基座上开始掘进,到完成初始掘进(50m-100m)止
始发结束后要拆除临时管片、临时支撑和反力架,分体始发时还要将后续台车移入隧道内,以便后续正常掘进
接收,是指自掘进距接收工作井100m到盾构到达接收工作井内接收基座上止
从施工安全角度讲,始发和接收是盾构法施工两个重要阶段
洞口土体加固技术
洞口土体加固
盾构从始发工作井进入地层前,首先应拆除始发工作井洞门处的围护结构,以便将盾构推入土层开始掘进;盾构到达接受工作井之前,亦应先拆除洞门处工作井的维护结构,以便盾构进入接受工作井
作用
防止拆除洞口围护结构后,洞口土体失稳和地下水涌入工作井
防止地层变形,引起周围建筑物和地下管线的破坏
常见问题
加固效果不好,造成开洞门时土体坍塌
加固范围不当,造成始发时水土流失
常用加固方法
对于地铁盾构隧道,始发与到达端地层加固范围一般为隧道衬砌轮廓线外左右两侧各3m,顶板以上3m,底板以下3m,并根据盾构直径增大而增大
富水地层加固长度必须大于盾构本体长度2m以上
常用方法: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。 国内常用:深层搅拌法、高压旋喷注浆法、冷冻法
盾构始发工作技术
工作流程
安装始发基座→盾构组装调试→安装反力架→洞口土体加固→安装洞门密封→洞门凿除→拼装负环管片→始发掘进,盾尾通过洞口,压板加固,壁后注浆→初始掘进
初始掘进长度的确定
决定因素:衬砌与周围地层的摩擦阻力,后续台车长度
始发结束后要拆除临时管片、临时支撑、反力架,将后续台车移出隧道内,以便后续正常掘进
始发掘进施工要点
盾构前如需破除洞门,应在验收后进行
始发前,应对洞口土体加固进行质量检查,合格后方可掘进;应制定洞门维护结构破除方案,并应采取密封措施保证始发安全
始发前,反力架应进行安全验算
始发前,盾构姿态进行复核
当负环管片定位时,管片环面应与隧道轴线相适应。拆除前,应验算成型隧道管片与地层间的摩擦力,并应满足盾构掘进反力的要求
盾构接收工作技术
施工流程
洞门凿除→接收基座安装定位→洞门密封安装→掘进参数调整→掘进方向控制→到达段掘进→盾构推上接收基座
接收施工要点
盾构接收可分为常规接收、钢套筒接收、水(土)中接收
盾构接收前,应对洞口段土体进行质量检查,合格后方可接收掘进
当盾构到达接收工作井100m时,应对盾构姿态进行测量和调整
当盾构到达接收工作井10m内,应控制掘进速度和土仓压力
当盾构到达接收工作井时,应使管片环缝挤压密实,确保密封防水效果
盾构主机进入接收工作井后,应及时密封管片环与洞口间隙
盾构掘进技术
掘进要素
掘进出土,管片拼装,壁后注浆、线形控制
土压平衡盾构掘进
改良渣土的特征
良好的流塑状态
良好的黏稠度
低内摩擦力
低透水性
管片拼装
拼装方法
拼装顺序
一般从下部的标准(A型)管片开始,依次左右两侧交替安装标准管片,然后拼装邻接(B型)管片,最后安装楔形(K型)管片
盾构千斤顶操作
拼装时,禁止盾构千斤顶同时全部缩回
紧固连接螺栓
先紧固环向(管片之间)连接螺栓,后紧固轴向(环与环之间)连接螺栓
采用扭矩扳手紧固,紧固力取决于螺栓的直径与强度
楔形管片安装方法
封顶块K型管片根据拼装方式的不同,有从隧道内侧向半径方向插入的径向插入型和从隧道轴向插入的轴向插入型,以及两者并用的类型
复紧连接螺栓
一环管片拼装后,利用全部盾构千斤顶均匀施加压力,充分紧固轴向连接螺栓
盾构继续掘进后,在盾构千斤顶推力、脱出盾尾后土(水)压力及失去盾壳约束后管片自重和土压力的作用下衬砌会产生变形,拼装时紧固的连接螺栓会松弛
真圆保持
管片拼装呈真圆,并保持真圆状态
管片环从盾尾脱出后,到注浆浆体硬化到某种程度的过程中,多采用真圆保持装置
有助于确保隧道尺寸精度,减少地层沉降,提高施工速度,提高隧道止水性
管片拼装施工要点
管片拼装时,应对上一衬砌环面进行清理
应控制盾构拖进千斤顶的推力和行程,并应保持盾构姿态和开挖面稳定
根据管片位置和拼装顺序,逐块依次拼装成环
管片连接螺栓紧固扭矩应符合设计要求。管片拼装完成,脱出盾尾后,应对管片螺栓及时复紧
拼装管片时,应防止管片及防水密封条损坏
对已拼装成环的衬砌环应进行椭圆度抽查
在特殊位置管片拼装时,应根据特殊管片的设计位置,预先调整好盾构姿态和盾尾间隙,管片拼装符合设计要求
管片拼装误差及控制
拼装管片时,各管片连接面要拼接整齐,连接螺栓要充分紧固
盾构纠偏应及时连续,过大的偏斜量不能采取一次纠偏的方法,纠偏时不得损坏管片,并保证后一环管片的顺利拼装
壁后注浆
同步注浆
同步注浆与盾构掘进同时进行
使周围土体获得及时支撑,可有效防止岩体的坍塌,控制地表的沉降
二次注浆
管片背后二次补强注浆则是在同步注浆结束以后
二次注浆的浆液充填时间要滞后掘进一段时间,对隧道周围土体起到加固和止水的作用
堵水注浆
必要时在二次注浆结束后进行堵水注浆
壁后注浆的目的
防止隧道周围土体塌陷与地下水流失造成地层损失,控制地面沉降值
尽快获得注浆体的固结强度,确保管片初衬结构的早期稳定性,防止管片发生移位变形
作为隧道衬砌结构加强层,避免或减缓地下水对管片的侵蚀,提高衬砌结构的耐久性
盾构姿态控制
线形控制的主要任务是通过控制盾构姿态,使构建的衬砌结构的几何中心线线形顺滑,且位于设计中心线的容许误差范围内
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
地层变形的5各阶段
第一阶段:发生在盾构到达该断面之前,沉降
第二阶段:盾构通过该断面前,沉降或隆起
第三阶段:发生在盾构通过该断面时,沉降或隆起
第四阶段:盾构通过该断面后产生的变形,沉降或隆起
第五阶段:盾构通过该断面后较长时间内仍然持续发生的沉降变形。在软弱黏性土地层中表现最为明显,而在砂性土或密实的硬黏性土中基本不发生
我国目前常用的塑流化改良材料
泡沫
膨润土
盾构质量验收
钢筋混凝土管片质量验收
开工前质量控制
人员设备基本规定
管片应由具备相应资质等级的厂家制造,制造厂家应有健全的质量管理体系及质量控制和质量检验制度
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
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
模具材料符合质量要求,加工精度符合设计要求,并满足管片尺寸与形状要求
混凝土搅拌、运输、振捣、养护等符合要求,各种计量器具、设备检定必须在有效期内
原材料要求
原材料具备质量证明文件,并经检验合格
宜采用非碱活性骨料
预埋件规格和性能符合设计要求
制作过程质量控制
模具
模具安装符合要求后进行试生产,在试生产的管片中,随机抽取3环进行水平拼装检验,合格后正式生产
合模前清理模具各部位,隔离剂刷涂应薄而均匀,无积聚、流淌现象,螺栓孔预埋件、中心吊装孔预埋件和模具接触面应密封良好。钢筋骨架和预埋件严禁接触隔离剂
模具周转100次必须进行检验
钢筋及骨架
混凝土浇筑前,进行钢筋隐蔽工程验收
混凝土浇筑
应连续浇筑,浇筑时不得扰动预埋件
根据生产条件选择适当的振捣方式,振捣应密实,不得漏振或过振
浇筑成型后,初凝前再次进行压面
混凝土养护
混凝土浇筑成型后至开模前,应覆盖保湿,可采用蒸汽养护或自然养护
采用整齐养护时,应经试验确定养护制度,并监测温度变化做好记录
管片出模后宜进行养护
管片质量控制
按设计要求进行结构性能检验,检验结构符合设计要求
强度和抗渗等级应符合设计要求
吊装预埋件首次使用前进行抗拉拔试验,试验结果符合设计要求
日生产每15环应抽取1环管片进行检验
检验项目:宽度,弧长,厚度
每生产100环后进行水平拼装检验一次
检验项目:环向缝间隙、纵向缝间隙、成环后内径、成环后外径
管片贮藏和运输
贮存场地必须坚实平整
可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,码放高度应经过计算确定
管片运输应采取适当的防护措施
管片拼装质量控制
拼装前质量控制
拼装机具验收符合要求
使用的管片和连接螺栓检验合格
防水密封条应分批进行抽检,质量符合设计要求,严禁尺寸不符或有质量缺陷
管片拼装质量验收标准
钢筋混凝土管片不得有内外贯穿裂缝和宽度大于0.2m的裂缝及混凝土剥落现象
管片防水密封质量符合设计要求,不得缺损,粘接牢固、平整,防水垫圈不得遗漏
螺栓质量及拧紧度必须符合设计要求
管片拼装过程中对隧道轴线和高程进行控制
隧道防水质量控制要点
隧道防水以管片自防水为基础,接缝防水为重点,并应对特殊部位进行防水处理,形成完整的防水体系
成环后,检查接缝是否密贴和有无渗水,并采取再次紧固螺栓方法处理。对于严重渗漏处可采用二次补强注浆的方法处理。注浆孔一般采用有密封垫圈的注浆孔塞防水
盾构安全控制
盾构施工主要安全控制点
盾构机组装、调试、解体与吊装
盾构始发与接收
障碍物处理
掘进过程中换刀
特殊地段及特殊地质条件施工
须采取施工措施确保施工安全的情况
覆土厚度不大于盾构直径的浅覆土层地段
小曲线半径地段
大坡度地段
地下管线地段和地下障碍物地段和建(构)筑物地段
平行盾构隧道净间距小于盾构直径70%的小净距地段
江河地段
地质条件复杂(软硬不均互层)地段和砂卵石地段