北京地铁6号线地铁车站盾构端头井土体加固施工方案Word格式文档下载.docx
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6.2.劳动组织11
6.3.工期要求及设备机具配置11
7、质量、安全、环境保护措施12
7.1质量保证措施12
7.2安全保证措施12
7.2.1施工现场安全要点13
7.2.2机械操作安全技术要点13
7.2.3施工用电安全保证技术要点13
7.3环境保证措施14
盾构端头井土体加固施工方案
1.编制依据
1.1.北京地铁6号线二期工程施工招标文件、施工图纸;
1.2.北京地铁6号线二期工程岩土工程勘察报告;
1.3.《建筑基坑支护技术规范》(JGJ120-99);
1.4.《建筑地基基础工程施工质量验收规范》();
1.5.《》();
1.6.国家有关方针政策,以及国家和地方的相关法律法规。
2.编制范围及原则
编制范围
北京地铁6号线二期工程郝家府站东端头;
郝家府站~东部新城站区间右线盾构吊出井东、西端头;
东部新城站西端头的加固工程。
编制原则
⑴确保施工方案针对性强、操作性强;
施工方案经济、合理。
坚持技术先进性、科学合理性、经济适用性与实事求是相结合。
根据工程地质、水文地质、周边环境及工期要求等条件选择最具实用性的施工方案和机具设备。
⑵技术可靠性原则
根据本标段工程特点,依据北京市及其周边地区类似工程施工经验,选择可靠性高、可操作性强的施工技术方案进行施工。
⑶环保原则
施工前充分调查了解工程周边环境情况,紧密结合环境保护进行施工。
施工中认真作好文明施工,减少空气、噪音污染,施工污水、废浆经沉淀并取得相关部门的批准后方可排放。
施工过程实施ISO14000标准,进行环境管理。
建设“绿色工地”,实施“环保施工”。
3.工程概况及主要工程数量
工程概况
郝家府站~东部新城站区间为东西走向,线路出郝家府站后沿运河东大街向东敷设,到达宋郎路与运河东大街交叉口处的东部新城站。
设计里程范围:
K40+506.672~右K41+570.650,左、右线隧道长度均为1063.978m。
郝家府站~盾构接收井区间段采用盾构法施工,盾构接收井~东部新城站区间段采用敞开式盾构法施工。
区间于右K40+611.015处设置1号联络通道,采用矿山法施工。
区间于右K41+174.456处设置盾构接收井,采用明挖法施工,2号联络通道为矿山法施工。
联络通道与盾构井正上方均无现况管线,邻近有在建D500污水(平面投影净距0.4m)、D1400雨水(平面投影净距4.4m)。
3.2.1地质概况
盾构井的开挖范围包含联络通道的上覆土层,包括粉土填土①层、杂填土①1层、粉土②层、粉质粘土②1层、粉细砂②3层、粉细砂③3层、粉质粘土④层、中粗砂④4层。
盾构井底以下为中粗砂⑤1层,与联络通道相同。
盾构区间依据岩土工程详勘报告,按成因年代分为人工堆积层、第四纪新近沉积层、第四纪全新世冲洪积层、第四纪晚更新世冲洪积层等四大层,按地层岩性进一步分为8个小层。
各岩土层详述如下:
人工堆积层:
依据岩上土工程详勘报告,按成因年代分为人工堆积层、第四纪新近沉积层、第四纪全新世冲洪积层、第四纪晚更新世冲洪积层等四大层,按地层岩性进一步分为8个小层。
房渣土①层:
杂色,松散~稍密,稍湿,含白灰、草根、砖渣;
杂填土①1层:
杂色,松散~稍密,稍湿,含沥青、砖渣、灰渣、砾石。
第四纪新近沉积层:
粉土②层:
黄褐色~灰色,中密~密室,湿
高~中高压缩性,含云母,氧化铁、有机质,局部夹粉砂、粉质粘土薄层、连续分布。
粉质粘土②1层:
黄褐色~灰色,软塑~硬塑高~中高压缩性,含云母、氧化铁、有机质,局部夹粉土薄层、连续分布。
第四纪全新世冲洪积层:
粉细砂,黄褐色~灰色,中密~密室,饱和,低压缩性,含云母、氧化铁、个别砾石,局部夹粉土、粉质粘土薄层、连续分布。
粉质粘土④层:
粉质粘土、灰色、硬塑,中高~中压缩性。
含云母、氧化铁、有机质,局部夹粉土薄层、连续分布。
中粗砂④4层:
灰色、密实、饱和,低压缩性,含云母、氧化铁、个别砾石,局部夹粉土、粉质粘土薄层。
第四纪晚更新世冲洪积层:
中粗砂⑤1层:
灰色、密实、饱和,低压缩性,含云母、氧化铁、少量砾石,局部夹粉土、粉质粘土薄层、连续分布。
粉土⑤3层:
灰色、密实、饱和,低压缩性,含云母、氧化铁、有机质,透镜体分布。
⑥粉质粘土层:
粉质粘土、灰色、硬塑、中~中低压缩性,含云母、氧化铁、有机质,局部夹粉土薄层、连续分布。
⑥1粘土层:
灰色、硬塑、局部软塑、中~中低压缩性,含云母、氧化铁、有机质,透镜体分布。
⑥2粉土层:
灰色、密实、湿,中低~低压缩性,含云母,透镜体分布。
⑥3细中砂:
灰色、密实、饱和,低压缩性,含云母,局部夹粉土薄层、连续分布。
⑦1中粗层:
灰色、密实、饱和,低压缩性,含云母、有机质、个别砾石,局部夹粉土薄层、连续分布。
⑧2粉土层:
灰色、密实、饱和,中低压缩性,含云母,有机质,连续分布。
3.2.2地下水情况
本线路赋存两层地下水,地下水类型分别为潜水
(二)、承压水(三)。
由于隔水层粉质粘土④层缺失形成天窗,导致沿线潜水
(二)与承压水(三)联通。
本次勘查未见上层滞水,但由于大气降水、管道渗漏等原因,沿线不排除局部存在上层滞水的可能性。
地下水详细情况见下表所示。
地下水性质
水位/水头埋深(m)
水位/水头标高(m)
观测时间
含水层及其特征
含水层
潜水
(二)
4.50~8.00
12.47~13.57
2011.4
粉细砂②3层、粉细砂③3层,中粗砂④4层
6.02
14.51
2010.4
承压水(三)
10.04
10.45
中粗砂⑤1层
上层滞水
(一):
主要接受大气降水、河水、管道渗漏及侧向径流补给,以蒸发、侧向径流、向下越流补给的方式排泄。
本次勘查未测到上层滞水
(一),但由于大气降水、管道渗漏等原因,沿线不排除局部存在上层滞水的可能性。
潜水
(二):
主要接受侧向径流及越流补给,以侧向径流方式排泄。
承压水(三):
主要接受侧向径流及越流补给,以侧向径流和人工开采方式排泄。
盾构端头井土体加固施工主要工程量详见表3.1:
表3.1盾构端头井土体加固施工主要工程数量表
工程部位
加固范围
加固深度
备注
郝家府站东端
12m×
6m
隧道左右上下两侧各3m
郝~东区间右线盾构调出井西端
8m
郝~东区间右线盾构调出井东端
12m
东部新城站西端头
4.盾构端头井土体加固设计
4.1.土体加固主要技术标准
(1)加固后的土体具有良好的均匀性和自立稳定性;
(2)加固土体无侧限抗压强度达为0.5~0.8Mpa以上;
(3)抗渗要求渗透系数≤1.0×
10-7cm/s。
4.2.土体加固及注浆孔位布置示意图
5.盾构端头井土体加固施工方案方法
5.1.土体加固方案及工艺流程
根据场地水文地质条件、设计院提出的参数要求,经过设计计算、各种施工方法优缺点的比较,决定采用袖阀管注浆加固盾构始发、接收端头,袖阀管注浆可以起到止水、加固双重效果,并且可以实现分段、分层、多次压浆,该施工方案安全可靠、经济合理。
袖阀管注浆是将袖阀式注浆管通过钻孔插入地层,采用分段注浆工艺,使浆液在压力条件下,较均匀地进入地层,以达到浆液在地层中分段可控、均匀扩散的目的。
袖阀管注浆法工作原理图5.1
施工工艺流程见“袖阀管注浆加固施工工艺流程图5.2”。
袖阀管注浆加固施工工艺流程图5.2
5.2.土体加固袖阀管注浆施工方法
(1)场地平整
正式进场施工前,进行管线调查后,清除施工场地地面以下2米以内的障碍物,不能清除的做好保护措施,然后整平、夯实;
同时合理布置施工机械、输送管路和电力线路位置,确保施工场地的“三通一平”。
(2)孔位放样
施工前用全站仪测定施工的注浆孔位,用钢筋等作出明显标记,保证桩孔中心移位偏差小于5cm。
(3)成孔
采用钻机钻进成孔,钻孔孔径150mm,钻进深度应达到注浆加固段高度(隧道上、下、左、右各3m)。
在加固范围周边孔位间距600mm布置两排,中心区域间距800×
1000mm布置。
(4)配备及灌入封壳料
在钻孔的同时配备封壳料,封壳料采用低强度水泥粘土浆。
为使套壳料厚度均匀,应使袖阀管位于钻孔中心。
钻孔深度达到设计要求后,从钻机的钻杆内灌入封壳料,注满后拔出钻杆,拔出后及时补浆。
(5)制作及插入袖阀管
根据注浆要求,在注浆部位安放“B型”注浆管,非注浆部位安放“A型”注浆管。
袖阀管管外径46mm,能够承受的最大压力大于3.0MPa。
袖筏管每节隔800mm开设6个溢浆孔,溢浆孔直径为8~10mm。
开孔处管外紧箍橡胶套,覆盖注浆孔。
袖阀管的底端头用土工布等物包紧扎死,防止封壳料进入袖阀管。
拔出套管后插入袖阀管至设计深度。
(6)下注浆芯管
注浆芯管采用25mm焊接钢管加工,一般长为0.5~0.6m。
芯管两端各加3~4个止浆橡胶皮碗,以形成阻浆塞,起到止浆作用。
先检查注浆头的状况,如单向阀的状态是否良好;
检查管路不能有堵塞现象,并保证各节管路的连接质量;
如果袖阀管出现堵塞,应先进行洗管,尽量使芯管下放至孔底。
(7)配备注浆液
注浆液采用纯水泥浆,浆液水灰比:
水:
水泥=0.6:
1~0.7:
1,注浆所用水泥为P.O42.5普通硅酸盐水泥。
搅拌机采用叶式机械搅拌机,应能保证浆液能连续均匀搅拌,才能过滤。
浆液须在搅拌均匀过筛后,再泵送压注,在注浆过程中,浆液应连续搅拌,搅拌时间应大于3min。
为了增加可灌性,在浆液中可加入水泥用量0.3%~0.5%的复合型减水早强剂。
(8)注浆
采取分段式注浆,每一段注浆长度为注浆步距,芯管长度为注浆步距长度。
下袖筏管灌注套壳料后养护2~3天后开始注浆,注浆压力控制在1.0~1.5Mpa。
(9)芯管上提
注浆过程中,每段注浆步距完成后向上移动一个步距的芯管长度。
宜采用提升设备移动或人工采用管钳对称夹住芯管,两侧同时均匀用力将芯管上提,每完成3~4m注浆后,要拆掉一节注浆芯管。
(10)单孔完成
每次注浆完毕后进行换孔移位,此时要及时清洗注浆机、搅拌机和各种管路,保证后续注浆正常进行。
5.3.土体加固强度与稳定性验算
为保证开挖面的稳定,加固体的强度需达到如下标准:
无侧限抗压强度不小于0.5~0.8MPa,渗透系数≤1.0×
(1)强度验算
土体加固模式图5.3
采用如上加固模式进行(见上图):
将加固土体视为厚度为t的周边自由支撑的弹性圆板,在外侧水土压力作用下板中心处的最大弯曲应力、支座处的最大剪力,可按照弹性力学原理求得[2],强度验算公式为:
式中:
r为工作井端墙开洞的半径,r=D/2;
t为加固土体的计算厚度,一般为加固体厚度的1/2;
σt为加固土体的极限抗拉强度,一般可取其极限抗压强度的10%,即σt=qu/10;
K0为土体稳定系数,一般