盾构端头加固方案Word文档下载推荐.doc
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1.2.2、加固要求
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到1.2Mpa以上。
3、渗透系数≤1.0×
10-8cm/sce,能够阻止地下承压水进入开挖面。
二、工程概况
2.1、工程设计概况
区间线路左线长为1195.408m,右线长为1188.321m,总长度为2383.729m。
设一个联络通道,与泵房合建,里程;
设有三个曲线,曲线半径分别为700m、500m、700m,线间距13m,线路最大纵坡坡度17.89‰,最小坡度2‰,最大埋深15.94m,最小埋深9.1m。
区间隧道为外径6m,内径5.4m,管片拼装衬砌的单洞圆形隧道,管片环宽1.5m,管片砼C50,S12。
2.2、工程地质概况
该端头隧道断面内地层情况从上到下依次为:
(3-4)粉质粘土夹粉土、粉砂:
褐灰~深灰色,软~流塑,高压缩性,夹少许有机质土;
垂直渗透系数1.2×
10-5,水平渗透系数2.5×
10-3,层厚3.0m;
(3-5)粉质粘土、粉土、粉砂夹层:
褐灰色,中压缩性,以粉质粘土、粉土为主,粉质粘土呈软塑状态,粉砂呈松散状态,垂直渗透系数1×
10-5,水平渗透系数5×
10-3,层厚2.4;
(4-1)粉细沙层:
灰色,稍~中密,中压缩性,层中多夹粉土、粉质粘土薄层,含长石、石英、云母等,层厚0.6;
隧道上部覆土情况为:
(1-1)杂填土:
松散,由粘性土、砂土与砖块、碎石、块石、片石、炉渣等建筑及生活垃圾混成,层厚1.1m;
(1-2)素填土:
松散,以粘性土及砂土为主组成,混少量碎石、砖瓦片等,层厚3.9m;
(3-1a)粘土:
褐黄色,软~可塑,中偏高压缩性,含铁锰氧化物,层厚1.3m;
(3-3)淤泥质粉质粘土:
褐灰~深灰色粉土层,软~流塑,高压缩性,夹少许有机质土,厚2.9m;
10-3,厚0.4m;
端头土层分布情况
2.3、水文地质概况
此区间的地下水有上层滞水、孔隙承压水两种类型:
上层滞水主要附存于人工填土层,无统一自由水面,大气降水、地表水和生产、生活用水渗入是其主要的补给来源。
地下水位埋深在0.8m~4.5m之间。
地下承压水头在地下3.05m~4.65m之间。
三、施工方案
1、端头素混凝土地下连续墙
素地下连续墙采用C10混凝土,位于端头处,与车站地连墙紧贴,厚度为800mm,深入隧道以下3m,宽度为隧道左右各2米。
具体见附图。
2、高压旋喷桩
高压旋喷加固范围为:
盾构推进方向9m,隧道边界上下3m、左右2m;
桩径800mm,咬合宽度300mm。
高压旋喷桩的施工参数见下表,高压旋喷桩的桩位平面布置见附图、断面图见下图。
高压旋喷桩施工参数表
项目
单位
参数
备注
浆液
材料及配方
以PO42.5硅酸盐水泥为主,水灰比为1:
1
压力
Mpa
28~30
浆量
L/min
60~70
灰浆比重
Kg/L
1.51
喷嘴直径
mm
1.8
每米水泥量
Kg/m
640
提升速度
cm/min
10
旋转速度
rpm
10~20
气压
0.6~0.8
旋喷加固区断面图
3、降水井
根据我项目端头降水井施工经验,我们认为降水井深度不易过大,若井管穿透(4-2)强透水层则会导致抽水量极大但降水效果不明显。
钻探孔径为500mm,降水井(孔)深35.0m。
泵深27m,抽水量不低于每小时80吨较为合理,同时应将滤料回填至地面以下11m,抽取(3-4),(3-5)中的弱承压水,防止该层地下水对盾构接收造成不良影响。
降水井井管全部采用钢质焊管,管径250mm,壁厚≥3mm,上部井管管顶高出地面0.3m。
降水井平面布置图、结构图见下图。
降水井平面布置示意图
降水井结构图
4、洞门水平注浆
洞门水平注浆共布25个孔。
钻孔布置见图。
9~25#孔为斜孔,斜角是与洞门轴线交45°
向周边放射外扩,其他为水平孔。
注浆布孔图
四、施工工艺
因端头已硬化,我部施工前需要先对其进行混凝土破除。
端头高压旋喷加固为两处长9.0m宽10m的区域,混凝土厚度为200mm;
端头素地连墙为两处长10m宽800mm的区域,且要对原车站地下连续墙的导墙进行破除,导墙深2.0m、厚200mm。
另外端头处有一直径1000mm埋深1.5m的污水管,所以端头挖深至少2.0m,才能施工。
4.1、端头素地连墙施工
4.1.1、地下连续墙施工工艺流程
地下连续墙施工工艺流程如图所示:
测量放样
槽段挖掘
成槽质量检验
清沉渣换浆
施工准备
浇灌墙体混凝土
导墙制作
设置混凝土导管
挖槽机组装
泥浆系统设置
土方外运
新鲜泥浆配制
泥浆储存供应
泥浆复制再生
商品混凝土供应
沉淀池
回收槽内泥浆
劣化泥浆处理
地下连续墙施工工艺流程
4.1.2、测量放线
根据业主提供的基点、导线点及水准点,在施工场地内布设施工测量控制点和水准点,经监理单位验收无误后,对地下连续墙中心线进行定位放样。
施工过程中经常对基点桩位进行复测。
4.1.3、导墙制作
1、导墙结构
在地下连续墙成槽前,应砌筑导墙。
导墙制作做到精心施工,导墙质量的好坏直接影响地下连续墙的边线和标高,是成槽设备进行导向,是存储泥浆稳定液位,围护上部土体稳定,防止土体坍落的重要措施。
根据现场实际情况及考虑排水,以使导墙能和已经硬化的场地取齐,并保证钢筋搭接以形成一个整体,以增强导墙的整体性。
现有地面处的导墙采用“┏”型整体式钢筋混凝土结构,净宽比连续墙厚大5cm即导墙间净空宽度为850mm,导墙顶口与地面平,肋厚下口200mm、上口250mm,翼面长度为1.5m,深度为1.5m,开挖面两侧用灰土回填,导墙混凝土强度为C20,不得漏浆。
导墙在施工期间,应能承受施工载荷。
导墙结构示意图如图:
导墙结构示意图
2、导墙施工工艺
测量放样→开挖导墙土体→底模安装定位→绑扎钢筋→立侧墙钢模→加固钢模→混凝土浇筑→拆模及加撑→施工缝凿毛,增加钢筋插筋→导墙养护→导墙分幅
3、导墙施工具体步骤
测量放样:
根据地下连续墙轴线定出导墙挖土位置。
挖土:
测量放样后,采用机械挖土和人工修整相结合的方法开挖导墙,挖土标高由人工修整控制。
底模安放定位:
挖土休整结束后,将木制底模框架放置到开挖面,将导墙中线引入导墙沟槽内,将底模的中心与导墙中心重和,固定到底模。
底模座在老土上,下部不需要做素混凝土垫层。
钢筋绑扎:
在固定好的木制底模上按要求绑扎钢筋。
立模:
钢筋绑扎结束后,在钢筋内侧立钢模,导墙外侧以土代模。
导墙施工现场条件均为粘土,只需做单面模板。
若开挖过程中,出现局部塌孔,可用土袋人工回填。
加固:
钢模架设结束后,用钢管进行加固,使钢模的中心与导墙设计中心在一条线上。
为防止混凝土浇注时模板移位,对钢模须加设钢管支撑。
混凝土浇注:
待上述工作结束后,报技术负责人及监理验收合格后开始浇筑混凝土,混凝土浇筑时确保两边均匀浇筑,使模板受力均匀,防止浇筑时模板移位。
拆模及加撑:
混凝土达到一定强度后可以拆模,同时在内墙上面分层支撑100×
100mm方木,防止导墙向内挤压,方木水平间距1.0m,上下间距为0.8m。
施工缝:
导墙施工缝处应凿毛,增加钢筋插筋,使导墙成为整体,达到不渗水的目的,施工缝应与地下连续墙接头错开。
导墙养护:
导墙制作好后自然养护到70%设计强度以上时,方可进行成槽作业,在此之前禁止车辆和起重机等重型机械靠近导墙。
4、导墙施工允许偏差
导墙施工允许偏差表
序号
允许偏差
内墙面与连续墙的纵轴线平行度
±
2
内外导墙间距
3
导墙内墙面垂直度
5‰
4
导墙内墙面平整度
5
导墙顶面平整度
4.1.4、泥浆工艺
1、泥浆系统施工工艺流程图
新鲜泥浆贮存
泥浆净化装置
劣化泥浆废弃
新鲜泥浆配置
调整泥浆的指标
循环泥浆贮存
施工槽段
沉淀池分离泥浆
泥浆系统工艺流程图
2、泥浆性能
根据本工程的地质情况,拟采用钠基膨润土、纯碱、高浓度CMC和自来水为原材料搅拌而成。
在拌制泥浆前,钠基膨润土需先发泡24小时,泥浆性能指标要求详见下表。
成槽护壁泥浆性能指标要求
泥浆性能
新配置泥浆
循环泥浆
废弃泥浆
检测方法
粘性土
砂性土
比重(g/cm3)
1.04~1.05
1.06~1.08
<1.1
<1.15
>1.25
>1.35
比重计
粘度(s)
20~24
25~30
<25
<35
>50
>60
漏斗计
含砂率(%)
<3
<4
<7
>8
>11
洗砂瓶
PH值
8~9
>14
PH试纸
护壁泥浆在使用前,应进行室内性能试验,施工过程中根据监控数据及时调整泥浆指标。
如果不能满足槽壁土体稳定,须对泥浆指标进行调整。
3、泥浆配制
泥浆配合比、施工过程中泥浆控制指标见下表:
泥浆材料配比情况
地墙施工泥浆配比和控制指标
泥浆材料
膨润土
纯碱
CMC
自来水
每m3含量
80KG
4KG
0.8KG
1000KG
施工过程中泥浆控制指标
项目指标
比重((g/cm3))
失水量(cc)
含砂量(%)
虑皮厚(mm)
新鲜泥浆
18~22
1.02~1.05
7~9
<
1.5
再生泥浆
20~25
1.08~1.25
15
挖槽时泥浆
20~28
1.10~1.28
7~11
20
可以不测
清孔后泥浆
22~30
>
60
1.30
14
30
4、泥浆储存
泥浆储存采用泥浆池作为泥浆储存系统。
盛装泥浆的泥浆池的容量应能满足成槽施工时的泥浆用量。
泥浆池的容积计算:
Qmax=n×
V×
K
Qmax:
泥浆池最大容量
n:
同时成槽的单元槽段,数量为1.0;