水电二局联络通道施工方案.docx

1、水电二局联络通道施工方案广州市轨道交通四号线大学城专线琶仑盾构区间土建工程联络通道施工方案编写： 审核： 批准： 广东水电二局股份有限公司琶仑盾构工程项目经理部2005年1月27日目 录1工程概况32工程地质条件53施工技术要求53.1.单管高压旋喷桩施工技术要求53.2.竖井施工技术要求53.3.联络通道施工技术要求54施工方法64.1. 单管高压旋喷桩布置形式及深度64.2.施工方法65开挖防水的施工76竖井施工97联络通道施工117.1.开挖117.2.初期支护127.3.防水施工147.4.二次衬砌147.4.1.钢筋147.4.2.模板147.4.3.砼浇筑148施工质量措施159施

2、工安全技术措施1710文明施工措施1811施工进度计划1912劳动组织安排1913附件1. 工程概况本标段共设联络通道4处，里程分别为YDK14500.000、YDK14+948.5、YDK15+250.000、YDK15+700.000，联络通道及泵房概况见表1.1。表1.1 联络通道及泵房概况序号中心里程断面形式（宽高）通道长度（m）穿过地层情况埋深(m)软土厚度(m)上覆地层（自下向上）1YDK14+500.0003.13.54m城门洞型8.32红层强、中风化带，属类围岩,岩性为泥质粉砂岩14.311.2泥质粉砂岩,中粗砂，淤泥质土，素填土等2YDK14+948.5003.13.54m城

3、门洞型7.3微风化泥质粉砂岩，属类围岩22.517.5红层强风化、微风化泥质粉砂岩，中粗砂，淤泥质粉细砂,淤泥质土，素填土等 3YDK15+250.000与废水泵房合建3.13.54m城门洞型6.7红层微风化带，属类围岩,岩性为泥质粉砂岩24.013.6泥质粉砂岩,可塑粉质粘土,淤泥质土，淤泥质粉细砂，素填土等4YDK15+700.0003.13.54m城门洞型7.3红层中风化带，属类围岩,岩性为泥质粉砂岩18.2 11.8泥质粉砂岩,中粗砂，淤泥质粉细砂,淤泥质土，素填土等4处联络通道原计划从洞内施工，因工期紧迫，拟通过从地面挖竖井进行施工，与左右线盾构掘进平行施工，节约工期。竖井外地层采用

4、单管高压旋喷桩加固，其中1#、4#联络通道为单排旋喷桩加固，2#、3#联络通道为双排，井壁采用钢筋混凝土临时支护，厚度为20cm。泵房施工在联络通道开挖全部初衬完后进行。四处联络通道的总工程量见表1.2。联络通道采用暗挖矿山法正台阶爆破开挖，复合式衬砌，二次衬砌在初期支护完成后施工。2.工程地质条件 淤泥（Q4mc）呈灰深灰色，灰黑色，流塑，粘性强，略具腐臭味，局部含腐植质及贝壳碎片。海陆交互相，灰黑色、黑色、流塑状软塑状，主要分布于黄埔涌。层厚1.708.10m，平均3.55m。表1.2部 位高压旋喷桩工程量（m）土方工程（m3）钢筋工程（T）混凝土工程量防水工程(m2)C20C301#联络

5、通道337.5190.44.524.820.099.42#联络通道950194.94.27.119.294.03#联络通道705368.116.122.266.8217.94#联络通道320194.94.27.119.294.0合 计 淤泥质粉细砂（Q4mc）呈灰深灰色、灰白等，饱和，呈松散状，级配一般，含淤泥质约1030%，局部较少为粉细砂。该层易产生液化且液化等级严重。 中、粗砂（Q4mc）呈灰色、灰白色，饱和，松散，含蚝壳及少量泥质，级配较差。可塑粉质粘土（Qel）由白垩系红色泥质砂岩风化残积形成，呈褐红、棕红、土黄色等，湿，呈可塑状，质较纯，粘性较好。全风化带（K2S2b、K2S2a、

6、K2Sl）岩性为白垩系上统三水组西濠段泥质粉砂岩、细砂岩等，呈褐红色，已风化成土状，岩石组织结构已基本破坏，但尚可辨认，岩芯呈坚硬土状。强风化带（K2S2b）为白垩系上统三水组西濠段地层，岩性为泥质粉砂岩、粉砂质泥岩和细砂岩，呈褐红色、青灰色，已风化成半岩半土状，岩石组织结构已大部分破坏，但原岩构造清晰，岩芯以碎块状和短柱状为主，风化裂隙发育，裂隙面多呈灰褐色。天然单轴极限抗压强度fc=0.693.94Mpa，平均1.90 Mpa。中等风化带（K2S2b）为白垩系上统三水组西濠段地层，岩性为泥质粉砂岩和砂岩，呈青灰色、褐红色，砂状结构，厚层状构造，泥质、钙质胶结，岩石组织结构部分破坏，矿物成分

7、基本未变化，节理裂隙较发育，岩芯较新鲜，多呈短柱状或柱状，裂隙面具褐色风化膜，锤击声较脆，轻击不易碎，层厚0.5013.00m，平均5.22m。天然单轴极限抗压强度fc=1.2423.8Mpa，平均8.99 Mpa。微风化带（K2S2b）为泥质粉砂岩、细砂岩，中砂岩和少量粗砂岩。泥质粉砂岩呈褐红色、紫红色，砂岩呈青灰色、褐红色，结构清晰，少有风化裂隙，岩芯呈柱状，长柱状，岩石完整而坚硬，敲击声脆。层厚0.4526.10m平均8.15m。天然单轴极限抗压强度fD=6.3960.70Mpa，平均21.13 Mpa。2-2、2-3层地下水较丰富。由此可见，联络通道上部的地层主要为软土层，且地下水比较

8、丰富，需要施工高压旋喷桩改良地层和防水，以便于开挖的安全、顺利完成。3.施工技术要求3.1.单管高压旋喷桩施工技术要求依据以往所做的相关工程经验，采取的施工参数为：1 水泥浆注入压力2025Mpa，流量80120l/min；2 喷嘴孔径1.82.3mm；3 喷射管的提升速度1520cm/min；水泥浆重度1.41.5g/cm3。水泥浆水灰比0.81.3：1，使用32.5R普通硅酸盐水泥，喷射凝结体28天龄期的无侧限抗压强度不小于2.0Mpa。旋喷桩桩体的垂直度小于1。建筑地基处理技术规范（JGJ792002）中符合本工程的有关技术规定。3.2.竖井施工技术要求竖井中心与联络通道中心偏差不得大于

9、50mm。竖井垂直度不得大于1。钢筋节间采用弯钩搭接，钢筋保护层为50mm。每节的开挖深度不得大于1.0m。开挖完毕及时挂钢筋网、立模浇注混凝土支护。3.3.联络通道施工技术要求按照施工图纸的要求执行。（附后）4.施工方法4.1.单管高压旋喷桩布置形式及深度 4个联络通道竖井均采用圆形竖井，旋喷桩环绕竖井呈环型布置，根据旋喷桩加固地质以及加固深度的不同，其中1#、4#联络通道竖井采用单排旋喷桩加固，各25条，桩间咬合136.27mm，深度分别为13.5M、12.8M，2#、3#联络通道采用双排旋喷桩加固，各50条，深度分别为19.0M、14.1M，桩间咬合186.4mm，详见1#4#联络通道竖

10、井支护设计图。4.2.施工方法 施工准备施工准备工作主要包括设备与材料的准备、场地平整等。a. 施工设备、材料准备情况为保证高压旋喷桩的施工质量，本工程将投入国内最先进的高压旋喷桩施工设备，如PP120高压注浆泵或GPB高压泵、ZY100型高喷钻机等。视场地及工期的情况，投入设备情况见表4.1。表4.1 设备投入情况一览表 序号设 备 名 称型 号规 格数 量功率(Kw)备 注1高压注浆泵PP-120 （GPB）1台902高喷钻机ZY1001台153搅浆机1台54清水水泵2台3备用1台5柴油发电机150Kw1台备用b.施工材料准备本工程主要材料为32.5R普通硅酸盐水泥，平均每米消耗水泥量约2

11、00kg。 旋喷桩施工单管高压旋喷桩的施工工艺流程为：平整场地布置孔位钻机就位高压喷水钻孔至桩底高压旋喷注浆提升成桩。a.平整场地：场地为海珠万亩果园，平整工作主要包括移除果园部分苗木以及个别位置水沟回填、杂草清除等。B.布置孔位：按洞门轴线坐标、里程测放高喷孔轴线，然后按规定的序号和孔间距布置桩位，设立桩位标志。c.钻机就位：将钻机安放到选定的孔位上，使钻头对准孔位，调平并加以固定。钻杆垂直度应小于1%。d.高压喷水钻孔至桩底：钻机就位调试完毕即可开钻，钻孔时，应先用低压水流使喷头钻入一定深度（通常大于1m）,然后逐步调高注入水压力，直至钻入至预定地层。e.高压旋喷注浆提升：根据设定的参数开

12、始摆动提升喷射。注浆范围从孔底开始，一旦达到设计高程立刻停止喷射注浆，使注浆管空转出地面（为保证浆管不被堵塞，可低压注入少量浆液）。f.冲洗：高压喷射注浆施工完毕后，及时把注浆设备冲洗干净，摆放整齐以备下一个孔使用。 质量保证措施 开工前，必须根据施工详图测量放样，把桩位编号认真检查确认后方可开工。 旋喷桩使用的水泥品种、规格必须满足加固技术要求，严禁使用受潮、结块、变质的水泥。 钻机就位应平整、稳固，确保施工中不发生倾斜、移动。钻机钻杆垂直偏差不得大于1%，孔位偏差不应大于50mm；钻孔深度满足加固要求，桩体无侧限抗压强度不得小于设计规定。 注浆开始，应待到施工参数正常后方可提升。施喷过程必

13、须连续，短时间中断正常后应对中断处以下0.5m进行复喷，长时间中断必须重新钻孔注浆。 在施工过程中，必须加强施工监督以及安全管理。5.开挖防水的施工 由盾构施工中出现的喷涌情况可以预测，在联络通道的施工中，开挖至89号地层时，地下水的涌水量可能较大，尤其在带泵房的通道中施工。因此，由必要采取措施防止地下水对施工的影响。经过各种方法的对比，对于3#联络通道，采用袖阀管注浆的方法堵住地下水。其它通道因为通道的底板比隧道底高，破除特殊管片前的开挖采用竖井内抽排的办法，管片破除后，主要是通过通道口疏排。袖阀管的布置顺着联络通道侧边，距边线1.0m，各布置两排，其中靠隧道的孔布置在通道边线上（图5.1）

14、。注浆孔深度40m。袖阀管注浆是通过预埋的袖阀注浆管向地层分层、分段注入水泥浆液，水泥浆液在压力的作用下，填充地层中的孔隙、裂隙并固结，从而使软弱地层的强度得到提高，同时其透水性降低的加固地基的方法（如图5.2所示）。其工艺流程为：布设孔位钻孔埋设袖阀管注浆封孔下入注浆头分段注浆。 布设孔位根据施工图纸的孔位布置，测量孔位轴线，布置孔位，并用木签或钢筋头设立孔位标记，注浆孔的孔位偏差不得大于50mm。钻孔将使用的钻机挪至孔位布置处，钻头对中，调平钻机，即可开钻，直至设计孔深。钻孔钻头为硬质合金钻头，钻孔孔径为110130mm。 埋设袖阀管将袖阀管分节下入孔内，并注意量测袖阀管的长度，确保袖阀管

15、下入深度符合要求。下入时同时将封孔注浆管绑扎固定在袖阀管外侧。注浆封孔将注入管与封孔注浆管连接，向孔内注入低标号水泥浆（掺入2040的粘土粉）。当管外孔口返浆与注入浆液一致时，即可停止注浆。 下入注浆头封孔后，待袖阀管外水泥浆有一定的强度，即可向管内下入注浆管，并要求注浆头下至孔底。 分段注浆根据注浆头的长度（通常3050cm），注浆分段为1m左右。袖阀管注浆的开环压力通常为1.01.5Mpa，正常注入压力为0.31.0 Mpa，浆液的比重取1.31.4（可掺入1525的膨润土）。注浆的其它技术要求应满足水工建筑物水泥灌浆施工技术规范（SL6294）中符合本工程的有关规定。袖阀管施工过程中要确

16、保钻孔的深度、袖阀管的埋设深度达到设计的要求，注浆前封孔水泥浆的强度必须到达一定的强度才能进行，以免水泥浆冲破封孔水泥浆返回地面。注浆过程密切注意浆液注入压力、流量的变化，必需保证注浆达到预期效果后才能进行下一段的注浆。严格三检制度的执行，做好施工记录。6竖井施工 竖井的施工关系到联络通道施工的第一步，它的施工流程为：竖井定位划出井径范围开挖（1m）初次支护开挖支护预定深度。6.1竖井定位与对中按照施工图纸的坐标，利用经纬仪准确测放井位中心，保证偏差小于50mm。然后按照支护的形式划出竖井的井径范围。待第一段护壁混凝土浇注完成后，即可将定位轴线的标记移至第一段的混凝土护壁上。应该注意的是，第一

17、段混凝土护壁应高出地面100200mm，以防止大量的地面水流入竖井内，同时也有利于保护定位轴线的标记。以后随着竖井的不断加深，根据已定位的轴线标记进行对中和校正，竖井的垂直度应坚持每段检查随时纠正偏差。检查的简易方法位，可以采取自制的十字架和线锤对中（如图6.1所示）。根据本工程的情况，采取钢筋混凝土护壁。6.2开挖依照划出的范围，人工进行开挖，挖土的顺序是从中心开始向四周掘进，边挖边排出土石方，直至达到1m左右的深度。注意开挖边线的准确性，施工过程要经常量测井位的偏差情况，防止挖偏或挖斜。土层和强、中风化层使用锨、镐、风炮等开挖，对于微风化层，采用微爆技术或炸药爆破技术。由于微爆的厚度较小（

18、一般小于0.8m）、时间长，以后者为主。开挖采用预裂爆破法边线控制的爆破方式，井的外圈设置预裂爆破孔，其间距为600mm。主爆孔的间距为800mm（图6.2所示）。爆破参数如表6.1所示。表6.1 爆破参数表爆破孔类型孔径（mm）间距（mm）深度（mm）装药量（kg/m）预裂爆破孔5060013000.120.38主爆孔5080013000.20.756.3护壁模板本工程护壁厚度为150200mm，每段护壁接头处为阶梯状。护壁混凝土的模板为圆台形的钢模板，钢模板要有退拔模板，便于拆装。6.4浇注混凝土桩孔挖至1m的深度后，安装钢筋网，钢筋网网格为8200mm150mm，钢筋网底部与下一节邻接采

19、用弯钩连接的方式。然后安装钢模板，浇注C20混凝土。因上圈仅有100mm的空隙，进料比较困难，应预备专用进料模具。为使混凝土振捣密实，宜配制坍落度稍大的细石混凝土，同时使用微型振动棒振捣，直至密实。6.5垂直运输主要解决井内出土，护壁混凝土及钢筋网的吊运等，考虑出土量较大，使用小型卷扬机进行垂直运输。垂直运输过程需要注意安全，由于孔内操作范围不大，每段开挖的土方吊出和护壁混凝土的吊入，都要用牢固的铁桶或吊斗盛放，且不可装得太满；凡在孔内进行垂直运输时，孔内的操作人员应撤离孔内，或在井内设置安全挡板，并要有专人指挥。6.6爆破安全爆破器材的安全因本工程在市区范围内，工程地点不设置爆破器材存放点，

20、根据需要每天到指定部门领取。地震效应根据实用土木工程手册中的有关计算公式，爆破地震安全距离： （61）其中： Q炸药量（kg）地震安全速度（cm/s），取15cm/s；K、与爆破地点、地质有关的系数和衰减系数，取300和2.0；由此计算得爆破的安全距离为15m。因此，对4#通道竖井边的一间杂物房（距离约10m）会有较大的影响。其它通道无任何建筑。另外，由爆破地震对岩土的破坏标准，震速为15cm/s时对围岩不会出现大的震裂的现象。6.7护壁厚度计算分段现浇混凝土护壁按其受力状态进行设计，一般可以由受力最大处，即地下最深段护壁处所受的土压力和地下水侧压力来确定其厚度，但不考虑施工过程中地面不均匀堆

21、土产生偏心力的影响。护壁厚度：tKN/Ra （6-2）其中：N=PD/2P土及地下水对护壁的最大压力（Mpa）；用太沙基公式计算，此处条件下的计算结果为155Kpa； D竖井直径（m），取3.1m； K混凝土轴心受压的安全系数，取2 Ra混凝土轴心抗压强度（Mpa），取20 Mpa；由此，t2.4cm，考虑支护及其它因素，取20cm。7联络通道施工7.1.开挖7.1.1 1#联络通道开挖竖井施工完毕后，进行第一段小导管（长度2.6米）作业施工支护止水完毕以后，即可进行土方开挖。开挖从竖井为中心分左右两个工作面同时进行。由联络通道本身地层的情况，处于7、8地层，地层相对比较稳定，采用分段开挖，由

22、于1#联络通道长度为8.32M，竖井洞径为3.1M，联络通道两侧长度为2.61M，开挖长度较短，拟一次开挖完毕，开挖分为上下两层，每层又可先中间后左右两次开挖（如图7.1、7.2所示）。当然，对于围岩十分稳定，左右两次可合并为一次开挖，如图中的、合并，、合并。若地质条件比较差，则应进一步细分，保证开挖与支护的稳定。开挖方式采用人工风镐进行开挖，局部较硬岩石可采用静力爆破方式进行开挖。开挖时严格按照设计要求断面开挖作业，不应欠挖，对欠挖部位进行修整，保证结构尺寸。超挖量严格按设计要求控制。开挖过程中应做好安全防护工作，并安排专人负责工作面的安全观察。7.1.2 2#、3#、4#联络通道开挖根据2

23、#、3#、4#联络通道洞身地质资料，均处于9红层微风化岩层，地层比较稳定，设计采用拱顶1500范围砂浆锚杆结合挂网喷射砼支护形式进行开挖。由于地层比较稳定，开挖长度较短，为1.952.25M，每个联络通道分做一次开挖完毕，开挖方法为正台阶（两个台阶）开挖方式进行开挖，上台阶开挖完毕可作为砂浆锚杆施工施作平台，断面开挖全部完成后立即进行通道初支施工。开挖方式采用人工风镐进行开挖，局部较硬岩石可采用静力爆破方式进行开挖。其他同1#联络通道作业要求，不再赘述。7.1.3 3#联络通道废水泵房开挖废水泵房开挖施工在3#联络通道二次衬砌完成且砼达到设计强度拆模场地清理完毕后进行。废水泵房水平开挖尺寸为5

24、5002800mm，深度约为9430mm。根据开挖平面尺寸，开挖分为两个工作面同时进行开挖，在泵房长度方向各设一个，开挖土通过联络通道底板三个预留1100800mm尺寸孔洞左右两个孔洞吊出，再通过联络通道以及隧道电瓶车水平运输将土运出或3#联络通道拱顶预留洞口（后浇）吊出。废水泵房深度为9430mm，开挖时采用分层开挖，分层深度为1.5米，每层开挖完毕即进行砂浆锚杆以及挂网喷射砼支护，支护完毕待喷射砼达到设计强度稳定以后即可进行下一层开挖。开挖至设计深度以上300mm时，需注意严格控制开挖深度，避免超挖以及欠挖问题，严禁欠挖，保证结构尺寸。开挖采取人工风镐结合静力爆破方式进行开挖，严格控制每层

25、开挖深度，防止塌方以及滑坡事故出现，做到开挖一层后即支护，保证开挖安全。废水泵房开挖针对裂隙水丰富造成开挖无法进行预防措施，详见第5节开挖防水7.2.初期支护联络通道采用喷锚网支护。砂浆锚杆 沿通道拱部150范围内环向布设22砂浆锚杆，锚杆长度为2.0m，间距为1m1m错开布置。砂浆锚杆施工要点：钻孔前根据设计要求定出孔位，做出标记，孔位允许偏差为15mm；钻孔应圆而直，钻孔方向宜尽量与岩层主要结构面垂直，水泥砂浆锚杆孔径应大于锚杆直径15mm，并用高压风或高压水清孔；钻孔深度允许偏听偏信差为50mm；砂浆配合比（质量比），水泥：砂：水宜为1:（11.5）:(0.450.5)。砂的粒径不宜大于

26、3 mm，拌和均匀，随拌随用，一次拌和的砂浆应在初凝前用完。早强型粘结剂采用的水泥为早强型水泥，并加入早强剂；锚杆及粘结剂材料应符合设计要求，锚杆按设计要求截取，并整直、除锈除油；注浆开始或中途暂停超过30min时，应用水润滑灌浆罐及管路，注浆口压力不得大于0.4Mpa，注浆管应插至距孔底510cm处，随水泥砂浆的注入缓慢匀速拔出，随即迅速插入锚杆，锚杆杆体插入孔内的长度不得短于设计长度的95%，若孔口无砂浆流出，应浆杆体拔出重新注浆；锚杆安设后不得随意敲击，其端部3天内不得悬挂重物。挂网 钢筋网钢筋直径为8mm，间距150150，钢筋网与锚筋采用点焊焊牢。在管片上方按施工图纸预埋42注浆小导

27、管。喷射砼 喷射砼为C20，S6砼，厚度150mm。喷射砼使用砼喷射机，按一定的泥合程序，将掺有速凝剂的细石砼，喷射到岩壁表面，并迅速固结成一层支护结构，从而对围岩起到支护作用。采用湿喷工艺，喷射施工要点：喷射时应分段（不超过6米）、分部（先下后上）、分块（2m2m），严格按先墙后拱，先下后上的顺序进行，以减少砼因重力作用而起的滑动脱落现象；喷射时喷嘴采用S形往返移动前进；喷射时喷嘴要垂直于受喷面，倾斜角度不大于10，距离为0.81.2m；对于岩面凹陷处应先喷多喷，凸出处应后喷少喷；喷射时一次喷射厚度不得太薄或太厚，它主要与砼的粘结力和受喷部位及回弹情况有关，具体施工时根据实际情况确定；设计喷射砼较厚，应分层喷射，分层喷射间隔时间不得太短，一般在初喷砼终凝以后，再进和行复喷；喷射砼的养护应在其终凝12h后进行水养护，养护时间一般不少于7天。7.3.防水施工联络通道采用PVC分区及注浆防水系统，分区采用背贴式止水带和防水板热风密实焊接，在每一道环向施工缝处及变断面两侧均设置背贴式止水带进行分区，环向施工缝间距不大于9m。同时在每个区域内预先设置