盾構(gòu)井逆筑的施工工法1(20210506213446)

1、盾構(gòu)井逆筑的施工工法1盾構(gòu)井逆作施工工法工法編號：編制單位：中國建筑一局（集團）有限公司主要執(zhí)筆人：張鵬、丁海明1前言北京地鐵四號線工程北京南站陶然亭站區(qū) 間在右線K4+074處設(shè)置3號盾構(gòu)接收井，在左線 K4+077.261處設(shè)置4號盾構(gòu)接收井，盾構(gòu)接收井二 襯結(jié)構(gòu)的凈空尺寸為15 X 9m。盾構(gòu)接收井圍護結(jié)構(gòu) 原設(shè)計采用8001200鉆孔灌注樁與鋼支撐體 系，接收井內(nèi)襯模筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)采用順做法施 工，即先進行土方開挖與鋼支撐安裝，土方開挖至 設(shè)計井底標高后，再由下而上施做內(nèi)襯結(jié)構(gòu)。后根 據(jù)現(xiàn)場施工條件與工期情況，內(nèi)襯結(jié)構(gòu)采用逆作法 施工，節(jié)省了工程造價并提前了工期，取得了良好 的社會效

2、益和經(jīng)濟效益。2工法特點2.1逆作法施工結(jié)構(gòu)受力良好合理，圍護結(jié)構(gòu)變形 量小，因而對鄰近建筑的影響亦小。2. 2逆作法施工，土方開挖可較少或基本不占總工 期。2.3釆用逆作法施工，可省掉鋼支撐安裝與拆除這 一工序，節(jié)省材料、人力物力；二次襯砌支模用的 模板及鋼管架料可達到輪換倒用，大大節(jié)約了模 板、架料的投入。3適用范圍3.1本工法適用于盾構(gòu)工程始發(fā)井、接收井施工， 也可用于暗挖豎井的施工。4工藝原理先沿盾構(gòu)井周圍施工地下鉆孔灌注樁或其他 支護結(jié)構(gòu)，隨后逐層向下開挖土方和澆筑各層井壁 內(nèi)襯結(jié)構(gòu)，直至底板封底。5施工工藝流程及操作要點5.1施工工藝流程冠梁施工一開挖工作面一初噴混凝土一打設(shè) 抗滑

3、錨桿并注漿掛網(wǎng)噴射混凝土一綁扎二襯鋼 筋支模二襯混凝土澆筑一拆模一栓強度達到 設(shè)計值的75%后，安裝鋼管斜撐一開挖下一層土方 5. 2操作要點5. 2.1冠梁施工1、冠梁結(jié)構(gòu)形式OiW200的雙支箍，22 澆御討0S8栓,詳見冠梁配 N4 2W25 一IC冠梁截面尺寸為800X1500 （高X寬），配筋為 主筋：2125, 抗剪筋，10筋圖5-1。圖5T冠梁配筋圖2、工藝流程參見【圖5-2冠梁施工工段護恥250圖5-2冠梁施工工藝流程圖3、冠梁施工技術(shù)要求 1）圍護樁按要求剔鑿至設(shè)計標高，樁頭鋼筋調(diào)直。冠梁尺寸為800mm（寬）X1500mm（高），剔鑿 后的樁頭主筋錨入冠梁35do2）冠梁截

4、面配筋為主筋：2125,箍筋為10200的雙支箍，澆筑C30栓。3）冠梁主筋釆用綁扎搭接，搭接長度按規(guī)范要求，搭接接頭錯開距離為1200mm,同一斷面接頭 數(shù)量不大于50%o4）內(nèi)模釆用鋼模，外模釆用木模。固定好模 板及角度，防止在澆筑時出現(xiàn)跑?，F(xiàn)象。5）冠梁栓澆筑采用栓罐車自卸方式，如遇雨 天或場地情況碇車無法靠位，則采用碗汽車泵進行 澆筑。澆筑期間采用振搗棒密實，冠梁頂部抹平。6）碇初凝后進行拆模，并及時進行養(yǎng)護。5. 2. 2 土方開挖#1、盾構(gòu)井開挖必須遵守“由上而下，先撐后 挖，分層開挖”的原則。應合理地控制開挖速度， 避免土體卸荷過快，及時進行網(wǎng)噴混凝土石拱，在 混凝土未達到設(shè)計值

5、的75%及鋼管支撐未安裝前不 得進行下一層土方開挖。2、要注意減少盾構(gòu)井頂邊緣地面荷載，槽壁 附近堆載不得大于20Kpao3、每層土方開挖深度取決于土體自穩(wěn)能力及 錨桿鉆機施工的作業(yè)高度，在砂性土中每層高度為 1.01.5m,在粘性土中可適當增加，在砂卵石地 層中一般為上下兩道錨桿的間距。4、盾構(gòu)井開挖過程中，應避免碰撞支護結(jié)構(gòu), 減少對基底原狀土的擾動。5、開挖至井底標高后，井底應及時封閉，澆筑混凝土墊層。5. 2. 3樁間土網(wǎng)噴施工及抗滑錨桿施工豎井圍護樁間采用C20早強掛網(wǎng)噴射混凝土護 壁，厚度為lOOmmo1、工藝流程參見【圖5-3樁間噴栓工藝流程圖】。圖5-3樁間噴碇工藝流程圖2、掛

6、網(wǎng)噴碇支護施工11支護，釆用自上而下，隨挖隨噴。每次挖土高度不 大于3米，釆用人工清理樁間土，并將基面清理平 整。再在面層上掛鋼筋網(wǎng)，并固定牢固。鋼筋網(wǎng)片 的搭接不小于20厘米。噴射栓中的鋼筋網(wǎng)應調(diào)直 除銹，鋼筋網(wǎng)與坡面間隙宜大于20mm,網(wǎng)片與坡面 間距過小的部位可加設(shè)墊塊。鋼筋網(wǎng)應與土釘和加 強筋連接牢固，噴射栓時鋼筋不晃動。噴射碇應分 段分片依次進行，同一分段內(nèi)噴射順序應自下而 上,一次噴射厚度為30mm40mm,復噴厚度為60mm。噴射時，噴頭與受噴面應垂直，宜保持06m1.0m 的距離，噴射手應控制好水灰比，保持栓表面平整、 濕潤光澤，無干斑或流淌現(xiàn)象。有地下水的情況下, 布設(shè)泄水管

7、進行泄水。參見【圖5-4樁間噴碗示意 圖】。噴射碗C20圖5-4 樁間噴栓示意圖3、抗滑錨桿施工鋼花管，并注L： 1水泥漿，錨桿預留水煤氣不打入土體，作為號袖砌眸的錨固段，詳見5-在14層土方開挖完成后，在每層距底部 400cm位置打設(shè)2根3m長環(huán)向12m的4)32x3. 25 0cm 5下圖。15圖5-5 樁間噴栓示意圖5. 2. 4二次襯砌施工方法盾構(gòu)接收井二次襯砌施工，采用逆作法自上而 下逐步進行施工。襯砌模板主要采用組合鋼模板， 盾構(gòu)接收洞門處及暗挖預留口處使用竹膠模板，支 撐體系采用4)48X3.5鋼管滿堂紅；釆用C30S8商 品混凝土，混凝土泵泵送澆注。1、井壁結(jié)構(gòu)施工根據(jù)盾構(gòu)接收

8、井襯砌結(jié)構(gòu)深度與永久鋼支撐 設(shè)置情況，盾構(gòu)井壁襯砌結(jié)構(gòu)混凝土自上而下澆注 分六步進行，隨井壁襯砌結(jié)構(gòu)的施工隨安裝永久鋼 支撐，這樣既能很大程度的加快施工進度縮短工 期，又能確保盾構(gòu)井的結(jié)構(gòu)安全，盾構(gòu)井二次襯砌 結(jié)構(gòu)施工步序詳見圖5-6 o圖5-6質(zhì)構(gòu)接收井二次襯砌結(jié)構(gòu)施工步序圖步序施工步序示意圖文字說明*第一 步破除樁頭,開挖第1 次土方、打入錨桿、 初噴栓10cm冠梁及第1次襯砌 鋼筋栓二襯碇強度達到設(shè)計值 的75%后，安裝第1道鋼管斜撐開挖第2次土方、打入錨桿、初噴栓10cm第2次襯砌鋼筋碗二襯開挖第3次土方、打入錨桿、初噴栓10cm第3次襯砌鋼筋栓二襯栓強度達到設(shè)計值 的75%后，安裝第

9、2 道鋼管斜撐栓強度達到設(shè)計值 的75%后,安裝第3 道鋼管斜撐開挖第4次土方、 打入錨桿、初噴腔 10cm第十 一步第4次襯砌鋼筋碇二襯第十 二步栓強度達到設(shè)計值的75%后，開挖第5次土方、初噴碇10cm第十 三步第5次襯砌鋼筋栓二襯底板_ 叫 “.7一一第十 四步my .y、-第6次襯砌鋼筋碇 二襯5. 2. 5模板與支架工程1、模板及支架的安裝r=itoIDID1）模板主要采用組合鋼模板，局部使用12mm 厚覆膜竹膠板。鋼模板以P6015為主，采用豎排方 式，轉(zhuǎn)角處用陰角角模。12mm厚覆膜竹膠板根據(jù)結(jié) 構(gòu)尺寸現(xiàn)場制作拼裝，主要使用在盾構(gòu)預埋鋼環(huán)及 暗挖預留孔洞部位。側(cè)墻模板采用P601

10、5的鋼模板, 支撐體系采用4）48X3.5鋼管（扣件連接）,整體 搭設(shè)滿堂紅鋼管排架，排架立桿間距為 600nnnx600mnb橫桿間距水平雙向為600mm,垂直方 向間距為500mm,為確保支撐體系的穩(wěn)定性，支架 要使用4）48鋼管縱橫雙向設(shè)置剪刀撐，剪刀撐設(shè)置 數(shù)量不少于6道，立向間距3000mm。橫背楞采用 10*10cm方木間距500mm；豎背楞釆用10*10cm方 木，間距600mmo詳見圖5-7及圖5-8。.Ill11 1 丨 1 .- 13對模加亦co/ /,圖57側(cè)墻模板拼裝示意圖及模板支撐體系圖29圖5-8模板支撐體系大樣圖模板的安裝采用預組拼裝方式。施工前應做好如下準備工作

11、: 安裝前，要做好模板的定位基準工作。 按施工需用的模板及配件對其規(guī)格、數(shù)量逐項清點檢查，未經(jīng)修復的部件不得使用。 經(jīng)檢查合格的模板，應按照安裝程序進行堆放或裝車運輸。重疊平放時，每層之間應加墊木, 模板與墊木均應上下對齊，底層模板應墊離地面不 小于lOcmo 向施工班組進行交底。豎向模板安裝的底面應平整堅實，并采取可to靠的定位措施，要求預埋支撐錨固件加方木支撐。模板應涂刷脫模劑。做好施工機具及輔助材料的準備工作。2）必須對支護結(jié)構(gòu)的接縫及墻面滲漏按設(shè)計要求處理，無設(shè)計要求時可按下列辦法處理: 僅有少量滲漏水可用防水砂漿抹面； 有明顯漏水點時，應用注漿堵漏進行封堵； 特別嚴重滲漏水現(xiàn)象須由專

12、業(yè)防水隊伍處 理后，才能進行內(nèi)襯混凝土施工。3）立內(nèi)模之前，應對鋼筋及預埋件工程進行 檢査，合格后辦理隱蔽工程驗收，進行下道工序施 工。4）盾構(gòu)、暗挖隧道預留口處模板及支撐體系, 以暗挖隧道預留口為例說明，見【圖5-9暗挖隧道 預留口處模板施工示意圖】。圖5-25暗挖隧道預留口處模板施工示意圖2、模板及支架的拆除待每段盾構(gòu)井內(nèi)襯結(jié)構(gòu)施工完成后進行模板 的拆除。拆模時先松頂絲，再拆除立木和橫木，將 模板附件拆除后，用撬棍輕輕撬動模板，使模板離 開墻體即可把模板拆下，用鉤子將模板拆下起吊走，模板脫模后運出地面、集中堆放。隨著模板的 拆除拆除滿堂紅腳手架及安裝內(nèi)襯鋼支撐。6材料與設(shè)備6.1材料盾構(gòu)接

13、收井逆作法施工使用材料見表6. 1. Io表6.1.1膚構(gòu)接收井逆作法施工材料表項目3號盾構(gòu)井4號盾構(gòu)井合計備注掛鋼筋網(wǎng)噴C20磴面積1002.16 m31040. 76 m2042. 92 m厚度100mm土方3188.96 m3311.76 m6500. 72 m5冠梁碇雖C3036. 35 m336. 35 m72. 70m冠梁鋼筋量3.16t3. 16t6. 32抗滑錨桿1200m1200m2400m鋼筋網(wǎng)鋼筋量2. 98t3. 09t6. 07t二襯鋼筋量156t180t336t二襯混凝土最C30725 m3840 d31565 m56600永久鋼支撐47. 3m47.3 m94.

14、6m按延米計算6.2設(shè)備挖掘機、噴射機、攪拌機、注漿泵、空壓機、鋼筋調(diào)直機、鋼筋切割機、電焊機、裝載機、自卸汽車等。7質(zhì)畳控制7.1原材料試驗錨桿、鋼筋、水泥、砂、礫石的質(zhì)量應符合有關(guān) 產(chǎn)品質(zhì)量標準和設(shè)計要求，材料進場應有產(chǎn)品合格 證和檢驗報告；鋼筋、水泥應按有關(guān)標準取樣復試; 質(zhì)量不合格的產(chǎn)品、材料不得進入現(xiàn)場。7. 2鋼筋工程質(zhì)量控制措施7.2.1鋼筋的表面應潔凈。油漬、漆污和用錘敲擊時 能剝落的浮皮、鐵銹應在使用前清理干凈。在焊接 前，焊點處的水銹應清理干凈。7.2.2鋼筋調(diào)直要求鋼筋應平直，無局部曲折；冷拔 低碳經(jīng)調(diào)直機調(diào)直后，其抗拉強度一般要求降低 10%15%。使用前應加強檢驗，按

15、調(diào)直后的抗拉 強度選用。如果抗拉強度降低過大，則可適當降低 調(diào)直筒的轉(zhuǎn)速和調(diào)直塊的壓緊程度。7.2.3鋼筋的斷口不得有馬蹄形或起彎等現(xiàn)象，鋼筋 的長度應力求準確。7.2.4鋼筋的彎曲形狀正確，平面沒有不平翹起的現(xiàn) 象，鋼筋彎曲點不得有裂縫。7.2.5鋼筋焊接的接頭不得有橫向裂紋，不得有明顯 的燒傷。7.2.6鋼筋的擺放應按圖紙要求，特別注意負筋的位 置，鋼筋接頭的位置長度應符合要求，綁扎是否符 合要求，有無松動變形，鋼筋表面不應許有油漬， 片狀鐵銹。7. 3模板工程質(zhì)量保證措施to7.3.1經(jīng)檢査合格的模板，應按照安裝程序進行堆放 或裝車運輸。重疊平放時，每層之間應加墊木，模 板與墊木均應上下

16、對齊，底層模板應墊離地面不小 于 10cm。7.3.2預留隧道口鋼模板安裝時，應保證位置準確， 安設(shè)牢固。7.3.3按配板設(shè)計循序拼裝，以保證模板系統(tǒng)的整體 穩(wěn)定性。7.3.4保證模板接縫不漏漿。7.3.5模板安裝允許偏差應嚴格控制在要求范圍內(nèi)。7.3.6模板的安裝應嚴格按照有關(guān)模板安裝平整度 要求實施。7. 4混凝土工程質(zhì)量保證措施7.4.1混凝土的攪拌中砂漿密度兩次測量的相對誤 差的不應大于8%,單位混凝土中粗骨料的含量兩 次測量的誤差不應大于5%。還有其他如含氣量、 水灰比和水泥含量等均應符合各自的要求。742混凝土澆筑要連續(xù)，不得中斷，并控制在46小時內(nèi)澆完，以保證混凝土的均勻性，間歇

17、時間應控制在15分鐘內(nèi)，不得超過半小時。在澆筑過 程中，要隨時用探錘測量混凝土面的實際標高，計 算混凝土上升高度，導管口與混凝土相對位置，統(tǒng)li計澆筑量，同時在現(xiàn)場應認真填好施工記錄，并按 規(guī)范要求留置相應組數(shù)混凝土質(zhì)量檢測試件。7.4.3施工縫的處理應在已硬化的混凝土表面上繼續(xù)澆注混凝土前，應清除垃圾、水泥薄膜、表面上 的松動砂石和軟弱混凝土層，同時還應加以鑿毛， 凝土表面的積水應予清除。由于本結(jié)構(gòu)采用逆作法 分段澆筑，施工縫處混凝土不易密實，因此釆用預 埋32鋼管后期注同標號水泥漿填充的方法保證 施工縫處的混凝土密實。用水沖洗并充分濕潤,般不應少于24h，殘留在混8安全措施8.1嚴格遵守施

18、工操作規(guī)程和施工工藝要求，嚴禁違章施工。8. 2施工人員不得無證上崗，各種作業(yè)人員應配帶相應的安全防護用具和勞保用品，各類操作人員在 上班期間不得喝酒。施工人員必須是受過安全生產(chǎn) 培訓，施工前必須按施工組織和施工方案的要求進 行安全技術(shù)交底，并有書面記錄，雙方簽認。8. 3用土斗上下運料時，必須裝穩(wěn)，綁扎牢固，不 得超載吊運。嚴禁載人上下盾構(gòu)井，禁止往井下扔 物。工作時及時清理豎井周圍土塊、雜物。8.4安全用電，注意防火，必須配備消防器材。8. 5加強施工的監(jiān)控測量，及時反饋量測信息，依 照量測結(jié)果，及時調(diào)整，確保施工安全及地面建筑 物安全。&6建立完善的施工安全保證體系，加強施工作業(yè)中的安全

19、檢査，確保作業(yè)標準化、規(guī)范化。9環(huán)保措施9.1施工前，對基坑附近建筑物、構(gòu)筑物進行調(diào)查,以便采取相應保護措施。9. 2優(yōu)先選用先進的環(huán)保機械，釆取設(shè)立隔音墻、隔音罩等消音措施降低施工噪音到允許值以下，同 時盡可能避免夜間施工。9.3施工廢水、廢漿應排入沉淀池中，不得隨意排 放，保持場地清潔。9. 4對施工場地道路進行硬化，并在晴天經(jīng)常對施 工通行道路進行灑水，防止塵土飛揚，污染周邊環(huán) 境。9. 5施工現(xiàn)場應制定灑水降塵措施，指定專人負責 現(xiàn)場灑水降塵和清理浮土。10效益分析10.1施工效益分析to盾構(gòu)井采用逆作法施工，能節(jié)省80%的模板架 料，省掉腰梁及臨時鋼支撐這道工序；保證工人每 天都有活

20、干，相對地提高工人收入，能充分調(diào)動起 工人的工作積極性。效益十分明顯，具體如下： 10.1.1無須使用腰梁，簡化了施工工序，使結(jié)構(gòu)一 次成型，受力更好。10.1.2簡化了施工工序，節(jié)省約20%的工作量， 減輕了操作人員的勞動強度。10.1. 3縮短施工工期一個月。10.2經(jīng)濟效益分析盾構(gòu)接收井采用逆作法施工，能節(jié)省65%的模板 架料租賃費用；減少50%的勞動力成本；省掉腰梁 臨時支撐等工序，總計能減少120萬的施工成本。11應用實例北京地鐵四號線工程北京南站陶然亭站區(qū) 間在右線K4+074處設(shè)置3號盾構(gòu)接收井，在左線 K4+077. 261處設(shè)置4號盾構(gòu)接收井，盾構(gòu)接收井 的凈空尺寸為15X9mo盾構(gòu)接收井圍護結(jié)構(gòu)釆用8001200鉆孔灌注樁與鋼支撐體系，盾構(gòu)接收井二次襯砌為模筑鋼 筋混凝土結(jié)構(gòu)。3號盾構(gòu)接收井深19. 735m, 4號盾構(gòu)接收井深20.249m。盾構(gòu)接收井南接暗挖區(qū)間隧 道，北接盾構(gòu)區(qū)間隧道，前期先作為暗挖區(qū)間的施 工豎井。在施工中，二次襯砌成功地應用了逆作法施工。圖盾構(gòu)接收井逆作法施工圖11.1參數(shù)設(shè)計本工程圍護結(jié)構(gòu)采用鉆孔灌注樁及網(wǎng)噴混凝 土，二次襯砌結(jié)構(gòu)鋼筋混凝土采用逆作法施工。分 五步開挖，開挖一步施工一步二次襯砌；待混凝土 強度達到設(shè)計強度的75%以