地鐵連通口開洞施工工法

1、地鐵連通口開洞施工工法1.前言近年來，隨著城市化的大發(fā)展，加之土地資源的日趨緊張，地下空間建設(shè)的需求量越來越大；然后，隨著先期地鐵的建設(shè)，地下空間的建設(shè)勢必會受到地鐵箱體的影響，使得地下空間不能形成一個完整的整體。為了合理利用地下空間，使地下空間形成整體，必須要對地鐵箱體進行開洞。 浦東世紀大都會（2-3地塊）工程被地鐵6號線分割為2個基坑，為了合理利用地下空間，使地下空間形成整體，必須要對地鐵箱體進行開洞。 上海建工五建集團開展科技研究，取得了一套地鐵連通口開洞的施工工藝，該工藝已申請發(fā)明專利（申請?zhí)?01410280759X）。使用此工藝能使分割地下空間形成整體，并能有效控制基坑施工變形、

2、保護地鐵的正常運營。根據(jù)查新報告，該工法具有一定新穎性，達到國內(nèi)領(lǐng)先水平。2.工法特點20.1. 必須先對通道箱體內(nèi)的積水進行抽出，開出1米寬、0.7米高的抽水洞，放入水泵進行抽水?？紤]到對通道內(nèi)積水的抽出等同于對地鐵進行卸載，在抽水的過程中嚴格控制每天的抽水量不多于80噸。在抽水的同時進行地鐵隧道地墻的沉降觀測，為此在洞口范圍設(shè)置5個地墻沉降監(jiān)測孔，每天2次進行沉降監(jiān)測。. 對原地鐵結(jié)構(gòu)進行鋼立柱撐牢后，方可進行地下墻門洞靜力切割施工。因此，在正式地下墻開洞前，設(shè)置鋼立柱支撐，并對鋼立柱進行預(yù)加壓力30噸。. 保證了地鐵的安全運營，充分利用了地鐵的箱體，使臨近地鐵的2個單獨的地下空間形成有機

3、的整體。3.適用范圍適用于被地鐵箱體分隔的相鄰地下空間,利用地鐵箱體連續(xù)墻開洞工法使分割地下空間形成一個統(tǒng)一的整體。4.工藝原理先撐后拆，中間換撐。先行開鑿洞門，施工地鐵側(cè)結(jié)構(gòu)。5.工藝流程及操作要點5.1工藝流程地墻水鉆開孔、抽水地墻開槽通道結(jié)構(gòu)鋼立柱支撐安裝地墻洞口鋼立柱支撐安裝洞口結(jié)構(gòu)柱開洞及施工剩余地墻切割洞口結(jié)構(gòu)梁施工52操作要點地墻水鉆開孔、抽水必須先對通道箱體內(nèi)的積水進行抽出，開出1米寬、0.7米高的抽水洞，放入水泵進行抽水。1） 開槽前先采用水鉆從上而下間距500mm開一列200洞，以確定箱體內(nèi)積水的水位。2） 確定水位后，在水位線的上方用200水鉆鉆出1000×70

4、0洞口，將抽水泵放入原箱體中，將箱體中的積水全部抽入地下室集水井中。地墻開槽1） 地墻開槽位于中央洞口鋼立柱位置。槽寬1000mm，高度從上梁頂面600mm至下梁底面600mm。2）箱體積水排除后，采用靜力切割的方式將1000寬槽全部開出，為型鋼立柱施工提供材料運輸通道。鋼支撐安裝（圖1）因型鋼立柱須從箱體底板開始設(shè)置，因此型鋼立柱由下而上施工，施工前，先進行16鋼筋吊鉤安裝，吊鉤采用植筋施工，植筋長度35d，A級膠，植筋應(yīng)滿足混凝土加固設(shè)計規(guī)范要求。1）根據(jù)開槽進度，及時配齊所需的支撐及后置埋板等。支撐材料進場，并將型鋼立柱裝配到設(shè)計長度，等待工作面提供后進行安裝,支撐安裝在通道內(nèi)進行。2）

5、鋼支撐先通過16鋼筋吊鉤安裝,吊起后，上端與后置鋼板焊接，固定好才能松開葫蘆。3）鋼立柱采用油壓千斤頂按設(shè)計要求施加預(yù)應(yīng)力。4）千斤頂施壓完畢后，用20厚鋼板塞補立柱下端翼緣板及腹板進行全焊縫焊接連接，千斤頂卸載拆除后用20厚鋼板對翼緣連接板及腹板連接板進行加勁板焊接連接。5）當(dāng)下一層支撐安裝完成后，驗收合格后即可進行上一層鋼立柱的安裝。6）所有節(jié)點構(gòu)造均需按設(shè)計及規(guī)范要求采用全焊接連接，焊縫高度不小于8mm，局部并設(shè)置加筋板。7）連通口結(jié)構(gòu)全部施工完畢后，才能進行鋼支撐拆除。圖1洞口結(jié)構(gòu)柱開洞及施工通道口在營運地鐵下面，安全要求比較高。為保證行車安全，采取靜力切割和人工破碎地墻鋼筋混凝土的方

6、式，不采用機械拆除的方案，盡量避免對地鐵老結(jié)構(gòu)造成擾動的不利影響，增加安全系數(shù)。1）如圖2所示，部分鑿除鋼立柱支撐組件20兩側(cè)的地下墻墻體，形成兩個洞口一（11-1,11-2）。2）考慮到預(yù)設(shè)門洞的尺寸較大，其所在位置的特殊性，以及整個地下墻系統(tǒng)的受力穩(wěn)定性，需要分步驟安裝門洞的結(jié)構(gòu)柱和結(jié)構(gòu)梁作為永久性的支撐結(jié)構(gòu)。故在鋼立柱支撐組件20安裝完成后，先鑿除鋼立柱20兩側(cè)的地下墻墻體，形成兩個洞口一（11-1,11-2），以方便后續(xù)澆筑結(jié)構(gòu)柱的施工工作的開展。3）如圖3所示，在洞口一（11-1,11-2）的邊緣澆筑結(jié)構(gòu)柱(21-1,21-2)，并使得結(jié)構(gòu)柱(21-1,21-2)的鋼筋與地下墻10的

7、主筋形成固定連接。4）待結(jié)構(gòu)柱(21-1,21-2)的混凝土強度達到設(shè)計要求后，才可以進行后續(xù)鑿除混凝土的施工。圖2圖3剩余地墻切割1）如圖4所示，待結(jié)構(gòu)柱(21-1,21-2)混凝土強度達到設(shè)計要求后，鑿除位于鋼立柱支撐組件20內(nèi)的地下墻墻體，形成洞口二12。2）結(jié)構(gòu)柱(21-1,21-2)澆筑完成后，運營中地鐵隧道地下墻10門洞的豎向受力體系基本完成。為了保證運營中地鐵的地下墻10開設(shè)門洞后原有地下墻以及運營中地鐵箱體受力體系的穩(wěn)定性，待結(jié)構(gòu)柱(21-1,21-2)的混凝土強度達到設(shè)計要求后，才能進行位于鋼立柱支撐組件20內(nèi)的地下墻墻體的鑿除施工。3）待洞口二12施工完成后，開設(shè)門洞的混凝

8、土鑿除工作基本完成，此時洞口一（11-1,11-2）與洞口二12互相連通。4）在進行分幅地下墻的上、下地塊結(jié)構(gòu)節(jié)點間開設(shè)門洞，打開下部節(jié)點時，要做好防水措施防止地下水涌出，以保證運營中地鐵箱體以及運營中地鐵隧道地下墻的整體安全性。5）在施工完成后投入使用的運營中地鐵隧道箱體底板表面，采用可拆卸的花紋鋼板，以對混凝土地坪以及所述地鐵隧道箱體連接板表面的混凝土進行保護。圖45.2.6洞口結(jié)構(gòu)梁施工1）如圖5所示，在洞口二12的上、下邊緣澆筑結(jié)構(gòu)梁（22-1,22-2），且結(jié)構(gòu)梁(22-1,22-2)的鋼筋與地下墻10的主筋形成固定連接，使得結(jié)構(gòu)梁(22-1,22-2)與結(jié)構(gòu)柱(21-1,21-2)

9、形成連為一體的矩形框架結(jié)構(gòu)，2）待梁混凝土打到設(shè)計要求強度后，拆除鋼立柱支撐組件20。最后運營中地鐵隧道地下墻10上形成如圖6所示的門洞結(jié)構(gòu)。圖5圖65.2.6勞動力組織序號單項工程所需人數(shù)備注1管理人員15人2測量復(fù)核人員2人3電焊工4人4架子工10人5鑿工10人6鋼筋工15人7木工15人8防水工10人9鋼立柱安裝工10人10合 計91人6.材料與設(shè)備名稱規(guī)格數(shù)量用途電子全站儀SOKKIASET2C1臺測量定位水準儀1臺測量定位電焊機21KVA3臺鋼立柱焊接塔吊ST2931臺材料運輸H型鋼H400×400×20×32地鐵箱體結(jié)構(gòu)鋼立柱支撐H型鋼H500×

10、;200×18×18地墻洞口型鋼立柱安裝鉆石鏈條鋸SK-SD 線據(jù)機1臺地墻切割鐵板600×900×20后置鐵板鋼管48x3.0腳手架搭設(shè)水鉆打孔機1臺地墻打孔7.質(zhì)量要求7.1 工程質(zhì)量控制標準7.1.1 工程質(zhì)量控制標準、施工質(zhì)量控制及驗收標準按照植筋應(yīng)滿足混凝土加固設(shè)計規(guī)范（GB50357-2005）要求。建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程（JGJ81）鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程 （GB 50661-2011）質(zhì)量控制要求項 目允許偏（mm）檢驗方法受力鋼筋順長度方向全長的凈尺寸±10用尺量彎起鋼筋的彎折位置±20用尺量箍筋內(nèi)凈尺寸±5用

11、尺量箍筋彎鉤尺寸角度>135°用角度尺量彎后平直部分>10d用尺量7.2質(zhì)量保證措施7.2.1 地墻開洞前由施工組織設(shè)計編制人員對施工員和班組長進行技術(shù)交底，明確每道工序質(zhì)量要求、符合質(zhì)量標準，以及可能發(fā)生的質(zhì)量事故預(yù)防措施，然后由現(xiàn)場施工員和班組長向全體施工人員進行第二次交底。7.2.2 地墻開洞施工按設(shè)計圖紙和方案交底要求。8.安全措施8.0.1 認真貫徹“安全第一，預(yù)防為主”的方針，根據(jù)國家有關(guān)規(guī)定、條例，結(jié)合施工單位實際情況和工程具體特點，形成安全生產(chǎn)管理網(wǎng)絡(luò)，執(zhí)行安全生產(chǎn)責(zé)任制，明確各級人員的職責(zé)，抓好工程的安全生產(chǎn)。8.0.2 鋼立柱與后置鐵板等焊接連接時必須

12、采用與主體鋼材相適應(yīng)的焊條，焊縫必須達到設(shè)計要求，并符合鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（GB50017）的要求。8.0.3 安裝手動葫蘆時應(yīng)正確選擇其型號及承載能力，嚴禁超載。采取有效手段對手動葫蘆上部的固定掛鉤進行檢測，以保證施工安全。8.0.4 正確使用開洞施工中所用的工具，嚴禁野蠻施工，如遇工具損壞或不明故障應(yīng)及時通知值班人員，并經(jīng)專業(yè)人員整修后方可繼續(xù)使用，嚴禁隨意拆裝修理。表8.0.5施工應(yīng)急預(yù)案可能出現(xiàn)的險情應(yīng) 急 措 施地下連續(xù)墻通道有可能含有未知氣體在開始墻體開洞前，對通道內(nèi)進行有毒氣體排查。地墻滲水立即用注漿材料采取堵漏地鐵監(jiān)測數(shù)據(jù)突變立即停止施工，展開專家討論會，研究對策，確保地鐵的正常運

13、營。氣體中毒事件現(xiàn)場人員應(yīng)先用濕毛巾捂住口鼻搶救中毒人員，并要求屋內(nèi)通風(fēng)良好、空氣新鮮的地方，注意保暖。項目負責(zé)人撥打120急救電話，詳細說明中毒的癥狀、反映發(fā)生事故的地點，并派人到路口接應(yīng)。安全員應(yīng)組織人員松解患者的衣扣，保持呼吸道通暢，清除口、鼻分泌物，如果發(fā)現(xiàn)呼吸驟停，應(yīng)立即口對口進行人工呼吸，并實施心口體外按摩。9.環(huán)保措施9.0.1 控制施工產(chǎn)生的污水流向，防止漫沿，并在現(xiàn)場設(shè)置污水回收容器，及時的清理回收施工產(chǎn)生的污水。污水經(jīng)沉淀回收后運至市政污水管線排放。9.0.2 施工現(xiàn)場遵照中華人民共和國建筑施工場界噪聲限值（GB12523-90）制定降噪的相應(yīng)制度和措施。10.效益分析10.0.1 采用本工藝的施工方法，在運營中地鐵隧道地下墻上開設(shè)尺寸較大的門洞施工過程中，能夠保證運營中地鐵的沉降變形量不會超過報警值，且施工過程中施工區(qū)域上方的地鐵能夠正常運營，并實現(xiàn)了運營中地鐵隧道地下墻兩端的新的建筑結(jié)構(gòu)互相貫通。促進了地下空間施工的技術(shù)進步，社會效益和環(huán)境效益顯著。11.應(yīng)用實例11.1 工程實例：浦東世紀大都會（2-3地塊）工程11.1. 1、工程概況浦東世紀大都會（2-3地塊）工程位于上海市浦東新區(qū)2-3地塊，即世紀大道以東、張楊路以南、福