隧道豎井施工工藝

1、SGBZ-0906城市隧道工程豎井施工工藝標準1適用范圍本標準適用于采用盾構(gòu)法施工的城市交通隧道。2施工準備2.1 技術(shù)準備2.1.1 盾構(gòu)始發(fā)井是用于組裝調(diào)試盾構(gòu)，隧道施工期間作為管片、其他施工材料、設(shè)備、出磴的垂直運輸及作業(yè)人員的出入通道。井的平面凈尺寸必須滿足上述各項的要求。一般情況下在盾構(gòu)兩側(cè)各留1.5m作為盾構(gòu)安裝作業(yè)的空間。盾構(gòu)的前后應(yīng)留出洞口封門拆除、初期推進時出磴、管片運輸和其他作業(yè)所需的空間，井的長度應(yīng)比盾構(gòu)主機長3.0m以上。2.1.2 接收井寬應(yīng)比盾構(gòu)直徑大1.5m以上，井的長度應(yīng)比盾構(gòu)主機長2.0m以上。根據(jù)盾構(gòu)的安裝、拆除作業(yè)、洞口與隧道的接頭處理作業(yè)等需要，確定洞口

2、底至工作井底板頂面的最小高度。2.1.3 從理論上來說，井壁預(yù)留洞口大小略比盾構(gòu)的外徑大一些即可（盾構(gòu)外徑含外殼突出部分），但考慮到井壁洞口的施工誤差、隧道設(shè)計軸線與洞口軸線間的夾角、密封裝置的需要，需留出足夠的余量。2.1.4 由于盾構(gòu)始發(fā)、接收時拆除豎井封門，施工時間較長，臨空面較大，這對土體的穩(wěn)定極為不利，這就必須對盾構(gòu)始發(fā)、接收前的土層進行加固，可合理選用降水、注漿及其他土體加固法予以改良，切實有效地控制洞口周圍土體變形，從而保證盾構(gòu)始發(fā)和接收的安全。2.2 材料準備2.2.1 泥漿護壁材料：粘土、膨潤土、添加劑、水等。2.2.2 注漿材料：砂漿、水泥漿、速凝劑。2.2.3 井筒結(jié)構(gòu)材

3、料：鋼筋、水泥、砂、碎石、水。2.3 主要機具2.3.1 豎井開挖施工機械、裝卸、運輸機械等：2.3.2 構(gòu)筑井筒結(jié)構(gòu)的混凝土施工機械2.3.3 測量儀器與量測元件。2.4 作業(yè)條件2.4.1 前期調(diào)查。為防止資料與實際工況條件不符，施工前應(yīng)進行工程環(huán)境的調(diào)查和實地踏勘，為制訂施工組織設(shè)計提供足夠的依據(jù)，進行核實的主要項目：2.4.1.1 土地使用情況一一根據(jù)報告和附圖，實地踏勘調(diào)查各種建筑物的使用功能、結(jié)構(gòu)形式、基礎(chǔ)類型及其與隧道的相對位置等；2.4.1.2 道路種類和路面交通情況；2.4.1.3 工程用地情況一一主要對施工場地及材料堆放場地、棄土場地、運土路線等做必要的調(diào)查；2.4.1.4

4、 施工用電和給排水設(shè)施條件；2.4.1.5 有關(guān)環(huán)境保護的法律和法規(guī)；2.4.1.6 地下障礙物及管線。2.4.2 根據(jù)工程特點、施工設(shè)備的技術(shù)性能及操作要領(lǐng)，對盾構(gòu)司機及各類設(shè)備操作人員進行上崗前的技術(shù)培訓(xùn)并持證上崗。2.4.3 豎井施工之前，應(yīng)建立完整的測量和監(jiān)控量測系統(tǒng)，以控制豎井的垂直精度，對地層及結(jié)構(gòu)進行監(jiān)測，并及時反饋信息。2.4.4 盾構(gòu)工作豎井與工程構(gòu)筑物結(jié)合設(shè)置時，除按設(shè)計要求滿足構(gòu)筑物的功能外，還應(yīng)滿足盾構(gòu)的相關(guān)施工作業(yè)的要求。2.5 勞動力組織：根據(jù)豎井的實際施工方法需要安排勞動力，每工作班需要20人左3施工工藝1.1.4 工藝流程見圖3.1-1與圖3.1-2夯實基屈抄平

5、放線驗線褶即墊層工二一壑不敢比打腳土接r笈設(shè)辦腳鋼件1支刃腳U井周模板儻就混激土11外槽填砂*抽職型不或訴同里整平枷泡圖22,5.1-1井筒制作工序圖圈51-2施工工序施圖1.2.4 操作工藝1 豎井的地層加固1 .1井底地層加固當(dāng)開挖深度較深、地下水位較高時，豎井底面地層可能出現(xiàn)隆起（對砂地層來說會出現(xiàn)涌水、涌砂；對粘土地層來說會出現(xiàn)隆起），給施工帶來麻煩或者根本無法進行施工。需對井底地層進行加固。1 .2盾構(gòu)進發(fā)口、到達口井壁外側(cè)地層加固由于構(gòu)筑豎井時井壁外側(cè)土體已經(jīng)受損松動，且豎井對應(yīng)盾構(gòu)進發(fā)口、到達口部位的壁材為盾構(gòu)刀具不可直接掘削的壁材時，引起井壁外側(cè)土層松動加重。為了防止井壁外側(cè)的

6、水平作用水壓、土壓大于土體自身的抗剪強度出現(xiàn)的塌方和涌水，導(dǎo)致周圍地層變形、地表沉降、地中構(gòu)造物與埋設(shè)物受損，對盾構(gòu)進發(fā)口、到達口、井壁應(yīng)進行加固。1 .3加固方法(見第23章)：(1)降低地下水位法；固結(jié)工法；防滲墻法；凍結(jié)法。1 地下連續(xù)墻豎井1.2 施工步驟：構(gòu)筑導(dǎo)墻-挖掘槽-鋼筋籠的放入-混凝土的澆注。1.2 挖掘和壁槽的穩(wěn)定1在挖槽和挖槽結(jié)束后要確認豎直精度。2挖掘中和鋼筋籠插入時要防止槽壁坍塌。3為了防止坍塌，護壁泥漿不能太濃，粘度也不能太高。護壁泥漿有膨潤土類泥漿和聚合物泥漿兩種，應(yīng)根據(jù)土質(zhì)條件和挖槽機的種類決定泥漿的種類及配比。4挖槽和挖槽完結(jié)后，懸浮于泥漿中的土顆粒會緩慢下沉

7、形成沉渣。沉渣的處理工作由挖槽機挖除。1 接頭施工1.2 澆筑先期槽段混凝土?xí)r，混凝土不得注入接頭內(nèi)。1.2 后面槽段鋼筋籠的吊裝要牢實，在吊放鋼筋籠和澆筑混凝土?xí)r，均應(yīng)使用輔助鋼材確保接頭鋼筋不變形。1.2 鋼筋籠應(yīng)在下吊狀態(tài)下緩慢地放入溝槽，并注意確保豎直精度。1 鋼筋籠的制作、插入地下連續(xù)墻的槽段有先后之分。先期槽段的鋼筋籠端部裝有接頭用的鋼材，一般呈直線形狀。鋼筋籠用吊車吊入，高度一般配815m鋼筋籠在組裝臺上的組裝精度必須符合設(shè)計要求，否則會給插入帶來麻煩，嚴重時無法插入。1.2 地下連續(xù)墻豎井的鋼筋，因接頭部位為雙層，拐角部位配置斜鋼筋，故配筋要比一般部位的配筋密。澆筑時要注意以下

8、幾點：1導(dǎo)管應(yīng)設(shè)置在拐角和接頭部位，包括拐角和接頭在內(nèi)每3m設(shè)置1條。2選用流動性好、水石不分離的混凝土，使用AE減水劑保證混凝土的密實性。3按多條導(dǎo)管澆筑高度相同的形式進行澆筑管理。4在保證先期槽段接頭鋼材不變形的前提下，澆筑先期槽段。5在確認混凝土沒有從接頭內(nèi)流出的條件下，澆筑先期槽段。1 防止墻體產(chǎn)生裂紋、滲水的措施1為防止先期槽段的約束導(dǎo)致的后續(xù)槽段出現(xiàn)的裂紋、后續(xù)槽段應(yīng)選用低熱水泥。2接頭部位的清洗要干凈，做好堵縫注漿。3排除穿通連續(xù)墻的各種因素。4沉井的構(gòu)造：一般由井壁、刃腳、內(nèi)隔墻、井孔凹槽、底板、頂蓋等構(gòu)成。1 井筒制作1.2 井筒的制作方式有：1在基坑中制作，這種方式適用于地

9、下水位低的情況下使用；2在構(gòu)筑物的地面上制作，這種方式適用于地下水位高的情況下使用；3人工島上制作，這種方式適于在水中制作。1.2 通常井筒的一次沉沒高度不大于12m故井筒沉沒一般是分節(jié)進行的。當(dāng)在松軟的土層和人工島上施工時，井筒第一節(jié)的長度小于0.5B（B為沉井的等效寬度）。井筒模板多采用鋼組合式定型模板。井筒前一節(jié)下沉結(jié)束時應(yīng)高出基坑砂墊層面12m以防外模埋入砂墊層受損。內(nèi)模支架不宜支承在地基土上，以防沉降過大時，內(nèi)模和支架受損。通常內(nèi)模支架支承選定在井格內(nèi)鋼梁上。1.2 當(dāng)工程要求在井筒的壁上預(yù)留與其他地下洞道連接的接合孔口。為了便于打通孔口，孔口的用料與井筒主體的用料不同，為此兩者的強

10、度和抗?jié)B性能也不同。故井筒下沉?xí)r應(yīng)特別注意，嚴防地下水的涌入。用料不同時，井筒重心會有所偏移，應(yīng)防止井筒發(fā)生傾斜。1.3.4 地下水位排水工法1 集水井排水法1.3 方法：在開口沉箱底面上設(shè)置集水井，使?jié)B向底面的地下水集中在集水井中，然后用泵壓送到井外的方法。1.3 注意事項：如果水位下降量大，則開挖底面時的動水坡度增大，有可能產(chǎn)生流砂現(xiàn)象。另外，由于排水致使周圍土體沖填壓實，給箱體下沉帶來困難。1 外圍排水法1.3 方法：在開口沉箱的外側(cè)設(shè)置幾條深井，在各深井中插入水泵一齊向外抽取地下水的方法。1.3 注意事項：地下水位下降后的水位分布形狀，因地層滲透系數(shù)的不同而異：滲透系數(shù)越小，水位的下降

11、量和范圍越??；滲透系數(shù)越大，層厚越厚，排水效果越好。1 防滲工法作為防滲工法有注漿工法、凍結(jié)工法、防滲墻工法、壓氣工法等等。在開口沉箱工程中防滲墻工法使用較多，這是由于注漿工法和凍結(jié)工法提高了地層的強度，這對開口沉箱的開挖不利，故這兩種工法使用不多。4質(zhì)量標準沉井要求設(shè)計計算的結(jié)果必須滿足力學(xué)穩(wěn)定性的要求。即沉箱底面作用于地層上的豎向荷載應(yīng)小于地層的允許承載力；沉箱作用給底面地層的水平荷載必須小于地層的水平允許抗剪力；箱體的變位必須小于允許變位值。箱體的構(gòu)件應(yīng)力均應(yīng)小于允許值。由穩(wěn)定計算、構(gòu)件設(shè)計分別確定的箱體的平面尺寸和構(gòu)件尺寸，探討下沉狀況，確認下沉關(guān)系的合理性、可靠性。箱體的水平最大承載力必須大于地震的水平破壞力，即滿足抗震設(shè)計條件。5成品保護豎井結(jié)構(gòu)施工時，應(yīng)進行有關(guān)項目的監(jiān)測和檢測，防止結(jié)構(gòu)產(chǎn)生超標準的變形和空洞。盾構(gòu)機吊裝下井安裝時以及拆卸出井時，吊車操作人員應(yīng)控制好吊車方向和速度，避免盾構(gòu)機與井筒結(jié)構(gòu)發(fā)生碰撞，而造成結(jié)構(gòu)與盾構(gòu)機的損傷。6安全環(huán)保措施由機械設(shè)備與工藝操作所產(chǎn)生的噪聲，不得超過當(dāng)?shù)卣?guī)定的標準，否則應(yīng)采取消聲措施或避開夜間施工作業(yè)。清