成都地鐵-大管棚施工方案

成都地鐵4號線一期工程土建7標段管棚施工方案PAGEPAGE2成都地鐵4號線一期工程土建7標段管棚施工方案PAGE5盾構洞門加固方案1、編制依據(jù)1、《成都地鐵4號線一期工程巖土勘察報告》（2010年10月）；2、成都地鐵4號線一期工程《洞門及預埋件設計圖》；3、施工組織設計、現(xiàn)場實際施工情況；4、成都地鐵施工經(jīng)驗；2、適用范圍成都地鐵4號線7標（右線DK31+663.366~YDK35+137.90；左線DK31+917.70~DK36+429.00)盾構區(qū)間進出洞洞門加固。3、工程概況3.1、標段概況省文聯(lián)站～玉雙路站盾構區(qū)間隧道YDK31+663.366（ZDK31+917.700）～YDK32+973.500（ZDK32+908.600）；(其中所含盾構始發(fā)井兼區(qū)間隧道風井不在此標段施工圖范圍內(nèi))。玉雙路站～雙林路站盾構區(qū)間隧道YDK33+217.500～YDK34+601.600。雙林路站～沙河站盾構區(qū)間隧道YDK34+769.000～YDK35+137.900。沙河站～工程終點，左線盾構區(qū)間隧道ZDK35+429.000～ZDK36+429.000；右線礦山法區(qū)間隧道YDK35+429.700～YDK35+486.000；其中含有盾構吊出井ZDK36+433.4956～ZDK36+450.000。本標段工程為18#、19#、20#、21#盾構區(qū)間隧道隧道+省玉盾構始發(fā)井兼通道風井～玉雙路礦山法區(qū)間隧道隧道+沙河～右線區(qū)間隧道工程終點礦山法隧道+盾構吊出井及電纜通道工程。線路出省文聯(lián)站后沿玉雙路向東進入玉雙路站，出玉雙路站后沿雙橋路進入雙林路站，出站后再順玉雙路沿線進入沙河站；出沙河站后沿規(guī)劃道路到達右線工程終點，左線采用一處R-350m3.2、標段工程地質(zhì)根據(jù)鉆探揭露，本區(qū)間隧道隧道按巖土層層序，從上至下分述如下：（1）第四系全新統(tǒng)人工填筑土層（Q4ml）。人工填筑土<1>：雜色，松散，稍濕。由碎石、砂土、磚瓦碎塊、卵石等建筑垃圾組成，其間充填有粘粒。段內(nèi)分布于地表，層厚0.60～6.10m（2）第四系全新統(tǒng)沖積層（Q4al）粉質(zhì)粘土<2-3>：褐黃色，軟塑～可塑，含少量鐵錳質(zhì)氧化物等。在場地內(nèi)普遍分布，厚度0.80～4.00m粉土<2-4>：灰黃色，稍濕～飽和，松散，含鐵、錳質(zhì)斑痕，可見云母碎屑，場地內(nèi)局部存在，層厚1.00～2.40m細砂土<2-5>：青灰色或褐黃色，松散，稍濕～飽和，分布于卵石土頂面。場地內(nèi)局部存在，層厚0.50～1.70m。中砂<2-6>：褐黃色，稍密，飽和。該層在場地內(nèi)局部存在，層厚1.10～2.00m卵石土<2-8>：褐灰色、青灰色，稍濕～飽和，松散、稍密～密實夾少量角礫，卵石含量50～75%，粒徑20～80mm為主，個別粒徑達到180mm，充填物為中砂，局部夾少量角礫或漂石，頂面埋深2.30～6.10m。根據(jù)超重型動力觸探試驗成果及卵石含量，將卵石土分為松散卵石土<2-8-1石土中，卵石層結構比較松散，含水豐富?；鶐r主要為白堊系泥巖。水量貧乏，透水性及富水性差。4、施工難點及部署4.1、施工部署本工程地層主要為砂卵石，適宜采用滲透注漿。洞門加固采用10米長φ108大管棚并注漿加固。結合工程實際情況，擬在結構內(nèi)墻襯砌施工后，洞門結構施工前，采用偏心潛孔錘跟管轉(zhuǎn)機鉆機洞門大管棚。隧道洞門埋深8~15米，埋深較大，在鉆孔范圍內(nèi)無地下管線影響。為了保證注漿加固效果，施工中地下水位應降至加固區(qū)域以下，施工中利用前期洞門上方的基坑降水井進行降水。有必要的情況下，可在洞門正上方1.5米外增設降水井或在掌子面進行適量引排。4.2、施工難點φ108大管棚設置于砂卵石地層，在砂卵石地層成孔且要減小對原地層擾動、達到注漿加固效果是本工程的重難點。5、大管棚施工工藝5.1、大管棚加固設計大管棚施工主要目的是加固地層和止水。盾構洞門加固利用車站或區(qū)間工作井作管棚工作室。對洞門頂部120°范圍內(nèi)施工19根，每根10米長φ108管，然后注漿加固地層，見圖2洞口管棚加固圖圖2洞口管棚加固圖大管棚設計情況：管棚材質(zhì)：φ=108mm；d=6mm無縫鋼管；管棚長度：10m；分節(jié):3m*2+4m=10m；管棚分布范圍：拱部120度范圍內(nèi)；間距40cm；外插角：1°～3°；注漿：注漿漿液采水泥砂漿(po42.5)，初擬參數(shù)：水泥漿水灰比0.8:1~1:1，注漿壓力，注漿壓力0.2～0.4Mpa。施工中通過實驗調(diào)整確定具體參數(shù)。5.2、大管棚施工流程達到要求不合格無達到要求不合格無注漿效果檢查測量放線搭設平臺鉆機就位準備鉆孔鉆孔掏孔檢查是否有坍孔、探頭石安裝管棚鋼管注漿注漿防護噴砼封閉加工鋼管鉆機掃孔進入下一循環(huán)補孔孔口處理有圖3工藝流程圖5.2.1、基本要求鋼管的型號、質(zhì)量和規(guī)格等應符合規(guī)范和施工要求。鋼管插入孔內(nèi)的長度不得短于設計插入長度的95%。5.2.2、搭鉆孔平臺安裝鉆機根據(jù)設計圖由測量組精確給出孔位，將孔位沿開挖邊線外放20cm，按400mm間距標于作業(yè)面。鉆機平臺用鋼管腳手架搭設并滿鋪5cm木板，平臺寬度約為9m，腳手架落在地板上面。腳手架連接要牢固、穩(wěn)定，防止在施鉆時鉆機產(chǎn)生擺動、位移而影響鉆孔質(zhì)量。見圖4管棚施工平臺示意圖圖4管棚施工平臺示意圖移動偏心潛孔錘跟管轉(zhuǎn)機鉆機就位，利用水平尺調(diào)整鉆機至水平，再根據(jù)設計需求的方位角調(diào)整鉆桿角度。準備開鉆。5.2.3、鉆進成孔為保證成孔質(zhì)量，防止鄰孔鉆進時前面的成孔坍塌，鉆孔間隔進行，φ146套管跟進，孔深大于管棚長度不小于0.3米，以保證順利安裝φ108×6mm鋼花管。鉆機開孔時的鉆速宜采用低速，鉆進20cm后轉(zhuǎn)入正常鉆速。鉆進過程中風壓根據(jù)鉆進情況隨時調(diào)整，基本維持在0.8Mpa左右，轉(zhuǎn)速為40r/min，鉆壓為30Mpa左右。打孔角度洞口段為3°，鉆進過程中隨時對方位角進行復核，發(fā)現(xiàn)偏差及時糾正，保證管棚就位于設計位置。鉆孔水平容許偏距沿相鄰鋼管方向不應大于100mm，垂直偏距沿隧道內(nèi)側方向不應大于200mm（管棚前端，而非孔口端）。為保證施工進度，采用兩臺鉆機同時進行，鉆孔由高孔位向低孔位進行。鉆進過程中密切注意孔口返渣和套管跟進的情況，不要在鉆進中頻繁串動鉆具以免鉆具卡死在套管內(nèi)，發(fā)現(xiàn)問題要及時處理。圖5鉆進成孔鉆孔至設計深度后移動鉆具，然后通風清孔，孔內(nèi)泥渣、巖粉排除干凈后下φ108鋼花管，根據(jù)施工經(jīng)驗，在排渣過程中，巖粉不能完全清除干凈，在進管時可將φ108鋼花管端頭加一層海綿，在下管過程中，殘留巖粉可隨管棚的推進而吸附于海綿上，頂至孔端頭?？刂茦藴室姳?表2超前鋼管實測項目項次檢查項目規(guī)定值或允許偏差備注1孔位（㎜）±502鉆孔深度（㎜）±503鋼管長度（m）不小于設計值4方向角（°）15.2.4、安裝管棚5.2.4.1、管棚加工φ108×6mm鋼管采用3.0m和4.0m兩種規(guī)格，奇數(shù)孔首根4.0m，偶數(shù)孔首根3.0m，以避免鋼管接頭在同一斷面上。鋼管采用φ121絲扣連接，絲扣螺紋段長大于150mm。相鄰兩根鋼花管的接頭要錯接，其錯接長度不小于1.0m。見圖6管棚連接套示意圖圖6管棚連接套示意圖鋼管在專用的管床上加工好絲扣，管節(jié)長度為4m、3m兩種，導管四周鉆設孔徑10mm注漿孔(孔口段2.0m不鉆花孔作為止?jié){段)，即在鋼花管壁上設置10mm直徑的注漿孔，呈梅花形布置，孔間距為10×10cm。鋼管入孔管頭焊成圓錐形，便于入孔。見圖7第一節(jié)鋼花管加工大樣圖圖7第一節(jié)鋼花管加工中間管節(jié)僅如圖8鉆設注漿孔。圖8鋼花管展示圖5.2.4.2、管棚鋼管安裝棚管頂進采用管棚鉆機和人工相配合下頂進鋼管。接長鋼管應滿足受力要求，采用3m*2+4m=10m交替配置。保證相鄰鋼管的接頭應前后錯開1米。同一橫斷面內(nèi)的接頭數(shù)不大于50%。管棚鋼管安裝到位后后開始拔出套管（圖9），拔管采用拔管機起拔，拔管時應保證φ108鋼花管不隨套管拔出。拔管拔管圖9拔管套管拔出后進孔口封閉注漿，先在管棚花管與孔口之間用水泥砂漿或速凝水泥等材料堵塞嚴密，以防漿液冒出。封閉，然后再在管棚花管的管口安裝φ42止?jié){閥（圖10），待砂漿或速凝水泥凝固后準備注漿。圖10注漿口5.2.5、注漿施工5.2.5.1、掌子面封閉每個注漿段終止處留出2米厚圍巖作為止?jié){巖盤，防止注漿時跑漿。注漿施工過程中如發(fā)現(xiàn)掌子面漏漿，應及時用麻布進行封堵。視現(xiàn)場施工情況，如掌子面跑漿現(xiàn)象嚴重，可在注漿地段管棚1米范圍內(nèi)，噴射C20混凝土10cm（加單層φ6鋼筋網(wǎng)）。5.2.5.2、注漿準備注漿前先進行注漿現(xiàn)場試驗，以調(diào)整注漿參數(shù)，水泥漿的攪拌應在高速攪拌機內(nèi)進行，嚴格按照施工配合比進行投料，在鋼管中注水泥漿，水灰比1:1，注漿結束后用1:1水泥砂漿充填無縫鋼管，以增強鋼管強度和剛度。攪拌水泥漿的投料順序：在放水的同時，將緩凝劑、外摻劑在水中按一定比例加入，攪拌溶解，再將需要的水泥倒入，攪拌2～3min。嚴禁水泥塊或紙片進入漿液，放漿進入儲漿桶時要用濾網(wǎng)過濾，以防止堵塞注漿泵。做好配置漿液的施工記錄，并且在注漿過程中要做好注漿記錄，為分析注漿效果提供依據(jù)。5.2.5.3、注漿要點管棚注漿順序原則上遵循著“先兩側后中間”、“跳孔注漿”、“由稀到濃”。注漿施工由兩端管棚鋼管開始注漿，跳孔進行注漿施工，向拱頂鋼管方向推進，開始時注漿的漿液濃度要低一些，逐漸加濃至設計濃度。有利于注漿的漿液向拱頂方向擴散，促進漿液的致密程度，利于防滲的要求。連接注漿管路后，利用注漿泵先壓水檢查管路是否漏水，設備狀態(tài)是否正常，而后再做壓水試驗,以檢查設備的完好性。根據(jù)成都地鐵施工經(jīng)驗，注漿時擬取初壓0.75MPa，終壓2.0Mpa，進漿量20～25L/min；注漿壓力逐步升高，達到設計終壓后穩(wěn)定10min以上；注漿結束后采用1：1水泥砂漿填充無縫鋼管。施工過程中，每鉆完一個孔，隨即安設該孔的鋼管，注漿順序先下后上，漿液擴散半徑不小于0.5m，全孔可采用后退式分段注漿方式。注漿時注漿壓力不能太大,以免漿液壓力影響鄰近地下管線等建筑物。應在適當位置檢查注漿效果,并據(jù)檢查結果調(diào)整注漿壓力等有關施工參數(shù)。注漿施工過程中如發(fā)現(xiàn)掌子面漏漿，應及時用麻布進行封堵。在洞口頂面設置監(jiān)控量測點，當發(fā)現(xiàn)地表隆起現(xiàn)象時，及時調(diào)整注漿壓力和注漿量。以避免注漿壓力過大造成大的地面變形。注漿過程應隨時注意注漿壓力的變化，壓力達到設計值且注漿量也與設計相符后，即可停止注漿。結束標準：⑴進漿量，一般在20～30L/min；⑵注漿壓力逐步升高，達到設計終壓并持續(xù)15min以上；圖11注漿工藝圖5.2.5.4、注漿控制注漿施工作業(yè)中，漿液注入的壓力是一個最為關鍵的現(xiàn)場施工過程控制因素。根據(jù)流量計顯示的孔口壓力變化可以判斷注漿施工的基本發(fā)展狀況，并及時采取相應措施。壓力逐漸上升，但達不到設計要求的壓力。原因分析是：漿液濃度低、凝膠時間較長、漿液在碎石中形成劈裂脈或者是部分漿液溢出。此時應適度加大漿液濃度、小時間間隔注漿。注漿開始后壓力不上升，甚至離開初始壓力呈下降的趨勢。原因分析是：表明漿液已經(jīng)外溢。此時應該采取大濃度漿液和較低注入速度，如果情況無改變，則應先停止注漿。注漿壓力上升后突然下降，表明漿液從注漿管周圍溢走，或者是注入速度過大，擾動碎石巖層，或遇到空隙薄弱部位。此時應適度降低注入速度。壓力反復升降，但總趨勢呈上升態(tài)勢。原因分析：由于注漿漿液的凝膠時間較短。此時應該是度調(diào)長漿液凝膠時間。壓力上升很快，而注入速度上不去。原因分析：表明注漿巖層較為密實或者漿液的凝膠時間太短。壓力有規(guī)律上升，即使達到容許壓力時，注漿速度也比較正常，這表明注漿施工作業(yè)是成功的。壓力上升后又下降，然而后來壓力又再度上升，并達到設計的要求值。這可以認為該種情況的空隙部位已被漿液填滿，此種情況也是成功的。5.2.5.5、注漿效果檢查注漿結束后，再鉆孔檢查注漿效果是否達到設計要求，如未達到，應根據(jù)實際情況調(diào)整注漿參數(shù)進行補孔注漿。詳見圖1圖12補漿工藝圖6、施工注意事項頂進過程應隨時注意防止堵孔、坍孔。遇到卡鉆時，鉆孔時要慎重，每鉆進1米要退鉆，若卡鉆太頻繁，要注漿后再鉆，保證鉆孔成孔質(zhì)量較好，確保下管順利。對鉆進后不能成孔（如發(fā)生塌孔、卡鉆等現(xiàn)象）應補注漿固結圍巖，待圍巖固結后一次成空。鉆孔斷桿、卡鉆等現(xiàn)象在管棚施工中是經(jīng)常發(fā)生的，如果發(fā)生斷桿、卡鉆而又拉不出來，則該空報廢，原孔采用水泥砂漿封堵，可在該孔旁邊補打成孔。整個過程中做好記錄，內(nèi)容包括打孔的角度、間距、深度、鋼管的長度、注漿壓力、注漿數(shù)量、起止時間等，作為后續(xù)施工調(diào)整注漿參數(shù)依據(jù)。7、主要機械及人員配備表3主要施工設備投入一覽表設備名稱型號額定功率數(shù)量備注偏心潛孔錘跟管轉(zhuǎn)機YXZ9020KW2空壓機LUY203DC180KW1電動焊機BX1-31518KW1拔管機YGB-607.5KW1壓漿機M4001套管φ146mm30根1.5m/根表4現(xiàn)場勞動力投入計劃表序號工種名稱人數(shù)類別1現(xiàn)場副經(jīng)理1管理人員2領工員13技術員24實驗員15安全員16電工1操作人員7機械操作、鉆探工88電焊工29空壓機工110注漿普工68、安全保證措施腳手架搭設穩(wěn)固，經(jīng)項目部驗收合格后才能使用。加強全員安全意識教育，參照有關規(guī)范制訂安全規(guī)章制度；加強對圍巖進行動態(tài)監(jiān)控量測，實行信息化管理，科學地組織施工；拆卸鉆桿時，要有統(tǒng)一指揮、明確聯(lián)絡信號，扳鉗卡鉆方向應正確，防止管鉗及扳手打傷人；鋼管內(nèi)注漿時，操作人員應戴口罩、眼鏡和膠手套；要有良好照明條件。9、質(zhì)量保證措施優(yōu)良工程目標實現(xiàn)，項目部成立了創(chuàng)優(yōu)領導小組，由項目經(jīng)理、總工程師、工程技術及質(zhì)量檢測和物資設備等部門負責人組成，負責全項目的創(chuàng)優(yōu)領導工作。建立創(chuàng)優(yōu)責任制，強化工作管理監(jiān)督、檢查和獎懲機制，層層落實，建立逐級考核評比制度，獎優(yōu)罰劣，優(yōu)質(zhì)優(yōu)價，強化管理。項目經(jīng)理部成立質(zhì)量管理領導小組，成員主要是質(zhì)檢工程師、班組質(zhì)檢員，定期召開質(zhì)量分析會，對發(fā)現(xiàn)的問題及時研究，制定改進措施。加強技術管理的基礎工作，施工中認真執(zhí)行“三檢”，嚴把“五關”，即施工前、施工中、完工后檢查，和技術圖紙資料復核關、技術交底關、工程試驗關，原材料進場關和隱蔽工程檢查簽證關。嚴格按照技術規(guī)范操作，嚴格按照監(jiān)理程序辦事。每道工序都要通過各施工班組自檢、項目經(jīng)理部復檢，上報監(jiān)理工程師檢查認可后再進行下道工序，確保各工序質(zhì)量優(yōu)良。開展重點、難點工程技術攻關和群眾性QC小組活動，通過工序控制和工藝控制，推行標準化作業(yè)，提高質(zhì)量意識，杜絕各類質(zhì)量通病，消除薄弱環(huán)節(jié)。提高質(zhì)量意識。只有提高全體施工人員的質(zhì)量意識，才能確保工程的整體質(zhì)量，定崗定責，獎懲分明。10、環(huán)境保護措施施工用的廢水、污水，利用臨時排水系統(tǒng)及永久性排水設施排至污水坑內(nèi)，經(jīng)處理達到允許排放標準后再進行排放。廢棄物采用車輛運輸?shù)姆椒ǎ逊旁趫D紙或監(jiān)理工程師指定的地方深埋覆蓋；工程用料根據(jù)具體情況，有序堆放在施工場地和征地線內(nèi)。每道工序施工時做到工完料清，并對場地進行及時清理，保證施工場地整潔；11、職業(yè)健康安全保障措施11.1、組織管理措施項目隊成立職業(yè)健康安全保障領導小組，各項目分隊設立工地醫(yī)務所，配備必需的現(xiàn)場檢測、檢驗、治療設備及藥品。組織人員定期進行健康體檢，協(xié)助處理公共衛(wèi)生突發(fā)事件，對發(fā)生的傳染病及時報告。11.2、保障措施在施工中，加強行政管理，搞好勞動保護工作;利用工地板報、宣傳欄、班前點名等形式加強勞動衛(wèi)生防護知識教育，提高個人防護意識。施工管理者加強監(jiān)督，并建立獎懲制度;采取各項勞動安全與衛(wèi)生措施，從作業(yè)場所、環(huán)境條件保護勞動者的安全和健康;施工前與施工技術人員密切聯(lián)系，使施工組織措施符合勞動衛(wèi)生保障要求。合理組織勞動力，嚴格按照勞動定額組織施工。針對施工場所中危害因素和勞動安全與衛(wèi)生要求，合理配備足夠、齊全的勞保防護用品;12、應急救援措施施工重大危險源為坍塌、高處墜落、物體打擊、觸電、機械傷害等。當發(fā)生突發(fā)傷亡事故時，當班負責人應及時將隧道內(nèi)的作業(yè)人員有序地撤離到洞外或洞內(nèi)的安全地帶，確保人員生命安全。同時向救援領導小組匯報災情，以便救援小組人員采取措施進行搶險，盡力減少人員及財產(chǎn)損失。隧道內(nèi)加裝應急照明燈，以備洞內(nèi)電力線路發(fā)生故障時提供照明之用。加強隧道內(nèi)的通風，為救援領導小組組織搶險人員實施搶救方案創(chuàng)造條件。救援領