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1、6 項目主要施工技術方案6.1 盾構工作井施工盾構工作井包括始發井、 接收井, 尺寸均為8m28m, 現澆鋼筋混凝土結構。工作井施工采用圍護結構圍擋, 機械開挖基坑, 現澆混凝土的方式進行。圍護方式選擇現階段中國在盾構工作井的施工中多采用鉆孔灌注樁圍護和SWM工法樁圍護, 兩種方式的優缺點如下: 圍護方式優點缺點鉆孔灌注樁1、 機械化作業、 施工簡單。2、 鋼筋籠、 混凝土可集中加工、 配送, 也可施工現場加工, 作業方便3、 工藝成熟、 施工過程相對來說安全可靠。4、 可使用作業面狹窄的區域。1、 隱蔽工程, 質量控制難度大。2、 施工過程中產生大量的泥漿垃圾, 處理難度大, 對環保要求高。2、3、 對現場道路的通行標準有要求。4、 止水效果差, 一般需配合混凝土攪拌樁等做止水帷幕。5、 在鉆孔灌注樁作為圍護的施工工藝中, 使用了大量的鋼筋, 而不能回收重復利用, 造成了極大鋼鐵資源的消耗。SWM工法樁1、 施工不擾動鄰近土體, 不會產生鄰近地面沉降、 房屋傾斜、 道路裂損及地下設施移位等危害。2、 鉆桿具有螺旋推進翼與攪拌翼相間設置的特點, 隨著鉆掘和攪拌重復進行, 可使水泥系強化劑與土得到充分攪拌, 而且墻體全長無接縫, 從而使它可比傳統的連續墻具有更可靠的止水性, 其滲透系數K可達10-7cm/s。3、 它可在粘性土、 粉土、 砂土、 砂礫土、 100以上卵石及單軸抗壓強度603、MPa以下的巖層應用。4、 可成墻厚度5501300mm,常見厚度600mm;成墻最大深度為65m,視地質條件尚可施工至更深。5、 所需工期較其它工法為短, 在一般地質條件下, 每一臺班可成墻7080。6、 廢土外運量遠比其它工法為少。7、 內插的型鋼可拔出重復使用, 一般至少可使用四次以上, 經濟性好。8、 施工噪聲小、 環境污染少。9、 可適用用于城市高架橋下, 空間受限制的場合, 或海底筑墻, 或軟弱地基加固等施工1、 應用經驗與其它工法相比有些不足。2、 深度受地質條件的的影響較大。3、 鉆進過程中垂直度控制難度較大。根據現場地質條件, 結合西安市對環保的較高要求, 盾構工作井的圍護形4、式擬采用SWM工法樁+內支撐的形式。6.1.2 施工準備( 1) 技術準備查看及調閱有關檔案, 查明基坑范圍及周邊地上、 地下建( 構) 筑物及地下管線、 管道的位置、 高程、 基礎形式與使用現狀, 對有影響的要提前采取相應的技術措施。重復核實工程線路上所有的地下、 地上建筑物, 與業主、 設計、 監理單位提前溝通并做好相應的技術措施。組織技術人員、 管理人員和施工技術工人學習基坑開挖規范, 熟悉設計圖紙, 對施工人員進行崗前培訓和技術交底。同時組織做好進場人員的安全教育工作。( 2) 施工資源準備1) 材料準備物資部根據工程部提供的物資采購單做好施工所有材料的進貨前調查和了解, 按照相關要求5、進行采購, 材料貯存按種類、 規格、 型號分區碼放, 所有材料不能混放, 并建立臺帳, 做好標識。2) 施工機具施工前, 組織工人對所用施工機具進行施工前的調試和維修, 確保施工期間機具完好。( 3) 施工現場準備1) 協調部門配合與業主協調部門完成現場需要用地的征收工作。2) 項目部與施工隊共同確定施工用電方案, 由相關部門落實。3) 按照相關要求組織現場施工準備的檢查工作, 由相關部門落實。6.1.3 安全防護圍擋施工工作井基坑開挖前先對施工范圍進行好安全防護工作, 嚴防地表水直接排入基坑。施工圍擋外側張貼公益廣告, 上部布置噴淋除塵設置, 確保揚塵治理工作落到實處。圖6.1-1 彩鋼板安6、全防護圖基坑開挖后, 基坑上下通道采用組裝式鋼結構樓梯, 并在四周設置全封閉防護網。圖6.1-2 基坑上下安全通道6.1.4施工設備選擇根據設計要求, 試驗段盾構工作井采用水泥土攪拌樁內插H 型鋼作為圍護結構, 以SMW 工法施工, 樁徑850mm, 以GBZ單軸葉片噴漿式攪拌機實施攪拌樁作業, H型鋼規格為70030014mm, 連續式布置, 采用DZ55沉拔樁錘打入。其施工工藝流程為: 開挖導溝設置導向定位鋼板SMW攪拌機就位混合攪拌插入型鋼施工完畢硬化度制作注入型鋼涂減磨擦材料SMW攪拌機架設殘土處理攪拌機械撤出型鋼回收6.1.5 SMW工法施工( 1) 施工準備沿圍護結構中線開挖導溝,7、 導溝底寬1.0m, 頂寬1.2m, 深0.6m, 并沿溝槽置放H型鋼導軌, 根據內插H 型鋼間距在軌面設定施工分檔刻度標記。( 2) 鉆進攪拌攪拌機經測量就位后, 啟動電機開始攪拌下沉, 攪松土體。當攪拌機下沉到一定深度時, 開始配制水泥漿液, 水泥漿液按預定的摻入量和水灰比配制, 在攪拌機下沉到設計深度時開始噴漿攪拌提升, 噴漿壓力保持在0.40.6MPa。攪拌機提升過程中控制好提升速度與漿液噴入量的關系, 使攪拌機在噴漿攪拌提升過程按水泥摻入比完成7080%的漿液噴入量。隨后重復攪拌下沉, 使已噴入土體中的水泥漿與土體充分攪拌均勻, 直至設計要求深度, 再進行重復攪拌提升作業, 并將剩余8、2030%的水泥漿液灌入, 以充填鉆具撤出時留下的空隙。為了減少攪拌成樁時對周圍環境的擾動, 應控制好攪拌樁的施工速度不宜過快, 并采用跳孔作業或跳多孔作業, 臨近樁體攪拌施工間隔時間不少于3 天。( 3) 插入型鋼型鋼插入前, 需除銹處理, 并涂刷減摩劑, 并根據型鋼插入深度進行必要的接長, H 型鋼接長采用內菱形對接法, 接頭部位軸線偏差不大于1/1000。本工程SMW 圍護樁按設計規格插入H 型鋼, 采用DZ55 沉拔樁錘打入, H 型鋼外露長度0.7m, 沿溝槽設吊架臨時固定型鋼, 完成SMW 工法樁后, 在溝槽內澆筑鋼筋混凝土連結梁固定型鋼頂端, 而且在鋼筋混凝土連結梁內埋設好各類預9、埋件。( 4) 型鋼拔除主體結構施作完畢且恢復地面后, 開始拔除H型鋼, 型鋼拔出仍采用DZ55沉拔樁錘, 對于型鋼插入長度較長的樁體, 型鋼拔出10m左右時割斷H型鋼, 分兩次拔出。H型鋼拔出后及時對樁體內部空隙進行壓力注漿填充, 以控制變形量。( 5) SMW 工法施工程序圖SMW 工法施工程序圖見圖6.1-3。圖6.1-3 SMW 工法施工程序圖( 1) 保證圍護結構工程質量的技術措施1) H 型鋼制作精度及焊接質量滿足相關規范要求, H 型鋼無扭曲或彎曲現象, 以保證H 型鋼能順利插入。2) 水泥摻量達到設計要求, 漿液配合比采用現場試驗確定, 為便于施工并考慮提高樁體受力后的抗變形能10、力, 漿液配合比中考慮摻入一定量的緩凝劑及一定量的膨潤土。3) 噴漿提升速度不大于50cm/min。井點降水盾構工作井開挖斷面為10*28m, 開挖平均深度13.5m, 施工中按短邊中線方向設置兩中大口徑井點降水, 井點間距15m, 采用600 鉆機成孔, 為保證地下水位降至底板標高以下2m, 鉆孔深度至底板標高以下5m, 清孔后下放273 濾管及沉淀管, 濾管外側以30目尼龍布包裹, 井管總長比鉆孔深度短0.5m, 井管對中放置后按碎石: 砂=3:7 填充濾料, 并及時洗井, 設泵試抽水, 至基坑土方開挖之前, 預降水時間不少于40天。盾構工作井土方開挖及支撐土方開挖在頂部連系梁混凝土強度達11、到70%時進行, 主要采用小鉤機分層分塊開挖, 人工配合。基坑開挖遵循”由上而下, 分層開挖, 撐挖緊密結合”的原則, 采用 ”豎向分層、 縱向分段、 縱向拉槽、 橫向擴邊”的開挖方法。基坑開挖采用機械開挖, 分段分層進行, 分層高度35m。開挖時沿長度方向采用后退開挖方式, 先開挖下一層, 將開挖土方甩至上一層。再由上一層施工的挖掘機接力甩土, 直至將土方挖至地面, 裝車運至指定地點堆放。在開挖至最后靠近圍護結構一段時, 采用自上而下開挖方式。在基坑內設置4個鋼制裝土箱, 將開挖土方裝在土箱內, 用地面布置的龍門吊吊運出基坑內。土方開挖至支撐中心標高時按設計要求架設鋼圍檁或鋼筋混凝土圍檁, 12、隨后及時架設鋼支撐, 在確認圍檁支撐系統全部頂緊圍護結構之后, 開始下層土方開挖, 完成盾構工作井全部土方開挖量后及時施作墊層封閉基底( 如圖6.1-4所示) 圖6.1-4 土方開挖及支撐示意圖6.1.8主體結構施工工作井主體混凝土澆筑自下而上進行, 按先底板, 后分層澆筑邊墻順序進行。混凝土采用商品混凝土, 用1臺SY5250THB-37型混凝土泵車入倉。混凝土泵車布置在工作井一側, 根據澆筑部位, 自行移動行走至合適位置, 利用布料桿均勻布料。混凝土水平運輸采用6.0m3混凝土攪拌車運輸。模板及鋼筋等材料的吊運采用地面布置龍門吊吊運至基坑內, 人工搬運至工作面。( 1) 底板施工墊層采用常規的樣軌法施工, 平板振搗器振搗密實, 并利用樣軌將混凝土表面找平后, 隨即拆除刮軌, 進行人工抹面。樣軌采用平直的普通鋼架管。底板混凝土分一倉, 采用平鋪法澆筑, 插入式振搗器振搗。( 2) 邊墻施工邊墻采用面積較大的P6015鋼模板, 局部配木模補縫, 以保證外觀質量, 采用對拉止水螺桿、 橫楞、 豎楞進行模板支撐。邊墻澆筑時分層高度不大于3m。分段澆筑水平施工縫采用在中間預埋300*4mm鍍鋅止水鋼板。( 3) 混凝土養護在常溫下, 用土工布覆蓋養護, 并采用噴淋灑水養護。冬季施工, 采取防雪、 防凍措施, 保溫養護嚴格按規范要求執行。