1、軌道交通xx線工程小紅門站施工技術研究與應用目 錄1工程概況1.1工程概況1.2周邊地理環境信息2工程特點及難點2.1工程特點2.2工程難點及對策3主要施工技術的研究及應用3.1貝雷梁技術在地鐵車站施工中的應用3.2深基坑支護的施工技術3.3單側模板支撐體系的應用技術3.4地鐵車站防水細部構造的施工技術4實施效果分析5附件1工程概況1.1工程概況軌道交通xx線小紅門站位于北京南四環小紅門橋南300mm。車站為三跨兩層島式站臺形式,地下二層,全現澆混凝土結構,全部位于地下,采用明挖順做法施工。整個車站工程由盾構接收豎井、車站結構主體、車站附屬結構(1#3#出入口、消防疏散通道、1#2#風道)三部
2、分組成,具體布置見車站平面圖。總建筑面積11369。車站結構主體線路長度217.3m,寬度19.7m,(分為三跨,三跨跨度分別為6.60m、5.30m、6.60m)。高度13.31m,底板厚度800mm,墻體厚度600mm,頂板厚度700mm,柱截面為700900,梁截面為10001700。基坑開挖深度16.5m,豎井及渡線段支護采用800圍護樁+鋼支撐,主體部分采用800圍護樁+預應力錨桿支撐。 車站平面圖1.2周邊地理環境信息本工程地處城鄉結合部,位于小紅門村中心地帶。周邊環境相當復雜,現場圍擋邊線由未拆遷居民房自然圍成,呈現鋸齒狀,四周是密集的居民區,距現場最遠離約30m,擾民與民擾現象
3、嚴重。車站上方東西向橫跨主干道路有小紅門后街(寬7m)、小紅門前街(9m)、小紅門東路(7m)三條道路,車流、人流密度大。現場地上架空線、地下管道等構織成的“天羅地網”給施工帶來極大障礙。初期已查明的就有道路兩側架空線高壓線、通信、路燈照明系統、電信光纜等。主干道路下方主管線有:300混凝土污水管、600混凝土污水管、500混凝土污水管、DN100給水管、混凝土電信管塊等 。中心小學養老院小紅門東路小紅門前街小紅門后街小紅門路小紅門站周邊環境平面圖 2工程特點及難點2.1工程特點本車站穿越小紅門鎮中心,周圍全是密集居民區,必須降低施工對周邊環境的影響,如噪音污染、地表沉降等,確保影響有限、數值
4、可控。工期緊:要求2009年12月30日車站結構任務完成,為隧道洞通創造條件。因受前期拆遷、導改兩項因素制約,遲遲無法提供正式場地,工期一再延誤。工期目標的實現對人力資源、物資資源、機械配備、資金的調動能力,以及施工技術保障、環境影響的綜合掌握是一個極大考驗。2.2工程難點及對策2.2.1工程難點分析(1)場地條件差。進場時現場拆遷工作剛開始啟動,遲遲無法提供施工場地。(2)導改工程量大。該工程需要對污水管線、高壓線、地下電信管塊、地上光纜、上水管道、道路、綠化樹木進行導改,導改工程量大。 (3)技術難點多。車站施工技術難點主要有:貝雷梁施工、深基坑支護、6m高單側支模體系等。(4)現場物資管
5、理困難。因工期緊,物資一次性投入大,周轉率低,短時間內需求旺盛。2.2.2采取的對策2.2.2.1施工準備階段(1)拆遷及場地我單位進場后積極勘查現場拆遷及場地情況,隨時掌握拆遷動態,并及時向拆遷部門匯報,間接促進拆遷進度,讓他們也感受到拆遷的緊迫感。我單位進場后主動與拆遷辦建立了良好的信息渠道,定期對拆遷動態上報,必要時協助走訪拆遷戶,了解實際情況,對拆遷工作起到了積極作用。拆遷基本完成后,我單位對現場總平面進行了布置,發現消防環形路、導行路達不到要求,需要擴拆住戶,及時向上級主管部門反應后最終完成擴拆事宜,掃除了隱形障礙。(2)工程導改我單位進場后對導改項目一一調查后進行劃分,明確導改范圍
6、、產權歸屬單位、政府工作流程等。由于涉及到經濟利益的問題,導改審批往往消耗大量時間,我單位和產權方在這場博弈中反反復復。在確定導改工程量范圍時,我單位結合施工方案和現場條件確定導改范圍及路線,以免遺漏。 本工程導改是工程進展最大的障礙,從2009年初到9月10日歷時7個月才基本完成,嚴重影響了工程的進度。導改涉及到多家產權單位,如市排水集團、中國移動、中國聯通、歌華有線、電力局、水務局、區管委及道路養護部門、交通管理部門、園林綠化等,每一家都涉及到具體的導改項目。以道路導改為例,政府部門對此有明確的辦理地點及流程,只有在交通導改方案被批準、手續齊全的條件下方可進行施工。2.2.2.2 施工階段
7、(1)技術措施地下車站施工技術難點主要有深基坑土方開挖及支護、大荷載模板及支撐體系、超高墻體單側支模體系等,其中前兩項是需要專家論證的內容。在施工準備階段,項目技術部門針對技術難點編制了專項施工方案,并進行了專家論證,獲得了正確的技術支持,以確保施工質量和安全。本工程車站支撐體系原設計為圍護樁+鋼管支撐,由于工期較緊,鋼支撐占據了基坑內很大空間,施工操作極為不便。在我們的建議下,經論證預應力錨桿+圍護樁可滿足基坑支護要求,這一方案的通過為后期結構封頂創造了極為有利的條件。超高墻體支模體系施工方案同樣發揮了巨大作用,最終選用了單側支模架體系,快速安裝并拆除、高周轉率、標準化施工、通用性強、維修次
8、數小等優點成為結構順利封頂的又一個關鍵技術保障。(2)物資管理措施 車站工程物資一次性投入大,周轉率較低,短時間內需求旺盛。物資管理要結合施工進度和場地情況分批次、分部位、合理安排進出場順序,做好登記臺賬,掌握好物資需求動態。物資供應還需要掌握市場情況,提前將材料計劃報給供應單位,避免供應中斷或延后,影響施工。物資管理還要求項目的材料、工程、技術等管理部門密切配合,做到有的放矢。本工程車站主體于2009年10月才開始施工,工期僅有76d,材料用量很大,竹膠板模板每流水段需要投入1000m2、模板支撐碗扣件12000多根、單側支模架90套。由于現場狹小,沒有大面積的儲存場地,碗扣件、單側支模架這
9、些周轉料進場前,物資部門都要事先根據施工進度、施工方案以及對材料規格等技術要求,編制物資供應計劃,按照流水段確定好使用數量、部位,進場后直接吊運到施工現場。對于腳手架、單側支模架這兩種周轉料,提前和租賃站及供應廠家做好約定,按計劃、按時供應。3主要施工技術的研究及應用3.1貝雷梁技術在地鐵車站施工中的應用3.1.1工程概況為保證施工進度,確保車站主體結構一次性施工完成,施工期間為方便居民出行,小紅門站施工前,需導改小紅門東路、小紅門前街和小紅門后街,其中,小紅門前街和小紅門后街橫跨基坑采用在基坑上搭設臨時貝雷梁橋方式進行現況路導行,在K3+833.290及K3+895.500處搭設兩座貝雷梁橋
10、。3.1.2工程技術難點(1)工期非常緊,不能采取常規的分期施工,給道路處基坑施工造成一定的難度;(2)三條道路橫跨基坑,如何保證道路下方基坑圍護結構及土方開挖安全、快速施工,是本工程的一大難題;(3)基坑上方搭設貝雷梁橋后,給貝雷梁橋下方土方開挖、鋼支撐安裝、單側支模體系垂直及水平運輸帶來了困難。貝雷梁橋方案的選擇對下穿小紅門前街和小紅門后街段基坑的施工,結合以往地鐵的施工經驗,我們認真分析,針對穿越道路的基坑施工,提出車站分期施工和道路處搭設臨時鋼便橋兩種施工方案。方案一:車站分期施工,即先施工小紅門前街以北區域,作為第一期施工區域,并將小紅門后街進行道路繞行導改;待第一期施工完畢后將小紅
11、門前街進行道路繞行導改,接著施工小紅門前街以南區域,作為第二期施工區域。分期施工圖見下圖所示。小紅門站分期施工圖方案二:在道路處基坑頂部搭設臨時鋼便橋,確保車站主體基坑整體開挖。車站導流平面圖見下頁圖所示。兩種施工方案的優缺點比較:方案一:優點:有利于基坑及車站主體結構施工。缺點:受周圍環境、地面交通、地上管線及地下管線等因素的干擾,導改次數較多,工期較長。方案二:優點:基坑一次性施工完成,有利于縮短工期。缺點:基坑頂部搭設貝雷梁橋,造成貝雷梁橋下方土方開挖難度加大,單側支模體系及各種材料需二次倒運。經我單位技術人員認真開展研究、調查分析、綜合考慮確定采用方案二更有利于本工程施工,即在小紅門前
12、街和小紅門后街北路面架設貝雷梁橋,兩側圍護樁作為基礎,橋梁使用時間為6個月,在圍護樁施工完成后架設貝雷梁橋,進行橋下基坑施工。車站導流平面圖3.1.4貝雷梁橋施工方案裝配式貝雷梁橋(裝配式公路鋼橋)是施工中應用較為廣泛的一種橋梁。它具有結構簡單、運輸方便、架設快速、分解容易的特點,同時具備承載能力大、結構剛性強、疲勞壽命長等優點。它能根據可選擇的跨徑,組合成各種類型和各種用途的臨時橋、應急橋,貝雷梁桁架可根據需要組合成:單排單層、雙排單層、雙排雙層、三排單層、三排雙層及上述組合的上下弦桿加強的多種形式。貝雷梁橋由主梁桁架,橫梁、縱梁、橋面系統、支撐件和連接件等部分組成。主梁由每節長3m的桁架用
13、銷子聯結而成,位于車行道的兩側,主梁與主梁之間采用橫梁相連,每榀桁架設置4根橫梁,橫梁上設置4組縱梁,縱梁上鋪設20mm厚鋼板,鋼板上加鋪3mm厚防滑鋼板,橋面板兩側用螺栓與縱梁固定,梁兩端設有端柱,主梁通過端柱支承于樁頂冠梁上。橋與進出路之間用橋頭搭板連接,中間為無扣搭板,兩側為有扣搭板,搭板上鋪設20mm厚鋼板。全橋設有多個連接構件,如斜撐、抗風拉桿、支撐架等,使橋梁形成穩定的空間結構。考慮到橋下基坑施工的安全,防止橋上雜物墜落,需要在橋面兩側貝雷梁桁架上部及左右兩側滿鋪多層板進行防護。3.1.4.1貝雷梁橋形式的選擇為滿足施工現場載重車的通行條件,根據各種荷載及跨徑之間的關系和裝配式公路
14、鋼橋架設說明中荷載及跨徑組合表來選擇貝雷梁橋的種類,兩個24m跨徑貝雷梁橋形式采用三排單層加強型,兩個9m跨徑貝雷梁橋形式采用雙排單層加強型,各種車輛通行時限速20km/h。3.1.4.2 貝雷梁橋的主要配件主梁由每節3m長、高1.5m的桁架用銷子連接而成。主梁與主梁之間用橫梁(橫梁采用25a工字鋼)、支撐架連接。在橫梁上設置縱梁(縱梁采用100mm工字鋼),縱梁上鋪設防滑鋼板(橋面板),橋面板兩端設護輪木。橋梁兩端設有端柱,主梁通過端柱支承于橋梁支座與座板上。橋梁與路面用橋頭搭板進行連接。9m跨徑的貝雷梁橋側面圖及貝雷梁橋斷面圖如下圖所示。貝雷梁橋側面圖貝雷梁橋斷面圖3.1.4.3 施工工藝
15、流程貝雷梁橋施工工藝流程見下圖。貝雷梁橋施工工藝流程圖3.1.4.4 貝雷梁拼裝及架設方法先施工圍護樁,然后施工樁頂冠梁,待混凝土達到強度后,開挖該段第1層土方,施工第1道預應力錨桿或鋼管內支撐,施工完成后,現場拼裝及架設貝雷梁。(1)在施工現場對貝雷梁桁架進行拼裝,完成后用兩臺50t吊車抬起入位。(2)橫梁支撐在兩側貝雷梁桁架上,用橫梁夾具將橫梁與貝雷梁桁架夾住,待貝雷梁上的斜撐裝好后在擰緊。(3)橫梁安裝后,安裝抗風拉桿。(4)抗風拉桿和橫梁安裝后,在橫梁上安裝縱梁,鋪橋面鋼板,安裝護輪木。3.1.4.5貝雷梁橋維護與監測(1)在橋的進口設置施工慢行、20t限重及20km/h限速標志牌,并
16、在橋頭兩側各放置一個防撞桶。(2)貝雷梁橋臨時路面系統使用過程中,每周指定專人檢查各片桁架弦桿與聯結的螺栓、夾具有無松動,一旦發現, 及時上緊。(3)隨時檢查支座及橋頭搭板有無移動,一旦發現,及時調整。(4)隨時檢查路面系統的完整性,一旦發現橋面鋼板有翹邊現象及時維修或更換,并且對檢查的結果形成文字記錄存檔。(5)結合深基坑的監控量測的布點情況,在橋梁兩側布置路面沉降點。橋路面系統使用過程中要對:橋梁的跨中撓度、基坑兩側的樁頂位移、橋頭路面沉降進行監測。3.1.5貝雷梁橋下基坑施工架設貝雷梁橋后,橋下基坑采用蓋挖順作法施工。小紅門前街基坑圍護結構采用鉆孔樁+預應力錨桿支護體系,樁間采取掛網噴混
17、凝土;小紅門后街基坑圍護結構采用鉆孔樁+鋼管內支撐支護體系,樁間采用掛網噴混凝土。 針對貝雷梁橋下施工難點,我們采取了一下施工措施:(1)小紅門前街處貝雷梁橋下方5m基坑土方,采用挖掘機從橋兩側進行分層開挖(見下左圖),隨挖隨支護。(2)小紅門后街處貝雷梁橋下方基坑土方,采用小型挖掘機挖土,推土機把已挖松的土方推至橋外,再由挖掘機逐層倒運至地面,然后裝車外運。(3)基坑土方開挖至鋼支撐位置時,采用托舉法進行鋼支撐安裝(見下右圖),托舉設備采用反鏟挖掘機或叉車。橋下土方開挖 托舉法安裝鋼支撐(4)貝雷梁橋下車站結構采用順作法施工,施工順序為墊層防水層底板站臺側墻中板站廳側墻頂板。頂板支撐體系采用
18、滿堂紅碗扣式腳手架,側墻采用單側支模架,泵送混凝土施工。因基坑上方鋪設貝雷梁橋,造成單側支模架無法直接垂直運輸至工作面,采用滑移法施工墻體模板及單側支模架。3.1.6路面恢復縱向架設的貝雷梁橋,在路面恢復時拆卸方便快捷,可整體一次性拆除。車站主體結構完成、回填土后,拆除貝雷梁橋前在小紅門前街及小紅門后街原位置處施作瀝青路面。貝雷梁橋拆除,按照先拆除橋面板,再拆除縱橫梁,最后拆除貝雷梁桁架的順序進行。3.1.7實施效果通過對下穿小紅門前街及小紅門后街處的深基坑頂部鋪蓋貝雷梁橋施工效果, 采用臨時貝雷梁橋不僅能保證城市道路的暢通, 安全、穩定、可靠, 而且可以加快施工速度, 很好的解決了基坑工程施
19、工與城市交通存在的矛盾。 貝雷梁橋實施效果圖3.2深基坑支護的施工技術3.2.1工程概況本工程的基坑深度16.5m,車站主體長度217.3m,寬度19.7m,渡線段及豎井長度為65m,寬度為7m10.3m,安全等級為二級。支護系統在初步設計中采用護坡樁+鋼管頂撐系統。3.2.2工程難點(1)本工程工期緊,而且與相鄰車站相比,拆遷進度緩慢,造成進場施工時間滯后。(2)本工程不僅包括車站主體部分,還包括盾構接受豎井和渡線段,結構形式比較復雜,而且我單位的施工工藝及工期還會受兄弟單位的影響。3.2.3深基坑支護形式的選擇 考慮到本工程的施工特點,深基坑支護形式有兩種施工方案:方案一:圍護樁+鋼管內支
20、撐深基坑支護體系;方案二:車站主體采用圍護樁+錨桿,盾構接受豎井、渡線段及端頭采用圍護樁+鋼管內支撐的深基坑支護體系。盾構接受豎井及渡線段西側因有盾構機穿過,無法采用錨桿體系施工。兩種施工方案的優缺點:方案一:優點:鋼管內支撐周轉率比較高,自身的穩定性比較好,前期基坑圍護結構施工較快。缺點:安裝鋼管內支撐后土方開挖難度比較大;基坑內眾多的鋼管內支撐,造成施工操作空間較小,給地下主體結構及外防水的施工帶來諸多不便,嚴重影響主體結構施工進度。方案二:優點:能最大限度地保證基坑的平面尺寸與地下室施工的操作空間,為下一步的土方開挖和結構施工提供良好的施工場地與施工環境;能充分發揮基坑外圍土體的潛力,通
21、過錨桿的預應力張拉,使圍護結構的受力擴散到土體中,有效地控制基坑周邊的位移。缺點:錨桿體系一次性投入,無法周轉,而且預應力錨桿必須待注漿液的強度至少到達70%方可進行張拉。我們考慮到現有的施工資源、作業特點和工期限制的諸多情況,經與設計人員反復研究切磋,最終確定采用方案二進行施工,即小紅門站支護方式為: 盾構接受豎井、渡線段及端頭采用圍護樁+鋼管內支撐,車站主體采用圍護樁+錨桿。基坑支護類型及范圍見下圖所示:3.2.4長螺旋鉆孔灌注樁施工技術本工程圍護樁的樁徑為800mm,施工該工藝為長螺旋鉆孔灌注樁,間距1.31.5m,共422根。3.2.4.1圍護樁類型及數量本工程中,圍護樁共有5種類型,
22、具體分部情況詳見下圖及參數表:圍護樁分部情況圖圍護樁參數表樁型號數量樁長度(M)主筋規格加勁鋼筋螺旋箍筋樁A5520.3202820200012100樁B7118.13202820200012100樁C24817.21182520200012150樁D1818.41182520200012150樁E3019.512025202000121503.2.4.2圍護樁成孔工藝的選擇護坡樁為800mm鋼筋混凝土鉆孔灌注樁,選擇26.5m長螺旋鉆機。本工程樁深度最深為21.3m,從地質勘察報告看出,樁身穿越潛水層和層間水兩層含水底層,樁成孔工藝考慮兩種方案:方案一:長螺旋鉆孔壓灌混凝土樁(倒插鋼筋籠)測
23、量放線-鉆機就位-鉆孔成樁-提鉆過程中壓灌混凝土-插入鋼筋籠-成樁。方案二:干成孔作業測量放線-鉆機就位-鉆孔成樁-提鉆插入鋼筋籠-灌筑混凝土-成樁。樁成孔工藝的優缺點對比見下表所示:樁成孔工藝對比表方案名稱優點缺點方案一1、成孔效果好,在提鉆的過程中注入混凝土,保證樁體的混凝土質量;2、樁體質量穩定,比較密實。1、插入鋼筋籠比較困難,容易造成鋼筋籠無法下放至設計標高處;2、對混凝土的坍落度要求比較高。方案二1、工藝比較簡單,容易操作;2、下插鋼筋籠容易保證,對混凝土坍落度要求較低。1、成孔效果差,容易造成孔壁土塌方2、樁體質量不穩定,易出現樁身鼓肚及樁徑變小;3、必須先施工基坑周邊降水,保證
24、干成孔能夠實現。4、易出現樁身加泥的情況。通過對本工程盾構接收井部位的圍護樁進行試樁,采用方案一施工15根圍護樁,發現有3根圍護樁的鋼筋籠無法下插到設計標高位置,然后采用方案二進行試樁,先用長螺旋鉆機進行鉆孔,鉆至設計標高后提鉆,提鉆后1h內每隔15min對孔徑進行觀察,發現孔徑未出現孔壁土塌方的情況,然后對盾構接收井的剩余40根圍護樁采用方案二進行施工,未發生孔壁土塌方的情況。經我們與甲方、監理共同確定,本工程剩余圍護樁均采用方案二進行施工圍護樁。3.2.4.3施工方法及技術要求(1)鋼筋籠加工1)鋼筋籠采用一次加工成型;主筋在同一節內接頭采用等強滾軋直螺紋套筒接頭連接,鋼筋籠相鄰兩根鋼筋接
25、頭應錯開35d(d為鋼筋直徑)。螺旋筋與主筋采用綁扎,加勁筋與主筋采用點焊,加勁筋接頭采用單面焊10d。焊縫應飽滿、表面平整,厚度、寬度滿足規程要求,焊條采用J422焊條;2)鋼筋籠保護層厚度50mm,采用16鋼筋作為導向鋼筋保護層,沿鋼筋籠周圍水平均布4個,縱向間距4m,導向鋼筋保護層焊在主筋上。檢驗合格后的鋼筋籠應平放;3)鋼筋籠成型后,根據規范要求進行自檢、隱檢和交接檢,內容包括鋼筋外觀、品種、型號、規格,焊縫的長度、寬度、厚度、咬口、表面平整等,結合鋼筋焊接取樣試驗和鋼筋原材復試結果,有關內容報請監理工程師檢驗,合格后方可吊裝;4)鋼筋籠全部入孔后檢查安裝位置,確認符合要求后,將鋼筋籠
26、用吊筋進行固定,以使鋼筋蘢定位,避免灌注砼時鋼筋籠上浮。5)為確保鋼筋籠運輸和吊裝過程中不發生永久性變形,在成型的鋼筋籠內按3000mm設置一道十字支撐。制作過程中箍筋與主筋間焊接牢固,同一截面上主筋接頭數不得多于主筋總數的50%。(2)鋼筋籠吊放1)鉆機鉆至設計孔底設計標高后,將鉆頭提到孔口測定孔深,孔深符合樁長后吊放鋼筋籠。鉆孔樁鋼筋籠在現場加工場制作,成型后的鋼筋籠進行掛牌標示,鋼筋籠通過專用的平板車運至孔口安裝。2)鋼筋籠吊裝采用25t汽車吊起吊,鋼筋籠下放前,應先焊上鋼筋保護層定位筋,以確保砼保護層厚度;將鋼筋籠起吊入孔;起吊前,為了防止鋼筋籠變形,可在鋼筋籠內綁扎杉竿作為內支撐用以
27、防止鋼筋籠變形。鋼筋籠吊裝示意圖3)吊點加強焊接,確保吊裝穩固。吊放時,吊直、扶穩,保證不彎曲、扭轉。對準孔位后,緩慢下沉,避免碰撞孔壁;4)鋼筋籠全部入孔后檢查安裝位置,符合要求后,鋼筋籠用定位筋固定定位;5)用水準儀測量鋼筋籠頂標高確保鋼筋籠頂端到達設計標高,隨后立即固定;鋼筋籠就位后使軸線與樁軸線吻合,并保證樁頂標高符合設計要求,將其固定以防止在砼灌注時上浮。6)鋼筋籠的安放,應由專人扶住并居孔中心,緩慢下至設計深度,避免鋼筋籠卡住或碰撞孔壁,且注意鋼筋籠的朝向。(3)圍護樁施工方法1)施工前利用經緯儀和尺子根據樁位圖放樁位,并作好記號。2)成孔施工:成孔開始前要充分做好準備工作,成孔施
28、工要一次不間斷地完成,不得無故停鉆,為以防孔壁周圍土質物理性能發生變化。同時要做好施工原始記錄。施工中首先要使鋪設的路基水平、堅實,并在鉆機上設置導向,成孔時鉆機定位要準確、水平、穩固,鉆機回轉盤中心與護筒中心的允許偏差應不大于20mm。鉆機定位后用鋼絲繩將護筒上口掛帶在鉆機底盤上,成孔過程中鉆機塔架頭部滑輪組,回轉器與鉆頭要始終保持在同一鉛垂線上,并保證鉆頭在吊緊的狀態下鉆進。成孔至設計深度后,首先自檢合格,再會同工程有關各方對孔深進行檢查,確認符合要求后,方可進行下一道工序施工。鉆機鉆進速度要先輕壓、慢轉并控制泵量,進入正常工作狀態后,逐漸加大轉速和鉆壓,控制好鉆進參數,掌握好起重滑輪組鋼
29、絲繩和水龍帶的松緊度,并注意減少晃動。3)下放鋼筋籠-澆注混凝土:鉆至設計標高后,開動鉆機提鉆直至成樁。鉆桿全部成樁后立即吊放鋼筋籠,調整好標高后立即澆注混凝土。澆筑時,用串筒伸至樁底標高2m范圍內,隨澆注速度逐漸提升串筒高度,避免混凝土落差大造成離析。下放鋼筋籠4)清理孔口,封護樁頂。按施工順序放下一個樁位,移動樁機進行下一根樁的施工。3.2.4.4常見技術問題及控制措施(1)偏樁多由于場地原因,樁機對位不仔細,地層原因使鉆孔對鉆桿跑偏等原因造成樁平移偏差和垂直度超標偏差。控制措施:1)施工前清除地下障礙,平整壓實場地以防鉆機偏斜;2)放樁位時認真仔細,嚴格控制誤差。3)樁機的水平度和垂直度
30、在開鉆前和鉆進過程中注意檢查復核。4)樁機支撐下必須按操作規程墊方木,避免局部下限造成傾斜,造成偏孔或出現安全事故。(2)樁身砼收縮樁身回縮是普遍現象,一般通過外加劑和超灌予以解決,施工中保證充盈系數1,控制措施:1)樁頂至少超灌0.5m,并防止孔口土混入。2)選擇減水效果好的減水劑。(3)樁頭質量問題 多為夾泥、氣泡、砼不足、浮漿太厚等,一般是由于操作控制不當造成,控制措施:1)及時清除或外運樁口出土,防止下籠時混入砼中。2)保持鉆桿頂端氣閥開啟自如,防止砼中積氣造成樁頂砼含氣泡。3)樁頂浮漿多因孔內出水或砼離析造成,應超灌排除浮漿后才終孔成樁。4)按規定要求進行振搗,并保證振搗質量。(4)
31、鋼筋籠下沉一般隨砼收縮而出現,有時由于樁頂鋼筋籠固定措施不當造成。控制措施:1)避免砼收縮從而防止籠子下沉。2)籠頂必須用鐵絲加支架固定,12小時后才可以拆除。(5)鋼筋籠上浮 由于相鄰樁間距太近在施工時砼串孔或樁周土壤擠密作用造成前一支樁鋼筋籠上浮。控制措施:1)在相鄰樁間距太近時進行跳打,保證砼不串孔,只要樁初凝后鋼筋籠一般不會再上浮。2)控制好相鄰樁的施工時間間隔。3.2.4.5實施效果 本工程通過采用長螺旋鉆孔灌注樁(干成孔作業)施工,不僅保證了小紅門站深基坑支護的穩定性,而且圍護樁未出現樁體偏移、斷樁、縮徑、侵界等質量缺陷。圍護樁效果圖3.2.5鋼管內支撐的施工技術本工程鋼支撐水平位
32、置為三道,第一道直接安裝在冠梁預埋件牛腿上。第二道、第三道安裝前先在樁內側每樁安裝三角支架,后安裝480mm2m6m鋼圍檁,安裝鋼支撐一段設置加強掛板(自帶牛腿)。3.2.5.1鋼支撐設計基坑圍護結構在基坑北端(豎井及渡線段)及南端的轉角處設置鋼管斜支撐,為=609mm,=16mm鋼管支撐體系.豎向設置3道。鋼圍檁為45c工字鋼上下兩根并放,且必須按照設計位置放置。 鋼支撐平面布置圖3.2.5.2鋼支撐施工準備(1)鋼支撐的場外組裝鋼支撐在運送到場后要根據本車站開挖基坑尺寸和鋼支撐長度進行選材配節,法蘭盤和加勁箍都應預先加好,拼裝成完全能吊裝的成型的單根鋼支撐。鋼支撐場外組裝一定要有富余,確保
33、土方一開挖好就有成根的鋼支撐吊裝。鋼支撐拼裝圖(2)裝配件加工、預埋 鋼支撐裝配件加工主要有固定端和活動端支座,預埋件主要是支座固定螺栓。第一道鋼支撐固定在冠梁埋件上,以下兩道固定在腰梁外掛鋼板上,腰梁下設置角鋼三角支撐。3.2.5.3鋼支撐架設流程及方法鋼支撐架設與基坑土方開挖密切配合,必須遵循“先撐后挖,嚴禁超挖或先挖后撐”。開挖至支撐下后,停止開挖并及時安裝鋼支撐。支撐架設必須嚴格滿足設計工況要求。鋼支撐架設流程鋼支撐采用兩臺汽車吊配合起吊整根安裝。(1)鋼支撐架設工藝流程如圖所示。鋼支撐組拼施工監測基 坑 開 挖吊 裝 鋼 支 撐施 加 預 加 力楔 塊 鎖 定吊 裝 鋼 圍 檁 鋼支
34、撐架設工藝流程圖(2)鋼支撐架設方法1)每節段分層開挖至支撐架設的高度后,立即放出支撐位置線。2)焊接鋼牛腿,并安裝鋼圍檁。3)按所裝段寬度拼裝成一端固定一端活動的鋼支撐,微調采用特制鋼楔。4)用兩臺汽車吊吊放鋼支撐到鋼牛腿上,并用固定端旋轉法使活動端較寬位置支撐于護坡樁上。 鋼支撐安裝效果圖5)采用兩臺油壓千斤頂施加鋼支撐預加力,在活動端沿支撐兩側對稱逐級加壓,施加預加力為設計預加支撐軸力的0.6倍,當壓力表無明顯衰減為止,并采用特制定型鋼楔鎖定鋼支撐。6)斜支撐的架設安裝方法與標準段相同,但必須在圍護樁預埋鋼板上焊好端面與斜支撐軸線垂直的三角鋼板撐座,并保證其強度可靠。斜撐端具體安裝見下圖
35、。斜支撐45端頭構造圖3.2.5.4確保鋼支撐穩定的技術措施(1)鋼支撐拼裝過程1)鋼支撐在拼裝時,軸線偏差在2cm之內,并保證支撐接頭的承載力符合設計要求。鋼支撐連接時必須對稱上螺栓,按順序緊固。鋼支撐端部設16鋼筋吊環,通過鋼絲繩或鋼筋連系在護坡樁上,以防墜落,同時用于微調的鋼楔也要串聯,防止墜落。2)鋼支撐安裝前一定要檢查鋼管的垂直度,若不垂直要進行矯正;然后將鋼支撐安裝在牛腿上,并且緊固好,必要時可在鋼支撐中部架設臨時支撐,確保鋼支撐吊裝上就只有很小的自重下撓度,便于加預應力固定。(2)基坑開挖過程先采用中心挖槽法后小型挖掘機開挖鋼支撐附近土方,以防止機械碰撞支撐;采用人工配合小型機具
36、開挖護坡樁附近土方,嚴禁機械開挖碰撞鋼支撐和護坡樁。鋼支撐和土方開挖關系詳見下圖。3.2.5.5鋼支撐拆除(1)鋼支撐拆除步驟 最底層鋼支撐等到車站底板澆注后達到設計強度后拆除,頂層鋼支撐需要在地下一層頂板澆筑后混凝土達到設計強度后才能拆除。其他各層鋼支撐在相應側墻與頂板施工完成后拆除。(2)鋼支撐拆除方法鋼支撐拆除應隨車站結構施工進程分段分層拆除。用汽車吊將鋼支撐托起,在活動端設200t千斤頂,施加軸力至鋼楔塊松動,取出鋼楔塊,逐級卸載至取完鋼楔。最后用汽車吊將支撐吊出基坑。3.2.6預應力錨桿施工技術 本工程共有三道錨桿,根據工程地質條件,在無水條件下采用普通錨桿機配備螺旋鉆桿進行鉆進,地
37、下水豐富或砂卵石層成孔困難,則采取套管錨桿鉆機進行鉆進。成孔后將錨筋放入并分次注漿,到達7天的養護齡期后張拉。3.2.6.1 設計概況預應力錨桿為150mm,錨桿角度均為25,錨桿腰梁采用兩根I28a工字鋼上下并排布置,內側(工字鋼與護坡樁之間) 設通長的t10的連續鋼板,外側每隔750mm加焊一塊t10的鋼內肋板,以加強工字鋼的剛度。錨桿腰梁必須設置防脫落設施,安裝前在腰梁下每樁均設置角鋼三角支架,用M20膨脹螺栓固定在樁體上,使支架直接承受腰梁自重及施工荷載,保證施工安裝安全。腰梁和樁體之間的縫隙在整道腰梁安裝調直后逐次用高強混凝土填充密室,使錨桿荷載有效傳遞給樁體,防止樁體局部荷載過大造
38、成圍護結構變形。三角架及腰梁示意圖基坑兩側護坡樁東側每層為137根,西側每層為127根。第一層錨桿長度為18m,內配2根75鋼鉸線,錨固段為7.5m,自由段長度為10.5m,抗拔力設計值為320KN,軸力鎖定值200KN。第二層錨桿長度為30m,內配2根75鋼鉸線,錨固段為23m,自由段長度為7m,抗拔力設計值為740KN,軸力鎖定值260KN。第三層錨桿長度為23m, 錨固段為17m,自由段長度為6m內配4根75鋼鉸線,抗拔力設計值為600KN,軸力鎖定值200KN。 基坑圍護剖面圖錨桿設計參數表序號錨桿錨筋長度錨固段自由段水平傾角錨固直徑設計軸力鎖定值1第一層2根7518m7.5m10.5
39、m25150mm320KN200KN2第二層4根7530m23m7m25150mm740KN260KN3第三層4根7523m17m6m25150mm600KN200KN第一層錨桿均設于冠梁處,在帽梁施工前進行第一層錨桿的鉆孔、放鋼鉸線以及注漿施工,待冠梁施工完畢,混凝土達到設計強度的70(21Mpa)后,再進行張拉。冠梁混凝土澆筑前在錨桿伸入冠梁部分的鋼鉸線套上塑料管(UPVC),與帽梁砼進行隔離,保證后期張拉。.2錨桿施工工藝 挖土至錨桿設計標高以下50cm并平整場地測量放線、錨桿制作鉆機就位成孔安裝錨桿一次注漿二次注漿養護安裝腰梁、錨具(第一道直接安裝錨具)張拉鎖定。 .3施工方法(1)挖
40、土與平整場地:錨桿施工前要求挖土至錨桿設計位置以下50cm,嚴禁超挖,并保證離護坡樁大于10m范圍內場地平整。(2)根據工程地質條件,在無水條件下采用普通錨桿機配備螺旋鉆桿進行鉆進,如地下水豐富或砂卵石層成孔困難,則采取套管錨桿鉆機進行鉆進。(3)錨桿桿體采用預應力鋼絞線加工而成,制作前應對進場材料進行檢驗,合格證及質量證明書齊全后方可使用。桿體制作應在平坦開闊的地方進行,必要時地下鋪設塑料布。根據錨桿桿體設計長度用砂輪鋸切斷,錨桿加工長度要比桿體設計長度長120150cm,再根據錨桿所用根數每隔2米用火燒絲與隔離架綁扎在一起。錨桿的非錨固段應采取措施保證與混凝土的隔離(纏塑料布或套上軟塑料管
41、,兩端用膠帶密封)。桿體下端用膠帶纏緊以便于入孔底。(4)桿體下放時,將注漿管插入隔離架中心孔,距孔底50100cm,與鋼絞線一同沿鉆孔中心線徐徐送入孔內。中途遇阻時可適當提動桿體,調整方向再下;如處理無效,應將桿體提出孔外,重新成孔(5)錨桿采用二次注漿工藝,以提高承載力。注漿材料采用水灰比為0.5的純水泥漿,用PO32.5水泥攪拌而成,使用BW-200和BW-250型注漿泵進行注漿。第一次以小于1MPa的壓力注漿,直至孔口處溢出純水泥漿;第二次注漿間隔24小時,注漿壓力為13MPa,直至孔口再次溢出純水泥漿為止。(6)錨桿張拉前注漿漿體要養護7d,同時檢查漿體7d的抗壓強度,強度達到70%
42、后進行試拉,確定鎖定值。張拉時先將錨頭套在鋼絞線上,緊貼鋼腰梁;向錨頭的錨孔內放置墊片,反向放置一同樣錨頭,塞入墊片后開動千斤頂,對預應力錨桿開始張拉;在壓力表顯示為鎖定值時,放開千斤頂油閥,去掉反向錨頭,即將預應力錨桿鎖定。觀察一段時間后,錨頭、腰梁無松動,用氣割去掉錨頭外多余的鋼絞線。3.2.7監控量測結果分析在地鐵土建施工過程中對基坑周邊環境和工程自身關鍵部位實施獨立、公正的監測,基本掌握周邊環境、圍護結構體系和圍巖的動態,為業主、監理、設計、施工單位提供參考依據。3.2.7.1地表沉降位移本工程以20-2點為例,地表沉降點20-2沉降時程曲線圖:地表沉降時程曲線圖由圖可以看出,在200
43、9年9月15日第一道鋼支撐安裝之前,基坑開挖后土體受到機械擾動和土體應力釋放向基坑內部變形,地表最大沉降為-5mm。在第一道鋼支撐支護以后,受到鋼支撐預應力的擠壓,使土體輕微向上隆起,地表沉降為-3mm,隨著開挖深度,支撐下部土體應力釋放,導致地表土體沉降,最后由于支護樁的作用,使土體應力受到阻礙,地表沉降穩定,地表沉降最大為-10mm。.2樁體水平位移本工程以渡線段處1根圍護樁為例,采用圍護樁+鋼支撐作為支護,結構施工的樁體水平位移時程曲線圖:0.02.04.06.08.010.012.014.016.0-10.0-8.0-6.0-4.0-2.00.02.04.06.08.010.00921
44、一撐二撐三撐樁體水平位移時程曲線圖由圖可以看出在支撐第一道鋼支撐后由于受到預加力,所以一撐處土體向基坑外側位移了3.6mm,在二撐支撐后在支撐處土體同樣受到預加力,相基坑外變形,由圖可以看出整體變形不大,對在8m處,向基坑內位移了4.3mm,由于第二撐支撐處土體受到擠壓,向上下處位移所以導致向基坑內變形。本工程所測的地表沉降位移最大值為10mm,樁體水平位移最大值僅為4.3mm,而地表沉降位移和樁體水平位移允許值為30mm,所測實際值遠下于允許值,說明本工程所采取的圍護樁及支撐體系比較安全、穩定。3.2.8實施效果本工程深基坑是安全穩定的,圍護樁頂位移、基坑四周地表沉降、鋼支撐軸力、錨桿應力等
45、監測數據都在設計允許范圍內。在施工過程中,通過我們嚴格控制鉆孔灌注樁的位置、成孔的垂直度及樁頂鋼筋籠的固定措施、鋼管內支撐的安裝及拆除時間、預應力錨桿的長度及張拉時間等,保證了本工程深基坑處于安全、穩定、可靠的狀態,而且為保證整體工期奠定了堅實的基礎,提供了良好的先決條件。3.3單側模板支撐體系的應用技術車站主體結構形式為雙層三跨島式結構。地下二層結構層高6.26m,地下一層結構層高5.35m;三跨跨度分別為6.60m、5.30m、6.60m;標準段結構外包尺寸為寬度19.70m,高度13.31m。南端27-28軸、北端1-3軸寬為21.3m。車站底板厚800mm,盾構豎井墻體厚700,標準段
46、側墻厚600mm,標準段頂板厚700 mm,中板厚400 mm。主體結構剖面圖見下圖。3.3.1工程特點(1)墻體外側為防水保護墻和鉆孔灌注樁,無肥槽,無法采用對拉螺栓控制模板側壓力。(2)墻體高度較高、厚度較大,造成墻體混凝土澆筑時產生的側壓力比較大,給墻體模板支撐體系施工造成了一定的難度。3.3.2方案的選擇 本工程墻體模板施工可采用兩種方案供選擇; 方案一:墻體與頂板一起澆筑,墻體模板施工采用扣件式腳手架對頂支撐的方式進行施工。 方案二:墻體與頂板分開澆筑,墻體模板支撐體系采用單側模板支撐體系。兩種施工方案的優缺點:方案一:優點:減少了模板及支撐架垂直運輸的吊次。缺點:周轉料(模板及腳手
47、架)的周轉率大大降低,且在墻體混凝土澆筑過程中,對頂產生的水平分力不一致時容易造成墻體跑模。方案二:優點:模板及支撐架能多次周轉,且支撐體系牢固,模板整體性好。缺點:模板及支撐架的安裝及拆除需多次垂直運輸,造成汽車吊吊次增加。我們多次討論,認真分析,綜合考慮安全、質量及經濟等方面,確定采用方案二進行施工。3.3.3單側模板支撐體系的組成單側模板支撐體系由模板和支撐兩部分組成。.1模板組成模板由面板、幾字梁、背楞、連接爪、芯帶、吊鉤、芯帶插銷及拼縫背楞組成。側墻模板構件組成表序號名稱效果圖1吊鉤2幾字梁3背楞4連接爪5芯帶6芯帶插捎和墊板7拼縫背楞.2支撐組成單側支架由埋件系統部分和架體兩部分組
48、成,其中:埋件系統包括:地腳螺栓、內連桿、連接螺母、外連桿、外螺母和橫梁。 架體部分高度有以下規格:H=3100標準節、H=2300標準節、H=3000加高節、H=1800加高節、H=400加高節。施工時根據墻體高度選配。支架形式見右圖: 支架形式圖3.3.4側墻模板設計在小紅門站施工中,標準段站臺層側墻高度為6260mm,站廳層側墻高度為5350mm,側墻和中板(頂板)分開澆筑,站臺層及站廳層側墻模板支撐采用三角式單側模板支撐體系。經荷載計算(詳見附件1),側墻模板采用18mm多層板模板,次背楞采用45mm100mm幾字梁,間距為250mm,主背楞采用10#槽鋼雙拼,間距為600mm,為保證
49、支撐體系的整體性,水平方向采用鋼管與架體上連接管進行連接。站臺層因有300mm高的加腋,支撐體系的后部采用預制混凝土墊塊進行支墊,墊塊采用C30混凝土,大小為300300300mm,但必須保證墊塊混混凝土塊混凝土塊地腳螺栓凝土強度達到80%后方可使用,以免墊塊被壓碎。單側模板支撐體系圖3.3.5模板及支架安裝.1 埋件部分安裝(1)地腳螺栓出地面處與砼墻面距離為130mm;各埋件桿相互之間的距離為300mm。在靠近一段墻體的起點與終點處宜各布置一個埋件,具體尺寸根據實際情況而定。(2)埋件系統及架體示意圖見右圖,埋件與地面成450的角度,現場埋件預埋時要求拉通線,保證埋件在同一條直線上,同時,
50、埋件角度必須按450預埋。(3)地腳螺栓在預埋前應對螺紋采取保護措施,用塑料布包裹并綁牢,以免施工時砼粘附在絲扣上影響上連接螺母。(4)因地腳螺栓不能直接與結構主筋點焊,為保證砼澆筑時不跑位或偏移,要求在相應部位增加附加鋼筋,地腳螺栓點焊在附加鋼筋上,點焊時不要損壞地腳螺栓的有效直徑。.2 模板拼裝流程 多層板上彈線下料鋪面板彈線鋪幾字梁豎肋上槽鋼背楞和吊鉤釘端頭木方模板吊升靠在堆放架上。 墻體模板面板采用18厚多層板,彈250mm的間距后,按標識位置安裝豎向幾字梁背楞(背楞尺寸相當于50100方木),然后在幾字梁上安裝水平槽鋼背楞,槽鋼背楞間距600mm。.3 模板拼縫節點如下圖,幾字梁模板
51、通過芯帶進行連接,模板與模板之間直接拼縫時,采用拼縫一的做法,當模板與模板之間不能拼在一起時,則增加拼縫模板,用芯帶壓住拼縫模板,按拼縫二做法。.4陽角連接節點陽角處模板通過45度的斜拉桿連接,角部合成企口形式,因為斜拉桿為45度方向受力,能有效保證角部不開模、不漏漿。陰角處模板通過定型角模連接,角模和直墻模板用直芯帶連接。可以保證接口處的嚴密、不開模、不漏漿。陽角節點示意圖.5單側支架安裝(1)三角式單側支架相互之間的距離為800mm,支撐體系的前部采用地腳螺栓固定,后部采用預制混凝土墊塊支墊,微調采用絲托進行,導墻底部縱向設置地腳螺栓,采用連接螺母與外連桿連接,橫向設置雙拼槽鋼將支撐體系固
52、定。(2)安裝流程:鋼筋綁扎并驗收后彈外墻邊線合外墻模板單側支架吊裝到位安裝單側支架安裝加強鋼管(單側支架斜撐部位的附加鋼管,現場自備)安裝壓梁槽鋼安裝地腳螺栓的上部接長節調節支架垂直度安裝上操作平臺再緊固檢查一次埋件系統驗收合格后砼澆筑。單側支架安裝流程圖合墻體模板時,模板下口與預先彈好的墻邊線對齊,然后安裝鋼管背楞,臨時用鋼管將墻體模板撐住。吊裝單側支架,將單側支架由堆放場地吊至現場,單側支架在吊裝時,應輕放輕起,多榀支架堆放在一起時,應在平整場地上相互疊放整齊,以免支架變形。需由標準節和加高節組裝的單側支架,應預先在材料堆放場地裝拼好,然后由汽車吊吊至現場。在直面墻體段,每安裝五至六榀單
53、側支架后,穿插埋件系統的壓梁槽鋼。支架安裝完后,安裝埋件系統。用鉤頭螺栓將模板背楞與單側支架部分連成一個整體。調節單側支架后支座,直至模板面板上口向墻內傾約58mm,以抵消混凝土澆筑的變形量,因為單側支架受力后,模板將略向后傾。最后再緊固并檢查一次埋件受力系統,確保砼澆筑時,模板下口不會漏漿。3.3.6存在的問題.1陰角部位的使用單側模板支撐體系在陰角部位的應用存在較大的缺陷,主要是位置沖突,一般解決的方法有如下三種:(1)采用扣件式腳手架對頂支撐的方式,存在的問題在混凝土澆筑過程中,對頂產生的水平分力不一致,致使模板產生變形,造成墻體跑模。(2)單獨設計陰角部位的支撐,存在的問題是構造復雜,
54、成本較高。(3)一側使用三角式單側支模架,另一側采用扣件式腳手架對頂支撐的方式,此方式只要控制好混凝土澆筑順序(先澆筑三角式支撐體系的一側)及澆筑速度,即可消除澆筑混凝土時產生的水平分力的影響。存在的問題是對頂桿件與三角式單側支模架位置沖突,因此在施工過程中采用可調節絲托來調整對頂桿件的位置,避開單側支模架。我們技術人員經過與單側支撐體系的廠家、施工操作人員共同商討,在確保工程質量,有效控制成本,且易操作等前提下,決定采用第3種辦法來解決本工程單側支模體系在陰角部位的應用問題。.2混凝土墊塊強度的保證我們由于缺乏施工經驗,造成在2009年11月初預制的混凝土墊塊受凍,且在使用前未對混凝土墊塊的
55、強度進行檢測,造成在側墻混凝土澆筑過程中有部分混凝土墊塊被壓碎的情況。因此在冬季施工使用混凝土墊塊之前,必須對混凝土墊塊的強度進行檢測,或者采用在單側支模架后部橫向放置一工字鋼來代替混凝土墊塊。3.3.7實施效果本工程通過采用單側支模架,很好的解決了6m高的側墻支模的難點及工程工期緊的特點。本工程車站主體部分分為6個流水段,每個流水段的長度為3545m,我項目部配備了2個流水段的單側支模架,每個流水段10個人可在3d內完成模板安裝,1d內完成模板及支撐體系的拆除工作,具有很高的效率。模板及支撐體系在本工程中多次周轉,降低了成本,且在模板拆除后進行實測實量,墻體垂直度最大偏差僅為5mm,錯臺、垂
56、直度及平整度的控制均取得了良好的效果。側墻拆模后的效果見下圖所示。側墻實施效果圖3.4地鐵車站防水細部構造的施工技術小紅門站是軌道交通xx線標準的地下明挖車站,防水工程主要包括車站結構自防水施工、柔性防水層施工和特殊部位防水施工。車站結構自防水主要采用抗滲等級不小于P10的抗滲混凝土,柔性防水層采用SBS改性瀝青防水卷材,雙層鋪設,第一道為SBSPYPE4類卷材,第二道為SBSPYS4類單面砂卷材,特殊部位防水施工采用鋼邊橡膠止水帶、外貼式橡膠止水帶、遇水膨脹止水膠及全斷面注漿管等防水材料。3.4.1細部構造的主要施工材料3.4.1.1外貼式橡膠止水帶 外貼式橡膠止水帶鋪貼在變形縫的外側,與外
57、包防水層連為一個整體,通過橡膠齒槽與先后澆筑的混凝土緊密結合,從而起到隔離防水的作用。利用橡膠的高彈性和壓縮變形的特點,在變形縫兩側結構發生變形、位移時不使止水帶拉裂破壞,有效的降低了結構變形縫滲漏水的機率。3.4.1.2鋼邊橡膠止水帶中埋式鋼邊橡膠止水帶是以鍍鋅鋼帶和天然橡膠為原料所組成的組合式止水帶,具有較強的自粘性,優異的耐水、耐酸堿和耐老化性能,夏季高溫不流淌,冬季低溫不發脆。中埋式鋼邊橡膠止水帶的中間橡膠體在結構變形時隨之產生變形,從而起到密封止水作用。由于混凝土澆筑時產生的巨大振動力會使止水帶移位、扭轉從而出現松動,以致在水壓較大的情況下產生滲漏現象,所以對鋼邊止水帶的固定十分重要
58、。3.4.1.3遇水膨脹止水膠遇水膨脹止水膠具有橡膠的彈性止水和遇水后自身體積膨脹的雙重止水特性,同時具有耐久性強、質量變化機率小、緩膨脹性能好、施工便捷等優點。用擠膠槍將密封膠擠到施工縫既有混凝土面上,涂敷的密封膠至固化為止,應避免與水接觸。施工前必須對施工縫表面的灰塵進行清理。3.4.1.4全斷面注漿管預埋全斷面注漿管系統,用于混凝土中的施工縫、地墻之間空隙等處的永久密封。在新和舊混凝土的接縫之間安裝注漿管是非常合適的。當水滲入接縫時,可以通過設定在表面的PVC端口注入漿液加以封堵這種方法可以密封接縫。合適的注漿時間可以選擇在混凝土養護結束后進行注漿。注漿出口的長度不得超過6m。3.4.2
59、施工縫細部防水施工施工縫包括環向施工縫和縱向施工縫。3.4.2.1縱向施工縫縱向施工縫采用遇水膨脹止水膠和注漿管進行防水處理。在施工縫處進行防水施工前必須鑿毛處理,相對平整,不得有蜂窩、起砂等現象,然后用擠膠槍將密封膠擠出后粘貼在施工縫表面,固化成型后的斷面尺寸為(812)mm(1520)mm,最后將注漿管通過固定件固定在施工縫表面,并每隔56m兩端各引出一根注漿導管,且注漿導管引出混凝土外部的長度不小于150mm。縱向施工縫做法見下圖所示。3.4.2.2環向施工縫車站主體環向施工縫采用中埋式鋼邊橡膠止水帶,首先按照設計要求將止水帶固定牢固,然后安裝快易收口網。由于施工縫須預留相鄰流水段的結構
60、鋼筋,因此快易收口網需剪一豁口。快易收口網的固定方式采用預制的鋼筋篦子,鋼筋篦子的鋼筋與結構縱向鋼筋焊接。細部構造見下圖所示。3.4.3變形縫細部防水施工變形縫采用18mm厚多層板模板,在側墻和底板變形縫部位的防水加強層上設置外貼式止水帶,在結構中部設置鋼邊橡膠止水帶,止水帶的對接方式采用未硫化的丁基橡膠膩子片粘貼搭接,搭接寬度不得小于50mm,搭接部位的齒條間應采用未硫化的丁基橡膠膩子片進行加強密封,接頭兩側止水帶的縱向軸線應對齊。 變形縫采用中埋式鋼邊橡膠止水帶,先固定牢固,然后配置止水帶兩側模板。模板支撐采用頂、拉的方式,拉的方式采用并在模板上開孔,豎向孔間距為400mm, 用8#鉛絲將
61、模板與V形鋼筋拉結牢固,頂的方式采用扣件式腳手架及頂托對模板進行支撐。變形縫背水面需要留置寬300mm,厚30mm的凹槽,用于拆除模板后安裝鋼板接水盒,做法是在墻體模板變形縫處定置兩塊15mm厚多層板。墻體豎向變形縫細部防水構造見下圖所示。 在施工過程中,必須嚴格控制模板及止水帶的安裝位置,并確保固定牢固,嚴禁出現位置不準或后續施工造成移位等情況,接水盒位置的模板支撐必須牢固,否側會出現接水盒無法安裝的情況。3.4.4細部結構自防水地下結構防水應遵循“以防為主、剛柔結合、多道防線、因地制宜、綜合治理”的原則。以結構自防水為基礎,采取措施控制混凝土裂縫的開展,增強混凝土的抗滲性;以變形縫、施工縫
62、處防水為重點,輔以柔性外包防水層加強防水。結構自防水是地下結構防水最重要的一道防線,自防水效果的好壞直接關系到結構防水的成敗。因此細部防水的關鍵是保證該部位防水混凝土的施工質量,包括以下幾個方面:3.4.4.1變形縫、施工縫混凝土澆筑、振搗及養護面層及細部防水施工完成并驗收合格后方可澆筑混凝土,澆筑前必須對混凝土班組進行教育并做好澆筑前的準備工作。從混凝土到場檢驗到泵送至作業面,應嚴把混凝土質量關,重點落實細部混凝土振搗工作。同時加強止水帶底部混凝土的振搗,該位置混凝土必須飽滿、密實。止水帶部位的混凝土必須充分振搗,保證止水帶與混凝土咬合密實,這是止水帶發揮止水作用的關鍵,振搗時嚴禁振搗棒觸及
63、止水帶。對于水平施工縫,由于未設置止水帶,因此在振搗完成后必須再進行二次抹壓,確保混凝土的密實度。養護工作由專人負責養護并填寫養護記錄。3.4.4.2施工縫混凝土鑿毛及清理 鑿毛、清理作為結構施工細節控制的要點納入工序管理中,應設專人負責,若該工作落實不到位,嚴禁施工下一道工序。3.4.5實施效果本工程細部構造節點防水做法設計合理,節點有效,而且我們針對細部構造防水材料的施工工藝、固定措施進行了深化,很好的保證了細部構造節點做法可靠。并且甲方在xx年6月份檢查xx線地下車站滲漏水點,我單位施工的車站基本無明顯滲漏水,從而說明我們對細部構造防水材料的施工工藝及固定措施的深化起到了一定的作用。4、
64、實施效果分析軌道交通xx線小紅門站地處小紅門村,周邊環境極其復雜,施工難度大、工期緊,在技術人員認真開展科學研究,調查分析,對比計算,多重努力,刻苦攻關了施工場地狹小、周邊環境復雜、各項導改及技術難點多等一系列困難,推廣應用深基坑支護的施工技術、貝雷梁技術在地鐵車站施工中的應用、單側模板支撐體系的應用技術、地鐵車站防水細部構造的施工技術,研究推行技術操作工藝和落實相關技術措施,有效地解決了施工中的交通導改、深基坑支護技術及超高墻體單側支模技術等一系列難題,取得了較好的社會效果和經濟效益。4.1有效的縮短了工期本工程受拆遷進度的制約,造成我方遲遲無法順利開展工作,且橫跨三條道路,但是上級給我們制
65、定了關門工期,為此我們所采取的施工方案及技術措施,直接降低了勞動強度,有效的縮短了施工工期,如:小紅門前街及小紅門后街處采用搭設貝雷梁橋進行蓋挖法施工較分期施工直接節約工期3個月,車站主體部分由鋼支撐改為預應力錨桿進行支護造成車站主體結構施工僅用65d,長螺旋鉆孔(干作業成孔)灌注樁較反循環鉆孔灌注樁施工加快了施工進度。加上有力的施工組織和全體人員的努力,小紅門站施工形象進度多次受到總包、監理的一致好評。4. 4.2. 有效的保證了施工質量與安全在采取了針對性的施工技術措施后,降低勞動強度的同時,現場的質量控制有了可靠的保證,如:深基坑支護的監控量測數據表明車站周邊地表沉降均為達到預警值,且最
66、大沉降量僅為10mm,樁體水平位移最大值僅為4.3mm,遠小于設計值30mm;6.86m高站臺層外墻采用單側模板支撐體系,混凝土外觀效果好,且垂直度偏差僅為5mm;通過加強對細部防水構造的優化及管理,防水效果理想,目前是xx線地下車站中的防水效果最理想的一個車站。本工程已經通過了結構長城杯的檢查,受到專家組的普遍好評,質量效果良好。而且架設兩座貝雷梁橋不僅保證了周圍居民的通行,而且保證了本工程重型車輛的行駛安全。4.4.3經濟效益核算 由于采取了多種技術措施,有效的降低了施工直接成本,縮短了工期也間接的降低了施工總成本。采取貝雷梁施工技術較車站分期施工,縮短了施工工期3個月,降低了管理成本,單
67、側模板支撐體系與鋼管扣件式腳手架對頂支撐的方式進行對比,節約了周轉料租賃費及損耗費3萬元,長螺旋鉆孔灌注樁與反循環鉆孔灌注樁相比,每根樁節約成本約300元,共節約成本約12萬元。5附件附件1單側支模計算5.1荷載計算根據測定,作用于模板的側壓力隨混凝土的澆筑高度增大而增加。當澆筑高度達到某一臨界時,側壓力就不再增加,此時的側壓力即為新澆筑混凝土的最大側壓力。所對應高度稱為混凝土的有效壓頭。通過理論可按下二式進行計算,并取較小值。5.1.1 按澆筑速度算側壓力F1 = 0.22Ct12V1/2F新澆筑混凝土對模板的最大側壓力(KN/m2);rc混凝土的重力密度(KN/m3)取24KN/m3;t新
68、澆筑混凝土的初凝時間(h),可采用t=200/(T+15)計算T混凝土的溫度(0c) 取:250c;V混凝土的澆筑速度(m/h) 取:2.0m/h;1外加劑修正系數,摻具有緩凝作用外加劑,取:1.22混凝土塌落度影響系數,取:1.15F1=0.22Ct12v1/2=0.2224200/(2515)1.21.1521/2=51.52KN/m25.1.2 按澆筑高度算側壓力F2 =C HF新澆筑混凝土對模板的最大側壓力(KN/m2);C混凝土的重力密度(KN/m3)取24KN/m3;H混凝土的側壓力計算位置至新澆筑混凝土頂面的總高度(m)取:6.26m;F2=24H=246.26=160.56KN
69、/m25.1.3 按規范取兩者較小者,即F=51.52kN(1) 振搗混凝土時產生荷載:4kN/m2 強度驗算荷載組合:(51.521.241.4)0.85=57.31kN/m2 (2) 剛度驗算荷載:51.521.20.85=52.55 kN/m25.1.4混凝土有效壓頭高度Ho = F1/=57.31/24=2.39m 5.2 面板驗算5.2.1墻體模板采用18mm多層板,強度驗算(取1m寬,按三跨連續梁均布荷載計算): (1) M=0.1qL2=0.157.312502=3.58105N. (2) 多層板凈截面抵抗矩: W=bh2/6=1000182/6=5.4104 mm3 (3)=M
70、/W=3.58105/5.4104=6.63N/mm2 其允許應力為=15N/mm2 ,故強度符合要求。 5.2.2剛度驗算(1) E=9103N/mm2,I= bh3/12=1000183/12=4.861054 (2) 面板發生撓度=0.677ql4/100EI=0.67752.552504/(10091034.86105)=0.32(3) 面板允許撓度 =250/250=1 , ,故剛度符合要求。5.3 幾字梁驗算5.3.1 強度驗算內層背楞(幾字梁)截面尺寸100 mm45mm,間距為250mm,支撐點間距600mm。根據施工情況,取最不利工況,按三跨連續梁均布荷載計算。(1) Mma
71、x=0.1ql2 =0.157.310.256002=5.16105Nmm(2) W =451002/6=7.5104 mm3 (3) =M/W=5.16105/7.5104=6.88N/ mm2 15N/ mm2 ,強度滿足要求。5.3.2撓度驗算:(1) E9103N/mm2,I= bh3/12=451003/12=3.751064 (2) =0.677ql4/100EI =0.677(52.550.25)6004/(10091033.75106)=0.34mm(3) 600/2502.4mm ,剛度滿足使用要求。5.4 支架地腳螺栓驗算單側支架地腳螺栓按間距300mm布置,支架計算簡圖如
72、圖所示:A點為墻邊線,即支架地腳螺栓錨固點,螺栓采用直徑25的二級螺紋鋼與水平面夾角450。 B點為支架的支撐點,距A點垂直距離為3302mm。根據力矩平衡原理,取B點的力矩為零得。5.4.1 混凝土側壓力F157.310.50.32.3920.55KNF257.310.33.8766.54KN5.4.2 地腳螺栓抗拉強度(1) B點的力矩平衡F1(3.87+2.39/3)+ F23.87/2T3.302sin45T96.26KN(2) 1T/A196.2N/mm2310N/mm2 1,地腳螺栓強度滿足要求。5.4.3 地腳螺栓錨固強度計算考慮螺栓表面與混凝土的粘接力,螺栓表面與混凝土的粘接強度為3.5N/mm22T/A96.2103/3.14253893.15N/mm22,螺栓與砼間粘接強度滿足要求。