SMW工法在盾構(gòu)隧道始發(fā)豎井的應(yīng)用.doc

此文檔收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站刪除SMW工法在川氣東送管道工程安慶長(zhǎng)江穿越盾構(gòu)隧道始發(fā)豎井的應(yīng)用更新時(shí)間：2009-03-23 來(lái)源：中國(guó)工程機(jī)械品牌網(wǎng) 作者：佚名 摘 要：利用SMW工法施工地下連續(xù)墻是目前較為普遍的一種施工方法。文章闡述了利用SMW工法施工安慶長(zhǎng)江穿越盾構(gòu)隧道始發(fā)豎井的施工原理、特點(diǎn)、方法、工藝、SMW工法施工工藝操作細(xì)則以及SMW工法三軸攪拌樁技術(shù)措施與質(zhì)量保證措施作了介紹。關(guān)鍵詞：SMW工法 盾構(gòu)隧道 始發(fā)豎井應(yīng)用SMW工法也叫柱列式土壤水泥墻工法，縮寫(xiě)為Soil Mixing Wall。1976年問(wèn)世于日本。即利用多軸式長(zhǎng)螺旋鉆孔機(jī)在土壤中鉆孔達(dá)到預(yù)定深度后，邊提鉆邊從鉆頭端部注入適合工程要求的水泥漿，并與原土壤進(jìn)行攪拌。它是采用專用鉆機(jī)，用水泥作為固化劑與地基土進(jìn)行原位的強(qiáng)制性攪拌，在各施工單元之間則采取重疊搭接施工，然后在水泥土混合體未結(jié)硬前插入H型鋼或鋼板作為其應(yīng)力補(bǔ)強(qiáng)材，至水泥結(jié)硬，固化后形成水泥土“地下連續(xù)墻”墻體，充分利用水泥土擋土墻的高止水性及型鋼具有的強(qiáng)度，通過(guò)二者的復(fù)合作用，便形成一道具有一定強(qiáng)度和剛度的、連續(xù)完整的、無(wú)接縫的地下墻體，用作基坑擋土和側(cè)向防水結(jié)構(gòu)，當(dāng)其圍護(hù)功能完成后，H型鋼或鋼板可以拔出重復(fù)利用。SMW工法與傳統(tǒng)的深層攪拌樁工法相比，其采用的設(shè)備不同，成樁機(jī)理也不同。深層攪拌樁是采用傳統(tǒng)的單軸攪拌鉆機(jī)，施工時(shí)水泥漿注入充填在原土間隙中，而新型三軸攪拌鉆機(jī)則在充填水泥漿時(shí)加入高壓空氣，同時(shí)鉆機(jī)對(duì)水泥土進(jìn)行充分?jǐn)嚢瑁⒅脫Q出大量原狀土。新型的三軸鉆機(jī)成樁的樁體強(qiáng)度及樁身均勻性明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的單軸鉆機(jī)，其重要性是相鄰兩幅樁與樁的平行性和搭接程度都十分良好，保證了優(yōu)良可靠的防水性能，同時(shí)也有利于型鋼的插入和回收與傳統(tǒng)的基坑圍護(hù)。SMW工法與目前經(jīng)常采用的地下連續(xù)墻和鉆孔灌注樁的施工方法相比主要有以下特點(diǎn)：（1）擋水性強(qiáng)，有利于采用坑內(nèi)降水坑外不降水的情況；（2）對(duì)周邊建筑物、管線影響??；（3）噪音、泥漿、振動(dòng)等對(duì)環(huán)境污染小；（4）能適應(yīng)絕大多數(shù)地層（特別是軟土地區(qū)）；（5）工期短；（6）造價(jià)低。綜合以上特點(diǎn)，可見(jiàn)SMW工法的優(yōu)越性是十分明顯的，是一種較為適合中國(guó)的經(jīng)濟(jì)性圍護(hù)方式。本文主要介紹了SMW工法在川氣東送管道工程安慶長(zhǎng)江穿越盾構(gòu)隧道始發(fā)豎井的應(yīng)用情況。1安慶長(zhǎng)江穿越盾構(gòu)隧道始發(fā)豎井的特點(diǎn)安慶長(zhǎng)江盾構(gòu)隧道始發(fā)井位于安慶市?？阪?zhèn)南埂村，基坑開(kāi)挖深度范圍內(nèi)上部1m左右為素填土，其下為稍密和中密的亞砂土和少量中密粉砂，再下部主要為密實(shí)的細(xì)砂。從自然地表以下，主要以透水的砂土層為主，故本工程采用了擋土兼止水功能為一體的SMW深層攪拌樁作為主要基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)，攪拌樁起止水及承載水平應(yīng)力，H型鋼承載豎向應(yīng)力及變形。始發(fā)豎井基坑采用明挖法施工，28根609的鋼管作臨時(shí)支撐，由下及上進(jìn)行二襯施工。始發(fā)井采用SMW工法樁為圍護(hù)結(jié)構(gòu)，SMW工法樁的圍護(hù)尺寸是11.7m20.7m的矩形結(jié)構(gòu)。采用850mm的三軸深層攪拌樁進(jìn)行加固，加固深度為23m，并對(duì)每根樁進(jìn)行鋼性加固即以“一插一”的完成始發(fā)井的圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工；其采用得H型鋼型號(hào)為HN7003001324，間距600mm，型鋼共計(jì)375t。始發(fā)井結(jié)構(gòu)凈空尺寸為17m8m的矩形結(jié)構(gòu)，其凈深13m，中間設(shè)置1000mm的隔墻，豎井二襯厚度1000mm，豎井底部設(shè)置4個(gè)500500集水坑。豎井開(kāi)挖過(guò)程中井壁采用609，=12mm的鋼支撐配合四道鋼圍囹進(jìn)行臨時(shí)支護(hù)，并施作4個(gè)24m深325的降水管井。隧道工程所在區(qū)域氣候濕潤(rùn)，雨量充沛，降水時(shí)間長(zhǎng)，對(duì)區(qū)域地下水的形成的補(bǔ)給起了重要的作用。據(jù)區(qū)域資料以及勘察結(jié)果，根據(jù)含水層的巖性、埋藏條件和地下水賦存條件、水力特征，可分為松散巖類孔隙水和碎屑巖類孔隙水。2豎井施工方法及工藝豎井圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用擋土兼止水功能為一體的SMW工法樁進(jìn)行圍護(hù)，開(kāi)挖采用挖掘機(jī)和人工相結(jié)合的開(kāi)挖方法。以保證預(yù)留圍巖的穩(wěn)定性與完整性。圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用5層609的鋼管作臨時(shí)支撐，臨時(shí)支撐必須達(dá)到設(shè)計(jì)軸力的80%后，才能進(jìn)行下部開(kāi)挖。碴土通過(guò)豎井提升系統(tǒng)垂直運(yùn)輸至地面后，用碴車運(yùn)輸?shù)街付ǖ牡攸c(diǎn)。開(kāi)挖完后由下及上進(jìn)行二襯混凝土施工。為加強(qiáng)豎井圍護(hù)，保證豎井的順利下挖，緊貼豎井外壁側(cè)施作一排攪拌樁，樁長(zhǎng)23m，每方被攪土體最小水泥用參量不小于20%。每根攪拌樁中插入一根H型鋼（一插一），間距為60cm。2.1始發(fā)井施工工藝流程深攪止水施工原理是采用專制的深層攪拌樁機(jī)在地面向下鉆進(jìn)一定的深度，同時(shí)在鉆頭處噴出高摻量的水泥漿液與土體反復(fù)混合攪拌，形成水泥土樁體，連續(xù)攪拌成樁形成密排深層土攪拌樁止水圍護(hù)。設(shè)計(jì)采用擋土兼止水功能為一體的SMW勁性水泥土連續(xù)墻，即在原深攪樁中插入型鋼。其主要的施工流程見(jiàn)圖1。2.2始發(fā)井施工順序始發(fā)井SMW工法施工采用間隔式雙孔全套復(fù)攪式連接，以保證墻體的連續(xù)性和接頭的施工質(zhì)量，水泥攪拌樁的搭接以及施工設(shè)備的垂直度補(bǔ)正依靠重復(fù)套鉆來(lái)保證，以達(dá)到止水的作用。施工順序?yàn)樾》{后進(jìn)行大幅注漿；依次連續(xù)進(jìn)行。三軸攪拌樁施工主要參數(shù)詳見(jiàn)表1和表2：3施工參數(shù)4始發(fā)井SMW工法施工工藝操作細(xì)則4.1施工準(zhǔn)備施工前先平整場(chǎng)地，保證路面能行走50t大吊。且由于三軸攪拌機(jī)接地比壓為15t/m2左右，如機(jī)械施工區(qū)域有軟土，則樁機(jī)施工道路需鋪設(shè)30cm厚的碎石墊層，并在樁機(jī)施工時(shí)局部鋪設(shè)30mm鋼板，以確保樁機(jī)的安全與施工質(zhì)量。4.2測(cè)量放樣根據(jù)設(shè)計(jì)坐標(biāo)基準(zhǔn)點(diǎn)，進(jìn)行定位及高程引測(cè)工作，并做好永久及臨時(shí)標(biāo)志。放樣定線后進(jìn)行復(fù)核驗(yàn)收。確認(rèn)無(wú)誤后進(jìn)行SMW施工。4.3導(dǎo)溝施工沿圍護(hù)結(jié)構(gòu)中線開(kāi)挖導(dǎo)溝，采用挖機(jī)配合人工開(kāi)挖，導(dǎo)溝寬1.2m，深0.6m，并沿溝槽置放H型鋼導(dǎo)軌，根據(jù)內(nèi)插H型鋼間距在軌面設(shè)定施工分檔刻度標(biāo)記。型鋼置放見(jiàn)圖2。4.4攪拌樁施工始發(fā)井SMW工法的攪拌樁直徑為850mm。首先沿水泥土攪拌樁墻的軸線，準(zhǔn)確定位出每一根攪拌樁的位置并編號(hào)。樁機(jī)按照要求就位后，用隨機(jī)的傾斜儀校正樁機(jī)導(dǎo)桿垂直度，偏差值應(yīng)小于1/200。三軸水泥攪拌樁在下沉和提升過(guò)程中均應(yīng)注入水泥漿液，同時(shí)按照不同地層和后臺(tái)漿液輸送量等因素調(diào)整控制好下沉和提升速度。做好每次成樁的原始記錄。在施工現(xiàn)場(chǎng)搭建拌漿施工平臺(tái)，平臺(tái)附近搭建水泥庫(kù)。開(kāi)鉆前對(duì)拌漿工作人員做好交底工作。并進(jìn)行漿液的配制，根據(jù)設(shè)計(jì)要求和現(xiàn)場(chǎng)的土質(zhì)情況，控制水泥漿液的水灰比為1.5左右，拌漿及注漿量以每根樁的加固土體方量換算（每米單樁水泥用量=每米加固土體重量設(shè)計(jì)的水泥摻入量），注漿壓力為48MPa。每方被攪拌土體內(nèi)的水泥滲入量不少于20%，在特別軟弱的淤泥和淤泥質(zhì)土中應(yīng)適當(dāng)提高水泥用量。SMW工法三軸水泥攪拌機(jī)在下沉提升過(guò)程中要求和原狀土得到均勻拌和，施工時(shí)必須嚴(yán)格控制下沉和提升速度，攪拌機(jī)提升速度不大于2m/min，下沉速度不大于1m/min，同時(shí)進(jìn)行至樁底部位時(shí)應(yīng)重復(fù)攪拌注漿，并做好每次成樁的原始記錄。攪拌機(jī)在下沉和提升過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的置換泥漿，故在施工中配備一臺(tái)挖機(jī)進(jìn)行及時(shí)清運(yùn)。4.5插入型鋼三軸水泥攪拌樁施工完畢，在樁機(jī)移位的同時(shí)，準(zhǔn)備吊放H型鋼。三軸SMW圍護(hù)樁內(nèi)插型鋼規(guī)格為HN700300，H型鋼外露長(zhǎng)度0.5m。插入型鋼前在溝槽上設(shè)H型鋼定位卡，固定插入型鋼平面位置，型鋼定位卡必須牢固、水平，而后將H型鋼沿定位卡徐徐垂直插入水泥土攪拌樁內(nèi)至設(shè)計(jì)標(biāo)高。根據(jù)提供的高程控制點(diǎn)，用水準(zhǔn)儀引放到地面上，根據(jù)地面與型鋼頂標(biāo)高的高度差，在溝槽上擱置槽鋼，焊8吊筋控制H型鋼頂標(biāo)高，誤差控制在5cm以內(nèi)。待水泥土攪拌樁達(dá)到一定硬化時(shí)間后，將槽鋼撤除。若H型鋼插放達(dá)不到設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，則采取提升H型鋼，重復(fù)下插到設(shè)計(jì)標(biāo)高。4.6報(bào)表記錄施工過(guò)程中即時(shí)填寫(xiě)施工記錄表，詳細(xì)、真實(shí)、準(zhǔn)確地記錄每根樁的下沉?xí)r間、提升時(shí)間和H型鋼的下插情況。4.7施作冠梁待H型鋼插入完畢后，按設(shè)計(jì)要求綁扎鋼筋，澆注混凝土，冠梁寬1200mm，厚800mm。具體位置見(jiàn)圖3。4.8H型鋼回收待始發(fā)井二襯施作至冠梁位置時(shí)，采用專用夾具及千斤頂以頂圈梁為反梁，起拔回收H型鋼；考慮H型鋼日后回收重復(fù)使用，在插入H型鋼前需涂刷減摩劑以利回收。4.9型鋼拔出主體結(jié)構(gòu)施作完畢且冠梁強(qiáng)度設(shè)計(jì)值達(dá)到100%后，開(kāi)始拔除H型鋼，型鋼拔出采用專用起拔器和50t吊機(jī)。為保證H型鋼能順利拔出和保護(hù)防水層，鋼圍檁支腿割除后，將H型鋼磨光并涂減摩劑，并在H型鋼與主體結(jié)構(gòu)混凝土之間設(shè)油毛氈隔離層。拔除H型鋼后，將配制拌合好的1：1水泥砂漿注入型鋼拔出后的空孔，以控制變形量。5SMW工法三軸攪拌樁技術(shù)措施5.1SMW攪拌樁施工質(zhì)量措施施工前按照攪拌樁直徑兩邊尺寸外放l00200mm進(jìn)行溝槽定位放樣，孔位放樣誤差小于20mm，鉆孔深度誤差小于50mm，樁身垂直度誤差小于l200樁長(zhǎng)。嚴(yán)格控制漿液配比和鉆進(jìn)提升及下沉速度。開(kāi)鉆前用經(jīng)緯儀調(diào)正樁架垂直度，并校核樁機(jī)傾斜儀。每天兩次校核定位型鋼與外放基準(zhǔn)線的距離，產(chǎn)生偏差立即予以糾正。場(chǎng)地布置綜合考慮各方面因素，避免設(shè)備多次搬遷、移位，以減少攪拌的間隔時(shí)間，盡量保證施工的連續(xù)性。施工中應(yīng)嚴(yán)禁使用過(guò)期水泥、受潮水泥，進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)的水泥必須有出廠合格證及質(zhì)量檢驗(yàn)報(bào)告，按每小于500t為一批次，再進(jìn)行送檢復(fù)試合格后方可使用。嚴(yán)格控制每一攪拌桶的水泥用量及液面高度，并用比重儀隨時(shí)檢查水泥漿的比重。土體應(yīng)充分?jǐn)嚢?，使原狀土充分破碎有利于水泥漿與土均勻拌和。水泥漿液應(yīng)嚴(yán)格按預(yù)定配合比制作，為防止灰漿離析，放漿前必須攪拌30秒再倒入存漿桶。為保證全樁注漿均勻，在壓漿階段輸漿管道發(fā)現(xiàn)堵塞斷漿，應(yīng)立即停泵處理。待處理結(jié)束后在停機(jī)處1m范圍內(nèi)進(jìn)行復(fù)攪后恢復(fù)正常作業(yè)，以防斷樁發(fā)生。H型鋼焊接加工須保證平整度及焊接質(zhì)量要求并涂刷減摩劑，其堆放場(chǎng)地要求平整以減少變形。插入前須將型鋼的定位設(shè)備準(zhǔn)確固定，并校核其水平。H型鋼吊起達(dá)到垂直度要求后方可下插，利用水準(zhǔn)儀控制H型鋼的頂標(biāo)高，保證H型鋼的插入深度。為保證攪拌樁抗壓強(qiáng)度要求，每天用導(dǎo)墻中置換出的水泥土做一組六塊7.077.077.07cm3水泥土試塊，按規(guī)定條件養(yǎng)護(hù)，到達(dá)齡期后送三塊水泥土試塊做抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)。5.2SMW樁施工冷縫處理鑒于始發(fā)井使用了三軸SMW工藝，其攪拌樁加固有隔水和擋土功能，是基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)施工中的一項(xiàng)重點(diǎn)，為保證工程質(zhì)量，采用深攪樁止水的深基坑支護(hù)工程，出現(xiàn)滲漏水的關(guān)鍵往往在于深攪施工中留下了冷縫，所以樁機(jī)應(yīng)盡量保持連續(xù)作業(yè)。在施工過(guò)程中，相鄰搭接樁體施工間隔時(shí)間不得超過(guò)24小時(shí)。如超過(guò)，則在第二根樁施工時(shí)增加注漿量，同時(shí)減慢提升速度；如因相隔時(shí)間太長(zhǎng)致使第二根樁無(wú)法搭接出現(xiàn)冷縫，則在冷縫處圍護(hù)樁外側(cè)補(bǔ)攪素樁。為保證補(bǔ)樁效果，素樁與圍護(hù)樁搭接厚度約20cm左右。對(duì)于已發(fā)生的冷接頭，可根據(jù)冷接頭的具體位置、數(shù)量、施工停歇時(shí)間，采用在冷縫處補(bǔ)打旋噴樁。6基坑降水始發(fā)井豎井基坑坑底位于地下水位以下，為保證基坑的干燥作業(yè)，對(duì)該段進(jìn)行降水施工。根據(jù)工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件，結(jié)合以往的降水施工經(jīng)驗(yàn)，對(duì)本豎井?dāng)M采用管井井點(diǎn)降水。管井直徑235mm，井深24m。6.1降水井井位布置沿基坑兩側(cè)離基坑中線5m布設(shè)降水井，降水井井位沿基坑兩側(cè)布設(shè)見(jiàn)圖4。降水井點(diǎn)采用旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)成孔，下放鋼筋籠井管，潛水泵抽水排出井外。6.2降水井及降水施工技術(shù)方法根據(jù)降水平面布置圖，測(cè)量定出每個(gè)管井井點(diǎn)的準(zhǔn)確位置，其允許誤差為100mm。采用旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)鉆探成孔，成孔直徑為325，成孔垂直度偏差控制在1%以內(nèi)，成孔深度以低于基坑底10m。井底回填粒徑為315mm碎石過(guò)濾層0.5m厚。井管采用273鋼管制作，鋼管安放力求垂直并位于井孔中間，管頂部比地面高出0.5m左右，并有加固措施。井管放入井內(nèi)后，及時(shí)在井管與孔壁填充粒徑為38mm細(xì)礫石，濾料必須符合級(jí)配要求，將設(shè)計(jì)砂礫規(guī)格上、下限以外的顆粒篩除，合格率要大于90%，雜質(zhì)含量不大于30%，用鐵鍬下料，以防止分層不均勻和沖擊井管，填濾料要一次連續(xù)完成，從底部填到井口下1m左右，上部采用不含砂石的粘土分層回填并夯壓封口。潛水泵洗井，直至抽出清水為止。洗井在下完井管、填好濾料、封口后8小時(shí)內(nèi)進(jìn)行，避免時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，護(hù)壁泥皮逐漸老化，難以破壞，影響滲水效果。水泵在安裝前應(yīng)對(duì)水泵本身各控制系統(tǒng)作一次全面細(xì)致的檢查。檢驗(yàn)電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向，各部位螺栓是否擰緊，潤(rùn)滑油是否加足。電纜接頭的封口有無(wú)松動(dòng)，電纜線有無(wú)破壞折斷等情況，然后在地面上轉(zhuǎn)35min，如無(wú)問(wèn)題，方可放入井中使用。用繩索將潛水泵吊入濾水層部位，潛水電動(dòng)機(jī)、電纜及接頭應(yīng)有可靠絕緣措施，每臺(tái)泵應(yīng)配置一個(gè)控制開(kāi)關(guān)，主電源線路沿深井排水管路設(shè)置，安裝完畢應(yīng)進(jìn)行試抽水，滿足要求后方可轉(zhuǎn)入正常工作。6.3管井降水控制措施井點(diǎn)使用時(shí)，基坑周圍井點(diǎn)對(duì)稱，同時(shí)抽水，使水位差控制在要求限度內(nèi)?？拷ㄖ锏纳罹?，將使建筑物下及與附近水位差不大于1m，以免造成建筑物不均勻沉降出現(xiàn)裂縫。為此，要加強(qiáng)水位觀測(cè)，當(dāng)水位差過(guò)大時(shí)，立即采取措施補(bǔ)救。潛水泵在運(yùn)行時(shí)應(yīng)經(jīng)常觀測(cè)水位變化情況，檢查電纜線是否和井壁相碰，以防磨損后水沿電纜滲入電動(dòng)機(jī)內(nèi)。同時(shí)，還須定期檢查密封的可靠性，以保證潛水泵正常運(yùn)轉(zhuǎn)。井點(diǎn)供電系統(tǒng)采用雙線路，防止中途停電或發(fā)生其他故障影響排水。管井井點(diǎn)露出地面部分應(yīng)砌磚或圍欄防護(hù)，防止泥塊或雜物掉入井內(nèi)。7基坑土方開(kāi)挖7.1基坑土方開(kāi)挖由于此明挖呈矩型，長(zhǎng)度19m、寬度僅10m，深度達(dá)14m，拐角的存在導(dǎo)致土方開(kāi)挖十分困難；土方開(kāi)挖順序和方向受結(jié)構(gòu)形式和深度的限制，基坑的土方大部分需要垂直提升以致開(kāi)挖難度增大。開(kāi)挖的順序自上而下依次進(jìn)行，采用挖掘機(jī)分層放坡施工。 始發(fā)井豎井開(kāi)挖采用順作法進(jìn)行施工，基坑開(kāi)挖采用流水作業(yè)，嚴(yán)格按照時(shí)空效應(yīng)理論，掌握好“分層、分段、分塊、對(duì)稱、限時(shí)”五個(gè)要點(diǎn)，遵循“豎向分層、縱向分區(qū)分段、先中間后兩側(cè)、抽槽支撐，先支后挖”的原則，嚴(yán)格按基坑施工規(guī)范要求施工。采用小型挖機(jī)配合人工分層開(kāi)挖，邊開(kāi)挖邊進(jìn)行臨時(shí)支護(hù)，臨時(shí)支護(hù)采用組合鋼腰梁609鋼管支撐?；娱_(kāi)挖過(guò)程中，應(yīng)根據(jù)對(duì)基坑的監(jiān)控量測(cè)結(jié)果及時(shí)調(diào)整鋼管支撐的軸力，保證基坑的施工安全。整個(gè)開(kāi)挖區(qū)域分四層，每層分三個(gè)臺(tái)階開(kāi)挖。用1臺(tái)挖掘機(jī)開(kāi)挖，25t吊車配合垂直提升，裝碴機(jī)配合自卸汽車出土。第一層土方開(kāi)挖至第一道鋼支撐底以下1m，第二層土方開(kāi)挖至第二道鋼支撐底1m，依此類推直至挖到第四道鋼支撐底1m，剩余土方進(jìn)行清底。土方開(kāi)挖分段示意順序圖詳見(jiàn)圖5。7.2土方開(kāi)挖施工7.2.1土方施工流程施工準(zhǔn)備表層土清理及開(kāi)挖第一層土方施工第1道鋼支撐開(kāi)挖第二層土方施工第2道鋼支撐開(kāi)挖第三層土方施工第3道鋼支撐開(kāi)挖第四層土方施工第4道鋼支撐清底驗(yàn)槽墊層施工。7.2.2土方開(kāi)挖施工土方開(kāi)挖共分二個(gè)階段：第一階段：分層開(kāi)挖，采用PC-220挖掘機(jī)在地面上開(kāi)挖至第一道鋼支撐下1米。第二階段：第1道鋼支撐施工完畢后將挖掘機(jī)吊入基坑內(nèi)依次進(jìn)行下層土方開(kāi)挖及鋼圍囹、鋼支撐的施工，開(kāi)挖從中間向兩邊進(jìn)行，開(kāi)挖至第2道鋼支撐以下1m。第2道鋼支撐施工完畢經(jīng)過(guò)驗(yàn)收合格后進(jìn)行第三層土方開(kāi)挖，開(kāi)挖至第3道鋼支撐以下1m。第3道鋼支撐施工完畢經(jīng)過(guò)驗(yàn)收合格后進(jìn)行第四層土方開(kāi)挖，開(kāi)挖至接近基底0.3m時(shí)，第4道鋼支撐施工完畢經(jīng)過(guò)驗(yàn)收合格后由人工挖土至設(shè)計(jì)標(biāo)高。8鋼圍檁及鋼管撐施工鋼支撐的架設(shè)是保證基坑開(kāi)挖和主體結(jié)構(gòu)施工安全、控制基坑收斂和位移的有效措施。始發(fā)井豎井明挖基坑水平支撐共設(shè)4層，縱向設(shè)鋼圍檁。鋼支撐采用609、厚12mm的鋼管加工制作，鋼圍檁采用型號(hào)為HW4004082121雙H型鋼組成。雙H型鋼之間采用20mm加勁鋼板連接成整體，在支撐處加勁鋼板間距為400mm，其余地方間距為1m，加勁鋼板根據(jù)圖紙?zhí)崆凹庸ぁｄ撝闻c鋼圍檁之間采用千斤頂施加軸力，頂緊后一端焊接固定，另一端安裝活絡(luò)頭用鋼楔頂緊。鋼圍檁與樁體連接采用鋼楔頂緊，鋼支撐安裝采用汽車吊?；又胁繛樗綋危吔窃O(shè)置斜撐。8.1鋼支撐的組成第一道鋼支撐體系由鋼管和預(yù)埋件組成。第二、三、四道鋼支撐由鋼管、鋼圍檁、三角支架及其附屬構(gòu)件組成。鋼支撐鋼管型號(hào)為609mm，t12mm。第一道鋼支撐的預(yù)埋件是在鋼板上焊接鋼筋，預(yù)埋于圈梁混凝土中；第二、三、四道設(shè)鋼圍檁，由普通熱軋工字鋼、肋板焊接而成。附屬構(gòu)件有活絡(luò)頭、鋼楔、鋼板及與鋼板焊接的支撐肋板組成。8.2鋼支撐體系的構(gòu)造樣式和連接形式鋼管與鋼圍檁的連接形式為：一端焊接于鋼圍檁（或預(yù)埋件）上，另一端鋼管接上活絡(luò)頭，活絡(luò)頭與鋼圍檁中間用鋼楔嵌固，鋼管與預(yù)埋件的連接形式與鋼管與鋼圍檁的連接形式相同.8.3 鋼支撐的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)（詳見(jiàn)表3、表4、表5）8.4鋼支撐的撓度要求鋼支撐的撓度控制是支撐架設(shè)與使用過(guò)程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，軸力施加過(guò)程中一定要注意觀測(cè)，如果超出允許范圍應(yīng)及時(shí)卸載，調(diào)整處理后方可繼續(xù)施工。鋼支撐的允許撓度以撓度L/250為準(zhǔn)（其中L為計(jì)算跨度）。8.5鋼支撐的安裝架設(shè)鋼支撐架設(shè)與土方開(kāi)挖交叉作業(yè)進(jìn)行。施工工藝流程為：支撐編號(hào)對(duì)號(hào)運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)焊三角形鋼板托架鋼圍檁就位鋼支撐就位校正施加軸力緊固鋼楔拆除液壓千斤頂鋼支撐與鋼圍檁連接。8.5.1第一道鋼支撐的架設(shè)預(yù)埋件在圈梁施工前定位預(yù)埋于圈梁內(nèi)，開(kāi)挖土方低于圈梁底標(biāo)高0.5m；當(dāng)圈梁處混凝土達(dá)到70的設(shè)計(jì)強(qiáng)度時(shí)，拆除圈梁模板，并銑平預(yù)埋件；首先安裝固定端的鋼管，用起重機(jī)將固定端鋼管吊到預(yù)埋件處，并與預(yù)埋件中心焊接。當(dāng)固定端的鋼管焊接好后，用起重機(jī)將其他的鋼管吊入基坑，并通過(guò)高強(qiáng)螺栓連接成整體。對(duì)施壓端安裝時(shí)，先在管口安裝一個(gè)活絡(luò)頭，調(diào)整好鋼管軸線與預(yù)埋件中心一致，在加壓端用液壓千斤頂預(yù)加2030的設(shè)計(jì)軸力，并打入鋼楔。8.5.2第二、三、四道鋼支撐的架設(shè)首先安裝三角托架，三角托架位于鋼圍檁下，間距為3米。安裝時(shí)先將三角托架位置處的H型鋼表面清理，然后將三角托架焊于H型鋼上面，使之與H型鋼表面密貼。三角托架嚴(yán)格控制其標(biāo)高在同一高度上。安裝鋼圍檁時(shí)，吊機(jī)應(yīng)在場(chǎng)地上預(yù)先加工成的鋼圍檁標(biāo)準(zhǔn)節(jié)吊入基坑里，并在基坑內(nèi)采用手動(dòng)葫蘆和人工配合將鋼圍檁標(biāo)準(zhǔn)節(jié)架設(shè)到三角托架上，鋼圍檁節(jié)間采用高強(qiáng)螺栓連接（或焊接）。鋼管的架設(shè)其安裝方式與第一道鋼管的安裝方式相似。第二三四道鋼管由塔吊與吊機(jī)配合吊入基坑內(nèi)安裝處。在安裝鋼管時(shí)，用手動(dòng)葫蘆吊起鋼管，并在各鋼管接頭處放置一托架，以利用螺栓的連接及鋼支撐的調(diào)整。在鋼支撐下的主體結(jié)構(gòu)施工到鋼支撐處，并且此時(shí)的混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)度時(shí)，便可拆除鋼支撐。鋼支撐的拆除施工工藝為：支撐起吊收緊施加預(yù)應(yīng)力拆去鋼楔卸下千斤頂?shù)醭鲋?。在鋼支撐拆卸前先在各鋼管與鋼管的接頭處架設(shè)一托架，托架安放在結(jié)構(gòu)面上，然后采用千斤頂將預(yù)加力端的鋼楔卸去，此時(shí)可松去各鋼管連接處的螺栓，螺栓卸下之后，用手動(dòng)葫蘆將鋼管落到地上，由塔吊將鋼管吊出基坑。在拆卸時(shí)，按設(shè)計(jì)要求的順序進(jìn)行拆除，在卸掉鋼管支撐之前，操作工人與吊點(diǎn)分別位于鋼管的兩側(cè)，以免鋼管起吊后擺動(dòng)傷人。鋼管與鋼圍檁（預(yù)埋件）的固定端，可由氧焊法，將焊接處割斷而卸掉。鋼圍檁也是用氧焊法將之各個(gè)部件分割出去。8.5.3鋼支撐的預(yù)加軸力施工（見(jiàn)表6）8.5.4預(yù)加軸力施工工藝流程做好頂進(jìn)預(yù)壓準(zhǔn)備工作安裝預(yù)應(yīng)力頂進(jìn)設(shè)備檢查鋼支撐受力軸線施加預(yù)應(yīng)力到預(yù)定值在預(yù)定值上持力5分鐘加緊楔形板回油固頂。8.5.5鋼支撐拆除步驟和方法最下層鋼支撐等到豎井底板結(jié)構(gòu)施工完畢，達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后拆除，以此向上，逐步拆除上一道鋼支撐。拆除順序：支撐起吊收縮施加預(yù)應(yīng)力拆去鋼楔卸下千斤頂?shù)醭鲋?。鋼支撐拆除?yīng)隨豎井二襯施工進(jìn)程分段分層拆除。用25t汽車吊將鋼支撐托起，在活動(dòng)端設(shè)2臺(tái)50t千斤頂，施加軸力至鋼楔塊松動(dòng)，取出鋼楔塊，逐級(jí)卸載至取完鋼楔。最后用汽車吊將支撐吊出基坑。8.5.6鋼支撐防失穩(wěn)措施基坑開(kāi)挖過(guò)程中，邊開(kāi)挖邊架設(shè)鋼支撐，支撐連接處可靠，確保支撐體系穩(wěn)定。施工時(shí)嚴(yán)格控制鋼支撐兩端的豎向標(biāo)高及橫向位置，確保鋼支撐軸力方向與軸線方向一致。支撐拼接采用扭矩板手，保證法蘭螺栓連接強(qiáng)度。拼接好支撐經(jīng)檢查合格后方可安裝。對(duì)千斤頂、壓力表等加力設(shè)備定期檢驗(yàn)，并制定嚴(yán)格的預(yù)加力操作規(guī)程，保證預(yù)加軸力準(zhǔn)確。加力后法蘭螺栓逐一檢查，進(jìn)行復(fù)擰緊。當(dāng)支撐軸力超過(guò)警戒值時(shí)，立即停止開(kāi)挖，加密支撐。9豎井二襯施工當(dāng)豎井開(kāi)挖至設(shè)計(jì)的井底部標(biāo)高時(shí)，開(kāi)始施作混凝土底板。待底板混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后，開(kāi)始施作豎井二襯井筒，施作二襯井筒時(shí)鋼支撐拆除后必須往下移支撐到二襯混凝土模板上。9.1豎井底板施工在施工豎井底板鋼筋混泥土之前將底部清理干凈，不得有積水和虛渣，待100mm厚C15素混凝土墊層達(dá)到一定強(qiáng)度后綁扎底板鋼筋，施作鋼筋時(shí)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖和相關(guān)的技術(shù)規(guī)范進(jìn)行施工，鋼筋綁扎完后經(jīng)檢查合格后澆筑底板混凝土。在封底完成且混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，將底板降水井處預(yù)留鋼筋扳直，對(duì)應(yīng)焊接成網(wǎng)，再澆筑混凝土，進(jìn)行降水井底部封孔，始發(fā)井封水大樣圖見(jiàn)圖6。9.2豎井井筒施工待底板混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后進(jìn)行豎井井筒施工。豎井井筒二襯用48的鋼管支撐，采用滿堂紅腳手架搭設(shè)。腳手架搭設(shè)橫向與縱向間距均為0.8m,高度為0.8m；在內(nèi)支撐下橫向2m范圍內(nèi)搭設(shè)鋼管架，其橫向與縱向間距均為時(shí)0.2m,高度為0.3m。鋼筋綁扎搭接長(zhǎng)度為35倍鋼筋直徑，鋼筋單面焊接搭接長(zhǎng)度為10倍鋼筋直徑；同一截面鋼筋接頭數(shù)量要求小于50%，并相互錯(cuò)開(kāi)距離大于50cm且不小于30倍鋼筋直徑。綁扎好的鋼筋呈現(xiàn)一剛性框架。豎井二襯為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，其鋼筋混泥土結(jié)構(gòu)的高度為13m，為了簡(jiǎn)化拆模工序、提高生產(chǎn)效率、降低勞動(dòng)強(qiáng)度、確?；炷翝沧①|(zhì)量，采用組合鋼模板澆注豎井井壁混凝土。模板立好后在模板的豎向接縫處放置1010的方木或兩根48的鋼管，將頂托對(duì)稱頂在方木或鋼管上，頂托豎向間距0.8m，使其成為一個(gè)整體。豎井井筒分三次澆筑混凝土，為施工方便第一次澆筑井筒混凝土高度為6m，混凝土厚度為1m,內(nèi)支撐澆注高度為1.5m,厚度為1.0m；第二次澆筑井筒混凝土高度為4.5m，混凝土厚度為1.0m,內(nèi)支撐澆注高度為4.5m,厚度為1.0m。當(dāng)?shù)诙螡仓幕炷翉?qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70時(shí)，先采用400t的千斤頂和50t的吊機(jī)拔出H型鋼，邊拔邊對(duì)H孔進(jìn)行注漿填充；最后進(jìn)行剩余井筒的施作。二襯混凝土采用C30、S8商品混凝土，澆注混凝土前，要先檢查模板確保其精確排列、牢固、清潔無(wú)異物。由于采用的是商品混凝土,入模坍落度控制在12cm-14cm?；炷翝仓r(shí)的自由傾落度不得超過(guò)2m，當(dāng)自由坍落度超過(guò)2m時(shí)采用混凝土輸送泵與梭槽將混凝土送到模板里，高度不超過(guò)2m。為防止混凝土澆筑高度過(guò)高，模板受側(cè)壓力過(guò)大而引起移位，澆筑混凝土?xí)r對(duì)稱分層澆注，其分層厚度宜為5070cm，使層與層通過(guò)振搗緊密結(jié)合。9.3混凝土養(yǎng)護(hù)澆筑后應(yīng)根據(jù)氣候條件，最遲不超過(guò)12h即覆蓋麻布或?yàn)⑺?，混凝土拆模以后及時(shí)灑水養(yǎng)護(hù)，以防止養(yǎng)護(hù)不及時(shí)而出現(xiàn)表面開(kāi)裂，養(yǎng)護(hù)天數(shù)不低于7天。10質(zhì)量保證措施10.1基坑開(kāi)挖質(zhì)量保證措施在基坑開(kāi)挖前四周設(shè)置排水溝，防止地表水流入基坑。不在已開(kāi)挖的基坑邊坡的影響范圍內(nèi)行車、堆物、取土。在基坑開(kāi)挖過(guò)程中發(fā)現(xiàn)基坑有失穩(wěn)先兆（如裂紋）應(yīng)立即停止施工，并采取提高邊坡穩(wěn)定性的有效措施后方可繼續(xù)施工。10.2鋼支撐及鋼圍檁質(zhì)量保證措施基坑的穩(wěn)定與鋼支撐及鋼圍檁支撐體系關(guān)系密切。鋼支撐和鋼圍檁必須滿足設(shè)計(jì)要求，提前施加足夠的預(yù)應(yīng)力，減少圍護(hù)結(jié)構(gòu)的變形，并保證與圍護(hù)樁垂直。支撐頂緊后，采用支托措施固定牢固，防止鋼支撐因樁墻體變形和施工碰撞而脫落。鋼支撐及鋼圍檁進(jìn)場(chǎng)前進(jìn)行全面檢查驗(yàn)收，確保質(zhì)量達(dá)到設(shè)計(jì)和各種規(guī)范要求。特別加強(qiáng)對(duì)鋼管法蘭盤(pán)和鋼管接頭焊接質(zhì)量檢查，鋼支撐按規(guī)定長(zhǎng)度分節(jié)拼裝。鋼支撐拼裝時(shí)在地面進(jìn)行預(yù)拼裝，拼裝長(zhǎng)度與結(jié)構(gòu)開(kāi)挖斷面寬度相符，經(jīng)檢查驗(yàn)收合格后對(duì)支撐進(jìn)行編號(hào)，并對(duì)號(hào)運(yùn)到施工現(xiàn)場(chǎng)。鋼支撐拼裝采用高強(qiáng)度螺栓連接，對(duì)拼裝完成的鋼支撐，檢查軸線偏差和撓曲變形在允許范圍之內(nèi)后，方可用于施工。在鋼圍檁下部標(biāo)高處，按一定間距在圍護(hù)樁結(jié)構(gòu)主筋上焊接三角形鋼板托架承托鋼圍檁，鋼圍檁根據(jù)開(kāi)挖范圍分段架設(shè)，分段接頭部位采用焊接處理，以提高鋼圍檁的整體性。防止可能出現(xiàn)的鋼圍檁與基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)滑動(dòng)的情況發(fā)生，第一段鋼圍檁與預(yù)埋件焊接。鋼支撐安裝采用整體吊放，吊放時(shí)作好安全保障措施，鋼支撐架設(shè)精度要滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。每根鋼支撐均在活絡(luò)端