地鐵連通口開洞施工工法

1、地鐵連通口開洞施工工法1. 前言 近年來，隨著城市化的大發(fā)展，加之土地資源的日趨緊張，地下空間建設(shè)的 需求量越來越大；然后，隨著先期地鐵的建設(shè)，地下空間的建設(shè)勢必會受到地鐵箱 體的影響，使得地下空間不能形成一個完整的整體。為了合理利用地下空間，使地 下空間形成整體，必須要對地鐵箱體進行開洞。浦東世紀(jì)大都會 （2-3 地塊）工程被地鐵 6 號線分割為 2 個基坑， 為了合理利 用地下空間，使地下空間形成整體，必須要對地鐵箱體進行開洞。上海建工五建集團開展科技研究，取得了一套地鐵連通口開洞的施工工藝， 控制基坑施工變形、 保護地鐵的正常運營。 根據(jù)查新報告， 該工法具有一定新穎性， 達到國內(nèi)領(lǐng)先水

2、平。2. 工法特點20.1.必須先對通道箱體內(nèi)的積水進行抽出，開出 1 米寬、 0.7 米高的抽水洞， 放入水泵進行抽水?？紤]到對通道內(nèi)積水的抽出等同于對地鐵進行卸載，在抽水的 過程中嚴格控制每天的抽水量不多于 80 噸。在抽水的同時進行地鐵隧道地墻的沉降 觀測，為此在洞口范圍設(shè)置 5 個地墻沉降監(jiān)測孔，每天 2 次進行沉降監(jiān)測。對原地鐵結(jié)構(gòu)進行鋼立柱撐牢后，方可進行地下墻門洞靜力切割施工。因 此，在正式地下墻開洞前，設(shè)置鋼立柱支撐，并對鋼立柱進行預(yù)加壓力30 噸。保證了地鐵的安全運營，充分利用了地鐵的箱體，使臨近地鐵的 2 個單獨 的地下空間形成有機的整體。3. 適用范圍適用于被地鐵箱體分隔

3、的相鄰地下空間 , 利用地鐵箱體連續(xù)墻開洞工法使分割地下空間形成一個統(tǒng)一的整體4. 工藝原理先撐后拆，中間換撐。先行開鑿洞門，施工地鐵側(cè)結(jié)構(gòu)。5. 工藝流程及操作要點5.1 工藝流程52 操作要點5.2.1 地墻水鉆開孔、抽水必須先對通道箱體內(nèi)的積水進行抽出，開出 1 米寬、 0.7 米高的抽水洞， 放入水泵進行抽水。1) 開槽前先采用水鉆從上而下間距 500mm開一列 200 洞，以確定箱體內(nèi)積 水的水位。2) 確定水位后，在水位線的上方用 200 水鉆鉆出 1000× 700 洞口，將抽水 泵放入原箱體中，將箱體中的積水全部抽入地下室集水井中。5.2.2 地墻開槽1) 地墻開槽位

4、于中央洞口鋼立柱位置。槽寬 1000mm，高度從上梁頂面 600mm 至下梁底面 600mm。2) 箱體積水排除后，采用靜力切割的方式將 1000 寬槽全部開出，為型鋼立柱施工提供材料運輸通道。5.2.3 鋼支撐安裝（圖 1）因型鋼立柱須從箱體底板開始設(shè)置， 因此型鋼立柱由下而上施工， 施工前， 先進行 16 鋼筋吊鉤安裝，吊鉤采用植筋施工，植筋長度 35d，A 級膠， 植筋應(yīng)滿足混凝土加固設(shè)計規(guī)范要求。1）根據(jù)開槽進度，及時配齊所需的支撐及后置埋板等。支撐材料進場，并 將型鋼立柱裝配到設(shè)計長度，等待工作面提供后進行安裝 , 支撐安裝在通 道內(nèi)進行。2）鋼支撐先通過 16 鋼筋吊鉤安裝 , 吊

5、起后，上端與后置鋼板焊接，固定好 才能松開葫蘆。3）鋼立柱采用油壓千斤頂按設(shè)計要求施加預(yù)應(yīng)力。4）千斤頂施壓完畢后，用 20 厚鋼板塞補立柱下端翼緣板及腹板進行全焊縫 焊接連接，千斤頂卸載拆除后用 20 厚鋼板對翼緣連接板及腹板連接板進 行加勁板焊接連接。5）當(dāng)下一層支撐安裝完成后，驗收合格后即可進行上一層鋼立柱的安裝。6）所有節(jié)點構(gòu)造均需按設(shè)計及規(guī)范要求采用全焊接連接，焊縫高度不小于 8mm，局部并設(shè)置加筋板。7）連通口結(jié)構(gòu)全部施工完畢后，才能進行鋼支撐拆除。圖15.2.4 洞口結(jié)構(gòu)柱開洞及施工通道口在營運地鐵下面，安全要求比較高。為保證行車安全，采取靜力切 割和人工破碎地墻鋼筋混凝土的方式

6、，不采用機械拆除的方案，盡量避免 對地鐵老結(jié)構(gòu)造成擾動的不利影響，增加安全系數(shù)。1）如圖 2 所示，部分鑿除鋼立柱支撐組件 20兩側(cè)的地下墻墻體，形成兩個 洞口一( 11-1,11-2 )。2)考慮到預(yù)設(shè)門洞的尺寸較大，其所在位置的特殊性，以及整個地下墻 系統(tǒng)的受力穩(wěn)定性，需要分步驟安裝門洞的結(jié)構(gòu)柱和結(jié)構(gòu)梁作為永久 性的支撐結(jié)構(gòu)。 故在鋼立柱支撐組件 20安裝完成后， 先鑿除鋼立柱 20 兩側(cè)的地下墻墻體，形成兩個洞口一( 11-1,11-2 )，以方便后續(xù)澆筑 結(jié)構(gòu)柱的施工工作的開展。3) 如圖 3 所示，在洞口一( 11-1,11-2 )的邊緣澆筑結(jié)構(gòu)柱 (21-1,21-2) ， 并使得

7、結(jié)構(gòu)柱 (21-1,21-2) 的鋼筋與地下墻 10 的主筋形成固定連接。4) 待結(jié)構(gòu)柱 (21-1,21-2) 的混凝土強度達到設(shè)計要求后，才可以進行后續(xù) 鑿除混凝土的施工。圖2圖31)如圖 4 所示，待結(jié)構(gòu)柱 (21-1,21-2) 混凝土強度達到設(shè)計要求后，鑿除 位于鋼立柱支撐組件 20 內(nèi)的地下墻墻體，形成洞口二 12。2)結(jié)構(gòu)柱 (21-1,21-2) 澆筑完成后，運營中地鐵隧道地下墻 10門洞的豎向 受力體系基本完成。為了保證運營中地鐵的地下墻 10 開設(shè)門洞后原有 地下墻以及運營中地鐵箱體受力體系的穩(wěn)定性，待結(jié)構(gòu)柱 (21-1,21-2) 的混凝土強度達到設(shè)計要求后，才能進行位于

8、鋼立柱支撐組件 20 內(nèi)的 地下墻墻體的鑿除施工。3) 待洞口二 12 施工完成后，開設(shè)門洞的混凝土鑿除工作基本完成，此時 洞口一( 11-1,11-2 )與洞口二 12 互相連通。4) 在進行分幅地下墻的上、 下地塊結(jié)構(gòu)節(jié)點間開設(shè)門洞， 打開下部節(jié)點時， 要做好防水措施防止地下水涌出，以保證運營中地鐵箱體以及運營中地 鐵隧道地下墻的整體安全性。5) 在施工完成后投入使用的運營中地鐵隧道箱體底板表面，采用可拆卸的 花紋鋼板，以對混凝土地坪以及所述地鐵隧道箱體連接板表面的混凝土 進行保護。圖4洞口結(jié)構(gòu)梁施工1)如圖 5 所示，在洞口二 12 的上、下邊緣澆筑結(jié)構(gòu)梁( 22-1,22-2 )，且結(jié)

9、構(gòu)梁 (22-1,22-2) 的鋼筋與地下墻 10 的主筋形成固定連接，使得結(jié)構(gòu)梁(22-1,22-2) 與結(jié)構(gòu)柱 (21-1,21-2) 形成連為一體的矩形框架結(jié)構(gòu)，2)待梁混凝土打到設(shè)計要求強度后，拆除鋼立柱支撐組件 20。最后運營中地鐵隧道地下墻 10上形成如圖 6 所示的門洞結(jié)構(gòu)。圖5圖6勞動力組織序號單項工程所需人數(shù)備注1管理人員15 人2測量復(fù)核人員2人3電焊工4人4架子工10 人5鑿工10 人6鋼筋工15 人7木工15 人8防水工10 人9鋼立柱安裝工10 人10合計91 人6. 材料與設(shè)備名稱規(guī)格數(shù)量用途電子全站儀SOKKIASET2C1臺測量定位水準(zhǔn)儀1臺測量定位電焊機21K

10、VA3臺鋼立柱焊接塔吊ST2931臺材料運輸H型鋼H400×400×20×32地鐵箱體結(jié)構(gòu)鋼立柱支撐H型鋼H500× 200× 18×18地墻洞口型鋼立柱安裝鉆石鏈條鋸SK-SD線據(jù)機1臺地墻切割鐵板600 ×900× 20后置鐵板鋼管48x3.0腳手架搭設(shè)水鉆打孔機1臺地墻打孔7. 質(zhì)量要求7.1 工程質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)7.1.1 工程質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)、施工質(zhì)量控制及驗收標(biāo)準(zhǔn)按照 植筋應(yīng)滿足混凝土加固設(shè)計規(guī)范 ( GB50357-2005)要求。建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程 ( JGJ81)鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程 (GB50661-

11、2011)項目允許偏( mm )檢驗方法受力鋼筋順長度方向全長的凈尺寸±10用尺量彎起鋼筋的彎折位置±20用尺量箍筋內(nèi)凈尺寸±5用尺量箍筋彎鉤尺寸角度 >135°用角度尺量彎后平直部分>10d用尺量7.2 質(zhì)量保證措施7.2.1 地墻開洞前由施工組織設(shè)計編制人員對施工員和班組長進行技術(shù)交底， 明確每道工序質(zhì)量要求、符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，以及可能發(fā)生的質(zhì)量事故預(yù)防措 施，然后由現(xiàn)場施工員和班組長向全體施工人員進行第二次交底7.2.2 地墻開洞施工按設(shè)計圖紙和方案交底要求。8. 安全措施認真貫徹“安全第一，預(yù)防為主”的方針，根據(jù)國家有關(guān)規(guī)定、條例，結(jié) 合

12、施工單位實際情況和工程具體特點，形成安全生產(chǎn)管理網(wǎng)絡(luò)，執(zhí)行安 全生產(chǎn)責(zé)任制，明確各級人員的職責(zé)，抓好工程的安全生產(chǎn)。鋼立柱與后置鐵板等焊接連接時必須采用與主體鋼材相適應(yīng)的焊條， 焊縫 必須達到設(shè)計要求，并符合鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范 （GB50017）的要求。安裝手動葫蘆時應(yīng)正確選擇其型號及承載能力， 嚴禁超載。 采取有效手段 對手動葫蘆上部的固定掛鉤進行檢測，以保證施工安全。正確使用開洞施工中所用的工具， 嚴禁野蠻施工， 如遇工具損壞或不明故 障應(yīng)及時通知值班人員，并經(jīng)專業(yè)人員整修后方可繼續(xù)使用，嚴禁隨意 拆裝修理。表 施工應(yīng)急預(yù)案可能出現(xiàn)的險情應(yīng)急措施地下連續(xù)墻通道有可能含有未知氣體在開始墻體開洞前

13、，對通道內(nèi)進行有毒氣體排查。地墻滲水立即用注漿材料采取堵漏地鐵監(jiān)測數(shù)據(jù)突變立即停止施工， 展開專家討論會， 研究對策， 確保地鐵的正常運營。氣體中毒事件現(xiàn)場人員應(yīng)先用濕毛巾捂住口鼻搶救中毒人員，并要求屋內(nèi)通風(fēng)良 好、空氣新鮮的地方，注意保暖。項目負責(zé)人撥打 120 急救電話， 詳細說明中毒的癥狀、反映發(fā)生事故的地點，并派人到路口接應(yīng)。 安全員應(yīng)組織人員松解患者的衣扣，保持呼吸道通暢，清除口、鼻 分泌物，如果發(fā)現(xiàn)呼吸驟停，應(yīng)立即口對口進行人工呼吸，并實施 心口體外按摩。9. 環(huán)保措施控制施工產(chǎn)生的污水流向，防止漫沿，并在現(xiàn)場設(shè)置污水回收容器，及時 的清理回收施工產(chǎn)生的污水。污水經(jīng)沉淀回收后運至市

14、政污水管線排 放。施工現(xiàn)場遵照中華人民共和國建筑施工場界噪聲限值 （ GB12523-90）制定降噪的相應(yīng)制度和措施10. 效益分析采用本工藝的施工方法，在運營中地鐵隧道地下墻上開設(shè)尺寸較大的門 洞施工過程中，能夠保證運營中地鐵的沉降變形量不會超過報警值，且施工過程中 施工區(qū)域上方的地鐵能夠正常運營，并實現(xiàn)了運營中地鐵隧道地下墻兩端的新的建 筑結(jié)構(gòu)互相貫通。促進了地下空間施工的技術(shù)進步，社會效益和環(huán)境效益顯著。11. 應(yīng)用實例11.1工程實例：浦東世紀(jì)大都會（ 2-3 地塊）工程、工程概況浦東世紀(jì)大都會（ 2-3 地塊）工程位于上海市浦東新區(qū) 2-3 地塊，即世紀(jì)大 道以東、張楊路以南、福山路以西