隧道豎井施工工藝

1、SGBZ-0906 城市隧道工程豎井施工工藝標(biāo)準(zhǔn)1 適用范圍本標(biāo)準(zhǔn)適用于采用盾構(gòu)法施工的城市交通隧道。2施工準(zhǔn)備2.1 技術(shù)準(zhǔn)備2.1.1 盾構(gòu)始發(fā)井是用于組裝調(diào)試盾構(gòu)，隧道施工期間作為管片、其他施工材料、設(shè)備、出碴的垂直運(yùn)輸及作業(yè)人員的出入通道。井的平面凈尺寸必須滿足上述各項(xiàng)的要求。一般情況下在盾構(gòu)兩側(cè)各留1.5m作為盾構(gòu)安裝作業(yè)的空間。盾構(gòu)的前后應(yīng)留出洞口封門拆除、初期推進(jìn)時(shí)出碴、管片運(yùn)輸和其他作業(yè)所需的空間，井的長(zhǎng)度應(yīng)比盾構(gòu)主機(jī)長(zhǎng)3.0m以上。2.1.2 接收井寬應(yīng)比盾構(gòu)直徑大1.5m以上，井的長(zhǎng)度應(yīng)比盾構(gòu)主機(jī)長(zhǎng)2.0m以上。根據(jù)盾構(gòu)的安裝、拆除作業(yè)、洞口與隧道的接頭處理作業(yè)等需要，確定

2、洞口底至工作井底板頂面的最小高度。 2.1.3 從理論上來說，井壁預(yù)留洞口大小略比盾構(gòu)的外徑大一些即可（盾構(gòu)外徑含外殼突出部分），但考慮到井壁洞口的施工誤差、隧道設(shè)計(jì)軸線與洞口軸線間的夾角、密封裝置的需要，需留出足夠的余量。2.1.4 由于盾構(gòu)始發(fā)、接收時(shí)拆除豎井封門，施工時(shí)間較長(zhǎng)，臨空面較大，這對(duì)土體的穩(wěn)定極為不利，這就必須對(duì)盾構(gòu)始發(fā)、接收前的土層進(jìn)行加固，可合理選用降水、注漿及其他土體加固法予以改良，切實(shí)有效地控制洞口周圍土體變形，從而保證盾構(gòu)始發(fā)和接收的安全。2.2 材料準(zhǔn)備2.2.1 泥漿護(hù)壁材料：粘土、膨潤(rùn)土、添加劑、水等。2.2.2 注漿材料：砂漿、水泥漿、速凝劑。2.2.3 井筒

3、結(jié)構(gòu)材料：鋼筋、水泥、砂、碎石、水。2.3 主要機(jī)具2.3.1 豎井開挖施工機(jī)械、裝卸、運(yùn)輸機(jī)械等：2.3.2 構(gòu)筑井筒結(jié)構(gòu)的混凝土施工機(jī)械2.3.3 測(cè)量?jī)x器與量測(cè)元件。2.4 作業(yè)條件2.4.1 前期調(diào)查。為防止資料與實(shí)際工況條件不符，施工前應(yīng)進(jìn)行工程環(huán)境的調(diào)查和實(shí)地踏勘，為制訂施工組織設(shè)計(jì)提供足夠的依據(jù)，進(jìn)行核實(shí)的主要項(xiàng)目：2.4.1.1土地使用情況根據(jù)報(bào)告和附圖，實(shí)地踏勘調(diào)查各種建筑物的使用功能、結(jié)構(gòu)形式、基礎(chǔ)類型及其與隧道的相對(duì)位置等；2.4.1.2 道路種類和路面交通情況；2.4.1.3 工程用地情況主要對(duì)施工場(chǎng)地及材料堆放場(chǎng)地、棄土場(chǎng)地、運(yùn)土路線等做必要的調(diào)查；2.4.1.4 施

4、工用電和給排水設(shè)施條件；2.4.1.5 有關(guān)環(huán)境保護(hù)的法律和法規(guī)；2.4.1.6 地下障礙物及管線。2.4.2 根據(jù)工程特點(diǎn)、施工設(shè)備的技術(shù)性能及操作要領(lǐng)，對(duì)盾構(gòu)司機(jī)及各類設(shè)備操作人員進(jìn)行上崗前的技術(shù)培訓(xùn)并持證上崗。2.4.3 豎井施工之前，應(yīng)建立完整的測(cè)量和監(jiān)控量測(cè)系統(tǒng)，以控制豎井的垂直精度，對(duì)地層及結(jié)構(gòu)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并及時(shí)反饋信息。2.4.4 盾構(gòu)工作豎井與工程構(gòu)筑物結(jié)合設(shè)置時(shí)，除按設(shè)計(jì)要求滿足構(gòu)筑物的功能外，還應(yīng)滿足盾構(gòu)的相關(guān)施工作業(yè)的要求。2.5 勞動(dòng)力組織:根據(jù)豎井的實(shí)際施工方法需要安排勞動(dòng)力，每工作班需要20人左右。3 施工工藝3.1 工藝流程 見圖3.1-1與圖3.1-2。3.2 操

5、作工藝3.2.1 豎井的地層加固 .1井底地層加固 當(dāng)開挖深度較深、地下水位較高時(shí)，豎井底面地層可能出現(xiàn)隆起（對(duì)砂地層來說會(huì)出現(xiàn)涌水、涌砂；對(duì)粘土地層來說會(huì)出現(xiàn)隆起），給施工帶來麻煩或者根本無法進(jìn)行施工。需對(duì)井底地層進(jìn)行加固。 .2盾構(gòu)進(jìn)發(fā)口、到達(dá)口井壁外側(cè)地層加固 由于構(gòu)筑豎井時(shí)井壁外側(cè)土體已經(jīng)受損松動(dòng)，且豎井對(duì)應(yīng)盾構(gòu)進(jìn)發(fā)口、到達(dá)口部位的壁材為盾構(gòu)刀具不可直接掘削的壁材時(shí)，引起井壁外側(cè)土層松動(dòng)加重。為了防止井壁外側(cè)的水平作用水壓、土壓大于土體自身的抗剪強(qiáng)度出現(xiàn)的塌方和涌水，導(dǎo)致周圍地層變形、地表沉降、地中構(gòu)造物與埋設(shè)物受損，對(duì)盾構(gòu)進(jìn)發(fā)口、到達(dá)口、井壁應(yīng)進(jìn)行加固。 .3加固方法（見第23章）：

6、(1)降低地下水位法；(2) 固結(jié)工法；(3) 防滲墻法；(4)凍結(jié)法。3.2.2 地下連續(xù)墻豎井.1施工步驟：構(gòu)筑導(dǎo)墻 挖掘槽鋼筋籠的放入混凝土的澆注。.2挖掘和壁槽的穩(wěn)定1在挖槽和挖槽結(jié)束后要確認(rèn)豎直精度。2 挖掘中和鋼筋籠插入時(shí)要防止槽壁坍塌。3為了防止坍塌，護(hù)壁泥漿不能太濃，粘度也不能太高。護(hù)壁泥漿有膨潤(rùn)土類泥漿和聚合物泥漿兩種，應(yīng)根據(jù)土質(zhì)條件和挖槽機(jī)的種類決定泥漿的種類及配比。4挖槽和挖槽完結(jié)后，懸浮于泥漿中的土顆粒會(huì)緩慢下沉形成沉渣。沉渣的處理工作由挖槽機(jī)挖除。 3.2.3 接頭施工3.2.3.1澆筑先期槽段混凝土?xí)r，混凝土不得注入接頭內(nèi)。3.2.3.2后面槽段鋼筋籠的吊裝要牢實(shí)，

7、在吊放鋼筋籠和澆筑混凝土?xí)r，均應(yīng)使用輔助鋼材確保接頭鋼筋不變形。3.2.3.3鋼筋籠應(yīng)在下吊狀態(tài)下緩慢地放入溝槽，并注意確保豎直精度。3.2.4 鋼筋籠的制作、插入地下連續(xù)墻的槽段有先后之分。先期槽段的鋼筋籠端部裝有接頭用的鋼材，一般呈直線形狀。鋼筋籠用吊車吊入，高度一般配815m。鋼筋籠在組裝臺(tái)上的組裝精度必須符合設(shè)計(jì)要求，否則會(huì)給插入帶來麻煩，嚴(yán)重時(shí)無法插入。3.2.4.1地下連續(xù)墻豎井的鋼筋，因接頭部位為雙層，拐角部位配置斜鋼筋，故配筋要比一般部位的配筋密。澆筑時(shí)要注意以下幾點(diǎn)： 1導(dǎo)管應(yīng)設(shè)置在拐角和接頭部位，包括拐角和接頭在內(nèi)每3m設(shè)置1條。 2選用流動(dòng)性好、水石不分離的混凝土，使用A

8、E減水劑保證混凝土的密實(shí)性。 3按多條導(dǎo)管澆筑高度相同的形式進(jìn)行澆筑管理。 4在保證先期槽段接頭鋼材不變形的前提下，澆筑先期槽段。 5在確認(rèn)混凝土沒有從接頭內(nèi)流出的條件下，澆筑先期槽段。3.2.5 防止墻體產(chǎn)生裂紋、滲水的措施1為防止先期槽段的約束導(dǎo)致的后續(xù)槽段出現(xiàn)的裂紋、后續(xù)槽段應(yīng)選用低熱水泥。2接頭部位的清洗要干凈，做好堵縫注漿。3排除穿通連續(xù)墻的各種因素。4沉井的構(gòu)造：一般由井壁、刃腳、內(nèi)隔墻、井孔凹槽、底板、頂蓋等構(gòu)成。3.2.6 井筒制作3.2.6.1井筒的制作方式有：1在基坑中制作，這種方式適用于地下水位低的情況下使用；2在構(gòu)筑物的地面上制作，這種方式適用于地下水位高的情況下使用；

9、3人工島上制作，這種方式適于在水中制作。3.2.6.2通常井筒的一次沉沒高度不大于12m，故井筒沉沒一般是分節(jié)進(jìn)行的。當(dāng)在松軟的土層和人工島上施工時(shí)，井筒第一節(jié)的長(zhǎng)度小于0.5B（B為沉井的等效寬度）。井筒模板多采用鋼組合式定型模板。井筒前一節(jié)下沉結(jié)束時(shí)應(yīng)高出基坑砂墊層面12m，以防外模埋入砂墊層受損。內(nèi)模支架不宜支承在地基土上，以防沉降過大時(shí)，內(nèi)模和支架受損。通常內(nèi)模支架支承選定在井格內(nèi)鋼梁上。 3.2.6.3當(dāng)工程要求在井筒的壁上預(yù)留與其他地下洞道連接的接合孔口。為了便于打通孔口，孔口的用料與井筒主體的用料不同，為此兩者的強(qiáng)度和抗?jié)B性能也不同。故井筒下沉?xí)r應(yīng)特別注意，嚴(yán)防地下水的涌入。用料

10、不同時(shí)，井筒重心會(huì)有所偏移，應(yīng)防止井筒發(fā)生傾斜。 3.3 地下水位排水工法3.3.1 集水井排水法方法：在開口沉箱底面上設(shè)置集水井，使?jié)B向底面的地下水集中在集水井中，然后用泵壓送到井外的方法。注意事項(xiàng)：如果水位下降量大，則開挖底面時(shí)的動(dòng)水坡度增大，有可能產(chǎn)生流砂現(xiàn)象。另外，由于排水致使周圍土體沖填壓實(shí)，給箱體下沉帶來困難。3.3.2 外圍排水法 方法：在開口沉箱的外側(cè)設(shè)置幾條深井，在各深井中插入水泵一齊向外抽取地下水的方法。 注意事項(xiàng)：地下水位下降后的水位分布形狀，因地層滲透系數(shù)的不同而異：滲透系數(shù)越小，水位的下降量和范圍越??；滲透系數(shù)越大，層厚越厚，排水效果越好。3.3.3 防滲工法作為防滲

11、工法有注漿工法、凍結(jié)工法、防滲墻工法、壓氣工法等等。在開口沉箱工程中防滲墻工法使用較多，這是由于注漿工法和凍結(jié)工法提高了地層的強(qiáng)度，這對(duì)開口沉箱的開挖不利，故這兩種工法使用不多。4質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)4.1 沉井要求4.1.1 設(shè)計(jì)計(jì)算的結(jié)果必須滿足力學(xué)穩(wěn)定性的要求。即沉箱底面作用于地層上的豎向荷載應(yīng)小于地層的允許承載力；沉箱作用給底面地層的水平荷載必須小于地層的水平允許抗剪力；箱體的變位必須小于允許變位值。4.1.2 箱體的構(gòu)件應(yīng)力均應(yīng)小于允許值。4.1.3 由穩(wěn)定計(jì)算、構(gòu)件設(shè)計(jì)分別確定的箱體的平面尺寸和構(gòu)件尺寸，探討下沉狀況，確認(rèn)下沉關(guān)系的合理性、可靠性。4.1.4 箱體的水平最大承載力必須大于地震的水平破壞力，即滿足抗震設(shè)計(jì)條件。5 成品保護(hù)5.1 豎井結(jié)構(gòu)施工時(shí)，應(yīng)進(jìn)行有關(guān)項(xiàng)目的監(jiān)測(cè)和檢測(cè)，防止結(jié)構(gòu)產(chǎn)生超標(biāo)準(zhǔn)的變形和空洞。5.2 盾構(gòu)機(jī)吊裝下井安裝時(shí)以及拆卸出井時(shí)，吊車操作人員應(yīng)控制好吊車方向和速度，避免盾構(gòu)機(jī)與井筒結(jié)構(gòu)發(fā)生碰撞，而造成結(jié)構(gòu)與盾構(gòu)機(jī)的損傷。6 安全環(huán)保措施6.1 由機(jī)械設(shè)備與工藝操作所產(chǎn)生的噪聲，不得超過當(dāng)?shù)卣?guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，否則應(yīng)采取消聲措施或避開夜間施工作業(yè)。6.2 清洗施工機(jī)械、設(shè)備及工具的廢水、廢油等有害物資以及生活污