淺埋暗挖法通過軟流塑地層舊樓房段施工方案

PAGEPAGE11深圳地鐵3XXX標(biāo)XX區(qū)間淺埋暗挖法通過軟流塑地層舊建筑物段施工方案1工程概況深圳地鐵3XXX標(biāo)XX區(qū)間左、右線K20X+481.6～K20X+576.216段，均穿越軟~流塑狀粉質(zhì)粘土層，設(shè)計為Ⅰ類圍巖，右線穿越兩棟5層樓房、兩棟7層樓房，左線從房屋西面人行道下緊靠房屋穿過，左、右線間距15.2m，房屋為條基，建于二十年代，房屋與隧道的關(guān)系圖見圖1，房屋基礎(chǔ)及隧道橫斷面圖見圖2與圖3，樓房基礎(chǔ)圖見圖4、圖5。軟~流塑粉質(zhì)粘土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土，高壓縮性、高靈敏度、強度低，易產(chǎn)生蠕動現(xiàn)象，開挖后自穩(wěn)能力極差，易坍塌，地面沉降難以控制。其施工難點主要表現(xiàn)在以下幾方面：⑴圍巖自穩(wěn)能力極差，開挖后易產(chǎn)生坍方，嚴重時可能發(fā)生涌泥現(xiàn)象，使施工無法進行；⑵地面沉降難以控制，在道路區(qū)，過大沉降易引起路面開裂，甚至坍陷，影響交通安全；在管線和建筑物區(qū)，地面沉降過大，易造成地下管線破壞和建筑物開裂。2施工方案該段原設(shè)計為凍結(jié)法施工，根據(jù)開挖后的圍巖實際情況，結(jié)合《深圳地鐵軟流塑地層施工方案及科研中間成果咨詢會技術(shù)咨詢意見》及X#豎井左線XXX路方向100m科研段原位試驗的成果與經(jīng)驗，綜合考慮地面建筑物、地下管線、施工安全以及工期等因素，擬對該段施工采用大管棚+掌子面注漿管+拱部導(dǎo)管+基底加固注漿進行地層加固，管棚、超前小導(dǎo)管、掌子面注漿管施工完畢后，采用上、下臺階法開挖，開挖完畢后及時架設(shè)臨時仰拱，并采用噴砼封閉掌子面，初期支護施作成環(huán)后及時進行基底加固及背后回填注漿。2．1輔助施工措施超前支護采用Φ108大管棚+Φ42鋼管+Φ42PVC注漿管+Φ42鋼管基底加固注漿，大管棚、小導(dǎo)管及Φ42PVC注漿管布置圖見圖6。2．1．1Φ108大管棚長35m，環(huán)向間距0.30m,沿拱部150°范圍內(nèi)布設(shè)，設(shè)置5m長管棚工作室，管棚搭接5m，管棚采用花管注漿，注漿采用水泥～水玻璃雙液漿，注漿參數(shù)如下：水泥采用32.5級普硅水泥水玻璃模數(shù)2.6，25～35BeO水泥漿水玻璃漿液體積比1：1水灰比0.8~1.0注漿壓力0.8～1.0MPa止?jié){墻為40cm厚C20噴砼（敷設(shè)雙層鋼筋網(wǎng)）具體壓力參數(shù)應(yīng)根據(jù)不同土質(zhì)進行調(diào)整，適當(dāng)情況下考慮注漿效果及建筑物的承受能力可以增加壓力，以地面不隆起和建筑物不開裂為原則。2．1．2Φ42鋼管長2.5m,環(huán)向間距0.30m,拱部150。范圍內(nèi)布設(shè)，每排小導(dǎo)管搭接1.5m，注漿采用42.5級超細水泥，注漿參數(shù)如下：水灰比0.8~1.0注漿壓力0.8～1.0MPa止?jié){墻為20cm厚C20噴砼2．1．3掌子面超前加固掌子面采用L=13m、Φ42PVC注漿管或Φ42鋼管進行注漿加固，導(dǎo)管間距為75cm×75cm，采用水泥～水玻璃雙液漿進行劈裂注漿，注漿參數(shù)如下：水泥采用32.5級普硅水泥水玻璃模數(shù)2.6，25～35BeO水泥漿水玻璃漿液體積比1：1水灰比0.6~0.8注漿壓力0.8～1.0MPa止?jié){墻為35cm厚C20噴砼（敷設(shè)雙層鋼筋網(wǎng)）拱部150。以下邊墻部位至內(nèi)軌頂，周邊打設(shè)L=13m、Φ42鋼管進行注漿加固，注漿管環(huán)向間距0.20m,注漿參數(shù)同超前小導(dǎo)管。2．1．4掌子面封閉每次開挖后掛鋼筋網(wǎng)片（150×150mmLL550）、噴10cmC20砼封閉掌子面，以防止掌子面坍塌。2．1．5基底加固架立完成格柵鋼架以后，以60°角斜向前方打設(shè)一排L=3.5m、Φ42鋼管,待初期支護成環(huán)形成止?jié){墻以后，再進行基底注漿加固?；准庸倘鐖D7所示，鋼管環(huán)向間距40cm，縱向間距50cm。漿液采用42.5級超細水泥，注漿參數(shù)如下：水灰比0.6~0.8注漿壓力0.8～1.0MPa2．1．6初支背后回填注漿每次開挖后噴砼前，在拱頂、拱腰及邊墻部位預(yù)留50cm長背后回填注漿管，待噴砼完成后，及時注漿，漿液采用1：1水泥砂漿，注漿壓力＜0.3MPa,以防對初支結(jié)構(gòu)造成損害。3開挖及初期支護待注漿完畢后,開挖采用上、下臺階法進行施工（如圖8所示）,開挖與初期支護斷面如圖9所示。臺階長度6m,開挖后及時采用10cm厚網(wǎng)噴砼封閉掌子面，架立格柵鋼架（如圖10所示），拱墻敷設(shè)雙層鋼筋網(wǎng)。拱腳加固采用每個拱腳施作兩根鎖腳錨管，鎖腳錨管為Φ42小導(dǎo)管，L=2.5m，及時架設(shè)I16工字鋼臨時仰拱，敷設(shè)鋼筋網(wǎng)，噴20cm厚C20砼封閉。拱腰、拱腳及邊墻布設(shè)L=3m、φ25中空錨桿，環(huán)、縱向間距1.0m，梅花型布置。初期支護噴砼采用30cm厚C20、S6砼。初期支護施作成環(huán)后及時進行基底加固及背后回填注漿。3．1初期支護結(jié)構(gòu)及參數(shù)3．1．1施工工藝流程如圖11所示施工準(zhǔn)備施工準(zhǔn)備測試元件埋設(shè)及測試（在設(shè)計的量測斷面）初噴砼封閉架格柵鋼架掛鋼筋網(wǎng)施作錨桿監(jiān)控量測、穩(wěn)定安全判別補噴砼至設(shè)計厚度錨桿與鋼架焊接圖11初支施工流程圖3．1．2噴射混凝土①原材料的選擇水泥：采用雙快水泥，符合水泥的各項指標(biāo)及規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。細骨料：細度模數(shù)為2.4～2.6的中砂為宜，其它各項性能指標(biāo)應(yīng)符合JGJ52-79《普通混凝土用砂質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》。碎石：粒徑小于15mm的連續(xù)級配，其它指標(biāo)符合《普通混凝土用碎石或卵石質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》。②配合比選擇.配合比為水泥：砂：石：水=1:2.45:2.0:0.55、水灰比：0.55③噴砼工藝流程（如圖12所示）噴機噴機計量泵噴咀受噴面速凝劑高壓風(fēng)翻斗車運輸上料盤拌合機拌砼圖12噴砼工藝流程圖④噴混凝土施工關(guān)鍵技術(shù).施噴前首先檢查機具設(shè)備的完好情況，確保機具完好。.施噴過程中，噴射機的風(fēng)壓保持在0.1Mpa～0.3MPa.輸料管順直放置或盡可能以大半徑彎曲。.上料均勻連續(xù)，經(jīng)常保持噴射機料斗滿料。.噴頭與受噴面的距離保持在1.5～2.0米范圍內(nèi)。.噴射混凝土?xí)r，噴射的角度保持與受噴面垂直，若因支護鋼架的影響不能保持垂直時，小于70度。.噴頭操作連續(xù)不斷地做圓周運動，并形成螺旋狀，噴射的路線自下而上，呈“S”形運動。.掛網(wǎng)后每次噴射混凝土的厚度10cm，直至達到設(shè)計厚度。.噴混凝土結(jié)束時，待噴射機內(nèi)的料噴完后再停風(fēng)。.整個施工過程嚴格依據(jù)有關(guān)操作規(guī)程進行作業(yè)，保證施工安全。⑤質(zhì)量控制和檢查.嚴格控制水灰比，噴上巖面的混凝土應(yīng)濕潤光澤，粘型性好，無干斑或滑移液淌現(xiàn)象。.噴射混凝土應(yīng)密實、平整、無裂縫、脫落、漏噴、漏筋、空鼓、滲漏水等現(xiàn)象。平整度允許誤差為30mm。3．1．3格柵鋼架的施工工藝①格柵鋼架的制作.格柵鋼架在鋼筋加工棚設(shè)置的1：1制作樣臺上，采用冷彎制作，格柵鋼架分段制作，按單元拼焊后，運至現(xiàn)場安裝。.加工做到尺寸準(zhǔn)確，弧形圓順；鋼筋焊接（或搭接）長度滿足設(shè)計要求，焊接成型時，沿鋼架兩側(cè)對稱進行，鋼架主筋中心與軸線重合，接頭處相鄰兩節(jié)圓心重合，連接孔位準(zhǔn)確。.格柵鋼架加工后先試拼，試拼場地選擇在平整地面，檢查有無扭曲現(xiàn)象，接頭連接每榀可以互換，沿隧道周邊輪廓誤差小于3cm。.格柵鋼架單元組裝，各單元主筋、加強筋、連接角鋼焊接成型，單元間用螺栓連接。②格柵鋼架的安裝安裝工作內(nèi)容包括定位測量、安裝前的準(zhǔn)備和安設(shè)。.定位測量：首先測定出豎井中線，安設(shè)方向垂直于豎井中線。.安裝前的準(zhǔn)備工作：運至現(xiàn)場的單元鋼架分單元堆碼，安設(shè)前進行斷面尺寸檢查，及時處理欠挖部分，保證鋼架正確安設(shè)，鋼架外側(cè)有不小于5cm的噴射混凝土，安設(shè)格柵鋼架前清除墊板下的松碴，將鋼架置于原狀巖石上。.鋼架安設(shè)：鋼架與封閉混凝土之間緊貼，在安設(shè)過程中，當(dāng)鋼架與圍巖間有較大間隙時安設(shè)墊塊，兩榀鋼架間沿周邊設(shè)φ22縱向連接筋，環(huán)形間距按不同圍巖參數(shù)定，形成縱向連接體系。3．1．4中空注漿錨桿型號及抗拔實驗檢查標(biāo)準(zhǔn)①錨桿設(shè)計參數(shù)：采用l=3m，Φ25置入式中空注漿錨桿，間距1.0m×1.0m，梅花型布置。②錨桿在格柵架設(shè)后施作，施工中盡量作些調(diào)整，使之與格柵架設(shè)位置基本一致，使錨桿可從格柵中間穿過或與格柵貼邊打入，以利端部與格柵焊連成一整體。③安裝前錨桿去油污銹蝕，鉆孔要吹洗干凈，不得存水。④系統(tǒng)錨桿用水泥砂漿注漿，水泥漿水灰比≤0.45，并摻早強膨脹劑，保證孔內(nèi)砂漿飽滿。4監(jiān)控量測XX~XX區(qū)間隧道進入軟～流塑地層段施工，屬Ⅰ類圍巖，該地層具有高壓縮性，高靈敏度，極易產(chǎn)生土體蠕動、開挖面不穩(wěn)現(xiàn)象，地表沉降控制非常嚴格，施工時應(yīng)依據(jù)設(shè)計圖，科學(xué)組織，確保安全。為確保區(qū)間隧道安全順利穿軟～流塑地層段，監(jiān)控量測應(yīng)及時、全面、準(zhǔn)確反映施工、地表管線及建筑物變形情況。4．1監(jiān)測目的①確保施工安全和隧道結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。②確保地面結(jié)構(gòu)物及地下管線的正常使用及地面交通暢通。③調(diào)整開挖及支護參數(shù)、修改施工設(shè)計。④優(yōu)化設(shè)計與施工，為后續(xù)工程提供技術(shù)依據(jù)。4．2監(jiān)測內(nèi)容及儀器監(jiān)測內(nèi)容及儀器見表1。表1暗挖段監(jiān)控量測測表監(jiān)測項目監(jiān)測儀器備注地質(zhì)和支護狀況況觀察利用肉眼、羅盤盤對圍巖情情況、支護護結(jié)構(gòu)裂縫縫進行觀察察和描述。測點布置見設(shè)計計圖周邊位移收斂計測點布置見設(shè)計計圖拱頂下沉水準(zhǔn)儀、普通鋼鋼尺測點布置見設(shè)計計圖地表沉降水準(zhǔn)儀、銦鋼尺尺測點布置見設(shè)計計圖建筑物沉降及傾傾斜水準(zhǔn)儀、銦鋼尺尺測點布置見設(shè)計計圖地下管線沉降水準(zhǔn)儀、銦鋼尺尺結(jié)合地表下沉測測點布置鼓樓隧道裂縫目測、裂縫觀測測儀定期觀測土體水平位移測斜管、測斜儀儀測點布置見設(shè)計計圖土體垂直位移沉降管、分層沉沉降儀測點布置見設(shè)計計圖圍巖壓力壓力盒、頻率接接收儀測點布置見設(shè)計計圖鋼架應(yīng)力鋼筋計、頻率接接收儀測點布置見設(shè)計計圖地下水位水位管、地下水水位儀根據(jù)施工情況需需要時布設(shè)設(shè)4．3監(jiān)測設(shè)計4．3．1設(shè)計依據(jù)①深圳地鐵XX號號線一期工工程地質(zhì)補補充初勘報報告》②深圳地鐵XX號號線一期工工程沿線市市政管線調(diào)調(diào)查資料》③深圳地鐵XX號號線一期工工程沿線建建筑調(diào)查資資料》④《巖土工程勘察察規(guī)范》（GB500021--89）⑤《建筑地基基礎(chǔ)礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范范》（GBJ77-89）⑥《地下鐵道工程程施工及驗驗收規(guī)范》（GB50299-1999）⑦《地下鐵道設(shè)計計規(guī)范》（GB500157--92）⑧《鐵路隧道噴錨錨構(gòu)筑法技技術(shù)規(guī)則》（TBJ108-92）⑨《國家一、二等等水準(zhǔn)測量量規(guī)范》（GB122897--91）⑩《建筑變形測量量規(guī)范》（JGJ/T8-97）4．3．2測點布設(shè)①地表沉降及拱頂頂沉降點在在軟～流塑塑段加密，每每5m一個監(jiān)監(jiān)測點；拱拱腳收斂點點為每100m一個監(jiān)監(jiān)測點；房房屋沉降點點按每棟房房屋不少于于4個監(jiān)測點點；房屋傾傾斜觀測可可垂直于區(qū)區(qū)間隧道軸軸線房屋墻墻體的墻腳腳布設(shè)不房房屋均勻沉沉降觀測點點。②在地表K20XX+535處布設(shè)主主測斷面，測測出區(qū)間隧隧道開挖的的影響范圍圍。③在K20X+5335里程處布布設(shè)土體分分層沉降觀觀測孔、土土體水平位位移及地下下水位觀測測孔。⑤在區(qū)間隧道開挖挖至K200X+5335時，在此此斷面布設(shè)設(shè)鋼筋應(yīng)力力計和土壓壓力盒。測點布設(shè)詳見圖圖13、圖14、圖15、圖16。4．3．3監(jiān)測頻率開挖面距離量測測斷面前后后小于二倍倍洞跨時，為1次/天；開挖面距離量測斷面前后小于五倍洞跨時，為1次/2天；開挖面距離量測斷面前后大于五倍洞跨時，為1次/周；如監(jiān)測結(jié)果異常時，監(jiān)測頻率加大。4.4組織織管理課題組有7人組組成，設(shè)組組長一名，組組內(nèi)按區(qū)間間豎井監(jiān)測測項目分成成兩個監(jiān)測測小組，各各設(shè)一名專專項負責(zé)人人，在課題題組組長的的指導(dǎo)下分分別負責(zé)洞洞內(nèi)、外的的日常監(jiān)測測及資料整整理工作。其其余人員在在專項負責(zé)責(zé)人的指導(dǎo)導(dǎo)下工作。人人員組織及及職責(zé)見圖圖17。課題組長：張Q課題組長：張Q負責(zé)課題的組織、計劃、對外聯(lián)系及監(jiān)測資料質(zhì)量審核鼓玄區(qū)間監(jiān)測專項負責(zé)人：張學(xué)軍組員：蒲B尹C珠鼓區(qū)間監(jiān)測專項負責(zé)人：陳長江組員：張AA周F圖17人員員組織及職職責(zé)圖4.5監(jiān)測數(shù)據(jù)據(jù)的反饋工程監(jiān)控量測是是施工組織織的一部分分，屬動態(tài)態(tài)管理范疇疇，包括了了預(yù)測、監(jiān)監(jiān)控和反饋饋等幾個主主要階段。為為了及時將將監(jiān)測結(jié)果果反映給施施工單位和和監(jiān)理單位位，監(jiān)測結(jié)結(jié)果日報在在當(dāng)天下午午六點前保保送給施工工單位；在在監(jiān)測結(jié)果果異常的情情況下，可可以將監(jiān)測測結(jié)果以手手寫稿的形形式上報，以以利于相關(guān)關(guān)單位了解解情況以采采取相應(yīng)措措施。4.6監(jiān)測質(zhì)量量的保證措措施①監(jiān)測工作嚴格按按《XXX路站-XX站區(qū)間施工工監(jiān)測與信信息反饋實實施大綱》進進行。②測點布置力求合合理，應(yīng)能能反映出施施工過程中中結(jié)構(gòu)的實實際變形、應(yīng)應(yīng)力情況及及對周圍建建筑物的影影響程度。③監(jiān)測儀器及測試試元件必須須是正規(guī)廠廠家的合格格產(chǎn)品，測測試元件要要有合格證證，監(jiān)測儀儀器要定期期校核、標(biāo)標(biāo)定。④測點埋設(shè)要求位位置準(zhǔn)確，安安全穩(wěn)固，且且有醒目的的保護標(biāo)志志。⑤監(jiān)測數(shù)據(jù)應(yīng)及時時整理分析析，一般情情況下，每每