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线间竖井施工工法.doc

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竖井 施工
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矿山法线间竖井施工工法天津第二市政公路工程有限公司天津城建隧道股份有限公司矿山法线间竖井施工工法付全鸿、张旭、谢亚鹏、何福军、闫世勇1 前言目前国内地铁区间隧道采用矿山法施工是近年来为适应城市浅埋隧道的要求而发展起来的一种施工方法,通常竖井均布置在横通道一侧,且横通道大于30 米,这种做法需增加拆改占地,投资较大,而且施工过程中两线施工容易造成互扰,施工组织难度大。图 1-1 通常竖井及横通道布置图(阴影为洞门)本工法将竖井设置于两线之间,在全国同类施工中尚未形成完善的施工技术。该工法将竖井置于两线之间减少了拆改占地,降低了投资,工作面独立,利于施工组织及管理。此工法由天津城建集团有限公司二市政公路工程有限公司研发并通过实践。图 1-2 本工法竖井及横通道布置图(阴影为洞门)竖 井 及 横 通 道 结 构 平 面 图左 线 右 线2 工法特点此种工法与通常单横通道布置相比较,横通道长度较少 1 倍以上,即较少了投资,又使分布在横通道内正线工作面独立,比通常单横通道出土能力增加1 倍,减少了两线的互扰,利于施工组织管理。但竖井及横通道马头门破除与以往做法相比,有本质的区别,分布在竖井两侧的横通道马头门占据了竖井两侧井壁,极易造成另外两侧井壁收敛过大,而且横通道短,横通道与正线洞门距离进,在这么小的空间内需破除 6 个洞门,每次破除对周围土体都会出现扰动,。3 适用范围本功法适用于受场地影响大,工期要求紧的矿山法城市地铁隧道。4 工艺原理竖井施工完毕后破除横通道马头门施工,并在破除后,此处土体已被扰动两次,在后续正线洞门破除当中,极易造成土体失稳,造成应力集中,为保证竖井结构安全的情况下,合理安排破除洞门顺序,减少土体扰动,并对竖井及横通道采用加固措施,加强施工过程中的监控量测。5 施工工艺流程及操作要点竖井施工——竖井框架式型钢环梁加固——破除横通道马头门——横通道施工——正线加强梁及支撑——正线洞门破除5.1 竖井加固竖井施工完毕后,采用框架式型钢环梁对竖井井壁进行加固,整体能达到均匀受力,方法简单,工期较短,利于施工。在破除马头门前,在竖井井壁架立四道水平型钢环梁(每步台阶分界处),每道水平环梁设竖向腰梁,水平环梁及角撑采用 I32c,竖向腰梁采用 I25b。3030767651717501 1变 形 缝5010 变 形 缝竖 井 及 横 通 道 结 构 平 面 图35062801010图 5.1-1 竖井框架式型钢环梁布置图35047.50 460锁 口 圈 ( C30钢 筋 混 凝 土 ) 7 104040130C25网 喷 混 凝 土3030.92R10轨 面604060 350轨 面30.9335036403503569402502102540302025021025040303020 395235029507038.91335.18.16830.21838.143图 5.2-2 1-15.1.1 施工流程自下而上架立第一道环梁;搭设脚手架至二道环梁位置,架立两道环梁之间竖向腰梁;架立第二道环梁;直至搭设至第四道环梁。5.1.2 水平环梁在竖井井壁上放出水平环梁中线,水平腰梁才用 I32c 型钢,下部设角钢托架支撑腰梁,托架位置应准确,并于竖井井壁采用螺栓连接牢固。为保证受力均匀,腰梁与竖井井壁间空隙用细石砼填充严密。45°角撑采用 I32c 型钢,与水平腰梁每道焊缝必须饱满牢固。 10604图 5.1.2-1 型钢环梁平面图 膨 胀 螺 栓 Y G 2型L图 5.1.2-2 角钢托架5.1.3 竖向腰梁为保证在破除马头门时井壁产生的向内压力,保证型钢环梁共同受力,在两道水平环梁之间井壁每侧加设三道竖向腰梁,采用 I25b 型钢,并与水平腰梁采用螺栓连接,竖向腰梁与竖井井壁之间空隙采用细石砼填充严密。 47.50460锁 口 圈 ( C3钢 筋 混 凝 土 ) 710132网 喷 混 凝 土6034605539525098.1.183630.218图 5.1.3-1 竖向腰梁布置图 5.1.3-2 节点 A5.2 横通道加固5.2.1 在横通道内,正线拱顶上方设置混凝土加强梁,并架设支撑。正线加强梁在施工横通道时按下图在横通道拱墙范围内预埋 Ф25 插筋,待横通道施工完毕后进行加强梁的钢筋绑扎及模板支设,砼采用现浇商品砼浇筑,待浇筑完毕砼达到 75%时进行模板拆除,并在破除正线洞门前架立 Ф180 壁厚10mm 钢管支撑。图 5.2.1-1 加强梁布置图图 5.2.1-2 加强梁做法5.2.2 设置临时仰拱,形成早封闭。由于横通道及正线采用台阶法施工,在台阶分界处设置临时仰拱,以达到早封闭。上台阶进洞 3 米后,破除上台阶核心砼并施做临时仰拱,继续向前开挖,随向前开挖随施做临时仰拱。上台阶进洞 6 米后方可破除下台阶马头门。横通道设置全长临时仰拱,每个正线洞口出分别设置 15 米临时仰拱。临时仰拱采用工 20b 型钢,型钢间距同格栅间距,型钢之间采用 Ф22 连接筋连接,工字钢连接筋做法见下图: 连 接 筋 工 20图 5.2.2-1 临时仰拱做法平面图1 -工 20间 距 同 格 栅 间 距2连 接 筋 , 与 工 字 钢 下 缘 焊 接图 5.2.2-2 临时仰拱断面 1-1最后在工字钢之间(连接筋上)铺 Ф6@150 钢筋网,喷射 C25 砼,厚度为25cm。5.3 调整洞门破除施工工序,使土体处于较稳定的状态。竖井施工——左线横通道马头门破除——左线横通道施工——左线一侧正洞洞门破除——进洞 15 米——左线另一侧正洞洞门破除——进洞 15 米——右线横通道马头门破除——右线横通道施工——右线一侧正洞洞门破除——进洞15 米——右线另一侧正洞洞门破除及开挖5.4 通过对竖井及地面沉降的监测,作为施工措施及方法调整的依据。在信息化施工中,监测后应对各种监测数据进行整理分析,判断其稳定性,并及时反馈到施工中去指导施工。根据以往修建城市地铁时施工监测的成功经验,拟采用《铁路隧道喷锚构筑法技术规则》(TBJ108-92)的Ⅲ级监测管理并配合位移速率作为监测管理基准,即将允许值的三分之二作为警告值,允许值的三分之一作为基准值,将警告值和允许值之间称为警告范围,实测值落在此范围,应提出警告,说明需商讨和采取施工对策,预防最终位移值超限,警告值和基准值之间称为注意范围,实测值落在基准值以下,说明隧道和围岩是稳定的。表 5.4管理等级 管理位移 施工状态Ⅲ U0<Un/3 可正常施工Ⅱ Un/3≤U0≤Un2/3 应注意,并加强监测Ⅰ U0>Un2/3 应采取加强支护等措施表中:U0 ——实测位移值Un ——允许位移值下 井 通 道锁 口 圈N I32型钢环梁 右 线 西左 线 东左 线 西 右 线 东右 线 横 通 道左 线 横 通 道 竖 井SJ4SJ3SJ2SJ1ZH3ZH6ZH5ZH4ZH1ZH2 YH3YH1YH2YH3YH1YH2z93540z95z9105z920Y93540Y95Y9105920图 5.4-1 竖井及横通道地面监测布点图图 5.4-2 正线监测点布置图
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