地鐵盾構(gòu)井單層主體結(jié)構(gòu)的施工工藝的制作方法
【專利摘要】地鐵盾構(gòu)井單層主體結(jié)構(gòu)的施工工藝屬于地鐵施工領(lǐng)域。其特征在于:盾構(gòu)井主體只施工負(fù)三層主體結(jié)構(gòu)，負(fù)一層及負(fù)二層主體結(jié)構(gòu)采用現(xiàn)澆環(huán)梁替代?，F(xiàn)澆環(huán)梁尺寸為800×800mm，環(huán)梁通過植筋與圍護(hù)樁連接，盾構(gòu)吊裝過程中加強(qiáng)監(jiān)控量測。采用本施工方法在保證了施工安全的前提下，工程整體縮短20天工期，節(jié)省了約30%的施工成本。
【專利說明】地鐵盾構(gòu)井單層主體結(jié)構(gòu)的施工工藝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明適用于軌道交通工程中盾構(gòu)井始發(fā)和接收井。
【背景技術(shù)】
[0002]盾構(gòu)法施工必須具備始發(fā)環(huán)境，一般盾構(gòu)自地鐵車站端頭始發(fā)，以降低工程造價、避免單獨修建盾構(gòu)井帶來的浪費。但當(dāng)施工任務(wù)重、工期緊張時，地鐵車站在進(jìn)度上不具備盾構(gòu)下井始發(fā)條件時，就必須單獨新建盾構(gòu)井。區(qū)間盾構(gòu)井作為區(qū)間盾構(gòu)施工的先行工程，是區(qū)間施工關(guān)鍵線路上的關(guān)鍵工作，盾構(gòu)井施工快慢可以決定區(qū)間施工的總體工期，進(jìn)而可控制整個標(biāo)段的總工期。
[0003]目前，地鐵施工中單獨盾構(gòu)井均為多層結(jié)構(gòu)，圍護(hù)樁及基坑開挖完成后，再進(jìn)行主體結(jié)構(gòu)施工。主體結(jié)構(gòu)自底層向上部施工，工期一般為2個月。多層結(jié)構(gòu)盾構(gòu)井具有安全穩(wěn)定、施工工藝成熟的優(yōu)點，但同時存在工期長、材料浪費的缺點。為加快施工進(jìn)度、降低施工成本，形成盾構(gòu)井單層結(jié)構(gòu)+環(huán)梁的施工方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為節(jié)省工期擬取消隧道上方的盾構(gòu)井主體結(jié)構(gòu)，將三層結(jié)構(gòu)改為單層結(jié)構(gòu)。
[0005]地鐵盾構(gòu)井單層主體結(jié)構(gòu)的施工工藝，其特征在于:
[0006]所述地鐵盾構(gòu)井單層主體結(jié)構(gòu)，從上至下為三層結(jié)構(gòu)；這三層結(jié)構(gòu)周圍為一圈圍護(hù)樁；負(fù)三層主體結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土施工的底板和側(cè)墻；
[0007]負(fù)一層及負(fù)二層主體結(jié)構(gòu)為環(huán)梁結(jié)構(gòu)，具體為:
[0008]鋼圍檁底部設(shè)有托架，托架與圍護(hù)樁螺栓連接；鋼圍檁上方施工加強(qiáng)環(huán)梁；盾構(gòu)井負(fù)三層上部共設(shè)置兩道環(huán)梁，環(huán)梁尺寸為800X800mm，環(huán)梁與圍護(hù)樁之間植入Φ25的鋼筋，每根樁植入6根,上下兩排布設(shè)。
[0009]盾構(gòu)井土方開挖期間，每開挖到托架下方Im時，安裝鋼圍檁并架設(shè)托架，托架施軸力后，在鋼圍檁上方施工加強(qiáng)環(huán)梁，然后再繼續(xù)向下開挖；
[0010]隨開挖隨架設(shè)托架及施工環(huán)梁；當(dāng)基坑開挖至負(fù)三層范圍時，不再施工環(huán)梁，基坑開挖完成后，再施工負(fù)三層主體結(jié)構(gòu)。
[0011]進(jìn)一步，鋼圍檁底部托架為2根，托架與圍護(hù)樁采用M25*300mm螺栓連接。
[0012]進(jìn)一步，負(fù)三層主體結(jié)構(gòu)鋼筋間距為100mm。
[0013]具體方案為:盾構(gòu)井開挖過程中，在單層主體結(jié)構(gòu)上方的鋼圍檁安裝完成及鋼支撐施加軸力后，在鋼圍檁上施作加強(qiáng)環(huán)梁，加強(qiáng)環(huán)梁尺寸為800 X 800mm。加強(qiáng)環(huán)梁與圍護(hù)樁采用Φ25植筋連接，上下兩排，共6根，植入深度滿足《混凝士結(jié)構(gòu)工程無機(jī)材料后錨固技術(shù)規(guī)范》JGJ/T2012規(guī)范要求；主體結(jié)構(gòu)側(cè)墻、頂板及梁的鋼筋間距由150mm調(diào)整為IOOmm ；盾構(gòu)施工完成后，將基坑每層支撐的4根角部支撐保留，其余支撐全部拆除，以免影響盾構(gòu)機(jī)下井組裝，同時對保留的角部支撐每天進(jìn)行監(jiān)測、分析數(shù)據(jù)，確保基坑安全。
[0014]其技術(shù)內(nèi)容如下:[0015]1、地鐵盾構(gòu)井單層主體結(jié)構(gòu)的施工方法，其特征在于:盾構(gòu)井主體只施工負(fù)三層主體結(jié)構(gòu)，負(fù)一層及負(fù)二層主體結(jié)構(gòu)采用現(xiàn)澆環(huán)梁替代的施工方法。
[0016]所述單層主體結(jié)構(gòu)盾構(gòu)井施工方法為，盾構(gòu)井土方開挖期間，每開挖到鋼支撐下方Im時，安裝鋼圍檁并架設(shè)支撐，支撐按照設(shè)計圖紙給定數(shù)值施工軸力后，在鋼圍檁上方施工加強(qiáng)環(huán)梁，然后再繼續(xù)向下開挖。隨開挖隨架設(shè)支撐及施工環(huán)梁。當(dāng)基坑開挖至負(fù)三層(底板以上IOm)范圍時，不再施工環(huán)梁，基坑開挖完成后，再施工負(fù)三層主體結(jié)構(gòu)。
[0017]2、鋼圍檁底部托架由原來的每根樁I根調(diào)整為2根，托架與圍護(hù)樁采用M25*300mm螺栓連接。
[0018]3、構(gòu)井負(fù)三層上部共設(shè)置兩道環(huán)梁，環(huán)梁尺寸為800 X 800mm，環(huán)梁與圍護(hù)樁之間值入Φ25的鋼筋，每根樁植入6根，上下兩排布設(shè)，值筋長度滿足《混凝士結(jié)構(gòu)工程無機(jī)材料后錨固技術(shù)規(guī)范》JGJ/T2012要求。
[0019]4、負(fù)三層主體結(jié)構(gòu)鋼筋間距由原來的150mm調(diào)整為100mm，以提高主體結(jié)構(gòu)的剛度。
[0020]5、負(fù)三層主體結(jié)構(gòu)施工完成后，結(jié)構(gòu)上方每層支撐的4根角部支撐保留，其余全部拆除，并在盾構(gòu)機(jī)下井吊裝期間，每天對保留的角撐進(jìn)行軸力監(jiān)測。
[0021]本發(fā)明具有如下優(yōu)點:
[0022]一、采用環(huán)梁及鋼圍檁代替主體結(jié)構(gòu)側(cè)墻及板，使工序簡單、易于操作；
[0023]二、加快了盾構(gòu)井的施工速度，盾構(gòu)井的施工工期節(jié)省至少20天，對整體工期節(jié)點貢獻(xiàn)較大；
[0024]三、簡化施工工序，可減少質(zhì)量和安全隱患；
[0025]四、節(jié)約了建筑材料，降低工程成本約30% ；
【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]圖1為通常情況下，軌道交通工程盾構(gòu)始發(fā)及接收井主體結(jié)構(gòu)形式。
[0027]圖2為本發(fā)明盾構(gòu)井結(jié)構(gòu)剖面圖。
[0028]圖3為本發(fā)明盾構(gòu)井冠梁處外側(cè)斜撐拆除示意圖。
[0029]圖4為本發(fā)明盾構(gòu)井角部斜撐保留示意圖。
[0030]圖5為加強(qiáng)環(huán)梁施工圖，其中①號圖為加強(qiáng)環(huán)梁平面圖號圖為剖面圖,主要反映了加強(qiáng)環(huán)梁與鋼圍檁和圍護(hù)樁的剖面位置關(guān)系、植筋長度及剖面位置號圖為加強(qiáng)環(huán)梁平面大樣圖，主要反映了加強(qiáng)環(huán)梁與圍護(hù)樁的平面位置關(guān)系、植筋的間距及位置；
【具體實施方式】
[0031]盾構(gòu)井土方開挖及支護(hù)、鋼支撐架設(shè)、主體結(jié)構(gòu)施工、防水施工、土方回填等施工工藝已應(yīng)用多年，與通常情況下盾構(gòu)井施工相同，在此不再介紹，本發(fā)明主要介紹加強(qiáng)環(huán)梁施工工藝及盾構(gòu)始發(fā)和掘進(jìn)過程的施工監(jiān)測情況。
[0032]一、加強(qiáng)環(huán)梁施工技術(shù)注意事項及要點
[0033]加強(qiáng)環(huán)梁是單層結(jié)構(gòu)盾構(gòu)井應(yīng)用的關(guān)鍵，所以加強(qiáng)環(huán)梁施工質(zhì)量是至關(guān)重要的，施工中必須保證加強(qiáng)環(huán)梁的施工質(zhì)量。加強(qiáng)環(huán)梁的施工注意事項及控制要點如下:
[0034]1、加強(qiáng)環(huán)梁下側(cè)的鋼圍檁三角托架每樁兩根，并保證膨脹螺栓的規(guī)格和長度不小于設(shè)計圖紙要求；
[0035]2、植筋前先將加強(qiáng)環(huán)梁范圍內(nèi)的噴錨面進(jìn)行鑿毛，混凝土澆筑前清理干凈，保證加強(qiáng)環(huán)梁與圍護(hù)結(jié)構(gòu)能有效密貼。
[0036]3、植筋時孔深和孔徑及鋼筋規(guī)格滿足《混凝士結(jié)構(gòu)工程無機(jī)材料后錨固技術(shù)規(guī)范》JGJ/T2012要求，鉆孔完成后清理孔內(nèi)的灰塵，并用毛刷蘸酒精清理，不得用水清理，打膠后將鋼筋按同一旋轉(zhuǎn)方向緩慢的擠入孔內(nèi)，24小時內(nèi)不得碰撞鋼筋，然后進(jìn)行拉拔實驗，合格后再大面積的進(jìn)行施工。
[0037]4、加強(qiáng)環(huán)梁施工時注意保證截面尺寸。
[0038]5、加強(qiáng)環(huán)梁強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度的75%以后，方可拆除模板。
[0039]6、盾構(gòu)施工完成后，進(jìn)行盾構(gòu)井回填土?xí)r，加強(qiáng)環(huán)梁和下方的鋼圍檁不拆除。
[0040]二、施工監(jiān)測
[0041]盾構(gòu)井基坑施工本身安全及周圍環(huán)境穩(wěn)定與安全是施工如期完成的基本保障。尤其是盾構(gòu)機(jī)吊裝和盾構(gòu)掘進(jìn)過程中會出現(xiàn)許多不可預(yù)見的施工情況。因此，對基坑及周邊環(huán)境的監(jiān)測是基坑施工過程不可缺少的主要內(nèi)容，它為設(shè)計、施工方案的隨時調(diào)整，結(jié)構(gòu)安全及周邊建筑的沉降控制，動態(tài)設(shè)計和信息施工提供可靠依據(jù)?；拥谋O(jiān)測在施工安全控制中起到極為重要的作用。
[0042]1、監(jiān)測內(nèi)容和監(jiān)測時間、監(jiān)測頻率
[0043]支護(hù)結(jié)構(gòu)監(jiān)測項目有:樁頂水平位移、樁體水平位移、支撐軸力。
[0044]周圍環(huán)境監(jiān)測項目有:地表沉降、土體水平位移、地下管線沉降。
[0045]監(jiān)測時間:盾構(gòu)井開挖至盾構(gòu)掘進(jìn)IOOm后，并且監(jiān)測數(shù)據(jù)趨于穩(wěn)定。
[0046]監(jiān)測頻率:1次/天，出現(xiàn)情況異常時，增加至2次/天。
[0047]2、監(jiān)測數(shù)據(jù)分析
[0048]I)地表沉降
[0049]從沉降數(shù)據(jù)分析得知，盾構(gòu)井在開挖過程中周圍地表沉降隨開挖深度持續(xù)下沉，數(shù)據(jù)比較穩(wěn)定。在開挖至基坑中部時沉降速率持續(xù)變大，最大沉降速率出現(xiàn)在基坑開挖至13m時，沉降速率為1.8mm，變形速率控制指標(biāo)為2mm/d ;造成原因主要為第三道支撐架設(shè)滯后兩天。基坑開挖至基底時沉降數(shù)據(jù)穩(wěn)定，部分測點時上時下；最大沉降值出現(xiàn)在基坑開挖完成后13天，累計沉降值為11.8mm，累計沉降控制值為30mm。盾構(gòu)區(qū)間洞門破除時地表沉降變化不是很大，始發(fā)后，地表沉降變化突然加大，沉降速率最大為1.5mm,出現(xiàn)在始發(fā)掘進(jìn)7m時，沉降最大值出現(xiàn)在掘進(jìn)Ilm時，累計沉降為3.7mm，隨后幾日測點上浮，逐漸趨于穩(wěn)定。
[0050]2)樁體水平位移
[0051]樁體水平位移完整地反映了支護(hù)樁的變形，也是支護(hù)結(jié)構(gòu)安全狀態(tài)的重要指標(biāo)，受支撐和地表堆載物的影響，測斜管的位移變形起伏較大，在有支撐作用的情況下，支護(hù)樁變形最大、最危險的部位不一定在樁頂，而支護(hù)樁體不同深度的水平位移則可以直接反映支護(hù)樁的實際變形。且其測量受外界影響小，數(shù)據(jù)結(jié)果穩(wěn)定，是基坑開挖監(jiān)測的重點項目。在工程項目實施中，通常將樁頂水平位移與樁體水平位移的監(jiān)測結(jié)果綜合分析，測量結(jié)果互相校核，可以全面掌握整個基坑的位移狀況。根據(jù)本工程樁體水平位移的數(shù)據(jù)分析，速率變化量和累計累計變化量均出現(xiàn)在基坑開挖深度的一半?yún)^(qū)域，即圍護(hù)樁懸挑部位的中間區(qū)域。本工程中樁體水平位移速率及累計位移量均為超出控制指標(biāo)(速率為2_/d，累計為30mm),直接證明了圍護(hù)結(jié)構(gòu)的安全。
[0052]使用本發(fā)明注意保證加強(qiáng)環(huán)梁施工質(zhì)量，尤其是植筋質(zhì)量和加強(qiáng)環(huán)梁與網(wǎng)噴面的有效連接(鑿毛并清理干凈)，還應(yīng)注意鋼圍檁托架為每根樁雙托架，并保證連接質(zhì)量，在植筋和托架的膨脹螺栓施工完成后進(jìn)行拉拔實驗，合格后再進(jìn)行下步施工，防止加強(qiáng)環(huán)梁產(chǎn)生側(cè)翻。主體結(jié)構(gòu)施工時鋼筋規(guī)格、間距及混凝土澆筑質(zhì)量、拆模強(qiáng)度也是應(yīng)注意的。
[0053]以上本發(fā)明地鐵盾構(gòu)井單層主體結(jié)構(gòu)施工技術(shù)，為地鐵盾構(gòu)井的典型實施案例，本發(fā)明的實施不限于此。
【權(quán)利要求】
1.地鐵盾構(gòu)井單層主體結(jié)構(gòu)的施工方法，其特征在于: 所述地鐵盾構(gòu)井單層主體結(jié)構(gòu)，從上至下為三層結(jié)構(gòu)；這三層結(jié)構(gòu)周圍為一圈圍護(hù)樁；負(fù)三層主體結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土施工的底板和側(cè)墻； 負(fù)一層及負(fù)二層主體結(jié)構(gòu)為環(huán)梁結(jié)構(gòu)，具體為: 鋼圍檁底部設(shè)有托架，托架與圍護(hù)樁螺栓連接；鋼圍檁上方施工加強(qiáng)環(huán)梁；盾構(gòu)井負(fù)三層上部共設(shè)置兩道環(huán)梁，環(huán)梁尺寸為800X800mm，環(huán)梁與圍護(hù)樁之間植入Φ25的鋼筋，每根樁植入6根,上下兩排布設(shè)； 盾構(gòu)井土方開挖期間，每開挖到托架下方Im時，安裝鋼圍檁并架設(shè)托架，托架施軸力后，在鋼圍檁上方施工加強(qiáng)環(huán)梁，然后再繼續(xù)向下開挖； 隨開挖隨架設(shè)托架及施工環(huán)梁；當(dāng)基坑開挖至負(fù)三層范圍時，不再施工環(huán)梁，基坑開挖完成后，再施工負(fù)三層主體結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:鋼圍檁底部托架為2根，托架與圍護(hù)樁采用M25*300mm螺栓連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:負(fù)三層主體結(jié)構(gòu)鋼筋間距為100mm。
【文檔編號】E21D5/11GK103615252SQ201310600760
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年11月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月25日
【發(fā)明者】潘秀明, 黃廣鍇, 姜華龍, 營升, 李兵偉 申請人:中鐵十八局集團(tuán)有限公司, 北京市軌道交通建設(shè)管理有限公司