地鐵盾構井單層主體結(jié)構的制作方法
【專利摘要】地鐵盾構井單層主體結(jié)構屬于地鐵施工領域。其特征在于:盾構井主體只施工負三層主體結(jié)構，負一層及負二層主體結(jié)構采用現(xiàn)澆環(huán)梁替代。現(xiàn)澆環(huán)梁尺寸為800×800mm，環(huán)梁通過植筋與圍護樁連接，盾構吊裝過程中加強監(jiān)控量測。采用本實用新型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】地鐵盾構井單層主體結(jié)構
【技術領域】
[0001]本實用新型適用于軌道交通工程中盾構井始發(fā)和接收井。
【背景技術】
[0002]盾構法施工必須具備始發(fā)環(huán)境，一般盾構自地鐵車站端頭始發(fā)，以降低工程造價、避免單獨修建盾構井帶來的浪費。但當施工任務重、工期緊張時，地鐵車站在進度上不具備盾構下井始發(fā)條件時，就必須單獨新建盾構井。區(qū)間盾構井作為區(qū)間盾構施工的先行工程，是區(qū)間施工關鍵線路上的關鍵工作，盾構井施工快慢可以決定區(qū)間施工的總體工期，進而可控制整個標段的總工期。
[0003]目前，地鐵施工中單獨盾構井均為多層結(jié)構，圍護樁及基坑開挖完成后，再進行主體結(jié)構施工。主體結(jié)構自底層向上部施工，工期一般為2個月。多層結(jié)構盾構井具有安全穩(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。為加快施工進度、降低施工成本，形成盾構井單層結(jié)構+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井主體結(jié)構，將三層結(jié)構改為單層結(jié)構。
[0005]地鐵盾構井單層主體結(jié)構，從上至下為三層結(jié)構；這三層結(jié)構周圍為一圈圍護樁；負三層主體結(jié)構為鋼筋混凝土施工的底板和側(cè)墻；
[0006]其特征在于:
[0007]負一層及負二層主體結(jié)構為環(huán)梁結(jié)構，具體為:
[0008]鋼圍檁底部設有托架，托架與圍護樁螺栓連接；鋼圍檁上方施工加強環(huán)梁；盾構井負三層上部共設置兩道環(huán)梁，環(huán)梁尺寸為800X800mm，環(huán)梁與圍護樁之間植入Φ25的鋼筋，每根樁植入6根,上下兩排布設。
[0009]進一步，鋼圍檁底部托架為2根，托架與圍護樁采用M25*300mm螺栓連接。
[0010]進一步，負三層主體結(jié)構鋼筋間距為100mm。
[0011]具體方案為:盾構井開挖過程中，在單層主體結(jié)構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環(huán)梁，加強環(huán)梁尺寸為800 X 800mm。加強環(huán)梁與圍護樁采用Φ25植筋連接，上下兩排，共6根，植入深度滿足《混凝士結(jié)構工程無機材料后錨固技術規(guī)范》JGJ/T2012規(guī)范要求；主體結(jié)構側(cè)墻、頂板及梁的鋼筋間距由150mm調(diào)整為IOOmm ；盾構施工完成后，將基坑每層支撐的4根角部支撐保留，其余支撐全部拆除，以免影響盾構機下井組裝，同時對保留的角部支撐每天進行監(jiān)測、分析數(shù)據(jù)，確?；影踩?。
[0012]其技術內(nèi)容如下:
[0013]1、地鐵盾構井單層主體結(jié)構的施工方法，其特征在于:盾構井主體只施工負三層主體結(jié)構，負一層及負二層主體結(jié)構采用現(xiàn)澆環(huán)梁替代的施工方法。
[0014]所述單層主體結(jié)構盾構井施工方法為，盾構井土方開挖期間，每開挖到鋼支撐下方Im時，安裝鋼圍檁并架設支撐，支撐按照設計圖紙給定數(shù)值施工軸力后，在鋼圍檁上方施工加強環(huán)梁，然后再繼續(xù)向下開挖。隨開挖隨架設支撐及施工環(huán)梁。當基坑開挖至負三層(底板以上IOm)范圍時，不再施工環(huán)梁，基坑開挖完成后，再施工負三層主體結(jié)構。
[0015]2、鋼圍檁底部托架由原來的每根樁I根調(diào)整為2根，托架與圍護樁采用M25*300mm螺栓連接。
[0016]3、構井負三層上部共設置兩道環(huán)梁，環(huán)梁尺寸為800 X 800mm，環(huán)梁與圍護樁之間值入Φ25的鋼筋，每根樁植入6根，上下兩排布設，值筋長度滿足《混凝士結(jié)構工程無機材料后錨固技術規(guī)范》JGJ/T2012要求。
[0017]4、負三層主體結(jié)構鋼筋間距由原來的150mm調(diào)整為100mm，以提高主體結(jié)構的剛度。
[0018]5、負三層主體結(jié)構施工完成后，結(jié)構上方每層支撐的4根角部支撐保留，其余全部拆除，并在盾構機下井吊裝期間，每天對保留的角撐進行軸力監(jiān)測。
[0019]本實用新型具有如下優(yōu)點:
[0020]一、采用環(huán)梁及鋼圍檁代替主體結(jié)構側(cè)墻及板，使工序簡單、易于操作；
[0021]二、加快了盾構井的施工速度，盾構井的施工工期節(jié)省至少20天，對整體工期節(jié)點貢獻較大；
[0022]三、簡化施工工序，可減少質(zhì)量和安全隱患；
[0023]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】
[0024]圖1為通常情況下，軌道交通工程盾構始發(fā)及接收井主體結(jié)構形式。
[0025]圖2為本實用新型盾構井結(jié)構剖面圖。
[0026]圖3為本實用新型盾構井冠梁處外側(cè)斜撐拆除示意圖。
[0027]圖4為本實用新型盾構井角部斜撐保留示意圖。
[0028]圖5為加強環(huán)梁施工圖，其中①號圖為加強環(huán)梁平面圖號圖為剖面圖,主要反映了加強環(huán)梁與鋼圍檁和圍護樁的剖面位置關系、植筋長度及剖面位置號圖為加強環(huán)梁平面大樣圖，主要反映了加強環(huán)梁與圍護樁的平面位置關系、植筋的間距及位置；
【具體實施方式】
[0029]盾構井土方開挖及支護、鋼支撐架設、主體結(jié)構施工、防水施工、土方回填等施工工藝已應用多年，與通常情況下盾構井施工相同，在此不再介紹，本實用新型主要介紹加強環(huán)梁施工工藝及盾構始發(fā)和掘進過程的施工監(jiān)測情況。
[0030]一、加強環(huán)梁施工技術注意事項及要點
[0031]加強環(huán)梁是單層結(jié)構盾構井應用的關鍵，所以加強環(huán)梁施工質(zhì)量是至關重要的，施工中必須保證加強環(huán)梁的施工質(zhì)量。加強環(huán)梁的施工注意事項及控制要點如下:
[0032]1、加強環(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)格和長度不小于設計圖紙要求；
[0033]2、植筋前先將加強環(huán)梁范圍內(nèi)的噴錨面進行鑿毛，混凝土澆筑前清理干凈，保證加強環(huán)梁與圍護結(jié)構能有效密貼。
[0034]3、植筋時孔深和孔徑及鋼筋規(guī)格滿足《混凝士結(jié)構工程無機材料后錨固技術規(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，然后進行拉拔實驗，合格后再大面積的進行施工。
[0035]4、加強環(huán)梁施工時注意保證截面尺寸。
[0036]5、加強環(huán)梁強度達到設計強度的75%以后，方可拆除模板。
[0037]6、盾構施工完成后，進行盾構井回填土時，加強環(huán)梁和下方的鋼圍檁不拆除。
[0038]二、施工監(jiān)測
[0039]盾構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。尤其是盾構機吊裝和盾構掘進過程中會出現(xiàn)許多不可預見的施工情況。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，它為設計、施工方案的隨時調(diào)整，結(jié)構安全及周邊建筑的沉降控制，動態(tài)設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。
[0040]1、監(jiān)測內(nèi)容和監(jiān)測時間、監(jiān)測頻率
[0041]支護結(jié)構監(jiān)測項目有:樁頂水平位移、樁體水平位移、支撐軸力。
[0042]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。
[0043]監(jiān)測時間:盾構井開挖至盾構掘進IOOm后，并且監(jiān)測數(shù)據(jù)趨于穩(wěn)定。
[0044]監(jiān)測頻率:1次/天，出現(xiàn)情況異常時，增加至2次/天。
[0045]2、監(jiān)測數(shù)據(jù)分析
[0046]I)地表沉降
[0047]從沉降數(shù)據(jù)分析得知，盾構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，變形速率控制指標為2mm/d ;造成原因主要為第三道支撐架設滯后兩天。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7m時，沉降最大值出現(xiàn)在掘進Ilm時，累計沉降為3.7mm，隨后幾日測點上浮，逐漸趨于穩(wěn)定。
[0048]2)樁體水平位移
[0049]樁體水平位移完整地反映了支護樁的變形，也是支護結(jié)構安全狀態(tài)的重要指標，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，支護樁變形最大、最危險的部位不一定在樁頂，而支護樁體不同深度的水平位移則可以直接反映支護樁的實際變形。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(速率為2_/d，累計為30mm),直接證明了圍護結(jié)構的安全。
[0050]使用本實用新型注意保證加強環(huán)梁施工質(zhì)量，尤其是植筋質(zhì)量和加強環(huán)梁與網(wǎng)噴面的有效連接(鑿毛并清理干凈)，還應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行拉拔實驗，合格后再進行下步施工，防止加強環(huán)梁產(chǎn)生側(cè)翻。主體結(jié)構施工時鋼筋規(guī)格、間距及混凝土澆筑質(zhì)量、拆模強度也是應注意的。
[0051]以上本實用新型為地鐵盾構井的典型實施案例，本實用新型的實施不限于此。
【權利要求】
1.地鐵盾構井單層主體結(jié)構，從上至下為三層結(jié)構；這三層結(jié)構周圍為一圈圍護樁；負三層主體結(jié)構為鋼筋混凝土施工的底板和側(cè)墻； 其特征在于: 負一層及負二層主體結(jié)構為環(huán)梁結(jié)構，具體為: 鋼圍檁底部設有托架，托架與圍護樁螺栓連接；鋼圍檁上方施工加強環(huán)梁；盾構井負三層上部共設置兩道環(huán)梁，環(huán)梁尺寸為800X800mm，環(huán)梁與圍護樁之間植入Φ25的鋼筋，每根樁植入6根,上下兩排布設。
2.根據(jù)權利要求1所述的地鐵盾構井單層主體結(jié)構，其特征在于:鋼圍檁底部托架為2根，托架與圍護樁采用M25*300mm螺栓連接。
3.根據(jù)權利要求1所述的地鐵盾構井單層主體結(jié)構，其特征在于:負三層主體結(jié)構鋼筋間距為100mm。
【文檔編號】E21D5/00GK203488181SQ201320749243
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年11月25日 優(yōu)先權日:2013年11月25日
【發(fā)明者】黃廣鍇, 姜華龍, 雷崇紅, 營升, 李兵偉 申請人:中鐵十八局集團有限公司, 北京市軌道交通建設管理有限公司