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地铁工程注浆防水施工方法

编辑:物业经理人2018-12-20

  地铁工程注浆防水施工方法

  初期支护及二次衬砌背后的压浆封堵构成本区间防水注浆(不含施工阶段预注浆和加固注浆)。

  注浆材料为1:0.4~1:0.5普通水泥浆。在水泥浆中添加2~3%的MgO膨胀剂。

  1) 初期支护及二次衬砌背后的压浆

  利用预埋注浆管(φ32钢管,L=0.5m)压注浆液,注浆压力根据实际情况确定,但不小于0.2MPa,不大于1MPa。

  2) 控制措施

  注浆过程中,严格控制注浆压力,防止出现结构变形、冒浆,危害地下构筑物及地面建筑物等异常现象。当出现异常现象时,采用以下措施:

  降低注浆压力或采取间隙注浆,直到停止注浆。

  ②调整注浆实施方案。

  3) 注浆结束的条件

  初期支护及二次衬砌背后的压浆达到设计压力后稳定10min。

  4) 注浆效果检查

  注浆结束后对注浆效果进行检查分析和判断,采用径向钻孔、检查注浆范围、测试注浆加固体强度的方法。对于初期支护及二次衬砌背后的注浆,根据注浆记录和绘制的P-Q-T曲线来判断注浆效果(P--注浆压力,T--注浆时间,Q-注浆量)。

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篇2:地铁工程结构防水层施工

  地铁工程结构防水层的施工

  1) 防水层施工程序

  2)防水层施工工艺:

  要点:Ⅰ材料选择,Ⅱ焊接工艺,Ⅲ铺设工艺:

  --- 根据设计要求选用1.5mm厚的PVC防水板与400g/m2土工布缓冲层。

  --- 采用无钉铺设工艺,土工布为固定缓冲层,固定缓冲层的垫圈采用与PVC同材质的热塑性材料,然后采用热合机通过热传导将防水板与固定缓冲层的垫圈同时加热熔化粘合在一起,粘合牢固而不烧穿PVC防水板。

  ---固定缓冲层的固定点间距,纵向为0.5~0.8m,环向边墙为0.5~0.8m,拱部为0.5m,仰拱为1.0~1.5m。

  ---为保证PVC接缝质量,采用双焊缝国产自动爬行热合机焊接工艺,焊缝严密且强度大于母材,工艺简易。

  ---选择此工艺,实现了无钉铺设,保证了防水效果。

  具体施工工艺如下:

  (1)喷射混凝土基面处理

  喷射混凝土基面粗糙、凹凸不平、钢筋及钢管外露等现象,对铺设防水层质量有很大影响,为此,对喷射混凝土基面必须进行处理。要求及要点如下:

  基面要求:

  ---喷混凝土凹凸度要求:D/L<1/6。具体见下图:

  ---基面不得有钢筋及凸出的管件等尖锐突出物,否则要进行割除,并在割除部位用砂浆抹成圆曲面,以免防水层被扎破。

  ---隧道断面变化或转弯时的角应抹成R>5cm的圆弧。

  ---底板基面要求平整,无大的明显的凹凸起伏。

  ---喷混凝土强度要求达到设计程度。

  ---防水层施工时基面不得有明水,如有明水应采取措施封堵或引排。

  处理要点:

  ---有突出钢筋、铁丝时,则按下图所示施工顺序处理。

  ---当有钢管突出时,则按下图所示顺序处理。

  (2)防水板施工工艺:

  为保证防水可靠和便于施工,先将土工布铺设在混凝土基面上,然后用"热合"方法将PVC防水板粘贴在固定圆垫片上,从而使PVC防水板无机械损伤,其施工程序如下:

  ①基面清理:要求符合上述标准。

  ②土工布垫层:

  ---铺设方法是在喷射混凝土隧道拱顶部正确标出隧道纵向的中线,再使裁剪好的土工布垫层中心线与喷射混凝土上的中线标志相重合,从拱顶部开始向两侧下垂铺设,铺设时要注意土工布垫层应有一定的松弛度。用射钉固定垫片,将土工布垫层固定在喷射混凝土面上,详见"防水布固定方法示意图"。

  ---固定土工布的垫片是隧道复合衬砌防水层施工的必要零部件,用射钉将它覆盖在土工布垫层上,每隔50cm~150cm梅花形布设。

  ---防水层PVC板铺设:先在隧道拱顶部的土工布上正确标出隧道纵向中心线,再使防水板的横向中心线与这一标志相重合,将拱顶部与圆垫片热熔焊接,与土工布垫层一样从拱顶开始向两侧下垂铺设,边铺边与圆垫片热熔焊接。铺设时要注意与喷射混凝土面相密贴,并不得拉紧,一定要留出搭接余量(不小于10cm)。用热焊器对准塑料垫片所在位置进行热合,一般5秒钟即可。

  ③焊缝质量检查

  用热合机进行焊接的接缝为双焊缝,中间留出空腔以便充气检查。见"防水板焊缝示意图"。

  检查方法:用5号注射针与压力表相接,用打气筒进行充气(脚踏式或手动式皆可),充气时检查孔会鼓起来,当压力表达0.1至0.15Mpa时,停止充气。如保持该压力时间少于1分钟,说明有未焊好之处,处理方法是用肥皂水涂在焊接缝上,产生气泡的地方重新焊接。可用热风焊枪或电铬铁等补焊,直到不漏气为止。检查数量,每50延长m焊缝抽检1处焊缝;为切实保证质量,每天、每台热合机焊接应取一个试样,注明取样位置、焊接操作者及日期。

  ④防水层的保护

  防水层施工完成后,必须严加保护,防止被破坏而导致防水工程质量下降甚至完全失效,故要求各方面予以重视密切配合。

  A. 当底板防水层做好后,及时灌注二次衬砌混凝土底板进行保护。

  B. 二次衬砌的钢筋头应加塑料套、防止搬运和安装钢筋时碰破防水板。

  C. 在没有保护层处(如拱顶、侧墙)进行其他工作时不得破坏防水层,焊接钢筋时必须在其周围用石棉水泥板或双层油毡进行遮挡,以免火花烧坏防水层。

  D. 在灌注混凝土时,振捣棒不得接触防水层,以免破坏防水层,振捣棒对防水层造成的破坏不易发现,也无法修补,故二次衬砌模注混凝土施工时应特别注意。

  E. 不得穿带钉子的鞋在底板防水层上走动。

  F. 对现场施工人员加强防水层保护意识教育,严禁破坏。

篇3:地铁隧道二次衬砌施工

  地铁隧道二次衬砌施工

  区间隧道北侧标准段开挖贯通完毕,进行防水层和二衬施工,区间隧道标准断面结构形式为马蹄形,宽4.7m,高5.43m,衬砌厚度为0.3m,采用自行式液压衬砌台车全断面衬砌,二次衬砌采用C30S10防水钢筋混凝土。

  据工期要求,临时竖井工区安排2台衬砌台车完成区间标准段衬砌。人防段衬砌配置2套拼装式组合钢架P3015模板进行二次衬砌混凝土施工;采用拼装式组合钢拱墙架进行衬砌。泵送预拌混凝土直接入模,机械捣固。二次衬砌采用C30S8防水钢筋混凝土,总圬工量9890m3。

  1) 衬砌施工方法

  区间隧道采用新奥法施工,二次衬砌在初期支护变形基本稳定后施作。若通过监控量测发现初期支护变形在一定时间后仍无减缓迹象,除采取地层加固措施外,可及时施作二次衬砌并封闭成环,以确保施工安全,其施工顺序见下图:

  标准段隧道二次衬砌分仰拱填充及墙拱两次浇注成型,采用全断面液压衬砌台车地段,每环有效衬砌长度10.5m。衬砌全部采用泵送预拌混凝土,混凝土由竖井通过φ300钢管送入混凝土输送车,运送至衬砌地段,混凝土输送泵在洞内用φ150泵管直接泵送入模,插入式振捣器捣固,仰拱施工段采用轨道桥维持运输,解决运干输干扰。

  2) 二次衬砌施工顺序

  (1) 仰拱及隧底填充施工

  ①钢筋加工绑扎

  钢筋在地面加工棚集中加工,使用时运入洞内人工绑扎。仰拱钢筋在防水层铺设后进行,施工顺序为:先绑扎底层钢筋,底层钢筋下设混凝土垫块控制保护层厚度。设架立钢筋绑扎顶层钢筋,预留边墙连接钢筋。架立筋要疏密均匀,符合设计要求,架立筋底部垫混凝土垫块。仰拱钢筋绑扎要牢固可靠,尽量避免电焊。钢筋绑扎时要对防水层采取保护措施,轻拿轻放,精心施工,确保钢筋不破坏防水层。

  ②仰拱及隧底填充施工工艺流程(见下图) 。

  ③仰拱及隧底填充混凝土浇注

  仰拱浇注以整幅10m一环,一次浇注成型,保证结构整体性。混凝土浇注前,仰拱底部必须清理干净,纵环向止水条设置完毕,经监理工程师检查合格后方可进行。仰拱砼浇筑时,在全部横断面斜向分段,水平分层连续浇筑。每层浇筑厚度不超过30cm,灌注从一端向另一端逐步推进。端部第一层浇筑厚度30cm,长6m,振捣密实后继续浇筑第二层并振捣密实。对每一振动部位,必须振动到该部位砼密实为止。密实的标志是砼停止下沉,不再冒出气泡,表面呈现平坦、泛浆。每层之间的浇注距离差控制在2m,按下图施工程序逐步推进。

  仰拱及隧底填充砼灌注斜向分段分层示意图

  为保证仰拱曲面和纵坡符合设计要求,以纵向挂五道线进行控制(大跨度增加挂线) ,并于结构混凝土初凝前抹平压光。

  (2) 液压衬砌台车施工洞身二次衬砌

  在仰拱及填充施工完成后,拱墙采用全断面液压衬砌台车衬砌,液压衬砌台车长12.5m,有效衬砌长度10.5m。

  液压衬砌台车的结构见"自行式全断面衬砌台车构造示意图"。

  施工时严格按照自行式液压台车衬砌就绪检查程序完成衬砌浇注前准备工作。衬砌全过程要各环节层层把关,确保衬砌内实外美。详见"自行式液压台车衬砌就绪检查程序"。衬砌循环时间控制在72小时左右(见下图) :

  自行式全断面衬砌台车构造示意图

  自行式液压台车衬砌就绪检查程序

  ①液压衬砌台车浇注混凝土工艺流程图:

  ②全断面液压衬砌台车

  液压衬砌台车由经理部工程部负责设计,专业隧道施工机械厂加工,单件最大重量不超过5T,便于运输和洞内现场拼装。液压衬砌台车加工完成后在厂内试拼装,各项性能检查合格后,用于衬砌施工。

  A.施工程序如下:

  a.台车就位准备:

  首先将路基面清扫干净,在上面垫25cm×30cm方木轨枕,轨枕间距0.75m/根,在方木上铺设43Kg/m钢轨,方木下面可大致垫砂找平,在灌注混凝土过程中随着压力增大将产生液压台车微降,台车自身纵梁即可保证水平。走行轨距偏差不大于1cm,高差不大于1cm,钢轨的间距一定要精确定位,它将直接关系到液压台车调整的难易甚至于衬砌内轮廓是否侵限;台车拱圈加固前应将台车门架主梁加固,再将其四角顶升油缸调成一致高程,平移油缸调至中央,这样调整过程只要对称移动液压油缸,将前后里程的中心将保持至相对误差≯2.5㎝。液压台车是一复杂的系统,有平移、升降油压千斤顶。有适用断面的丝杠千斤顶,拱圈分拱顶上拱架、边墙下拱架部分,十分机动灵活。台车拼装完毕时,应进行一次总检查,看其法平面方向是否在同一里程,升降油缸、平移油缸的最大行程,边墙下拱架及拱圈上拱架的移动范围,是否全面合理地紧固各种结构杆件,在检查确认结构无误并无安全隐患后,方能进行下一步使用。

  b. 台车就位调整:

  准确铺设走行钢轨,台车就位时以全站仪所测中线为门架中心,即有衬砌端上拱圈中心以模板缝为标准,首先调准前进端拱顶中心,然后固定台车主门架,即有衬砌端贴一环止水带以防漏浆;

  用水平仪(或简易联通水管) 测台车拱顶前后端高程是否符合线路坡度,接着使钢模缝与衬砌模板缝呈同一直线,然后加固拱部丝杠千斤顶使之固定;

  顶升双侧脱模油缸使边墙下拱圈与即有衬砌搭接。与即有衬砌端5㎝处看模板缝是否吻合,可局部松紧模板联接螺栓来调整;同时液压台车钢模搭接压衬砌不得大于5㎝以防漏浆或跑模产生错台。

  在液压衬砌台车就绪后,木工施做前进端堵头板,并在堵头板上安设下一环止水带。

  台车就位后要保证前后左右高程应保持一致,以防液压台车扭动,使钢模灌注混凝土后产生错台漏浆,必要时在有衬砌端加设20cm×20cm方木加强支撑,台车另一端,以已完衬砌端为标准调节中心、高程、净空等,调整完毕后将液压台车所有丝杠千斤顶及模板螺栓拧紧。将油缸、丝杠千斤顶用塑料布包上以防混凝土碴弄脏,影响以后作业。液压台车就位后要将纵梁底固定丝杠拧紧并用铁鞋锁定钢轨上走行轮,以防台车受泵送混凝土管路冲击或因灌注过程前后端混凝土量不等产生的偏压使台车发生微小位移而影响衬砌混凝土外观质量,所以应在台车前进端加撑固定。

  c.台车就位调整模板:

  钢模板本身的平整度,相互之间的模板缝、搭接等对混凝土外观质量产生决定性影响。为了保证混凝土外观质量,采用根据隧道内轮廓特制3015企口曲面钢模配合衬砌台车使用,所以隧道断面内轮廓外观控制非常容易;使模模之间呈一条细直线。如果在变断面过程中需在拱圈上设异形木模时要在两端拱圈上均匀环向布点以控制其法平面在同一里程,使拼模有一定的标准。

  保证钢模缝纵向水平环向竖直,拼模时一定要注意钢模缝隙的细直紧贴,咬紧拼装后用螺栓将钢模与钢模固

定。相邻钢模之间不得少于4个螺栓联接并带紧,由于整个钢模系统是一整体附在拱圈上,需将底部一定范围内钢模点焊在拱圈上以利稳定,液压台车与钢模自身的误差必然产生在一些钢模不能紧贴拱圈的线条。灌注混凝土时混凝土的压力将其压紧拱圈时会产生钢模与木模或其紧贴结构产生空隙引起不良后果。因此,在其不能紧贴处应加垫块紧塞死。

  每次进入下一环衬砌时,钢模表面将粘有一定的混凝土渣等杂物。因此,需用打磨机打磨清除。为了和上一环钢模缝顺接,需调节与上一环衬砌相接的端头钢模,可松紧螺丝。调换钢模等措施来实现。

  台车钢模就位后的涂油(或脱模剂) ,将直接影响到脱模后混凝土外观,涂油过多,由于机油(或脱模剂) 的过浓分布不均将会影响混凝土外观。因此涂机油(或脱模剂) 待钢模清洗干净后,用抹布在油中浸泡后拧干再涂刷钢模,涂很薄一层即可。涂机油(或脱模剂) 时应注意已有衬砌或钢筋,严禁粘油。同时也不能漏涂,以免发生粘模现象。

  木模与液压台车为两个系统,同时又通过加固体系与液压台车连接,木模的加固十分重要,因为它经常安装在变断面出现棱角线的地方,对外观质量起重大影响。通常木模须技术放线或现场加工制作。木模要求紧贴钢模安装,在出现空隙时最好调白水泥腻平,胶水抹隙使之成直角,外露结构须加宝利板以使表面光滑平整。木模板长不宜超过节1.5m,各个木板之间用方木条串联,每块木模不得少于3条加固肋,木模就位后,用15cm×10cm方木压紧,方木一头用液压台车上25槽钢压块加I16工字钢加螺栓带紧,堵头板又用锚杆打入即有衬砌顶紧方木压条,搭接方木压条及锚杆间距不小于1.5m/根。每块木模板端必须用方木固定,当木模长度大于是1.5m时须在中间另加方木压条加固。方木与加固肋之间不得点接触,出现点接触时应加抄手木楔带牵钉以补实。另外在边墙部分每块模板须加两个以上斜撑,斜撑同样不能点接触,方木压条带要用双螺栓加固并在地面打锚杆加斜撑等措施。避车洞木模应由专业木工按照施工图加工安装,模面平整,各条弧线与台车拱架钢模密贴。

  d. 混凝土浇注:

  隧道边墙基底为拱墙衬砌与基础的连接部位,每次灌注混凝土前须将基础凿毛,凿毛标准为露出粗骨料、无浮浆虚碴,凿毛处理凿槽不宜过深,凿毛后用高压水清洗,去尽杂物,经检查合格后进入下道工序。混凝土灌注时速度要均匀一致,以保证拆模混凝土颜色整体均匀一致,由于液压台车两侧临空,当混凝土两边高度不一致时,产生的侧压力不均将引起台车的偏移,极容易产生混凝土表面错台,漏浆跑模等影响混凝土外观质量现象。因此最好两侧同时浇注输送管路中应设置三通,最好设在液压台车中间,使输送线路一样。当两侧混凝土高差超过0.9m(三块钢模) 时,暂停高度较大一侧灌注,待另一侧达到相应高度再同时灌注。施工区间与七号线联络线衬砌变断面时,一侧临空而另一侧紧贴既有衬砌,则应首先灌注临空面一侧达到2m,再灌另一侧达到1m,两边高差保持1m(临空面一侧高于另一侧) 交替浇注。窗口开得较高,而窗口以下为人眼较易观察的地方,当浇注下层混凝土时极易将混凝土溅到上面钢模上,若不加以处理,待其凝固后再浇注新混凝土拆模将产生粘模,故施工时要及时清洁涂油。由于混凝土的连续灌注,将在进浆口以下坚直范围内人工无法振捣的地方,这些地方因为混凝土的下沉冲击极易产生气泡,为此,必要时应暂停灌注以便振捣。泵送混凝土由于坍落度大,比较容易流散、承重力较小的缘故,人无法站在混凝土表上振捣,困难时可在表面上设木板站人或踩在钢筋笼上捣固。现浇混凝土压力与其高度成正比(p=γh) ,当混凝土较快地灌注到一定高度后,对钢模产生极大威胁,极易形成错台,为此在混凝土中加入有速凝效果的高效减水剂可起到混凝土早强的作用。

  混凝土振捣直接关系到衬砌外观质量,是蜂窝、麻面等到混凝土工程通病产生与否的主要因素,施工以纵向分段,上下分层法施工、振捣以状混凝土面一端向另一端逐段振捣或以混凝土中向两端逐点逐面振捣,每次振捣混凝土厚度以30~40㎝宜、每一振点间距为振捣半径的1.5倍为宜,插入方向应平行于钢模面,振捣时应快速插入、缓慢提出,每一振捣点振捣时间以20~30秒为宜,严防过振产生离析、漏捣产生的砂面等现象。振捣深度应插入距下层10㎝左右为宜。拱顶振捣操作难度大,最好在砼灌注至拱顶位置时,用振捣器在钢模板外侧垫木板冲击振动钢模,达到避免产生蜂窝、麻面的效果。由于采用全封闭衬砌液压台车,在曲墙部位施工中,内轨顶往上起2.5m处以下为振捣困难处,气泡难以排出、尤其在钢筋笼内操作,振捣空间狭小,极容量产生过捣现象、从而形成水纹气泡、砂面现象,在曲面靠近钢模处可采用自制筛孔状的钢片(见下图) 插入混凝土中然后提出,重复多次地作业有利于带走汽泡。

  e. 拆模:

  兼顾工程质量与进度,最好在灌注混凝土结束后36小时开始拆模,拆模时要注意拆模次序,一般应按照装模及台车调整次序逆向进行,自上而下拆除堵头板→自上而下松开台车相应丝杠千斤顶→同时收缩侧向脱模油缸→同时下降门架上方四个顶升脱模油缸→重新固定止水带→台车前进→清除模板表面并涂油保养钢模。拆模时防止弄伤衬砌,损坏衬砌棱角线。

  B、施工注意事项:

  a. 液压及电器操作系统:

  检查电动机、油泵状况是否良好,转动方向是否正确。

  接通电源时控制台应绿灯显示。立、拆模时,台车上除液压及照明电源外,其它电源都应关闭。

  严禁在台车行进中启动油泵,升降或收放模板。

  操作台上的全部手柄、按扭、开关等需要用金属盖保护,专人操作及保管。

  液压系统发生故障及渗漏油时,应立即排除,不准带故障作业。

  b. 模板台车走行:

  走行前,应检查台车轨道是否符合铺设要求。

  轮对、卡轨器及轨道上粘结的混凝土和杂物要清除掉,排除走行时的阻力,模板上所有作业窗要关闭。

  走行中,必须有专人指挥。认真观察是否有可能发生撞击模板的物体。除通风管外,其余管路都应设在台车轨面下(走行地段) ,钢轨两侧石碴要清除干净。

  台车走行时,洞内和台车上的电缆应专人负责看管和收放,严防台车轮子碾压。

  c.立模:

  立模时,底脚模板与仰拱必须密贴,漏浆地段用橡胶条密封,并锁紧基脚千斤顶。

  模板就位后,在混凝土浇筑前,要对立模作业中的每一道工序作一次全面检查。

  d. 灌筑混凝土

  检查接缝模板,堵头板是否安装牢固。

  检查灌筑部位的作业窗是否关闭。

  二次衬砌混凝土为防水混凝土,材料的选用、配合比控制、搅拌、运输、灌筑及养生严格按防水混凝土施工技术要求进行。

  e. 拆模:

  严格按照拆模操作程序作业,每道工序绝不能颠倒。

  拆除下来的堵头板、螺栓、插销等应有序放

在指定位置,严禁乱放乱丢。

  拆模时需检查通风管路的连接软管是否拆除。

  ③洞身钢筋绑扎:

  为方便施工,减少工序干扰,加快施工进度,洞身钢筋绑扎安排在衬砌工序的前二环进行。钢筋绑扎采用特制走行式钢管架做为绑扎工作平台。为保证洞身钢筋位置准确,上下垂直,间隔均匀,在平台上按洞身截面尺寸,在拱顶、拱腰中间及起拱线处设五道纵向钢管做托架,架起洞身主筋,并固定钢筋位置,下部与仰拱钢筋搭接焊,然后从下至上对称绑扎纵向钢筋。二层钢筋中间设箍筋,靠模板处纵筋设混凝土垫块,保证混凝土保护层符合规范要求。

  为保证钢筋绑扎整齐,间距符合规范要求,绑扎前用卷尺划线。钢筋搭接时,搭接长度符合规范要求,在搭接焊周围用石棉水泥板进行遮挡,以免溅出火花烧坏防水层。

  ④ 衬砌施工人力、机械组织安排

  衬砌施工人力安排(每班)

  序号人员人数序号人员人数

  1工班长16技术员1

  2砼捣固司机47施工员2

  3输送泵司机18守模3

  4输送泵口扒料19换管接管4

  5实验1

篇4:地铁区间隧道施工通风防尘

  地铁区间隧道施工通风与防尘

  1) 通风要求

  隧道在整个施工过程中,洞内作业环境符合下列卫生标准的规定:

  (1) 洞内氧气含量按体积比不得小于20%。

  (2) 粉尘最高允许浓度:每立方米空气中含游离二氧化硅在10%以上时,粉尘不超过2mg/m3;含游离二氧化硅在10%以下时,不超过10mg/m3,水泥粉尘则不超过6mg/m3;

  (3) 有害气体最高允许浓度:一氧化碳含量不大于30mg/m3;二氧化碳按体积计不大于0.5%;氮氧化物(NO2) 含量不大于5mg/m3;洞内气温不得大于28℃,噪声不大于90dB,甲烷(CH4) 浓度不大于0.3%。

  2) 贯通前通风方式与通风设备的选择,详见"区间隧道通风平(立) 面示意图"。

  区间隧道施工区采用无轨运输方式,施工污染源主要为机械运转、喷射混凝土作业等,为减少污染源扩散,改善洞内施工作业环境,采用混合式通风。在临时施工竖井管线区设2根φ800风管,于四个工作面附近设置四台28Kw轴流式通风机,采取消声措施,将洞内污浊空气通过风管与φ800风管排出,左右线分别采用三通共用地面排风口,为防止通风过程中形成回流或局部漩涡,加设四台14Kw小型轴流式通风机配合通风,将工作面附近20m范围内的污浊空气排出,新鲜空气由竖井口经横通道自然低压流入各工作面。

  3) 为保证通风效果,排风机装于洞侧移动架上,作到风管安装平顺,接头严密,破损地方及时修补或整节更换。

  为减少洞内粉尘含量,初期支护采用湿喷工艺。

篇5:地铁车站区间隧道施工辅助工法

  地铁车站、区间隧道施工辅助工法

  1超前大管棚施工工艺

  1.1工作面加固

  为便于架设钻机、安设钢管,对工作面地层进行注浆加固(下至最低钻孔以下1m,两侧至隧道开挖线以外1.0m)。

  1.2 搭设平台、安装钻机、测定孔位

  1) 用型钢及木板搭设钻机平台,钻机平台一次搭设完毕,钻孔顺序由高孔位向低孔位进行。在平台上设置钻杆导向架(液压可调高低、方向)便于定位、定向。

  2) 沿隧道开挖线外轮廓按设计孔距布设孔位,钻孔方向与隧道中线平行。因钻杆要逐渐加长自重渐增,会引起钻杆下沉,将方向向外2°钻孔。

  1.3 钻孔及安装

  1)管棚沿隧道或中洞拱顶外轮廓线布设,采用热轧无缝钢管,钢管接头用10mm厚的管箍连接。

  2)钻孔选用比管棚直径大20~30mm钻头,钻头用氧焊法焊在厚壁钢管上,钻头采用钨合金钢。

  3)钻机采用地质钻机,开孔时,低速低压,待成孔1.0m后,适当加压。

  4)钻进采用一次成孔法,不取土芯,不回收钻头,用异型接头把钻杆与钢管连接起来,钢管前端安装合金钻头,钢管随进度一根一根连续接长,直到设计位置,其结构见下图。

  5)钻孔测斜采用特制精密水平陀螺仪检测偏斜,采取随测随调整。

  1.4 管棚内外注浆

  管棚采用细C15细石混填充。

  1.5 机械设备:

  序号名称规格产地配备

  数量附注

  1.6 大管棚施工有关注意事项:

  1)孔口位置在开挖轮廓外边缘,外插角2~3°,钻孔最大下沉量控制在20~30mm以内。

  2)管棚钢管不侵入隧道开挖线内,相邻的钢管不相撞,也不相交。

  3)钻孔过程中在开孔后2m处,孔深1/2处,终孔处三次进行斜度量测。如误差超限及时改进钻孔工艺进行纠编,至终孔仍超限时,则封孔重钻。

  4)钢管与管箍丝扣拧紧上满,使各管节连成一体,受力后保证不脱开。

  5)管棚钢管安装后进行注浆,注浆压力为1.0~2.0MPa,并稳定15min,若注浆量超限,未达规定压力,仍继续注浆,并调整浆液,直至符合注浆质量标准,终止注浆,确保管棚与围岩固结紧密,增强其整体性。

  2超前小导管注浆施工工艺

  在隧道工作面开挖前,沿隧道拱部外轮廓线外打入带孔的小导管,并通过向围岩压注起胶结作用的浆液,在轮廓线外形成一个0.6~1.2m厚的弧型加固圈的保护下即可安全地进行开挖作业。

  小导管注浆分单浆液和双浆液两种:本标段隧道在中粗砂层中以双浆液为主,在无水粉细砂层中采用改性水玻璃浆液。

  2.1 小导管采用φ42mm,L=3.5m,壁厚3.5mm钢管,一端封闭并制成尖状,以便顺利插入已钻好的导管孔内,当围岩松软时直接打入,小导管尾端采用φ8钢筋焊一圈加强箍,防止施工时导管尾端变形。小导管沿拱部环向布置,搭接长度≥1.0米,小导管形状见下图:

  2.2 注浆材料

  1)水泥水玻璃双液浆:又称CS浆

  水灰比:0.8∶1~1.5∶1

  水玻璃浓度:35~40Be

  水泥浆与水玻璃浆体积比:1:0.6-1:1,施工时,现场试验调整参数。

  2)改性水玻璃浆液

  水玻璃浓度:35Be

  改性剂浓度:20%

  改性水玻璃浆液:PH=3~4

  2.3 注浆工艺

  1)小导管安设采用引孔打入法,安设步骤如下:

  (1) TY-28凿岩机钻孔,开孔直径为60mm,并用吹管将砂石吹出(风压0.5~0.6MPa)钻孔深度为3.5m。

  (2) 用风镐将小导管顶入孔中,也可直接用锤击插入,然后检查管内有无充填物,如有充填物,用吹管吹出或掏勾勾出,。

  (3) 用塑胶泥(40Be'水玻璃拌合425#水泥即可)封堵导管周围及孔口。

  (4) 严格按设计要求打入导管,管端外露20cm,以便安装注浆管路。

  2)注浆浆液配制,搅拌:

  (1) 水泥浆搅拌在拌合机内进行,根据拌合机容量大小,严格按要求投料,水泥浆浓度根据地层情况和凝胶时间要求而定,一般控制在1.5:1~1:1.

  (2) 搅拌水泥浆的投料顺序为:在加水的同时将缓凝剂一并加入并搅拌,待水量加够后继续搅拌1min,最后将水泥投入并搅拌3min.

  (3) 缓凝剂掺量根据所需凝胶时间而定,一般控制在水泥用量的2%~3%.

  (4) 注浆用水玻璃的浓度一般为35Be,浓水玻璃的稀释采用边加水,边搅拌,边用波镁计测量的方法进行。

  (5) 制备水泥浆或稀释水玻璃时,严防水泥包装纸及其它杂物混入,注浆时设置滤网过滤浆液,未经滤网的浆液不得进入泵内。

  3) 小导管注浆采用双液注浆法,使用双浆泵将浆液输入至孔口混合器,经分浆器流入导管,进入地层。注浆施工时应注意以下几点

  (1) 注浆口最高压力应控制在0.3MPa以内,以防压裂工作面

  (2) 进浆速度不能过快,一般控制每根导管总进量在30L/min以内。

  (3) 导管注浆采用定量注浆,即每根锚管内注入400L浆液后即结束注浆。如压力逐渐上升,流量逐渐减少,虽然未注入400L浆液,但孔口压力已达到0.3MPa时结束注浆。

  (4) 注浆时,水泥浆与水玻璃浆的体积比(即C:S)应按所需凝胶时间选定,一般应控制在1:0.6~:1。

  (5) 注浆结束后及时清洗泵、阀门和管路,保证机具完好,管路畅通。

  4) 小导管注浆施工工艺流程见下图。

  2.4 注浆机械配备表

  小导管注浆所需设备见下表:

  序号 名称规格型号单位数量备注

  3喷射砼施工工艺

  本标段喷射混凝土采用湿喷.湿喷是将骨料、水泥和水按设计比例拌合均匀,用湿喷射机压送到喷头处,再在喷头上添加速凝剂后喷出。其工艺流程见下图.

  3.1 喷射前准备工作

  1)检查受喷面轮廓尺寸,并修整,使之符合设计要求,若有松散,须清除干净。

  2)用高压风或水(地质差不用)清洗喷面。

  3)备好工作平台,防护用具。

  4)根据喷射量添加速凝剂,并转动计量泵转盘调节好速凝剂的用量。

 

 5)接好电源及风管、喷管、速凝剂管等。

  6)检查喷射机的转子、振动器、计量泵及安全阀、压力表是否完好,并进行试运转。

  7)向喷射机的料斗加入约半斗砂浆(泥:砂:水=1:3.5:0.45)开动主电机将砂浆转入转子腔和气料混合仓。

  3.2 喷射作业

  1)严格按以下顺序进行操作

  打开速凝剂辅助风→缓慢打开主风阀→启动速凝剂计量泵、主电机、振动器→向料斗加混凝土。

  2)开机后观察风压,起始风压达到0.5MPa,开始操作,并据喷嘴出料情况调整风压。一般工作风压:边墙0.3~0.5MPa,拱部0.4~0.65MPa。

  3)混凝土拌合均匀,直径大于15mm的粗骨料及时清除。

  4)喷嘴与受喷面尽量垂直,两者的距离一般为0.6~1.2m,对挂有钢筋网的受喷面,喷嘴略倾斜,距离也相应减少。

  5)喷嘴均匀地按螺旋轨迹,分区段(一般不超过6m),自下而上,一圈压半圈,缓慢移动,每圈直径约20cm。若受喷面不平,先喷凹坑找平。

  6)喷射作业需有工作平台,有条件的,最好把喷嘴固定在机械手上。

  7)停机前,喷射料斗中的混凝土全部喷完,严格按以下顺序关机:关主电机、振动器、关速凝剂计量泵、关主风阀;利用计量泵加水清洗速凝剂管路;再将喷嘴离开受喷面,依次打开主风阀、计量泵电机、主电机,向料斗中加水清洗气料混合仓、混凝土管道,最后关主电机、关主风阀、计量泵、停速凝剂风。

  8)清理喷射机表面的混凝土。

  3.3 湿喷混凝土的配合比

  1)原材料

  (1) 水泥:为保证喷射混凝土的凝结时间和与速凝剂有较好的相溶性,采用42.5以上的普通硅酸盐水泥,水泥性能符合国家现行标准。

  (2) 砂:为保证喷射混凝土的强度和减少施工操作时的粉尘,减少硬化时的收缩裂纹,采用坚硬而耐久的中砂或粗砂,细度模数大于2.5。

  (3) 碎石或卵石:为防止喷射混凝土过程中堵管和减少回弹量,采用坚硬耐久的细石,粒径不大于15mm。

  (4) 骨料成分和级配:若使用碱性速凝剂,砂、石、骨料不得含有活性二氧化硅,以免产生碱骨料反应,引起混凝土开裂,为使喷射混凝土密实和在输送管道中顺畅,砂石骨料级配按国家标准控制。

  (5) 水:为保证喷射混凝土正常凝结、硬化,保证强度和稳定性,喷射混凝土采用饮用水。

  (6) 外加剂的选用

  减水剂:湿喷混凝土的坍落度控制在10~13cm,水灰比较大,水泥用量大,混凝土中水泥水化后多余的水要蒸发,使混凝土喷层产生"干裂"现象,降低喷混凝土的支护能力。在拌混凝土时加入高效减水剂,提高支护质量。

  速凝剂:在喷射混凝土工艺中加入速凝剂,使混凝土喷到受喷面后迅速凝固,形成垫层,减少回弹量,增大喷层厚度,同时混凝土迅速凝固后,便有了强度形成支护能力。

  2)配合比的设计

  设计配合比,龄期按7天测定抗压强度,通过大量试验结果选定湿喷混凝土配合比为:水灰比=0.5,水泥:碎石:砂=1:1.21:1.81,速凝剂掺量5%,减水剂掺量0.6%.坍落度为12cm。

  3.4 安排

  拌合机5人,其中进料4人,搅拌司机1人,混凝土运输司机1人,喷嘴2人,计8人。

  3.5 湿喷工艺机具配套表

  机具名称型号生产能力单位数量备注

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