地铁土建施工关键技术课件.ppt
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1、地铁土建施工关键技术*专家介绍季玉国上海建通工程建设有限公司 副总工程师南京轨道交通工程建设专家库 资深专家福州轨道交通工程设计院有限公司 技术顾问国家电网苏通GIL综合管廊工程 专家组成员南京长江第五大桥长江隧道工程 总监理工程师 目 录一、施工准备与设计二、围护结构施工三、坑内加固与桩基础施工四、降水施工技术五、施工监控量测六、基坑开挖七、砼与钢支撑八、结构施工与防水九、附属结构施工十、联络通道施工一、施工准备与设计勘察、设计文件交底和图纸会审工作施工组织设计临时用水、临时用电的接入施工场地平面布置工程总进度计划施工机械进场原材料准备 测量复核人员组织(1)施工准备工作一、施工准备与设计基
2、坑支护及降水方案(专家评审)基坑土方开挖方案(专家评审)结构支架模板方案(专家评审)起重吊装方案(专家评审)隧道暗挖、区间盾构方案(专家评审)拆除、爆破方案(专家评审)监控量测方案联络通道方案(专家评审)(2)施工安全专项方案1、地下连续墙2、钻孔咬合桩3、钻孔排桩+止水帷幕4、SMW工法桩5、桩锚支护体系6、放坡和土钉支护(1)围护结构施工分类二、围护结构施工测量放线筑导墙准备成槽机浇筑 顶升锁口管(钢板接头无此道工序)安放导管开挖导沟划分槽段抓土成槽刷接头、安装锁口管(接头形式为锁口管时)清 基吊放钢筋笼浇筑架就位清场抓斗就位导墙注浆开挖补浆清基换浆泥浆回收吊车就位混凝土供应混凝土供应机械
3、就位机械组装机械进场空气吸泥生产新浆循环浆处理循环浆回收循环浆沉淀废浆脱水处理排 放连续墙施工流程1、地铁车站平面图2、地铁车站围护地墙平面分幅图和支撑平面布置图。地铁车站典型地质剖面与围护地墙关系图地铁车站围护地墙典型剖面图导墙施工 导墙的作用有防止地表土体坍塌、为槽段施工导向和用作机械设备的支撑平台。 导墙一定要坐在密实的原状土上,垂直度一定要保证。泥浆配制、循环和处理l为了保证槽壁的稳定,要连续不断地向沟槽中供给新鲜泥浆。l泥浆的配置、循环和处理是地下连续墙施工的重要环节。l清槽应在清槽换浆前进行,先采用撩抓法清底,而后采用导管吸泥浆。l循环清底,确保清槽质量。数 字 表 示 成 槽 顺
4、 序132泥浆液面钢筋笼的制作和吊放 采用100T吊车整体吊装入槽,起吊扁担用I40工字钢。 吊点中心对准槽段中心,然后钢筋笼垂直缓慢入槽。钢筋笼的制作和吊放钢筋笼的制作和吊放水下混凝土灌注 开挖后,应保持混凝土连续灌注,槽中混凝土不断均匀上升; 导管下端始终保持埋入混凝土中1.5米; 导管向上提升中,绝对禁止将导管拔出混凝土面; 为保证混凝土的流动性,塌落度保持在1822cm 。锁口管顶拔在混凝土浇筑3.54小时开始拔高10cm,以后每隔2030分钟拔动一次,其幅度不大于30cm,并观察锁口管的下沉待混凝土浇筑结束后68小时,根据顶端混凝土的凝结状态,全部拔出。地墙接缝刷洗最为关键,避免夹泥
5、和开叉产生管涌。咬合桩-相邻混凝土排桩间部分咬合(圆周相嵌),并于后序次施工的桩内置入钢筋笼,使之形成具有良好防渗作用的整体连续挡土支护结构。由于其特点为桩间的相互咬合,故称为咬合桩。全套管灌注桩机(又称磨桩机)是一种机械性能好、成孔深、孔径大、振动小、噪音低、无需泥浆护壁,适应各种不同类型土层、能够进行嵌岩作业,成桩质量稳定的现场灌注桩施工机械。它所采用的成桩施工方法(全套管施工法),是跟管取土钻进法,即用该机的液压摇动装置并辅以加压,使钢套管反复边作圆周摇动边压入,从而较大幅度地减少钢套管与土层间的摩阻力,同时锤式抓斗不间断取土,如此钻至设计深度;续后测定孔深,放入钢筋笼,按适宜的工艺要求
6、灌注供即可成桩。123 全套管灌注桩机(又称磨桩机)是一种机械性能好、成孔深、孔径大、振动小、噪音低、无需泥浆护壁,适应各种不同类型土层、能够进行嵌岩作业,成桩质量稳定的现场灌注桩施工机械。 成桩施工方法用该机的液压摇动装置并辅以加压,使钢套管反复边作圆周摇动边压入,较大幅度地减少钢套管与土层间的摩阻力,同时锤式抓斗不间断取土,如此钻至设计深度。 与采用泥浆的钻孔及干作业灌注桩的施工方法相比的优势:噪音影响较低、避免了孔壁坍塌、可克服地下障碍、成桩尺寸易于控制、可明确分清土层、无泥浆污染环境、需桩端嵌岩时,可采用十字冲锤进行冲击钻进。 与灌注桩施工方法的优势: 可以避免由于泥浆护壁造成的泥皮和
7、沉渣对灌注桩承载力削弱的影响、完全避免了灌注桩可能发生的缩颈、断桩、砼离析等质量问题、 桩端夯击扩作业时,桩的竖向承载力高。4咬合桩施工工艺介绍场地平整施放桩位(导向槽)磨桩机就位对中压入第一节套管校核垂直度抓斗取土、套管钻进测量孔深清除虚土放入导管(安装钢筋笼)灌注砼、逐次拔管测定砼面磨桩机移位咬合桩成桩工艺 钻孔咬合桩导墙1、砼强度为C202、施工方便3、保证桩位准确性4、保证桩位垂直度钻机冲抓取土旋挖钻机配合施工灌注砼桩施工水下混凝土浇筑拆卸套管开挖效果图(大连中合项目)当基坑开挖深度较大、或开挖基坑附近建筑物或地下管线对变形控制有较严格的要求或地下水位高于基坑底面时,考虑到施工稳定性的
8、保证、变形控制、施工降水等要求,采用非重力式支护措施,即采用排桩加止水帷幕以及地下连续墙的支护结构形式。支护墙体的作用是挡土和挡水,同时将主动土压力传到支撑或拉锚系统以及被动区土体上。排桩支护体系由排桩+高压旋喷桩止水+支撑体系地铁车站排桩围护支撑体系平面图地铁车站端头排桩支撑体系剖面图由桩排式围护墙或连续墙组成的围护墙、支撑体系、防渗结构所构成的防水挡土体系。排桩墙支护体系 SMW是Soil Mixing Wall的缩写,SMW工法也叫柱列式土壤水泥墙工法,就是利用特殊多轴搅拌钻机在原地层中切削土体,同时钻机前端低压注入水泥浆液,与切碎土体充分混合形成止水性较好的水泥土柱列式挡墙。并在墙体中
9、插入加强芯材的一种新型地下施工技术。 内插芯材一般为H型钢,支护完后可以将型钢拔出重复利用。 主要用途:基坑支护,止水 利用多轴型长螺旋钻孔机在土壤中钻孔,达到预定深度后,边提钻边从钻头端部注入适合不同工程连续墙的水泥浆,将其与原土壤进行搅拌,在原位置上建成一段土壤水泥墙。然后再进行第二段墙施工,使相邻的土壤水泥墙彼此有重合段,连续重叠搭接施工即可做成地下连续墙。同时根据不同需要,插入工字钢,在水泥土混合体未结硬前插入H 型钢或钢板作为其应力补强材,至水泥结硬,便形成一道具有一定强度和刚度的、连续完整的、无接缝的地下墙体,作深开挖基础维护或止水之用。SMW工法更详细解释SMW 工法特点(1)防
10、水性好;(2)施工深度大;(3)挡土性能好;(4)施工费用低廉。SMW 工法优点SMW 工法与通常的地下连续墙工法和钢板桩工法等工法相比,有以下优点。(1)产生残土少,无泥浆二次污染(2)工期缩短;(3)低振动、低噪声。SMW工法特点和优点SMW工法1976年在日本问世,约占全日本各种工法地下围护结构的80%。国内最早工程实例是1993年至1994年上海和南京的两个基坑围护工程。当时没有做到型钢的回收利用,造价基本与钻孔灌注桩持平。目前该工法主要应用于我国东南沿海地区的软土深基坑围护中,并逐步向内地推广。在上海、南京、杭州等地较流行,武汉也已开始使用。鉴于它的各项优点(后叙),相信SMW工法迟
11、早会流行,市场前景广阔。值得关注!SMW工法发展现场查勘,清除地下障碍物,平整场地根据设计图纸测量定位,设置导向桩保证墙体水平精度确定施工位置开挖导向沟设置导向架与定位型钢搅拌机就位成墙钻进及搅拌插入芯材与固定墙体硬化墙顶设置圈梁取样强度测定弃土处理压浆注入水泥浆配置(搅拌站设立及注入泵就位)型钢回收施工工艺流程三轴搅拌桩机就位成墙钻进及搅拌同时压浆注入在型钢顶部浇筑钢筋砼冠梁(在型钢与混凝土接触处必须采用纸板等材料隔开,方便后期的型钢拔出)安装钢支撑(期间施加预应力)安装钢支撑安装钢支撑(期间施加预应力)(期间施加预应力)钢支撑上钢格构柱基坑土方开挖期间钢支撑体系安装完毕型钢拔出型钢拔出型钢
12、拔出应用效果图地下深基坑在岩石条件和地下水较有利的情况下采取桩锚支护体系,以代替混凝土支撑和钢支撑进行基坑的开挖和结构施工,而不需要采取钢支撑和混凝土支撑。在圆形基坑和长宽较大基坑中选用桩锚支护体系以满足基坑施工安全。桩锚支护体系实例桩锚支护体系剖面桩锚支护体系实例放坡是指土方工程在施工过程中,普通土(一类二类)挖深超过1米,有些省市为1.2米,坚土(三类土)和四类土挖深超过1.5米,有些省市为1.5米和2米,为了防止土壁崩塌,保持边避稳定 需要加大挖土上口宽度,使挖土面保持一定坡度。土钉支护亦称锚喷支护,就是逐层开挖基坑,逐层布置排列较密的土钉(钢筋),强化边坡土体,并在坡面铺设钢筋网,喷射
13、混凝土。相应的支护体称为土钉墙,它由被加固的土体、放置在土体中的土钉与喷射混凝土面板三个紧密结合的部分组成。土钉是其最主要的构件,英文名叫Soil Nailing,它的设置有打入法,旋入法,以及先钻孔、后置入、再灌浆三种方法。土钉墙施工工艺放坡施工实例放坡土钉施工实例 基坑加固是指用旋喷法或深层搅拌法加固地基。原理是利用高压射流切削土壤,旋喷浆液(水泥浆、水玻璃、丙凝等),搅拌浆土,使浆液和土壤混合,凝结成坚硬的柱体或土壁。 基坑加固法: 1、深层搅拌桩 2、三轴搅拌桩 3、高压旋喷桩 4、袖阀管注浆1.深层搅拌桩 深层搅拌机定位启动后,叶片旋转切削土壤,下沉至设计深度后缓慢提升搅拌机,同时喷
14、射水泥浆与软粘土强制拌和,待搅拌机提升到地面时再原位下沉提升搅拌一次,使浆土均匀混合形成水泥土桩。深层搅拌桩施工工艺流程图 深层搅拌桩的一项新工艺,以多轴型钻掘搅拌机钻掘,在钻头处喷出水泥系强化剂与地基土反复混合搅拌,各施工单元之间采取重叠搭接施工,在水泥土混合体未结硬前插入H型钢或钢板作为应力补强材,形成一道具有一定强度和刚度的、连续完整的、无接缝的地下墙体。2.三轴搅拌桩清除钻头上的余泥形成一道地下连续墙型钢补强材导沟三轴型钻掘搅拌机 水泥浆液钻杆 是利用钻机把带有特殊喷嘴的注浆管钻至设计深度,将水泥浆液由喷嘴向四周高速喷射切削土层,同时将旋转的钻杆徐徐提升,浆液与土体在高压射流作用下充分
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