盾构管理工作总结(通用7篇)
盾构法在城市过江隧道施工中施工文件与档案管理工作的探讨
盾构施工文件及工程档案工作,须要建设、质检、档案等部门积极配合,相互协作,加强宏观监控,不断完善管理法规体系.尽快实现盾构法在城市过江隧道施工中施工文件与档案管理规范化管理,其工程档案就一定能达到完整、准确、系统的要求,盾构施工及工程档案也就一定能为城市建设发挥更大的社会效益和经济效益.
作 者:左雄锋 ZUO Xiongfeng 作者单位:长沙市域建档案馆 刊 名:中外建筑 英文刊名:CHINESE AND OVERSEAS ARCHITECTURE 年,卷(期): “”(3) 分类号:U455.43 关键词:盾构 施工文件 档案管理1 泥水盾构机的特点
盾构机是工程成败与否的关键,选型主要依据开挖面的土质、地下水位、障碍物、设计线路、隧道长度、工期要求、环境保护和经济性。泥水盾构机采用泥水加压能使开挖面保持稳定,地表沉降控制良好,在气压盾构无法施工的滞水砂层,含水量高的黏土层及高水压砾石层,泥水盾构均能进行施工,通过泥浆对掌子面起到支撑作用。它能在正常大气压下,在水位以下挖掘隧道;由于采用了水力机械输送泥浆,管道占用空间小,同时可分离出适合弃土场地要求和便于运输的含水土砂,使掘进均衡连续,故井下作业环境好,作业人员的安全性高。因此,对此进行研究。
2 采用泥水盾构机掘进的项目的特点
地铁站之间的区间长度通常状况下是1 km左右,掘进始发前,对即将穿越的地层进行勘查分析,设计钻孔每5 m布置一个,但是5 m之内地层可以有若干种形式,单依据两个孔不可以说明真正的地质情况,不均匀、无规律分布的地层间物理性质相差很大,这种地下工程不可避免的不可预见性给盾构施工带来了极大的挑战,风险成本随之增大。
泥水盾构施工由于自身构造的原因,工序繁多,材料(c)、机械(m)、设备(b)、相关工作人员(p)随之增多,同时派生出新的成本决定自变量,材料、机械、设备会导致用水用电的增加,会导致采购、保管人员而不仅仅是操作人员的增加,会给堆放场地、工作面提出更大的要求。尤其是泥水盾构独此一家的泥浆处理环流系统,不但增加了工序,加大了工艺的难度,地上工作面要求严格,而且需要泥浆池修建、渣土处理、泥浆外运,同时给文明施工、分包管理增加了任务。综上所述,泥水盾构施工与其他工程相比,关键控制点明显增多。
泥水盾构项目技术难度大。穿越软弱地层,地表极易发生沉降。掘进速度太快,注浆速度跟不上,注浆量不够,管片易发生渗水;泥浆粘度不足,不足以在盾构机和掌子面之间形成足够厚的粘性泥膜保护掌子面,使其稳定;与切割水压波动、盾尾密封的控制也都息息相关。
3 泥水盾构项目的成本管理模型
自进入项目,首先确定以月作为成本管理周期。项目成本管理人员在以月为周期的时间内,各司其职又相互配合,周期结束后,汇集他们的数据并整理,作出成本分析,找出与计划的偏差,制定相应对策,纠正偏差。
在项目正式开始之前,将工程按照部位划分为永久工程设计、明挖区间及盾构井工程、盾构区间隧道工程、盾构区间附属工程等六大类,大类里面再分出细项。根据已有的工程资料,在这些细项中分析可预测费用点和不可预测费用点。可预测点和不可预测点目前的费用组成了成本管理系统对比分析的基准“计划产值及施工成本目标”(目标责任成本),未来所有实际发生值可预测点发生的,以它作为控制点,不可预测点发生的,以它作为参照点。
计划产值成本目标中的量确定后,在信息系统中建立成本科目字典,材料和机械管理人员据此建立材料字典和机械字典,可预测的材料和机械种类全部统计在内,自有和租赁的消耗材料、周转材料、小型工机具、机械配件分门别类独立成项。
工程正式开始后,计划产值成本目标正式启用,完成产值、成本总计、盈利情况是我们要了解的目的,完成产值情况依据投标单价与各工点实际进展可如实计算,那么要计算盈亏情况的真实数据,并积累今后决策的原始数据主要依靠成本的细致划分和真实记录,这其中分包管理、材料管理、机械设备管理作为三条并列的成本管理主线,是控制的关键环节更是数据采集的重要来源。
1)材料管理。
材料是企业利润的源泉。根据目标责任成本的要求,材料部门首先提交材料的总量计划,在大的量的范围确定出来后,着眼于本成本周期,按照完成工程量的要求,盘点所有库存和可继续周转的实物,确定出消耗材料的采购计划和周转材料的租赁计划,提交计划获得批准后,进行实物采购。规范所有材料使用手续,形成书面化单据是采购入库后管理的关键。具体来讲,消耗材料的报损单、出库单、调拨单、退货单、退库单、直入直出单;周转材料的报损单、出库单、调拨单、退货单、退库单、直入直出单;租赁周转材料的出场单、进场单、内部调拨单、停租单、在场报损单,每种单证在其应用的场合完成规范的手续后才可进行下一步工作。这些单据出具后,材料管理人员及时录入成本管理系统中的材料管理系统,现有的材料库存、使用情况一目了然,查询方便。给所有进入项目的材料建立了信息档案,来路去路清晰,没有人为操作的空间。
2)机械设备管理。
大型的机械设备、配件、小型工机具都涉及到采购、租赁、使用三个方面。故采购计划、使用计划、租赁计划是成本控制的伊始。项目技术人员根据项目的施工方案以及项目的进度安排,提前一段时间做机械需用计划,说明工程上需要哪些机械,什么时间使用,需用计划申报得到批准后交给机械人员安排机械的购买和租赁。机械人员根据机械使用计划,考虑市场因素,衡量租赁与采购的利弊,编制机械采购计划,然后根据计划去招投标,联系供应商,签订采购合同和租赁合同。所有机械设备、配件、小型工机具入库时、入库后同样要求手续齐备,机械配件到货点验后,办理入库手续,该单作为对外与机械配件供应单位进行结算的原始依据,同时也是内部机械配件做账的依据。实际使用时有领用单、调拨单、直入直出单等作为本项目部内或其他项目部及分包队伍从仓库内领用、借用,到货后直接使用的凭证;库房中的存货出现过期、损坏等情况不可再使用或在使用过程中损坏不能继续使用,则填写报损单;及时归还,按照实际情况做归还处理;其间发生的零租、进场、维修、停租、出场等一系列步骤都要有理有据,当天发生单据当天提交,若有更改,填补其他单据冲账;一个成本周期结束后立即盘点,实盘数和账面数必须无差异后才可封账,随即各类结算单据如采购结算单、维修结算单、调拨结算单准确出账。每一个成本周期重复上述程序。
3)分包管理。
分包是整合社会资源为我所用,所以,规范化的管理才是关键。在分包管理中,首先确定分包商,签订分包合同,在合同中明确费用的记取和结算支付方式等。合同签订后,对现场施工管理人员和结算计量人员进行合同交底,明确合同要求的范围和工程量计量规则,水、电、材料设备的供应、质量的要求、奖罚的具体规定。分包单位在分包工程部分或全部完工时,向项目部提交结算数据,项目部计量人员对上报的结算数据依据现场施工员审核过的签证单进行审验,审验通过后在成本管理系统中提交上级领导审批。
4)成本分析。
一个完整的成本周期是一个月,材料、机械设备、分包是三大控制要点,所有现时使用量在发生当时已经及时入账,所以过去的一个月中所发生的数量都是真实的,据此计算的实际产值成本计划将是和实际产值对比的依据,其中的量的偏差值是我们成本分析的对象。差异的产生逐层进行原因分析,究竟是监管不到位出现浪费还是机械设备的维修太过频繁以至于工时得不到保证,为了得到解决办法而探析了它的深层原因。
泥水盾构项目的成本管理是一个新的探索。它固有的特点决定了只有规范化的程序,详细准确的原始数据记录才可以为这个新的领域提供积累,那么在目前这个阶段构建以材料、机械、分包为主的成本管理模型,对类似盾构项目施工决策和风险规避有借鉴作用。
参考文献
[1]周文波.盾构法隧道施工技术及应用[M].北京:中国建筑工业出版社,2002.
[2]张青林.建筑工程造价师与工程造价管理实用手册[M].北京:中国建筑工业出版社,2003.
关键词:盾构隧道技术;施工管理;防范措施
盾构施工经过长期的发展和演变逐渐实现了智能化、自动化、信息化,实现了远程控制操作,大大降低了劳动强度,加快了施工进度;盾构法在松软地层中施工挖掘较大、较深的隧道更加具有明显的优势。但是盾构机的造价比较大,在施工过程中涉及到的施工工艺和流程比较复杂,此外,盾构施工还需要多种难度较大的施工技术相互配合同时施工。
一、盾构隧道施工的问题
采用盾构法进行地下施工时应该注意地层位移的问题。由于盾构管片外壁和内壁之间存在一定的空隙,当管片脱离盾尾时势必会造成地面的变形,引起隧道的结构产生一定的位移,会引发一系列的不良后果,甚至产生重大事故。因此必须采取一定的盾尾注浆技术,将管片脱离盾尾时产生的空隙进行有效的填充,才能减少对隧道稳定性的影响。在对盾尾进行注浆施工时,应该充分了解地下工程的地质条件、施工条件等,确定适合的注浆方式和工艺流程,同时还应该合理确定注浆材料的选择、成分配比,设计合理的注浆位置,保证适宜的注浆压力和注浆量等。任何一个环节出现问题,都可能导致地下工程出现质量问题。
二、盾构隧道施工管理
(一)注入浆液配置管理
对盾构管片与盾尾之间的空隙进行注浆,注浆材料的选择和配比直接影响着注浆的效果和隧道的上浮。通过对注浆材料进行一系列的试验,如强度试验、密度试验、坍落度试验、稠度试验、泌水率试验、固结压缩试验、直接剪切试验、抗冲刷试验、PH值试验等,可以得出以下结论:(1)如果想要使注入的浆液达到一定的稠度要求和保水性能,可以适当增加膨润土的含量,膨润土在一定程度上能够抑制浆液的流动性能,使浆液的泌水率得以降低。(2)如果想要使注入浆液的坍落度达到要求,可以适量降低粉煤灰的含量,增加适量黄砂,以抑制浆液流动,同时降低浆液的稠度和坍落度。(3)想要增加注入浆液的抗压强度和压缩模量,可以通过增加粉煤灰代替石灰膏的方法来实现。(4)为了增加砂浆尤其是膨润土砂浆的流动性能,可以添加适量的泵送剂,能够达到很好的效果。(5)NaOH能够使注入浆液的强度变小,但是使用其作为外加剂能够大大提高和改善盾构管路的易清洗性能。
(二)同步注浆管理
在地下工程的含水层中,盾构管片由于处于挖掘过程中圆形坑道的液体中,盾构管片随时会发生上浮现象。这就必须采取一定的措施对盾构管片脱离盾尾之后进行适当的约束,一般情况下,应该在管片在适当长度内受到盾尾32根M30刚性连接的弯螺栓约束的时间段内,及时向盾尾管片的空隙内注入一定材料及配合比的浆液,从而将管片适当固定。
如果浆液配比没有严格按照其程序和材料比例进行,有可能使浆液进入盾构尾部的钢丝刷进而使其变形。尽管盾构尾部钢丝刷变形能够导致盾构尾部的浆液泄漏,但是它能比较有效地控制隧道的上浮。为了避免盾构尾部钢丝刷的变形,可以采用注浆孔进行注浆。如图1所示。
如果隧道的上浮范围和程度都比较大时,一方面可以采取一定的手段加大隧道拱顶的压力,靠外部强制作用减小隧道的上浮,另一方面可以通过补充注入适当的浆液来控制隧道的上浮。一般可以选择双液浆的方式进行注浆,对于隧道上浮情况严重的,可以选用防水效果突出的聚胺脂作为注浆材料。图2为某隧道补充注浆量与盾构管片上浮量的关系图。
(三)泥水指标管理
在进行盾构挖掘施工过程中,应该严格控制掘进过程中的泥水比重。如果泥水比重过高,就会对浆液的输送能力产生一定的影响,进而导致隧道的上浮;如果泥水比重过低,将在很大程度上破坏盾构开挖面的整体稳定性,影响施工质量。最好使泥水的比重高于1.15g/cm3,同时不要超过1.30 g/cm3。在实际地下工程施工中,根据具体的施工条件可以适当调整泥水的比重。
(四)盾构姿态管理
在使用盾构机进行挖掘工作过程中,尽量使挖掘机的行进姿态保持较小幅度的摆动,以保证管片受到均匀的环面荷载,减少周围土体对盾构施工的干扰作用。盾构机尽量沿着隧道的轴线进行小范围内蛇形行进,尽量控制在规范要求的水平和直线的偏差范围以内,在掘进工作中及时发现盾构机是否产生过大偏差并采取相应的措施进行纠正。
结语:
在盾构掘进隧道施工过程中,盾构尾部的同步注浆是一个关键的环节,对隧道的上浮有重要影响。在施工中应该综合运用各种合理准确的方法进行预测和计算。
参考文献:
[1]朱伟,陈仁俊. 盾构隧道施工技术现状及展望(第2讲)——盾构隧道技术问题和施工管理[J]. 岩土工程界,2012,12
[2]王梦恕. 中国盾构和掘进机隧道技术现状、存在的问题及发展思路[J]. 隧道建设,2014,03
今天只要学习了盾构机的盾体构造,其中,盾体主要包括前盾、中盾和尾盾三部分,这三部分都是管状简体。前盾和与之焊在一起的承压隔板用来支撑刀盘驱动,同时使泥土仓与后面的工作空间相隔离,推力油缸的压力可通过承压隔板作用到开挖面上,以起到支撑和稳定开挖面的作用。承压隔板上在不同高度处安装有四个土压传感器,可以用来探测泥土仓中不同高度的土压力。前盾的后边是中盾,中盾和前盾通过法兰以螺栓连接,中盾内侧的周边位置装有22个推进油缸,推进油缸杆上安有塑料撑靴,撑靴顶推在后面已安装好的管片上,通过控制油缸杆向后伸出可以提供给盾构机向前的掘进力,这22个千斤顶按上下左右被分成四组,掘进过程中,在操作室中可单独控制每一组油缸的压力,这样盾构机就可以实现左转、右转、抬头、低头或直行,从而可以使掘进中盾构机的轴线尽量拟合隧道设计轴线。中盾的后边是盾尾,盾尾有12个被动跟随的铰接油缸和中盾相连。这种铰接连接可以使盾构机易于转向。由于今天没有带相机,所以相片没有拍好。
相片如下:
(推进油缸作业控制表)
总结报告
编制:
审核:
审批:
XXXXX轨道交通X号线X期工程XX标项目经理部
二○一二年 一月三十日
施工监测总结报告
目 录 工程概况..............................................................................................................................................................................3 1.1工程简述....................................................................................................................................................................3 1.2 工程地质及水文地质情况.......................................................................................................................3 2 监测作业方案.................................................................................................................................................................5 2.1监测依据....................................................................................................................................................................5 2.2监测内容....................................................................................................................................................................5 2.3监测频率....................................................................................................................................................................6 2.4监测精度....................................................................................................................................................................6 2.5警戒值的执行.......................................................................................................................................................8 3.监测成果质量.................................................................................................................................................................8 3.1质量控制....................................................................................................................................................................8 4监测组织实施...................................................................................................................................................................9 4.1投入的仪器设备.................................................................................................................................................9 4.2监测人员组织.......................................................................................................................................................9 5完成监测工作量.............................................................................................................................................................9 6监测成果总结................................................................................................................................................................10 6.1监测统计成果....................................................................................................................................................10 6.2监测成果曲线....................................................................................................................................................10 7监测成果分析................................................................................................................................................................10 施工监测总结报告 工程概况
1.1工程简述
XXXX~XXXX区间设计范围为Y(Z)DK16+915.15~Y(Z)DK18+733,右线长1817.85m,左线长1794.332m(短链23.518m),线路自XXX站向南穿越万国商业广场、南塘村、白沙湾路与曲塘路交汇处、并穿越杜花路立交和京珠高速公路,向南到达XXXX。区间线间距为13~15m,线路平面最小曲线半径为450m。区间隧道最大纵坡为26‰。本区间采用盾构法施工,隧道埋深约在15~40m之间。区间在YDK17+276.055、YDK17+876.055和YDK18+400处各设置一条区间联络通道,其中YDK17+876.055兼做泵房,联络通道及泵房采用矿山法施工。
1.2 工程地质及水文地质情况
1.2.1 地形、地貌
本段地貌单元主要为XXXⅠ级阶地,地形平坦开阔,河湖发育,水塘星罗棋布,局部可见残丘、岗地,地面标高32~38m,局部岗地标高可达60多m。
1.2.2 地层岩性
各岩土层具体分部特征及土性变化情况见《地层特性表》。
本盾构区间隧道主要穿越地层为残积粉质粘土(4-1)、强风化泥质粉砂岩(5-1)、中风化泥质粉砂岩(5-2)。盾构上覆土层主要为杂填土(1-2)、粉质粘土(2-1)、圆砾(2-4)、卵石(2-5)、粉质粘土(4-1)、残积粉细砂(4-2)、强风化泥质粉砂岩(5-1)、全风化泥质粉砂岩(5-1a)、中风化泥质粉砂岩(5-2)。
1.2.3 地质构造及地震烈度
本标段区间场地属地壳稳定场地。根据《建筑工程抗震设防分类标准》(GB50223-2008)本工程为重点设防类,应按高于本地区抗震设防烈度一度要求加强其抗震措施,即按7度进行抗震措施设防,地震作用仍建议按6度进行抗震验算。
1.2.4 水文地质条件 施工监测总结报告
1)地下水类型
地下水主要有孔隙水(土层滞水、孔隙承压水),基岩裂隙水两大类。2)地下水位
本标段区间主要为强风化粉质泥砂岩和中风化粉质泥砂岩。强风化粉质泥砂岩和中风化粉质泥砂岩岩体较完整为弱透水层。
3)地下水的腐蚀性
本场地水的环境类型为Ⅱ类,孔隙水对混凝土结构、对混凝土结构中的钢筋无腐蚀性、对钢结构具弱腐蚀性;基岩裂隙水对混凝土结构钢筋混凝土结构中的钢筋无腐蚀、对钢结构具弱腐蚀。
1.2.5 气候情况
长沙属亚热带季风湿润气候,气候温和,雨量充沛,雨热同期,四季分明。春末夏初多雨,夏末秋季多旱;春湿多变,夏秋多睛,严冬期短,暑热期长。全年无霜期约275天,日照时数年均1677.1小时。年平均气温12.3.8~17.2℃,长年积温为54~57℃,市区年均降水量1361.6mm。
1.2.6地面及地下情况
由于采用盾构施工方案,避免了对市政交通的影响,施工时修建一条临时便道连接市政交通,期间只需要做好施工车辆的交通组织。
由于体育公园站~杜花路站区间区间隧道要下穿栗塘小区、南塘村、恒丰天湘华庭及京珠高速公路。0 地下管线均位于隧道上方,盾构机掘进至管线前后各6m处时,应保持开挖面稳定,及时进行盾尾壁后同步注浆和二次注浆,保证盾构施工质量;同时应加强对管线的监控量测,做到信息化施工,并制定严密的应急预案。盾构隧道施工期间不需要对地下管线进行改移或做特别的防护措施。施工监测总结报告 监测作业方案
2.1监测依据
1、《长沙市轨道交通二号线一期工程15标工程》施工图设计主体围护图纸,本工程相关的勘察、设计图纸或文件及相关会议的精神;
2、《城市轨道交通工程测量规范》(GBB50308-2008);
3、《建筑变形测量规范》(JGJ8 8-2007);
4、《工程测量规范》(GB50026-2007);
5、《国家一、二等水准测量规范》(GB12897-2006);
6、《地铁工程监控量测技术规范》(DB11/490-2007)(北京);
7、国家和长沙市有关管线保护、管理、监督、检查的文件、通知等;
8、国家现行施工技术规范、规程和长沙市的有关规定;
9、《铁道隧道喷锚构筑法技术规则》(TBJ108-92)。
2.2监测内容
根据本工程监测技术要求和现场施工具体情况,设置的监测内容及监测点必须满足本工程设计要求和符合有关规范,并能全面反映工程施工过程中周围环境及基坑围护体系的变化情况。本项监测按以下要求进行。
(1)以区间盾构施工隧道轴线两侧各30m范围内涉及的建(构)筑物、地下管线及土体为监测保护对象。
(2)道路下的各种管线,特别对上水管、煤气等刚性压力管线进行重点监测。在管线搬迁时尽量布设直接监测点。尤其对盾构隧道轴线两侧5m范围地下管线要以管线阀门井、窨井等的井口地面结构直接观测,5m以外管线可通过利用土体地面沉绛观测点反映其变形情况。
(3)随着盾构隧道推进完成,跟踪监测新完成隧道的结构沉降情况。施工监测总结报告
具体投入监测内容如下: ·地表沉降 ·地下管线沉降 ·建(构)筑物沉降 ·隧道沉降监测 ·隧道净空收敛
2.3监测频率
监测工作必须随施工需要实行跟踪服务,为确保施工安全,监测点的布设立足于随时可获得全面信息,监测频率必须据施工需要调整,特别在盾构出洞时要加密监测频率跟踪监测,具体如下:
(1)在区间隧道盾构出洞前布设监测点,取得稳定的测试数据,在盾构出洞后即开始连续跟踪监测,监测频率可根据工程需要随时调整,以满足保护环境的要求;
(2)地面沉降、管线沉降的观测范围为盾构前30米,后30米。在盾构推进期间每天测量二次;
(3)建筑物沉降,根据盾构推进里程及建筑物距隧道轴线的远近,对不同的建筑物可采用不同的监测频率,最终的目的是达到及时了解建筑物的变化情况即可,监测频率每天二次,在盾构穿越穿栗塘小区、南塘村、恒丰天湘华庭及京珠高速公路时要增加监测频率,根据沉降量及沉降速率及时调整监测频率,保证监测信息准确及时。
2.4监测精度
采用精密水准测量(按国家二等水准测量精度要求)的方法,布设高程控制网,至少三个固定点作为基准点,所设基点保证不在受施工影响范围内,同时,基准网定期检测,每隔3个月检测一次。根据基准点测定埋设在被监测的建筑物、构筑物处的工作点和观测点。根据监测点的高程变化值,通过数据处理分析,计算实际沉降值,并分析产生的原因,预报建筑物的安全状况。
基准工作基点及沉降监测点的埋设,在不受地铁施工影响相对稳定的位置,埋设至少3个地面基点。基点采用钢筋深埋桩水准点,埋设深度应大于1米,以粗螺纹钢埋设,并用混凝土浇灌。监测点采用在地表挖30cm~50cm桩坑浇入混凝土,混凝土内插入专用不锈钢施工监测总结报告
沉降测头,其测头为半球形,测头露出混凝土约2cm至3cm。
为使测量满足设计的监测精度,在建筑物沉降观测时,采用国家二等水准测量的精度要求和观测方法进行施测。
国家二等水准测量规范规定,基辅分划所测高差的差应小于Δ=+0.7mm,则基辅分划高差的中误差应为:Mh′=(1/2)Δ=+0.35mm。
基辅分划所测高差的中误差应为:Mh=(1/
2)Mh′=+0.25mm。
上式中Mh可视为一个测站所测高差的中误差。在建筑物沉降监测中最远观测点到工作基点,水准观测站数不多于10个,所以最弱水准点的高程中误差为:
10MH=Ma=+0.78mm 则最弱水准点两周期观测高程值之差(即相对沉降量)的中误差: MΔH=2Mh=±1.1mm 由此说明,按国家二等水准测量的观测精度进行沉降观测,相对沉降量的测量中误差为+1.1mm,该监测精度达到了建筑物沉降监测的精度要求。
外业观测中的限差要求,要求各测点的视线应≤30m,视距差≤0.5m,前后视距累积≤1.0m,基辅分划读数≤0.5m,测段往返测高差不符值小于+4+4L mm;闭合水准路线闭合差小于+
4Lmm;附合线路闭合差小于
Lmm。(L为测段或附合路闭合路线的长度,以公里为单位,不足1公里取L为1公里)。
每次沉降观测后要进行外业精度评定,计算水准测量每公里高差中数的偶然中误差和每公里高差中数的中误差。这两个精度指标应分别小于+1.0mm、+2.0mm。
达到以上限差要求的成果才可视为合格的外业观测成果,并进行内业计算。在沉降观测每周期的观测中,尽可能保持同样的水准路线,使用同一台仪器和保持同一人观测,以确保观测的精度,提高观测速度和成果的可靠性。施工监测总结报告
2.5警戒值的执行
经有关管理部门审核批准,并依据相关规范要求,本区间项目执行报警值如下: 地表最大隆沉量范围+10mm~-30mm,速率≤2—3mm/12小时;盾构出洞及穿越民房时最大隆沉量控制在±10mm范围内。
刚性管线的允许张开值≤6mm,因此,管线的局部最大沉降量≤10mm,变化速率≤3mm/24小时;管线最大沉降量>10mm时要报警。
建筑物沉降警戒值为δ/ h<1/1000(δ为差异沉降值,h为建筑物长度),或由设计确定。根据测点之间的距离控制差异沉降值的警戒值或根据设计的要求确定警戒值。
3.监测成果质量
3.1质量控制
监测是施工的眼睛,监测工作为信息化施工提供准确的数据。为保证真实、及时、准确地做好监测数据预报工作,监测人员首先要对工作环境、工作内容做到心中有数。按我项目部要求,项目部人员基本做到:
(一)要了解工地周围环境和地质地层情况;
(二)要了解监测内容的预计变化值及变化规律;
(三)要结合现场工况来分析监测数据,一旦数据变化异常时,能及时提出问题;
(四)对采集到的各类监测数据要结合工况进行计算机处理,对变化较大的数据要进行复核;
(五)速率变化是监测的重要信息,是监测单位提供报警的重要依据。严密控制速率,首先要掌握速率变化的规律和不同施工阶段、施工区域的速率变化安全值,做到心中有数。
(六)当数据变化超常规时,不管是否有合理的解释,都应当提出报警。
为保证监测成果质量,我监测项目部依据承诺,基本做到:
(1)24小时在现场值班;在监测期间负责科学、文明监测,并按时参加工地施工例会;
(2)确保投入监测工作水准仪、测距仪、全站仪等仪器都经过标定,保证仪器正常工作; 施工监测总结报告
(3)工作时,定人定仪器进行测量,以减小人为的误差;
4监测组织实施
4.1投入的仪器设备
(1)进口瑞士 LeicaNA2型水准仪一台自带平板测微器一套及国产的河北珠峰铟瓦尺一套,读数分辨率可达±0.01mm;
(2)进口瑞士LeicaTCR1202R300全站仪一台及国产仿徕卡对点器四套;(3)Leica反射片若干;
(4)惠普计算机一台,打印机两台
4.2监测人员组织
组织机构及人员如下表:
二号线15标工程监测人员表
5完成监测工作量
本区段自2010年11月初开始从杜花路站基坑西端井出洞,推进施工顺利,历时约13个半月,于2011年12月中旬顺利在体育公园站基坑南端井进洞。我部门跟踪监测地表环境沉降2012年3月底,并进行隧道沉降监测至2012年4月,完成隧道沉降监测100次,地表环境监测375次。
本区间共进行了如下监测项目
(1)沿盾构轴线方向地表沉降监测:共布设测点72点;
(2)垂直盾构轴线方向断面地表沉降监测:共布设测点共280点;(3)临近盾构施工区域地下管线、房屋沉降监测:共布设测点238点;(4)盾构隧道管片沉降监测:共布设测点196点;
按监测方案要求:盾构机头前方30米、后方30米范围,跟踪监测,每天2次;盾构 施工监测总结报告
后方30~100米监测对象,第一个月每周1次;然后进行月测,正常情况下1月后停测,并根据现场情况适当加大了范围,延长观测期。
6监测成果总结
6.1监测统计成果1、2、部分房屋监测沉降变形有较大变化,施工对临近房屋未产生明显影响。
3、隧道环片均呈现<10mm的 轻微抬升,变形并基本收敛。以下地表沉降监测点变形较大,统计列表如下
6.2监测成果曲线
各监测点详细变形量、变形趋势情况在《监测成果曲线图册》中可较直观反映。
7监测成果分析
为平衡盾构切口前方被动土压力,切口位置必须施加适当的压力;而盾构机身一般比隧道外径略粗,从而盾尾新拼装环片外侧会有施工缝隙土体缺失,所以必须及时注浆。另外,由于盾构施工过的区域土体再固结密实将会产生后续沉降并逐步收敛。从监测成果数施工监测总结报告
据分析,盾构正常推进过程中一般表现为切口前方轻微地表上升或基本稳定,盾尾及后方产生较大上浮。盾构姿态调整、盾构机密封刷损坏或漏油、注浆不及时、土体地质情况异常、隧道环片渗漏等均使土体产生异常缺失,导致周边地表环境发生明显变形沉降。
【 摘 要】以上海地铁 2 号线虹桥临空园区站盾构工作井工程为例, 介绍了盖挖逆作法施工工艺及关键技术措施, 该工艺对地铁深基坑提高施工效率, 节约工期, 减少基坑变形, 降低施工风险等方面具有一定的 参考 价值。【 关键词】地铁车站 盾构工作井 盖挖逆作 施工工艺
0 引言
地下基坑通常有以下几种施工 方法 : 明挖法、新奥法、浅埋暗挖法、盖挖法、盾构法等。暗挖法在技术上我国走在世界的前列, 一般在繁华的市区, 不中断 交通 , 减少对城市人民生活的干扰, 特别是在地下水位较深、不需要降水的条件下采用。明挖法是最常用、应用 最广泛的一种施工方法, 该法施工简单、安全、快速、造价较低, 但对城市生活干扰大, 限制因素较多。盖挖法是修建地铁的重要使用方法, 通过合理组织施工及疏导交通可以做到基本上不 影
响 交通, 在北京、上海、南京、广州等都有成功的经验, 并逐渐成为我国地下工程施工中重要的施工方法, 但在高水位、饱和的淤泥质粉质粘土层中修建地下深基坑较为少见。上海地铁 2 号线虹桥临空园区站的主体结构采用明挖顺作法施工, 北盾构井采用盖挖逆作法施工。工程概述
上海地铁 2 号线虹桥临空园区站位于上海市长宁区天山西路南侧, 协和路与淞虹路两路口之间, 车站设计总长为454.954 m, 标准段内净宽为 18.6 m, 车站地下连续墙厚800 mm, 西端头井墙深为 33 m, 标准段墙深为 29.5 m, 东端头墙深为 31 m, 设有 3 个风道和 5 个出入口。该车站为地下两层双跨单柱框架结构, 岛式车站, 车站埋深 15.195 m(至站台有效长度中线的底板底)。
北盾构井位于车站北侧 14 轴到 17 轴之间, 为二期工程预留的盾构井。北盾构井设臵在车站标准段上, 向外扩大凸出约 14 m, 因此, 北盾构井围护结构已紧贴施工围档, 围档外就是车辆频繁通行的道路, 而且北盾构井基坑距天山电话分局 4 层楼房很近, 只有 10 m左右。保护天山电话分局 4层楼房的安全及围挡处道路交通畅通, 是北盾构井施工 的重难点。
北盾构井长度约 23 m, 宽度 14 m 左 右 , 开挖 深 度17.2 m。为了保护天山电话分局, 东西向设臵了一道隔断墙,隔断墙南侧结构已完成。隔断墙以北部分工程量较小, 长度约 22 m, 宽度 5 ̄9 m, 土方量 2 000 m3, 破除隔断墙钢筋混凝土 220 m3。施工主要包括土方开挖、支撑, 顶、中、底板及边墙钢筋混凝土结构施工, 盾构钢环安装等。方案确定
虹桥临空园区站北盾构井原设计方案采用明挖顺作施工, 自上而下需要设臵 5 道钢支撑。由于隔断墙厚 600 mm,刚度不大, 且南侧已开挖完成, 并进行了结构施工, 其中隔断墙南侧顶板、中板为预留吊装孔, 不能直接提供支反力。如采用 5 道钢支撑则支撑效果欠佳, 基坑变形较大, 不利于保护天山电话分局及坑外交通要道的安全稳定。
鉴于此种情况, 经建设单位、设计单位、施工承包商研讨后达成一致意见, 调整原设计方案, 改明挖顺作施工为盖挖逆作施工。逆作法施工, 其先决条件必须要有支撑顶板、中板载荷的可靠的支承力, 由于北盾构井剩余部分尺寸较小,四周均已预埋与板相连的接驳器, 同时设臵的框架梁与连续墙以接驳器方式连接, 缺损的接驳器由植筋方式补足, 支承顶板和中板的支承力非常可靠, 因此采用盖挖逆作法施工。施工方案
首先将土方包括隔断墙破 除至 顶 板下 10 cm, 施 工10 cm厚的 C20 细石混凝土底模, 仔细抹平抹光, 达到一定强度后, 表面涂刷脱模剂, 然后绑扎钢筋, 进行顶板及顶框架梁浇混凝土, 并喷水养护。当强度达到 80% ̄90%设计强度时,开挖顶板以下土方, 破除顶板以下隔断墙至中板以下 10cm, 同时凿除顶板以下底模;然后施作中板细石混凝土底模, 涂刷脱模剂, 进行中板及中框架梁施工。待中板混凝土强度达到设计强度 80%~90% 时, 开挖中板以下土方, 破除中板以下隔断墙, 同时凿除中板底模;下挖至底板下 20 cm后,施工底板垫层及底板。最后施工边墙, 边墙施工顺序为, 先站台层边墙, 安装盾构钢环;再施工站厅层边墙。施工工艺
4.1 第一分层土方开挖及顶板顶框架梁施工
4.1.1 开挖
采用盖挖逆作法施工, 第一分层土方开挖与明挖顺作相同,即用普通的液压反铲挖掘机由西向东开挖, 渣土从福泉路运出。机械开挖标高至底模底面以上 20 ̄30 cm, 下部20 ̄30 cm采用工人开挖抄平, 准确控制标高。同时破除隔断墙至底模底面标高。详见图
1、图
2、图
3、图 4。
由于剩余部分结构中间为盾构吊装孔, 吊装孔部分不需施工底模, 可将吊装孔中间深挖 30 ̄50 cm, 将四周积水引到中间集水井排出地表。这样可以将吊装孔周边土体积水排出, 保证四周底模施工时, 基底土体含水量减少, 可以提高土体强度。如果围护结构渗漏, 必须及时封堵, 防止渗漏水浸泡土体。施工 C20 细石混凝土底模时, 基底有烂泥, 必须工人铲除, 换填干土或填砂。
4.1.2 底模施工
底模施工包括梁模、边墙模及板底模施作。底模 C20 细石混凝土厚 8 ̄10 cm, 表面要求抹平、抹光, 棱角清晰, 尺寸准确。底模施工完后, 注意保护, 在未硬化前, 不允许人工踩踏。底模标高误差±1 cm。底模硬化后, 涂刷脱模
剂, 待脱模剂干燥后, 再进行钢筋绑扎, 绑扎钢筋过程中, 尽量减少人工踩踏, 避免损坏脱模剂涂层。
4.1.3 钢筋绑扎
施工方案采用自上而下施作顶板、中板、底板, 最后施工边墙。边墙先施工站台层, 后施工站厅层。板、顶钢筋绑扎按设计配筋图布筋。边墙因分两次施工, 在施工板钢筋时, 顶板下部必须预留边墙及柱钢筋, 预留钢筋必须长短间隔错开排列, 以保证钢筋接头错开距离不小于 500 mm, 短钢筋板下预留长度不小于 400 mm, 长钢筋板下预留长度 1 000 mm。钢筋规格, 排列间距按设计图要求。边墙及柱预留钢筋, 按长度要求下好料, 安装时, 在梁槽底部、柱坑底部的模板孔中, 用锤打入土中, 注意控制钢筋垂直度及标高位臵。
4.1.4 混凝土浇筑及施工缝防水
顶板、中板、底板混凝土和边墙混凝土由于分次浇捣, 因而, 站台层边墙, 站厅层边墙均存在上下两道水平施工缝, 下部施工缝采用钢板腻子止水带防水, 与明挖顺作方式相同。上部一道水平施工缝采用膨胀腻子止水条防水。为了克服上一道水平施工缝接触面混凝土难以充满、难以浇捣的弊
端,在顶板、中板边墙部位每隔 1.2 ̄1.5 m预留 φ120 ̄150 mm浇捣孔, 上通板上过预留孔浇捣边墙混凝土, 实践证明, 该 方法 能保证上部水平施工缝部位混凝土密实及接缝的严密, 保证防水效果。
4.2 第二分层土方开挖及中板中框架梁施工
第二分层土方开挖, 必须在顶板(梁)的强度达到设计强度的 80%~90% 后, 才能进行。首先在吊装预留孔中, 用伸缩臂或长臂挖掘机, 下挖 1.8 m左右, 预留吊装孔四周土方用工人铲到吊装孔中, 以便于挖机直接将土挖到地面装车。开挖顶板以下土方时, 同时要破除顶板下的底模, 底模悬空长度不能超过 1 m, 防止底模脱落砸伤人员, 确保安全。先开挖 1.8 m高度, 目的是便于人工脱底模。脱底模钢钎应加工成扁凿, 防止脱模时, 凿坏顶板混凝土。底模破除后, 再往下开挖至中板以下 10 cm左右, 施作中板底模。应说明的是, 在土方开挖时, 尽量作到同步破除隔断墙 , 加快施工进度。为了排除底部积水, 吊装孔中多挖深 30 ̄50cm。中板下底模施工, 钢筋绑扎, 混凝土浇捣及施工缝防水方式同顶板。
4.3 第三分层土方开挖及底板施工
当中板混凝土强度达到设计强度 80% ~90% 时, 开挖第三分层土方, 第三分层土方开挖、垫层和底板施工同第二分层。
4.4 边墙施工
底板施工完以后, 强度达到 1.2 MPa 以上, 即可施工站台层边墙, 安装盾构钢环。站台层边墙完成后, 再施工站厅层边墙。边墙施工采用钢模 900 mm×1 500 mm, 对拉螺栓φ14 mm。对拉螺栓用三角铁片与连续墙主筋焊接, 焊接必须牢固可靠, 严格检查。边墙钢筋及柱钢筋接长采用电渣压力焊。边墙钢筋与板下预留钢筋连接时, 采用焊接或绑扎, 绑扎搭接长度必须达到规范锚固长度。
边墙混凝土浇捣是施工的关键。要振捣好, 保证混凝土密实。采取如下施工方法:
(1)站台层边墙相对较高, 约 7 m。先立下部模板, 立至距中板 1 m左右, 在中板下浇注混凝土和进行振捣, 确保下部混凝土振捣密实。
(2)下部混凝土浇完, 迅速将上部的模板立好对拉螺栓固定, 再从中板预留的浇注孔中, 将混凝土浇入, 并进行振捣, 这样利用 0.7 m高的混凝土压力差将施工缝充满、密贴。要求周密组织, 模板工足够, 能尽快将上部模板立好, 在下部混凝土初凝之前, 浇捣上部混凝土。站厅层边墙施工方法与站台层相同。施工关键措施
(1)基坑距天山电话分局 4 层楼较近, 在施工期间, 加强对电话分局 4 层房屋监测, 加密频率。
(2)基坑紧贴围挡, 围挡外就是主要 交通 道路, 车辆很多, 如果车辆碰撞围挡, 围挡就会砸入基坑内, 发生安全事故。为此, 在紧贴基础的围挡上, 悬挂警示灯光信号及彩灯,以提醒驾车司机小心。
(3)加快施工进度, 快挖快施工层板结构, 减小基坑形变, 保护电话分局房屋安全。
(4)连续墙预埋的板、梁钢筋接驳器, 缺损的必须植筋补足。
(5)在挖掘机作业范围内, 严禁在其下方进行混凝土破除或其他作业。
(6)北盾构井边墙未施工前, 北盾构井的顶板、中板严禁堆载。
(7)破除隔断墙, 盾构孔部分梁、板处于悬挑状态。因此,必须在破除前, 将悬挑部分梁板用脚手架顶紧顶牢。
(8)及时做好施工记录和技术资料填写。结束语
1 地铁盾构隧道始发常见问题分析
1.1 加固效果不好。盾构始发过程中最常见的问题就是盾构始发端头井土体加固的不完善。想要解决这类问题就必须要选择合理的加固方法进行盾构始发的加固, 除此之外还要对全过程进行控制加强, 尤其是一些基本参数一定要严格的遵守, 而针对加固区和始发井之间所形成的必然间隙也要采取相应的处理手段。
1.2 开洞门时失稳。洞门在开启过程中会出现失稳的现象, 其具体多会表现在土体坍塌以及水土的流逝上, 究其根本的原因买就是端头井加固的程度不够。在相应小范围内可以采取在破除洞门的同时利用喷素混凝土的方式对土体的临空面进行封闭;但土体如果坍塌的情况比较重就只能封闭洞门病重新加固。
1.3 始发后盾构机“叩头”。始发在进行推进之后, 在盾构机抵达了掌子面病脱离加固范围时极易发生盾构机扣头的发生, 而地质条件的不同还会出现一定的超限情况发生。所以说, 在这里通常都会采取提抬高盾构机的始发姿态, 并合理的安装始发导轨和快速的通过, 该方法可以最大化的避免扣头或是减少扣头的出现。
1.4 密封效果不好。洞门的密封的作用是在始发挖掘的阶段减少水土的流失。洞门加固如果可以达到相应预期的水准, 对于洞门环的强度要求就相应的减低, 不然在盾构推进前就要彻底的对洞门环的状况进行检查。在始发的过程中如果洞门密封的效果不好, 就需要及时的对壁后注浆的配比进行调节, 使得注浆厚可以尽快的封闭, 当然也可以采用在洞门密封外侧相洞门密封的内部注入快速凝结的液浆来解决。
2 盾构始发工作流程
2.1 始发台两侧的加固。盾构机在始发时, 始发台需要同时承受横纵两向的推力和约束盾构旋转的扭矩, 所以盾构在事发之前, 一定要根据现场的实际情况对始发台两侧进行相应的加固工作。
2.2 负环管片安装。负环管片安装之前, 为了确保负环管片不会被尾盾刷所破坏, 保证负环管片在拼装好之后可以正常的推进, 在盾壳内安装厚度不易的盾尾间隙的型钢, 是保证管片在盾壳内位置的基本措施。当第一环负环管片拼装成形厚, 要利用四只五组的油缸完成管片的后移工作, 在后移时, 必须要严格的控制每一组推进油缸的形成, 确保油缸的行程差小于十毫米;在后移时还要注意不能使得管片从盾壳内的型钢上滑落。
2.3 盾构推进。盾构机在没有负载的情况下进行推进时, 应该对盾构的推进油缸形成进行控制, 并限制盾构的每一个环节的推进。盾构机在推进过程时, 应该对盾构是否与始发台还有始发洞吻合进行检查, 必须保证盾构机可以安全的向前方推进。始发时盾构姿态的控制大多也是利用盾构机的推进油缸形成来控制姿态。盾构机计入洞门后, 要立刻清楚洞门砼, 确保洞门环板还有活动的压板及橡胶帘板这三者不会与盾构机刀盘发生冲突, 这时盾构机就可以向前推进了, 尽快的推开千斤顶使得盾构机进入洞门。当盾构机盾尾通过洞门厚应该对洞门立刻施以密封处理, 立即调整压板, 最大化减少压板与管片之间的间隙, 病进行注浆回填, 以免洞门的间隙处发生水土流失的现象。在始发挖掘时, 盾尾若完全进图洞门厚, 橡胶止水布帘和压板以及管片外壁进行接触过程中, 间隙落差会瞬间扩大到125mm, 若果这个时候土体不稳定, 盾构挖掘将会有更多的风险。
3 盾构始发前期准备工作
想要使得盾构机可以正常的处罚, 就必须要在出发前进行一定的准备工作, 例如对端头进行加固、地面相关的配套设施的安装和调节、盾构机的托架以及反力架的安装等等。
端头加固通常在盾构机始发之前, 就要对洞口的地层稳定进行严格的评价, 并有针对性的进行处理。端头加固通常都会用素混凝土连续墙以及注浆措施或者是搅拌桩等方法;至于选择哪一种方案, 还要根据现实施工的情况来定, 除此之外对于整个过程的施工还要进行严格的控制。端头加固体除却要有良好的防水性能之外, 稳定也是必须存在的因素, 只有这样才可以确保盾构机在始发时端头土体不会坍台和渗漏。
地面相关的配套设施安装及调试主要包含了:渣土以及管片的运输系统, 搅拌站的注浆系统, 隧道的通风系统, 电瓶车的充电系统和最为重要的通信系统等等。
盾构机的托架和反力架的安装, 盾构机需要以一定的坡度为根本才可以始发, 但由于盾构在始发挖掘的过程中, 盾构机重心考前, 始发挖掘时会出现口头现象, 所以托架标高需要高于设计标高20~30mm, 盾构机托架安装应该根据盾构机的姿态进行设置, 例如垂直洞门方向进行摆放或者是托架由型钢加工而成, 最后进行现场的安装。
盾构反力架通常由后盾框以及刚换还有钢支撑拼装而成, 盾构向前挖掘时的反响作用力, 通过反力架传导至主体结构的顶板以及底板上, 盾构反力架应该垂直于托架也就是垂直于盾构机姿态进行拜访。
除却上文所述的一些状况外, 洞门的凿除工作也非常重要, 通常在洞门进行凿除之前, 需要在东门范围内进行梅花形打孔, 深度应该控制在1.5~2m之间, 间距控制在一米, 通过相应的观察, 确定其是否存在渗水或者是漏砂的情况, 若果没有明显的渗水漏砂洞门的凿除就会分开自上而下的人工凿除。
4 结论
地铁施工中盾构法的施工最关键的一环就在盾构始发上, 在施工的过程中避免不了一些不稳定的因素, 使得盾构的施工带来一些意料之外的风险。盾构始发成功与否, 主要还是在始发的条件以及施工的技术上来决定。所以对始发技术中的所有环节控制进行提高, 确保各种处理措施可以达到相应的水准, 是现阶段最重要的一步。
参考文献
[1]郭玉海.大直径土压平衡盾构引起的地表变形及掘进控制技术研究[D].北京:北京交通大学, 2014.
[2]李诗诗.城轨大直径盾构机组装新技术研究[D].华南理工大学, 2014.
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