工法作业指导书.docx
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1、PBA法施工工艺作业指导书一、工程概况本工程位于长春火车站南广场,车站南端自人民大街环岛处起北端至火车站南站房止,呈南北走向,并横跨长白路,与轻轨3号线斜交。车站北侧为长春火车站南广场及南站房,西侧为中韩大厦以及火车站南北地下人行通道,西北侧为长春国际商贸中心,车站东侧为天池国际商业中心,南侧为沈阳铁路局长春办事处、春谊宾馆以及环岛处的春华地下商场。长春火车南广场站起始里程K15+810.200,车站终点里程为K15+939.800,计算站台宽度为13m,长为118.0m。车站主体地下四层三跨箱型框架结构,标准断面宽24.80m,盾构井加宽约为28.8m,换乘节点最宽处约为25.5m,底板埋深
2、约为32.5m。车站位于地下春华商场下方部分主体结构采用暗挖PBA法施工,暗挖段为双柱三拱双层车站,车站有效站台宽度为13m,车站主体暗挖结构总长度为50.6m,结构总宽度为21.8m,总高度约为14.0m,暗挖段底板埋深约为29.80m,结构距离春华商场底板约为7.0m左右。二、施工流程该方法利用车站明挖段和暗挖竖井进入主体北端施工横通道,在内开挖平行车站的上下层小导洞,本车站暗挖段采用上四下二六导洞施工,在上层小导洞内施工钻孔灌注桩和中柱,边桩作为车站围护结构临时挡土结构,同时边桩和中柱共同组成车站拱部支护结构(初支扣拱和二衬扣拱)的支撑体系,然后在拱桩柱支护结构下开挖车站主体空间,自上而
3、下施作车站楼板、柱和侧墙等永久结构。施工临时竖井横通道暗挖初支施工完成后,即开始从侧墙开洞门进行暗挖主体的施工。详见下图:车站暗挖段施工流程图和施工步骤图扣拱大管棚施工下导洞条基、底纵梁柱间横导洞施工小导洞超前小导管破除小导洞马头门上导洞施工下导洞施工冠梁施工扣拱施工顶纵梁施工钢管柱间回填围护边桩、钢管柱小导洞内回填车站暗挖段施工流程图车站主体施工步骤示意图步骤结构开挖分布图说 明(1)施工上下六个导洞超前预支护,上层导洞采用108管棚+32小导管,下层导洞采用32小导管。(2)按先下后上、先边后中原则按顺序施工123456导洞。(3)导洞采用上下台阶法开挖并预留核心土,台阶长度4-6m,核心
4、土长度不小于2m,核心土面积为掌子面三分之一。格栅钢架预留主体侧洞钢架与之连接的钢筋。(4)下层导洞超前上层导洞10-20m,左右相邻导洞掌子面应错开10m以上。(1)由车站中部向两侧施工上层边导洞内钻孔桩及冠梁,钻孔顺序为隔两孔施钻,待上一组达到强度后方可进行下一步钻孔;(2)由车站中部向两侧施工下导洞底纵梁,底纵梁预留钢管柱锚筋及底板钢筋;(3)由车站中部向两侧施工钢管柱及顶纵梁,顶纵梁预留顶板主筋及拉杆预埋件;(4)顶梁混凝土灌注前按纵向每3m预留一根注浆管,拆模后注水泥浆液,以保证梁顶部与导洞初期支护间填充密实。(1)上层边导洞内架设主体侧洞钢架,下部与冠梁上预留钢筋焊接,上部与导洞预
5、埋钢筋焊接,确保焊接质量,回填钢架后混凝土;(2)施作主体中洞超前支护,开挖、支护并施作二衬,设置钢拉杆。(开挖之前加固顶纵梁上方土体)(1)施工主体侧导洞初期支护,对称开挖并施工初期支护及二衬;(2)中洞开挖先行,侧洞同步紧跟,两掌子面相距4-5m。(3)中洞二衬超前侧洞二衬一组。每组衬砌长度6-9m为宜,拆除一段导洞格栅衬砌一段。5(1)主体开挖至中板高度,浇筑站厅层中板及侧墙;(2)中板采用地模施工,预留预埋各种孔洞构件、钢筋接头、防水板搭接长度;钢管柱处中纵梁及中板钢筋与钢管柱连接件焊接;6(1)待中板及边墙混凝土到达设计强度后即进行站台层土方开挖。土方开挖分三层进行。(2)中板以下1
6、.7m范围为第一层,采用人工开挖,同时凿除地模;(3)第二层开挖至柱下条形基础顶面钢管支撑以0.5m,及时架设钢管支撑。71)站台层第三层土方开挖,现在车站中间拉V型槽开挖至底板设计标高,凿除下导洞混凝土;(2)施作底纵梁中间部分车站底板。(3)土方开挖时,应沿钢管柱四周平衡开挖,以减少土方对中间钢管柱的压力,避免产生不必要的变形。8(1)跳槽开挖侧洞,浇注底板混凝土,预留边墙钢筋;9(1)底板强度达70%以上时,分段拆除钢管撑(每次拆除钢支撑长度不超过12m),浇注站台层边墙;(2)施工车站内部结构,完成土建施工;三、主要施工方法1、横通道马头门施工方法小导洞破除马头门采用人工开挖,按照台阶
7、法施工。施工流程如下:打设超前小导管及注浆破除上半拱钢格栅范围内竖井横通道砼架立洞门拱部前三榀加强钢格栅并喷射砼沿拱部打设超前小导管并注浆开挖土体(保留核心土)、架立上半拱第四榀钢格栅并喷射砼沿拱部打设超前小导管并注浆进行下一榀施工开挖进尺2.5米拆除洞门范围内临时支撑及竖井横通道格栅砼封闭掌子面下断面破洞门施工(同上半断面)。(1)、打设超前小导管并注浆根据测量组放出的开挖轮廓线,沿开挖轮廓线外20cm范围内打设超前小导管。采用风钻钻孔的方式破除小导管位置护壁喷射砼,用风镐将小导管顶入,小导管外插角10-15,小导管顶入到位后喷砼将孔口封闭后注浆,注浆浆液采用改性水玻璃浆。(2)、破除洞门拱
8、部横通道处砼沿测量组所放的洞门轮廓线破除横通道处砼,横通道混凝土采用风镐破除,横通道混凝土破除开挖进洞后立即架立洞门前三榀拱架。(3)、架立洞门拱部前三榀钢格栅前三榀钢格栅要并排架立,根据测量组所放标高及中线控制拱架位置,拱架位置调好后打设锁脚锚管铺设网片并安装连接筋。网片铺设在近土侧(拱架与土体间),网片间搭接大于200mm;连接筋沿拱架内外层主筋采用22环向间距1000mm双层布设(单面焊接),将洞顶沉降(4)、沿拱部打设超前小导管施工方法同第一步,小导管环向间距300mm,小导管穿过钢格栅拱架中部,小导管外插角10-15,注改性水玻璃浆。(5)、开挖并架立拱部第四至五榀钢格栅开挖土体,与
9、第三榀拱架间距0.5米架立第四榀钢格栅,安设连接筋、网片后喷砼。同样开挖土体并架立第五、六榀钢格栅,每次开挖进尺为一榀拱架间距。量测预埋件焊接固定在钢格栅上后,喷射砼封闭钢格栅。横通道与小导洞马头门接口施工程序示意图序号施工程序示意图施工顺序说明11.小导洞处,横通道内仰拱下方架立门框式支撑,支撑通道仰拱。2.沿拱顶180范围内打入小导管,小导管DN32,长2000mm,环向间距300mm,注改性水玻璃。3.采用风镐破除混凝土,21.破除连通道小导洞拱部位置的钢格栅,割除通道格栅拱架,在马头门拱部连续施做3榀水平钢格栅;小导洞首榀钢格栅与横通道格栅连接为一个整体。2.开挖上台阶土方,留核心土;
10、3.安装小导洞上拱部榀架,安装纵向连接钢筋、挂钢筋网片;4.喷射上拱部混凝土。31.上台阶掌子面进尺2.5m后开挖下台阶;2.破除下台阶小导洞洞口连通道钢格栅;3.开挖下台阶土方,留核心土; 4.安装洞口下台阶补强钢格栅及洞体初衬钢格栅、连接纵向钢筋、挂钢筋网片;5.喷射墙体及底仰拱混凝土。2、导洞施工方法施工中必须严格遵循“管超前,严注浆,短进尺,强支护,快封闭,勤量测”的原则,导洞施工顺序为先施工下导洞再施工上导洞,先施工边导洞再施工中导洞,上下导洞、左右导洞控制步距810m避免群洞效应,下层导洞横通道在导洞超前20m后方可进行开挖施工。为保证车站主体结构尺寸,导洞施工上层导洞拱顶标高抬高
11、5cm,下层导洞底板标高向下降低5cm,横通道向两各增加5cm。小导洞开挖施工循环施工工艺流程如下:抓斗出土土方开挖钢筋网片安装初喷50mm混凝土钢格栅安装小导管打设喷射混凝土小导管注浆钢筋网片制作格栅加工小导管加工浆液配置初期支护施工工艺流程图1)超前支护超前小导管注浆超前小导管施工在前一循环拱顶格栅拱架安装完毕之后施作。施工时小导管从拱顶钢格栅中间穿过,尾部与钢格栅焊接以增加稳定性。小导管安设方式为:先按照测量给定的位置插入钢管,然后用风镐顶入土中,小导管安设完成后先封端止浆再进行注浆。小导管长度、打入角度以及规格、环向间距、相邻两循环纵向间距按设计要求进行施工。超前小导管加工制作小导管采
12、用DN32mm水煤气管加工而成,小导管前端加工成锥形,以便插打,并防止浆液前冲。小导管中间部位钻8mm溢浆孔,呈梅花形布置(防止注浆出现死角),间距100150mm,尾部1.0m范围内不钻孔防止漏浆,末端焊6.5环形箍筋,以防打设小导管时端部开裂,影响注浆管联接。超前小导管安装按照设计要求的位置及间距布孔,在格栅拱架上进行标记;将钢管前端中心对准标记,利用风镐进行人工顶入,顶入长度不小于钢管长度的90。钢管安设完成后用速凝砂浆封堵孔口及周围裂缝,防止注浆时浆液外冒。浆液选择及注浆根据本工程地质情况及以往的施工经验选用水泥浆/水玻璃双浆液,配比为1:1。注浆采用双液注浆泵,初压拟为0.2Mpa,
13、终压为0.5Mpa。注浆管联接好后,注浆前先压水试验管路是否畅通,然后开动注浆泵,通过小导管压入地层。小导管注浆施工工艺流程施工工艺流程。小导管注浆施工工艺流程图控制要点a钻孔时要控制好外插角、钻孔深度,小导管顶入长度不小于设计管长的90,小导管的纵向搭接长度不小于设计要求。b钢管安装完毕后,用塑料布将导管孔口封堵,然后喷射拱顶混凝土,必须保证孔口部位的混凝土喷射密实,以防浆液从工作面外冒。c注浆过程中随时观察注浆压力及排浆量情况的变化,分析注浆情况。注浆中途停止超过30分钟应清洗注浆管路,防止堵管;发生串孔跑浆时应先将跑浆孔堵塞,等轮到该孔注浆时拔出堵塞物,将孔内清洗干净后再重新注浆,发生漏
14、浆时应将漏浆部位的裂缝封堵,再喷射混凝土封堵牢固后再继续注浆。d严格控制配合比与凝胶时间,初选配合比后,用凝胶时间控制调节配合比,并测定注浆固结体的强度,选定最佳配合比。e注浆过程中,严格控制注浆压力,注浆终压必须达到设计要求,并稳压,保证浆液的渗透范围,防止出现结构变形、串浆、危及地下构筑物、地面建筑物的异常现象。f注浆的次序由两侧对称向中间进行,自下而上逐孔注浆。g注浆过程中要控制注浆压力,当注浆量和注浆压力达到设计要求时结束注浆。h注浆过程派专人记录,开挖时要检验注浆效果。3)、土方开挖小导洞开挖顺序和间距:先开挖上导洞后开挖下导洞,先开挖边导洞后开挖中导洞;开挖台阶长度易为35m,上台
15、阶预留核心土,每开挖0.5m为一个循环。开挖时应根据小导洞外轮廓线开挖,并且超挖控制在5内,不允许欠挖。上下导洞、左右导洞掌子面之间要保持一定的距离,避免相互干扰,产生群洞效应。左右相邻导洞错开距离一般为35d(d为小导洞开挖净宽),上导洞超前下导洞10m20m,具体应根据施工现场情况并结合监控量测结果及时反馈信息指导设计施工,以便调整支护参数和施工方法,保证导洞的施工安全。4)、钢格栅安装车站PBA工法导洞支护采用格栅拱架+连接筋、钢筋网片+C25喷射混凝土支护体系。格栅架立时,控制拱架的拱顶标高、中线偏差、洞内净空、同步里程、垂直度在允许误差之内。上台阶格栅拱脚打设323.5,L=3m长锁
16、脚锚管,格栅架立完成后,在格栅内外两侧布设22纵向拉接筋,环向间距1000,梅花形设置,与格栅拱架可靠焊接,纵向搭接长度不小于10d(d为钢筋直径),焊缝厚度不小于8,在围岩与拱架之间铺设钢筋网片,钢筋网片采用6盘条制作,网孔为150150点焊,网片搭接长度不小于150,网片与格栅之间点焊牢固。格栅钢架施工工艺流程见格栅钢架施工工艺流程图前期准备断面检查测量定位洞内格栅拱架拼装格栅拱架架立就位焊纵向连接筋、焊连锚杆头欠挖处理准备测量洞外钢格栅加工、贮存、检查、倒运连接筋加工喷砼固定结 束。格栅钢架施工工艺流程图(1)格栅钢架制作格栅钢架在工厂统一制作,首先用2cm厚钢板做成加工平台,在钢板上放
17、出单元格栅的大样,再沿大样线焊接侧向定型模型和端头定型钢板,最后按设计进行钢筋下料、成型。在格栅钢架加工过程中必须严格按设计要求制作,做好样台、放线、复核和试拼,并作上号码标记,确保制作及拼装精度。(2)格栅钢架安装格栅钢架安装前应清除底部脚下的虚碴及其它杂物,超挖部分用混凝土或砖块垫实。格栅钢架安装时,先准确测量定位,放控制桩点,保证其安装的精度符合设计轮廓的要求。注意“标高、中线、前倾后仰、左高、右低、左前、右后”等各个部位的位置偏差。格栅钢架脚放在牢固的基础上,钢架与围岩应尽量靠近。但应留出4cm空隙作混凝土保护层。为防止开挖下部时初支的整体下沉,上部初支施做时应增加注浆锚管的数量。各节
18、格栅钢架及临时支撑连接板应以螺栓连接拧紧,格栅钢架间按设计环间距的纵向连接筋焊牢。钢架应与设计径向锚杆的尾部焊接牢固。(3)主要技术要求格栅钢架安装、挂网应在隧道开挖并初喷35cm喷射混凝土后进行。格栅钢架和钢筋网片的钢筋种类、型号、直径和间距等应符合设计要求。立拱时各节钢架联结牢固、位置正确,钢筋网铺设平整与钢架联结牢固,网片之间搭接长度不小于一个网格150mm。格栅钢架加工与安设误差要求见下表:格栅钢架加工与安设误差要求表加工允许误差矢高弧长+20mm,0mm+20mm,0mm拼装允许误差宽度高度扭曲度20mm30mm20mm安设允许误差与线路中线位置两榀钢架间距垂直度横向20mm100m
19、m5备注纵向30mm钢筋网在洞外提前加工而成,运输至洞内安装在拱架与围岩之间。安装时,钢筋网紧贴受喷岩面的起伏铺设。钢筋网的混凝土保护层不小于20mm,且与纵向连接筋焊牢固,在进行喷射作业时不颤动。格栅钢架在洞外分片加工,放大样检验,洞内安装,并使格栅钢架与隧道轴线垂直,最后焊接连筋,使钢架成为一个整体。每榀钢架安装时,要认真定位,不偏、不斜,轮廓要符合设计要求。钢架的加工误差及变形值采取有效措施加以控制,严禁采用热加工,避免降低钢架强度及刚度。安装时使段与段之间的连接板结合紧密,不留有缝隙。误差太大或焊接质量达不到要求的钢架严禁使用。为保证钢架整体受力,按设计设置纵向连接钢筋。连接筋为25钢
20、筋,间距1.0m,与钢架的连接点焊接牢固。在初期支护形成“闭合”结构前,为减少初支下沉量,每榀钢架安装时,均在其底部设一块“托板”,以增大受力面积,减少下沉量。(5)施工注意事项格栅钢架制作时要对钢筋除锈、除油。格栅钢架运输安装过程中,注意对格栅钢架保护,防止扭曲变形。(3)加工后的钢筋表面不应有削弱钢筋截面的伤痕。5)、喷射混凝土每一部分开挖成型后立即靠基面铺设单层钢筋网,钢筋网采用6.5150*150mm,搭接长度不小于200mm,初喷5cm混凝土封闭开挖面,封闭后方可进行格栅安装。格栅安装后铺设外层钢筋网并喷射C20混凝土封闭形成支护。喷射厚度350/250mm分次喷射至设计厚度,在预埋
21、件处采取提前保护措施,喷混凝土后及时将连接部分清理干净。、喷砼工艺喷砼就是按照配合比,把喷射砼用的水泥、砂子、石子等干原材料利用搅拌机搅拌均匀,然后送入喷射机料斗,喷射机活塞将砼送入混合室,与压缩空气混合后进入喷射管,在喷嘴处加入水,再次混合后的料束从喷嘴射到受喷面。施工工艺见下图。喷混凝土工艺流程、施工机具台秤两台,搅拌机一台,混凝土喷射机一台,9m3/min以上空压机一台,手推车2辆。、施喷方法 a喷射机安装好后,先注水、通风、清洁管道内杂物。同时用高压风吹扫受喷面,清除受喷面上的尘埃。b采用人工掌握喷头,操作人员必须把防护用品穿戴齐全。c喷射砼的混合料采用砼搅拌机拌和,搅拌时间不少于2m
22、in,确保搅拌均匀,同时保证连续供料。d喷射砼的喷射路线应自上而下,呈“S”形运动;喷射时,喷头作连续不断的圆周运动,并形成螺旋状前进,后一圈压前一圈三分之一。e喷射机要求风压为0.30.5Mpa。f喷头与受喷面保持垂直,如遇受喷面被钢筋网片、格栅覆盖时,可将喷头稍微偏斜1020。、喷砼技术要求喷射砼作业在满足锚杆喷射砼支护规范有关规定的基础上,遵守以下几点:a喷射砼分层喷射,一次喷射厚度根据喷射部位确定,拱部为56cm,边墙为710cm。b试验室负责优选喷射砼的配合比与现场控制,喷射施工前先进行试喷,试喷合格后再投入喷射施工。c每次喷砼完毕后,即时检查喷层厚度及喷射面的平整度,若厚度不够需进
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