地铁区间施工竖井的监理要点

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  【摘 要】 本文主要阐述区间施工竖井的特点、施工过程中监理的要点和注意事项。
  【关键词】 竖井;测量 格栅钢架
  【中图分类号】 TU712 【文献标识码】 B【文章编号】 1727-5123(2010)02-073-03
  
  1前言
  在长隧道施工时,为了缩短工期,要设置竖井以增加工作面。有的则是设置平行导坑。竖井的设置虽然可以增加工作面,但要增加运输成本有修建井的投入。这要根据实际情况,没有固定的格式。隧道贯通后,竖井都没有用了。可以根据设计,或是作为通风通道,或是封死,或是锁住。
  本工程竖井施工通道与左线交于K19+376.601,竖井井深40.905m,施工横通道全长41.871m。区间隧道起点里程为K18+676.38,终点里程为K19+808.60,右线全长1132.22m,左线全长1137.576m。
  
  2施工准备阶段事前控制
  2.1监理人员应熟悉地质勘探报告。本工程竖井区域自地表下1.5m为杂填土,杂色,主要成分为碎石、碎砖、不等量粘性土,松散,围岩分类为Ⅰ类。1.5~4.0m为粉质粘土,黄褐色,粘性重,致密,硬塑,围岩分类为Ⅱ类。4.0~6.3m含粘性土卵石,黄褐、杂色,围岩分类为Ⅱ类。6.3~18m为强风化泥岩,紫红色,遇水易泥化或软化,围岩分类为Ⅱ类。18~27.5m为中风化泥岩,暗紫色,碎块状,围岩分类为Ⅲ类。27.5m到井窝底部为微风化砂岩,围岩分类为Ⅳ类。
  水文地质:①潜水:主要赋存于杂填土、粉质粘土、混粘性土卵石层中,属弱-微透水性。就总体来讲,其潜水赋水性不强。但杂填土局部空隙较大,与地表排水管道连通性较好,并受地形影响,其透水性较强。②基岩裂隙水:主要赋存于微风化砂岩地层的裂隙中。就该区段总体来讲,其裂隙水赋水性不强;透水性较差,局部较强。③地下水位及径流补给:稳定水位埋深一般0.55~3.70m,平均约1.95m,其水位明显随地形起伏变化,多由基岩钻进给水引起。据调查,本区段两端常年地下水水位埋深约1.5~2.5m,水位变幅1.0m左右。地下水主要接受降雨入渗、管道渗漏和可能的裂隙水侧向补给,径流迟缓。
  本场地环境类别为Ⅲ类。地下水对混凝土及混凝土中钢筋无腐蚀性,对钢结构有弱腐蚀性。地下水位以上场地土对混凝土及混凝土中钢筋无腐蚀性,对钢结构有弱腐蚀性。
  监理人员应仔细熟悉施工图纸、设计变更,领会设计意图,并对图纸中存在的问题及建议以书面形式汇总起来,在设计交底及图纸会审会议上一并提请设计人员解答。
  对施工组织设计及专项施工方案进行审查,监理重点审查其施工方案的针对性、采用方法的可行性、技术措施的先进性、机械选用的保证性、方案计算的可靠性、安全性,施工程序及组织管理的健全性,并明确提出监理审查意见。
  根据设计图纸、施工规范及监理规划的要求并结合工程特点,项目监理部应及时编制具有可操作性的监理实施细则,作为开展监理工作的依据。
  2.2对施工用设备、机具、材料的准备工作做好提前监督和检查工作。
  2.2.1施工用风:考虑到及时排出竖井内电气焊、喷砼作业产生的粉尘和有害气体,根据竖井施工的实际情况,在竖井锁口圈外侧临时设置一台风机通过所接通风布将新鲜空气送入竖井作业面。在进入正洞施工时将风机改移至施工通道进行吊装,一侧连接风布至工作面另一侧连接带肋风布通过施工竖井引至地面提供新鲜空气。
  在施工现场场地内修建空压机房提供作业用风,共配备4台22m3低噪音空压机。空压机房采取防水、降温、防噪声措施。高压风采用?椎125钢管引到作业面,主管设总风阀和出风口。
  为减少对施工现场居民的影响,空压机房尽可能设置在距居民区较远的位置,并确保其良好密闭隔音性能,采用低噪音空压机。在空压机房侧设置空压机冷却循环水池,部分用水通过设置的临时排水沟经沉淀净化后排入市政排水管网。
  2.2.2施工用砼:竖井、施工通道等结构二衬混凝土全部采用商品混凝土,现场搅拌站仅用于搅拌喷射混凝土和临时工程用混凝土,要求砂石料堆放整齐,搅拌站各施工用具摆放合理。考虑便于施工,将在区间隧道顶部施工一下料孔进行下料,在竖井及通道施工中将在竖井侧壁下设一临时串筒进行下料,以电铃作为上下联系。
  2.2.3竖井提升系统:考虑到施工场地较为狭小,采用直立式提升架,提升架立柱基座直接座落在竖井锁口圈口上,以减小占用场地面积。提升架采用三道导梁,三台设挡车器的防过卷双绳电葫芦(10T、45m钢丝绳、最大起吊速度12m/min)进行提升作业,井窝布置三个提升吊斗,每个吊斗尺寸为:1.5m(长)×1.3m(宽)×1.5m(高)。提升架本着安全、实用、高效的原则,加工制作使用必须具备以下几个条件:①竖井提升架必须经过计算,使用中定期检查、维修和保养。②提升设备不能超负荷工作,运输的速度应符合该龙门吊的技术要求。③竖井上下通过电铃作为联络信号。提升架顶部打设彩钢瓦作为防雨棚,设置一定的坡度,使雨水汇集后通过雨水管排入临时排水沟。④竖井锁口圈浇筑完成并达到一定强度后,架立龙门吊。提升架严格按照规范要求加工,在经过南京市有关部门的检定合格后方可使用,并在醒目处悬挂提升架使用合格证书。
  2.2.4临时堆土场:施工场地设置300m2左右的临时堆渣场,三边设20a工字钢加1cm厚钢板围挡,围挡钢板均涂刷防锈漆,围挡高度3.5m,作为临时弃渣场地。
  2.2.5竖井围栏:紧贴施工竖井口部四周50cm高×30cm宽混凝土挡水墙顶安装0.8m高的钢管围栏,钢管围栏利用红、白相间的油漆涂刷,并在围栏上悬挂安全警示标语,做到醒目、安全。
  2.2.6人行楼梯:人行楼梯采用槽钢、角钢、扁豆花纹钢板等焊接而成,楼梯宽度设80cm,每节楼梯高度3.22m,节与节之间设休息平台,平台固定在初支预埋件上。踏步宽度25cm,倾角50,踏步间的高度差16cm,两侧设置爬梯扶手,保证楼梯使用安全、方便。在人行楼梯上悬挂安全警示标语,提醒下井人员注意安全。
  
  3施工阶段质量控制
  3.1监理人员要控制好本工程竖井支护参数及施工工艺流程。
  表施工竖井支护参数
  3.2监理对锁口圈施工控制要点。锁口圈施工地表下3m(锁口圈深度为3m)采用人工配合机械开挖,开挖完成后,挂设钢筋网,喷射砼,喷射10cm厚C20砼。由于该段土层属杂填土,需在该段预埋排水管,以利于排水。开挖初支到地表下3m后,绑扎锁口圈钢筋,其中井壁预留出井身初支格栅纵向连接筋搭接钢筋,以便下部与井身衬砌的连结;内侧立组合钢模板,采用稳固而简易的内部支撑,外侧利用土模抹砂浆作为模板,地表下3m范围锁口圈一次性灌注C30钢筋混凝土。同时在相应位置预埋构件,作为固定竖井提升架、护栏、人行步梯使用。同时注意井口要高出地面50cm作为挡水墙,防止雨水等流进竖井,高出地面部分预留Φ32mm钢管,作为固定竖井栏杆使用。待竖井锁口圈浇筑完成并达到一定强度后,架立提升架。
  3.3监理对竖井井身开挖支护及衬砌施工的质量控制。
  3.3.1人工土层开挖。架立完成提升架之后,开始向下开挖井身土体,开挖采用先井中后井周法,每次开挖一榀格栅的距离。
  挖完后及时挂设钢筋网、架立格栅钢架;为加强初期支护的稳定,在井壁上打设Φ25中空注浆锚杆,4.5m长,下倾角10°,环、纵向间距1.0m、0.5m。架立完成格栅后,立即喷射砼,喷砼采用50cm厚C20砼,喷砼要求平整密实。喷射砼后注浆,锚杆注浆时采用水泥浆浆液,注浆压力控制在0.4~0.6Mpa。竖井支护每3m设一道20工字钢支撑,支撑与格栅通过法兰栓接。竖井开挖至井底设计标高,施作竖井井窝。在井窝设置各种管线及人行楼梯,人行楼梯下布设集水井。集水井设置时依据沉淀池的要求进行布置,将经过沉淀的隧道渗水、施工废水通过水泵抽上地面。在竖井内安设进风管、高压风管、高压水管、动力线、照明线、排水管、临时下料管等。
  3.3.2岩层爆破开挖。当竖井开挖遇到微风化砂岩地层,用人工辅以风镐难以开挖时,则采用爆破方式进行开挖。
  3.3.3竖井二次衬砌。根据监控量测,需要时施做。首先进行初支找平,处理阴角、铺设防水板,经监理检验合格后绑扎竖井钢筋,竖井井身钢筋搭接长度及位置满足规范的要求,模板支立完毕,经检查合格之后灌注二次衬砌。砼衬砌时自下而上分段进行施工。衬砌时预留出马头门开挖断面,预留出与马头门衬砌搭接筋,与后来施作的马头门钢筋进行搭接。当竖井井身衬砌施工与锁口圈交界处时,采用模板预留杯口(漏斗)的方法浇筑砼。
  3.4竖井进料出碴。竖井、施工通道及正线出土通过安装龙门吊的提升斗来完成,开挖运出的土石方弃入临时堆土场。钢格栅、网片等由专用提升设备吊入,其它如混凝土喷射料等由井边安设的串筒供给。
  3.5监控量测。在施工中监测系统是确保施工安全的一项重要措施及环节。根据竖井的具体施工方案,制定出的监测项目、进行测点布置。在取得监测数据后,要及时进行整理,绘制位移或应力的时态变化曲线图,即时态散点图。在取得足够的数据后,根据散点图的数据分布状况,选择合适的函数,对监测结果进行回归分析,以预测该测点可能出现的最大位移值或应力值,预测结构和建筑物的安全状况。
  
  4监理对重要施工质量控制要点说明
  4.1监理对格栅钢架加工及安装的质量控制。
  4.1.1格栅钢架加工。
  4.1.1.1确认格栅钢架采用的钢筋种类、型号、规格符合设计要求,钢筋具有材质证明书或实验报告单,分批堆放整齐,焊条焊剂应有合格证,防止锈蚀、受潮变质等。
  4.1.1.2格栅钢架在加工时严格按钢筋加工规范规定执行,确保各类焊缝及搭接的质量。
  4.1.1.3格栅钢架加工后应放在水平水泥地面上试拼,其允许误差为:①沿格栅钢架周边轮廓拼装偏差不大于±30mm。②格栅钢架由各单元钢构件拼装而成,各单元间用螺栓连接,螺栓孔眼中心间距公差不超过±0.5mm。③格栅钢架平放时平面翘曲应小于±20mm。
  4.1.1.4钢筋格栅第一榀制作好后应试拼,待试拼合格后再投入批量生产。
  4.1.1.5格栅钢架组成的钢筋表面不得有裂纹、折叠、结疤、凹坑、油污及其它影响使用的缺陷。
  4.1.2格栅钢架安装。
  4.1.2.1格栅钢架安装前应清除底脚下的虚碴及其它杂物,超挖部分用混凝土垫实。
  4.1.2.2格栅钢架在开挖作业面人工组装,各节钢架间应以螺栓连接拧紧。
  4.1.2.3格栅钢架与岩层之间应尽量接近,留5cm间隙作为保护层。在安装过程中,当钢架和土层之间有较大间隙时,设垫块。
  4.1.2.4格栅钢架应精确定位,注意“标高、中线、前倾后仰、左高右低、左前右后”等各个方位的位置偏差。
  4.1.2.5纵向连接筋、钢筋网与格栅钢架联结牢固,喷射混凝土时钢筋网不得晃动。
  4.2监理对潮喷砼施工的质量控制。
  4.2.1喷射机械安装好后,先注水、通风、清除管道内杂物,同时用高压风吹扫岩面,清除岩面尘埃。
  4.2.2保证连续上料,严格按施工配合比配料,严格控制水灰比及坍落度,保证料流运送顺畅。
  4.2.3喷射混凝土作业分段分片进行。喷射作业自下而上,先喷格栅钢架与拱壁间隙部分,后喷两钢架之间部分。
  4.2.4射混凝土分层进行,一次喷射厚度根据喷射部位和设计厚度而定,拱部宜为5~6cm,边墙为7~10cm,后喷一层应在先喷一层凝固后进行,若终凝后或间隔一小时后喷射,受喷面应用风水清洗干净。
  4.2.5严格控制喷嘴与岩面的距离和角度。喷嘴与岩面应垂直,有钢筋时角度适当放偏,喷嘴与岩面距离控制在0.6~1.2m范围内,喷射混凝土采用潮喷工艺,减少回弹及粉尘,创造良好通道施工条件。混凝土在洞外拌合,由竖井下料管下到运料车运至喷射工作面。混凝土配合比由现场试验室根据试验确定。
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