地铁盾构隧道洞门环梁及嵌缝施工方案

目录

一、编制依据及原则 (3)

1.1编制依据 (3)

1.2编制原则 (3)

二、工程概况 (4)

三、总体施工安排 (5)

3.1 施工安排 (5)

3.2 施工资源配置计划 (5)

3.3 施工用水用电 (7)

3.3.1施工用水 (7)

3.3.2施工用电 (7)

四、洞门环梁施工 (7)

4.1 施工步骤 (7)

4.2 施工准备 (7)

4.3 拆除零环(最后一环)管片 (7)

4.4 防水施工安排 (8)

4.5 钢筋施工 (9)

4.5.1钢筋焊接加工 (10)

4.5.2钢筋成型与安装 (10)

4.6 模板施工 (10)

4.7 混凝土施工 (11)

五、嵌缝施工 (12)

5.1前期准备 (12)

5.2 嵌缝范围 (12)

5.3 施工流程 (13)

5.3.1 一般段嵌缝施工 (13)

5.3.2 联络通道门洞段嵌缝施工 (13)

六、质量保证体系 (13)

七、安全文明施工保障措施 (14)

7.1 垂直运输 (14)

7.2 水平运输 (15)

7.3 对井下工作人员的管理 (15)

一、编制依据及原则

1.1编制依据

(1)《地铁设计规范》

(2)《混凝土结构设计规范》

(3)《地下工程防水技术规范》；

(4)《地下防水工程施工质量验收》

(5)现行有关法规、标准、技术规范、定额以及环境保护、水土保持方面的政策和法规；

(6)我单位现有的技术水平、施工管理水平和机械设备配套能力；

(7)类似工程的施工实践经验。

1.2编制原则

(1)确保技术方案针对性强、操作性强；坚持技术先进性、科学合理性、经济适用性与实事求是相结合。根据工程地质、水文地质、周边环境及工期要求等条件选择最具实用性的施工方案和机具设备。

(2)技术可靠性原则

根据本标段工程特点，依据**市其周边地区类似工程施工经验，选择可靠性高、可操作性强的施工技术方案进行施工。

(3)经济合理性原则

针对工程的实际情况，本着可靠、经济、合理的原则选择施工方案，施工过程实施动态管理。

(4)环保原则

施工前充分调查了解工程周边环境情况，紧密结合环境保护法进行施工。施工中

认真做好文明施工尽量减少空气污染、噪音污染。

二、工程概况

***～***站区间采用盾构与明挖法施工，左线线路起终点里程分别为ZDK31+***～ZDK3***，左线全长677.927m（含长链0.434m），右线长677.3m。在YDK**设置联络通道一座。明挖隧道区间（含盾构工作井）：左线ZDK***～ZDK***，隧道长116.355m，右线YDK31***～YDK***，隧道长116.550m。

***站～**站区间采用盾构法施工，左线线路起终点里程分别为ZDK29+298.900～ZDK30+928.900，区间长1630.234（含长链0.234m）m。右线区间长1630m。区间隧道设置2个联络通道及1个废水泵房，1#联络通道中心里程为YDK29+870.267,2#联络通道中心里程为YDK30+444.031，其中废水泵房结合2#联络通道设置。

***站～***站区间采用盾构法施工，左线ZDK28+278.500～ZDK29+121.400，短链0.048m，左线隧道长842.852m；右线隧道长842.900m。在YDK28+650.564设防灾疏散联络通道兼废水泵房。

盾构隧道设计采用双线单孔隧道，圆形预制钢筋砼管片衬砌。隧道内径为5400mm，外径6000mm，厚300mm，外部注浆防水，结构安全等级“一级”，耐火等级“一级”，区间隧道防水等级为二级。

管片设计每环采用“3＋2＋1”形式，即三块标准块、两块邻接块和一块封顶块，错缝拼装，弯曲螺栓连接(每环16根M27环缝连接螺栓，12根M27纵缝连接螺栓)，管片衬砌之间的防水采用三元乙丙弹性密封垫。标准环管片外径6m，内径5.4m，宽度1.5m，转弯环楔形量45mm。管片采用C50抗渗砼，抗渗等级为S12级。

本标段共有洞门12个，进洞洞门6个，出洞洞门6个。洞门衬砌为内直径5400mm，外径6700mm的钢筋混凝土圈，其混凝土强度等级为C40、抗渗等级为P10。洞门与车站接口形式如图1所示。

图1 盾构法隧道接口设计图

三、总体施工安排

3.1 施工安排

根据区间隧道施工进度，每一个区间每一条隧道施工完成后，利用盾构过站的时间，进行该区间该条隧道的洞门环梁施工，每个洞门工期计划为7天。

3.2 施工资源配置计划

3.2.1劳动力安排

计划根据施工进度及工程数量，确定劳动力安排计划，见下表1。

表1 分工种劳动力使用计划表

序

工种人员配备工种

号

一、管理层人员二、施工人员

1 项目总工 1 钢筋工 3

2 工程部长 1 模板工 4

3 现场技术主管 1 杂工 5

4 质检员 1 嵌缝施工人员 4

5 安全员 1 杂工 5

6 试验工程师 1

3.2.2投入本工程的施工设备

施工设备配备情况见表2。

表2 施工设备配备情况表

序号设备名称数量规格型号主要工作指标

一、供电

1 配电箱 1

二、洞门清理设备

1 风镐 3 G10A

2 空压机 1 10m3/min 55kw

三、钢筋加工

1 钢筋切断机 1 3kw

2 钢筋弯曲机 1 Y100L2-4 3kw

3 电焊机 2 BX1-315 21kw

4 氧焊机 2

5 砂轮机 1 MQ3225 2.2 kw

四、混凝土施工

1 振捣棒 4 ZN35 1.1kw

2 汽车泵 1

3 混凝土罐车 1

五、拆零环(最后一环管片)

1 导链

2 2t

3.2.3主要材料供应计划

洞门环梁施工主要工程量如表3所示。

表3 洞门混凝土、钢筋材料计划表

C40P10混凝土

洞门长度(m)

钢筋(t) 管片连接螺栓(个)

(m3)

洞门 1.5x12 20x12 2x12 16x12

总计18 240 24 192

3.3 施工用水用电

3.3.1施工用水

施工用水采用现有盾构隧道或车站施工供水管路，从接水点采用φ50mm水管接入，用φ25mm水管引至洞门各使用点。

3.3.2施工用电

施工用电采用现有盾构隧道或车站供电系统接到工地。

四、洞门环梁施工

4.1 施工步骤

施工准备——洞门内管片二次注浆——拆除零环(最后一环)管片——清理基面——安装橡胶止水条——绑扎钢筋——安装洞门模板及支撑——灌注洞门混凝土——拆除模板——清理。

4.2 施工准备

(1)制定施工方案，进行施工技术交底。

(2)做好施工测量，放线定位，准确定出盾构洞门分界里程及洞门方向。

(3)试验室做好施工配合比设计。

(4)上报材料计划，准备好施工材料。

(5)场地规划及供水、供电的线路敷设。

(6)施工机械及人员的准备。

4.3 拆除零环(最后一环)管片

(1)洞门施工开始前，先通过相邻第二环管片的吊装孔进行管片背后的二次双液注浆，以封闭洞门水流。注浆浆液配比由试验室提供，操作人员严格按配比进行操作，保证注浆的效果。

(2)浆液凝固后再拆除零环（最后一环）管片。拆零环前先把相邻20环管片的螺栓复紧一遍。根据现场实际情况，第一步使封顶块管片与B块管片纵缝分离(用风镐凿除)，然后割除零环（最后一环）B块管片与正一环（倒数第二环）管片的环缝连接螺栓，利用B块管片环缝的两个上螺栓孔，用钢丝绳、卡环及铁板连接起来，一边用导链拉住用龙门吊缓慢吊出，堆放在指定位置。

4.4 防水施工安排

防水是洞门工程施工的一个很重要的环节，它的质量是通过第一道到最后一道工序内各防水环节的质量来综合体现，任何一个环节做得不好，都有可能对整体防水效果产生很大的影响，因此在整个施工过程中，必须加强过程控制，一步一步地做好每一道工序的防水质量。

洞门环梁与管片接口处以及洞门环梁与车站结构侧墙接口处各预埋Φ42注浆小导管，并在每道注浆管两侧各设置一道缓膨型遇水膨胀聚氨酯止水胶，如图2所示，立模前小导管管口用油脂封堵。管片与现浇洞门处设置不锈钢接口槽，如图3所示，接口外侧围岩做注浆处理。

图2 车站与隧道接口处防水示意图

图3 管片与现浇洞门接口防水示意图

4.5 钢筋施工

钢筋在地面加工，在隧道洞门处搭架绑扎。钢筋需与车站洞门预埋环板时预埋的Φ16mm钢筋焊接在一起，洞门钢筋与管片采用螺栓连接，螺栓一端伸入洞门300mm，与10×67.5×67.5mm的钢板端块围焊牢靠,钢板端块与洞门钢筋焊接牢固。螺栓通过管片螺栓孔用垫片加螺母上紧，如图4所示。钢筋必须有质保书和试验报告单，严格遵守“先试验后使用”的原则。

图4 洞门连接螺栓详图

4.5.1钢筋焊接加工

钢筋焊接使用焊条、焊剂的牌号、性能以及使用的钢板及型钢均要符合规范要求和有关规定。

4.5.2钢筋成型与安装

钢筋的钢种、根数、直径、级别等符合设计要求，同一根钢筋上在30d、且<500mm 的范围内只准有一个接头，绑扎或焊接接头与钢筋弯曲处相距不应小于10倍主筋直径，也不宜位于最大弯矩处。

钢筋搭接采用搭接焊。钢筋骨架以梅花状点焊，并设足够数量及强度的限位筋，保证钢筋位置准确。

在洞门钢环上焊接锚固筋将焊接成型的钢筋骨架连接稳定牢固，保证在安装及浇筑混凝土时不松动或变形，钢筋与模板间设置足够数量与强度的垫块，确保钢筋的保护层达到设计要求。

4.6 模板施工

(1)采用模板架与组合模板，模板采用优质钢制成300×1200mm的可调曲模，共17块闭合成环，堵头板采用无节松木板，厚度为50mm。

(2)模板架即用于支撑模板的脚手架，结构应简单牢固，由于洞门长度相对较短(与高度相比)，因此，模板架纵向搭设比实际洞门长度长一些，在模板架纵向两侧设立斜撑或采用缆风绳进行固定，防止模板架倾覆。

(3)模板架支立其允许偏差为以线路中线为准横向位置为±10mm，拱架垂直度为3%。

(4)模板拼装严密，不漏浆，使用前应试拼一圈检查。在模板与管片相接处的模板上贴一圈海绵条防止两者相接处漏浆。

(5)端头模板采用弧形木堵头，内贴镀锌铁皮。堵头模板采用后部背钢管设置底脚撑及斜撑的方法进行固定，洞门模板在拱顶及拱腰设封口板。木模与钢模相接处及钢模与管片相接处采用粘结海绵条或泡沫的方法防止漏浆。

4.7 混凝土施工

浇筑混凝土前检查止水条的铺设，端头木模板，洞门钢模板等是否符合设计及规范要求，模板台架是否稳固，清除模板内的杂物后，准备浇筑混凝土。混凝土采用汽车泵或输送泵通过洞门顶部位置预留下料口进行左右对称灌注，沿洞门高度分层进行，每一循环应连续灌注，以减少接缝造成的渗漏现象。衬砌模架按灌注孔先下后上，由后向前有序进行，防止发生混凝土砂浆与骨料分离。

混凝土采用插入式捣固棒振捣，通过洞门顶部位置的预留下料口进行振捣，振捣时间为10~30秒，并以泛浆和不冒气泡为准，振捣棒移动距离不大于作用半径一倍，插入下层混凝土深度不小于5cm，振捣时不得碰撞钢筋、模板等。施工缝处混凝土必须认真振捣，新旧混凝土结合紧密。混凝土振捣过程中严格按工艺操作，快插慢拔，布点均匀，防止漏振，捣棒端头距施工缝应在30cm～50cm，防止过近破坏止水条，过远漏振使浆液不能到达接缝处，产生露骨。

混凝土灌注过程中有专人随时观察模板、支架、钢筋等情况，发现问题及时处理。

拆模时间要保证3天以上，拆除时注意不要磕碰混凝土边脚，拆模后，即开始洒水养护，并有专人负责，14天龄期内要保证混凝土表面常湿润。

五、嵌缝施工

5.1前期准备

(1)若嵌缝槽有渗漏应先进行堵漏；

(2)若嵌缝槽槽口有严重缺碎应进行修补；

(3)若嵌缝槽内面有积水或残存污物应先进行清理。

5.2 嵌缝范围

(1)嵌缝范围：邻近洞门20环及联络通道门洞段前后共4环整环环、纵缝嵌缝；区间一般地段嵌缝范围为隧顶45°和隧底90°范围内环、纵向接缝嵌缝。

(2)嵌缝材料：区间联络通道门洞段嵌缝材料采用聚氨酯密封胶和PE海绵条，如图5所示；其余嵌缝材料为PE薄膜和聚合物水泥。施做嵌缝位置用界面处理剂抹面，如图6所示。

图5 联络通道门洞段嵌缝作法图6 一般嵌缝作法

(3)拱顶45°、拱底90°范围内的螺栓与螺母点焊。全部手孔采用聚合物水泥封填。

（4）管片在使用期间用做注浆的吊装孔应用微膨胀水泥封堵，外涂聚氨酯密封胶。

5.3 施工流程

5.3.1 一般段嵌缝施工

(1)将界面处理剂以甲组∶乙组=1∶3的配合比倒入容器拌匀。每次的拌和量应在2

小时内用完。界面处理剂涂刷范围：嵌缝施工范围缝槽内，纵缝两侧、环缝两侧各22mm范围内。在涂刷界面处理剂时，涂刷要均匀。

(2)将PE薄膜分割成10mm宽度长条，安放入嵌缝槽底部。

(3)以上两道工序施工完成后，在缝槽内嵌入氯丁胶乳水泥，涂抹密实。

5.3.2 联络通道门洞段嵌缝施工

(1)环缝槽内整环壁涂抹界面处理剂，涂抹高度为环缝两侧22mm范围。

(2)嵌入PE海绵条。若缝槽过宽，应调整海绵条的宽度，使其嵌入后能达到预定

深度并紧密服贴。PE海绵条嵌好后，表面应平整，无翘曲；接头处应相接，无间断。

(3)在缝槽内嵌入聚氨酯密封胶，涂抹密实。

六、质量保证体系

1 建立以项目经理为组长，总工程师为副组长的质量保证体系。

2 质量管理小组负责定期召开质量分析会议，检查分析质量目标的执行情况。

3 质量保证体系。

质量保证体系

思想保证技术保证组织保证制度保证方法保证责任制保证质量方针组织设计领导小组ISO9002 材料检验责任分工质施健质施

质