盾构法隧道工程隧道门洞施工方案

盾构法隧道工程 洞门工程施工方案

目 录

1、工程概况 ............................................................................. 1 2、施工计划安排 ...................................................................... 1 3、材料运输 ............................................................................. 2 4、主要施工方法及工艺 ............................................................ 2

4.1 管片切割 ........................................................................................ 2 4.2 管片拆除 ........................................................................................ 5 4.3 灌浆补漏施工 ................................................................................. 6 4.4 防水施工 ........................................................................................ 6 4.5 模板工程 ........................................................................................ 8 4.5.1 特制钢模板加工 ........................................................................... 8 4.5.2 施工脚手架 .................................................................................. 8 4.5.3 模板体系 ..................................................................................... 8 4.5.4 模板安装 ..................................................................................... 8 4.6 钢筋工程 ........................................................................................ 9 4.6.1 钢筋加工 ..................................................................................... 9

4.6.2 钢筋安装 ..................................................................................... 9 4.7 混凝土工程 ..................................................................................... 9

5、质安技术措施 ..................................................................... 10 6、保卫与消防措施 .................................................................. 11 7、文明施工措施 ..................................................................... 12

1、工程概况

盾构法隧道洞门功能主要为隧道出入口，与隧道管片相接。洞门为现浇钢筋砼结构，砼强度等级为C40，抗渗强度为S10。洞门呈圆筒形状，内直径5.4m，外直径6.62m，洞门结构大样详见附图一。从现场情况来看，隧道管片已经基本安装完毕，但洞门处管片有部份需要拆除或用砼切割法进行切割后，再按设计图纸要求浇筑洞门现浇砼，需浇筑砼的洞门长度约为500mm。根据设计要求，防水工程除结构自防水外，新旧砼接合处采用30×10水膨胀型止水条，螺杆处采用水膨胀橡胶垫圈。

本工程中需进行施工的洞门共有8个，其具体位置分布为赤岗站有2个洞门；客村站有4个洞门；鹭江站有2个洞门。为便于识别，对各门洞具体编号详见表1-1。

表1-1

车站名称 洞门所在位置 左线 XX站 右线 左线东端 XX站 右线东端 左线西端 右线西端 XX站

左线 右线 洞门编号 ①号 ②号 ③号 ④号 ⑤号 ⑥号 ⑦号 ⑧号 备注 2、施工计划安排

本工程中共有8个洞门要施工，据此，模具采用特制钢模板，模具加工数量为2套，那么，施工计划的编排也是按照2套模具周转使用来统一考虑，综述如下：

工程开工日期：XXXX年X月X日； 工程完工日期：XXXX年X月X日； 施工总工期：63天。

其中，模具加工和钢筋加工均在场外进行，计划工期为XXXX年X月X日至X月X日；计划进场施工日期为XXXX年X月X日，进场后按计划进行施工，每个洞门主要工序所需时间约为7天。具体施工计划详见附图七施工进度计划表。

3、材料运输

材料运输可利用盾建出土用的龙门吊作为垂直运输机械。混凝土则采用混凝土泵机输送。

4、主要施工方法及工艺

4.1 管片切割

⑴ 工程概况

在盾构隧道与车站交接处，从入口端向内0.5m宽的部位因结构构造的需要将其拆除。为满足此要求，采用机械切割的方式进行拆除。

⑵ 施工方法和工艺流程 ① 施工方法

将上部分与下部分（如图示）采用排钻方式分割后，沿保留线的环向采用碟式切割机进行切割使其分离。然后上部分通过搭设的钢管顶架向外移出洞外，用手动葫芦将砼块分别吊离、外运。下部分则从上至下拆除环向连结螺栓后，用手动葫芦将砼块吊离外运处理。

② 工艺流程

切割部分定位、划线 → 排钻切割上、下部分的分割缝 → 搭设支撑上部分的钢管顶架（上设可调顶托） → 切割环向缝 → 上部分下降2-3cm → 上部分水平外移 → 上部分管片分块吊离 → 拆除钢管支架 →下部分砼块吊离

③ 切割位置示意

⑶ 切割工程量计算（每一处） ① 排钻工程量

0.3m×6个×2处=3.6m

② 环向碟式切割工程量 h=300mm l=5.7m×3.1416=18m ⑷ 主要机械设备

钻石筒式切割机： 1台 钻石碟式切割机： 1台 液压冲击钻： 1台 ⑸ 施工脚手架搭设

进行切割施工前，为便于施工，需搭设施工脚手架。根据现场的实际情况，脚手架下方必须保留可让机车通过的通道。施工脚手架由φ51钢管

搭设而成，设上下两层竹搭而成，详见附图二。切割施工完成后，脚手架暂不拆除，留作结构施工时使用。

扣件式钢管支顶施工工艺： ① 作业要求

本脚手架支撑在隧道结构的砼底板上，基础坚固不需作任何处理。但为了确保立杆稳固可靠，应按构架设计的立杆间距进行放线定位，铺设垫板和安放立杆底座，并确保位置准确、铺放平稳，不得悬空。

② 搭设作业 a. 搭设作业程序

放置纵向扫地杆→自角部起依次向两边竖立底（第1根）立杆，底端与纵向扫地杆扣接固定后、装设横向扫地杆并也与立杆固定（固定立杆底端前，应吊线确保立杆垂直），每边竖起3~4根立杆后，随即装设第一步纵向平杆（与立杆扣接固定）和横向平杆（小横杆，靠近立杆并与纵向平杆扣接固定）、校正立杆垂直和平杆水平使其符合要求后，按40~60N-m力矩拧紧扣件螺栓，形成构架的起始段→按上述要求依次向前延伸搭设，直至第一步架交圈完成。交圈后，再全面检查一遍构架质量和地基情况，严格确保设计要求和构架质量→设置连墙件（或加抛撑）→按第一步架的作业程序和要求搭设第二步、第三步┉→随搭设进程及时装设连墙件和剪刀撑→装设作业层间横杆（在构架横向平杆之间加设的、用于缩小铺板支承跨度的横杆）、铺设脚手板和装设作业层栏杆、挡脚板或围护，封闭措施。

b. 搭设作业注意事项

1) 严禁Φ48和Φ51钢管及其相应扣件混用。

2) 底立杆应按立杆接长要求选择不同长度的钢管交错设置，至少应有两种适合的不同长度的钢管作立杆。

3) 在设置第一排连墙件前，应约每隔6跨设一道抛撑，以确保架子稳定。

4) 一定要采取先搭设起始段而后向前延伸的方式，当两组作业时，可分别从相对角开始搭设。

5) 连墙件和剪刀撑应及时设置，不得滞后超过2步。

6) 杆件端部伸出扣件之外的长度不得小于100mm。

7) 在顶排连墙件之上的架高（以纵向平杆计）不得多于两步，否则应每隔6跨加设1道撑位措施。

8) 对接平板脚手板时，对接处的两侧必须设置间横杆。

9) 作业层的栏杆和挡脚板一般应设在立杆的内侧。栏杆接长亦应符合对接或搭接的相应规定。

c. 扣件连接质量检查

扣件紧固质量用扭力扳手检查，抽样按随机均布原则确定。 d. 拆卸作业

拆卸作业按搭设作业的相反程序进行，并应特别注意以下几点： 1）连墙件待其上部杆件拆除完毕（伸上来的立杆除外）后才能松开拆去；

2）松开扣件的平杆件应随即撤下，不得松挂在架上；

3）拆除长杆件时应两人协同作业，以避免单人作业时的闪失事故； 4）拆下的杆配件应吊运至地面，不得向下抛掷。

4.2 管片拆除

从现场情况来看，隧道管片已经安装完毕，但洞门处的负环、反力架需要拆除，每环管片均由6件钢筋砼管片组合而成，反力架为钢结构组合。具体拆除方法如下：

⑴ 负环管片(或反力架)拆除施工程序

施工脚手架搭设 → 在中板和负环管片上钻吊装孔 → 在中板吊装孔上安装滑轮组 → 在管片吊装孔(或反力架)上穿钢丝绳 → 拆除管片(或反力架)连接螺栓 → 管片(或反力架)吊离隧道 → 施工脚手架拆除及清理场地

⑵ 负环管片(或反力架)的拆除应遵循先上后下的原则。

⑶ 管片连接螺栓应依次进行，一件管片连接螺栓拆除后，吊走该管片后才能拆除下一件待拆管片的连接螺栓。

⑷ 位于临时铁轨下方的管片应待该段铁轨拆除后才能进行管片拆除施工。

⑸ 滑轮组吊重能力为5t，选用φ18mm钢丝绳。拆除管片(或反力架)前在已钻吊装孔的中板上安装滑轮组，滑轮组应带吊钩。在待拆管片吊装孔上穿上钢丝绳后，把钢丝绳悬挂在滑轮组的吊钩上，拆除管片连接螺栓后，把管片小心吊离隧道，最后通过出土口用龙门吊把拆卸下来的管片吊上地面，然后用汽车运走。

⑹ 车站结构剖面和负环管片吊装钻孔分布详见附图三。 4.3 灌浆补漏施工

管片拆除后，需要对隧道管壁进行灌浆补漏处理。灌浆处理前，先拆除洞门密封圈(橡胶圈)，确定是否出现流沙后，再选取相应的处理方法。

⑴ 对于拆门洞止水带时未发现流沙的灌浆处理方法

先用砌砖封注管片与原洞口砼的空隙口，砌砖大于18cm厚，用高标号水泥砂浆（M25）砌筑，砂浆掺早强剂。砌砖时预埋注浆管和排气管，注浆管用φ1吋水管，间距2～3m，排气管一条，用φ1吋水管，排气管设在洞顶，注浆管可同时作为引流管。待洞门砼浇筑后（砼强度>C10后）再注浆充填管片外侧空隙。注浆用净水泥浆，用425#普硅水泥，水灰比0.5５:1，注浆压力0.３～０.５Mpa，水灰比和注浆压力所用数据为初步确定，最后应以现场施工情况再作实际调整。注浆由下部预埋管起注，待上部预埋管出浆时，则封堵注出浆口，当注浆压力达0.３～０.５Mpa，且注浆量达到<4L/min的持续时间大于20min时终灌。

⑵ 对于拆门洞止水带时出现流沙的灌浆处理方法

对于拆门洞止水带时出现流沙，则应先注浆再拆止水带，注浆时同样要设排气孔和注浆孔，注浆孔在管片上钻孔预埋，注浆方法用双液注浆，水泥浆的参数同上，水玻璃的注入量为水泥量的8%，注浆压力为0.３～０.５Mpa。

4.4 防水施工

根据设计要求，新浇砼与管片以及内衬之间采用水膨胀止水条止水，水膨胀止水条规格30×10。与管片连接的螺栓采用水膨胀橡胶垫圈止水。详见下图。

为保证防水工程质量，施工时应注意以下要点： ⑴ 结构砼所用的水泥不低于425号，水泥品种应选用普通硅酸盐水泥。所用石子的最大粒径不大于40mm，吸水率不大于1.5%。

⑵ 混凝土每立方米水泥用量不少于320kg，含砂率为35%～40%；灰砂比为1：2～1：2.5；水灰比不大于0.6。

⑶ 固定模板用的铁丝和螺栓不能直接穿过洞壁。 ⑷ 与管片连接的螺栓应套上水膨胀橡胶垫圈。

⑸ 砼浇筑前，应先将施工缝处的混凝土表面凿毛，清除浮粒和杂物，用水冲洗干净，保持湿润。再铺上一层厚20～25mm的水泥砂浆，水泥砂浆所用的材料的灰砂比应与混凝土材料的灰砂比相同。

⑹ 将止水条置于已浇筑好的施工缝中部。 ⑺ 浇筑砼时，应连续施工，一次浇筑完毕。

⑻ 砼凝结后，应立即进行养护，并充分保持湿润。

4.5 模板工程

4.5.1 特制钢模板加工

为保证洞门的施工质量和满足工期要求，模具采用特制钢模板，加工数量为2套。钢模板主要由面板、加劲板和连接板等几部份组成，面板用3mm厚钢板制成，加劲板和连接板用6mm厚钢板制成。每套钢模板由16个组合单元组合而成，组合单元之间采用M12螺栓连接。每套模板加工完成后，应对钢模板进行试拼装，严格复核其拼装后的尺寸，经验收后方能投入使用。钢模板构造详见附图四、附图五。 4.5.2 施工脚手架

模板安装可利用切割施工时搭设的施工脚手架。详见附图二。 4.5.3 模板体系

模板体系主要由特制钢模板、组合钢模板和弧形钢管支架三个部份组成。特制钢模板构造详见“4.4.1特制钢模板加工”，组合钢模板应选用300mm宽型号，特制钢模板与组合钢模板之间通过M12螺栓连接。为加强整个模板体系的稳定性，在洞门内还需用弧形钢管支架进行加固，弧形钢管用φ51钢管弯曲制作而成，每个支架均由4条弧形钢管杆件组成，每条弧形钢管杆件搭接长度为800mm，杆件搭接处采用扣件锁牢。详见附图六。 4.5.4 模板安装

特制钢模板在场外加工后用汽车运到施工现场，准备进行模板安装。特制钢模板与组合钢模板配合使用，安装模板时，先安装特制钢模板，使用螺栓把特制钢模板安装固定在内衬墙上，然后安装组合钢模板，再安装弧形钢管支架，一边安装弧形钢管支架，一边调整各模板位置，直至把模板安装完毕。为保证弧形钢管支架的稳定性，用铁丝把弧形钢管支架和组合钢模板捆在一起，让弧形钢管支架与组合钢模板形成受力整体。

4.6 钢筋工程

4.6.1 钢筋加工

钢筋拟安排在场外加工，断料主要采用断料机进行。钢筋加工前应除锈、调直，I级圆盘钢利用卷扬机冷拉调直、除锈；直条钢筋用铁丝刷、砂盘等除锈，用简易锤击调直机进行调直。

⑴ 钢筋应有质保书或试验报告单。

⑵ 钢筋进场时应分批抽样做物理力学试验，使用中发生异常(如脆断、焊接性能不良或机械性能显著不正常时)，尚应补充化学成份分析试验。

⑶ 钢筋必须顺直，调直后表面伤痕及侵蚀不应使钢筋截面积减少。 ⑷ 对进口钢筋要加强管理，应按国别、级别、规格分别堆放。要严格遵守“先试验后使用”的原则，对含碳量较高的脆性钢筋不得使用碰焊、点焊。

⑸ 钢筋的类别和直径如需调换、替代时，必须征得设计单位的同意，并得到监理工程师认可。 4.6.2 钢筋安装

钢筋安装由下至上进行，侧、顶部钢筋安装后，可先通过木枋支撑在脚手架上暂时固定其位置，安装模板时再把木枋拆除。钢筋安装位置要准确，牢固，搭接长度及绑扎应符合设计和规范要求。受力钢筋接头的位置应相互错开，当采用搭接接头时，在任一搭接长度的区段内，有接头的受力钢筋截面面积占受力钢筋总截面面积的百分率，在受拉区不得超出25%，在受压区不得超过50%，当采用焊接接头时，在焊接接头处的35d且不小于500mm区段内，有接头的受力钢筋截面面积占受力钢筋总截面面积的百分率，在受压区不限制，在受拉区不得超过50%。

4.7 混凝土工程

⑴ 混凝土的输送

本工程拟采用加缓凝剂的商品混凝土，砼强度为C40，抗渗强度S10，缓凝时间为4小时，塌落度为160 mm~180mm。混凝土水平及垂直运输采

用一台砼泵机。混凝土输送管由地面引至施工地点，输送管的布置可利用位于9轴附近的临时出土口穿过车站主体结构，沿车站侧墙和底板布管，引至施工地点后沿支顶架向上至需要灌注砼的部位。铺设混凝土输送管时, 要尽量避免弯曲。转弯要缓, 接头要严, 管道向下倾斜时, 要防止混凝土因自重流动使输送管内混凝土中段混入空气产生阻塞。输送管在使用前应先用水湿润, 然后投入水泥砂浆, 最后才泵送混凝土。如间歇超过45分钟, 则清管后重新输送。泵送时应每三个小时换一次水洗槽, 并对泵缸进行检查。

⑵ 混凝土浇筑

混凝土浇筑应由下而上进行，灌注底部砼时，要暂时封闭铁道。在浇筑过程中，可把已安装好的特制钢模板拆除一部份，以作为灌注砼的入口和振捣砼的操作窗口，当砼灌满时，应立即把拆除出来的特制钢模板安上，睭拆除下一件特制钢模板作为下一段砼灌注的窗口，如此循环，直至把整个洞门砼浇筑完毕为止。

进行混凝土浇筑前应清除一切杂物, 模板要用水淋透。混凝土浇筑间歇时间最长不应超过4 小时, 浇注混凝土时其浇注范围内不能积水, 砼搅拌好后，在浇筑前要取样测定坍落度，符合要求后，随即用砼输送泵连续泵送浇灌砼。砼在泵送浇灌的同时用高频振捣棒加强各部位振捣，防止漏振。每一振点的振捣延续时间，应使表面呈现浮浆和不再浮落；插入式振动器的移动间距不宜大于其作用半径的1.5倍，振捣器与模板的距离，不应大于其作用半径的0.5倍，并应尽量避免碰撞钢筋、模板，且要注意“快插慢拔，不漏点”，上下层振捣搭接不少于50mm，平板振动器移动间距应保证振动器的平板能覆盖已振实部分的边缘。

⑶ 混凝土养护

砼应在浇筑前完毕后的12h以内对其进行覆盖和浇水养护，浇水养护时间不少于7d。

5、质安技术措施

⑴ 注意做好主轴线控制座标及留设主轴线的控制点和观测点。轴线尺寸和标高必须经过质安员复核后才能施工。

⑵ 对机械及施工用电要注意检查, 防止机械伤人或触电事故发生。所有特种机械的控制人员必须持证上岗。

⑶ 凡进入施工现场的人员应配戴安全帽, 高空作业要戴安全带, 对新进场的工人要进行安全技术交底和安全知识教育。

⑷ 完善组织机构, 落实现场质安员、施工员、材料员的岗位责任制。 ⑸ 施工前认真熟悉审查图纸, 编制施工方案, 明确施工工艺和施工方法, 做好技术交底等工作, 认真做好隐蔽工程的验收工作。

⑹ 把好原材料进场关, 原材料均应具备出厂合格证明书, 且按规定取样试验, 符合规范要求方能使用。

⑺ 商品混凝土运到现场后, 须按要求抽样做塌落度试验和留取试件, 塌落度不符合要求不得使用。

⑻ 施工过程中, 质检人员按国家有关标准规定进行检查验收, 并及时做好现场签证及资料收集整理工作。

⑼ 搞好工地现场文明施工, 材料堆放要有条理, 保持道路畅通。

6、保卫与消防措施

⑴ 成立由项目经理、技术人员、施工人员、专业人员组成的保卫和消防机构, 并逐级设立防火责任人, 把防火工作落实到班组和个人。

⑵ 工地应设立若干名专职消防人员, 日夜巡视和监督防火工作。 ⑶ 要求动力和照明电源分开。开关安装在防雨箱内, 且应设有防漏电开关。室内照明采用36伏低压电, 施工用电、照明、管线要选择在适合的位置上固定, 不能乱拉乱接。

⑷ 所有烧焊作业必须报工地施工总负责人批准, 并采取相应的防火措施, 如派专人跟焊、配备消防器材, 清理附近及下临的竹木及易燃物品等。

⑸ 风焊、电焊工必须持证上岗。

⑹ 施工现场严禁私自生火, 如因工作需要用火, 要报工地负责人批准, 并应采取有效的安全措施。

7、文明施工措施

⑴ 施工区域的环境卫生, 保持文明整洁, 及时清理垃圾。配备足够的临时卫生设施, 设专人定期清扫处理。

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