3、盖挖顺作法施工工艺工法

盖挖顺作法施工工艺工法1 前言1.1工艺工法概况目前越来越多的地铁车站修建于城市繁华地区和交通繁忙地段，交通占道和环境影响已成为最大的制约因素。盖挖顺作法占路时间短，对地面交通影响小，可最大限度地减少对地面交通的干扰，又能在临时盖板下按明挖顺作法施工主体结构，保证了施工进度。克服了明挖法施工对路面交通的影响，消除了明挖法施工对周边居民的噪声干扰，现已成为国内外城市地铁施工过程中减少施工占道的一种有效施工工法，亦称为 “铺盖法”。1.2工艺原理首先按照交通导改方案确定的允许封闭的局部车道范围内，分次完成围护结构，以定型的预制标准构件覆盖于围护结构上，形成“盖”，以维持路面的正常使用，然后往下逐层进行土方开挖及架设支撑，直至开挖到设计的底标高，即所谓的“挖”。然后再依序自下而上施作建筑结构主体及防水措施，即主体结构的“顺作”。待主体结构完成后，视需要拆除临时路面系统的“盖”并回填土方，恢复路面交通，如果使用的是永久盖板可不拆除。当开挖宽度较大时，为防止横撑和路面支撑系统失稳及满足受力条件，通常需要在建造围护结构的同时建造临时中桩。2 工艺工法特点2.1对地面交通影响小。2.2占用场地小，对周围环境影响和噪声污染较小。2.3作业空间小，工效低，工期长。3 适用范围盖挖顺作法施工适用于不能长期中断交通的道路下方修建地下车站或区间隧道，在城市繁忙地带修建地铁车站时，往往占用道路，影响交通。当地铁车站设在主干道上，而交通不能中断、无法采用明挖法时，可选用本工法。较暗挖法而言，本工法成本更低，且安全性能、防水性能都大大提高。4 主要引用标准4.1地铁设计规范（GB50157）4.2建筑地基基础工程施工质量验收规范（GB50202）4.3建筑基坑支护技术规程（JGJ120）4.4工程测量规范（GB50026）4.5混凝土结构设计规范（GB50010）4.6混凝土结构工程施工质量验收规范（GB50204）4.7大体积混凝土施工规范（GB50496）4.8地下铁道工程施工及验收规范（GB50299）4.9组合钢模板技术规范（GB50214）4.10建筑工程大模板技术规程 JGJ74）4.11钢筋焊接及验收规程（JGJ18）4.12钢筋机械连接技术规程（JGJ107）4.13钢结构设计规范（GB50017）4.14建筑钢结构焊接技术规程（JGJ81）5 施工方法盖挖顺作法其施工顺序是在现有场地上，按所需宽度，由地表完成围护结构后，在围护结构上施作梁、板、路面，形成“盖”，以维持场地的正常使用，然后往下逐层进行土方开挖及架设横撑，直至开挖到设计的底标高，即所谓的“挖”。然后再依序自下而上施作建筑结构主体及防水措施，即主体结构的“顺作”。待主体结构完成后，拆除临时路面系统的“盖”后回填土并恢复路面交通的使用。6工艺流程及操作要点施工准备围护结构施工预留通道、作业面（竖井等）施做梁板路面支撑架设、土方开挖基底清理监测项目：桩顶位移、桩体变形、桩内钢筋应力应变、土压力、基坑周围地面沉降、周边建筑物沉降倾斜、支撑轴力6.1施工工艺流程接地网施工垫层施工站厅板及以下立柱、侧墙站厅板上立柱、侧墙及顶板顶板保护层砼搭设中板脚手架拆除脚手架底板、底纵梁及部分侧墙拆除临时路面底板防水层下侧墙防水层上侧墙防水层顶板防水层搭设顶板脚手架顶板回填恢复道路及交通图1 盖挖顺作法施工工艺流程6.2操作要点6.2.1临时路面铺盖系统施工准备1.临时路面铺盖系统施工前，应由设计人员专门对设计进行受力检算。根据路面车流量、行车种类及施工荷载等确定铺盖路面的荷载等级，对支撑体系进行强度检算，合格后方可施工。2.临时路面铺盖系统主要由桩顶冠梁、临时支撑体系、预制铺盖板路面及其面层等组成。临时支撑体系施工完成后，吊装预制铺盖板路面，在盖板上先铺设一层土工布，然后浇筑C20混凝土调平层以利排水，最后铺设沥青混凝土路面层。3.军用梁是临时支撑体系的重要承重构件，其拼装应在平整场地上进行，各节点下方应垫设方木，保证各部件标高一致。对拼装成型的军用梁要进行轴线及水平复核，满足规范要求后才可以运至施工现场。军用梁横向设置，按检算时确定的间距安装，为保证军用梁的稳定性和整体性，每榀军用梁之间用横联套管螺栓和联结系槽钢联接牢固。军用梁定位必须准确，且普通型、加强型军用梁按设计位置安装，不得混装。施做围护桩顶冠梁时预埋军用梁定位螺栓，施工误差不超过5mm。4.军用梁安装牢固后，在梁上铺设170mm厚的钢筋混凝土预制盖板，预制盖板两端置于军用梁上弦杆上，并用U型螺栓压板与上弦杆上的支座板牢固联结，使普盖板及军用梁上弦杆横向均能保持稳定。为减小行车时产生的噪音，安装普盖板时，事先在军用梁与预制盖板间铺设10mm厚橡胶板。5.预制盖板上铺沥青混凝土路面时，沥青混合料采用防离析沥青摊铺机摊铺，主路两侧距路边缘3050cm处每20m放测墩或测钎，按设计纵坡及横坡施工，保证路面平整度。临时路面铺盖系统如图2所示。6.铺盖路面施工完成后，首先必须进行设计载荷试车，对军用梁进行监测和检查。检查各片、各肢及支座是否密贴，保证路面系的强度、刚度以及稳定性。图2 盖挖临时路面铺盖系统示意图图3 军用梁安装成型现场7.分幅施工临时路面铺盖系统施工工序如下表1：表1 临时路面铺盖系统分幅施工示意图步骤图示说明1半幅基坑围护结构、冠梁、挡土墙施工完后，浇筑临时条形基础，安装支撑体系，施作临时路面铺盖系统。2施作另一半幅围护结构、冠梁、挡土墙、降水井及临时路面铺盖系统。6.2.2基坑土方开挖及钢支撑施工施工原则：基坑开挖遵循“由上而下、竖向分层、纵向分段、先支撑、网喷砼后开挖”的原则，先施工进出通道，并留好作业面。1.土方开挖流程第一步：开挖第一层土方至第一道钢支撑底部，施作桩顶冠梁及挡土墙, 按图所示进行拉槽开挖（中间拉槽深度4米），架设第一道钢支撑后，安装军便梁及铺设路面，恢复交通，如下图4所示：图4 架设第一道支撑并开挖第1层土方示意图第二步：先施工进出通道，然后开挖至第二道钢支撑下1m处，并向下拉槽开挖4米，采用挖掘机架设第二道钢支撑；依次开挖至基底以上不少于60厘米厚的土层，剩余土方用人工配合机械退挖，以免行车挠动基底。如下图5、图6所示：图5 第2层土方开挖示意图图6 第3层土方开挖示意图第四步：开挖至基坑底高程并清底后，依次浇筑底板垫层、敷设底板防水层、浇筑防水保护层后，施工底板结构，进入主体结构顺作施工工序。2.土方纵向开挖顺序从风道或出入口开挖坡道进入主体基坑，作为土方运输通道，第一层土方的开挖从两侧通道开始，同时向主体中部挖掘。挖土过程中同时进行桩间喷护施工。待第一层土方挖通后，从一头向另一头边挖边退边进行支撑安装。具体见图7、8、9。图7 主体第一层土方开挖示意图图8 主体剩余土方开挖示意图图9 主体土方开挖平面示意图3.钢支撑施工钢支撑安装紧跟基坑开挖进度，随挖随撑。支撑分节加工后运输至作业面拼装，然后用电动葫芦吊装就位。安装钢管时控制好轴线位置，防止受力不均匀而破坏。每根支撑均在一端设置活络头，吊放就位后，用千斤顶对支撑施加轴力，轴力预加值不大于设计轴力的50%，预加轴力后，用钢楔楔紧。1）钢支撑架设第一层钢支撑架设在冠梁上，在施工冠梁过程中预埋支撑钢板，严格控制钢板的轴线和标高。架设钢支撑前，要放出钢支撑对正十字线。土方开挖到位后，开始吊装第一层钢支撑，吊起时两端对正预埋钢板后，放置在定位托板上，然后用两台50t的油压千斤顶在活动端施加钢支撑预应力，并采用特制钢楔子楔紧。第一层支撑安装完毕后，开挖土方至第二层底标高，安装第二层钢支撑，工序内容与第一层大体相同，所不同是牛腿支座锚固在围护桩体上，且支撑两端支顶在钢围檩上，通过钢围檩传递侧向土压力的支撑反力。为保证斜向支撑的作用下钢围檩不会水平移动，斜撑部位的钢围檩背后须设置抗剪墩，支顶在围护桩上。第三、四道钢支撑的施工工序及方法与第二道钢支撑相同。图10 钢支撑活动端头构造图2）钢支撑拆除钢支撑拆除应随车站结构施工进程分段分层从下向上依次拆除。最下层钢支撑等到车站底板结构及侧墙施工完毕，达到设计强度后拆除，在活动端设2台50t千斤顶，施加轴力至钢楔块松动，取出钢楔块，逐级卸载至取完钢楔后吊放至地面。图11 安装好的钢支撑6.2.3主体结构施工1.主体分段地铁主体结构按照纵向分段，竖向分层的原则进行施工。纵向按20米左右分成若干个施工段，竖向分底板及侧墙、中板及侧墙、顶板三层。2.主体结构施工工艺流程见图12施 工 准 备基底处理、接地网施工垫层施工站台层侧墙砂浆找平底板及梁钢筋绑扎底板及站台层侧墙防水底板及梁混凝土浇注中层梁、板钢筋绑扎站台层墙、柱支模中层梁、板立模中层梁、板混凝土浇注站台层墙、柱钢筋绑扎顶板防水层、保护层施工基坑回填站台层墙、柱混凝土浇筑、养护站厅层侧墙防水站厅层墙、柱钢筋绑扎站厅层墙、柱混凝土浇筑顶梁、板支模顶梁、板钢筋绑扎顶梁、板混凝土浇筑图12主体结构总体工艺流程图表2 盖挖顺作法主体结构施工详图步骤图示说明1基坑开挖至设计标高后施做综合接地网、垫层及防水层。2浇筑底板、底纵梁。钢筋绑扎时预留边墙、立柱的预留钢筋。待混凝土强度达到75%以后，拆除第二道钢支撑。3施作站台层侧墙防水层；施作侧墙及中板，待混凝土强度达到75%以后，拆除第一道钢支撑。4施作剩余侧墙及顶板。5在顶板养护至设计强度后，拆除铺盖系统，施做顶板防水层及保护层，回填土方，恢复道路交通。停止降水，同时施做站台板，主体结构完成。6.2.4路面恢复主体结构施工完毕后，按交通导改方案在路面进行分两半幅围挡，拆除沥青混凝土面层、钢筋混凝土预制盖板及军用梁，分层回填土压实，同时回迁相关管线，然后做路面基层及面层，恢复正式路面。6.2.5监控量测1.基坑围护桩顶部水平位移及围护桩桩体变形围护桩顶水平位移是通过对植入冠梁顶部带十字刻痕的钢筋作为水平位移观测点，通过对比其与基准点偏差值确定水平位移量。围护桩桩体变形是通过在围护桩内埋设的测斜管进行变形监测。2.地表沉降分别在距基坑边缘5米、10米、15米、20米处埋设钢筋测点，使测点与土体作为整体发生变化，通过测量其沉降可得出地表沉降值。 3.钢支撑轴力轴力计安装在钢支撑端部活接头与钢围檩之间，安装时注意轴力计与活接头的接触面要垂直密贴，在加载到设计预加力后马上记录轴力计的初始值。7.劳动力组织7.1 劳动力组织方式根据地铁施工特点，按专业及工序将劳动力分为钢筋班、砼班、木工班、钢支撑班、防水堵漏班、综合班等，每个班组配备班长及兼职安全员各一名。7.2 劳动力构成及数量按照施工方案及工期要求配备足够的劳动力数量，具体见下表：表3