竖井及横通道初期支护施工方法
1、竖井施工
竖井主要穿越的地层为:杂填土、粉(砂)质粘土、残积土、全风化岩、散体状强风化岩,竖井初期支护前必须进行降水以满足施工要求。地表以下1.0m为竖井井圈锁口范围,采用100mm厚钢筋网片喷砼临时支护+C30模筑砼;井身主要处在杂填土和残积土中,采用水泥浆超前加固地层+钢筋格栅+竖向拉结筋+钢筋网片+钢插管+喷砼联合支护+井壁回填注浆。
1.1竖井施工工艺流程(见图7-1)。
图7-1 竖井施工工艺流程图
施 工 准 备 测量放线、定井位 施工降水 安装提升龙门架 井圈初支施工 施作井圈防水层 井圈C30模筑砼施工 井 身 初 支 超前导管施工注浆 超前加固地层 施作井底集水坑 封 底 井壁回填注浆 转入横通道施工
1.2竖井施工质量控制点(见图7-2)。
图7-2 竖井施工质量控制点 1.3竖井施工方法 1.3.1竖井锁口段开挖
根据测量组所放控制线,定出锁口圈的开挖轮廓线,井口段可以采用PC-220反铲挖掘机配合人工进行开挖,井口一次开挖成型。开挖土方由挖掘机直接装入自卸汽车外弃,同时人工对井壁进行修整,以保证竖井断面尺寸符合设计要求。在开挖过程中,严禁超挖,发生超挖时,用同等级砼喷平。在开挖时,及时对该层井壁进行喷锚支护。
1.3.2竖井锁口段衬砌
竖井开挖至1m后,先平整开挖面,用水泥砂浆抹平初支基面;然后绑扎井圈钢筋,钢筋的绑扎接头错开,绑扎搭接长度35d,采用300mm×1500mm的钢模板及满堂红脚手架,同时根据测量放线预埋提升井架基础、护栏,具体尺寸见提升井架、锁口圈结构图。锁口圈绑扎钢筋时向下预埋联结筋;井圈采用C30商品砼,一次性连续灌注。
1.3.3砼挡水墙
模筑井圈砼时,沿竖井井圈四周浇筑一道宽300mm、高500mm的挡水墙。
1.3.4竖井井身开挖及支护
竖井锁口后井身采用人工开挖,由上而下逆作施工,渣土由人工装入吊桶,通过电动葫芦提升至地面渣场,竖井每完成一段开挖,经检查开挖尺寸符合设计要求后,立即进行该段的初期支护。井壁钢格
喷 砼 开 挖 尺 寸 钢 筋 格 栅 竖向拉结筋焊接、挂网
栅在井外预制,井内安装,用螺栓将其连接成整体。喷砼采用湿喷工艺,采取分侧分块开挖,一侧喷砼支护后再进行另一侧开挖。施工期间在井壁设临时爬梯,供施工人员上下。
1.3.5竖井封底
竖井开挖至设计标高后,按设计支护参数封底,并在井底设集水井。
1.3.6竖井回填
工程施工完毕后,竖井采用回填土分层回填。 1.4竖井施工技术措施
1.4.1井身开挖过程中严格控制钢支撑进尺,及时网喷混凝土支护,达到快封闭的目的。
1.4.2开挖前防止井壁坍塌、同时控制钢支撑偏移采取小导管超前注浆;与边墙成45°角,穿过钢支撑打2.5m长Φ42管棚,环向间距1.0m,竖向每两榀钢支撑(间距1.0m)排设一次;
1.4.3为密实初支与壁后土体的空隙采用壁后回填注浆; 1.4.4当井壁上有涌水时,预埋胶管,把水引入积水坑,抽排出井外,并对涌水点周围排管注浆堵水。
1.4.5竖井支护同时预埋梯步预埋件。 2、横通道施工
2.1竖井马头门施工
竖井马头门即竖井与横通道交叉处,常见的马头门施工有两种,一种是竖井施工完成后,破壁开洞,另一种是竖井开挖至横通道上台阶后,先行将横通道上半断面进洞,通过对两种开挖方式洞口处受力的简单分析。采用第一种方法施工时,洞口下半断面应力集中,为了避免马头门处的应力集中,保证施工安全,采用第二种开马头门方式,即竖井挖至横通道上半断面时,上半断面先行开挖8~10m。如图7-3
示。
图7-3 横通道施工示意图 施工前应在马头门位置处进行换撑措施处理。在割除前先在竖井内架设临时支撑,确保马头门处土体稳定,临时支撑在进洞后拆除。横通道断面图见图7-4。
图7-4横通道断面图
2.2打设超前大管棚及注浆
洞口处换撑措施作完毕后,应尽快在井壁上放出横通道开挖外轮
廓线的位置,并标出超前大管棚的位置,为了加大洞口处加固地层范围,马头门开洞段12米范围内打设Φ10管棚,L=12m、环向间距300mm。大管棚施工完成后,对大管棚内进行注浆(1:1纯水泥浆),以起到加固地层作用。(具体施工方法见“4.5、Φ10管棚施工技术”)
2.3排设超前小导管及注浆
在大管棚打设完成后,开挖施工前,在大管棚间加打超前小导管,L=2.5m、环向间距300mm,纵向每两榀打设一环,超前注浆加固地层,保证开挖安全。
2.4分部破除马头门处井壁砼,割除钢格栅支撑。
注浆完毕后,即破除马头门处上部竖井井壁砼,割除该部位钢格栅支撑,架设上部第一榀格栅拱架,并将其主筋与周围的竖井井壁钢格栅焊接牢固,施作锁脚锚杆,并及时喷射砼。按隧道的土体开挖及初期支护的方法将上部向前推进8~10m,待竖井施作到底部并施作井身衬砌后,破除下部竖井壁砼,割除该部位的钢格栅支撑,架设下部第一榀格栅拱架,同样将其主筋与周围的竖井钢格栅焊接牢固,并及时喷射砼。
2.5竖井马头门处的格栅一定要架到位,防止侵入竖井净空。