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4暗挖主体结构安全专项施工方案

线工程第00标段***外站

暗挖主体结构安全专项施工方案

编制:

审核:

审批:

中铁***集团有限公司

2012年04月26日

目录

一、编制依据 (4)

二、工程概况 (5)

三、施工安排 (7)

3.1施工分段划分 (7)

3.2施工计划 (9)

四、施工准备 (10)

4.1技术准备 (10)

4.2机具准备 (10)

4.3人员配备 (11)

4.4材料准备 (11)

五、主要施工方法 (11)

5.1临时支护结构拆除施工 (11)

5.2防水层施工 (11)

5.2.1施工顺序 (11)

5.2.2材料要求 (12)

5.2.3防水层施工方法 (12)

5.2.4施工缝、变形缝防水构造 (17)

5.3钢筋工程 (18)

5.3.1原材料进场与堆放 (18)

5.3.2钢筋加工 (18)

5.3.3钢筋连接 (20)

5.3.4钢筋安装 (25)

5.4模板及支撑体系工程 (29)

5.4.1顶纵梁及两侧拱部二衬模板 (29)

5.4.2扣拱模板 (30)

5.4.4侧墙模板 (34)

5.4.5预留孔洞模板 (36)

5.4.6轨顶风道模板 (37)

5.4.7与风道、出入口接口 (37)

5.4.8楼梯模板 (38)

5.4.9模板、脚手架检查验收 (39)

5.4.10模板、脚手架的拆除施工技术要求 (41)

5.5混凝土工程 (43)

5.5.1混凝土浇筑申请 (43)

5.5.2混凝土施工 (44)

5.5.3混凝土养护及施工注意事项 (46)

5.5.4二衬背后回填注浆 (48)

六、质量保证措施 (49)

6.1组织保证措施 (49)

6.2制度保证措施 (49)

6.3责任保证措施 (50)

6.4技术管理措施 (51)

6.5技术保证措施 (52)

6.6隐蔽工程质量控制及措施 (59)

七、安全保证措施 (59)

7.1组织保证 (59)

7.2制度保证 (59)

7.3实施保证 (60)

7.4各主要项目安全措施 (60)

八、绿色施工 (65)

8.1节约资源管理措施 (65)

8.3噪声防控措施 (66)

8.4水土污染防控措施 (66)

8.5大气污染防控措施 (67)

8.6固体废弃物管理措施 (67)

8.7职业健康与安全管理措施 (68)

九、应急预案 (68)

9.1预防处理措施 (68)

9.2应急准备 (69)

9.3应急设备物资配置 (69)

9.4应急专用资料 (69)

9.5应急响应措施 (70)

十、模板及支撑体系验算 (71)

10.1扣拱模板及支撑体系检算 (71)

10.2顶纵梁模板及支撑体系检算 (77)

10.3侧墙模板台车力学检算 (81)

暗挖主体结构安全专项施工方案

一、编制依据

1、线工程***外站主体暗挖结构施工图;

2、14号线工程02合同段(***外大街站)岩土工程勘察报告;

3、《钢筋焊接及验收规程》(JGJ 18-2003);

4、《钢筋机械连接技术规程》(JGJ 107-2010);

5、《滚轧直螺纹钢筋连接接头》(JG 163-2004);

6、《建筑钢结构焊接技术规程》(JGJ 81-2002);

7、《钢结构工程施工质量验收规范》(GB 50205-2001);

8、《组合钢模板技术规范》(GB 50214-2001);

9、《建筑施工模板安全技术规范》(JGJ 162-2008);

10、《碗扣式钢管脚手架构件》(GB 24911-2010);

11、《建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范》(JGJ 166-2008);

12、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ 130-2011);

13、《混凝土泵送施工技术规程》(JGJ/T 10-2011);

14、《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB 50204-2002(2011年版));

15、《混凝土结构工程施工质量验收规程》(DBJ 01-82-2005);

16、《混凝土结构工程施工规范》(GB 50666-2011);

17、《大体积混凝土施工规范》(GB 50496-2009);

18、《混凝土质量控制标准》(GB 50164-2011);

19、《混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图》(03G101-1);

20、《混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图》(04G101-3);

21、《混凝土结构施工钢筋排布规则与构造详图》(09G901-2);

22、《地下铁道工程施工及验收规范》(GB 50299-1999(2003年版));

23、《建筑工程施工质量验收统一标准》(GB 50300-2001);

24、《轨道交通土建工程施工质量验收统一标准》(QGD-005-2005);

25、《轨道交通车站工程施工质量验收标准》(QGD-006-2005);

26、《城市轨道交通工程测量规范》(GB 50308-2008);

27、《***市市政基础设施工程暗挖施工安全技术规程》(DBJ01-87-2005);

28、《关于印发(危险性较大的分部分项工程安全管理办法)的通知》建质[2009]87号。

二、工程概况

***外站位于***外大街与***城际铁路交汇处的西南角,北侧为***城际铁路、***铁路,东北角为燕敦遗址。车站为14m岛式站台车站,里程范围K20+403.742~K20+608.855,全长205.1m,采用明挖法+暗挖法施工,明挖段为三层矩形框架结构,标准段宽度23.62m,长度为88.4m;暗挖段为两层三拱双柱框架结构,标准段宽度23.1m,长度116.7m,采用PBA洞桩法施工。车站设风道两处,1号风道与主体明挖段合建,采用明挖法施工,2号风道设于车站大里程端,风井设于永外大街路西,明挖施工,风道采用暗挖施工,1号出入口位于永外大街路东,路下采用暗挖法施工;2号和3号出入口位于永外大街路西,采用明挖法施工。车站中部设预留换乘通道1个。

主体暗挖结构设计参数表

三、施工安排

3.1施工分段划分

根据工程结构特点、施工分段划分原则,在结构剪力较小且便于施工的部位设置施工缝,具体如下:

底板:纵向施工缝位于底纵梁两侧,横向施工缝间距不大于35m;

中板:纵向不设施工缝,横向施工缝间距不大于35m;

扣拱:纵向施工缝位于顶纵梁及两侧拱部二衬处,横向施工缝间距6m;

侧墙:纵向尽量少设施工缝,横向施工缝间距12m~18m。

本车站暗挖主体结构施工顺序为:底纵梁→钢管柱→顶纵梁及两侧拱部二衬→中跨拱部二衬→边跨拱部二衬→结构中板→负一层边墙→结构底板→负二层边墙。详见车站暗挖施工分段划分示意图。

8

3.2施工计划

根据施工总体计划并结合施工特点,车站暗挖主体结构计划工期为2012年01月01日~2013年6月23日,共计540天。施工中项目部应精心组织、科学安排,确保暗挖工期能顺利按计划完成。

暗挖主体结构工期计划具体如下:

四、施工准备

4.1技术准备

1、项目总工程师组织有关人员熟悉图纸,同时备齐相关技术资料、规范、规程和标准等。工程部和***外站工区要加强图纸审查工作,接到主体结构图纸后立即要组织技术、质量、放线及劳务分包单位有关人员进行联合审图,对发现的问题要及时整理,尽快召开设计交底会。

2、新旧图纸要列详细目录,包括图名、图号、收图日期、份数,且应在目录上用红笔注明已作废图纸,以免使用废图。

3、设计交底记录和设计变更、洽商要及时整理并下发到各部门和工区,针对图纸的更改项目要用及时在施工图上按竣工图标准进行修改,避免出现图纸使用错误。

4、技术人员要熟悉图纸和相关钢筋做法的技术规程、规范、图集,并组织专题会议向钢筋工长及劳务分包负责钢筋工程施工的管理人员进行技术交底会,以控制好施工过程的管理。

5、根据施工组织设计、施工图纸及施工方案要求确定模板配置数量及施工方法。

6、根据施工进度,提前制定预埋件的加工、订货计划。

7、制定混凝土采购计划,施工设备进场计划以及施工试验计划等。

8、以施工方案为指导,编制详细的技术交底。施工前安排各专业工程技术人员对技术工人进行技术交底、工程内容交底、工艺流程交底、健康安全交底,使所有人员在施工开始前做到心中有数。

4.2机具准备

钢卷尺、靠尺板、水平尺、角尺、小线、托线板、电钻、电锯、电刨、手锯、扳手、钳子、铁锤等。

施工主要机械设备配置表

4.3人员配备

为了确保工程能够在计划工期内完成,本项目将组织安排熟练技术工人,以满足施工过程的需要,计划配备各工种人员如下:

劳动力工种人员配备表

4.4材料准备

本工程除甲供料外主要施工材料有:组合钢模板及配件、15mm厚竹胶板、φ48壁厚3.5mm钢管及配套顶托、φ16对拉螺栓、10cm310cm方木、100mm350mm33mm 方钢、I20b、I10工字钢等,所有进场材料均按材料计划进行集中招标采购,并经质量检验合格后方可进场使用。

五、主要施工方法

5.1临时支护结构拆除施工

暗挖车站顶纵梁及两侧拱部二衬施工完成且达到设计强度后,分段拆除上导洞初期支护,施作中跨、边跨扣拱二衬。一次拆除初支长度控制在6m,横向对称纵向分段施工。施工中加强监控量测工作,对于拆除阶段发生的变形过大,或变形异常,应立即进行上报。中跨顶纵梁间安装抗扭拉杆,纵向间距1.0m,采用φ180mm﹣δ=8mm钢管焊接,钢管与锚板焊缝焊脚尺寸h f=8mm,焊缝等级为一级。

5.2防水层施工

5.2.1施工顺序

根据暗挖施工工序,下中导洞贯通后先施做底纵梁防水层、浇筑底纵梁;上中导洞

贯通后铺设顶纵梁防水层,浇筑顶纵梁及两侧二衬混凝土;分拆导洞初期支护,施做中跨、边跨拱部防水层并浇筑二衬主体结构拱部混凝土;再施做地下一层侧墙防水,浇筑地下一层侧墙、中板及中纵梁;开挖至底板后,施工底板垫层、底板防水层,浇筑底板混凝土,最后施工地下二层侧墙防水,浇筑地下二层侧墙,封闭结构二衬。

5.2.2材料要求

本车站暗挖结构采用的2mm厚ECB塑料防水板进行全包防水,采用无钉孔铺设双焊缝施工工艺施工。防水板与基层间铺设缓冲层,采用400g/m2的短纤无纺布,底板防水层上表面设置无纺布保护层,并浇筑70mm厚的C20细石混凝土。。与防水板配套使用的材料包括ECB塑料外贴式止水带、注浆系统、塑料圆垫片(暗钉圈)、铁垫片、水泥钉等。

5.2.3防水层施工方法

1、基层处理

1)铺设防水板的基面应无明水流,否则应进行初支背后的注浆或表面刚性封堵处理,待基面上无明水流后才能进行下道工序。

2)铺设防水板的基面应平整,铺设防水板前应对基面进行找平处理,处理方法可采用喷射混凝土或1:2.5水泥砂浆抹面的方法,一般宜采用水泥砂浆抹面的处理方法。处理后的基面应满足如下条件:D/L≤1/10,其中D为相邻两凸面间凹进去的最大深度;L为相邻两凸面间的最短距离。

3)基面上不得有尖锐的毛刺部位,特别是喷射混凝土表面经常出现较大的尖锐的石子等硬物,应凿除干净或用1:2.5的水泥砂浆覆盖处理,避免浇筑混凝土时刺破防水板。

4)基面上不得有铁管、钢筋、钢丝等凸出物存在,否则应从根部割除,并在割除部位用水泥砂浆覆盖处理。

5)变形缝两侧各50cm范围内的基面应全部采用1:2.5防水水泥砂浆找平。

6)当底板基层表面水量较大时,为避免积水将铺设完成的防水板浮起,宜在基层表面设置临时排水沟,距条形基础0.5m处设宽0.3m30.3m排水沟,排水沟每隔30m设一个直径0.8m的集水井,集水井低于水沟底0.8m。集水井内水应随集随排。

2、铺设缓冲层

1)铺设防水板前应先铺设缓冲层,用水泥钉(或膨胀螺栓)、铁垫片和与防水板相配套的塑料圆垫片将缓冲层固定在基面上,固定时钉头不得凸出垫片平面。固定点之间呈正梅花形布设,侧墙上的固定间距为80~100cm;顶拱固定间距为50~80cm;底板上的防水板固定间距为1~1.5m;底板与侧墙连接部位的固定间距应适当加密至50cm左右。所有塑料垫片均应选择基层凹坑部位固定,避免固定防水板时局部过紧。

2)缓冲层采用搭接法连接,搭接宽度5cm,搭接缝可采用点粘法进行焊接或用塑料垫片固定。缓冲层铺设时应与基面密贴,不得拉得过紧或出现过大的皱褶,以免影响防水板的铺设。

3、铺设塑料防水板

1)铺设防水板时,防水板的铺设方向以尽可能少地出现手工焊接为主,并不得出现十字焊缝(即不得出现四层材料搭接部位),顶、底纵梁以及底板防水板宜采用沿结构纵向铺设的方法。

2)防水板采用热风焊枪手工焊接在塑料圆垫片,焊接应牢固可靠,避免浇筑和振捣混凝土时防水板脱落,焊接时严禁焊穿防水板,见ECB防水板施工细部构造。

ECB防水板施工细部构造

3)防水板固定时应注意不得拉得过紧或出现大的鼓包,铺设好的防水板应与基面凹凸起伏一致,保持自然、平整、伏贴,以免影响二衬灌注混凝土的尺寸或使防水板脱离圆垫片。

4)防水板之间接缝采用双焊缝进行热熔焊缝,搭接宽度10cm。焊接完毕后采用检漏器进行充分检测,充气压力为0.25MPa,保持该压力不少于15分钟,允许压力下降10%,如压力持续下降,应查出漏气部位并对漏气部位进行全面的手工补焊。

5)防水板铺设完毕后应对其表面进行全面的检查,发现破损部位及时进行补焊,补丁应剪成圆角,不得有三角形或四边形等尖角存在,补丁边缘距破损边缘的距离不得小于7cm。补丁应满焊,并采用塑料焊条补强焊缝,不得有翅边空鼓部位,以确保单焊缝的不透水性。

6)对防水层进行验收合格后,才能进行下道工序的施工。

7)所有防水板甩槎均应超过预留搭接钢筋最少40cm,也可将甩槎卷起来后固定,并注意后期的保护、甩槎过短会导致后期接槎无法操作。顶底纵梁特殊工序部位防水甩槎构造详见下图。

4、注浆系统施工

本车站所有暗挖结构全包防水层表面均设置注浆系统,注浆管间距宜为3~4m。注浆系统包括注浆底座和注浆导管,注浆底座应与防水层热熔焊接。注浆导管应采用塑料螺纹管,并应具有足够的抗压强度,确保埋入混凝土内的部分不被压扁。具体施工技术要求如下:

1)注浆底座边缘采用四点焊接在防水板表面,四点应对称设置,每个焊接点宜为10mm310mm。焊接应牢固,避免浇捣混凝土时底座脱离防水板。但不得将底座边缘全部热熔满焊在防水板表面,以免后期浆液无法注入。

2)注浆系统应尽量靠近变形缝、施工缝和穿墙管等易出现渗漏水的位置设置,一般距这些特殊部位的间距50cm左右设置为宜,变形缝两侧的注浆系统环向间距宜适当加密至2m左右。

3)注浆导管与注浆底座连接应牢固、密闭,必要时应采用铁丝将导管与底座间连接部位绑扎牢固,避免底座与导管脱离。

4)导管可以在结构内穿行一段距离后集中在两侧墙引出,引出部位可以预埋木盒,将集中引出的导管设置在木盒内(每个木盒设置6个导管)。此时埋入混凝土内的部分应设置在内、外排钢筋之间,并且每隔40cm~50cm固定在钢筋上。开孔端应牢固地固定在钢筋上,避免浇捣混凝土时注浆管被拉入混凝土内。

5)注浆导管也可以与底座连接点垂直穿过内、外排钢筋引出,此时需要将注浆导管牢固地固定在内、外排钢筋上。

6)导管开孔端可直接引出结构表面,也可根据混凝土保护层的厚度,将开孔端用封口盖堵住并用封口胶带严密封口后埋入混凝土内(或单独用封口塑料胶带封口),模板拆除后将开孔端表面封口胶带和混凝土破除即可露出注浆导管。此时应采取措施避免导管开孔段移位。

7)二衬顶拱设置的背后回填注浆系统不能代替防水板注浆系统。

8)二衬结构完工后,如果出现渗漏水,应利用注浆系统对防水板和二衬之间进行注浆。注浆液应采用水灰比为1:2~3左右的水泥浆,同时应添加8%~10%的膨胀剂。注浆压力根据渗漏水情况、结构厚度、埋深等因素确定,一般可控制在0.3MPa~0.5MPa。

5、施工注意事项

1)喷射混凝土基面有明水流时严禁铺设防水板。

2)手工焊接应由熟练工人操作,也可采用塑料焊条焊接。

3)钢筋的两端应设置塑料套,避免钢筋就位时刺破防水板。绑扎和焊接钢筋时应注意对防水层进行有效的保护。特别是焊接钢筋时,应在防水层和钢筋之间设置石棉橡胶遮挡板,避免火花烧穿防水层。结构钢筋安装过程中,现场应由专人看守,发现破损部位应及时做好记号,待钢筋安装完毕后,再进行全面的补焊及验收。

4)底板防水层铺设完毕后,应注意做好保护工作,避免人为破坏防水层。

5)振捣时的振捣棒严禁触及防水层。

6)当破除预留防水层部位的导洞时,应采用人工凿除,尽量避免采用风镐等机械破洞。预留防水层一旦被破坏,会直接影响防水层的后续搭接,无法保证防水板的连续性。

7)需要破除导洞临时喷射混凝土支撑的部位(顶纵梁、底纵梁等部位),必须在预留防水板两侧设置厚度不小于10mm的木板临时保护层,避免破洞时对防水板造成机械破坏。

5.2.4施工缝、变形缝防水构造

暗挖结构施工缝采用遇水膨胀聚氨酯止水胶+注浆管+水泥基渗透结晶防水材料。变形缝采用外贴止水带+中埋式钢边橡胶止水带+背水面密封胶嵌缝。水泥基渗透结晶防水材料涂刷在施工缝表面,采用双道涂刷,两道之间涂刷方向垂直,每道涂刷后,应根据选用材料的要求进行养护。止水胶涂抹在施工缝中部靠近背水面一侧,挤出应连续、均匀、饱满、无气泡和孔洞,挤出成形后,固化期内应采取临时保护措施,止水胶固化前不得浇筑混凝土。

5.3钢筋工程

本工程所需钢筋总量较大,钢筋加工主要是在场内加工,钢筋的连接方式根据设计图纸的要求选择。底板、中层板、顶板、墙钢筋接头位置按设计要求的位置错开连接,并要求同一截面受拉钢筋不得超过接头数量的50%;搭接长度不得小于设计要求和规范规定。受施工工艺限制,当遇到特殊部位无法错开接头时,应采用一级机械连接接头。

5.3.1原材料进场与堆放

1、钢筋原材料进场

1)进场的钢筋原材料,必须具备出厂合格证或进口商检报告。收料员认真核查产地、批号、规格是否与合格证相符,经确认无误后,方可收货进场。

2)钢筋进场按批检查验收,每验收批由同牌号,同炉罐号,同加工方法,同规格,同交货状态的钢筋组成,重量不大于60t。每批钢筋取两根试样,在外观及尺寸合格的钢筋上切取,并将试样送试验部门复检。

2、钢筋堆放

钢筋堆放场地布置在现场空地处,钢筋分规格放在长条方木上,用钢牌标明钢筋规格、产地、检验状态,并设专人管理。

5.3.2钢筋加工

钢筋加工的形状、尺寸必须严格按照设计图纸要求及平法图集施工。

1、钢筋除锈

钢筋的表面应洁净。油渍、漆污和用锤敲击时能剥落的浮皮、铁锈等应在使用前清除干净。在焊接前,焊点处的水锈应清除干净。

钢筋除锈的方法:一是在钢筋冷拉或钢丝调直过程中除锈,对钢筋用量大的除锈较为经济和省力;二是用机械方法除锈,电动除锈机除锈对钢筋的局部除锈较为方便。

2、钢筋调直

钢筋调直方法有:钢筋调直机调直、数控钢筋调直切断机调直、卷扬机拉直调直。设备调直采用冷拉方法对钢筋调直时,I级(HPB235)钢筋冷拉率为4%。钢筋冷拉采用两端地锚承力,冷拉滑轮组回程采用承重架,标尺测伸长并记录每根钢筋的冷拉值。

3、钢筋切断

钢筋切断的方法:一、钢筋切断机切断;二、手动液压切断器切断

钢筋切断工艺:

1)将不同规格钢筋根据不同长度长短搭配,统筹排料;一般应先断长料,然后断短料,减少短头,减少损耗。

2)断料时应避免用短尺量长料,防止在量料中产生累计误差。因此宜在工作台上标出尺寸刻度线并设置控制断料尺寸用的挡板。

3)钢筋切断机的刀片,应用工具钢热处理制成。

4)在切断过程中,若有钢筋劈裂、缩头或严重的弯头等必须切除,如发现钢筋的硬度与该钢种有较大的出入,应及时向有关人员反映,查明情况。

5)钢筋断口,不得有马蹄形或起弯等现象。

4、钢筋弯曲成型

1)受力钢筋

①钢筋的弯钩和弯折:I级钢筋(HPB235)末端做180°弯钩,其弯弧内直径2.5 d (d为钢筋直径),平直部分长度为3d;II(HRB335)、III(HRB400)级钢筋末端需做90°或135°弯折时,钢筋弯曲内弧直径D不应小于4d(钢筋直径)。

②箍筋末端的弯钩:除焊接封闭环式箍筋外,箍筋的末端应作弯钩,弯钩应符合:

a、箍筋弯钩的弯弧内直径应满足第①点外,尚不应小于钢筋受力钢筋的直径;

b、箍筋弯钩的弯折角度:对一般结构不应小于90°,而对有抗震要求的结构应为135°;

c、箍筋弯后的平直部分长度:对一般结构,不宜小于箍筋直径的5倍,对有抗震等要求的结构,不应小于箍筋直径的10倍。

③钢筋弯曲成型机具设备:a、钢筋弯曲机;b、手工弯曲工具。

2)划线:钢筋弯曲前对复杂的钢筋(如弯曲钢筋)根据钢筋料牌上标明的尺寸,用石笔将各弯曲点位置划出,划线时应注意:a、根据不同的弯曲角度扣除弯曲调整值,其扣法是从相邻两段长度中各扣一半;b、钢筋端部带半圆弯钩时,该段长度划线时增加0.5d(d为钢筋直径);c、划线工作宜从钢筋中线开始向两边进行,两边不对称的钢筋,

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