水上北路站主体与三号线隧道区间的围护结构及隧道开挖施工方案

'水上北路站主体与3号线隧道区间的围护结构及隧道开挖施工方案1．工程概况1.1水上北路站位于水上北路与卫津南路交口西侧，车站北邻丽德集团和三泽国际村，东南侧为水上公园及天塔等市内主要景区，车站东侧为交通繁忙的卫津南路，南侧距基坑约18.6m处有正在建设的34层高楼，南侧其余地块为待开发空地，东北侧有聂士成纪念碑。1.2水上北路站为地下二层岛式站台车站，车站主体结构的外包长度为118.5m，宽度为20.5~24.7m，站中心处底板埋深为16.55m车站主体采用现浇钢筋混凝土箱型结构型式。1.3设计里程：有效站台长度中心里程为DK8+630.800。1.4车站主体结构分为两部分，均采用明挖顺作法施工，即挖至基坑底后顺作车站底、中、顶板及侧墙和其它结构。1.5围结构工程概况车站范围内需要改迁的主要地下管线有18孔电信管线一根、0.38KV路灯电力管线一根、35KV供电电力管线一根、¢200给水管线一根、¢500雨水排水管线一根、¢1000污水排水管线一根、及未名管线一根。另外，由世界银行贷款建设的¢1000雨水管一根和¢300污水管一根，将先于车站建设开工建成。2．编制依据《地铁设计规范》GB50157-2003《混凝土结构设计规范》GB50010-2002《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002《建筑结构荷载规范》GB50009-2001《钢结构设计规范》GB50017-2003《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》TB100023-2005《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99《铁路隧道设计规范》TB10003-2001《建筑抗震设计规范》GB50011-2001《地下铁道工程施工及验收规范》GB50299-19992003《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002《岩土工程技术规范》GB29120-2000《人民防空工程设计规范》GB50225-2005《人民防空地下室设计规范》GB50038-2005《铁路工程抗震设计规范》GBJ111-87《地下工程防水技术规范》GB50108-2001《地下防水工程质量验收规范》GB50208-2002天津市城市总体规划天津市中心城区综合交通规划天津市城市快速轨道交通线网规划《天津市地下铁道二期工程2、3号线可行性研究报告》及专家评审意见《天津市地下铁道二期2、3号线施工图设计技术要求》《天津市地下铁道二期2、3号线施工图设计文件组织与内容》《天津市地下铁道二期2、3号线施工图设计文件编制统一规定》天津市地下铁道二期工程3号线详细勘察预设计地质报告岩土工程勘察报告.3施工方案站主体与围护结构-----盾构开挖隧道 3．1主体站方案3．1．1每一施工段按以下的施工顺序分层施工。垫层→底板、侧墙防水层→底板→站台层矮侧墙→第三层支撑换撑→站台层中柱→站台层侧墙、中板（梁）→等强、拆支撑站厅层柱→站厅层侧墙、顶板（梁）→附属结构（楼梯、电梯井、站台板）1垫层施工基坑开挖一块浇注一块，平板振动器捣固，人工抹平。砼达到强度后施做底板及侧墙防水层。2底板、底板梁施工混凝土纵向分幅，横向由两侧向中部浇注。下翻梁位置，先浇筑梁体砼，达到底板底面时，和底板同时浇筑。侧墙浇至倒角上50cm处，插入式捣固器捣固。板面进行压实、抹光处理。3站台层侧墙、换撑施工底板砼浇筑后，施工站层侧墙至换撑顶面30cm处。侧墙砼养护达到强度后，进行支撑倒换4站台层侧墙、中板、中板梁施工立柱、侧墙、中板模板安装后，浇筑立柱砼。立柱模板采用组合钢模，一次浇注完成，立柱伸入中层梁内50mm，8m长插入式捣固器捣固。砼两侧对称浇注，分层浇注厚度不大于50cm，模板用钢模板，钢管脚手架支撑体系。5站厅层施工中板砼养护达到强度后拆除第二道、第三道钢支撑，施做侧墙防水层。立柱、侧墙、顶板模板安装后，浇筑立柱砼。立柱浇注后，绑扎顶板、顶纵梁钢筋，浇筑侧墙及顶板6其他附属项目施工顶板砼达到强度后拆除第一道钢支撑。施做顶板防水层、站台板、电梯井、楼梯、压顶梁等3.1.2为盾构施工提供工作场地，结构施工自两端头向中间向中间推进，利用各节段砼结构养护、等强时间，施工相临两施工段，各施工节段纵向形成流水作业。南北两个工作面 东西两工作面计划分别投入底板模板（腋角模板、梁侧模板、堵头模板）1套，侧墙（含站台层、站厅层）模板1套，柱模板10套，中板、中层梁模板2套，顶板、顶层梁模板1套、站台层脚手架2套、站厅层脚手架1套进行倒用，模板均含相应的楞木。3.1.3砼垫层施工基坑开挖的同时，随时检查地下墙内净空尺寸，地下墙坍方混凝土及时凿除，以确保主体结构内衬墙截面尺寸。基坑开挖到距坑底设计标高300mm时，停止机械开挖，改用人工进行清底并整平，以免超挖或扰动基底原状土层。同时进行垫层底各项施工，挖纵梁下翻段沟槽，修整外模；钻垂直接地体孔，挖水平接地体沟槽，并完成综合接地其余各项施工。当出现超深现象时，用碎石垫平。开挖完成并经业主、设计、监理、施工方质检四方验收合格后，及时进行垫层施工，防止基底软化。垫层采用300mm厚碎石+20cmC20砼。垫层施工根据基坑开挖分段分段（6m一小段）施工，开挖完成一块施工一块。垫层施工靠土方开挖端加长1000～1500mm，垫层遇降水井处按照降水井封堵方案施工，将降水井位置留出，待主体结构施工完毕并达到设计强度后再封闭降水井。垫层砼浇注采用平板振动器振实，表面用人工压实，抹光，高程偏差不大于±20mm，其强度未达到2.5Mpa以前禁止在上面作业。3.1.4模板及支撑体系根据本车站的结构形式、施工工艺和目前建筑行业施工现状，车站施工底板、侧墙、柱采用组合钢模施工，板、梁采用15mm厚木胶合板（尺寸1224×2880mm），满堂脚手架加100×100mm方木的模板支撑加固系统施工。3.1.5底板模板施工两边侧墙底部腋角及其上50cm要同底板同时浇筑。因此，需在底板钢筋上竖直焊接φ25钢筋，以固定侧墙和侧墙腋角模板。基础上翻梁侧模板则采用φ48钢管架固定，钢管焊接在底板钢筋上，梁侧模板固定方法见图7-1-2（基础梁侧模板安装图）。在底板及基础梁端头钢板止水带上下分别安装挡头模板，模板上切割出纵向钢筋预留孔。挡头板由底板纵筋上焊接的竖向钢筋支撑固定。3.1.6立柱模板施工流程弹出立柱位置线剔除接缝混凝土软弱层沿柱底边缘5mm钉3～4cm宽海绵条安装柱模板安装柱箍、对拉螺栓加固加设斜撑模板预检3.1.7柱模板施工基础梁及中板施工时，在柱外四边距柱边缘15cm 左右的位置预埋钢筋，柱每边预埋2根25cmφ20钢筋，预埋钢筋伸出板面5~8cm顶住立柱模板底部以免模板移位。当底板（中板）砼强度达到2.5Mpa以上,冬季施工砼达到抗冻临界强度后,即可测量放线，安装立柱钢筋。清除立柱砼接茬面的水泥薄膜或松散混凝土及外露钢筋粘有的灰浆，绑扎立柱钢筋。柱钢筋隐蔽检查合格后，方可安装柱模板。柱模板安装前应清理模板表面并涂刷脱模剂。3.1.8侧墙模板施工(1)侧墙模板施工工艺流程剔除接茬处混凝土软弱层测量放样搭设脚手架、绑扎侧墙钢筋钢筋检验安装预埋孔洞模板沿墙内边缘贴2cm厚海绵条安装侧模板安装支撑钢管固定预检(2)侧墙模板施工侧墙模板采用2440×1220×18mm木胶合板作面板,100mm×100mm方木作横向次楞，每块标准模板上预先按300mm间距安装好次楞，并在模板上纵横均按800mm的间距钻好φ14的螺栓孔。模板施工时，采用吊车分块吊入模板，依次安装，不足标准块模板长度或宽度的位置预先制作异形模板拼装，面板接缝处用胶带封闭。每块模板安装后，立即插入螺栓，将螺栓同侧墙钢筋焊接。一段模板安装好后，再按纵向800mm间距装配100mm×100mm的竖向主楞，用扒钉同次楞钉紧。脚手架水平钢管两端部加设顶托顶在两边侧墙的竖向主楞上固定侧墙模板，防止侧墙浇筑时模板内移。最后再在主楞外背上钢管，采用山形扣同螺栓连接。底板浇筑时，在距墙面150mm处预埋侧墙定位钢筋，预埋钢筋应高出侧墙模板底部100～150mm，模板安装后在模板和定位钢筋间钉紧楔块，防止模板外移和上浮。根据侧墙模板计算，侧墙模板次楞间距为300mm，主楞间距为800mm，脚手架水平杆步距为1100mm3.1.9中板（梁）、顶板（梁）模板施工（1）板（梁）模板施工工艺流程搭设脚手架测放梁轴线和梁、板底高程铺设梁底模板安装、绑扎梁下部钢筋安装梁侧模板和板底模板校正模板高程模板预检绑扎板、次梁及主梁上部钢筋（2）板（梁）模板施工侧墙、柱模板安装，经检验合格后，校正脚手架立杆上的顶托，依次铺装主楞、次棱、模板，板缝采用胶带封闭。 3.1.10支撑体系安装（1）支撑体系采用扣件式脚手架。脚手架钢管进场后，应对钢管、扣件进行检查验收，不合格产品不得使用。（2）当底板或中板砼强度达到2.5Mpa时，方可开始搭设脚手架。根据7.1.1节的模板计算，标准段支撑体系脚手架立杆纵向间距为80cm，横向间距为100cm，水平杆步距为110cm，端头井位置脚手架立杆纵横间距均为80cm，水平杆步距为110cm。侧墙位置脚手架水平杆长应在1.5m～2m左右,以便侧墙模板的拆除、安装。（3）脚手架必须设置纵、横向扫地杆。纵向扫地杆采用直角扣件固定在距底座上皮不大于200mm处的立杆上。横向扫地杆采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。（4）当立杆基础不在同一高度上时，必须将高处的纵向扫地杆向低处延长两跨与立杆固定，高低差不应大于1m。（5）立杆设置必须竖直，2m高度的垂直允许偏差不大于15mm；（6）纵向水平杆宜设置在立杆内侧，其长度不小于3跨。纵向水平杆接长宜采用对接扣件连接，也可采用搭接。对接、搭接符合下列要求：①纵向水平杆的对接扣件应交错布置：两根相邻纵向水平杆的接头设置在不同步或不同跨内；不同步或不同跨两个相邻接头在水平方向错开的距离在1000mm以上；各接头中心至最近主节点的距离不宜大于纵距的1/3；②搭接长度按1.2～1.5m控制，等间距设置3个旋转扣件固定，端部扣件盖板边缘至搭接纵向水平杆杆端的距离不小于100mm；（7）每搭完一步脚手架后，按下表校正步距、纵距、横距及立杆的垂直度。脚手架允许偏差与检查方法序号项目允许偏差（mm）检查方法1步距±20尺量2纵距±50尺量3横距±20尺量4立杆垂直度±15(2m)高度内)尺量（8）脚手架四边与中间每隔四排支架立杆应设置一道纵向剪刀撑，由底到顶连续设置。（9）脚手架两端与中间每隔4排立杆从顶层开始向下每隔2步设置一道水平剪刀撑。10）每道剪刀撑跨越立杆的根数宜按下表确定。 剪刀撑跨越立杆的最多根数剪刀撑斜杆与地面的倾角α45°50°60°剪刀撑跨越立杆的最多根数n765（11）每道剪刀撑宽度不小于4跨，且不小于6m，斜杆与地面的倾角宜在45～60°之间。剪刀撑斜杆的接长采用搭接，搭接要求同纵向水平杆搭接要求。（12）剪刀撑斜杆用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端或立杆上，旋转扣件中心线至主节点的距离不宜大于150mm。3.1.11模板组装（1）根据不同位置处的断面尺寸，预先对模板进行整体设计，对柱、梁、腋角、预留孔洞等处的专用模板进行编号，以提高模板利用率。（2）配模时,优先选用标准块的大模板，做到模板块数少，镶拼量小，接缝少，遇到不够标准宽度时，方使用非标准块拼齐。（3）尽量减少在模板上钻孔，当需要在模板上钻孔时，综合考虑钻孔位置，使钻孔的模板能多次周转使用。3.1.12模板吊装（1）吊装模板时，先进行试吊，确认模板固定牢固后方可进行正式吊装。（2）吊装过程中由专人指挥，避免模板板面与钢支撑或脚手架磨擦碰撞，严禁吊臂下站人。（3）次楞接头在两块模板的接缝处错开，以增强接缝处的刚度。（4）模板安装好后，由专人进行检查，当确认安装牢固后，方可松开吊钩。3.1.13模板安装要求（1）钢筋及模板安装时必须确保砼保护层满足设计要求。顶板、底板、外墙、顶梁外侧（迎土面）为50mm；内侧（背土面）为40mm；站厅板、柱为30mm；站厅梁为40mm、站台板为25mm、基础上翻主梁为25mm。（2）模板拼装时，木楞严格按计算确定的间距进行组装，确保模板足够的刚度及强度。（3）模板表面要平整，模板接缝严密。模板表面应洁净，脱模剂涂刷均匀。（4）预埋件、预留孔洞以及水电管线、洞口的位置，必须留置准确，安设牢固。（5）墙、柱模板的底面找平，下端设置定位基准，靠紧垫平。向上继续安装模板时，模板有可靠的支承点，对其平直度进行校正。 （6）在柱模拆除后，方可支设梁模板。梁、柱接头处的模板，采用梁、柱接头专用模板，采用预拼整体安装和整体拆除。（7）上下层对应的模板支柱，设置在同一竖向中心线上。（8）模板的安装，必须经过检查验收后，方可进行下一道工序施工。（9）在浇筑砼过程中，派专人观察模板，检查扣件、对拉螺栓紧固情况，如发现变形、松动等现象及时修整加固。（10）模板安装安装的允许偏差及检验方法见下表现浇结构模板安装的允许偏差及检验方法项目允许偏差检验方法轴线位置5钢尺检查底模上表面标高±5水准仪或拉线、钢尺检查截面内部尺寸基础±10钢尺检查柱、墙、梁+4，-10钢尺检查层高垂直度不大于5m6经纬仪或吊线、钢尺检查大于5m8经纬仪或吊线、钢尺检查相邻两板表面高度低差2钢尺检查表面平整度52m靠尺和塞尺检查3.1.14模板拆除要求（1）侧墙模板应能保证墙体砼表面不受损坏时方可拆除为原则。冬季施工时，拆除模板应满足冬季施工要求。拆除模板时不准猛烈敲击和撬棍硬撬。（2）由于侧墙与板砼同时浇筑，侧墙模板拆除时不得碰撞梁、板支撑体系，并注意保护梁板底模板。（3）跨度＞2m且≤8m的梁、板模板应在砼达到设计强度75%后方可拆除。跨度＞8m的梁、板模板应在砼达到设计强度100%后方可拆除（4）拆除模板时应注意保护已浇筑砼结构棱角。（5）拆除的模板归类堆放，以免混乱使用。拆下的模板应及时清理，清理时要用铲子铲，不得敲击，以保证模板的平整度。拆除下的扣件、螺栓、钉子等均要集中堆放，以重复使用。3.1.15混凝土：顶板、顶梁、侧墙、底板、底梁等邻土侧构件应采用C30防水混凝土；永久结构柱采用C40混凝土；地板下垫层采用C25素混凝土；后期填补孔洞必须采用补偿收缩混凝土；其余未特别注明外均采用C30混凝土；顶、底板和梁、侧墙混凝土抗渗等级均为S8，耐蚀系数0.8 施工阶段底板每150m设置1个泄水孔，泄水孔应伸至素混凝土垫层底面，并局部设1-2m砂垫层，厚度200mm；内部结构完成，顶板覆土并且内部结构铺装层完成后方可封闭泄水孔。车站结构中的诱导缝设置于柱间1/4~1/3跨车站结构中的施工缝、诱导缝、详细构造及车站结构防水要求详见通用图及防水施工图，车站杂散电流防护要求以及触网接地要求另见相关图纸及说明车站1~3轴西端头#和24~26轴东端头#必须待内部结构使用阶段框架梁柱浇筑完毕并且达到设计强度后，方可在顶板上覆土加载，然后才能封闭底板上泄水孔3.1.16钢筋钢筋：采用HPB235级钢筋、HR335级钢筋焊条：采用E43XX型用于HPB235级或HRB35级钢筋搭接焊和预埋件T形角焊，E50XX型用于HRB335级钢筋的预埋件穿孔塞焊顶板钢筋连接器采用Ⅰ级等强度直螺纹连接器，并应符合《钢筋机械连接通用技术规程》的要求中板钢筋主筋最小净保护层厚度：除图中特别注明外且不应小于钢筋直径3.2.围护结构施工方案3.2.2地下连续墙施工方案地下连续墙导墙基坑采用挖掘机和人工辅助开挖；钢筋现场制作、绑扎；混凝土采用商品混凝土，溜槽入模，插入式震动器振捣；覆盖洒水养护。地下连续墙成槽采用G-40A成槽机与ZC-30冲击钻机配合进行施工；钢筋笼现场加工制作；钢筋笼吊装使用两台履带式起重机采用双机递送法；水下混凝土采用商品混凝土，混凝土灌注采用导管法。施工用水、用电由城市供水、供电网接入。导墙：槽段开挖前，应沿地下墙 墙面两侧构筑导墙，墙侧不应回填垃圾及其它透水材料，混凝土导墙拆模后应及时做好墙间支撑。导墙内侧墙面应保持竖直，其净距为地下墙设计厚度加40mm的施工余量沉槽和泥浆：为确保槽壁稳定，成槽时槽壁附近应避免荷载和设备对槽壁产生附加应力，并减少振动成槽的垂直精度不小于1/300,清孔后槽底淤泥厚度小于10cm，泥浆比重小于1.10地下连续墙结构：①结构型式：车站端头井和标准段均采用800mm厚地下墙，地下墙接头均采用锁口管型式。②钢筋笼制作及预埋件埋设：a.施工时必须按设计要求配筋，竖向主筋按幅宽计算根数须放足，钢筋间距可适当调整;每一槽段为一幅钢筋笼。为了保证钢筋笼的整体性和刚度，要求钢筋笼进行整体拼装。钢筋笼的加强筋和吊点均由施工单位自行决定。必须防止吊装时产生过大变形造成钢筋笼入槽困难和碰撞槽壁，在异形槽段中尤应注意。b.钢筋笼考虑整幅吊下，钢筋接头采用焊接接头，优先采用对焊，在同一断面上焊接接头不超过50%,接头的错开间距不小于35d，d为钢筋直径。C.钢筋笼四周钢筋交点需全部点焊外，其余交点可采用50%交错点焊。d.为确保主筋保护层厚度，在钢筋笼与土体接触的两侧面隔一定距离在主筋上焊接钢垫板，以保证钢筋保护层厚度和钢筋笼的垂直度。地下连续墙的垂直精度在基坑深度范围内不小于1/300。③墙施工时应对相邻先行幅墙体接头进行刷壁，但不得破坏已浇混凝土，以保证二幅墙体紧密结合。④地下墙原则上每5~6m幅宽设置2根注浆管，每根注浆管注浆量2m，对墙趾土体进行注浆加固，减少墙体的垂直沉降，墙底注浆压力应进行试验而定，应保证注浆时墙顶抬高不超过10mm。⑤车站须利用抗浮梁与地下墙连接参与结构抗浮，因此应注意地下墙顶部附近的混凝土浇筑质量，确保达到设计要求的强度。⑥围护结构顶冠梁上还应预埋与后期施作围护结构的顶冠梁的拉结钢筋或接驳器，确保新旧冠梁连成整体。（1）导墙施工工艺流程测量放线导墙基坑开挖基坑底硬化处理墙体钢筋绑扎墙体立模浇混凝土墙背回填夯实施做顶板钢筋、混凝土拆模后加方木横撑洒水养护在上图（2）地下连续墙的工艺流程 （3）连续墙施工质量控制要点 1、导墙检查2、定位准确3、高程、位置测量控制1、配合比2、原材料3、泥浆性能试验1、成槽机就位2、泥浆性能检测、液面高度3、成槽机成槽4、槽位深度及槽壁垂直度1、清孔2、测沉碴3、测泥浆比重和含砂率4、刷壁1、钢筋合格证2、钢筋试验单3、钢筋规格和尺寸4、预埋件5、钢筋焊接质量6、钢筋笼加工精度7、吊点设计1、料斗容量2、导管接头密封性3、导管位置4、隔水栓5、水密试验1、材料合格证2、配合比3、混凝土坍落度4、导管埋深5、浇筑速度6、制作试件槽段划分泥浆制备成槽刷壁清孔吊放钢筋笼放入导管灌注水下砼连续墙施工'