地铁连通口开洞现场施工工法.pdf

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1、页眉内容 地铁连通口开洞施工工法 1.前言 近年来，随着城市化的大发展， 加之土地资源的日趋紧张， 地下空间建设的需求量越来越大； 然后，随着先期地铁的建设，地下空间的建设势必会受到地铁箱体的影响，使得地下空间不能形 成一个完整的整体。 为了合理利用地下空间， 使地下空间形成整体， 必须要对地铁箱体进行开洞。 浦东世纪大都会（ 2-3 地块）工程被地铁6 号线分割为 2 个基坑，为了合理利用地下空间， 使地下空间形成整体，必须要对地铁箱体进行开洞。 上海建工五建集团开展科技研究，取得了一套地铁连通口开洞的施工工艺，控制基坑施工变 形、保护地铁的正常运营。根据查新报告，该工法具有一定新颖性，达到

2、国内领先水平。 2.工法特点 20.1. 必须先对通道箱体内的积水进行抽出，开出1 米宽、 0.7 米高的抽水洞，放入水泵进 行抽水。考虑到对通道内积水的抽出等同于对地铁进行卸载，在抽水的过程中严格控制每天的抽水 量不多于 80 吨。在抽水的同时进行地铁隧道地墙的沉降观测，为此在洞口范围设置5 个地墙沉降 监测孔，每天 2 次进行沉降监测。 2.0.2. 对原地铁结构进行钢立柱撑牢后，方可进行地下墙门洞静力切割施工。因此，在正式地 下墙开洞前，设置钢立柱支撑，并对钢立柱进行预加压力30 吨。 2.0.3. 保证了地铁的安全运营， 充分利用了地铁的箱体， 使临近地铁的 2 个单独的地下空间形 成

3、有机的整体。 3.适用范围 适用于被地铁箱体分隔的相邻地下空间, 利用地铁箱体连续墙开洞工法使分割地下空间形成一 个统一的整体。 4.工艺原理 先撑后拆，中间换撑。先行开凿洞门，施工地铁侧结构。 5.工艺流程及操作要点 5.1 工艺流程 地墙水钻开孔、抽水 地墙开槽 通道结构钢立柱支撑安装 地墙洞口钢立柱支撑安装 页眉内容 52 操作要点 5.2.1 地墙水钻开孔、抽水 必须先对通道箱体内的积水进行抽出，开出1 米宽、 0.7 米高的抽水洞，放入水泵进行 抽水。 1）开槽前先采用水钻从上而下间距500mm 开一列 200洞，以确定箱体内积水的水位。 2）确定水位后，在水位线的上方用 200 水

4、钻钻出 1000700洞口，将抽水泵放入原箱体 中，将箱体中的积水全部抽入地下室集水井中。 5.2.2 地墙开槽 1）地墙开槽位于中央洞口钢立柱位置。槽宽1000mm ，高度从上梁顶面600mm 至下梁底面 600mm 。 2）箱体积水排除后，采用静力切割的方式将1000宽槽全部开出，为型钢立柱施工提供材 料运输通道。 5.2.3 钢支撑安装（图 1） 因型钢立柱须从箱体底板开始设置，因此型钢立柱由下而上施工，施工前，先进行16 钢筋吊钩安装，吊钩采用植筋施工，植筋长度35d，A级胶，植筋应满足混凝土加固设 计规范要求。 1）根据开槽进度， 及时配齐所需的支撑及后置埋板等。支撑材料进场，并将型

5、钢立柱装配 到设计长度，等待工作面提供后进行安装, 支撑安装在通道内进行。 2）钢支撑先通过 16钢筋吊钩安装 , 吊起后，上端与后置钢板焊接， 固定好才能松开葫芦。 3）钢立柱采用油压千斤顶按设计要求施加预应力。 4）千斤顶施压完毕后，用20 厚钢板塞补立柱下端翼缘板及腹板进行全焊缝焊接连接，千 斤顶卸载拆除后用20 厚钢板对翼缘连接板及腹板连接板进行加劲板焊接连接。 5）当下一层支撑安装完成后，验收合格后即可进行上一层钢立柱的安装。 6）所有节点构造均需按设计及规范要求采用全焊接连接，焊缝高度不小于8mm ，局部并设 置加筋板。 7）连通口结构全部施工完毕后，才能进行钢支撑拆除。 图 1

6、5.2.4 洞口结构柱开洞及施工 剩余地墙切割 洞口结构柱开洞及施工 洞口结构梁施工 页眉内容 通道口在营运地铁下面，安全要求比较高。为保证行车安全，采取静力切割和人工破碎 地墙钢筋混凝土的方式，不采用机械拆除的方案，尽量避免对地铁老结构造成扰动的不 利影响，增加安全系数。 1）如图 2 所示，部分凿除钢立柱支撑组件20 两侧的地下墙墙体，形成两个洞口一 （11-1,11-2 ）。 2）考虑到预设门洞的尺寸较大， 其所在位置的特殊性， 以及整个地下墙系统的受力稳定 性，需要分步骤安装门洞的结构柱和结构梁作为永久性的支撑结构。故在钢立柱支撑 组件 20 安装完成后，先凿除钢立柱20两侧的地下墙墙

7、体，形成两个洞口一 （11-1,11-2 ），以方便后续浇筑结构柱的施工工作的开展。 3）如图 3 所示，在洞口一（ 11-1,11-2 ）的边缘浇筑结构柱 (21-1,21-2)，并使得结构柱 (21-1,21-2)的钢筋与地下墙 10 的主筋形成固定连接。 4）待结构柱 (21-1,21-2)的混凝土强度达到设计要求后，才可以进行后续凿除混凝土的施 工。 图 2 图 3 1）如图 4 所示，待结构柱 (21-1,21-2)混凝土强度达到设计要求后， 凿除位于钢立柱支撑 组件 20 内的地下墙墙体，形成洞口二12。 2）结构柱 (21-1,21-2)浇筑完成后，运营中地铁隧道地下墙10门洞的

8、竖向受力体系基本 完成。 为了保证运营中地铁的地下墙10 开设门洞后原有地下墙以及运营中地铁箱体受 力体系的稳定性， 待结构柱 (21-1,21-2)的混凝土强度达到设计要求后， 才能进行位于 钢立柱支撑组件20内的地下墙墙体的凿除施工。 3）待洞口二 12 施工完成后，开设门洞的混凝土凿除工作基本完成，此时洞口一 （11-1,11-2 ）与洞口二 12 互相连通。 4）在进行分幅地下墙的上、下地块结构节点间开设门洞，打开下部节点时，要做好防水 措施防止地下水涌出，以保证运营中地铁箱体以及运营中地铁隧道地下墙的整体安全 性。 5）在施工完成后投入使用的运营中地铁隧道箱体底板表面，采用可拆卸的花

9、纹钢板，以 对混凝土地坪以及所述地铁隧道箱体连接板表面的混凝土进行保护。 图 4 5.2.6 洞口结构梁施工 页眉内容 1）如图 5 所示，在洞口二 12的上、下边缘浇筑结构梁 （22-1,22-2 ） ，且结构梁 (22-1,22-2) 的钢筋与地下墙10的主筋形成固定连接，使得结构梁(22-1,22-2)与结构柱 (21-1,21-2) 形成连为一体的矩形框架结构， 2）待梁混凝土打到设计要求强度后，拆除钢立柱支撑组件20。最后运营中地铁隧道地下墙 10 上形成如图 6 所示的门洞结构。 图 5 图 6 5.2.6 劳动力组织 序号单项工程所需人数备注 1 管理人员15 人 2 测量复核人

10、员2 人 3 电焊工4 人 4 架子工10 人 5 凿工10 人 6 钢筋工15 人 7 木工15 人 8 防水工10 人 9 钢立柱安装工10 人 10 合计91 人 6.材料与设备 名称规格数量用途 电子全站仪SOKKIASET2C 1 台测量定位 水准仪 1 台测量定位 电焊机21KVA 3 台钢立柱焊接 塔吊ST293 1 台材料运输 H 型钢H400 400 20 32 地铁箱体结构钢立柱支撑 H 型钢H500 200 18 18 地墙洞口型钢立柱安装 钻石链条锯SK-SD 线据机1 台地墙切割 铁板60090020 后置铁板 钢管48x3.0 脚手架搭设 水钻打孔机 1 台地墙打孔

11、 7.质量要求 页眉内容 7.1 工程质量控制标准 7.1.1 工程质量控制标准、施工质量控制及验收标准按照 植筋应满足混凝土加固设计规范（GB50357-2005）要求。 建筑钢结构焊接技术规程（JGJ81） 钢结构焊接技术规程（GB 50661-2011 ） 项 目允许偏（ mm）检验方法 受力钢筋顺长度方向全长的净尺寸10 用尺量 弯起钢筋的弯折位置20 用尺量 箍筋内净尺寸5 用尺量 箍筋弯钩尺寸角度 135用角度尺量 弯后平直部分10d 用尺量 7.2 质量保证措施 7.2.1 地墙开洞前由施工组织设计编制人员对施工员和班组长进行技术交底，明确每道工序质量要求、符 合质量标准，以及可

12、能发生的质量事故预防措施，然后由现场施工员和班组长向全体施工人员进行 第二次交底。 7.2.2 地墙开洞施工按设计图纸和方案交底要求。 8.安全措施 8.0.1 认真贯彻“安全第一，预防为主”的方针，根据国家有关规定、条例，结合施工单位实际情况和 工程具体特点，形成安全生产管理网络，执行安全生产责任制，明确各级人员的职责，抓好工程的 安全生产。 8.0.2 钢立柱与后置铁板等焊接连接时必须采用与主体钢材相适应的焊条，焊缝必须达到设计要求，并 符合钢结构设计规范（GB50017 ）的要求。 8.0.3 安装手动葫芦时应正确选择其型号及承载能力，严禁超载。采取有效手段对手动葫芦上部的固定 挂钩进行

13、检测，以保证施工安全。 8.0.4 正确使用开洞施工中所用的工具，严禁野蛮施工，如遇工具损坏或不明故障应及时通知值班人员， 并经专业人员整修后方可继续使用，严禁随意拆装修理。 表 8.0.5施工应急预案 可能出现的险情应 急 措 施 地下连续墙通道有 可能含有未知气体 在开始墙体开洞前，对通道内进行有毒气体排查。 地墙渗水立即用注浆材料采取堵漏 页眉内容 地铁监测数据突变立即停止施工， 展开专家讨论会， 研究对策， 确保地铁的正常运营。 气体中毒事件 现场人员应先用湿毛巾捂住口鼻抢救中毒人员，并要求屋内通风良 好、空气新鲜的地方，注意保暖。项目负责人拨打120 急救电话， 详细说明中毒的症状、

14、反映发生事故的地点，并派人到路口接应。 安全员应组织人员松解患者的衣扣，保持呼吸道通畅，清除口、鼻 分泌物，如果发现呼吸骤停，应立即口对口进行人工呼吸，并实施 心口体外按摩。 9.环保措施 9.0.1 控制施工产生的污水流向，防止漫沿，并在现场设置污水回收容器，及时的清理回收施工产生的 污水。污水经沉淀回收后运至市政污水管线排放。 9.0.2 施工现场遵照中华人民共和国建筑施工场界噪声限值（GB12523-90）制定降噪的相应制度和 措施。 10. 效益分析 10.0.1 采用本工艺的施工方法，在运营中地铁隧道地下墙上开设尺寸较大的门洞施工过程 中，能够保证运营中地铁的沉降变形量不会超过报警值

15、，且施工过程中施工区域上方的地铁能够正 常运营，并实现了运营中地铁隧道地下墙两端的新的建筑结构互相贯通。促进了地下空间施工的技 术进步，社会效益和环境效益显着。 11. 应用实例 11.1 工程实例：浦东世纪大都会（2-3 地块）工程 11.1. 1、工程概况 浦东世纪大都会（ 2-3地块）工程位于上海市浦东新区2-3地块，即世纪大道 以东、张杨路以南、福山路以西的三角地块内，拟建一组多功能的大型城市办公、商业中心， 由 4幢连为一体的办公塔楼和一幢位于张杨路一侧的商业裙房构成，总建筑面积278624m 2， 地上部分面积 162339m 2。 11.1. 2、工程结果评价 浦东世纪大都会（ 2-3地块）工程地下空间被地铁6 号线区间分隔为 2 个基坑，地 下空间无法形成统一的整体。 采用了地铁连通口的施工工艺，确保了地铁的正常运营， 有效的 控制了基坑的变形，通过连通口使地下空间形成整体，减少了土地资源的浪费。