明挖顺作法施工技术

明挖顺作法施工技术CML铁路隧道1明挖法概念明挖顺作法总体概况围护桩施工基坑开挖基坑支护主要内容CML铁路隧道2明挖法是修建地下工程的常用施工方法，具有施工作业面多、速度快、工期短、易保证工程质量、工程造价低等优点，因此，在地面交通和环境条件允许的地方，尽可能采用。按其主体结构的施工顺序，明挖法可分为：明挖顺作法、盖挖顺作法、盖挖逆作法、盖挖半逆作法等，后三种方法又可统称为明挖覆盖施工法。明挖法施工概念CML铁路隧道3明挖顺作法是先从地表面向下开挖基坑至设计标高，然后在基坑内的预定位置由下而上地建造主体结构及其防水措施，最后回填土并恢复路面。明挖顺作法施工中的基坑可分为：敞口放坡基坑和有围护结构的基坑两类，在这两类基坑施工中，又采用不同的围护基坑边坡稳定的技术措施和围护结构。明挖顺作法概述CML铁路隧道4明挖顺作法概述CML铁路隧道5在选择基坑类型时，应根据隧道所处位置、隧道埋深、工程地质和水文地质条件，因地制宜地确定。若基坑所处地面空旷，周围无建筑物或建筑物间距很大，地面有足够空地能满足施工需要，又不影响周围环境，则采用敞口放坡基坑施工是可取的。因为这种基坑施工简单、速度快、噪音小、无需做围护结构。明挖顺作法概述CML铁路隧道6如果因场地限制，基坑放坡坡度稍陡于规范规定时，则可采用适当的挡土结构，如土钉加混凝土喷抹面对边坡加以支挡，即使如此，该方法的造价仍然是较低的。如果基坑很深，地质条件差，地下水位高，特别是又处于城市繁华的市区，地面建筑物密集，交通繁忙，无足够空地满足施工需要，没有条件采用敞口放坡基坑，则可采用有围护结构的基坑。明挖顺作法概述CML铁路隧道7钻孔灌注桩一般采用机械成孔。明挖基坑中所用的成孔机械多为螺旋钻机和冲击式钻机。螺旋钻机一般只适宜于干作业钻进，其施工程序：钻孔至孔底--随压浆随提升钻杆--吊放钢筋笼后并灌注石子，以形成钢筋混凝土桩。此种钻孔方法，因随提钻随压水泥(砂)浆护壁，解决了螺旋钻机水中钻进问题。钻孔桩施工CML铁路隧道8螺旋钻机成孔：钻孔灌注桩成孔步骤钻孔桩施工CML铁路隧道9钢丝绳冲击钻机成孔：利用悬吊着的钻头的冲击力，将钻孔内的土或岩层冲碎，并采用泥浆护壁，通过捞碴将钻孔内的大部分泥土清出孔外。其操作要点为：钻孔前，先在孔口处埋设护筒，然后使钻机就位，并使钻头中心对准护筒中心；钻进过程中当深度在护筒底以下3m～4m时，应低锤冲击，锤高控制在0.4m～0.6m，并及时加泥浆护壁，保持孔壁稳定；钻孔桩施工CML铁路隧道10钢丝绳冲击钻机成孔：利用悬吊着的钻头的冲击力，将钻孔内的土或岩层冲碎，并采用泥浆护壁，通过捞碴将钻孔内的大部分泥土清出孔外。其操作要点为：钻进中，每冲击3m～4m掏一次碴，并及时加水保持孔内水位高度，防止坍孔。掏完碴后向孔内加护壁泥浆并保持正常浓度。这样反复冲孔、掏碴、注浆，直至设计深度。钻孔桩施工CML铁路隧道11钻孔灌注桩混凝土配置：混凝土应按设计配合比配制；坍落度为：水下混凝土18cm～22cm，干作业混凝土12cm～18cm；强度要达到设计要求，基坑开挖后桩身无蜂窝、麻面、断桩、夹泥等不良现象。钻孔灌注桩混凝土灌注：分干孔和水下灌注两种。干孔灌注。采用直接由孔口倾倒入孔方式。由于桩身较长，依靠混凝土的自重即可以将其振实。钻孔桩施工CML铁路隧道12水下混凝土灌注。通常采用导管灌注方式。混凝土通过导管连续灌入桩孔内。为方便混凝土灌注，导管顶部应放置漏斗。第一次灌注混凝土时，导管应事先在地面组装好，经检查合格后吊入桩孔，并在导管底部装隔水塞，但不能妨碍混凝土顺利排出。导管底距桩孔底高度不宜超过500mm。钻孔桩施工CML铁路隧道13水下混凝土灌注。在灌注混凝土过程中，导管应保持埋入混凝土内2m～3m，并严格控制导管拆卸时间，一般不超过15min，混凝土灌注要连续进行。在灌注混凝土的同时，应测量混凝土的上升高度，以便及时提升和拆卸导管。钻孔桩施工CML铁路隧道14基坑开挖技术要点：基坑明挖施工采用“纵向分段、竖向分层、左右对称、先支后挖”的方法；土方开挖到分层位置时，及时施作钢管支撑或土钉墙；基坑开挖CML铁路隧道15基坑开挖技术要点：土方开挖过程中及时封堵边墙上的渗漏点，并注意保护坑内降水井，确保降水、排水系统的正常运转；基坑开挖过程中严禁超挖，开挖时掏槽放坡不得大于安全坡度，对可能受暴雨冲刷的放坡采用喷水泥浆封闭的保护措施，严防滑坡；基坑开挖做到无水条件下开挖，在开挖过程中，做好降水施工，确保水位在基坑底500mm以下，并及时排除基坑内积水。基坑开挖CML铁路隧道16基坑开挖施工步序：（围护桩标准段）基坑开挖1第一层土方开挖：从两端起分段开挖,至第一道支撑下1.0m设计高程。CML铁路隧道17基坑开挖施工步序：（围护桩标准段）基坑开挖2第二层土方中间拉槽：从两端起分段进行中间拉槽开挖，至第二道钢支撑下1.0m设计高程，紧跟其后施作第一道钢支撑，土方直接装车从马道运走。CML铁路隧道18基坑开挖施工步序：（围护桩标准段）基坑开挖3第二层土方两侧土方开挖：向开挖起点分段开挖第二层两侧土方，紧跟其后施作二层钢围檩，土方直接装车从马道运走。CML铁路隧道19基坑开挖施工步序：（围护桩标准段）基坑开挖4第三层土方中间拉槽：从两端起分段进行中间拉槽开挖，至第三道钢支撑下1.0m设计高程，紧跟其后施作第二道钢支撑，土方直接装车从马道运走。CML铁路隧道20基坑开挖施工步序：（围护桩标准段）基坑开挖5第三层土方两侧土方开挖：向开挖起点分段开挖第三层两侧土方,紧跟其后施作三层钢围檩，土方直接装车从马道运走。CML铁路隧道21基坑开挖施工步序：（围护桩标准段）基坑开挖6第四层土方开挖：从车站车站两端分段开挖第四层土方,基底以上30cm人工捡底，紧跟其后施作第三道钢支撑，土方直接装车从马道运走。CML铁路隧道22基坑开挖施工步序：（放坡段）基坑开挖1第一层土方开挖：从开挖起点分段开挖，开挖至地面下3m处，并在两侧边坡处留设短台阶，施作土钉墙，土方直接装车从马道运走。CML铁路隧道23基坑开挖施工步序：（放坡段）基坑开挖2第二层土方中间拉槽：在施做第一层边坡土钉墙同时，从开挖起点分段进行中间拉槽开挖(含两侧预留短台阶的土方开挖)，开挖至放坡中间平台高程，土方直接装车从马道运走。CML铁路隧道24基坑开挖施工步序：（放坡段）基坑开挖3第二层土方两侧土方开挖：第一层土钉墙施工完毕后，从开挖起点分段开挖两侧土方，土方直接装车从马道运走，并在两侧边坡处留设短台阶，施作土钉墙。CML铁路隧道25基坑开挖施工步序：（放坡段）基坑开挖4第三层土方中间拉槽：在施做第二层边坡土钉墙同时，从开挖起点分段进行中间拉槽开挖（含两侧预留短台阶的土方开挖）,开挖至放坡平台到基坑底部中间位置，土方直接装车从马道运走。CML铁路隧道26基坑开挖施工步序：（放坡段）基坑开挖5第三层两侧土方开挖：第二层土钉墙施工完毕后，从开挖起点分段开挖两侧土方，土方直接装车从马道运走，并在两侧边坡处留设短台阶，施作土钉墙。CML铁路隧道27基坑开挖施工步序：（放坡段）基坑开挖6第四层土方中间拉槽：在施做第三层边坡土钉墙同时；从开挖起点分段进行中间拉槽开挖（含两侧预留短台阶的土方开挖）,开挖至基坑底部位置，土方直接装车从马道运走。CML铁路隧道28基坑开挖施工步序：（放坡段）基坑开挖7第四层土方两侧土方开挖：第三层土钉墙施工完毕后，从开挖起点分段开挖两侧土方，在两侧边坡处留设短台阶，施做第四层边坡土钉墙，土钉墙施工完成后，开挖外运短台阶土方，基底以上30cm土方人工捡底，收尾段土方直接装车或借助长臂挖机装车运走从马道运走。CML铁路隧道29基坑开挖施工步序：（放坡段）基坑开挖7第四层土方两侧土方开挖：CML铁路隧道30基坑钢支撑施工：（以某基坑工程为例讲解）基坑支护内支撑体系的安装：本工程用的钢支撑用φ600mm，t=12mm的钢管制做，钢管采用法兰连接。CML铁路隧道31基坑钢支撑施工：（以某基坑工程为例讲解）基坑支护内支撑体系的安装：钢围檩安装：a.钢围檩采用双拼I45型钢，安装时要与围护桩紧密相贴，标高由支撑轴线进行控制。b.斜撑段围檩与围护桩预埋通长钢板焊接。CML铁路隧道32基坑钢支撑施工：（以某基坑工程为例讲解）基坑支护内支撑体系的安装：钢围檩安装：c.基坑开挖到钢支撑标高后，平整清理凿除围护桩墙面，弹线定出钢围檩位置，然后将预先制作好的钢围檩用膨胀螺栓固定在围护桩上，围檩采用分段制作在现场焊成整体。需要时可以在钢围檩与围护桩之间的空隙里灌注速凝细石砼。CML铁路隧道33基坑钢支撑施工：（以某基坑工程为例讲解）基坑支护内支撑体系的安装：钢管支撑安装：a.根据土方开挖的速度，提前配齐所需要的钢支撑及垫块等，并将管装配成设计长度，等待工作面挖出后进行安装。钢支撑施工按“支撑一段挖一段”的原则进行，使其能及时发挥支护作用减小围护桩的变形。CML铁路隧道34基坑钢支撑施工：（以某基坑工程为例讲解）基坑支护内支撑体系的安装：钢管支撑安装：b.钢支撑所在之处的土方挖完以后，通过测量放出该道支撑与围护桩的接触点，以保证支撑与墙面垂直，位置适当。量出两个相对应的支撑点之间距离，以校核已在地面上拼装好的支撑的长度。CML铁路隧道35基坑钢支撑施工：（以某基坑工程为例讲解）基坑支护内支撑体系的安装：钢管支撑安装：c.钢支撑的一端为活络头。钢管拼装时按设计长度分节通过法兰盘和螺栓连接，拼装偏差不大于20mm。预先在支撑要加预应力的一端焊好千斤顶底座，底座由三块钢板焊接而成，钢筋两边对称各焊一个座底。如下页图。CML铁路隧道36基坑钢支撑施工：（以某基坑工程为例讲解）基坑支护内支撑体系的安装：钢管支撑安装：CML铁路隧道37基坑钢支撑施工：（以某基坑工程为例讲解）基坑支护内支撑体系的安装：钢管支撑安装：d.钢支撑吊装：钢支撑采用地面上拼装，利用走行式起重机龙门架或汽车吊吊入基坑内，坑内挖掘机配合，起吊到位。先不松开吊钩，将一端的活络头拉出顶住钢围檩，再将2台液压千斤顶放入顶压位置，为方便施工并保持千斤顶加力一致，2台千斤顶用自制托架固定。CML铁路隧道38基坑钢支撑施工：（以某基坑工程为例讲解）基坑支护内支撑体系的安装：钢管支撑安装：d.钢支撑吊装：千斤顶一端顶在钢围檩上，一端顶在底座上，接通油管后即可开泵施加预应力，预应力施加到位后，用钢锲块撑紧端头处的缝隙并焊牢。然后回油松开千斤顶，解开起吊钢丝绳，完成这根支撑的安装。CML铁路隧道39基坑钢支撑施工：（以某基坑工程为例讲解）基坑支护内支撑体系的安装：钢管支撑安装：e.施工时要注意防止施工机械碰钢支撑，避免钢支撑因受横向荷载而造成失稳。CML铁路隧道40基坑钢支撑施工：（以某基坑工程为例讲解）基坑支护内支撑体系的安装：钢管支撑安装的保证措施：a.钢支撑托架安置标高必须准确，安装时要把接头清理干净，确保焊接质量，钢支撑托架里外均涂油漆，以防生锈影响其力学性能。对成品钢支撑应进行检查和检测。CML铁路隧道41基坑钢支撑施工：（以某基坑工程为例讲解）基坑支护内支撑体系的安装：钢管支撑安装的保证措施：b.水平钢支撑中心轴线标高满足设计要求，两端同钢支撑托架顶紧，钢支撑系统的拼装、焊接质量执行钢结构工程施工及验收规范(GB50205—2001)的要求。CML铁路隧道42基坑钢支撑施工：（以某基坑工程为例讲解）基坑支护内支撑体系的安装：钢管支撑安装的保证措施：c.安装完毕后的水平钢支撑，其轴线偏差不能超过30mm，支撑两端的标高不大于20mm，钢支撑安装必须牢固，验收合格后方可进行下层土方开挖。钢管表面必须涂抹油漆，法兰之间连接螺栓涂黄油，防止生锈影响力学性能。CML铁路隧道43基坑钢支撑施工：（以某基坑工程为例讲解）基坑支护内支撑体系的安装：钢管支撑安装的保证措施：d.每组钢支撑安装后，必须按照设计要求正确施加预应力，预应力的施加严格按照设计要求进行。对施加预应力的油泵装置要经常进行标定，确保应力值正确，并做好记录。CML铁路隧道44基坑钢支撑施工：（以某基坑工程为例讲