竖井施工方案

第2节竖井施工本工程设计施工竖井4座，竖井设计均为钢筋混凝土结构，井壁结构设计为喷锚支护，初衬为钢格栅、钢筋网、C20喷射混凝土结构，按照设计要求竖井双墙均做砂浆锚杆支护。2.1竖井初衬结构施工竖井初期支护采用逆做法由上至下分层、分步施做初衬井壁结构，竖井初衬完成后再进行两侧地沟施工。竖井的施工程序：测量放线→圈梁施工→竖井提升架→竖井挖土→格栅安装→喷砼→封底2.2锁口圈梁施工的方法及步骤锁口圈梁设计为现浇C25钢筋混凝土结构，采用明挖施工。施工前对锁口圈开挖范围进行物探检测，施工时在竖井施工范围内人工开挖十字探沟，查清确无管线后再使用机械开挖沟槽。锁口圈梁的工序流程：测量放线——物探检测——挖探沟——沟槽开挖——锁口圈垫层——绑扎锁口圈梁钢筋——预插初衬竖向钢筋——预埋竖井井架及梯道预埋铁件——锁口圈梁模板支设——浇注锁口圈梁混凝土――养护――拆模。待锁口圈梁混凝土达到设计强度后方可进行龙门架安装。2.2.1测量放线：测量人员根据结构尺寸，经计算放出井口圈梁结构外边线，打出四个角桩和圈梁底口高程线。2.2.2圈梁处采用机械开挖、人工清底，挖至圈梁底面高程后，将圈梁底部和边坡土面清理平整，测量人员打出圈梁内边线和圈梁底高程，施工人员按设计要求浇筑垫层混凝土。2.2.3圈梁钢筋规格、加工尺寸符合设计要求，布筋位置、间距准确，绑扎牢固。井圈钢筋绑扎完成后，打入竖井竖向联接筋，竖向联接钢筋间距、在梁内锚固长度符合设计要求。2.2.4圈梁模板采用组合钢模板拼装，要求拼缝严密，模板外侧用方木顶牢固，要求线条顺畅，模内尺寸符合设计要求，在模板上口弹出圈梁上口线。2.2.5圈梁混凝土采用商品混凝土，罐车运到现场后，用溜槽入模，振捣棒振捣密实，圈梁顶高达到设计高程后人工用木抹子压实，铁抹子赶光。2.2.6圈梁混凝土强度达到30%设计强度后，锁口圈梁上砌筑挡水墙并高出现况地面20cm，墙体与边坡间空隙填死外部抹灰；最后安装安全护栏并挂网，护栏高出地面1.2m，护栏上安密目网封闭。2.3龙门架安装根据竖井工作坑尺寸，每座竖井土方垂直运输采用龙门架、2台5T电葫芦，龙门架、电葫芦设计及安装由具有专业资质的专业公司进行，由专业检测机构检查合格后方可使用。2.3.1龙门架安装施工1）在进行竖井圈梁施工同时，按龙门架立柱设计安装位置施工地锚，地锚采用钢板加工，底部焊接钢筋，插入基础混凝土中，地锚外露表面要水平。2）龙门架主梁、吊梁必须设置门形加固，所有钢梁接口处，采用加固板进行焊接。土斗子重量、大小必须经过计算，上报项目部验算后方可投入使用。3）龙门架立后进行起重设备安装，电葫芦安装到横梁后运行要顺畅，端部加限位器及检修平台，横梁上部设置波纹瓦防雨棚。电葫芦安好后先进行空载和重载的安全检验，检验合格后方可使用。4）电葫芦修理平台宽度不小于1.5m，大板满铺，用铅丝绑牢，不许有探头板。并设置护栏，水平护栏不少于3道，挂设安全护网，电葫芦钢丝绳卡环不得少于4个。5）竖井护栏必须焊接牢固，自地面起高度不小于1.2m，水平护栏不少于2道，并沿护拦挂绿色护网。护网底部必须固定牢固。竖井周围的排水设施必须畅通。6）竖井内的临时爬梯采用花纹钢板，爬梯宽度不小于60cm，踏步宽度不小于25cm。2.3.2门架受力计算因施工现场条件限制，各竖井提升架宽度不统一，现以7#点竖井提升架为例进行计算。竖井提升架受力计算简图如下(杆件连接实际安装采用焊接,图中简化为铰接):计算荷载为土罐自重（r=0.6m，h=1.0m，钢板厚1cm）0.382t，罐中土重（πr2h×1.8＝2.03t）、电葫芦自重（0.4t）三项合计2.82t。电葫芦的额定起重量5t，安全系数取1.2，即电葫芦承载为3.384t，满足电葫芦承载要求。载荷作用下受力为33.84KN。1）行车梁行车梁的受力为集中荷载33.84KN。受力计算简图如下：为一次超静定结构。取行车梁的最大跨度为8m，按照最不利的简支梁受力方式验算如下：①强度验算Mmax=1/8×qL2+FL/4=71.52KN.m其中：L为8米；q为行梁I30a自重48.0kg/m，换算成线荷载AAA-AP=5TP=5T行车粱行车粱门梁立柱立柱立柱立柱立柱行车粱竖井提升架受力计算简图0.48KN/m查I30a热轧工字钢的截面特性表可知3310582mmx故行梁应力为：xM/max122.89N/mm2。因为行车梁可承受的最大应力f为215N/mm2，大于，故强度满足要求。②整体稳定性验算：a、判断是否应进行稳定性验算行梁受压翼缘侧向自由长度最大值为8m，与梁高度的比值8m/0.28m=28.616，必须进行稳定性验算。b、整体稳定性验算)/()/(''maxbbM71.52/0.83=86.17N/mm2其中：查表30a工字钢的整体稳定系数83.092.0'bb，因为整体可承受的最大应力f为215N/mm2，大于Mmax，故整体稳定性满足要求。③刚度验算最大跨中的挠度为：7393330102.11102101001081084.33497.1)100/(497.1＝EIFl=11.03mmL/700=11.4mm由上式可知，其最大变化量小于其挠度最大允许变化值，故刚度满足要求。2）门架梁计算门架梁是托梁和吊梁的总称。为加大安全系数，本竖井龙门架采用2根I25b工字钢并排设置，计算时可视为单根I30b工字钢。受力简图如下：为简支梁受力方式。①强度验算门架梁的长度为7米，按照简支梁计算，弯矩最大点在B—C之间。Mmax=F×3.5=33.84KN×3.5m＝118.44KN.m故其应力xM/max118.44KN.m/(620.6×103mm3)×0.9=212.09N/mm2因为行梁可承受的最大应力f为215N/mm2，大于，故强度满足要求。②整体稳定性验算：a、判断是否应进行稳定性验算：门架梁受压翼缘侧向自由长度与梁高度的比值L/b=7000/400=17.516，需进行稳定性验算。b、整体稳定性验算：查表I30b工字钢的整体稳定系数83.0'b)/('maxbM118.44/0.83＝142.7N/mm2因为行梁可承受的最大应力f为215N/mm2，大于Mmax，故整体稳定性满足要求。③刚度验算：挠度最大点在C和B之间，由工字钢截面特性知45.1183cmIx。mmlmmEIEIalaF5.17400/3.1724/5.24735.284.3324)432222max）＝（）（）（（3）立柱验算立柱可视为一端固定在地面，另一端与门架梁绞支。立柱验算即可视为压杆稳定验算。①柔度计算16.259.287.0＝iuL其中：材料选用I25b工字钢，49.357cmIy,截面面积为53.5cm2。u取0.7；L取最大值：8米；59.2AIi由计算结果知，立柱为小柔度杆，其临界应力即其强度的极限应力。②强度验算：22/45.35cm.3527m/m0.4233.84/mmNKNKNAN＝其中：N=(F+ql)/2；截面面积A为53.5cm2。因为行梁可承受的最大应力f为215N/mm2，大于，故强度满足要求。综上计算可知，竖井龙门架满足使用要求。2.4竖井初衬施工的方法及步骤1）竖井初衬施工及工序流程竖井初衬由钢格栅、ф18竖向连接筋、ф6＠100×100mm的钢筋网、喷射混凝土联合组成。竖井初衬采取分层分部施工，其施工工序：对称开挖井壁长边土体――做井壁砂浆锚杆――安装外层钢筋网――安装水平格栅――焊接竖向筋――安装内层钢筋网――喷射C20混凝土――再施工较短边水平格栅形成封闭结构。2）竖井土方开挖竖井施工采取分层开挖、分层支护的方法进行施工，每层开挖步距0.5m。竖井土方开挖采用对角分步开挖施工方法，竖井中间预留核心土。施工顺序：①开挖第III部分土体；对角安装钢隔栅，喷射混凝土；②开挖第II部分土体；对角安装钢隔栅，喷射混凝土；③开挖第I部分土体到下一榀水平钢隔栅顶部设计高程。（详见下图）竖井土方开挖顺序示意图由于竖井较深，在竖井初衬钢格栅安装前先沿竖井双墙做Ф25砂浆锚杆，砂浆锚杆的长度为3.0m，梅花状布置，锚杆间距1m，锚杆端部与竖井钢架锚固，为增强竖井井壁的稳定性，随钢格栅施工进度的同时安装施工对撑和斜角支撑。在开挖过程中要随时观察土体的稳定情况，并及时采取相应措施。上步水平格栅结构封闭成环后方能进行下一步水平格栅施工。3）初衬钢筋格栅、钢筋网片安装：①、初衬钢筋格栅、钢筋网片在加工厂加工，钢筋型号、加工尺寸符合设计要求，钢筋格栅部件拼装的整体结构的外轮廓尺寸符合要求。②、钢格栅运输、吊装过程中采取措施防止变形，安装前除锈，并抽样试拼装，合格后方可使用。③、钢筋网片、水平钢格栅和纵向联接钢筋随开挖随安装，钢筋格栅安装间距按设计尺寸执行，不得随意增大，各段格栅连接牢固形成整体。4）、喷射混凝土：钢筋格栅及钢筋网安装完成，经检查符合要求后进行喷射混凝土。①、混凝土干料按配合比现场计量准确，随拌随用，避免时间过长失效。初衬混凝土分层喷射，每层喷射混凝土的厚度为6～10cm，喷射混凝土时，由下向上依次进行，喷射压力保持在0.12－0.15MPa。②、喷头与受喷面保持垂直，距离0.6m－1m左右，前一层喷射混凝土终凝后进行下层混凝土喷射。③、施喷时，喷头避开钢格栅的钢筋密集部位，以免产生骨料密积。喷射时保证混凝土将钢筋全部覆盖，并与钢筋粘结密实，虚粘在钢筋上的混凝土应清除重喷。喷射手控制喷水量，使水灰比保持在0.4－0.45之间，避免喷层出现干斑或滑移流淌现象。表面混凝土初凝前，每边挂线附检查喷射面垂直度和平整度，表面用抹子刮平压实，终凝后加强养护，防止风干开裂。5）封底：竖井开挖到设计井底高程，基底土质符合设计要求后及时进行封底，底部设置集水坑。6）临时支撑①竖井内壁设计有临时钢支撑，喷射混凝土达到强度后立即安装临时水平支撑，临时支撑规格、尺寸符合设计图纸要求，安装前实测井壁内预埋钢板间距，截取等长支撑，临时支撑与预埋钢板间焊接牢固。②竖井四角均设斜角临时支撑，每间隔一道水平钢格栅设置一道斜角支撑。支撑与井壁呈45度夹角，支撑安装要牢固，两端头要与墙体预埋铁密贴并撑紧焊接以免脱落。③根据现场情况，竖井每间隔一道水平钢格栅布设临时对撑；必要时竖井各层对撑设竖向连接型钢，型钢采用2［16a，间距1.5m/根，④竖井开挖至井底临边地沟不便加设斜撑、横撑时，可以加设锚杆代替之。锚杆间距按1m梅花布置。锚杆单根长度l=3m。7)初衬墙体加固①竖井侧墙墙体注浆加固：本工程竖井两侧紧邻现况机动车道，竖井开挖尺寸大，受车辆振动影响易坍塌，竖井侧墙土方开挖时，若发现土体不稳定，可采取注浆加固措施，即在开挖面打入Ф32.5×3.5mm无缝管，锚管长3m，水平间距不大于1.0m，浆液采用加早强剂的水泥浆，当作业面出现渗水情况时，浆液改为双液浆，经钻孔达到加固效果后再进行土方开挖。②锚管加固：本工程竖井紧邻现况道路，为减少初衬施工过程中墙体受车辆振动影响变形，随竖井初衬格栅安装，在紧邻机动车道一侧的墙体每安装一榀格栅就打一排注浆锚管，锚管为Φ32.5×3.5mm无缝管，水平间距1m，长度2m，倾角15°－30°，浆液采用加早强剂的水泥浆。2.5竖井二衬结构施工小室二衬结构施工应在完成热机设备吊装后，方能进行施工。小室为现浇钢筋混凝土结构，井室结构尺寸详见设计图，井室钢筋混凝土结构施工程序：小室底板、下部墙体——上部墙体及顶板结构1）井室底板施工工序流程：清除竖井初衬底板杂物――混凝土找平层――铺装底板ECB/EVA巻材防水层――浇注防水层豆石混凝土保护层――绑扎底板钢筋及墙体钢筋――安装固定支架――支搭下部墙体模板――浇注底板及下部墙体混凝土――养护。2）井室上部墙体及顶板施工工序流程：凿除施工缝表层混凝土――安装橡胶止水条――墙体防水层施工――墙体钢筋绑扎――支搭墙体及顶板模板――顶板钢筋绑扎――浇注墙体及顶板混凝土――