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整理盾构规范
盾构掘进地道工程施工及查收规范
条则说明
1总则
1.0.1编制本规范的目的是为增强盾构掘进地道的施工管理,保证施工过程的工程安全、环境安全和工程质量,一致盾构掘进地道工程的施工技术和质量查收标准。
本规范不包含盾构地道的设计、使用和保护方面的内容。
1.0.4本规范是对盾构掘进地道结构工程施工技术和工程质量的最低要求,应严格恪守。
所以,承包合同(如质量要求等)和工程技术文件(如设计文件、公司标准、施工技术方案等)对工程技术和质量的要求不得低于本规范的规定。
当承包合同和设计文件对施工质量的要求高于本规范的规准时,查收时应以承包合同和设计文件为准。
盾构掘进地道工程施工期间,应付周边建(构)筑物、地下管
网进行监测,对重要的有特别要求的建筑物,应及时采纳注浆、加固、支护等技术举措,保证周边建筑物、地下管网的安全。
1.0.6盾构掘进地道的施工及查收应知足现行国家标准《地下地道工程施工及查收规范》(GB50299-1999)(二○○三年版)和施工项目设计文件提出的各项要求。
凡本规范有规定者,应依照履行;凡本规范无规定者,应依照有关现行标准履行。
2术语
本章给出了本规范有关章节中引用的13条术语。
因盾构及施工
技术都是新技术,当前在术语上存在地域和习惯差异,经过本规范一致盾构施工和查收的有关术语。
在编写本术语时,主要参照《地下铁道设计规范》、《地下铁道、轻轨交通岩土勘探规范》、《地下铁道、轻轨交通测量规范》、《地下铁道工程施工及查收规范》、《地下铁道设计施工》等规范和图书总结并一致出来的有关术语。
本规范的术语是从盾构掘进地道的施工和查收角度赋于其含义,
但含义不必定是术语的定义,同时还给出相应的介绍性英文术语,该
英文术语不必定是国际通用的标准术语,仅供参照。
3基本规定
3.0.1对于盾构掘进地道施工现场的技术质量管理,要求有相应的施工技术标准、健全的质量管理系统、施工质量控制和检验制度;对详细的施工项目,要求有经审察同意的施工组织设计和施工技术方案,并能在施工过程中有效运行。
施工组织设计和施工技术方案应按程序审批,对波及地道结构安全和人身安全的内容,应有明确的规定和相应的举措。
3.0.2为盾构地道施工现场供给两个竖井包含管片吊运和出土及足够
场所的目的是加速工程进度,减少施工对城市生活的影响。
本规定是指需要设置竖井施工工程的要求,其余不要设置竖井施工的工程也有足够的施工场所。
3.0.7本条规定检验合格的标准。
各单位均应有质量查收记录和施工质量查收程序和组织。
此中,检验层次为:
生产班组的自检、交接检;施工单位质量检验部门的专业检查和评定,监理单位(建设单位)组织的查收。
在施工过程中,各工序均应获得监理单位(建设单位)的检查认同,以防止质量缺点积累造成更大损失。
依占有关规定和工程合同的规定,对工程质量起重要作用或有争议的检验项目,应由各方参加目睹检测,以保证施工过程中要点部位的质量获得控制。
4施工准备
一般规定
盾构法施工是一项综合性的施工技术,施工方法确实定要点在
于能否全面掌握与工程有关的资料。
在施工从前全面认识工程规模、要求、地质和环境条件,将有益于正确采纳经济合理的施工举措。
4.1.2工程所使用的原资料、半成品或成品都一定吻合国家现行有关标准和设计要求,特别是地下工程防水的特别性,防水资料在使用前一定按规定抽查检测。
盾构掘进施工对上部所需的覆土层的厚度,应依据建筑物、地
下管线、水文地质条件、盾构形式以及施工方法等因素决定,并应知足以下要求:
1.在控制地面变形要求高的地域,各样盾构的最小覆土厚度一
般均不宜小于盾构外径;
2.盾构施工时,当实质覆土厚度不可以知足上述规准时,应采纳
以下举措:
1)水底地道覆土厚度不足时,应采纳适合黏土覆盖来增添覆土
厚度,覆盖黏土的参数为W≤40、Ip>20、Il=1~1.3、粘粒含量>30%;2)在陆地上施工点厚度不足时,可在设计同意状况下调整地道
埋设深度,也可采纳适合粘性增添覆土厚度或采纳井点降低地下水
位,使盾构使用的气压值能与覆土厚度相适应,或用注浆方法减少土的透气性。
两条地道平行或立体交错施工时,应依据地质条件、土压均衡
盾构的特色、地道埋深和间距,以及对地表变形的控制要求等因素,合理确立两条盾构推动前后错开的距离。
盾构掘进施工前,一定成立地面控制网,以供给靠谱的平面和
高程控制点,并将地面座标、高程精准地传达到井下,保证盾构沿设计的轴线施工。
盾构工作竖井与工程修建物联合设置时,除按设计要求知足构
筑物的功能外,还应知足盾构的有关施工作业的要求。
针对盾构施工在特定的地质条件和作业条件下可能碰到的风
险,在施工前一定认真研究并确实采纳防备不测的技术举措。
一定特别注意防备瓦斯爆炸、火灾、缺氧、有害气体中毒和涌水状况等,早先拟订和落实发生紧迫状况时的对策和举措。
先期检查
为防备资料与实质工况条件不符,施工前应进行工程环境的检查和实地踏勘,为制定施工组织设计供给足够的依照,进行核实的主要项目:
1.土地使用状况——依据报告和附图,实地踏勘检查各样建筑物的使用功能、结构形式、基础种类及其与地道的相对地点等;
2.道路种类和路面交通状况;
3.工程用地状况——主要对施工场所及资料堆放场所、弃土场所、运土路线等做必需的检查;
4.施工用电和给排水设备条件;
5.有关环境保护的法律和法例;
6.地下阻碍物及管线。
技术准备
用盾构法施工的工程,动工此后施工方法很难更改,故在盾构掘进施工前应依据工程特色、工程目的、地道结构、环境条件及其保护等级、施工设备的性能、工程所处地质条件编制好施工组织设计,经审批后作为指导施工的依照。
施工组织设计的主要内容包含:
工程与工程所处地质概略,盾构掘进的施工方法和程序、盾构始发、接收和特别段的施工技术举措、地道沿线环境保护技术、工程主要质量指标及质保举措、施工安全和文明施工要求、工程资料用量与使用计划、劳动力组织和使用计划、施工进度网络计划、施工的主要协助设备及其使用计划等。
在施工前一定详尽查阅工程设计文件、图纸,对工程地质、水文地质、地下管线、暗渠、古河流以及周边建筑等检查清楚,并将上述内容汇总表示在工程纵剖面整体图上,而后提出针对性的技术举措,以保证工程进展顺利和周边范围内原建筑物的安全,特别是在建筑密集、交通忙碌、地下管线众多而复杂的城区更应加倍注意。
依据工程特色、施工设备的技术性能及操作要领,对盾构司机及各种设备操作人员进行上岗前的技术培训并持证上岗。
设备、设备准备
盾构及配套设备的选型及配置
1.采纳盾构法施工的工程,第一要依据多方面的条件来兼顾考虑盾构及配套设备大的选型,一旦机型选定,工程动工后,想要对施工方法作出调整就相当困难了。
对在特定的工程条件下,应辅以相应的施工举措,使得所选择的设备的功能能充足发挥,保证推动施工知足设计和环境要求;
2.为了安全而有效地组织现场施工,要求盾构在厂内制造完工后,一定进行整机调试,检核查实盾构设备的供油系统、液压系统和电气系统的状况,调试机械运行状态和控制系统的性能,保证盾构出厂就具备优秀的性能,防备设备上的天生不足给工程带来不用要的困
难。
3.盾构法施工是一项综合性的施工工艺,要使盾构掘进施工顺利进行,一定装备各样协助设备,这些协助设备一定与工程所用的土压均衡盾构或泥水均衡盾构特色及施工技术要求相适应。
主要应拥有以下协助设备:
1)资料堆放场和库房;
2)联系通信设备;
3)施工通风技术设备;
4)充电设备。
4.浆液站的规模应知足施工需要,站内还须配有浆体质量测定的设备。
泥水盾构应设置相应的泥水分别和办理设备,采纳的浆液和泥水分别办理成效应吻合环保要求。
6.在确立垂直运输和水平运输方案及选择设备时一定依据作
业循环所需的运输量详尽考虑,同时还应吻合各样资料运输要求,所有的运输车辆、起重机械、吊具要按有关安全规程的规定按期进行检查、维修、保养与改换。
作业准备
工作竖井施工
采纳盾构法施工时,一般需在盾构推动的始端和终端设置工作井,按工作井的用途,分为盾构始发井和接收井,而这些井在完工后多被用作地铁车站、排水、通风等永远性结构。
工作竖井一般都设在地道轴线上,用明挖法施工。
本节内容主假如说明工作井施工后应知足盾构法施工的必需条件。
盾构始发井是用于组装调试盾构,地道施工期间作为管片、其余施工资料、设备、出碴的垂直运输及作业人员的进出通道。
井的平面
净尺寸一定知足上述各项的要求。
一般状况下在盾构双侧各留1.5m作为盾构安装作业的空间。
盾构的前后应留出洞口封门拆掉、早期推动时出碴、管片运输和其余作业所需的空间,井的长度应比盾构主机
长3.0m以上。
接收井宽应比盾构直径大1.5m以上,井的长度应比盾构主机长
2.0m以上。
依据盾构的安装、拆掉作业、洞口与地道的接头办理作业等需要,确立洞口底至工作井底板顶面的最小高度。
从理论上来说,井壁预留洞口大小略比盾构的外径大一些即可(盾构外径含外壳突出部分),但考虑到井壁洞口的施工偏差、地道
设计轴线与洞口轴线间的夹角、密封装置的需要,需留出足够的余量。
4.5.2因为盾构始发、接收时拆掉竖井封门,施工时间较长,临空
面较大,这对土体的稳固极为不利,这就一定对盾构始发、接收前的土层进行加固,可合理采纳降水、注浆及其余土体加固法予以改进,确实有效地控制洞口四周土体变形,进而保证盾构始发和接收的安全。
4.6安全卫生与环境保持举措
4.6.2盾构地道施工一定进行通风,並达到以下标准:
1.通风目的是保证施工生产正常安全和施工人员的身体健康。
2.一定采纳机械通风。
一般采纳压入式通风。
按地道计划同时
工作的最多人数需要的新鲜空气计算需要的风量。
依照“铁路地道施
工规范”(TB10204-2002,J163-2002)规定,每人每分钟需供给新
鲜空气3m3。
最小风速不小于0.15m/s。
3.参照“铁路地道施工规范”第15.1.1规定履行,其作业环境
应吻合以下卫生及安全标准:
1)空气中氧气含量,按体积计算不得小于20%。
2)粉尘允许浓度,每立方米空气中含有10%以上的游离二氧
化硅的粉尘不得大于2mg。
3)瓦斯浓度小于0.75%。
4)有害气体最高允许浓度:
一氧化碳最高允许浓度为30mg/m3;
二氧化碳按体积计不得大于0.5%;
氮氧化物(换算成NO2)为5mg/m3以下。
5)地道内气温不得高于28℃。
6)地道内噪声不得大于90dB。
4.6.8对于估计将经过存在可燃性、爆炸性气体、有害气体盾构
地道地段,一定早先对这些地段及四周的地层、水文等采纳钻探或其
它方法进行早先的详尽检查,查明这些气体存在的范围与状态。
应当清楚当前还没有特意应付可燃性、爆炸性,气体、有害气体的特种盾构。
只有在施工中,由地面或洞内采纳举措加以稀释和排出这些气体。
洞内施工,一定采纳特意仪器、仪表测量可燃性气体、有害气体和氧含量并作好记录,一定选择适合的通风设备、通风方式、通风风量,做好地道通风,将可燃性气体和有害气体控制在允许值之内;对存在焚烧和缺氧危险时,应严禁明火火源,防备火灾;当发生可燃
气体和有害气体浓度超出允许值时,应立刻撤出作业人员,增强通风、排气,只有当可燃气体、有害气体获得控制时,才能持续施工。
5盾构施工测量
5.1一般规定
5.1.1为了指导盾构掘进和管片拼装吻合设计要求,在盾构施工全过程施工测量应供给盾构施工所需的施工测量控制点、盾构姿态和管片成环状况,并对盾构自己导向系统进行检核测量,供给修正参数。
对自己拥有导向测量系统的盾构,其盾构姿态和衬砌环状况,由该导向测量系统以施工测量控制点为起算数据,及时测量和计算出
来,但施工测量控制点数据和稳固状况需要依赖人工测量方法确立。
所以,对此类盾构应以人工测量方法确立施工测量控制点,用导向测量系统测定盾构姿态和衬砌环状况,并且应在必定的距离内用人工测
量方法进行盾构姿态和衬砌环状况的检核测量,且供给修正参数。
对自己没有导向测量系统的盾构,都应采纳人工测量方法测定盾构姿态和衬砌环状况,并及时供给上述有关信息。
5.1.4各厂家和各样型号的盾构结构和自己导向系统特色、精度不相同,并且差距很大,所以只有在充足认识盾构结构和自己导向系统特色、精度后才能吻合实质拟订出科学可行的盾构施工测量方案。
5.1.5应依据贯穿距离、限界要求、测量技术水平、施工偏差以及盾构自己的技术指标等进行贯穿测量偏差设计,确立合理的贯穿测量偏差指标,并知足设计要求。
地铁地道贯穿偏差设计一般按2km长度考虑,假如地道长度大于2km,贯穿偏差一般也不可以打破本条技术指标,不然将影响地道结构
限界。
所以,往常只好采纳提高测量精度的方法知足贯穿偏差要求。
铁路盾构地道参照《新建铁路工程测量规范》拟订贯穿偏差指标,公路、水工盾构地道参照《公路勘察规范》拟订贯穿偏差指标。
采纳附合路线形式布设测量控制网是进行路线检核的必需条
件。
5.1.8测量外业数据收集和内业数据办理软件,应选择吻合国家有关
技术标准的软件,在数据收集、数据办理和成就输出等方面应规范。
地面控制测量
5.2.1全线或局部采纳盾构施工,都应认识施工地域坐标和高程系统,已有控制网布设的方法、层次和精度等状况,在此基础上依据施工方案布设盾构施工加密控制网。
地面已有控制网应不低于国家三等平面控制网和二等水平网技术要求。
假如原有的控制网精度不可以知足要
求,则应布设独立的专用控制网,但该网应与该地域坐标和高程系一致致,且宜以该地域一个点的坐标和一条边的方向角为起算数据。
因施工现场条件限制没有可利用的控制点,可成立完整独立的施工坐标系统,但施工达成后该网要于与当地控制网及时联测,并归入地方一致的控制系统中。
盾构施工平面首级GPS控制网应在已有的国家二等三角网或B
级GPS控制网下布设。
精细导线网应在C级GPS控制网或国家三等三角网下扩展。
盾构施工高程控制网应在已有的国家二等水平网下一次布设全面网。
5.2.3盾构施工控制网测量技术要求是以贯穿测量距离2km,平面贯穿测量偏差±50mm,高程贯穿测量偏差±25mm设计的。
假如贯穿测量所依照的技术指标发生变化,则应从头进行贯穿测量偏差设计,并计算出每个测量环节的偏差要求,拟订出相应的作业方法和作业要求。
表5.2.3-1、表5.2.3-2、表5.2.3-3规定的主要技术要求是依据《地下铁道、轻轨交通工程测量规范》拟订的。
5.3联系测量
5.3.2地面近井导线和近井高程路线采纳附合路线形式可进行路线检核、提高测量精度,同时也是为提高地面每一测量环节精度,要求近井导线和高程测量技术要求与精细导线测量和精细水平测量的主要技术要求一致。
5.3.4联系三角形定向是传统定向测量方法,联系三角形定向精度能够按以下公式进行估量:
2
2
2
MM上
M下
上式中M上、M下分别为地上、地下的连结偏差,为投向偏差。
依据?
地下铁道、轻轨交通工程测量规范?
在地铁定向测量中限制的偏差要求
地上的连结偏差
2
2
2
M上
MDC
M
M
一般为5秒;
地下的连结偏差
2
2
2
M下
M1
M
M1
一般为7秒;
投向偏差
=±e/c*";当c为5米,e为0.5mm时,此时
的中
偏差将达到20.6秒。
所以,
M
2
2
2
=
2
2
2
M上
M下
5
7
在上述总偏差中,地上测量偏差占5%,地下测量偏差占10%,投向偏差占85%。
若欲提高定向精度,提高钢丝的投向偏差是关
键。
为此,除知足上述联系三角形一般最有益的形状外,为减弱风流
对悬吊钢丝的影响,沿地道风流方向合理布设垂线地点不失为提高投向偏差的主要方法。
此外除布设单调联系三角形外,也可采纳布设组合联系三角形的方法,提高地下开端边的定向精度。
5.3.5定向测量若采纳陀螺仪与垂准仪联合定向方法,其定向精度取决于陀螺仪自己的定向精度。
该方法的特色是:
陀螺仪定向从前的各个环节的方向测量偏差不累计,垂准仪投点偏差比较大,但其作为一个偏差常量影响贯穿偏差。
陀螺仪与垂准仪联合定向采纳双投点、双定向的作业方法,使用一次定向中偏差为20"的陀螺仪,三次定向均匀值的定向中偏差能够达到12"。
假如采纳定向精度比较高的陀螺仪进行定向,一次定向中偏差能够达到5"以下。
现代的陀螺定向已经实现全自动定向,在定向精度、定向时间、定向操作上都有了很大提高和改变,与传统定向测量对比精度高、速度快。
5.3.6导入高程测量以在竖井内悬吊钢尺进行高程传达测量为主要方法,测量时注意地上、地下同时观察,每次观察要独立,要有检核条件和举措。
5.3.7规定地下近井导线点和近井高程点个数,是为了使各种点间构成检核条件。
5.4地下控制测量
5.4.2规定地下控制测量起算点数目主要为了使地下拥有足够的检核
测量条件。
5.4.3依据测量实践,盾构施工60米此后,地道结构已经稳固,在此设置地下控制点。
导线点的稳固状况,经过重复测量确立,一般许多于3次。
导线点宜采纳强迫对中装置,控制点点位可在地道双侧交错设置,在曲线地道,特别是在连续同向曲线的地道,要注意旁折光的影响。
直接用于盾构施工测量的控制点,可设置在地道顶板上或地道双侧。
5.4.5地道掘进早期,依据施工现场条件一般先布设精度较低的施工导线和施工水平,当具备条件后及时选择部分施工导线和施工水平构成施工控制导线。
特别状况下,可不受曲线因素点的限制,尽可选择较长的导线边。
5.4.6规定施工控制导线最远点横向中偏差m
横
≤m×d/D(mm),是
中
依据导线边长与贯穿距离的比率计算出来的。
5.4.8当地道结构仍不稳准时,埋设其上的地下控制导线和控制水平点不免改动,所以对已有故每次控制测量一定对施工控制点进行检测。
5.4.10当贯穿偏差要求不变,地道贯穿距离大于本规范规定的长度时,应采纳举措增强地下控制网强度。
地下控制测量一般采纳支导线形式,导线点的横向偏差是限制地道贯穿精度的主要因素。
当采纳单调支导线形式,在必定的支导线长度和边数下,其精度很难提高。
在较长地道控制测量中,若提高控制测量精度,能够采纳以下特别举措和方法:
1)地下控制测量布设形式能够采纳导线网、线形锁等图形强度
比较高的布网形式;
2)在地下导线测量中,加测必定数目的陀螺方向角,能够限制测角偏差的积累,提高定向精度。
同时,在某些受折光影响大的导线边上加测陀螺方向角,还能够除去和减弱系统偏差对方向的影响;
3)从地面向地下钻孔,增添地上和地下联系测量次数。
5.5掘进施工测量
5.5.1盾构始发井建成后,应在井下置埋设足足数目的测量控制点,并经过联系测量方法将坐标和高程传达到控制点上,作为盾构拼装和掘进的测量依照。
5.5.2盾构上所设置的测量标记一定坚固、靠谱;有条件时宜设置两套,便于检核,並提高测量精度。
5.5.4依据盾构自己导向装置的精度和从理论上计算出1/3贯穿测量偏差的距离,在此距离内应进行人工测量,以控制施工偏差在设计同意范围内。
5.5.5管片测量应选择在盾尾中和离开盾尾后分别进行。
管片拼接达成后与盾尾离开前测定衬砌环拚装偏差,主假如为管片拼装机供给衬砌环拼装偏差的修正参数。
与盾尾离开后测定衬砌环拚装偏差,主要供给衬砌环安装初始地点偏差的修正参数。
衬砌环安装后的变形状况由监控量测供给。
5.6贯穿测量
5.6.3贯穿偏差归化到线路纵向和横向方向上可直观反应出贯穿结果
与线路、限界的关系。
5.7完工测量
5.7.1地道贯穿后进行贯道导线的附合路线测量,并从头平差后,为断面测量、限界测量、铺轨测量和设备安装测量等供给较高精度的测量控制点。
5.7.2完工测量工作内容可依据设计要求选择,横向偏差、高程偏差
指相对于衬砌环设计轴线的偏差。
5.7.3断面上的测点地点、数目应由按设计人员依据地道结构形状、
设备、行车条件等对断面的要求确立。
6管片制作
一般规定
6.1.1-6.1.2对管片生产厂家的资质和质量管理及质量保证系统提出了要求。
预制厂家实行全过程质量控制是保证管片质量稳固并精益求精的最基本的条件。
6.1.3编制施工组织设计和技术方案的目的是使管片生产有序、合理安排,采纳各样预控举措,保证质量。
对波及结构安全和人身安全的内容,应有明确的规定和举措,这些技术文件应按程序审批。
准备工作
明确了管片生产在基础设备、技术准备、人员培训、资料准备等方面应具备的条件。
原资料要求
所有原资料的采纳均应知足设计及有关规范的要求,并进行复
验。
模具
提出模具设计的基本要求,是保证混凝土管片成型质量要点项
目。
6.4.2管片模具是保证管片质量的最重要的环节,其材质和制作精度要求高,制作模具一定拥有完美的的技术文件,并严格依照技术文件
要求进行制作。
在实质生产中,仅对模具进行实测实量是不够的,一定考虑荷载、振动等各样影响因素,一定进行管片试生产,並经水平拼装检测合格才能经过模具查收。
合模与脱模
1.模具清理和脱模剂涂刷质量直接影响成型后的管片外观质量,所以,模具一定清理洁净,并按本条规定喷涂脱模剂。
2.因为不同厂家生产的模具合模方法可能不同,所以,应按说明书规定合模。
合模完成后应检查合模标记并对模具尺寸进行量测。
3.本条规定的目的是保证管片各预留孔与模板接触部位不漏浆、埋件与混凝土的粘接性。
4.因为混凝土强度不足简单以致拆模时管片缺棱掉角、开裂和粘模等缺点,为保证结构的安全、使用功能和管片外观质量,提出了脱模时对混凝土强度的要求。
该强度为同条件保养混凝土试件的强度。
5.管片表面及棱角损害会影响其防水功能,故脱模时应做好产品保护,防止损害。
同时,也应保护模具,以保证模具精度并延伸模具使用寿命。
6.为尽可能减少温差裂痕,应减小出模时管片与环境的温差。
6.4.4管片模具周转必定次数后可能会高出规定的偏差,所以,应付模具进行量测及整修。
钢筋
6.5.1钢筋骨架采纳焊接方法成型后,其钢筋连结坚固,骨架强度高,不变形。
因为弧形骨架加工尺寸不易保证,所以要求骨架一定试制,检验合格后才能批量制作,且应当在早先制作好的胎具长进行骨架成型,以便于保证骨架的成型精度。
钢筋加工
1.管片钢筋一定严格按设计图纸加工,不得任意改动。
2.管片主筋呈弧形,加工时应防备出现翘曲,免得影响骨架质
量。
3-4.对钢筋弯钩、弯折和箍筋的
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