CN111636875A - 地铁暗挖施工用竖井锁口圈的施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及竖井施工技术领域，特别是涉及一种地铁暗挖施工用竖井锁口圈的施工方法，包括以下步骤：确定预制锁口圈节段的形状和尺寸；工厂预制；对垫层进行处理，将各预制锁口圈节段吊运至垫层的指定位置并连接各预制锁口圈节段，同时各预制锁口圈节段与垫层之间利用结合层固结；对连接为一体的各预制锁口圈节段分别打设注浆锚管，锁口圈即成型。本发明的地铁暗挖施工用竖井锁口圈的施工方法，减少了大型施工运输车的进场次数，减小了施工噪音和减少了噪音的持续时间，避免了混凝土构件的长时间养护，能有效的提高工期和改善施工作业环境。且相对受雾霾天气施工禁令的影响少，比传统工艺更为提高工效和更加环保。
Description
技术领域
本发明涉及竖井施工技术领域，特别是涉及一种地铁暗挖施工用竖井锁口圈的施工方法。
背景技术
钢筋混凝土构筑物在施工过程中常见的施工工法是线材、板材和型材钢筋运至施工现场，现场下料、制作、绑扎成型，再外封模板由自拌或商品砼现场浇筑而成。旧有技术中需要大型运输车辆和工程机械多次进出场，且需要施工现场有足够的钢材存储、加工场地，需要满足施工需要的钢筋工、模板工、混凝土工，且工期相对较长。随着社会发展，对城市环境要求的提高，建设工地成为影响环境的重灾区，且随着文明施工、绿色施工的要求越来越高，管理越来越严，迫切需要改变传统工艺。
发明内容
基于此，有必要针对传统的地铁暗挖施工用竖井锁口圈的施工方法占用场地大，人工(工种)多，工期长，不环保，施工受天气限制等问题，提供一种地铁暗挖施工用竖井锁口圈的施工方法。
上述目的通过以下技术方案实现：
一种地铁暗挖施工用竖井锁口圈的施工方法，包括以下步骤：
S1：根据锁口圈的尺寸、配筋量、锁口圈受力情况、起重运输方式及施工需要确定预制锁口圈节段的形状和尺寸；
S2：根据确定好的预制锁口圈节段的形状和尺寸在工厂中进行预制；
S3：对垫层进行处理，将各预制锁口圈节段吊运至垫层的指定位置并连接各预制锁口圈节段，同时各预制锁口圈节段与垫层之间利用结合层固结；
S4：对连接为一体的各预制锁口圈节段分别打设注浆锚管，锁口圈即成型。
在其中一个实施例中，在步骤S2和S3之间还包括以下步骤：
采用载重量满足要求的运输车辆并选择合适的路线将各预制锁口圈节段运输至施工现场，由起重器械吊运安装各预制锁口圈节段至指定位置。
在其中一个实施例中，在步骤S3之前还包括以下步骤：
人工开挖竖井锁口圈至设计标高，复核标高深度无误后浇筑垫层，进行垫层养护。
在其中一个实施例中，在步骤S3中，对垫层进行处理具体包括：
清理垫层表面的杂物；
清理垫层上的油污；
在清理好的垫层上，均匀洒水以湿润垫层；
在垫层上均匀布设结合层。
在其中一个实施例中，在步骤S3中，连接各预制锁口圈节段具体包括：
在各预制锁口圈节段内分别植入连接件，通过连接件将相邻的预制锁口圈节段固定连接。
在其中一个实施例中，在步骤S3中，连接各预制锁口圈节段具体包括：
在相邻的两个预制锁口圈节段之间浇筑混凝土或连接浆液，以将相邻的预制锁口圈节段固定连接。
在其中一个实施例中，在步骤S2中，在预制各预制锁口圈节段过程中，采用外径大于注浆锚管外径的钢管作为内模模具在预制锁口圈节段内形成预留孔道，之后浇筑成型时将钢管拔出；
或者采用内径稍大于注浆锚管外径的波纹管内埋以在预制锁口圈节段内形成预留孔道；
预留孔道包括竖直孔道和相对于水平方向呈锐角的倾斜孔道。
在其中一个实施例中，在步骤S4中，打设注浆锚管具体包括：
先打设竖向的注浆锚管，对竖直孔道进行灌浆，填充竖直孔道和注浆锚管之间的间隙，再对注浆锚管进行注浆；
打设倾斜的注浆锚管，对倾斜孔道进行灌浆，填充倾斜孔道和注浆锚管之间的间隙，再对注浆锚管进行注浆。
在其中一个实施例中，锚管注浆的同时需同步监测，一旦预制锁口圈节段应力应变或位移达到标值立即停止注浆。
在其中一个实施例中，注浆锚管在打入地层的管段设有溢浆孔，注浆锚管在预制锁口圈节段内埋的管段外管壁上设有凹槽结构。
上述地铁暗挖施工用竖井锁口圈的施工方法至少具有以下技术效果：
本发明的地铁暗挖施工用竖井锁口圈的施工方法，采用预制锁口圈节段并将其拼装固结的工艺方式，预制锁口圈节段到场后只需少量技术工人配合起重设备吊运安装，拼装完成后对预制锁口圈节段固结成型，打设注浆锚管。由于对内运材料和外弃废料次数的减少，减少了大型施工运输车的进场次数，减小了施工噪音和减少了噪音的持续时间，避免了混凝土构件的长时间养护，能有效的提高工期和改善施工作业环境。且相对受雾霾天气施工禁令的影响少，比传统工艺更为提高工效和更加环保。
附图说明
图1为本发明一实施例提供的地铁暗挖施工用竖井锁口圈的施工方法的流程图；
图2为本发明一实施例提供的地铁暗挖施工用竖井锁口圈的结构及钢筋布置俯视示意图；
图3为图2所示结构中的A-A(B-B)剖视示意图；
图4为本发明一实施例提供的干式连接固结的预制锁口圈节段的拼装示意图；
图5为本发明另一实施例提供的湿式连接固结的预制锁口圈节段的拼装示意图；
图6为本发明一实施例提供的注浆锚管的打设示意图；
图7为本发明一实施例提供的打设了注浆锚管的预留孔道的灌浆充填示意图；
图8为图7所示结构中竖向的注浆锚管的注浆效果示意图；
图9为图7所示结构中倾斜的注浆锚管的注浆效果示意图。
其中：
100-锁口圈；
101-锁口圈钢筋；102-锁口圈混凝土；
200-预留孔道；
300-注浆锚管；
400-预制锁口圈节段；
500-干式连接拼装接缝；
600-湿式连接拼装后浇带；
700-周围地层；
800-填充浆液；
900-注浆充填锚固的地层。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过实施例，并结合附图，对本发明的地铁暗挖施工用竖井锁口圈的施工方法进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1-9所示，本发明实施例提供的一种地铁暗挖施工用竖井锁口圈的施工方法，包括以下步骤：
1、确定预制锁口圈节段400的形状和尺寸
锁口圈划分节段的依据和考虑事项：
(1)依据工程施工蓝图，根据锁口圈100的尺寸(长宽、截面面积及尺寸)、配筋量；
(2)锁口圈100受力情况；
(3)运输车辆的载重量；
(4)起重设备的安全起重量。
需说明的是，暗挖地铁工法的施工多在城市中心区，施工围挡区域小，有限的场地面积很难展开布置，目前城市地铁施工场地已经向集约化、立体化方向发展，竖井井口锁口圈和土仓是占地面积最大的布置，因此运输车辆和起重设备都受限。
因不同工程的施工需求不同，锁口圈尺寸也不尽相同。参见图1所示，本实施例中以内净空7.2m×7.7m，截面2m×1m的锁口圈为例进行说明。综合考虑锁口圈受力，节段划分面尽量选在梁段受弯最小处(如梁段1/3处)。再根据配筋量和混凝土的配合比估算重量，尽量平均每节段的重量且充分考虑运输车辆载重和起重设备安全起重量(如常用的50t汽车吊，考虑最大节段400的重量在45t左右)。如图3所示,节段划分在梁段的1/3处，共有两种长度的锁口圈梁段，分别是L1＝9.4米和L2＝9.485米。按照截面2m×1m和2.4t/m3混凝土的估算重量计算,L2梁段的重量为45.528t。
2、工厂预制
根据确定好的预制锁口圈节段400的形状和尺寸在工厂中进行预制。
需注意的是，预制过程中，根据预制锁口圈节段400的形状和尺寸，以及预制锁口圈节段400之间不同的连接方式组织钢筋下料，进行钢筋笼加工，模板安装，混凝土浇筑，混凝土预制段养护及存储。在钢筋笼绑扎时注意预留吊点，浇筑时注意吊点的保护。
此外，预制锁口圈节段400的预留孔道200(包括竖直孔道和倾斜孔道)的预留可通过外径大于注浆锚管300外径1-2号的钢管作为内模模具，钢管在浇筑混凝土模筑成型时拔出。或采用内径稍大于注浆锚管300外径的波纹管内埋，形成预留孔道200。
注浆锚管300在打入地层的管段区，呈梅花形或等间距地钻设溢浆孔。注浆锚管300在预制锁口圈节段400内埋管段则不钻孔，但须在外管壁上通过刻、车、压等方法出槽，以增强注浆锚管300与充填浆液间的握裹力。
预制锁口圈节段400之间不同的连接方式包括：
(1)干式连接
如图3所示，干式连接，即干作业的连接方式，连接时不浇筑混凝土或连接浆液(包括水泥单液浆、双液浆、多液浆、化学浆液等)，而是通过在连接的构件内植入钢板或其他钢部件，通过螺栓连接或焊接，从而达到节段连接固结的目的。
(2)湿式连接
如图4所示，湿式连接，即湿作业的连接，连接时浇筑混凝土或水泥浆将二者锚固。
3、锁口圈梁位置定位、开槽及基槽处理
(1)测量人员放出开槽上口边线，人工开挖竖井锁口圈至设计标高；
(2)开挖到底标高后，复核标高深度无误后浇筑垫层；
(3)垫层养护，确保垫层强度，垫层的强度是后续施工的基础。
4、预制锁口圈节段400运输
采用载重量满足要求的平板车选择合适的路线运至施工现场，由起重器械吊运安装。
5、现场拼装与预制混凝土的连接
拼装前在已经上强度的垫层上进行处理：将混凝土垫层上的杂物清理掉，并用錾子踢掉砂浆落地灰，用钢丝刷刷净浮浆层。如垫层上有油污时，应用10％火碱水刷净，并用清水及时将其上的碱液冲净。
洒水湿润：在清理好的垫层上，用喷壶将地面基层均匀洒水一遍。在找平层上布设结合层，可以先均匀涂刷素水泥浆内掺108建筑胶，涂刷面积不要过大。结合层采用干硬性水泥砂浆,根据现场情况，结合层铺设厚度以放上预制锁口圈节段400时高出面层标高线3-4mm为宜，应随拌随用，初凝前用完，防止影响粘结质量。干硬性程度以手捏成团，落地即散为宜，铺好后用大杠尺刮平，再用抹子拍实找平(铺设面积不得过大)；铺好后用刮扛刮平，再用抹子拍实找平。
测量班定位放线，起重设备吊运预制锁口圈节段400至放线处，测量人员跟踪测量预制锁口圈节段400的高程和位移，随时调整位置和高程。所有预制锁口圈节段400吊运安装完成后立即连接各个预制锁口圈节段400成为整体，并测量及监测位移和高程。各预制锁口圈节段400之间的连接可采用干式连接或者湿式连接。干式连接和湿式连接没有相互关系，是两种不同的连接预制锁口圈节段400的施工方法。施工时可单独采用其中一种或两种混合使用的连接方式，即可达到固结预制锁口圈节段400，形成整体结构的功能。其中，使用湿式连接的锁口圈固结成整体时间长，测量周期也需相同时长。需注意周围环境的影响，对后浇带或注浆孔精心养护。
6、注浆锚管的打设和注浆锚固
参见图6、图7和图8所示，各预制锁口圈节段400连接成整体且干硬水泥砂浆结合层硬化固结后，先打设竖向的注浆锚管300，完成后进行管道灌浆充填密实预留孔道200，再对注浆锚管300进行注浆，此时需监测锁口圈的高程。参见图6、图7和图9，竖向的注浆锚管300打设完成后再打设倾斜的注浆锚管300，同样的先对管道灌浆充填密实预留孔道200，再对注浆锚管300注浆，同时需监测锁口圈的侧向位移变化。一旦预制锁口圈节段400应力应变或位移达到标值立即停止注浆。所有施工程序施工完成后，锁口圈即成型。
7、锁口圈功能的实现
预制锁口圈节段400拼装固结成整体后，能达到甚至超过现浇锁口圈的强度和表面质量，作为锁口圈的基本功能:(1)防止井口塌方，保护后续开挖人员的施工安全；(2)施工安全防护；(3)避免竖井变成沉井；(4)保证进度，便于出渣等也完全能满足。
本发明的地铁暗挖施工用竖井锁口圈的施工方法，采用预制锁口圈节段400并现场拼装，再打设注浆锚管的工艺方式，解决了现有施工技术中的占用场地大，人工(工种)多，工期长，不环保，施工受天气限制等问题。减少了大型施工运输车的进场次数，避免了钢筋运输车、混凝土泵车的进场。减小了施工噪音和减少了噪音的持续时间，避免了现浇混凝土构件的长时间养护，能有效的提高工期和改善施工作业环境。响应施工“四节一环保”的要求，同时也贴合目前的绿色文明施工管理要求，更能在结合天气预报的基础上避开在某些城市严重雾霾下停止大型施工车辆、运输车进出，停止土方作业的禁令。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种地铁暗挖施工用竖井锁口圈的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：根据锁口圈的尺寸、配筋量、锁口圈受力情况、起重运输方式及施工需要确定预制锁口圈节段的形状和尺寸；
S2：根据确定好的预制锁口圈节段的形状和尺寸在工厂中进行预制；
S3：对垫层进行处理，将各预制锁口圈节段吊运至垫层的指定位置并连接各预制锁口圈节段，同时各预制锁口圈节段与垫层之间利用结合层固结；
S4：对连接为一体的各预制锁口圈节段分别打设注浆锚管，锁口圈即成型。
2.根据权利要求1所述的地铁暗挖施工用竖井锁口圈的施工方法，其特征在于，在步骤S2和S3之间还包括以下步骤：
采用载重量满足要求的运输车辆并选择合适的路线将各预制锁口圈节段运输至施工现场，由起重器械吊运安装各预制锁口圈节段至指定位置。
3.根据权利要求1所述的地铁暗挖施工用竖井锁口圈的施工方法，其特征在于，在步骤S3之前还包括以下步骤：
人工开挖竖井锁口圈至设计标高，复核标高深度无误后浇筑垫层，进行垫层养护。
4.根据权利要求1所述的地铁暗挖施工用竖井锁口圈的施工方法，其特征在于，在步骤S3中，对垫层进行处理具体包括：
清理垫层表面的杂物；
清理垫层上的油污；
在清理好的垫层上，均匀洒水以湿润垫层；
在垫层上均匀布设结合层。
5.根据权利要求1所述的地铁暗挖施工用竖井锁口圈的施工方法，其特征在于，在步骤S3中，连接各预制锁口圈节段具体包括：
在各预制锁口圈节段内分别植入连接件，通过连接件将相邻的预制锁口圈节段固定连接。
6.根据权利要求1所述的地铁暗挖施工用竖井锁口圈的施工方法，其特征在于，在步骤S3中，连接各预制锁口圈节段具体包括：
在相邻的两个预制锁口圈节段之间浇筑混凝土或连接浆液，以将相邻的预制锁口圈节段固定连接。
7.根据权利要求1所述的地铁暗挖施工用竖井锁口圈的施工方法，其特征在于，在步骤S2中，在预制各预制锁口圈节段过程中，采用外径大于注浆锚管外径的钢管作为内模模具在预制锁口圈节段内形成预留孔道，之后浇筑成型时将钢管拔出；
或者采用内径稍大于注浆锚管外径的波纹管内埋以在预制锁口圈节段内形成预留孔道；
所述预留孔道包括竖直孔道和相对于水平方向呈锐角的倾斜孔道。
8.根据权利要求7所述的地铁暗挖施工用竖井锁口圈的施工方法，其特征在于，在步骤S4中，打设注浆锚管具体包括：
先打设竖向的注浆锚管，对竖直孔道进行灌浆，填充竖直孔道和注浆锚管之间的间隙，再对注浆锚管进行注浆；
打设倾斜的注浆锚管，对倾斜孔道进行灌浆，填充倾斜孔道和注浆锚管之间的间隙，再对注浆锚管进行注浆。
9.根据权利要求8所述的地铁暗挖施工用竖井锁口圈的施工方法，其特征在于，锚管注浆的同时需同步监测，一旦预制锁口圈节段应力应变或位移达到标值立即停止注浆。
10.根据权利要求1所述的地铁暗挖施工用竖井锁口圈的施工方法，其特征在于，所述注浆锚管在打入地层的管段设有溢浆孔，所述注浆锚管在预制锁口圈节段内埋的管段外管壁上设有凹槽结构。
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