顶管反力墙施工方案.doc

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顶管反力墙（后靠背）施工方案

1编制说明

自2012年2月25日，绕线洞段开挖支护49.28米后于里程桩号改61+017.6处掌子面上部围岩出现涌水涌砂地质灾害后，先后尝试采用轻型井点真空降水配合超前长大管棚方案进行涌砂处理施工，同时在绕洞掌子面退后20米（拦砂坝后部）增设侧导洞，拟通过侧导洞超前于绕洞掌子面进行降水，改善地层稳定性，以实现正常开挖。

但受地层含水量、含泥量及颗粒粒径影响，皆无法有效处理涌砂从而保证正常开挖，施工被迫终止。

2012年4月6日各参建单位对7#隧洞该段施工方案再次进行研究，并对方案比选工作做了安排。

在上游改60+810向主洞60+931施工50米后位置至绕洞下游改60+036.22（避开涌砂段），共约167.70米，采用顶管法施工，初步设计过水流量为8m³/s，以解决TBM掘进管片衬砌严重变形段过流能力不足的问题。

现根据顶管施工方案的要求，进行反力墙设计施工。

2编制依据

（1）现行的国家和行业技术规范和标准，以及本工程合同相关要求；

（2）目前施工位置工程地质情况；

（3）《顶管施工技术及验收规范》；

（4）我公司以往对此类工程的施工经验；

（5）《沙土层顶管施工操作工艺及关键控制技术》；

3施工方案概述

由于目前掌子面为含水疏松砂岩，围岩自稳能力差，顶管施工最大顶进推力为15000KN，因此反力反力墙修建难度系数极大。

为了保证顶管施工顺利进行，满足反力需求、工程质量及施工安全，需要对针性地进行反力墙基础、挡墙承载力、侧压力验算，并对反力墙墙体进行配筋设计。

反力墙施工分以下步骤实施：

第一步：

基础开挖，要求测量组精确放线，进行机械开挖，人工辅助作业。

同时清除反力墙与隧洞洞壁之间虚渣浮土。

第二步：

基础施工，按方案要求进行实施，并严格保证配筋率、砼强度及质量。

第三步：

按照设计要求进行反力墙背部抗滑桩施工。

第四步：

按从下至上进行反力墙浇筑施工，必须确保整体浇注，以便整体受力。

第五步：

按方案要求进行反力墙反力钢板环施工，确保顶进受力工作面质量。

3.1基础开挖

基础土方开挖必须按“分段分层开挖，先支护后开挖”的原则施工，必须对称开挖，严禁超挖。

基础土方分四层开挖，上部采用挖掘机开挖，下部采用人工配合风镐开挖，机械吊运。

第一层土方开挖：

安装好第一层钢支撑后，采用挖掘机用后退方法开挖沟槽土方，第一层开挖深度为1米，开挖至距下一层钢支撑中心线0.4米时停止开挖，然后安装下一根钢支撑结构，安装钢插板，安装好之后再往后继续开挖土方。

1）在开挖前，应做好地面排水和围岩降水工作。

在侧导洞内施工集水坑，集水坑开挖完成后采用C20混凝土支护，安装污水泵将积水抽至洞外集水坑，避免积水浸泡反力墙基础。

2）开挖前必须对基础附近影响区域范围内采取可靠防护措施，应详细调查其已有裂缝或破损情况，并做好观测记录。

3）挖出土方宜随挖随运，当班土方应当班运出，不应堆在坑边，应尽量减少坑边的地面荷载，基础堆压强应严格控制在10KN/m2以下。

4）设多层内支撑挡土体系的结构，应按设计确定开挖深度，不许超深开挖。

挖土机械、运输车位于基础边时，宜采用搭设平台，铺设走道板等措施支撑承重设备，以减少边荷对挡土结构的侧压力。

3.2垫层施工

基础开挖完成后进行垫层施工，垫层采用C15混凝土垫层，厚50cm，施工结构尺寸见附图。

砼施工采用搅拌机集中拌制机械振捣。

一次性浇筑完成垫层结构，垫层施工过程中将I16工字钢立柱预埋于基础之中。

施工工艺如下：

1）清理基层：

浇注混凝土垫层前，应清除基层的淤泥和杂物；基层表面平整度应控制在15mm内。

2）找标高：

根据水平标高控制线，向下量出垫层标高。

3）混凝土搅拌。

混凝土搅拌机开机前应进行试运行，并对其安全性能进行检查，确保其运行正常，其搅拌时间不得少于1.5min。

4）混凝土的运输：

在运输中，应保持其匀质性，做到不分层、不离析、不漏浆。

运至浇筑地点时，应具有要求的坍落度，坍落度一般控制在35～50mm。

5）铺设混凝土

混凝土铺设从一端开始，由东向西铺设。

混凝土应连续浇筑，间歇时间不得超过2h。

如间歇时间过长，应分块浇筑，接槎处按施工缝处理，接缝处混凝土应捣实压平，不显接头槎。

6）振捣混凝土：

用铁锹摊铺混凝土，用水平控制桩控制标高，虚铺厚度略高于找平桩，然后用平板振捣器振捣，确保混凝土密实。

7）混凝土表面找平：

混凝土振捣密实后，以水平控制点为标志，带线检查平整度。

3.3基础施工

基础采用C45钢筋混凝土结构，待垫层混凝土达到设计强度后在垫层上部进行钢筋笼施工，钢筋笼采用φ12、φ16、φ22钢筋，间距20cm布设，具体见附图，受力筋及分布钢筋采用422焊条焊接，箍筋采用绑扎连接。

钢筋笼制作完成后浇筑C45混凝土，混凝土采用搅拌机拌合机械振捣施工。

混凝土整体浇筑，浇筑完成后顶部钢筋与背靠墙钢筋刚性连接。

混凝土表面凿毛，施做连接筋等连接设施。

施工工艺

1）钢筋施工

钢筋放样→钢筋制作→钢筋半成品运输→基础垫层→弹钢筋定位线→钢筋绑扎→钢筋验收。

2）完成基础垫层施工后，将基础垫层清扫干净，用石笔和墨斗弹放钢筋位置线。

3）按钢筋位置线布放基础钢筋。

　4）绑扎钢筋。

5）由监理工程师进行验收。

施工要求

　　1）钢筋网的绑扎。

四周两行钢筋交叉点应每点扎牢，中间部分交叉点可相隔交错扎牢，必须保证受力钢筋不位移。

双向主筋的钢筋网，则须将全部钢筋相交点扎牢。

2）基础底板采用双层钢筋网时，在上层钢筋网下面应设置钢筋撑脚，以保证钢筋位置正确。

　　3）钢筋绑扎应严格按照要求进行施工。

　　4）独立柱基础为双向钢筋时，其底面短边的钢筋应放在长边钢筋之上。

　　5）现浇柱与基础连接用的插筋，一定要固定牢靠，位置准确，以免造成柱轴线偏移。

　　6）基础中纵向受力钢筋的混凝土保护层厚度应按设计要求，且不应小于30mm；当无垫层时，不应小于70mm。

　　7）钢筋的连接

（1）受力钢筋的接头宜设置在受力较小处。

在同一根纵向受力钢筋上不宜设置两个或两个以上接头。

接头末端至钢筋弯起点的距离不应小于钢筋直径的10倍。

（2）若采用绑扎搭接接头，则接头相邻纵向受力钢筋的绑扎接头宜相互错开。

钢筋绑扎接头连接区段的长度为1.3倍搭接长度。

凡搭接接头中点位于该区段的搭接接头均属于同一连接区段。

位于同一区段内的受拉钢筋搭接接头面积百分率为25%。

（3）当受拉钢筋的直径d＞28mm及受压钢筋的直径d＞32mm时，不宜采用绑扎接头，宜采用焊接或机械连接接头。

3.4反力墙背部桩基础施工

为保障反力墙施工过程中的安全，满足荷载要求，在反力墙后侧岩面采用洛阳铲开挖直径25cm桩基础，安装I16工字钢支撑，采用C45混凝土回填，混凝土桩基础与地面呈45度夹角，在施工过程中如发生塌孔等无法成孔问题时采用φ108无缝钢管成孔，并进行管内浇筑混凝土，加强桩基强度。

3.5反力墙施工

在反力墙基础及背部桩基础施工完成后，测量人员对顶管中线及反力墙进行测量放羊，反力墙前面必须与顶管中线垂直，墙体垂直面必须与顶管顶进方向水平面垂直。

支座钢筋笼与基础钢筋笼刚性连接，破除初期支护表面混凝土，将钢筋笼与拱架采用I16工字钢刚性连接，钢筋笼结构与基础结构相同，详见附图。

钢筋笼制作完成后立模，模板采用钢模板。

浇筑C20混凝土，混凝土拌合站集中搅拌机械振捣。

一次性浇筑完成。

混凝土反力墙结构尺寸详见附图。

反力墙钢筋工程及混凝土工程与基础施工相同，模板工程工艺如下：

施工工艺（流程）、施工要求（4项）：

混凝土基础模板通常采用组合式钢模板、钢框木（竹）胶合板模板、胶合板模板等，在箱形基础施工中有时采用工具式大模板。

1）施工工艺

模板制作→定位放线→模板安装、加固→模板验收→模板拆除→模板的清理、保养。

2）施工要求

（1）模板安装位置、尺寸，必须满足图纸要求，且应拼缝严密、表面平整并刷隔离剂。

（2）模板及其支撑应具有足够的承载能力、刚度和稳定性，能可靠地承受浇筑混凝土的重量、侧压力以及施工荷载。

（3）在浇筑混凝土之前，应对模板工程进行验收。

模板安装和浇筑混凝土时，应对模板及其支撑进行观察和维护。

（4）模板及其支撑拆除的顺序原则为：

后支先拆、先支后拆，具体应按施工技术方案执行。

3.6安全监测

为检验反力墙及周边围岩沉降效果并保证施工期间安全，要求在反力墙顶、腰部、基础，导洞口拱架、反力墙附近拱架等处位置设置12～15个收敛监测点，形成监测体系，反力墙浇筑过程中每12小时测量一次并形成资料，一旦发现变形过大及时加固并调整施工参数，一周后无显著变形每3天测量一次并形成资料。

顶管过程中每6小时检测一次，一旦发生变形及时通知相关负责人。

交底：

复核：

审核：

接收：

2012年4月24日

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