竖井锁扣圈专项施工方案上课讲义.docx

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竖井锁扣圈专项施工方案上课讲义

五台到盂县段高速公路

佛岭隧道

1#通风竖井锁扣圈施工方案

编制：

审核：

批准：

中建交通建设集团有限公司

二O一四年十二月

通风竖井锁扣圈施工方案

一、设计概况

佛岭隧道全长8.8Km,通风方式采用送排式纵向通风，设置竖井一座，佛岭隧道竖井中心里程桩号为K16+410，深432m，半径5.25m。

设计为左右线分离式隧道，两洞边墙距离最大约为31.36米，位于K21+130附近，最小间距约14.5米，位于五台端洞口。

右洞全长8805米，K12+555-K21+360（LJ4标施工K12+555-K17+000）；左洞全长8803米，ZK12+570-ZK21+373（LJ4标施工ZK12+570-ZK17+000）。

隧道左右线均属特长隧道，总体走向近南北向。

五盂高速公路佛岭隧道设通风竖井1座，位于正洞K16+410位置上方，佛岭隧道竖井设计净直径为10.5m，井深432m，初衬采用锚杆、网、钢骨架及喷射混凝土支护，内衬采用钢筋混凝土支护，设计混凝土标号为C30。

佛岭隧道竖井内设置三道内隔板将通风竖井分为四部分，分别作为左右线的进、回风井，竖井底部通过四条联络通道分别和左右洞相连。

佛岭隧道竖井中心里程桩号ZK16+410,深432米，图1-1。

图1-1

二、施工方法

首先进行测量放线确定竖井中心及开挖轮廓，井口应设置简易防护，使用挖机进行锁口圈开挖，再用炮锤和人工相结合方法修整成型。

模板采用钢模板，地面以下采用单侧模板（只关内模），地面以上采用双侧模板支模。

结构混凝土采用现浇的方式进行浇筑。

三、施工工序

1、施工准备 

锁口圈开挖前，在井口周围井口应设置简易防护。

2、测量放线 

利用已知测量控制点，在竖井周边测设施工控制点，并对锁口圈开挖边线进行测量放线（用滑石粉标示），控制点选择设在竖井的两条轴线方向上。

施工控制测量及放线工作完成后报监理。

3、开挖 

一切准备工作完成后，挖机进场进行开挖施工，挖机挖掘时应预留30cm不开挖，用炮锤配合人工修整成形。

竖井锁口段大部分为回填渣土，锁口段施工时采用短段掘砌的方法进行施工，+1178.0m~+1176.0m段锁口盘及井筒一次开挖，+1176.0m~+1166.0m段每个开挖段高为2.0m，采用锚杆、网、喷射砼进行临时支护，然后进行绑筋、支模、浇筑砼。

用此方法施工至+1166.0m标高，视围岩的具体情况确定壁座的具体位置，当竖井井筒进入到稳定围岩5.0米时进行壁座施工。

开挖尺寸如下图（3-1）。

图3-1

开挖注意事项：

1）挖机挖掘时应预留30cm土体，用人工修整成形。

由于周边土体已经过旋喷加固，直立性较好，不需放坡，基坑可直接用挖机挖掘成台阶状，以便于修整。

2）鉴于挖机臂长的限制，开挖过程决定分两部进行。

即首先开挖一半断面，另一半断面留作挖机的工作平台，开挖深度达到要求后。

挖机后退，再进行另一半断面的开挖。

3）严格按技术交底进行开挖，有效控制超欠挖。

通风竖井施工现场按照设计平场图已平整完，场平标高为+1178.0m，竖井锁口段大部分（特别是远离山体一侧）为回填渣土，锁口段施工时采用短段掘砌的方法进行施工，+1178.0m~+1176.0m段锁口盘及井筒应采用挖机一次开挖到位。

4、锁扣段初支

锁扣段初支采用壁座段支护形式采用间距Φ8mm金属网，网格20×20cm；钢筋网的搭接长度为为一个网格长度。

喷射C25早强混凝土10cm；

5、锁扣圈钢筋绑扎

竖井锁口段支护为两次支护，初支为锚杆、网、喷射砼，喷射厚度100mm，二衬为钢筋砼，砼标号为C30、厚度800mm，现对二衬砼井壁厚度及稳定性进行计算如下：

根据《采矿工程手册》进行计算：

1、井壁厚度计算<采用薄壁圆筒公式>

h=rk.P.r/fc-rk.P

其中：

h--井壁厚度，mm

R--井壁外半径，mm

r--井筒净半径，mm，r=5850mm

P--地压，Mpa，p=p1+p2

P1--地压力

P2--井架及悬吊、提升产生的压力

P1=1.3R0H=1.3×0.01Mpa×12=0.156Mpa

地压力计算时，考虑井架自重、悬吊重量等共计200T。

其中井架自重53T，天轮平台及天轮15T，吊盘30T，翻矸平台及翻矸槽30T，钢丝绳35T，主体吊桶及滑架9T（装满矸石），副提吊桶及滑架8T（装满矸石），溜灰管10T，其他10T。

计算时按1.2倍系数考虑，井架自重及悬吊负荷重200×1.2=240T，井架基础底盘面积为4.2×3.2=13.44m2,每个井架基础承重240/4=60T,

井架基础受力为：

P2=60T/13.44m2=0.446kg/cm2=0.0446Mpa

P=0.156+0.0446=0.201Mpa

fc--井壁材料的设计强度，N/mm2

fc=14.3

rk--结构计算荷载系数

rk=1.4，钢筋砼井壁

h=rk.P.r/fc-rk.P=1.4×0.201×5850/（14.3-1.4×0.201）=117.43mm

根据以往施工经验取h=800mm

2、井壁强度验算

1、薄壁圆环计算：

检算井壁强度时，需满足下式：

N=rk.P.R≤fc.h.

--按换算长度计算的纵向弯曲系数

当L0/

=12000/11700=1.02＜8时，

=0.52

rk.P.R=1.4×0.201×6650=1871.31

Fc.h.

=14.3×800×0.52=5948.8

fc.h.

＞rk.P.R，满足要求。

2、厚壁圆环内力计算（当h＞r/10时）

t=

.rk.R2.P/R2-r2≤fc

t=

×1.4×66502×0.156/66502-58502=10.72＜fc（fc=14.3）,满足要求。

3、井壁配筋

井壁配筋满足最小配筋率，45ft/fy

其中：

fy=340（三级钢筋,

）

45ft/fy=45×1.43/340=0.198，取0.2

竖筋采用

22＠200，环筋采用

18＠200

所以锁扣圈钢筋绑扎统一采用HRB235级钢筋，其中环向主筋采用Ф18间距20cm，竖向钢筋采用Ф22间距20cm，箍筋采用Ф8间距40cm,和构造筋采用Ф18间距15cm；钢筋净保护层厚度为4cm，主筋倒角半径不小于5d。

详细施工参数见下图3-2、3-3。

图3-2

图3-3

6、壁座施工

1）壁座段开挖应在开挖应在开挖到基岩以下5米左右开挖，开挖半径8.3m。

见图3-4

图3-4

2）壁座段支护形式采用采用Φ25mm全螺纹早强药包式锚杆，长度300cm，间距70×70cm；Φ8mm金属网，网格20×20cm；钢筋网的搭接长度为为一个网格长度。

喷射C25早强混凝土10cm；Φ50mm透水管、防水卷材；

3）壁座段衬砌，壁座段架立筋采用Φ22钢筋、间距20cm；环向钢筋采用Φ12钢筋、间距见详图，箍筋采用Φ12钢筋、间距60cm；详细见图3-5

图3-5

6、混凝土浇筑

待钢筋绑扎完毕，验收合格后，即开始支模， 挡水墙采用内外关模，除加外支撑以外，还要用铁丝对拉加固，确保模板稳定，防止跑模。

支模完成后即开始浇筑混凝土，锁扣圈混凝土浇筑采用C30防水混凝土进行浇筑。

混凝土灌注之前实验人员应对所到混凝土进行质量检验，合格后方可使用。

灌注时，采用分层浇注，每层浇注厚度不大于50cm，并派专业振捣工负责振捣，确保混凝土密实。

浇注过程中，派专人负责检查整个支撑模板体系，如发现有跑模、漏浆等现象，应及时采取加固、补救措施，保证混凝土灌注质量。

7、砼养护

砼养护，由于冬季施工，施工所在地气温在00C以下，给砼养护带来不便。

宜采用搭暖棚和内部加热（火炉）相结合方法 通过加热混凝土构件周围的空气，使棚内温度大于50C，使混凝土处于正温条件下能正常凝结硬化，待混凝土达到一定强度后方可拆模，养护时间不得小于14天达到设计强度要求。

五、质量控制 

1、开挖过程中，现场指挥人员应指引挖机，严格按照技术交底中指定的开挖边线进行挖掘，避免出现较大超挖。

2、钢筋大样要严格按照设计图的尺寸加工，绑扎时，钢筋的搭接、焊接要按照相关规范执行，现场质检人员应严格进行控制，保证钢筋施工质量。

3、模板拼支首先要以保证净空尺寸，不侵限为前提。

关模时，模板的支撑体系必须有足够的强度、刚度和稳定性。

模板接缝处用海绵条或类似材料封堵，避免漏浆。

4、混凝土灌注前对混凝土进行质量检验，灌注过程中要按照相关规范要求进行捣振，保证混凝土施工质量。

5、质检人员应对各道工序严格监控，每道工序完成后报监理，批准合格后进入下道工序。

六、安全保证措施 

1、锁口圈开挖完成后，及时对周边进行临边防护，采用钢筋和彩旗围护。

，并设安全防护标志。

2、支拆模板，应避免上下在同一垂直面作业．必须上下同时作业时，一定要有隔离防护措施 

3、高处复杂结构模板的安装与拆除，应按施工图的要求进行，事先应有切实可行的安全措施； 

4、多人抬运模板时，要相互配合，协同工作．上下传送模板，应用运输工具或用绳子系牢后升降，不得乱扔； 

5、支模过程中，如需中途停歇，应将支撑、搭头等钉牢．拆模间歇时，将已活动的模板、支撑等拆除运走并妥善堆放，以防因扶空、踏空而坠落； 

6、拆除模板时，操作人员严禁站在正拆除的模板上； 

7、混凝土浇筑过程中，应设专人负责检查，维护模板，发现变形走样，必须立即调整、加固，以防坍塌； 

七、文明施工环保措施 

1、保持施工区和生活区的环境卫生。

2、道路在晴天经常洒水，防止尘土飞扬，污染周围环境。

3、场地保持整洁，材料分类堆码整齐，并挂牌。

水泥、钢筋等材料必须做到下垫上盖。

4、做好土方存储及外运工作，避免对施工范围外的环境造成破坏。

5、生活区取暖应防止发生煤气中毒、火灾等情况。