隧道竖井施工工艺

SGBZ-0906 城市隧道工程竖井施工工艺标准1 适用范围本标准适用于采用盾构法施工的城市交通隧道。

2施工准备2.1 技术准备2.1.1 盾构始发井是用于组装调试盾构，隧道施工期间作为管片、其他施工材料、设备、出碴的垂直运输及作业人员的出入通道。

井的平面净尺寸必须满足上述各项的要求。

一般情况下在盾构两侧各留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除、初期推进时出碴、管片运输和其他作业所需的空间，井的长度应比盾构主机长3.0m以上。

2.1.2 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。

根据盾构的安装、拆除作业、洞口与隧道的接头处理作业等需要，确定洞口底至工作井底板顶面的最小高度。

2.1.3 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误差、隧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。

2.1.4 由于盾构始发、接收时拆除竖井封门，施工时间较长，临空面较大，这对土体的稳定极为不利，这就必须对盾构始发、接收前的土层进行加固，可合理选用降水、注浆及其他土体加固法予以改良，切实有效地控制洞口周围土体变形，从而保证盾构始发和接收的安全。

2.2 材料准备2.2.1 泥浆护壁材料：粘土、膨润土、添加剂、水等。

2.2.2 注浆材料：砂浆、水泥浆、速凝剂。

2.2.3 井筒结构材料：钢筋、水泥、砂、碎石、水。

2.3 主要机具2.3.1 竖井开挖施工机械、装卸、运输机械等：2.3.2 构筑井筒结构的混凝土施工机械2.3.3 测量仪器与量测元件。

2.4 作业条件2.4.1 前期调查。

为防止资料与实际工况条件不符，施工前应进行工程环境的调查和实地踏勘，为制订施工组织设计提供足够的依据，进行核实的主要项目：2.4.1.1土地使用情况——根据报告和附图，实地踏勘调查各种建筑物的使用功能、结构形式、基础类型及其与隧道的相对位置等；2.4.1.2 道路种类和路面交通情况；2.4.1.3 工程用地情况——主要对施工场地及材料堆放场地、弃土场地、运土路线等做必要的调查；2.4.1.4 施工用电和给排水设施条件；2.4.1.5 有关环境保护的法律和法规；2.4.1.6 地下障碍物及管线。

2.4.2 根据工程特点、施工设备的技术性能及操作要领，对盾构司机及各类设备操作人员进行上岗前的技术培训并持证上岗。

2.4.3 竖井施工之前，应建立完整的测量和监控量测系统，以控制竖井的垂直精度，对地层及结构进行监测，并及时反馈信息。

2.4.4 盾构工作竖井与工程构筑物结合设置时，除按设计要求满足构筑物的功能外，还应满足盾构的相关施工作业的要求。

2.5 劳动力组织:根据竖井的实际施工方法需要安排劳动力，每工作班需要20人左右。

3 施工工艺3.1 工艺流程见图3.1-1与图3.1-2。

3.2 操作工艺3.2.1 竖井的地层加固3.2.1 .1井底地层加固当开挖深度较深、地下水位较高时，竖井底面地层可能出现隆起（对砂地层来说会出现涌水、涌砂；对粘土地层来说会出现隆起），给施工带来麻烦或者根本无法进行施工。

需对井底地层进行加固。

3.2.1 .2盾构进发口、到达口井壁外侧地层加固由于构筑竖井时井壁外侧土体已经受损松动，且竖井对应盾构进发口、到达口部位的壁材为盾构刀具不可直接掘削的壁材时，引起井壁外侧土层松动加重。

为了防止井壁外侧的水平作用水压、土压大于土体自身的抗剪强度出现的塌方和涌水，导致周围地层变形、地表沉降、地中构造物与埋设物受损，对盾构进发口、到达口、井壁应进行加固。

3.2.1 .3加固方法（见第23章）：(1)降低地下水位法；(2) 固结工法；(3) 防渗墙法；(4)冻结法。

3.2.2 地下连续墙竖井3.2.2.1施工步骤：构筑导墙→挖掘槽→钢筋笼的放入→混凝土的浇注。

3.2.2.2挖掘和壁槽的稳定1在挖槽和挖槽结束后要确认竖直精度。

2 挖掘中和钢筋笼插入时要防止槽壁坍塌。

3为了防止坍塌，护壁泥浆不能太浓，粘度也不能太高。

护壁泥浆有膨润土类泥浆和聚合物泥浆两种，应根据土质条件和挖槽机的种类决定泥浆的种类及配比。

4挖槽和挖槽完结后，悬浮于泥浆中的土颗粒会缓慢下沉形成沉渣。

沉渣的处理工作由挖槽机挖除。

3.2.3 接头施工3.2.3.1浇筑先期槽段混凝土时，混凝土不得注入接头内。

3.2.3.2后面槽段钢筋笼的吊装要牢实，在吊放钢筋笼和浇筑混凝土时，均应使用辅助钢材确保接头钢筋不变形。

3.2.3.3钢筋笼应在下吊状态下缓慢地放入沟槽，并注意确保竖直精度。

3.2.4 钢筋笼的制作、插入地下连续墙的槽段有先后之分。

先期槽段的钢筋笼端部装有接头用的钢材，一般呈直线形状。

钢筋笼用吊车吊入，高度一般配8～15m。

钢筋笼在组装台上的组装精度必须符合设计要求，否则会给插入带来麻烦，严重时无法插入。

3.2.4.1地下连续墙竖井的钢筋，因接头部位为双层，拐角部位配置斜钢筋，故配筋要比一般部位的配筋密。

浇筑时要注意以下几点：1导管应设置在拐角和接头部位，包括拐角和接头在内每3m设置1条。

2选用流动性好、水石不分离的混凝土，使用AE减水剂保证混凝土的密实性。

3按多条导管浇筑高度相同的形式进行浇筑管理。

4在保证先期槽段接头钢材不变形的前提下，浇筑先期槽段。

5在确认混凝土没有从接头内流出的条件下，浇筑先期槽段。

3.2.5 防止墙体产生裂纹、渗水的措施1为防止先期槽段的约束导致的后续槽段出现的裂纹、后续槽段应选用低热水泥。

2接头部位的清洗要干净，做好堵缝注浆。

3排除穿通连续墙的各种因素。

4沉井的构造：一般由井壁、刃脚、内隔墙、井孔凹槽、底板、顶盖等构成。

3.2.6 井筒制作3.2.6.1井筒的制作方式有：1在基坑中制作，这种方式适用于地下水位低的情况下使用；2在构筑物的地面上制作，这种方式适用于地下水位高的情况下使用；3人工岛上制作，这种方式适于在水中制作。

3.2.6.2通常井筒的一次沉没高度不大于12m，故井筒沉没一般是分节进行的。

当在松软的土层和人工岛上施工时，井筒第一节的长度小于0.5B（B为沉井的等效宽度）。

井筒模板多采用钢组合式定型模板。

井筒前一节下沉结束时应高出基坑砂垫层面1～2m，以防外模埋入砂垫层受损。

内模支架不宜支承在地基土上，以防沉降过大时，内模和支架受损。

通常内模支架支承选定在井格内钢梁上。

3.2.6.3当工程要求在井筒的壁上预留与其他地下洞道连接的接合孔口。

为了便于打通孔口，孔口的用料与井筒主体的用料不同，为此两者的强度和抗渗性能也不同。

故井筒下沉时应特别注意，严防地下水的涌入。

用料不同时，井筒重心会有所偏移，应防止井筒发生倾斜。

3.3 地下水位排水工法3.3.1 集水井排水法3.3.1.1方法：在开口沉箱底面上设置集水井，使渗向底面的地下水集中在集水井中，然后用泵压送到井外的方法。

3.3.1.2注意事项：如果水位下降量大，则开挖底面时的动水坡度增大，有可能产生流砂现象。

另外，由于排水致使周围土体冲填压实，给箱体下沉带来困难。

3.3.2 外围排水法3.3.2.1 方法：在开口沉箱的外侧设置几条深井，在各深井中插入水泵一齐向外抽取地下水的方法。

3.3.2.2 注意事项：地下水位下降后的水位分布形状，因地层渗透系数的不同而异：渗透系数越小，水位的下降量和范围越小；渗透系数越大，层厚越厚，排水效果越好。

3.3.3 防渗工法作为防渗工法有注浆工法、冻结工法、防渗墙工法、压气工法等等。

在开口沉箱工程中防渗墙工法使用较多，这是由于注浆工法和冻结工法提高了地层的强度，这对开口沉箱的开挖不利，故这两种工法使用不多。

4质量标准4.1 沉井要求4.1.1 设计计算的结果必须满足力学稳定性的要求。

即沉箱底面作用于地层上的竖向荷载应小于地层的允许承载力；沉箱作用给底面地层的水平荷载必须小于地层的水平允许抗剪力；箱体的变位必须小于允许变位值。

4.1.2 箱体的构件应力均应小于允许值。

4.1.3 由稳定计算、构件设计分别确定的箱体的平面尺寸和构件尺寸，探讨下沉状况，确认下沉关系的合理性、可靠性。

4.1.4 箱体的水平最大承载力必须大于地震的水平破坏力，即满足抗震设计条件。

5 成品保护5.1 竖井结构施工时，应进行有关项目的监测和检测，防止结构产生超标准的变形和空洞。

5.2 盾构机吊装下井安装时以及拆卸出井时，吊车操作人员应控制好吊车方向和速度，避免盾构机与井筒结构发生碰撞，而造成结构与盾构机的损伤。

6 安全环保措施6.1 由机械设备与工艺操作所产生的噪声，不得超过当地政府规定的标准，否则应采取消声措施或避开夜间施工作业。

6.2 清洗施工机械、设备及工具的废水、废油等有害物资以及生活污水，应先经过沉砂池、沉淀池处理才能排放至公共下水道。

6.3 水泥和其它易飞扬的细颗粒散体材料，应安排在库内存放或严密遮盖。

7 质量记录7.1 竖井基坑开挖垂直精度质量记录。

7.2 竖井结构原材料抽样检查质量记录。

7.3 竖井结构混凝土配合比抽样检查记录。

7.4 竖井结构尺寸抽样检查记录。

7.5 竖井结构混凝土强度抽样检查记录。

7.6 竖井周围地层或建筑物沉降观测记录。