竖井及竖井围护结构工程的施工方法

竖井及竖井围护结构工程的施工方法

作者：叶新云

来源：《科学与财富》2011年第06期

[摘 要] 做为杭州市第一次真正意义上在淤泥质和粉质粘土下采用CRD工法施工的地下过街通道进洞前的竖井施工，在安全、质量工期安排等方面对今后用同樣工法施工的工程有重要借鉴意义。

[关键词] 市政工程 深基坑 施工 1.竖井开挖、支撑及预注浆 1.1预注浆加固

在竖井中央部位，选择合适地点，选用合适的注浆管长度作注浆试验，测定注浆压力和注浆量，注浆结束后，开挖出注浆管周围的土体，测定注浆加固的土体范围。

根据施工图纸放出注浆加固范围在平整过的场地测量放出钻孔孔位。钻孔间距40cm，然后按设计倾角架好钻机钻孔。孔身斜长4m，钻孔时密切注意钻进尺度及溢水出水情况，出现溢水立即停钻，先行注浆止水，分析原因，确认止水效果后再继续钻进。

孔钻好后安放TSS注浆管，注浆管采用直径32mm、壁厚3.25mm焊接钢管加工，长度4m；止浆塞尺寸为外径32mm，内径16mm，长度8cm；止浆塞抗拉强度大于20MPa。配套有芯管、顶管、顶杆配料计量工具必须经过检验合格，按照设计配方配料；浆液采用水泥—水玻璃双液浆。

注浆全过程加强施工检查和检测，防止地面出水溢浆、隆起和施工地段地面的沉降。注浆经检查合格后方可开挖竖井，并由专人负责每道工序操作记录。 1.2竖井施工 1.2.1锁口梁施工

竖井场地平整并预注浆加固后直接开挖及浇筑锁口梁进行锁口梁的施工。锁口梁分两个台阶，台阶高度500mm，宽度750mm，采用挖掘机开挖施工，成形后浇注C30钢筋混凝土。 根据设计提供的坐标及控制桩精确放出井筒中心十字线和竖井锁口圈开挖轮廓线。

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按照锁口圈开挖轮廓线，采用人工开挖，分二个台阶进行，每开挖一个台阶，对台阶开挖面用喷射砼进行临时支护，喷射砼厚度10cm。

按照测量提供的轮廓线架立模板，绑扎钢筋。预埋龙门架基础，检查锁口圈的断面尺寸无误，支撑牢固后，灌筑C30防水砼。砼采用溜槽输送入模，插入式振捣棒振捣。 1.2.2竖井提升系统施工

根据施工竖井布置情况、井内净空尺寸和暗挖通道的断面尺寸，预计出土能力等综合考虑，每个竖井提升均采用三梁龙门架提升系统，配2台10t电动葫芦。

竖井龙门架提升能力。在综合考虑电动葫芦的提升速度、竖井深度、碴土装、运、卸及其它干扰因素影响的情况下，竖井龙门架提升能力为： Q设计=N×T×V×M×n×m =12×4×1×0.85×2×0.8 =65.28m3

Q设计——平均每天设计提升碴土量，m3 N——平均每小时提升次数，取8次/小时 T——平均每天的工作时间，取4小时 V——矿车或吊桶的容量，取1m3 M——矿车或吊桶的装满系数，取0.85 n——电动葫芦数量，取2

m——电动葫芦同时工作系数，取0.8 竖井开挖出碴量 Q最大=SA2×mA2×n =8.15×7.4×0.5×1.3 =39.2m3

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SA2——A断面开挖面积

mA2——A断面每天开挖进尺，取0.5m/循环 n——松散系数，取1.3 暗挖地道开挖出渣量 Q最大=SA2×mA2×n =32.795×0.5×1.3 =21.32m3

SA2——A断面开挖面积，设计为32.795m2 mA2——A断面每天开挖进尺，取0.5m/循环 n——松散系数，取1.3

Q设计=65.28m3＞Q最大=39.2m3，故竖井龙门架提升系统能力满足施工要求。 2.竖井口管线及辅助设施布置 2.1管线及辅助设施布置

竖井施工完后，根据暗挖隧道施工需要布置管线，主要包括：风、水管，通风管，动力、照明线，砼料下料管，排水管及人行步梯等。 2.2施工作业人员通道

为方便施工作业人员上下，井内设置一座人行步梯，步梯宽为0.8m，布置角度为45°。竖井人行通道顶设防护罩，并用钢丝网封闭隔离，保证人员安全。

提升架基础采用人工开挖，钢筋绑扎完成灌注砼。周边回填密实。然后进行提升架安装。提升架采用钢管立柱，行走梁、横梁等均采用型钢制作。提升架在锁口圈砼施工后进行安装，提升架在安装前必须进行验算以保证提升架具有足够的强度和稳定性。 3.井身开挖及支护施工

3.3.1竖井钢支撑要遵循“先撑后挖”原则，确保竖井的安全。

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机械开挖竖井时，长臂挖掘机停放在竖井边，但保证距离竖井井口足够的安全距离，并注意保护好竖井周边的围护结构的完整。自卸汽车停放在长臂挖掘机的一侧，随挖随装随运，临时堆土场地离开竖井井口距离不小于5.0m。保证竖井井口有足够的施工场地，同时不妨碍施工交通。机械开挖至混凝土井圈底部时，停止开挖，用人工清理修整，待浇注完钢筋混凝土井圈后再继续开挖。

人工开挖时，利用风镐或铁锹等工具将挖出的土方装入吊斗内，通过龙门吊提升吊斗运出渣土，自卸汽车运到指定地点。在南北竖井附近各建一座大约100m2带屋顶的堆土仓，龙门吊将提升出来的渣土直接卸在仓内，堆土仓四周采用砖墙围挡，避免飞尘和泥水污染。临时提升架及临时堆土仓房布置示意图（见附图2-9）。

机械开挖和人工开挖全部逐层向下开挖，随挖随运，在竖井基坑里面不存放土方。砂土、砂粘土等用风镐开挖，若遇孤石采用岩石分裂机预裂，然后人工搬运至吊斗提升出竖井。 3.3.2竖井交通。在竖井一角安装扶梯供施工人员出入，小型施工机械和材料通过龙门吊进出竖井。

扶梯安装在竖井的一角，每个竖井安装1个，扶梯从地面一直安装到竖井底，施工人员进出竖井全部从扶梯出入。扶梯沿着竖向每3.0m必须和竖井井壁用锚杆连接固定。

小型施工机械和施工材料全部通过龙门吊进出竖井。每个竖井安装一座5t龙门吊。龙门吊必须在竖井开挖之前安装调试完毕。龙门吊安装在冠梁的预埋螺栓上，确保稳固。 3.3.3竖井钢支撑的施工方法

竖井土方开挖的时候，开挖一节，支撑一节，网喷一节。在未支之前停止竖井开挖。待支护完成并稳定后，继续开挖竖井，支撑附近人工开挖，严禁机械开挖。 3.3.4竖井施工的技术保证措施及方法

保持竖井内的降水井点的水位低于开挖面1.0m，降水井超出竖井底板以下不少于3.0m。 开挖竖井地表部分的时候，全部采用机械开挖。第一道支撑以下的土方，用长臂挖掘机通过支撑间隙掏挖竖井内的土方，此时必须设立挖掘机指挥人员，指挥挖掘机挖斗和前臂的运转。从第一道支撑5.0m以下全部采用人工开挖，吊斗提升土方出竖井。钢支撑预先在地面加工成型，在底座开挖成型以后，马上集中人安装支撑，并及时挂网湿喷混凝土支护。 在杂填土和粘土层中及地面下5m范围内，人工配合挖掘机分层进行开挖；挖掘机够不到的地方人工开挖，吊车配吊斗出土。井身开挖至5m以下应进行井口提升架的安装，以便尽快使用，利用提升架配电动葫芦提升吊斗出土。每层开挖完及时进行初期支护。在杂填土和粘土

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层、预注浆加固地层范围内，每完成一个开挖循环，及时打设注浆导管,然后挂钢筋网，架设型钢钢架，喷射300mm厚的C20混凝土衬砌。喷射砼采用湿喷作业，喷射初支砼时，先喷射20mm后，然后按每次80mm厚逐层喷射。竖井开挖至井底设计标高后，及时进行封底。竖井底板采用300mm厚为C20网喷砼结构。 3.3.5竖井施工排水

竖井开挖前，应于基坑四周锁口梁上施工30cm×40cm砼挡水埝。竖井开挖中，若地下水较丰富，在开挖面设集水坑，用潜水泵将积水抽至地表沉淀池内经沉淀后排入下水道。在竖井提升架搭设雨棚，雨棚和提升架连接好，保证在风雨天气竖井的正常使用，及防止雨水进入竖井。

参 考 文 献

[1]崔玖江.隧道与地下工程修建技术.科学出版社,2005.1. [2]黄成光.公路隧道施工.人发交通,2003.2.

[3]天目山路-益乐路口地下过街通道工程施工设计。杭州市城建设计研究院有限公司2005.7■