本發(fā)明涉及豎井施工技術(shù)領(lǐng)域，具體來說，涉及一種地鐵暗挖施工用豎井井壁的施工方法。

背景技術(shù)：

隧道、暗挖結(jié)構(gòu)的豎井開挖初支通常采用鋼筋格柵+鋼筋網(wǎng)片+注漿錨桿+噴砼的形式。鋼筋格柵、鋼筋網(wǎng)片多采用現(xiàn)場(chǎng)加工或外委加工后運(yùn)進(jìn)場(chǎng)備用；注漿錨桿由無縫鋼管制成；噴砼即噴射混凝土一般為現(xiàn)場(chǎng)拌制。人工開挖配合抓斗提升井底渣土，在開挖成形的井壁上安裝格柵和網(wǎng)片，并打設(shè)注漿錨桿暫時(shí)固定鋼格柵，最后由噴射混凝土填充格柵與開挖原狀土之間的空間，并覆蓋鋼格柵、鋼筋網(wǎng)片且具有符合要求厚度的混凝土保護(hù)層，最終形成鋼筋混凝土初支結(jié)構(gòu)。

舊有技術(shù)中需要大型運(yùn)輸車輛和工程機(jī)械多次進(jìn)出場(chǎng)，且需要施工現(xiàn)場(chǎng)有足夠的鋼材存儲(chǔ)、加工場(chǎng)地，需要滿足施工需要的鋼筋工、混凝土噴射工，且工期相對(duì)較長(zhǎng)?；炷羾娚鋾r(shí)，煙塵、粉塵大，混合料回彈量相對(duì)較大，工藝不環(huán)保，材料浪費(fèi)，人員健康危害大。

隨著社會(huì)發(fā)展，對(duì)城市環(huán)境要求的提高，建設(shè)工地成為影響環(huán)境的重災(zāi)區(qū)，且隨著文明施工、綠色施工的要求越來越高，管理越來越嚴(yán)，迫切需要改變傳統(tǒng)工藝。

針對(duì)相關(guān)技術(shù)中的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)相關(guān)技術(shù)中的上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出一種地鐵暗挖施工用豎井井壁的施工方法，能夠解決上述技術(shù)問題。

為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種地鐵暗挖施工用豎井井壁的施工方法，包括以下步驟：

S1確定預(yù)制構(gòu)件尺寸：根據(jù)豎井格柵間距、豎井格柵厚度以及施工需要確定預(yù)制構(gòu)件尺寸；

S2工廠預(yù)制：根據(jù)確定好的預(yù)制構(gòu)件尺寸，配筋計(jì)算，下料，綁扎鋼筋籠；然后外封模板；外封模板后，澆筑預(yù)制構(gòu)件并對(duì)預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行養(yǎng)護(hù)；養(yǎng)護(hù)完成后對(duì)預(yù)留預(yù)埋的鋼管外口進(jìn)行打磨；最后預(yù)制構(gòu)件經(jīng)過與上榀預(yù)制件試拼合格后編號(hào)存放；

S3現(xiàn)場(chǎng)拼裝：利用吊帶吊運(yùn)預(yù)制構(gòu)件下井；技術(shù)工人進(jìn)行輔助的精確安裝，安裝到位后，在預(yù)制構(gòu)件下臨時(shí)支墊，固定預(yù)制件，待同一榀四個(gè)預(yù)制構(gòu)件全部安裝且臨時(shí)支墊固定后，進(jìn)行整體復(fù)測(cè)，安裝精度符合要求后對(duì)稱打設(shè)注漿錨管，以上步序完成后即可進(jìn)行下一榀的開挖循環(huán)工作；

S4井壁初支功能的實(shí)現(xiàn)：隨著豎井的開挖，以及上下榀預(yù)制件的反復(fù)安裝，各預(yù)制件和各榀之間相互嵌鎖固定成一個(gè)整體的筒體結(jié)構(gòu)，直至豎井底標(biāo)高封底后形成一個(gè)完整的豎井結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步的，在步驟S2和S3之間還包括以下步驟：

預(yù)制件運(yùn)輸：采用載重量滿足要求的平板車選擇合適的路線運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)，由起重器械吊運(yùn)安裝；

豎井開挖：豎井采用人工開挖，抓斗垂直提升豎井土方。

進(jìn)一步的，在步驟S2中，配筋計(jì)算，下料，綁扎鋼筋籠的過程中，以內(nèi)徑略大于注漿錨管外徑的鋼管經(jīng)過校正垂直度和下傾角度后統(tǒng)一固定于鋼筋籠內(nèi)，和主筋焊接固定。

進(jìn)一步的，在步驟S2中，在外封模板時(shí)，經(jīng)過安裝校準(zhǔn)后方可澆筑混凝土。

進(jìn)一步的，在步驟S3中，技術(shù)人員進(jìn)行輔助的精確安裝具體包括：

先拼裝同一環(huán)中對(duì)稱的減腋預(yù)制構(gòu)件，減腋預(yù)制構(gòu)件安裝固定后測(cè)量?jī)蓽p腋端的凈距是否滿足安裝普通構(gòu)件；

普通構(gòu)件的下部土方中多挖除一環(huán)間距的土方，普通構(gòu)件從減腋預(yù)制構(gòu)件下部貼壁后承插入卯區(qū)，形成一個(gè)完整環(huán)。

進(jìn)一步的，在步驟S3中，對(duì)稱打設(shè)注漿錨管具體包括：

先對(duì)孔道進(jìn)行低壓灌漿，填充孔道和孔道后與土層間的間隙，灌漿達(dá)到強(qiáng)度后進(jìn)行錨管注漿最終固結(jié)固定。

進(jìn)一步的，錨管注漿的同時(shí)需同步監(jiān)測(cè)，一旦預(yù)制件應(yīng)力應(yīng)變或位移達(dá)到標(biāo)值立即停止注漿作業(yè)。

進(jìn)一步的，在步驟S4中，需要破馬頭門施工時(shí)，對(duì)破拆的預(yù)制件加固，固定剩余部分，加設(shè)鋼環(huán)或密排格柵。

進(jìn)一步的，所述步驟S4還包括：

在豎井四角各打設(shè)兩根高壓旋噴樁，加固封堵四角地層，封閉地層水可能進(jìn)入豎井的路徑，四角的高壓旋噴樁加固和井壁錨管注漿加固相結(jié)合，形成完整的堵水、密水、加固層。

本發(fā)明的有益效果：豎井開挖初支結(jié)構(gòu)的預(yù)制拼裝施工減少了施工現(xiàn)場(chǎng)的場(chǎng)地要求，集中加工預(yù)制響應(yīng)“四節(jié)一環(huán)?！钡囊?，成品運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)后，少量技術(shù)工人配合起重機(jī)械安裝預(yù)制構(gòu)件，減少了人力投入，提高機(jī)械化施工的比率?，F(xiàn)場(chǎng)施工利于標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化和綠色文明施工。同時(shí)施工本身避免了噴射混凝土這種不環(huán)保、職業(yè)健康危害大的施工工藝。施工工期上也大大縮短，開挖→拼裝→開挖→拼裝……可循環(huán)進(jìn)行，預(yù)制構(gòu)件現(xiàn)場(chǎng)拼裝后不需要養(yǎng)護(hù)期，只有注漿需要短時(shí)間占用循環(huán)間隙。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例所述的地鐵暗挖施工用豎井井壁的施工方法的流程圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例所述的豎井井壁預(yù)制構(gòu)件交錯(cuò)環(huán)的拼裝大樣圖；

圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例所述的普通構(gòu)件的正視圖；

圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例所述的普通構(gòu)件的側(cè)試圖；

圖5是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例所述的普通構(gòu)件的俯視圖；

圖6是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例所述的減腋預(yù)制構(gòu)件的正視圖；

圖7是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例所述的減腋預(yù)制構(gòu)件的側(cè)視圖；

圖8是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例所述的減腋預(yù)制構(gòu)件的俯視圖；

圖9是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例所述的構(gòu)件主節(jié)段斷面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例所述的構(gòu)件拼裝后的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖11是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例所述的豎井四角的高壓旋噴樁加固示意圖。

圖中：

1、普通預(yù)制構(gòu)件；2、減腋預(yù)制構(gòu)件；5、構(gòu)件主體；6、Z形折線接茬面的外棱角；7、Z形折線接茬面的內(nèi)收角；8、普通構(gòu)件突榫頭；9、減腋預(yù)制構(gòu)件減腋卯頭；10、孔道；11、孔道灌漿；12、注漿錨管；13、井壁外地層；14、注漿加固地層；15、高壓旋噴樁引孔；16、高壓旋噴樁加固擴(kuò)散范圍。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

如圖1-11所示，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例所述的一種地鐵暗挖施工用豎井井壁的施工方法，包括以下步驟：

一、確定預(yù)制構(gòu)件尺寸

一般豎井格柵間距常見的為400~750mm之間，預(yù)制構(gòu)件可根據(jù)施工需要調(diào)整尺寸，這里以500mm為標(biāo)準(zhǔn)件敘述。豎井初支厚度不小于格柵厚度，一般為350mm，這里預(yù)制件也以350mm為預(yù)制件厚度，注漿錨管12為下傾水平傾角25°為例敘述。

二、工廠預(yù)制

(1)根據(jù)確定好的構(gòu)件尺寸，配筋計(jì)算，下料，綁扎鋼筋籠，其中特別注意預(yù)留孔道11的設(shè)置，以內(nèi)徑略大于注漿錨管12外徑的鋼管經(jīng)過校正垂直度和下傾角度后統(tǒng)一固定于鋼筋籠內(nèi)，和主筋焊接固定。

(2)外封模板，需注意模板安裝精度，經(jīng)過安裝校準(zhǔn)后方可澆筑混凝土，需保證模板內(nèi)鋼筋籠整體垂直度，外封模板垂直度，鋼筋的保護(hù)層，構(gòu)件上下接茬面外棱角、內(nèi)收角的澆筑密實(shí)度。

(3)預(yù)制構(gòu)件養(yǎng)護(hù)。

(4)養(yǎng)護(hù)完成后需對(duì)預(yù)留預(yù)埋的鋼管外口進(jìn)行打磨，確保管口與混凝土表面齊平，且管口光滑、完整、無毛刺、孔內(nèi)無雜物。

(5)預(yù)制構(gòu)件經(jīng)過與上榀預(yù)制件試拼合格后編號(hào)存放，施工時(shí)嚴(yán)格按照編號(hào)塊體施工，嚴(yán)禁混用。

(6)因?yàn)橐话愠鞘械罔F地下暗挖施工豎井井深在三十多米深，以試驗(yàn)井深32000mm，內(nèi)凈空7200mm×7700mm，初支350mm厚，預(yù)制塊有效長(zhǎng)度500mm為例，共需要256塊預(yù)制件，最大的一塊預(yù)制件有1.41立方鋼筋混凝土，按照2.4t/m3混凝土的估算重量計(jì)算，此預(yù)制件重3.384 t。因?yàn)轭A(yù)制件的數(shù)量及單件尺寸重量都不大，有一次性預(yù)制存放，短時(shí)間內(nèi)運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)的可行性。

三、預(yù)制件運(yùn)輸

采用載重量滿足要求的平板車選擇合適的路線運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)，由起重器械吊運(yùn)安裝。

四、豎井開挖

豎井采用人工開挖，抓斗垂直提升豎井土方。必要時(shí)可采用激光水平儀直觀控制豎井開挖面，嚴(yán)禁欠挖和過量超挖。嚴(yán)重的欠挖、超挖都會(huì)影響預(yù)制構(gòu)件的拼裝。

五、現(xiàn)場(chǎng)拼裝

(1)現(xiàn)場(chǎng)吊裝時(shí)，起重利用吊帶吊運(yùn)預(yù)制構(gòu)件下井。

(2)技術(shù)工人進(jìn)行輔助的精確安裝，安裝到位后，在預(yù)制構(gòu)件下臨時(shí)支墊，固定預(yù)制件，待同一榀四個(gè)預(yù)制構(gòu)件全部安裝且臨時(shí)支墊固定后，進(jìn)行整體復(fù)測(cè)，精度無誤后進(jìn)行下一步，有誤差則調(diào)整至允許范圍內(nèi)。其中，技術(shù)工人進(jìn)行輔助的精確安裝過程為：

①先拼裝同一環(huán)中對(duì)稱的減腋預(yù)制構(gòu)件2，減腋預(yù)制構(gòu)件2安裝固定后需測(cè)量?jī)蓽p腋端的凈距是否滿足安裝普通預(yù)制構(gòu)件1；

②普通預(yù)制構(gòu)件1的下部土方中需要多挖除一環(huán)間距的土方，普通預(yù)制構(gòu)件1是從減腋預(yù)制構(gòu)件2下部貼壁后承插入卯區(qū)，形成一個(gè)完整環(huán)；

(3)安裝精度符合要求后對(duì)稱打設(shè)注漿錨管12，先對(duì)孔道11進(jìn)行低壓灌漿，填充孔道11和孔道11后與土層間的間隙，灌漿達(dá)到強(qiáng)度后進(jìn)行錨管注漿最終固結(jié)固定。注漿的同時(shí)需同步監(jiān)測(cè)，一旦預(yù)制件應(yīng)力應(yīng)變或位移達(dá)到標(biāo)值立即停止注漿作業(yè)。

(4)以上步序完成后即可進(jìn)行下一榀的開挖循環(huán)工作。

六、井壁初支功能的實(shí)現(xiàn)

隨著豎井的開挖，以及上下榀預(yù)制件的反復(fù)安裝，各預(yù)制件和各榀之間相互嵌鎖固定成一個(gè)整體的筒體結(jié)構(gòu)，直至豎井底標(biāo)高封底后形成一個(gè)完整的豎井結(jié)構(gòu)。需要破馬頭門施工時(shí)，對(duì)破拆的預(yù)制件加固，固定剩余部分，加設(shè)鋼環(huán)或密排格柵。在豎井的四角上，各預(yù)制塊之間榫卯連接，且無注漿加固，可在豎井四角各打設(shè)兩根高壓旋噴樁，加固封堵四角地層，封閉地層水可能進(jìn)入豎井的路徑。四角的高壓旋噴樁加固和井壁錨管注漿加固相結(jié)合，形成完整的堵水、密水、加固層。

本發(fā)明利用預(yù)制鋼筋混凝土構(gòu)件現(xiàn)場(chǎng)拼裝，再用注漿錨管12穿連上下兩片構(gòu)件且注漿錨桿與水平成一定下傾角順預(yù)制構(gòu)件的預(yù)留孔道11打入周圍地層并注漿固結(jié)固定預(yù)制構(gòu)件。每片構(gòu)件做成固定的垂直尺寸長(zhǎng)度，一環(huán)構(gòu)件的拼裝，豎井即向下開挖相同長(zhǎng)度的進(jìn)尺，如此循環(huán)直至到豎井底標(biāo)高后封底，整個(gè)豎井即施工完成。

本發(fā)明預(yù)制了井壁支護(hù)混凝土構(gòu)件，構(gòu)件通過改變上下接茬面的形狀(Z形折線)，預(yù)埋/預(yù)設(shè)孔道11，構(gòu)件端頭的榫頭構(gòu)造和注漿錨管12的打設(shè)注漿固結(jié)固定。豎井四壁拼裝完成后相互形成嵌鎖結(jié)構(gòu)，且上下榀普通預(yù)制構(gòu)件1和減腋預(yù)制構(gòu)件2交替使用，目的是不但一環(huán)四壁四塊相互嵌鎖，上下拼裝后整體都形成嵌鎖結(jié)構(gòu)。豎井到底封底后，可在豎井四角各打設(shè)兩根高壓旋噴樁，加固封堵四角地層，封閉地層水可能進(jìn)入豎井的路徑。

綜上所述，借助于本發(fā)明的上述技術(shù)方案， 本發(fā)明提供了一種預(yù)制拼裝式的豎井井壁初支結(jié)構(gòu)及施工技術(shù)，解決現(xiàn)有施工技術(shù)中場(chǎng)地分區(qū)多且占地大，人工(工種)多，工期長(zhǎng)，不環(huán)保，施工材料浪費(fèi)，職業(yè)健康危害等問題。豎井開挖一榀進(jìn)尺后，技術(shù)工人配合起重機(jī)吊運(yùn)安裝預(yù)制井壁節(jié)段，打設(shè)固結(jié)固定注漿錨管12，注漿固結(jié)。一環(huán)成型后即形成完整受力的井壁初支結(jié)構(gòu)體系。

新技術(shù)只需地面提供一定面積的預(yù)制構(gòu)件存放場(chǎng)，無現(xiàn)場(chǎng)噴砼作業(yè)，杜絕了粉塵的產(chǎn)生，降低了職業(yè)健康危害，是一種環(huán)保型豎井開挖初支新技術(shù)。預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)過程中需要嚴(yán)格控制尺寸和精度，特別是預(yù)留孔道11的尺寸和下傾角度，生產(chǎn)完成后需經(jīng)過嚴(yán)格檢驗(yàn)和出廠前試拼，確保到場(chǎng)產(chǎn)品的合格性。上下榀預(yù)制構(gòu)件安裝完成后，須確保預(yù)留孔道11的同徑，以便打設(shè)注漿錨管12。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。