地铁工程隧道人汇区间竖井及横通道施工方案.doc

青岛市地铁一期工程（青岛市地铁一期工程（3 3 号线）土建号线）土建 0101 标标 人汇区间人汇区间 竖井及横通道施工方案竖井及横通道施工方案 项目总工：项目总工： 项目经理：项目经理： 青岛地铁一期工程（青岛地铁一期工程（3 3 号线）土建号线）土建 0101 标项目部标项目部 二二一一年十一月十一日年十一月十一日 青岛市地铁一期工程（青岛市地铁一期工程（3 号线）土建号线）土建 01 标标 人汇区间人汇区间 竖井及横通道施工方案竖井及横通道施工方案 编号：编号： 版本号：版本号： 发放编号：发放编号： 编制：编制： 复核：复核： 审核：审核： 批准：批准： 有效状态：有效状态： 青岛地铁一期工程（青岛地铁一期工程（3 3 号线）土建号线）土建 0101 标项目部标项目部 二二一一年十一月十一日年十一月十一日 目 录 1.编制依据及原则.1 1.1 编制依据1 1.2 编制原则2 2.工程概况.2 2.1 竖井设计概况2 2.2 交通现状6 2.3 地下管线.7 2.4 施工条件.7 2.4.1 气候、气象7 2.4.2 水、电供应及通讯7 2.5 自然条件7 2.5.1 地形地貌.7 2.5.2 工程地质.7 2.5.3 水文地质.9 2.5.4 地震烈度.9 3.总体施工部署.9 3.1 现场组织机构设置9 3.2 施工竖井平面布置.10 4.临时工程.15 4.1 施工场地与围挡15 4.2 办公及生活住房规划16 4.3 生产设施规划16 4.4 施工用电、用水17 4.5 临时工程数量表18 5.主要施工方案.18 5.1 旋喷桩施工方案18 5.1.2 成桩质量检验.21 5.2 竖井施工方案22 5.2.1 锁口段施工.23 5.2.2 竖井开挖.24 5.2.3 竖井支护.31 5.2.4 竖井转横通道施工.34 5.3 横通道施工36 5.3.1 横通道施工方案.36 5.3.2 横通道开挖方法36 5.3.3 爆破设计.36 5.3.4 横通道转正洞施工.39 5.3.5 横通道施工技术及注意事项.40 5.4 支护施工工艺40 5.4.1 钢格栅施工.40 5.4.2 钢筋网施工.41 5.4.3 砂浆锚杆施工.42 5.4.4 小导管施工.42 5.5 防止地表及地面建筑物过量下沉的技术措施44 5.6 监控量测45 5.6.1 监测项目.45 5.6.2 监控量测频率及测点布置.45 5.6.3 拟投入设备仪器.46 6.施工进度安排.47 6.1 进度指标47 6.2 工期计划47 6.3 设备管理及配置48 6.4 施工计划横道图48 7 质量保证措施.49 7.1 组织保证措施49 7.2 技术保证措施49 7.3 制度保证措施51 7.4 主要分项工程及关键工序技术保证措施52 7.4.1 钢筋施工保证措施.52 7.4.2 原材料质量控制措施.52 7.4.3 模板施工质量技术措施.53 7.4.4 混凝土施工保证措施.54 7.4.5 初支质量保证措施.57 7.4.6 监控量测保证措施.57 7.4.7 隐蔽工程、关键工序及特殊工序的质量保证措施.58 8.安全管理体系及措施.58 8.1 安全目标58 8.2 安全管理体系59 8.3 安全管理措施60 8.3.1 环境安全.60 8.3.2 施工安全.61 8.3.3 分项工程施工安全技术措施.62 8.4 机械设备的安全使用63 8.4.1 统一要求.63 8.4.2 起吊作业安全技术措施.63 8.4.3 竖井提升设备检查制度.64 8.4.4 混凝土输送泵使用安全.65 8.4.5 其他中小型机械安全使用.65 8.5 地下管线保护措施65 8.6 安全消防措施66 8.7 安全用电66 8.8 爆破飞石控制措施66 9.文明施工保证措施.66 9.1 现场场容管理方面的措施66 9.2 施工人员着装形象67 9.3 现场机械管理方面的措施67 9.4 现场生活卫生管理的措施68 10.环境保护措施.68 10.1 组织措施68 10.2 施工现场的环境卫生68 10.3 环保技术措施68 10.4 大气污染防治措施69 10.5 水污染防治措施69 11. 夜间施工措施.69 12.冬、雨季施工措施.69 12.1 冬季施工措施69 12.1.1 冬期文明施工措施.69 12.1.2 冬期防火措施.70 12.1.3 冬期防滑措施.70 12.1.4 冬期施工防冻措施.70 12.1.5 施工技术措施.70 12.2 雨季施工措施72 1.编制依据及原则编制依据及原则 1.1 编制依据编制依据 (1)青岛市城市总体规划（20062020）； (2)青岛市城市综合交通规划（20082020）； (3)青岛市轨道交通线网规划修编报告（2008.09）； (4)青岛市城市快速轨道交通建设规划（20092016）； (5)城市轨道交通工 程项目建设标准（建标 1042008）； (6)青岛市地铁一期工程（3 号线）初步设计及专家审核意见； (7)青岛市地铁一期工程（3 号线）施工设计技术要求； (8)青岛市地铁一期工程（3 号线）文件编制统一规定； (9)青岛市地铁一期工程（3 号线）文件组成与内容； (10)青岛市地铁一期工程（3 号线）地质勘察一标段人民会堂站汇泉广场站区 间详细勘察阶段岩土工程勘察报告； (11)地铁设计规范（gb501572003）； (12)地下铁道工程施工及验收规范（gb502992003）； (13)混凝土结构设计规范（gb500102002）； (14)混凝土结构工程施工质量验收规范（gb502042002）； (15)建筑结构荷载规范（gb500092001）； (16)钢结构设计规范（gb500172003）； (17)建筑地基基础设计规范（gb500072002）； (18)铁路隧道设计规范（tb100032005）； (19)铁路隧道施工规范（tb102042002）； (20)铁路工程喷锚构筑技术规范（gb500862001）； (21)建筑抗震设计规范（gb500112001）； (22)建筑基坑支护技术规程（jgj120-99）； (23)锚杆喷射混凝土支护规范（gb500862001）； (24)铁路隧道喷锚构筑法技术规范（tb101082002）； (25)青岛地铁一期工程（3 号线）土建 01 标段爆破工程施工方案； (26)青岛地铁一期工程（3 号线）土建 01 标段监控量测施工方案； (27)青岛地铁一期工程（3 号线）土建 01 标段冬季施工方案； (28)青岛地铁一期工程(3)号线土建 01 标总体实施性施工组织设计； (29)施工技术调查资料； (30)本单位在地铁施工中的类似工程经验； (31)国内地铁工程中先进的施工方法和成熟的施工工艺； 1.2 编制原则编制原则 (1)以设计施工图及有关规范为依据，紧密结合现场实际情况，编制经济合理、切 实可行的施工方案； (2)确保工程质量、工期、安全要求； (3)充分考虑环境保护、文物保护、文明施工等要求，确保施工顺利展开； (4)充分考虑和研究工程特点和重、难(关键)点，紧紧围绕施工主线，配足配强现 场管理机构和施工队伍，投入先进、配套的施工机械设备，均衡、高效组织施工生产， 确保工程总体目标的实现； (5)提高机械化施工程度，采用先进、配套的施工设备和技术； (6)强化组织机构，加强管理，确保工程质量、工期和安全； (7)坚持优化技术方案，不断推广新技术、新材料、新工艺、新设备； (8)优化资源配置，实行动态管理，精打细算，控制工程成本。 2.工程概况工程概况 2.1 竖井设计概况竖井设计概况 人民会堂站汇泉广场站区间工程，起点位于人民会堂站大里程端 k1+611.659， 终点位于汇泉广场站小里程端 k2+747.309，左线全长 1122.083m，右线全长 1135.650m，区间为马蹄形断面、复合衬砌暗挖结构；本区间沿常州路向东穿过小鱼山 公园，转入文登路，地面为山坡和建筑施工场地等。本段区间地质条件较好，设计采 用排水型隧道，以喷锚永久衬砌为主，部分围岩较差地段采用复合衬砌。 本段隧道拱顶埋深 11m55m,接车站端区间地质条件较差，为浅埋隧道，其余区 段为深埋隧道，采用钻爆法施工。区间线间距为 13m16m,采用单洞单线马蹄形断面， 区间穿越文保建筑段采用减震断面，其余均为普通断面。 人汇区间共设施工竖井 2 座，在大学路二中足球场设置 1 号竖井，左线中心里程 k1+624.670，右线中心里程 k1+624.669。1 号竖井深 16.7m，井口尺寸为 5m8m， 横通道净宽 5m,净高 6m，采用拱顶直墙断面，单层喷锚衬砌。在汇泉广场绿地中设 2# 竖井，竖井深度 14.4m，井口净空尺寸为 5m8m，横通道净宽 5m,净高 6m，采用拱 顶直墙断面，单层喷锚衬砌，竖井穿过的地层详见下图。 施工竖井及横通道统计表施工竖井及横通道统计表 2.1-1 人民会堂站汇泉广场站区间 施工竖井 工法及断面型式 开挖 宽度 （m） 开挖 高度 （m） 深度 或长 度 （m） 施工竖井暗挖口型结构8.55.516.7 1 号竖井隧道 左线中心里程 k1+624.670 右线中心里程 k1+624.669 施工横通道暗挖拱顶直墙隧道5.57.135.7 施工竖井暗挖口型结构8.55.514.4 2 号竖井 左线中心里程 k2+732.310 右线中心里程 k2+732.310 施工横通道暗挖拱顶直墙隧道5.57.152.43 图图 2.1-1 图图 2.1-2 区间竖井地质围岩为级，具体支护参数见表 2.1-2。 表表 2.1-2 竖井及横通道支护参数表竖井及横通道支护参数表 初期支护 锚杆钢筋网钢架 长度间距间距间距 项 目 预留变 形量 （mm） c25 喷射 混凝土 （mm） 类型 （m）（mm） 类型 （cm） 规格 （m） 辅助施措施 竖井（井口段）40300-6.5200200格栅0.5 小导管 l=3.5m，间距 1.50.5 竖井（井身段）30300砂浆锚杆2.51.20.756.5200200格栅0.75 竖井（井底段）30150砂浆锚杆2.51.21.26.5200200 横通道（加强段） 30250砂浆锚杆2.51.00.56.5200200格栅 28 超前锚杆，长 5m，环距 0.40m 1 号 竖 井 横通道（普通段） 30150砂浆锚杆2.51.01.06.5200200 竖井（井口段）403006.5200200格栅0.5双排 800 高压旋喷桩 竖井（井身段）403006.5 200200 格栅0.5小导管 l=3m 间距 1.50.5 横通道（加强段） 402506.5 200200 格栅0.3 双排小导管 l=5m 打设角度， 外侧 30，内侧 15 2 号 竖 井 横通道（普通段） 402506.5200 200格栅0.5 小导管 l=3m，排距 1m，环距 0.40m。 2.2 交通现状交通现状 区间施工时在大学路二中足球厂设置 1#竖井，在汇泉广场绿地设置 2#竖井竖井施 工期间不影响交通运行。 施工场地采用业主要求的统一围挡结构将施工场地封闭围挡。 本工程临时施工场地均位于青岛市区，道路交通顺畅，施工可直接利用就近城市 道路作为施工道路，施工运输需遵守市政管理的各项要求，施工中对既有市政道路做 好保护，减小对道路的破坏，破坏的道路在施工完毕后恢复原状。 2.3 地下管线地下管线 1#竖井施工范围内有污水管线一条，施工时需要将管线改迁至竖井口东南侧，在 2#竖井口东南两侧有污水管道，不需要迁改，施工时需要注意保护。 2.4 施工条件施工条件 2.4.1 气候、气象气候、气象 青岛属华北暖温带沿海季风区，大陆性气候。受海洋影响，空气湿润、气候温和， 雨量较多，四季分明，具有春迟、夏凉、秋爽、冬长的气候特征。 青岛年平均降水量为 714mm，年最大降水量为 1225.2mm（1975 年），最小降水 量 347.4mm。73%的降水集中在 69 月。按日降水量 0.1mm/d 计算，年平均降雨 日为 82 天，最多 116 天，最少 56 天。年平均暴雨日，即日降水量 50mm，为 2.9 天，最多为 7 天。年最大降雪量 270mm。 青岛年平均气温 12.3。年各月平均气温：8 月最高，1 月最低，分别为 25， 和-0.4。极端最高气温 38.9(2002 年 7 月 15 日)，极端最低气温-20.5(1957.1.22)。 青岛寒潮一般发生于 11 月次年 2 月，平均每年发生 4.9 次，年均结冰日 82 天。 2.4.2 水、电供应及通讯水、电供应及通讯 施工用水就近接入城市自来水；施工用电 1#竖井自太平路就近高压线接入，2#竖 井自文登路就近高压线接入，施工现场设变压器及配电房；施工通讯采用无线移动网 络与电信固定线路相结合的方式。 2.5 自然条件自然条件 2.5.1 地形地貌地形地貌 本区间沿常州路向东穿过小鱼山公园，转入文登路向东至延安路交汇处，附近多 为商业、民用住宅用地。地貌类型为山坡地，所处地形变化较大，地面高程约为 11m55m。 2.5.2 工程地质工程地质 根据青岛市建委推广的青岛市区第四系层序划分标准地层层序编号，依据野 外钻探资料，本区间地层由新到老、自上而下分述如下： 第四系（q）主要由全新统人工填土（q4ml）、冲洪积层（q4al+pl）、上更新统 冲洪积层（q3al+pl）组成，描述如下： （1）第四系全新统人工填土层（q4ml） 第1 层素填土：褐色、黄褐色等，稍湿，松散，由粘土、砂夹少量碎石等组成， 部分地面为 1030cm 厚的水泥或沥青路面。层厚度 0.5m2.5m，平均厚度 1.2m。 （2）第四系上更新统冲洪积层（q3al+pl） 第层粉质粘土：黄褐褐黄色，可塑，局部硬塑状，具中等压缩性，见有铁质 氧化物及少量结核，夹有灰白色高岭土条带，局部含较多砂粒，切面稍有光泽，韧性 中等至高，干强度高。层厚度：1.10m2.80m，平均厚度 1.94m。 第1层粗粒砂：黄褐色，湿，局部夹有少量粘性土，磨圆一般，大部分呈次棱 角状，主要为花岗岩风化砂。层厚为 0.9m。 基岩主要为燕山晚期（53）侵入花岗岩为主，部分燕山晚期（x53）侵入脉岩， 岩性为煌斑岩、花岗斑岩呈脉状穿插其间，于不同岩性接触带见有糜棱岩、碎裂岩， 描述如下： （1）燕山晚期花岗岩（53） 按风化程度划分为全风化带、强风化岩带、中风化岩带和微风化岩带，各带（亚 带）的工程特征详细描述如下： 第下层强风化花岗岩中亚带：浅肉红肉红色，结构构造已有破坏，岩芯手捻 呈砂砾角砾状，标准贯入试验跳锤，主要矿物成分为长石、石英，见少量黑云母和角 闪石等暗色矿物，除石英外长石等矿物大部分风化为粘土，施工中采用合金钻进工艺， 钻进平稳进尺较快。层厚度为：0.90m21.80m，平均层厚 7.22m。该岩层坚硬度为软 岩，岩体呈碎裂状结构，完整程度为破碎，岩体基本质量等级为级。 第层花岗岩中风化带：肉红色，粗粒结构，块状构造，主要矿物成分为长石、 石英，含少量黑云母和角闪石等暗色矿物，节理裂隙发育，以构造、风化裂隙为主， 节理裂隙面见少量暗色矿物侵染，岩芯呈碎块块状，锤击声脆，锤击不易碎，施工中 采用合金钻进工艺，钻进平稳进尺较慢。层厚度为：0.16m7.70m,平均层厚 2.42m。 该层岩石坚硬程度为较软岩较硬岩，依据工程岩体分级标准gb50218-94 定性评 价，岩体呈镶嵌碎裂结构，完整程度为较破碎，岩体基本质量等级为级。 第层花岗岩微风化带：肉红色，粗粒结构，块状结构，矿物成份主要由碱性长 石、斜长石、和石英，碱性长石含量约 4060%，斜长石含量约 1030%，石英含量约 2530%。岩石新鲜，矿物多未蚀变，节理不发育，岩芯较完整，坚硬，锤击声脆，岩 样多呈短柱长柱状。局部岩脉侵入段节理较发育，多位高角度节理岩体较破碎，岩样 呈块状。该层在场地内分布广泛，未揭穿，最大揭露厚度 58.70m。该岩层岩石坚硬程 度为较岩层坚硬岩，岩体呈镶嵌整体块状结构，完整程度为较破碎较完整，岩体 基本质量等级级。 2.5.3 水文地质水文地质 本次勘察工作区内地下水类型按赋存方式主要为：第四类松散岩类孔隙水、基岩 裂隙水。主要赋存于断裂带两侧的构造影响带、花岗斑岩、煌斑岩等后期侵入的脉状 岩脉挤压裂隙密集带中，呈脉状、带状产出，分布不均，富水性较差。1 号竖井采用 抗浮设防水位绝对标高建议按 2.5m 取值；2#竖井抗浮设防水位绝对标高建议按 5.70m 取值。 2.5.4 地震烈度地震烈度 根据建筑抗震设计规范（gb50011-2001）2008 版附录 a，青岛市区抗震防裂 度为 6 度，设计基本地震加速度值为 0.05g，设计地震分组为第二组，特征周期为 0.40s。具体参数以山东省地震工程研究院编写的青岛市轨道交通一期场地地震安全 性评价报告为准。 3.总体施工部署总体施工部署 3.1 现场组织机构设置现场组织机构设置 项目经理部下设一个项目队负责人民会堂站至汇泉广场站区间施工管理，项目队 主要管理人员由项目经理部指派，分别由项目队长、技术主管、技术员、安全员、质 检员、试验员、材料员、施工员组成，全面负责本区间施工质量、安全、进度及文明 施工等管理工作，项目队下设开挖作业班组、支护作业班组、防水作业班组、二衬作 业班组及出碴运输车队，详见施工组织机构框图。 图图 3.1-1 人汇区间实施组织机构图人汇区间实施组织机构图 3.2 施工竖井平面布置施工竖井平面布置 本区间 1#竖井位置设于人民会堂站大里程端,竖井口中心里程为 k1+624.670，利 用二中足球场设计围挡作为施工用地。2#竖井位置设于汇泉站小里程端，竖井口中心 里程为 k2+732.310 利用文登路南侧汇泉广场设计围挡作为施工、生活及办公场用地， 竖井口平面布置图见下图。 工区驻地布置分为施工区和生活区两大部分。施工区设洗车槽、空压机房、发电 机房、水泥罐及小型搅拌站、周转料库、临时存碴场，钢格栅及钢筋加工场地等。 生活区设于 2#竖井施工围挡内设双层活动板房，一楼办公，二楼为宿舍，在驻地 中铁四局青岛市地铁一期工程（3 号线）土建 01 标项目部 项目经理 副经理总工程师 工程管理部 进度、施工技 术、环保、文 明施工、文物、 征地拆迁等 计划财务部 计划统计、合 同、造价、财 务等 安全质量部 安全、质量、 检测试验、工 艺标准等 综合办公室 人事劳资、后 勤保卫、综合 管理等 物资设备部 物资、设备管 理等 人汇区间项目队 开挖作业班组 二衬作业班组 出碴运输车队 支护作业班班 防水作业班组 大门入口处设置门卫室，加强保卫工作。 斗坑 搅拌机 水池 1.5m 高 风机托架 水泥罐 风包 空压机 风包 空压机 300mm砼下料管 桁吊立柱 动力电缆线 高压水管 高压风管 竖井 碴 场 面积190平方米 图图 3.2-1 1#竖井井口平面布置示意图竖井井口平面布置示意图 办公室 碴 场 碎石仓 钢筋加工棚 洗车台 斗坑 搅拌机 水池 1.5m 高 风机托架 砂仓 水泥罐 风包 空压机 风包 空压机 办公室 办公室 办公室 场内道路 面积190平方米 大 门 聚艺居酒店 太平路 桁吊立柱 居民楼 人行道 动力电缆线 高压水管 高压风管 竖井 图图 3.2-2 1#竖井总体平面布置示意图竖井总体平面布置示意图 公厕 文登路 停车场 碴场 斗坑 1.45 1.75 3.25 0.98 1.60 搅拌机 水泥罐 r1.50 风机托架 2.10 水池 1.5m高 3.00 2.10 1.10 5.20 变压器房 300mm喷射砼下料管 300mm砼下料管 动力电缆线 高压水管100mm 高压风管100mm 桁吊立柱 3.40 2.30 0.60 竖 井 图图 3.2-3 2#竖井井口平面布置示意图竖井井口平面布置示意图 厕 停车场 厕 文登路 停车场 人汇区间汇泉站端施工场地平面布置图 车行道边线 人行道宽1.5米 围挡范围 碴场 碎石仓砂仓 工人宿舍 工人宿舍 工人宿舍 工人宿舍 工人宿舍 食堂 办公室 办公室 办公室 浴室 施工便道宽3.7m 2.95 道路宽4.5m 便道宽2.95m 广告牌 文登路 竖井位置 3.503.00 斗坑 1.45 1.75 3.25 0.98 1.60 搅拌机 水泥罐 r1.50 风机托架 2.10 水池 1.5m高 3.00 2.10 1.10 5.20 钢筋加工棚 14.00 大门 门卫 洗车台 6.60 5.30 2.70 变压器房 工人宿舍 工人宿舍 工人宿舍 工人宿舍 工人宿舍 厨房 厨房 男浴 男厕 女厕女浴 3.80 给水井 空压机 风包风包 空压机 0.90 1.00 0.901.00 1.00 1.00 1.00 1.00 空压机房 6.70 6.00 5.00 3.71 3.85 15.00 1.00 5.000.5 8.00 0.50 图图 3.2-4 2#竖井总体平面布置图竖井总体平面布置图 井口布置说明： 喷射混凝土搅拌机布置于竖井锁口上，安装 300mm 直径的下料管，将搅拌好的喷 浆料直接放入井内，再通过车辆运输到施工作业面。商品混凝土下料管安装于靠便道 一侧。 井口安装一台 sd-11 通风机为隧道及竖井施工通风排尘，采用 1300mm 软风 管，软风管通采用 型卡扣，通过膨胀螺栓固定与紧壁，竖井深度超过 10m 以后采 用风机通风，每次爆破后放入风管进行通风排尘，然后工人再进入井内进行施工。 竖井施工人员上下采用楼梯，采用横隔工字钢与出碴上下通道隔离，侧面安装护 栏，并采用钢网将侧面封闭，确保上下人员的安全，如果出现险情时施工人员可暂躲 避在楼梯台阶下方或横通道内，爆破作业时所有施工人员撤离至竖井爆破安全距离之 外。上下楼梯宽度 0.8m，踏步宽度 0.25m，高度 0.2m，平台长度 1.6m，采用黄色油 漆喷涂，楼梯结构详见图 3.2-5。 井口设污水沉淀池，井下设一个集水井，抽出的污水经沉淀池沉淀后再排入市政 排污系统。 图图 3.2-5 楼梯结构图楼梯结构图 4.临时工程临时工程 4.1 施工场地与围挡施工场地与围挡 本区间 1#竖井位置设于人民会堂站大里程端,利用二中足球厂设计围挡作为施工用 地，围挡面积 1127。2#竖井位置设于汇泉站小里程端，利用文登路南侧汇泉广场设 计围挡作为施工、生活及办公场用地，围挡面积 2199m2，工地围护采用全封闭隔离措 施，围挡内平整施工场地，场地内采用 c20 混凝土进行地面硬化，厚度 20cm。在驻 地大门出入口处设置门卫，加强保卫工作。 加强场地内排水设施，主要包括雨水排水和洗车池排水。在建筑物和基坑周围设 300mm300mm 的明排水沟，纵向排水坡度为 2%，排水沟内抹防水砂浆，防止水渗漏， 对边坡不利，排水沟内通过市政雨水系统集中排放。 30 301010 10 图图 4.1-1 排水边沟断面示意图排水边沟断面示意图 4.2 办公及生活住房规划办公及生活住房规划 利用文登路南侧汇泉广场空地作为生活及办公场用地，生活住房为一层砖砌结构， 拟规划为厨房等相关生活配套设施用房，二层活动板房拟规划为宿舍及办公用房。 板房采用双层活动板房，一层为办公室及宿舍，二层均为宿舍,每个房间尺寸为 6m3.6m，共有房间 30 间，其中项目队办公室 2 间，宿舍 5 间，计划配置人员 1315 人；协作队伍工人宿舍 20 间，拟施工高峰期投入 110 人左右，每个房间住 56 人，功能规划详见平面图中所示。 4.3 生产设施规划生产设施规划 施工区设门卫、洗车槽、空压机房、配电房、水泥罐及小型搅拌站、临时存碴场、 钢格栅及钢筋加工场地等。 （1）门卫在大门口设一处，采用彩钢板活动板房，面积 2m2m。 （2）洗车槽设在大门口，配备高压水枪，对出门车辆进行冲洗，工地设专职保洁 员，负责门前“三清”工作。 5%5% 高压冲 洗设备 大门 200 100 一次沉 淀池 二次沉 淀池 入排 污井 铁箅 660 560 图图 4.3-1 洗车台示意图洗车台示意图 （3）钢筋棚 钢筋棚采用钢架结构，彩钢板顶棚，1#竖井为 15m4.8m，2#竖井为 14m6m，钢 筋棚内分为钢筋加工区、原材存放及成品存放区。 （4）临时存碴场 临时存碴场考虑最大时为两天的存碴量，本区间断面为单线单洞马蹄形断面隧道， 每延米断面方量 65m（包括左右线），考虑日进度需达到 1.514m，考虑石碴 1.4 的松 方系数，计算出存碴量为：137.35m，因此将 1#竖井存碴场设置为 120，2#竖井存 碴场设置为 190。 存碴场四周设 12mm 厚钢板挡墙，高度为 2m，背后采用 20#工字钢立柱，钢立柱 间距 1.5m。 （5）混凝土搅拌区：主要为喷射混凝土搅拌，搅拌机布置、砂石料存放等，砂石 料仓各设一个，砂石料仓隔墙采用 37 砖墙结构，厚度 37cm，高度 1.6m。 （6）场地内 1#竖井沿大学路调流路设纵向施工便道，宽度 6m，2#竖井沿文登路 方向设纵向施工便道，宽度 3.7m，用于出碴、材料运输、吊装设备通行及作业等。 4.4 施工用电、用水施工用电、用水 在工点附近接入城市自来水，安装水表，为施工生产及生活提供用水。 工点附近具备高压电接入条件，已经与当地电力部门联系，在 1#竖井施工现场接 入一台 500 kva、在 2#竖井施工现场接入一台 630kva 箱式变压器，为隧道施工提供 电力。 施工现场将自备发电机，额定功率 30kw。确保城市供电意外中断时应急施工。 4.5 临时工程数量表临时工程数量表 为满足本区间工程现场施工需要，结合现场场地实际情况，主要临时工程数量见 表 4.5-1。 表表 4.5-1 主要临时工程数量表主要临时工程数量表 工程名称序号项目名称单位数量备注 1场地硬化混凝土m22199 厚度 20cm 的 c20 混凝 土 2活动板房m2324围挡内活动板房占地 3钢筋棚m284长 14 米，宽 6 米 4排水沟m1000.3*0.3m 5砂石料仓隔墙m312.4砖墙砂浆抹面 1.5cm 6变压器台1630kva 7污水池个1 8桁吊台110t+10t 9洗车台处15*6m 10存碴场挡墙7612mm 厚钢板 11值班房m242*2m 1 号 竖 井 12供水管道m100pvc 1场地硬化混凝土m21127 厚度 20cm 的 c20 混凝 土 2钢筋棚m272长 15 米，宽 4.8 米 3砂石料仓隔墙m314.5砖墙砂浆抹面 1.5cm 4污水池个1 5桁吊台110t+10t 6洗车台个15*6m 7存碴场挡墙19012mm 厚钢板 2 号 竖 井 8值班房处12*2m 5.主要施工方案主要施工方案 5.1 旋喷桩施工方案旋喷桩施工方案 高压旋喷桩主要位于粉土、中粗砂，厚度 3.75m，嵌入强风化花岗岩层 0.5m。 竖井锁口梁下端 2m 范围，高压旋喷桩双排直径 800mm，相互咬合 250mm,地面 标高 6.0m,桩顶标高 3.95m,桩底标高-0.3m,桩长 4.25m,共计高压旋喷桩 120 根。旋喷桩 施工工艺流程见图 5.1-1。 注：图中尺寸 mm 计。 图图 5.1-1 1 旋喷桩立面图旋喷桩立面图 双排 800高压旋喷桩，相互咬合250mm 注：图中尺寸 mm 计。 图图 5.1-2 2 旋喷桩平面图旋喷桩平面图 5.1.1 施工方法施工方法 (1)地面进行平整与碾压 (2)测量放样 桩位应严格按照图纸设计测设，偏差不得大于 50mm。 (3)工艺参数 注浆管：提升速度 15cm；旋转速度 12r/min。 水压力：32mpa；流量 85l/min。 浆液压力：2mpa；流量 60l/min。 空气：压力 0.75mpa；流量 0. 7m3/min。 水灰比：1：1。 (4)钻机就位 采用地质钻机，孔径为 15cm，钻机安放在设计的孔位上并应保持垂直，施工时旋 喷管的允许倾斜度不得大于 1.5%，钻孔时做好地质记录并与设计地质核对。 (5)钻孔 先对场地进行平整，将钻机就位，按照测量放样的旋喷桩中心进行对中，使钻杆 垂直于地面钻孔的位置与设计位置的偏差不得大于 50mm。 (6)制备水泥浆：采用灰浆拌和机，开动搅拌机搅拌 1020 分钟，而后拧开搅拌 桶底部阀门，放入第一道筛网（孔径为 0.8），过滤后流入浆液池，然后通过泥浆泵 抽进第二道过滤网（孔径为 0.8），第二次过滤后流入浆液桶中，待压浆时备用。 (7)插管 插管是将喷管插入地层预定的深度。钻孔完成时插管作业同时完成。在插管过程 中，为防止泥砂堵塞喷嘴，可边射水、边插管，水压力（0.51 mpa），若压力过高， 则易将孔壁射塌。 (8)喷射作业 当喷管插入预定深度后，接通高压水管、空压管，开动高压清水泵、泥浆泵、空 压机和钻机进行旋转，并观察仪表控制压力、流量和风量。高压泥浆泵压力增到施工 设计值（2025mpa）后，先坐底喷浆 30s，提升速度旋喷、提升钻杆，直至达到预期 的加固高度自下而上进行喷射作业，技术人员必须时刻注意检查浆液初凝时间、注浆 流量、风量、压力、旋转提升速度等参数是否符合设计要求，并随时做好记录，绘制 作业过程曲线。 (9)冲洗 喷射施工完毕后，应把注浆管等机具设备冲洗干净，管内机内不得残存水泥浆。 通常把浆液换成水，在地面上喷射，以便把泥浆泵、注浆管和软管内的浆液全部排除。 (10)移动机具将钻机等机具设备移到新孔位上。 5.1.2 成桩质量检验成桩质量检验 (1)桩位偏差5cm，钻孔垂直度1%d。 (2)钻杆要进行量测，并作记录，经常检查孔深，保证孔深达到设计要求。 (3)严格按设计配合比例拌制水泥浆液，拌制好的水泥浆液超过 2 小时不能使用。 (4)旋喷桩施工中，严格控制空压机、高压水泵、送浆泵的压力和提升喷浆速度。 (5)提升过程中，拆卸钻杆后，继续旋喷施工时，保持钻杆有不小于 10cm 的搭接 长度。 (6)经常检查高压系统、管道系统、使压力、流量能够达到规范要求以保证桩径达 到设计要求。 表表 5.1.2-1 高压旋喷桩施工允许偏差、检验数量及检验方法表高压旋喷桩施工允许偏差、检验数量及检验方法表 序号检验项目允许偏差检验数量检验方法 1桩位（纵横向）50mm经纬仪或钢尺丈量 2桩体垂直度1d 经纬仪或吊线测钻杆倾 斜度 3桩体有效直径不小于设计值 按成桩总数的 10 抽样检验，且每检验 批不少于 5 根 开挖 50100cm 深 后，钢尺丈量 泥浆排放处理 一级过滤 二级过滤 高压泵对浆液加压 启动高压清水泵、 空压机供水、风 准备工作 钻机就位 调整钻架角度 钻 孔 试 喷 高压喷射注浆作业 喷射结束 拔 管 机具清理 桩基移位 插 管 制 浆 图图 5.1.2-1 旋喷桩施工工艺流程图旋喷桩施工工艺流程图 5.2 竖井施工方案竖井施工方案 竖井采用由上至下分层明挖，超前小导管支护。锁口段混凝土待开挖完成后一次 立模浇筑。 1#竖井锁口以下 4.2m 范围每次开挖高度为 0.5m，开挖到位后立即打入注浆小导 管施作钢筋网及钢格栅，然后喷射 c25 混凝土到设计厚度。等强度达到 70%以上时再 进行下一段的开挖。 2#竖井锁口以下 4.25m 旋喷桩范围分段开挖，每次开挖高度为 0.5m，开挖到位后 立即施作 l=0.8m 定位钢筋，钢筋网及钢格栅，然后喷射 c25 混凝土。旋喷桩以下开 挖高度为 1m，开挖到位后立即打入注浆小导管施作钢筋网及钢格栅，然后喷射 c25 混凝土到设计厚度。等强度达到 70%以上时再进行下一段的开挖。 竖井采用机械开挖结合爆破开挖，液压冲击锤冲击开挖强风化花岗岩，局部中风 化、微风化花岗岩采用松动爆破，挖掘机直接装碴外运。每循环进尺 0.5m1m，挖掘 机挖碴装吊斗垂直提升，垂直提升采用龙门吊桁架。竖井开挖出碴完成之后，先初喷 混凝土 3cm5cm，封闭暴露的岩面，再打设小导管，挂网设置钢格栅，复喷混凝土 至设计厚度。 5.2.1 锁口段施工锁口段施工 锁口段为 2m1.5m 的 c30 混凝土倒台阶，台阶宽度为 0.5m1m。其表层为素填 土，粘土。 表层采用机械开挖，人工修整外轮廓边缘，一次立模整体灌注完成锁口段混凝土 的施工方法。 （1）锁口圈外侧模板采砖胎模，砖胎模为 12cm 墙，采用 m10 号砂浆砌筑。内 侧模板采用 2.44m1.2m 竹胶板拼装。圈内模板采用 8cm8cm 的方木背带，背带间 距为 30cm，通过 50 钢管架水平支撑，水平支撑钢管端头增加 60cm 可调式顶托。 模板接缝处必须牢固，接缝处采用双面胶密贴，接缝要平顺严密。模板要竖直，倾斜 度不得大于 2。（模板加固形式见模板与钢管架示意图） （2）钢筋绑扎完成后进行模板支撑架立，埋设预埋件，预留孔洞，经监理检查合 格后浇筑混凝土。混凝土采用商品混凝土，罐车运输到场、泵送入模。对称分层浇筑， 插入式振捣器振捣，终凝后洒水养护不少于 7 天。 图图 5.2.1-1 模板与钢管架支撑示意图模板与钢管架支撑示意图 600 250250 350350 600 800 150970 m24mm地角螺栓 150970 125 q235钢板厚20mm q235钢板厚5mm 20 20 250250350350 图图 5.2.1-2 预埋件示意图预埋件示意图 5.2.2 竖井开挖竖井开挖 5.2.2.1 竖井施工提升设备竖井施工提升设备 （1）单日出碴量计算 区间断面每米平均开挖方量 32.4 m3，区间起点里程为 k1+611.659,终点里程为 k2+747.309，区间开挖在起点、终点各设一座竖井，区间全长 1135.650m，按招标文 件节点工期要求，区间掘进时间 1#竖井掘进合同工期 10 个月，2#竖井掘进合同工期 15 个月。 1#竖井单日掘进 454.241030=1.514 m，碴土松散系数按 1.4 考虑，出碴量为 32.41.5141.42=137.35m/d。 2#竖井单日需掘进约 681.361530=1.514m，碴土松散系数按 1.4 考虑，出碴量为 32.41.5141.42=137.35m/d。 （2）单斗单循环出碴时间计算 装碴及提升准备 2 分钟，1 个吊斗从井底提升至井口时间大约 2 分钟（注：提升 机钢丝绳绳速为 9m/min，井深 1#竖井为 16.7m,2#竖井为 14.4m，自井口向上提升高度 取 5m），吊斗从井口到卸碴完时间为 2 分钟，吊斗落至竖井底时间为 2 分钟，则一个 吊斗进行出碴一个循环总时间为 2+2+2+2=8 分钟。 （3）提升设备 竖井日出土量，单斗单循环出碴时间取 8 分钟，提升系统出碴时间每日按 12h 考 虑，每日提升次数为：12608=90 次，单斗提升量至少为 137.3590=1.526m。 选择 10+10t 双吊钩龙门吊作为出碴及钢筋等材料提升设备。出碴斗容积选定尺寸 为 1.5m（长）1 .5m（宽）1.5m（高）。竖井提升设备布置详见图 5.2.2.1-1 63角钢人字架 2#竖井桁吊平面图 竖 井 63角钢 80角钢 桁吊立面图 操 作 室 10t*30m双胞胎电动葫芦 c160x50x3 h400 1#竖井桁吊平面图 竖 井 图图 5.2.2.1-1 提升设备布置图提升设备布置图 提升挂钩提升能力检算： 提升挂钩最大静张力为 100kn（10t）。3.4m3吊桶自重 0.3t，钢丝绳重 1#竖井最 长（16.7+5）5.05kg/m=0.11t，吊钩重约 0.1t，碴土重为 3.375m31.9t/ m3=6.46t。则提 升挂钩最大提升荷载=0.3+0.11+0.1+6.46t=7t10t，满足荷载要求。 出碴能力检算： 提升系统出碴时间每日按 12h 考虑，每日提升次数为：1260/8=90 次，则提升系 统一天出碴能力为 126083.4m3=306 m3 137.35m3，可满足出碴要求。 5.2.2.2 爆破设计爆破设计 根据竖井自身的特点，能用机械开挖优先选用机械开挖，对不能采用机械开挖要 选用爆破开挖。爆破方案按先起爆掏槽眼，形成临空面，再次起爆辅助眼和周边光爆 眼，为保证施工安全， 针对周边具体建筑结构特性，采用短进尺光面微差弱爆破技术， 聚能管控制爆破技术等。进行爆破作业时，采用微量、多孔、多次、多段爆破法。减 少每次齐发爆破药量，减轻爆破对围岩的扰动及对支护结构的不利影响，同时也减轻 对周边建（构）筑物的震动破坏，满足爆破安全规程对振速的控制要求。根据主 爆破体的爆破情况和岩石的性质更准确选择爆破参数，从而提高爆破效果，达到高效 掘进的目的。 （一）炸药的选择 炸药品种与炸药的爆破震动速度有直接影响，根据工程地质和水文地质条件，本 工程施工中：掏槽眼和辅助眼选用防水效果好的乳化炸药。 （二）选择合理的雷管起爆时差 设计爆破网络为孔内微差和孔外同段的非电微差起爆技术。普通非电导爆管雷管 一般跳段使用，间隔时间大于 50ms，防止地震波相叠加而产生较大的震动。 （三） 选择合理的掏槽形式 掏槽是隧道爆破成败的关键，也是产生最大爆破震动速度的主要震源。为了达到 减振的目的，选用楔形掏槽，充分利用楔形掏槽的易抛掷和减震作用与贯通掏槽的临 空面来最大限度地减轻震动。 由于掏槽爆破夹制作用大，会有部分岩石被夹制而难以抛出，漏斗的分布仍有部 分死角，这也是造成炮眼利用率较低的主要原因。本设计中掏槽眼中部设置中心孔， 中心孔内装少量炸药，这样起到扩大槽腔的作用，也可以达到提高炮眼利用率的效果。 （四）选择合理的钻爆参数 根据开挖的大小、部位、工程地质情况、周边环境条件等，选择合理的炮眼深度、 间距、装药量、起爆顺序等钻爆参数，炮眼采用线性布孔、线形起爆，注意提高装药 质量和炮口堵塞质量，达到减震、提效的目的。本工程钻爆参数如下： （1）掏槽眼： 孔深：考虑到掏槽眼只有一个临空面，爆破条件较差，炮眼利用率低，故掏槽眼 比其他炮孔加深 20cm。 炮孔间距：根据岩性及工作面的大小、炮孔深度，孔间距取 a=0.40.5m。 （2）辅助眼： 孔间距：辅助眼间距与岩石软硬、掌子面大小、炮孔深度密切相关，一般取 a=0.6m0.8m。 排距：排距一般取 b=0.5m0.8m。 （3）周边眼： 根据光面爆破参数表 5.2.2.2-1 选定周边眼间距为 50cm、周边眼最小抵抗线 60cm。 表表 5.2.2.2-1 爆破参数表爆破参数表 岩石种类 周边眼间距 e(cm) 周边眼最小抵 抗线 w（cm） 相对距 e/w 周边眼装药参数 （kg/m） 硬岩557060800.8 1.00.250.3 中硬岩456560800.8 1.00.20.25 软岩355060800.50.80.070.12 （4）炸药单耗： 根据岩性、节理裂隙发育程度以及岩石的可爆性,炸药单耗取 q=0.81.0kg/m3。 （五） 装药结构和填塞 掏槽眼和辅助眼采用反向不耦合连续装药，周边眼采用反向不耦合底部空气间隔 装药，为了确保爆破效果炮孔的填塞长度一般不得小于炮孔长度的 1/3。 具体装药结构和堵塞见图 5.2.2.2-1、图 5.2.2.2-2、图 5.2.2.2-3 装药结构和填塞示 意图。 炮泥 炸药 聚能管 雷管 空气 角线 图图 5.2.2.2-1 周边眼装药结构示意图周边眼装药结构示意图 炮泥 炸药 雷管 角线 图图 5.2.2.2-2 掏槽眼装药结构示意图掏槽眼装药结构示意图 炮泥 炸药 雷管 空气 角线 图图 5.2.2.2-3 辅助眼装药结构示意图辅助眼装药结构示意图 （六）起爆方式及顺序 光面爆破起爆方式采用微差爆破，先起爆掏槽眼，形成临空面，再次起爆辅助眼 和周边光爆眼。 区间竖井炮眼布置图如图 5.2.2.2-4 所示。 1#3#1# 7# 9# 3#5#3#3#5#5#5# 11# 13# 15# 17# 1.4 0.5 0.8 0.70.70.70.70.7 0.5 0.5 0.2 1.2 1.4 79 76 图图 5.2.2.2-4 区间竖井炮眼布置图区间竖井炮眼布置图(单位：单位：mm) 区间竖井开挖爆破参数详见表 5.2.2.2-2 表表 5.2.2.2-2 区间竖井爆破参数表区间竖井爆破参数表 名称数量 孔距 （m） 排距 （m） 孔深 （m） 单孔药 量(kg) 单段药 量 （kg） 雷管 段别 掏槽眼60.50.71.40.42.41# 中心眼20.50.71.600空眼 掘进眼140.80.71.20.22.83# 掘进眼140.80.71.20.22.85# 掘进眼110.80.71.20.22.27# 掘进眼110.80.71.20.22.29# 周边眼120.50.71.20.22.811# 名称数量 孔距 （m） 排距 （m） 孔深 （m） 单孔药 量(kg) 单段药 量 （kg） 雷管 段别 周边眼120.50.71.20.22.813# 周边眼160.50.71.20.23.215# 周边眼160.50.71.20.23.217# 项目单位数量项目单位数量 开挖面积m240炸药用量kg24.4 平均每循环进尺m1.0雷管用量发112 每循环爆破石方m340每平方钻眼数个/m22.8 炮眼总数个114单位消耗量kg/m30.61 施工注意事项： （1)施工中加强监控量测，以量测信息指导施工，并对附近地下管线，地面建筑 物进行监控。 （2)保护竖井中线位置正确，开挖井壁垂直，断面尺寸正确。 （3)施工中集水井先行下挖，井底施工面做成 3%排水斜面，集中抽水到地面沉淀 池，经沉淀过滤后再排放到市政排水系统。 （4)井口设 1.1m 高安全围拦，防止人员及地面杂物坠落井内。 （5)井口修建防雨棚屋，其结构尺寸应满足龙门吊作业安全要求。 （6）用无线电话及声响信号，保证井内作业与地面联系正确、畅通。 （7）进场及井下工作人员，必须戴安全帽，遵守井下作业安全规则要求。 （8）龙门吊作业时，应明确信号，通知井下人员，进行安全避让。 （9）井下爆破必须使用井外爆破电源，实行电力起爆，禁止使用火花起爆。 （10）深井作业，采用压入式通风，所有引入井内的管线应与井壁联结牢固。 （11）竖井下挖到设计标高后，应及时进行井底防水混凝土封闭，封闭高度不小 于 8