轨道交通竖井专项施工方案.doc

目目 录录 第一节 编制依据.1 第二节 工程概况.1 2.1.工程位置与规模.1 2.2.工程地质与水文地质情况.2 2.2.1.工程地质情况.2 2.2.2.水文地质情况.6 2.3.支护结构设计概况.6 2.4.周边环境情况.10 2.5 施工重、难点分析.11 第三节 竖井及横通道施工方案.12 3.1.总体施工顺序.12 3.2.竖井主要施工工艺与方案.13 3.2.1.锁口圈施工.13 3.2.2 井架设计及加工安装.15 3.2.3.竖井开挖支护.17 3.3.竖井进横通道马头门施工.33 3.4.横通道进隧道马头门施工.34 3.5.横通道施工.38 3.6.竖井回填施工.40 3.7 通风设备布设 41 3.7.1 通风计算41 3.7.2 风管材质与连接方式42 第四节 监控量测.42 4.1.监控量测目的.42 4.2.监控量测计划.43 4.3.监控量测内容.44 4.4.监测项目及方法.44 4.4.1.施工监测项目.44 4.4.2.主要监测项目方法.46 4.4.3.施工监测注意事项.48 4.5.保证措施.48 4.6.监控量测的组织.50 4.7.量测数据整理与信息反馈.50 第五节 施工总体安排.53 5.1.施工进度计划.53 5.2.材料、机械、人员计划.53 5.3.施工场地布置.54 第六节 质量安全环境保证管理措施.56 6.1.质量保证措施.56 6.1.1.质量管理组织机构图.56 6.1.2.质量目标.57 6.1.3.质量管理措施.57 6.1.4.格栅钢架质量保证措施.58 6.1.5.喷射砼质量保证措施.59 6.1.6.隐蔽工程质量保证措施.59 6.1.7.监测质量保证措施.60 6.2.安全管理措施.61 6.2.1.安全管理目标.61 6.2.2.安全管理组织机构.61 6.2.3.安全管理措施.61 6.2.4.爆破安全防护.62 6.2.5.减震爆破开挖措施.63 6.2.6.爆破作业安全保证措施.63 6.2.7.防隧道坍塌安全措施.64 6.2.8.防路面开裂、防沉降安全措施.65 6.2.9.防隧道突水、涌砂安全措施.65 6.2.10.临时用电安全保证措施.66 6.2.11.物料提升安全保证措施.66 6.2.12.水泥罐安全保证措施.67 6.2.13.竖井花岗岩残积层开挖保证措施.67 6.2.14 开挖降水对周边环境影响的安全保证措施。.68 6.3.文明施工保证措施.68 6.4.环境保护保证措施.69 6.5 冬季施工保证措施.69 6.6 雨季施工保证措施.70 第七节 安全应急预案.71 7.1.重大危险源分析.71 7.1.1.涌砂、涌水造成支护坍塌.71 7.1.2.施工井内施工人员窒息.72 7.1.3.高空坠物打击.72 7.1.4.机械或电伤人.72 7.1.5.基坑结构变形和沉降超限。.73 7.2.安全应急预案组织机构及职责.73 7.3.安全应急物资准备.75 7.4.应急救援程序.76 7.5.应急通讯.77 7.6.培训和演练.78 第一节第一节 编制依据编制依据 1、东莞市城市快速轨道交通 r2 线工程 2310 标陈屋站寮厦站区间相关施工设计 图纸； 2、国家及现行施工及验收规范、规程、标准； (1)地下铁道工程施工及验收规范 （gb50299-1999） （2003 版） (2)锚杆喷射混凝土支护技术规范 （gb50086-2001） (3)铁路隧道喷锚构筑法技术规范(tb10108-2002) (4)建筑基坑工程监测技术规范 （gb50497-2009） (5)施工现场临时用电安全技术规范 （jgj46-2005） 3、东莞市有关环保、卫生、健康、消防、文明施工的规定和要求； 4、施工现场考察资料及有关调查材料。 第二节第二节 工程概况工程概况 2.1.2.1.工程位置与规模工程位置与规模 陈屋站寮厦站区间为东莞市快速轨道交通 r2 线工程 2310 标的一子单位工程，区 间北起陈屋站、南至寮厦站结束，区间里程 ydk25+316.978ydk27+463.404，左线全 长 2144.528m，右线全长 2146.426m，区间隧道基本沿莞太路敷设，采用矿山法施工， 施工竖井两座，1#竖井中心里程为 ydk25+910、2#竖井中心里程为 ydk27+095。1#、2# 竖井呈微拱形，内净空均为 6.1*7.2m，1#竖井深 38.497m ，2#竖井深 34.568m。1#施 工竖井平面图见图 2-1，2#施工竖井平面图见图 2-2。 图 2-1 1#施工竖井兼联络通道平面图 图 2-2 2#施工竖井兼联络通道平面图 2.2.2.2.工程地质工程地质与水文地质情况与水文地质情况 2.2.1.2.2.1.工程地质情况工程地质情况 竖井穿越地层从上到下依次为素填土层、粉质粘性土、砂质粘性土和全风化花岗 闪长岩、强风化花岗闪长岩、中风化花岗闪长岩、微风化花岗闪长岩。从地面向下岩 层情况如下： 1 号竖井地表下 0.8m 为沥青混凝土路面及基层；路面层下为 1m 厚素填土，1.8m 厚可塑状粉质粘土,4.6m 厚可塑状砂质粘性土，5.0m 硬塑状砂质粘性土，9.06m 全风化 花岗闪长岩，8.1m 强风化花岗闪长岩，以下至设计井底标高为中风化花岗闪长岩。 2 号竖井地表下 0.8m 为沥青混凝土路面及基层；路面层下为 2.4m 厚素填土， 3.95m 厚可塑状粉质粘土,5.28m 厚硬塑状砂质粘性土，3.8m 强风化花岗闪长岩，6.77m 为中风化花岗闪长岩，以下至设计井底标高为微风化花岗闪长岩。 岩土分层层描述如下： 素填土（q4ml） 褐黄色、褐红色、灰黄色、暗红色等，主要由粘性土组成，局部地段为填砂或填 石，结构松散，上部稍压实状，表层约 2080cm 为混凝土，广泛分布于场地地表范围 内，层厚 0.55.7m。标贯修正击数平均值 n=8.8 击/30cm。 可塑状砂质粘性土（qel） 褐黄色、灰黄色、褐红色、黄褐色等，可塑状，局部夹硬塑状，由下伏花岗闪长 岩风化残积而成，结构全部破坏，长石已风化成土状，主要由 1530%的石英颗粒及粘 性土组成，质地不均，遇水易软化、崩解，岩芯呈土柱状。段内共 53 个钻孔揭示该层， 厚度变化大，厚 1.08.1m，埋深 0.514.1m。标贯修正击数平均值 n=12.3 击/30cm； 根据室内试验：天然密度 =1.681.89g/cm3，天然含水率 w=21.340.8%，天然孔 隙比 e0=0.7331.193，液性指数 il=0.260.54，压缩系数 a0.1- 0.2=0.290.49mpa-1，压缩模量 es0.1-0.2=4.06.9mpa，直剪指标：凝聚力 c=17.124.5kpa，内摩擦角 =16.521.0，自由膨胀率 fs=1036%。 硬塑状砂质粘性土（qel） 褐黄色、褐红色、黄褐色等，硬塑状，局部夹可塑状，质地不均，含 1530%的石 英砂、砾，由下伏花岗闪长岩风化残积而成，岩石组织与结构已全部破坏，遇水易软 化、崩解，岩芯呈土柱状、粘性土夹砂状。段内共 120 个钻孔揭示该层，厚度变化大， 厚 0.513.5m，埋深 1.020.7m。该层局部见球状风化体（中等风化状） ，如 m2-z3- tch-12 孔揭示情况。标贯修正击数平均值 n=20.5 击/30cm；根据室内试验：天然密度 =1.661.89g/cm3，天然含水率 w=21.230.4%，天然孔隙比 e0=0.7221.058，液 性指数 il=0.030.24，压缩系数 a0.1-0.2=0.230.47mpa-1，压缩模量 es0.1- 0.2=6.07.6mpa，直剪指标：凝聚力 c=17.622.7kpa，内摩擦角 =18.525.5， 自由膨胀率 fs=1333%。 全风化花岗闪长岩（） 褐黄色、灰黄色、灰褐色、褐红色、褐色，原岩结构基本破坏，但尚可辨认，矿 物中除石英外绝大部分已风化成粘性土，手捏砂感强。岩芯呈硬塑土柱状或密实砂土 状，局部为呈坚硬状或可塑状，泡水易软化、崩解，合金钻进容易。段内共 90 个钻孔 揭示该层，厚度及埋深变化大，厚 0.514.0m，埋深 2.725.5m。标贯修正击数平均 值 n=34.9 击/30cm；根据室内试验：天然密度 =1.761.98g/cm3，天然含水率 w=19.535.1%，天然孔隙比 e0=0.6420.983，液性指数 il=-0.020.43，压缩系数 a0.1-0.2=0.240.36mpa-1，压缩模量 es0.1-0.2=4.76.9mpa，直剪指标：凝聚力 c=17.425.4kpa，内摩擦角 =17.829.5，自由膨胀率 fs=1137%。 强风化花岗闪长岩（） 褐黄色、黄褐色、褐红色、褐色夹灰白色，原岩结构大部分破坏，矿物成分显著 变化，岩芯呈密实砂土状、角砾状土状，偶夹碎石状，手可折断或易击碎，泡水易软 化、崩解，合金可钻进。段内共 94 个钻孔揭示该层，厚度及埋深变化大，层厚 0.525.0m，埋深 3.244.4m。标贯修正击数平均值 n=74.1 击/30cm；根据室内试验： 天然密度 =1.751.94g/cm3，天然含水率 w=16.633.6%，天然孔隙比 e0=0.6240.967，液性指数 il=-0.490.14，压缩系数 a0.1-0.2=0.210.37mpa-1，压 缩模量 es0.1-0.2=4.97.6mpa，直剪指标：凝聚力 c=21.327.4kpa，内摩擦角 =21.227.6，自由膨胀率 fs=830%。根据波速测试资料，岩体完整性指数 k=0.080.09，岩体极破碎。 中等风化花岗闪长岩（） 灰黄色、青灰色、灰白色、灰、灰绿色夹浅肉红色，中粗粒结构，块状构造，矿 物成分主要为石英、长石。裂隙发育，裂隙面铁锰质渲染，岩体破碎。岩芯多呈碎块 状、块状、扁柱状，少量呈短柱状，合金钻进困难。岩石致密、坚硬，锤击声脆，岩 面起伏大。段内共 134 孔揭示该层，层面起伏变化大，最小埋深 4.8m，最大埋深大于 42.3m。根据室内试验：天然密度 =2.572.72g/cm3，天然单轴抗压强度 fc=27.862.3mpa，极大值 86.8mpa，饱和单轴抗压强度 fr=24.057.7mpa，极大值 72.8 mpa，近似 rqd 值 1040%。根据波速测试资料，岩体完整性指数 k=0.240.27，岩体完整程度属破碎。 微风化花岗闪长岩（） 浅灰色、灰色、青灰色、灰白色，中粗粒变晶结构，块状构造。矿物成分主要为 石英、长石、云母，裂隙发育。岩石致密、坚硬，锤击声脆，合金钻进极困难。段内 共 121 个钻孔揭示该层，岩面起伏很大，最小埋深 6.8m，最大埋深 39.5m。钻探岩芯 呈柱状、短柱状，部分为块状，柱状节长一般 520mm，最长节长达 40cm。根据室内试 验：天然密度 =2.562.87g/cm3，天然单轴抗压强度 fc=34.5110.0 mpa，极大值 152mpa，饱和单轴抗压强度 fr=34.1106.0mpa，极大值 139mpa，近似 rqd 值 4080%。 根据波速测试资料，岩体完整性指数 k=0.420.48，岩体完整程度属较破碎。 1#竖井地质剖面图见图 2-3，2#竖井地质剖面图见图 2-4。 图 2-3 1#施工竖井地质剖面 图 2-4 2#施工竖井地质剖面 2.2.2.2.2.2.水文地质情况水文地质情况 本区间范围内无地表水系。 地下水主要有第四系孔隙水、基岩裂隙水。 第四系孔隙潜水主要赋存于冲洪积砂层（中砂）中，以孔隙潜水为主，赋 水性较好，含水量一般。人工填土层（填砂、填石）中存在上层滞水，残积土孔隙水 含水层性质为砂质粘性土，透水性和富水性均较弱。 基岩裂隙水主要赋存于岩石强风化带的下部及中等风化带中。基岩的含水性、透 水性受岩体的结构、构造、裂隙发育程度等的控制，由于岩体的各向异性，加之局部 岩体破碎、节理裂隙发育，导致岩体富水程度与渗透性也不尽相同。岩体的节理、裂 隙发育地带，地下水相对富集，透水性也相对较好。总体上，基岩裂隙水发育具非均 一性。 地下水主要受大气降水补给，其次是雨期地表水补给地下水。第四系孔隙砂层中 地下水径流途径较好，基岩裂隙水中径流途径主要在强风化裂隙间，径流途径较好。 地下水的渗流方向由相对较高水头处向相对较低水头处渗流，流速低，流量小，主要 以蒸发的形式排泄。 根据设计图纸勘察期间量测地下水位埋深 1.89.1m，地下水动态变化大，丰水期 地下水位埋深较浅，枯水期地下水位埋深较深，年水位变幅一般在 27m。 根据岩土工程勘察规范 （gb50021-2001） （2009 年版） ，按类环境类型及 b 类 地层渗透性判定，地下水对混凝土结构具微腐蚀性；在干湿交替环境下，地下水对钢 筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性。 根据铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定 ，在环境作用类别为化学侵蚀环境、 氯盐环境时判定，地下水对混凝土结构具酸性侵蚀性，环境作用等级为 h1，co2 侵蚀 性环境作用等级为 h1。 2.3.2.3.支护结构设计概况支护结构设计概况 （1）竖井支护结构设计 1#、2#竖井均为 6.17.2m 微拱形断面，锁口圈采用 c30 钢筋模筑砼。竖井按临时 辅助施工竖井设计，竖井及通道支护结构均采用喷锚及格栅钢架支护。井壁喷厚为 0.15-0.4m，采用 c20 网喷砼。1#竖井深约 38.497m，2#竖井深约 34.568m。待区间隧 道及联络通道施工完成后，回填竖井并按市政要求恢复路面。 1#竖井初期支护参数表 深度地层 喷 砼 锚杆钢筋网格栅钢架间距 015m 、 400 32 注浆锚管 l=4.5m,0.50.8m 8，150150mm （单层） a 型，间距 500mm 1520m 、 400 32 注浆锚管 l=4.5m,0.50.8m 8，150150mm （单层） b 型，间距 500mm 2029.8m 、 400 32 注浆锚管 l=4.5m,0.50.8m 8，150150mm （单层） c 型，间距 500mm 200 22 砂浆锚杆 l=3.0m,1.00.8m 8，200200mm （单层） / 29.838.5m 150 22 砂浆锚杆 l=2.5m,1.00.8m 8，200200mm （单层） / 2#竖井初期支护参数表 深度地层 喷 砼 锚杆钢筋网格栅钢架间距 015m 、 400 32 注浆锚管 l=4.5m,0.50.8m 8，150150mm （单层） a 型，间距 500mm 1520m 、 400 32 注浆锚管 l=4.5m,0.50.8m 8，150150mm （单层） b 型，间距 500mm 2025.1m 、 400 32 注浆锚管 l=4.5m,0.50.8m 8，150150mm （单层） c 型，间距 500mm 200 22 砂浆锚杆 l=3.0m,1.00.8m 8，200200mm （单层） / 25.134.6m 150 22 砂浆锚杆 l=2.5m,1.00.8m 8，200200mm （单层） / （2）施工横通道支护结构设计 1#竖井横通道位于、强、中风化花岗闪长岩中，采用直墙拱形断面， 内净空宽 5.8m，高 9.876m，长约 31.86m。其主要支护参数如下： 1#竖井横通道主要支护结构参数表 初期支护辅助措施 项目 系统锚杆（纵向 间距*环向间距）钢筋网喷射砼 格栅钢 架 42 超前小导管 普通段 22 砂浆锚杆 l=3m,0.50.8m ，边墙布置 80.250.15 m，全环布置 c20 早强砼， 厚 0.3m 间距 0.5m l=3.50.31.5 m拱部 120布 置 接口处 22 砂浆锚杆 l=3m,0.50.8m ，边墙布置 80.250.15 m，全环布置 c20 早强砼， 厚 0.3m 3 榀密排 l=3.50.3m拱部 120布置 2#竖井横通道位于微风化花岗闪长岩中，采用直墙拱形断面，内净空宽 5.8m，高 4.8m，长约 11.4m。其主要支护参数如下： 2#竖井横通道主要支护结构参数表 初期支护辅助措施 项目系统锚杆（纵向间距 *环向间距） 钢筋网喷射砼 格栅钢 架 22 超前小导管 普通段 22 砂浆锚杆 l=2.5m,1.21.2m，拱 墙布置 80.250.2 5m，全环布 置 c20 早强 砼，厚 0.15m 接口处 22 砂浆锚杆 l=2.5m,1.21.2m，拱 墙布置 80.250.2 5m，全环布 置 c20 早强 砼，厚 0.25m 3 榀密排 l=3.00.3m拱部 120布置 图 2-8 1横通道初支断面示意图 图 2-9 2横通道初支断面示意图 （3）主要工程数量 1#施工竖井及横通道主要工程数量表 序号项目 材料规格 数量单位 备注 1竖井开挖土方开挖及运输1654.63 m3开挖及运输 2竖井开挖石方开挖及运输2309.98 m3开挖及运输 3超挖回填c20 素喷砼m3 3:7 土石回填 1845.79 m3 粘土 20.11m3 c15 素砼 426.71m3 联络通道 c20 素砼 90.31 m3 c25 钢筋砼 24.20m3 4 竖井回填 hpb235，hrb335 3390.82kg 6锁口圈砼强度等级 c30144.64m3 7锁口圈钢筋hpb235，hrb3355849.30 kg 8 格栅钢架 hpb335, 22114695.07kg 9 钢筋网hrb235，8 10127.05kg 10 初支喷砼喷射砼 c20 623.72m3 2#施工竖井及横通道主要工程数量表 序号项目 材料规格 数量单位 备注 1竖井开挖土方开挖及运输1299.89 m3开挖及运输 2竖井开挖石方开挖及运输910.01 m3开挖及运输 3超挖回填c20 素喷砼28.28m3 夯实土石 1347.84 m3 3：7 土石回填 粘土 20.11m3 c15 素砼 59.4m3 联络通道 c20 素砼 60.13 m3 c25 钢筋砼 12.38m3 4 竖井回填 hpb235，hrb335 1683.83kg 6锁口圈砼强度等级 c30144.64m3 7锁口圈钢筋hpb235，hrb3355849.30 kg 8 格栅钢架 hrb335, 2252626.66kg 9 钢筋网hpb235，8 5086.3kg 10 初支喷砼喷射砼 c20 321.43m3 2.4.2.4.周边环境情况周边环境情况 陈屋站寮厦站区间东北起陈屋站、西南至寮厦站，区间线路大体呈东北西南 走向，区间线路沿莞太路敷设，道路中央与两侧绿化带均宽阔，无控制性建（构）筑 物，采用矿山法施工。 1#竖井施工场地及竖井位于莞太路和厚道路交叉口附近，施工场地范围内管线： 一根雨水管 800*800，一根电信管 28 孔 700*400 四条、一条电信管 100，两条电信 管 2 孔 200*100、一根直径 1200mm 铁质给水管。 2#竖井位于东莞冠亚企业有限公司前边的人行道与车行道上，施工场地范围内管 线：一根雨水砼 800，埋深 1.52.5m；一根电信光纤 100，埋深 0.53m；六条电 信铜/光 32 孔 800x400，埋深 0.6m；一根电力 150，埋深 0.42m；一根给水铸铁 200，埋深 1.34m。最近管线离竖井开挖约为 3.5m。 2.52.5 施工重、难点分析施工重、难点分析 （1）本工程暗挖隧道处于莞太路正下方，确保道路安全是重点。 本工程施工竖井位于莞太路车行道上，暗挖隧道处于莞太路正下方，施工期间要 严格按设计图施工，加强施工监测，根据监测信息及时调整施工参数，必要时可在路 面铺设钢板，防止道路沉降与塌陷，确保施工期间道路安全。 （2）洞内物料均采用竖井提升架电动葫芦垂直运输，确保施工安全是重点。 本工程洞内所有物料均采用竖井提升架电动葫芦用为垂直运输，电动葫芦使用率 较高，任务非常饱满。为了确保井架在使用过程中的安全，提升系统通过有关的单位 验收合格后方可使用，并在使用期间安排专人对电动葫芦、吊钩、钢丝绳、各部件进 行定期与不定安全检查，对各部件进行保养维修，损坏严重的部件进行更换处理。提 升司机、信号员应培训合格后方可上岗，并持证上岗。物料提升采用统一信号，井底 与井口信号确认后方可进行物料提升。物料提升过程中井底严禁站人，以防物料滑落 伤人。 （3）施工竖井较小且井很深，所有物料均从竖井提升，各工序干挠太大，施工组 织难度大。 2#竖井为 6.17.2m 微拱形断面，竖井深约 34.642m。竖井较小而且又很深，井内 临时辅助生产设施（如上下楼梯、风水管等）相对困难。井内开挖装渣时挖机作业受 到限制，加上井内爆破作业，机具设备需吊出井，所有物料只能采用一台电动葫芦提 升，各工序施工相互干挠较大，施工组织难度大，施工进度较缓慢。 （4）前期施工准备太长，施工进度受竖井空间限制，总体工期压力大。 城市文明施工要求严格，业主对本项目的起点要求标准高、期望高。前期施工受 到征地、拆迁及交通疏解等各施工因素的影响，占用了约半年时间。正线隧道施工期 间 4 个作业面均依靠竖井来作垂直运输通道，由于竖井小且深，竖井提升架电动葫芦 提升速度限制，材料运输可能无法满足洞内四个工作面施工需求，只能安排错开工序 施工或停止 1-2 个作业面的施工，存在窝工现象，肯能无法满足业主对本项目工期要 求，工期压力较大。 （5）本工程部分穿越中、微风化花岗岩，需进行爆破作业，施工风险较大 从地质勘察报告显示，本工程的竖井、隧道均穿越中、微风化花岗岩地层，该地 层需要进行爆破施工，周边有管线、民房、交通干线等，爆破防护要求高。爆破时采 用钢板密铺盖竖井口并压实防止飞石出井，竖井爆破作业前提前 10 分钟应对公路上距 离竖井中心约 100m 以外的两端过往车辆、行人拉警戒线进行临时交通管制，禁止车辆 与人行通过，等爆破作业完成后方可恢复交通。 火工品的管理和使用必须由持证专业爆破员负责进行。作业完成后清走所有的爆 破器材，并立即退还库房，杜绝带入宿舍和放在作业场地内。盲炮处理由专职爆破员 进行处理，严禁利用残眼打孔，以免钻爆残眼中的残留炸药。 （6）横通道进主线隧道马头门采用小断面扩挖法，施工风险高 横通道与主线隧道位于微风化花岗闪长岩地层中，右线隧道边距竖井边仅 3.55m，两隧道间横通道长 7.8m。设计图中横通道进入主线隧道马头门施工采用小断面 扩挖法，若地层存在软弱地层或破碎带，爆破作业时可能出现塌方、涌水突泥现象， 施工风险极高。开挖初支时坚持“早预报、管超前、预注浆、短进尺、弱爆破、紧封 闭、勤量测、快反馈”的原则，稳步前进。 （7）竖井施工如何顺利穿越花岗岩残积土层是本工程的难点 竖井开挖初支需穿越较厚的遇水易软化、崩解的花岗岩残积土层。竖井开挖时， 做好井内临时排水沟与集水坑的设置，并安排专人进行抽水管理，确保井内积水泡软 土层。合理安排，精心组织施工，为缩短初支工序时间，对每一循环土方可分区、分 幅开挖，开挖完成后，立即初喷封闭开挖面，必要时挂网喷浆，防止开挖面吸收空气 的水份达到饱和后软化。分区施工循环施工直至完成该整榀拱架范围初支。开挖过程 中的始终坚持超前注浆加固后再开挖的原则，竖井初支成型每 2m 后进行一次初支背后 注浆回填。 第三节第三节 竖井及横通道施工方案竖井及横通道施工方案 3.1.3.1.总体施工顺序总体施工顺序 竖井的开挖及支护采用倒挂井壁法施工，马头门（施工横通道）的施工在竖井开 挖支护时，在正线破洞侧采用密排 3 榀钢架进行加强，并排钢架范围内，间距 500500mm，纵向连系筋加密为 500mm。2#竖井，从竖井向通道拱部 120 度范围内施做 一圈超前锚杆，锚杆采用 22 砂浆锚杆，长 3.0m，环向间距 0.3m，外插角 520 度。 待完成受力体系转换后进入破洞开挖联络通道。 主要工序施工步骤见图 3-1： 图 3-1 竖井主要施工步序图 3.2.3.2.竖井主要施工工艺与方案竖井主要施工工艺与方案 3.2.1.3.2.1.锁口圈施工锁口圈施工 （1）施工工艺流程图 竖井、横通道以上开挖初支 竖井开挖初支至横通道顶部下 2m 横通道上部进洞开挖初支 3m 竖井集水坑、沉渣坑施工及封底 竖井锁口圈梁开挖浇注 提升井架安装 竖井、横通道以下开挖初支 横通 道拱 部加 固 横通道下部进洞开挖初支 横通道上、下部平行开挖初支 测量放线 管线调查 管线改移或保护 人工开挖探沟 锁口圈开挖、回 填 场地平整 拱架连接筋预埋 锁口圈钢筋绑扎 锁口圈立模板 锁口圈砼浇筑 拆模及养护 各类预埋件安装 图 3-2 锁口圈施工工艺流程图 （2）锁口圈梁平面布置。 锁口圈梁生产辅助设施平面布置见附图。 楼梯预埋件在竖井初支施工时按附图标高埋设好，楼梯安装跟随开挖初支进度。 为防止开挖期间施工操作对楼梯造成破坏以及减少楼梯对作业面的干扰，紧邻开挖面 一跑的楼梯，以活动梯暂代使用。楼梯扶手处挂设符合安全要求的密目安全网，踏步 两侧焊接 18cm 高花纹钢板作为挡板。竖井开挖初支完成，在侧壁预留位置安装好通风、 给水、电力、空气动力管等管线后，在竖井提升井架轨道梁靠基坑楼梯距离 80cm 处安 设挡板，限制电动葫芦作业时的行走范围。确保竖井内起吊作业时，下井楼梯处在起 吊作业安全距离之外。 （3）锁口圈梁施工方法。 各工序施工方法及安全质量保证措施详见锁口圈梁施工专项方案。 锁口圈梁基坑由于场地条件限制，无法放坡开挖。开挖基坑时，在基坑底部和侧 壁应及时喷射不小于 5cm 厚度的混凝土保护侧壁和基底，避免雨水冲刷和浸泡。对侧 壁松软部位，可采取引孔插打 22 砂浆锚杆，l=2.5m，表层挂网 8200*200mm，然 后喷射 c20 早强砼支护。 在基坑开挖后浇筑前，应禁止周边有较大荷载车辆通过。加快钢筋绑扎及模板支 设施工，尽量缩短开挖面暴露时间。 3.2.23.2.2 井架设计及加工安装井架设计及加工安装 （1）井架提升系统的工作原理 井架是由立柱、轨道梁、横梁、电动葫芦、电气系统等部分组成。立柱是井架主 要的承重构件，是用 325、=10mm 的无缝钢管制作而成，井架共有 11 个立柱，立 柱的间距分别为 5.0m、4.5m、9.0m（出土口位置） ；立柱间通过 18a 工字钢剪刀撑形式 连接，立柱顶部用 35a 工字钢水平连接立柱，起到立柱之间水平支撑的作用，剪刀撑 形式的槽钢和水平支撑起到加强立柱整体稳定性作用，出土口上方柱间支撑兼起支撑 横梁作用；立柱上部为横梁（56a 双拼工字钢） ，是提升重物主要的受力部件，在其下 部垂直方向 2 条纵梁（轨道行走梁）通过螺栓与其连接，纵梁起到了“行走跑道”的 作用，实现了电动葫芦的纵向移动， 2 台电葫芦最大起重量均为 16 吨，有 2 套操作系 统实现其纵向移动和上下提升。 井架的详细设计及安装方案见专项施工方案。 图 3-4 竖井提升井架平面图 （2）井架提升系统的配置与结构。 竖井采用提升设备为：南京禄口环球牌 16t 双胞胎电动葫芦 2 套。 井架规格，8.1m24m，井架地面以上提升高度为 9.5m。 标准跨：5m/跨 吊斗规格: 1.8 m1.6m1.5m 电机功率: 18 kw 提升速度: 14 m/min 额定起重量:16 t 提升起重量: 8.64 t （1.8*1.6*1.5*2.0t/m3,松散土 石方比重取 2.0t/m3） 立柱为 32510mm ，立柱间支撑：斜拉剪刀撑为槽钢 18a，柱顶水平撑为 35a 工字钢。横梁为 56a 双拼工字钢，轨道行走梁为 56a 工字钢；预埋及连接钢板采用 =15mm 钢板；井架顶棚采用 c 型钢 1205020 及角钢 l50*5 做成骨架，屋面板采用 彩钢瓦。 结构的连接主要为高强螺栓连接及直角焊缝连接：立柱与横梁采用每个节点 6 根 20 高强螺栓连接，主要起稳固横梁作用；横梁与行车轨道梁连接的每个节点采用焊 接及 4 根 30 高强抗拉螺栓连接，此连接主要起传递荷载作用。 （3）竖井井提升能力分析 以 1#井为例：电动葫芦每循环所需时间： 1 号井深 38.406m；加料斗提升高度 3m 及料斗本身高度 1.5m， 1 号井垂直提升距离为 42.91m，提升速度为 14mmin，则单 程提升时间为 t1=3.06min；电动葫芦横移平均距离 15m，考虑操作转换，横移时间为 t2=3.0 min；料斗摘钩、挂钩、卸碴时间 t3=3 min； 则每一个出碴循环需时间 t=2t1+ t2+ t3=12.12 min； 料斗容积为 4.32m3(1.8m1.6m1.5m)，则 1#竖井日平均出碴能力为: qp=ntvms=4144.320.852=411.26m3 qp日平均出碴能力，m3 n1 小时的提升次数，6012.12=4.95 次/小时，取 4 次 t1 天的工作时间，取 14 小时 v1 个料斗的容量，取 4.32m3 m料斗装满系数，取 0.85 s提升设备数量，2 台电动葫芦 以施工进展现状及工期要求推算，每个工作面需每天平均进尺 1.73m 才可满足工 期要求。按左右线每个掌子面每天进尺 1.8m(54m/月)计算一天的产碴量为： qmax=39.61.841.3=370.66m3 其中：39.6掌子面断面面积； 1.3最大松散系数； qpqmax，可以满足出碴需要。 隧道内的大部分进料任务也由提升设备完成，其它材料安排在出碴间隙（每天除 出碴占用的 14 小时以外）进行，除去检修保养用时 2 小时，仍累计有 8 小时的进料时 间。所以提升设备能解决垂直运输问题。 3.2.3.3.2.3.竖井开挖支护竖井开挖支护 （1）竖井主要施工方法 竖井土方开挖主要采用小型挖机全断面短进尺开挖，人工掏边立拱，开挖一榀支 护一榀。石方开挖采取先用小型挖机带炮头全断面机械破碎，然后将炮头换成挖斗挖 渣，若炮头无法破碎岩石，则采用爆破开挖，开挖一榀支护一榀。 井内装渣采用人工配合小型挖机装渣斗，渣斗采用 2 个 1.7m（长）*1.4m（宽） *1.2m（高）渣斗；施工前期地表垂直提升采用吊机垂直提升，待竖井提升架架安装完 成后用 2 台 16t 电动葫芦垂直提升；地表卸渣采取人工直卸至临时弃渣场，夜间集中 用挖机或装载机装车外运。 按照以上施工方法循环作业，依次开挖至横通道拱顶标高下 2.0m 左右时对横通道 从竖井向通道拱部 120 度范围内依照设计施做超前支护，然后采用短台阶法开挖横通 道，对于 1竖井分三个台阶进行开挖，对于 2竖井分 2 个台阶进行开挖，开挖时在 上台阶进尺 5m 时应及时对掌子面封闭并施做初支，按照此方法依次开挖竖井至井底并 支护，施做弃渣坑及排水坑。待基坑监测稳定后，对 1竖井横通道进行上、中、下台 阶平行施工；对 2竖井横通道进行上、下台阶平行施工。 开挖时在竖井周边设置一条 200*200 的临时排水沟，汇集施工过程中所渗漏的地 下水，统一排到竖井内的临时集水井里，并采用抽水机抽排至地面三级沉淀池内进行 沉淀。如开挖过程中地下水较丰富时，可采取在井内一个拐角处施作 1.5m 深*1m 宽的 临时降水井进行先降水后开挖，以确保开挖面处于相对干燥状态，防止开挖后的渣土 遇水软化。 （2）主要施工工艺 1）工艺流程图 图 3-5 竖井开挖支护工艺流程图 1）开挖 素土层、粘土层、全风化岩层和强风化岩层采用小型挖掘机以及人工相结合的方 式开挖。每开挖一循环，及时进行初喷砼封闭开挖面，然后挂网、架立格栅钢架以及 复喷砼到设计厚度。素土层、粘土层、全风化及强风化土层格栅间距为 500mm，每循环 竖向土方开挖进尺为 600mm，以满足钢筋网及连接筋安装与搭接要求，每循环横向土方 开挖深度 400mm。控制开挖进尺，严禁超挖与欠挖，超挖部分采用喷射砼进行回填密实。 碴土装入吊斗，由电动葫芦垂直提升吊斗至井口，经提升井架倒入临时弃碴场暂 存。再用挖掘机装入自卸汽车内，运至指定弃土场。 中风化及微风化岩层采用锚喷支护（不需要安装格栅拱架） ，开挖循环进尺控制在 0.5m 以内，每开挖一循环，及时清理附石、挂钢筋网、钻孔安装砂浆锚杆、喷砼至设 计厚度和对砂浆锚杆进行注浆。 中、微风化岩层先经过爆破后采用小型挖掘机以及人工相结合开挖。开挖采用钻 锁口圈、提升井架施工 挂钢筋网、安装格栅拱架 复喷至工作井设计初支厚度 砼养护 开挖一循环进尺 开挖一循环进尺 初喷砼封闭作业面 开挖至中风化地层 循 环 施 工 清理基面、安装系统锚杆、挂钢筋网 喷射砼至工作井设计初支厚度 否 是 循 环 施 工 开挖至工作井设计深度 否 是 联络通道施工 爆法光面爆破，井身采用非电导爆管微差光面爆破，起爆时采用电雷管起爆，钻孔采 用 yt-28 风钻，钻孔直径 42mm，炸药采用 32mm 的硝铵炸药。其中周边眼采用 25mm 的小直径炸药与导爆索间隔不偶合装药。炮孔眼口堵塞均采用砂与粘土合制的 炮泥。爆破施工完毕后采用小型挖掘机将碴土装入吊斗，由电动葫芦垂直提升吊斗至 井口，经提升架倒入临时弃碴场暂存。再用挖掘机装入自卸汽车内，运至指定弃土场。 2）爆破开挖 a、爆破方案选择 选择合理的爆破方案对保证工程质量和保护周边环境起着决定性作用，施工时必 须严格控制爆破飞石、振动等有害效应等对周围环境造成的影响，因此选用采用多段 微差松动控制爆破的施工方法，并分层进行爆破施工作业，遵循“密布孔、少装药、 短进尺、多循环”的原则，并采取适当的近体防护措施，避免爆破飞石对周边环境的 影响。 b、爆破作业流程 爆破作业流程见图 3-6 爆破工艺流程图。 图 3-6 爆破工艺流程图 c、爆破设计 采用钻爆法光面爆破，本爆破设计适应于中风化及微风化围岩地段，若在施工中 岩层与设计不相符，对爆破参数做可适当调整。 现场勘测 爆破设计业主审查公安部门审批 施工准备机具人员配备爆破器材准备 钻 孔 装 药联接起爆网络 起 爆 警戒、防护 清 碴 撤除警戒 检查处理瞎炮 据 爆 破 效 果 和 地 质 变 化 修 正 爆 破 参 数 按光面爆破设计，间距 e=400mm，w=500mm，e/w=0.80 炮孔直径（d） d =3840mm，本工程取 d =38mm。 最小抵抗线（w） w =（720）d 根据以往工程施工已取得的控爆经验，系数取 13，则： w = 1338 = 494mm，取 w = 500mm。 炮孔间距（） =（0.61.4）w = 500mm。 炮孔排距（b） b = 500 mm 炮孔深度（l） 依据循环进尺，炮孔利用率按 0.9 计， 取 l = l0/0.9，l0循环进尺 0.5m（实际施工中应根据围岩条件等各种因素确定 循环进尺） 。 l =0.6m 炮孔布置和掏槽形式 竖井炮孔布置采用线形布置和线形起爆。采用半边竖井爆破法，形成台阶以增加 临空面，达到最佳爆破效果。炮孔平面布置图见图 3-7。 图 3-7 炮眼布置示意图 钻爆参数表分别见下表如示。 竖井钻爆参数表（每次掘进 0.5m） 开挖 顺序 炮眼名称炮眼深度（m） 每孔装药量 （kg） 炮孔 个数 小计装药量 (kg) 掏槽眼 0.750.1240.48 掘进眼 0.60.08513111.135 周边眼 0.60.06462.76 合计 28.45m314.23 单耗(kg/m m3) 0.505 单孔装药量（g） （按体积公式计算） g = kwl 式中：g单孔装药量（kg/孔） k单位炸药量（kg/m3） ，由于本工程采用微差、光面爆破，竖井爆破单位炸药量 取值在 0.51.0 kg 之间，本风井确定取 0.7 kg。 a周边孔间距 w最小抵抗线 l炮孔深度 g = 0.70.40.50.6 0.084kg，实取 85g 装药结构 所有爆破孔均采用连续装药。见下图 3-8。 图 3-8 装药结构示意图 起爆顺序 竖井爆破顺序为先起爆掏槽眼，起爆掘进眼，最后周边眼。 起爆网络 采用并串联联合起爆，最大段发药量确定为 2.16kg，见(并串联联合起爆网络示意 图 3-9)。 并串联联合起爆网络示意图 起爆雷管 导爆管 爆 孔 1段 起爆器 3段5段7段9段11段 图 3-9 并串联联合起爆网络示意图 起爆方式： 11 选用非与电两用的 gm300 型起爆器起爆。 爆破施工要点 12 a、采起“短进尺，弱爆破”的原则，严格控制炮孔深度。 b、钻爆开挖时，要防止爆破震动引起周边软弱地层的坍塌，危及施工人员和机械 设备的安全。加强监测，及时反馈信息，以便优化爆破参数，指导爆破作业。 c、竖井爆破时采用编织袋装砂对爆点进行第一层覆盖，然后，用厚 10mm 钢板再 对爆点进行第二层覆盖，以防止飞石对人员、设备、周围建筑物的安全影响。见图 3- 10。 图 3-10 竖井爆破防护示意图 d、爆破施工期间，需要走访相临单位，做好协调工作，以得到各方谅解、支持施 工，同时在各主要通道口张贴爆破通告，爆破时将通知相应单位或相关人员，不引起 恐慌，同时少扰民。 e、洞内进行凿岩、爆破和出碴施工过程中，伴有大量粉尘产生，其中含硅粉尘进 入肺泡将引起矽肺病，危害人体健康，必须对粉尘进行处理。采取措施如下： a)、钻眼时采用湿式凿岩； b)、爆破后洒水喷雾降尘； c)、出碴前洒水喷雾； f、在爆破过程中有可能发生盲炮或瞎炮，预防盲炮首先对储存的爆破材料定期检 验，爆破前选用合格的炸药和雷管及其它起爆材料。在爆破施工过程中，要清理好炮 眼中积水和岩粉，在装药和堵塞时必须小心，防止损坏药包和折断雷管的起爆线。 g、发生盲炮或瞎炮的处理措施：产生盲炮应由爆破员针对装药时的具体情况，找 出拒爆原因，采取相应处理措施。一般采用二次爆破法，即找到原来的导爆管检查确 认完好后，进行二次起爆。也可在距离瞎炮不小于 0.3 m 处另打同瞎炮平行的新炮眼， 重新装药放炮。 h、严禁用风镐、铲蚀或从炮眼中取出原放置的引药或从引药中拉出雷管，严禁将 炮眼残底（无论有无残余炸药）继续加深，严禁用打眼方法往外掏药，严禁用压风吹 这些炮眼。 d、爆破施工程序 针对爆破工作技术性强，工序多，为了保证爆破工作有条不紊地进行，必须有良 好的施工组织。 a、技术交底 首先对钻孔工人进行技术交底，将布孔原则，钻孔允许偏差等技术要求传达给所 有施工人员。 b、炮孔定位 设计及有关人员事先将炮孔中心位置按设计图用锄头挖小孔准确标在爆区内。 c、钻孔施工 使用有经验的钻工，严格按炮孔布置设计图钻孔。 d、炮孔验收 炮孔钻好，由技术人员验收，偏差不大于 20cm ,偏差大的孔应废弃，验收合格后 方可装药施工。 e、装药施工警戒 为了现场机械设备及施工人员的安全，装药爆区范围内必须初步警戒，并进行现 场清理工作。 f、炮孔装药 装药前用压风吹孔，将炮孔泥砂吹净，由专业爆破作业人员将炸药送到相应的孔 位，放好雷管；药卷要装到底，药卷间不留空隙、泥砂，然后堵塞。堵塞用木质炮棍 堵粘土，严禁使用铁器冲击炮孔内药包、雷管，装药由专业技术人员指导，由熟练的 爆破员持证上岗作业。 g、 联线 以上工作全部完工后，由有经验的操作人员联网，经反复检查无误后开始警戒。 h、防护及操作 检查好爆破网络无误后，由防护工人在每个炮孔压沙包，然后再在沙包上压 2mm 钢板，然后在钢板上压一定数量的沙包。在防护过程中安全员要实时监督好防护工人， 确保在防护过程中不影响到已经联好的爆破网络。 i、安全警戒方案 为了保证爆破施工的安全，在爆破作业前在主要位置张贴爆破“安民告示” 。在爆 破施工作业时以工地围墙内为警戒线进行安全警戒，统一爆破警戒信号和起爆信号， 爆破前派专业人员进行清场工作，确保现场所有人员撤离至安全地带，然后发信号通 知警戒人员及爆破员。当警戒人员确定警戒视线范围内安全后，发出准爆信号，准备 起爆。爆破员要鸣笛示警两次，每次最少应吹三次长音哨子，确认安全后方可起爆。 j、 起爆命令 一旦全部警戒工作完成，由爆破班长再次联络各警戒点，确认无误后，下达起爆 命令。爆破完毕，经技术人员检查现场无误后，由爆破班长下达解除警戒命令。 （3）格栅钢架加工与安装 工艺流程见图 3-11。 图 3-11 格栅钢架施工工艺流程图 格栅钢架的类型 1、2竖井井身格栅钢架共分为三种类型，即 a 型、b 型、c 型，每榀格栅钢架 均由型单元和型单元交错拼装而成，其中型单元 4 片，型单元 4 片，共计 8 下一循环 施工准备 钢架制作试拼 测量定位 开挖轮廊线检查 现场准备 安装 喷混凝土 片。格栅钢架示意图如下图 3-12 所示： 图 3-12 竖井格栅钢架示意图 格栅钢架加工制作 格栅钢架现场自行加工。按 1:1 比例放样设立工作台。按设计分节，通过角钢、 垫板、螺栓联结。加工时做到尺寸准确，弧形圆顺，格栅钢架节点焊接长度满足规范 要求；焊接成型时，沿钢架两侧对称进行，格栅钢架主筋中心与轴线重合，连接孔位 置准确。 钢架加工后先试拼，检查其平面翘曲和横断面误差。钢架堆放和运输时做好保护 工作，不得损坏和变形。 格栅钢架安装 a、开挖轮廊线检查、测量定位： 首先按设计检查开挖轮廊线，检查欠、超挖情况，并及时做好欠、超挖处理，处 理完成后按设计要求现场测量放样钢架位置。其次测定出竖井中线，确定高程，然后 再测定钢架的纵向位置；钢架平面必须与竖井中线垂直。 b、现场准备： 运至现场的单元钢架分单元堆码，安设前进行断面尺寸检查，及时处理欠挖侵入 净空部分，保证钢架正确安设。 c、钢架安设： 在初喷混凝土后立即进行，置于稳固地层上，超挖部分用混凝土回填。安装时备 好风镐，随时剔除个别突出部位，保证钢架就位准确，受力可靠。钢架与开挖面之间 尽量紧贴，在安设过程中，当钢架与开挖面之间有较大间隙时安设垫块楔紧，垫块数 量不少于 10 个，两排钢架间沿周边每隔 0.5m 用 22 纵向钢筋内外侧双排联接，形成 纵向连接系统。 钢架各单元间用螺栓连接，不得以焊接代替。除纵向用钢筋连接外，与外露的锚 杆头亦焊接牢固。钢架安装后，立即分层喷混凝土，先喷钢架处，然后喷钢架之间的 砼，直至喷够设计厚度，将钢架完全覆盖 2cm 以上。现场可用肉眼观察和锤击法进行 检查。 工艺要求、标准 a、钢架必须在初喷混凝土后立即架设。 b、主筋外保护层 40mm，内保护层 40mm,钢格栅均外扩 5cm。 c、沿格栅钢架周边轮廓拼装偏差不应大于30mm。 d、格栅钢架由