大红门站2号出入口暗挖段开挖初支施工方案.docx

北京地铁十号线二期05标段 大红门站2号出入口暗挖段开挖初支施工方案目 录一、工程概况11.1工程概况11.2工程环境71.2.1地下管线71.2.2地面交通71.3工程地质水文地质71.3.1工程地质71.3.2水文地质条件71.4施工重、难点81.4.1施工重点81.4.2施工难点8二、编制依据9三、风险管理体系103.1风险工程分级103.1.1自身风险因素103.1.2环境风险因素103.2预警分类、分级113.2.1监测预警123.2.2巡视预警123.2.3综合预警123.3安全风险管理组织机构及职责123.3.1安全风险组织机构框图123.3.2安全风险管理组织机构职责123.4安全风险监控、评估与预警信息的报送123.5预警的响应、处置133.5.1黄色综合预警响应及处置133.5.2橙色综合预警响应及处置133.5.3红色综合预警响应及处置133.5.4黄色综合预警的消警133.5.5橙色综合预警的消警133.5.6红色综合预警的消警14四、施工总体安排154.1开挖顺序154.2格栅加工、运输154.3风、水、电准备15五、施工进度计划165.1施工进度计划165.2材料使用计划165.3劳动力使用计划175.4机械设备配置计划17六、施工方案186.1暗挖进洞破除洞门施工方案186.2超前地层加固施工方案186.2.1方案设计186.2.2二重管无收缩双液WSS工法注浆的特点196.2.3注浆加固原理：196.2.4注入材料特性196.2.5注浆量的计算原则216.2.6注浆压力的选定216.2.7注浆工艺及要求226.3暗挖段开挖及初期支护施工226.3.1各断面开挖方法226.3.2出入口不同断面之间的衔接过渡施工236.3.3车站出入口破洞门位置挑高段暗挖施工236.4背后回填注浆246.4.1一般规定246.4.2初期支护背后回填注浆设计246.4.3注浆材料256.4.4注浆施工256.4.5注浆设备266.4.6注浆效果检查266.5出入口转折段暗挖施工266.6 2-2断面与3-3断面过渡段施工方案266.7下穿管线段施工措施276.7.1 下穿雨水管、燃气管276.7.2 过管沟其他辅助措施286.8临时支撑拆除286.8.1仰拱临时支护拆除试验286.8.2顶拱及临时仰拱拆除试验286.8.3安全保证措施：296.8.4拆除过程中应注意的细节296.8.5监测数据分析方法296.8.6紧急情况应急预案30七、施工监测317.1监测目的317.2监测项目及精度要求317.3测点布置及要求327.4监测周期和注意事项327.5施工安全性判别327.6监测数据的整理和分析33八、施工测量348.1开挖、格栅安装测量控制348.2初期支护施工测量34九、施工突发事件的预防及处理369.1建立应急抢险小组369.2主要应急措施38十、质量保障措施4110.1组织保证4110.2施工技术要求4110.2.1施工技术要求4110.2.2隧道结构控制参数4210.2.3格栅钢架安装标准4210.3 施工技术保证措施4210.4 原材料质量保证措施4310.5 喷射混凝土质量控制措施4310.6 初期支护保证措施43十一、安全保障措施4511.1组织保障4511.2技术保障46十二、文明施工、环保、职业健康措施4812.1噪音控制措施4812.2扬尘和大气污染控制措施4812.3工地排水和污水处理方案4812.4泥浆及固体废弃物处理、处置方案4812.5城市生态控制措施4912.6地下管线保护方案4912.7文物保护措施4950大红门站2号出入口暗挖段开挖初支安全专项施工方案一、工程概况1.1工程概况大红门站位于临泓路与南苑路交叉西侧，车站沿临泓路东西布置，设3个出入口、2个风道、2个消防疏散通道；受南苑路地下管线及交通影响，车站2号出入口下穿南苑路段采用暗挖矿山法施工，本次只针对2号出入口暗挖段初期支护编制安全专项施工方案。2号出入口暗挖段，设计长85m。设计采用直墙带拱复合式衬砌结构。共5种断面，即2-2断面2-2断面、3-3断面、4-4断面、5-5断面。如下图：2号出入口暗挖段平面图2号出入口暗挖段剖面图2-2断面为与车站相接断面，设计采用CD法开挖，开挖宽度6.4m，开挖高度5.2m，wss深孔注浆加固地层，格栅钢架+网喷混凝土支护，格栅间距0.5米，钢筋网片直径6.5mm150150mm，临时支护采用I20a型钢刚架与网喷混凝土联合支护，网喷混凝土强度C25，具体断面型式如下图：2-2断面型式2-2断面格栅型式2-2断面为挑高断面，连接2-2断面与3-3断面，设计采用CD法开挖，开挖宽度6.4m，开挖高度6.55m，wss深孔注浆加固地层，钢架格栅+网喷混凝土支护，钢架格栅间距0.5m，钢筋网片直径6.5mm150150mm，临时支护采用I20a型钢刚架与网喷混凝土联合支护，网喷混凝土强度C25，具体型式如下：2-2断面型式2-2断面格栅型式3-3断面为西侧下穿南苑路段，设计采用CD工法开挖，开挖宽度6.4m，开挖高度5.2m，开挖时，wss深孔注浆加固地层，初期支护采用格栅钢架+网喷混凝土联合支护，喷层厚300mm，格栅钢架纵向间距0.5m，6.5150150mm双层钢筋网，临时支护采用I20a型钢刚架与网喷混凝土联合支护，网喷混凝土强度C25。初期支护结构形式如下图所示：3-3断面结构型式3-3断面格栅型式4-4为2号出入口暗挖人防段，设计采用CRD法开挖。开挖宽度9m，开挖高度6.75m开挖时，采用wss深孔注浆超前加固地层，结构主体初期支护采用格栅钢架+网喷混凝土联合支护，喷层厚300mm，格栅钢架纵向间距0.5m，6.5150150mm双层钢筋网，临时支护采用I20a型钢刚架与网喷混凝土联合支护，网喷混凝土强度C25。初期支护结构形式如下图所示：4-4断面结构型式4-4断面格栅型式5-5断面为东侧下穿南苑路段，设计采用CD工法开挖，开挖宽度7.5m，开挖高度5.9m，开挖时，wss深孔注浆超前加固地层，初期支护采用格栅钢架+网喷混凝土联合支护，喷层厚300mm，格栅钢架纵向间距0.5m，6.5150150mm双层钢筋网，临时支护采用I20a型钢刚架与网喷混凝土联合支护，网喷混凝土强度C25。初期支护结构形式如下图所示：5-5断面结构型式5-5断面格栅型式1.2工程环境1.2.1地下管线2号出入口暗挖上部管线较多，且管线管径较大、有水、有压管线较多主要管线有：电信管线、D500mm燃气管线2条、D1400mm上水管线、2.41.1m雨水管线、D400mm上水管线、D1200mm雨水管线、D250mm自来水管线，管线埋深0.8-5m，附大红门站2号出入口暗挖断上方管线布置图，施工时对有压管线及雨水管线保护为施工重点。1.2.2地面交通大红门车站暗挖段上方为城市主干路南苑路，交通流量大，行驶车辆吨位大，对施工影响较大，施工时需要严格控制路面沉降，保证施工及交通安全。1.3工程地质水文地质1.3.1工程地质大红门站所处位置地貌部位为古漯水河故道，施工范围内土层自上而下依次为厚度不均的人工堆积房渣土、素填土为主，人工堆积层以下为厚度较厚的新近沉积粘性土、粉土、砂土及卵砾石层，再以下是第四纪沉积的粘性土、粉土、砂卵石，并以砂土、卵石土为主。1、填土层：该土层普遍分布，主要为杂填土层和素填土1层，局部夹卵石素填土2层，填土厚度一般为0.95.3m，为松散土层，力学性质差异较大，稳定性较差。2、新近沉积层：该土层普遍分布，包括砂质粉土、粘质粉土层，粉细砂1层，粉质粘土、重粉质粘土2层，卵石、圆砾层，粉质粘土、重粉质粘土1层及细中砂2层，层底标高为23.7035.28m。3、第四纪晚更新世冲积层：该层普遍分布，主要为卵石、卵石层、卵石层，局部夹粘质粉土、粉质粘土1层，细中砂2层，粘质粉土1层，细中砂2层，粉质粘土1层，细中砂2层薄层及透镜体。出入口结构基底处于第四纪晚更新世冲击层。1.3.2水文地质条件根据车站施工情况，车站出入口结构范围内存在一层层间滞水，主要分布在第层卵石、圆砾，第2层细中砂中，该层水位埋深约11.713m，水位标高24.3825.76m，地下水类型为潜水，以大气降水入渗、地下水侧向径流和“天窗”渗漏补给方式为主，以侧向径流和向下越流方式排泄；1.4施工重、难点1.4.1施工重点大红门站2号出入口暗挖段3-3断面下穿500mm燃气管线、5-5断面下穿1200雨水管、4-4断面下穿2.41.1m雨水管、5-5断面暗挖段下穿500燃气管，此四条管线为环境一级风险，施工中控制管线沉降，保证管线安全为施工重点。采取措施：1）wss深孔注浆超前加固开挖土体，防止开挖工程中土体垮塌，引起管线变形；2）及时进行背后回填注浆，控制地表及管线沉降值在允许范围内；3）加强管线、地表沉降及拱顶下沉监测，通过监测数据及时调整施工参数；4）对雨水管线下方，开挖前提前探测管线是否渗漏，管线附近是否存在水囊，如存在开挖前采取导流、注浆等措施处理，防止开挖时出现因水囊引起塌方、管线变形过大等情况发生；5）同管线产权单位、维修单位建立联系，查清管线的具体状况，以便在出现险情时能够及时采取措施及进行管线抢修，将影响将至最低。1.4.2施工难点大红门站2号出入口暗挖段下穿南苑路，南苑路为城市主干路，交通流量大，行驶车辆载重大，对施工影响较大；路面对沉降较为敏感，施工时控制路面沉降保证施工及交通安全为本暗挖工程施工的难点；采取措施：1）在开挖至南苑路机动车道时，wss深孔注浆超前加固地层，加强土体自稳性，减少因车辆震动引起的塌方；2）隧道及时封闭成环，背后回填注浆，减少路面沉降对地面交通的影响；3）严格执行超前探测制度，避免施工中突然遇到水囊。开挖有渗漏水时,掌子面设集水坑及时引排,渗水严重则立即封堵掌子面,留泄水管泄水后对上台阶全断面注水泥水玻璃浆加固。4)严格控制格栅连接质量和纵向连接筋焊接质量,保证格栅环向和纵向的整体性。5)严格控制混凝土配合比,按照规范分层喷射混凝土,保证混凝土有良好的早强性和密实度,避免背后有较大的空洞或缝隙;喷射混凝土前将前一环混凝土接茬面清理干净,保证混凝土良好结合。6)现场准备好应急物资,发生塌方等情况及时封闭回填处理,回填保证密实,掌子面采取注浆加固措施后方可继续开挖，如塌方严重则路面铺设喷砂钢板，减少对交通影响。二、编制依据1、大红门站1、2号出入口结构施工图2、大红门站岩土勘察报告（勘02-DTX10-15）（北京航天勘察设计研究院）3、北京市轨道交通工程建设安全风险技术管理体系（试行）（北京市轨道交通建设管理有限公司）4、北京地铁十号线二期02合同段沿线建（构）筑物调查图集及补充调查报告（北京航天勘察设计研究院）5、地下铁路工程施工及验收规范（GB50299-1999）（2003版）6、钢结构设计规范（GB50017-2003）7、锚杆喷射混凝土支护技术规范（GB50086-2001）8、地铁工程监控量测技术规程（DB11/490-2007）9、北京市实施规定（京建施2009841号）10、危险性较大的分部分项工程安全管理办法（建质200987号）11、北京市建设工程施工现场管理办法(政府令第72号)12、大红门车站施工组织设计13、北京市市政基础设施工程暗挖施工安全技术规程14、建筑工程冬期施工规程15、城市快速轨道交通工程施工工艺标准16、相关国家及地方现行有关规范、规程和标准三、风险管理体系3.1风险工程分级3.1.1自身风险因素大红门站2号出入口下穿南苑路暗挖段，根据北京市轨道交通建设安全风险技术管理体系属于自身3级风险。施工中采取措施：按照设计图纸要求开挖、支护，遵守“管超前、严注浆、短开挖、强支护、早封闭、勤量测”；的方针进行施工；按设计要求施做监测点，保证监测频率，及时分析监测数据，根据监测数据调整施工参数，做到信息化施工。3.1.2环境风险因素1）暗挖段3-3断面下穿500mm燃气管线2号出入口3-3断面开挖宽度6.4m，开挖高度约5.2m，覆土厚度约6.5m，下穿500燃气管，管线埋深2.2m，距暗挖通道顶约4.3m，按风险管理体系中风险工程分级划分，属于环境1级风险；施工中采取措施：在3-3断面初支wss深孔注浆加固地层，减小燃气管线变形，避免出现危险；深孔注浆超前加固开挖土体，防止开挖工程中土体垮塌，引起管线变形；及时进行背后回填注浆，控制地表及管线沉降值在允许范围内；加强管线、地表沉降及拱顶下沉监测，通过监测数据及时调整施工参数；同管线产权单位联系，查找管线详细资料及现场管线状态，施工前做好防范措施及以及措施；地质雷达探测地层中是否存在地质较差或空洞，如存在提前采取措施处理。2）大红门站2号出入口通道暗挖段5-5断面下穿1200雨水管2号出入口5-5断面开挖宽度7.5m，开挖断面高度约5.9m，覆土厚度约6.5m，下穿1200mm雨水管，管线埋深4.7m，距暗挖通道顶约1.8m。按风险管理体系中风险工程分级划分属于环境1级风险。施工中采取措施：wss深孔注浆保质、保量注浆加固开挖土体，防止开挖工程中土体垮塌，引起管线变形；及时进行背后回填注浆，控制地表及管线沉降值在允许范围内；同管线产权单位联系，查找管线详细资料及现场管线状态，施工前做好防范措施及以及措施；地质雷达探测地层中是否存在地质较差或空洞，如存在提前采取措施处理。3）大红门站2号出入口通道暗挖段4-4断面下穿2.41.1m雨水管2号出入口4-4断面开挖宽度9m，开挖高度6.75m，覆土埋深5.7m，雨水管线埋深4.6m，结构顶部距管底1.1m，按安全风险管理体系划分，属于环境1及风险。施工中采取措施：wss深孔注浆超前注浆加固开挖土体，防止开挖工程中土体垮塌，引起管线变形；此处开挖，在保证安全的情况下24小时不间断施工，最短时间通过雨水管线；及时进行背后回填注浆，控制地表及管线沉降值在允许范围内。加强管线、地表沉降及拱顶下沉监测，通过监测数据及时调整施工参数；同管线产权单位联系，查找管线详细资料及现场管线状态，施工前做好防范措施及以及措施；地质雷达探测地层中是否存在地质较差或空洞，如存在提前采取措施处理。4）大红门站2号出入口5-5断面暗挖段下穿500燃气管2号出入口5-5断面开挖宽度7.5m，开挖断面高度约5.9m，覆土厚度约6.5m ，下穿500燃气管，管线埋深2.2m，距暗挖通道顶约4.4m。按风险管理体系中风险工程分级划分属于环境1级风险。施工中采取措施：在5-5断面初支外侧打设双排25小导管注浆加固地层，减小燃气管线变形，避免出现危险；超前小导管保质、保量打设，注浆加固开挖土体，防止开挖工程中土体垮塌，引起管线变形；及时进行背后回填注浆，控制地表及管线沉降值在允许范围内；加强管线、地表沉降及拱顶下沉监测，通过监测数据及时调整施工参数；同管线产权单位联系，查找管线详细资料及现场管线状态，施工前做好防范措施及以及措施；地质雷达探测地层中是否存在地质较差或空洞，如存在提前采取措施处理。3.2预警分类、分级为加强施工过程中安全风险的监控、反馈和管理，施工过程中风险工程安全状态的预警分为监测预警、巡视预警、和综合预警三类。3.2.1监测预警在施工过程中监测点的预警状态按严重程度由小到大分为三级：黄色监测预警、橙色监测预警和红色预监测警。1、黄色监测预警：“双控”指标（变化量、变化速率）均超过监控量测控制值的70%时，或双控指标之一超过监控量测控制值的85%时。2、橙色监测预警：“双控”指标均超过监控量测控制值85%，或双控指标之一超过监控量测控制值时。3、红色监测预警：“双控”指标均超过监控量测控制值时，或出现变化速率急剧增长时。3.2.2巡视预警施工过程中通过巡视，发现安全隐患或不安全状态而进行的预警，按严重程度由小到大分为三级：黄色巡视预警、橙色巡视预警、红色巡视预警。3.2.3综合预警施工过程中根据现场参与各方的监测的监测、巡视信息，并通过核查、综合分析和专家论证等及时综合判定风险工程不安全状态而进行的预警。综合预警分级按严重程度分为三级：黄色综合预警、橙色综合预警、红色综合预警。3.3安全风险管理组织机构及职责3.3.1安全风险组织机构框图见下图：3.3.2安全风险管理组织机构职责负责施工阶段安全风险管理的全面实施和执行，主要包括：设计文件的学习与分析，开展地质踏勘学习、环境核查和空洞普查结果分析，风险因素深入识别、分级调整，安全专项施工方案编审；以及施工过程中安全风险监控、评估、预警、信息上报和预警的响应、处置等。3.4安全风险监控、评估与预警信息的报送通过信息平台及时报送监控管理分中心规定的当日监测数据、安全巡视信息机预警信息。同时以书面形式向监控管理分中心报送经监理审核的施工监测周报、月报。项目风险管理组组长：齐春杰 副组长：敖岩安全风险管理联络人：李志勇安全部负责人：李桂鹏工程技术部负责人：刘新伍现场监测作业组：张卫亮、苏俊生、张东晓现场安全巡视组：张访贤信息平台录入及信息反馈组：戚聿星3.5预警的响应、处置3.5.1黄色综合预警响应及处置加强组织分析，项目技术负责人主持并组织风险处理，项目总监、第三方监测项目负责人、设计单位专业负责人和监控管理分中心参与风险处理方案的制定和风险处理过程的监督、管理；3.5.2橙色综合预警响应及处置组织四方会议，项目经理主持并组织风险处理，监理单位总监理工程师、第三方监测单位技术负责人、设计单位和勘察单位的项目负责人及项目管理公司有关领导参与风险处理方案的制定和风险处理过程的监督、管理；3.5.3红色综合预警响应及处置组织专家论证，启动应急预案。公司领导主持并组织风险处理，监理单位总监理工程师、第三方监测单位技术负责人、设计单位和勘察单位的技术负责人及公司主管副总经理、监控管理分中心、项目管理公司领导参与风险处理方案的制定和风险处理过程的监督、管理。3.5.4黄色综合预警的消警消警建议报告书面报监理单位审查后实施消警。3.5.5橙色综合预警的消警消警建议报告报监理单位初步审查和监控管理分中心复审后实施消警。3.5.6红色综合预警的消警消警建议报告报监理单位初审、监控管理分中心复审和监控管理中心终审后，由监控管理中心组织评估和实施消警，在信息平台上发布。四、施工总体安排4.1开挖顺序车站2号出入口暗挖段计划从大红门车站及2b出入口明挖段进入暗挖段开挖；2b出入口明挖段围护结构施工完成后，破除围护桩进入暗挖段施工，大红门车站东端具备2号出入口明挖施工条件后开始进入暗挖施工。暗挖段出土、进料主要从2b出入口明挖段及车站主体明挖段顶板预留洞口出土、进料，采用汽车吊垂直运输。4.2格栅加工、运输2b出入口暗挖段格栅加工在车站西北角钢筋加工厂内施工，格栅提前加工验收，合格后采用运输车辆运输至施工场地，汽车吊运输至施工作业面。4.3风、水、电准备暗挖段用风采用电动空压机提供；水电自大红门站接驳点引入施工作业面。五、施工进度计划5.1施工进度计划大红门站2号出入口暗挖段不单独设置施工竖井，在大红门车站东端具备开挖条件后由车站向外开挖；2b出入口明挖段围护结构施工完成后，破除洞门进行暗挖施工。根据2b出入口明挖段围护结构施工进度及大红门站东端盾构井处施工进度，2号出入口暗挖段施工进度计划，如下：大红门车站2b出入口土方开挖完成时间：2011年4月24日；暗挖段初支施工时间：2011年4月25日-2011年6月8日；暗挖段隧道初支贯通时间：2011年6月9日5.2材料使用计划主要材料计划表：项目材料及规格单位数量备注开挖土方m33400超前支护小导管外径=25mm，=2.75mm根5300L=2.5m小导管注浆改性水玻璃浆m3550初期支护喷射混凝土C25早强喷射混凝土m3765钢筋网片直径=6.5150150mmt3.5封闭掌子面C25早强喷射混凝土m340格栅钢架HPB235、HRB335钢筋t132初支背后注浆直径32mm小导管，L=0.8m根255间距3m临时支护喷混凝土C25早强喷射混凝土m3260型钢I20a工字钢t50钢筋网片直径=6.5150150mmt2锁脚锚管直径32，L=2mm1681：15.3劳动力使用计划本分部工程为便于组织管理，将参与本分部工程的项目部全体人员分为管理层和作业层，分别组织、统一管理。其中管理层包括项目班子和安监部、工程部、机械部、物资部、预算合同部、办公室、财务部。作业层按工种组建作业队，各作业队按三班制设三个班；按工区组成施工队工作上统一调度。作业层人员配置数量下表。 作业层劳力计划表工种电焊工混凝土工普工电工起重工信号工安全员人数28104033335.4机械设备配置计划机械名称规格型号额定功率（kw）或容量（m3）吨位数量混凝土喷机20m3/min4单液注浆泵UB-33m3/h2双液注浆泵KBY50/7011kw2汽车吊25t2电动葫芦CD1,10T30M10t2自卸汽车FV313JDL2715t,208kw5机动翻斗车F1.01t4钢筋切断机GQ402.2kw2钢筋弯曲机GW402.2kw2钢筋调直机GT4-104-102钻床230501电焊机BXQ-50041kva8六、施工方案6.1暗挖进洞破除洞门施工方案大红门站2号出入口暗挖段从两端进行暗挖开挖：从车站内向东开挖及从2b出入口向西进行开挖，需先破除大红门站主体结构洞门围护桩及2b出入口明暗挖相接位置洞门围护桩，具体步骤如下：1）搭设临时脚手架，准备破除围护桩。脚手架搭设采用483.5钢管搭设，立杆间距90cm 90cm，横杆步距1.2m，共搭设两层。脚手架四周加设剪刀撑。脚手架上满铺5cm厚的木板。木板与脚手架用绑丝绑死。2），2b出入口处洞门破除时，在明挖围护桩上现沿暗挖隧道开挖轮廓线用风镐破除一条宽约80-120cm环向导坑。然后安装第一、二榀格栅，将正洞格栅与被截断的桩主筋加筋焊接，焊接采用单面搭接焊，焊缝长度不小于30cm，喷射混凝土成环。3）成环后，全面破除暗挖正洞部分的围护桩钢筋混凝土，然后向前开挖土方、安装格栅，第1、2榀格栅并排放置，第3榀格栅按设计间距、位置安装。4）大红门站2号出入口洞门出围护桩破除，因车站主体结构已施工完毕，洞门围护桩处格栅不能安装至设计标高，需逐榀挑高至设计标高，待初支完成后在破除挑高段格栅混凝土在设计标高处安装格栅重新网喷。6.2超前地层加固施工方案地质勘察报告及设计图纸显示：车站2号出入口暗挖段拱部位于粉细砂层中，土体自稳性较差，开挖时容易出现塌方，根据大角暗挖施工情况，采用wss深孔注浆加固地层效果较好，2号出入口下穿南苑路暗挖施工采用深孔注浆加固地层。6.2.1方案设计1)根据现场大角区间暗挖段实际开挖情况，结合2号出入口暗挖断实际地质情况，为了保证隧道开挖范围稳定安全，确保地下管线正常运行及道路通行安全。拟定采用二重管无收缩WSS工法注浆加固，对隧道开挖范围进行超前注浆加固。加固范围为隧道外扩2米范围，10米为一循。采用洞内辐射注浆工艺，先上后下，先外后内，注浆采用后退式分段注浆，布孔间距为800800梅花型布置，成孔为小型机械钻孔，并对隧道进行背后填充注浆，施工采用AC、AB液注浆（具体见下图）.2)由于目前工期极其紧张，为保证业主总体工期目标并确保加固效果及暗挖施工安全。施工时间按24小时施工计算，工期安排为每循环注浆时间为3天。注浆加固期间密切关注地表隆起情况，地面沉降值控制在5mm。 6.2.2二重管无收缩双液WSS工法注浆的特点1)二重管无收缩WSS工法注浆工艺是从日本引进的具有国际先进水平的地质改良新技术，它能够100%将不同地质情况填充密实，改变原土体和物理性质，增加土体的密度，提高其抗压强度，达到土体的固结，提高自稳能力。能够一次性完成一个注浆区域的土体加固施工。2)采用特殊的端点监控器和二重管注入方式，使注入系统设备简单，具有很高的可靠性、经济性。3)可以进行一次、二次注入切换，回路变换装置容易实行，所以能实行复合注入。4)瞬结性一次注浆液和浸透性二次注浆液的复合比率，在土层改良时可以自由地设定，从粘性土、砂质土到地下水非常多的砂砾层，以及更加复杂的复合地层都可以适用。5)二次注入材料是低粘性且凝胶时间长的浸透性注浆液，可以用压力喷射到均匀的土质颗粒之间，由于这样的操作方法，减少了对周围建筑物的影响。6)由于一次注入是限制注浆，二次注入是的渗透注浆，注浆液不会向注入范围外溢出，从而有利保护地下环境而不被污染。（PH 7-7.5）6.2.3注浆加固原理：注浆时在不改变地层组成的情况下，使颗粒间的空隙充满浆液并使其固结，达到改良土层性状的目的。其注浆特性是使该土层粘结力 (c)、内磨擦角(j)值增大，从而使地层粘结强度及密实度增加，起到加固作用；颗粒间隙中充满了不流动而且固结的浆液后，使土层透水性降低，而形成相对隔水层。6.2.4注入材料特性无收缩注浆液属于安全性、高渗透性的注浆材料，固结硬化时间可根据实际工程需要进行调整。无收缩注浆液分为超高强度型CW-3A、高强度型CW-3B、普通型CW-3C三种类型。1）无收缩注浆液特点： (1)、固结硬化时间容易调整，设计硬化时间长的注浆液也具有很高强度。 (2)、渗透性良好，特别是对微细砂层的渗透性优易。 (3)、地层中有流动水的情况下也具有很强的固结性能。 (4)、浆液强度、硬化时间、渗透性能可根据现场实际需要任意调整。 (5)、浆液不流失、固结后不收缩，硬化剂无毒，对地下水不会造成污染。 2）标准浆液的性质：比 重 (20)粘 度(cps/20)PH值A液B液A+B液A液B液A+B液A液B液A+B液CW-3A1.301.051.1818.11.84.21.311.57.5CW-3B1.261.041.1512.01.44.21.511.27.2CW-3C1.201.031.124.11.42.411.51.47.23）CW-3A、CW-3B、CW-3C的硬化时间及固结砂强度对比 (见图)。4）CW-固结体的透水系数：CW-3ACW-3BCW-3C透水系数k(cm/s)110110110 间隙比 0.655）无收缩注浆液标准配比如下表所示：1m3A 、 C 液浆液中材料含量:名称内容密度容积(L)质量(kg)备注A液硅酸钠=1.372503425溶液稀释剂=1250250C液水泥200kg按施工时的气温调整水泥掺量H 剂 250均为混合剂C 剂 250XPM用量为水泥掺量的8%10%1m3A 、 B 液浆液中材料含量:名称内容密度容积(L)质量(kg)备注A液硅酸钠=1.372503425溶液稀释剂=1250250B液Gs剂为多种化学物质的混合剂（500L）6.2.5注浆量的计算原则由于浆液的扩散半径与砂层孔隙很难精密确定，为准备注浆材料，本参考图注浆设计根据现场工程地质、水文条件和注浆方案以及所选择的注浆材料，进行注浆量的估算。注浆量的估算公式按下式进行：Q=An（1+）式中：Q-总注浆量，m3；A-注浆范围体积，m3；n-孔隙率，%；-浆液填充系数（0.7-0.9）-注浆材料损耗系数设计中, n（1+）统称为填充率, 填充率按下表选用填充率选用表序号地质条件填充率%1杂填土30-352粉质粘土、砂土20-253粉细砂、砂层40-454中砂、中粗砂50-605卵石层60706.2.6注浆压力的选定（1）根据注浆处地层深度计算P=KH式中：P设计注浆压力（终压值）（Mpa）H注浆处深度（m）K由注浆深度确定的压力系数压力系数K的取值如表示：注浆深度（m）810-1212-1616-2020K0.023-0.0210.021-0.0200.020-0.0180.018-0.0160.016（2）根据地层渗透情况根据地层渗透情况及浆液注入量情况，注浆压力一般选定0.3Mpa1 Mpa。6.2.7注浆工艺及要求1)、工艺要求、定孔位：根据设计要求，对准孔位，不同入射角度钻进,要求孔位偏差为3cm，入射角度偏差不大于1。钻机就位：钻机按指定位置就位，调整钻杆的垂直度。对准孔位后，钻机不得移位，也不得随意起降。钻进成孔：第一个孔施工时，要慢速运转，掌握地层对钻机的影响情况，以确定在该地层条件下的钻进参数。密切观察溢水出水情况，出现大量溢水出水时，应立即停钻，分析原因后再进行施工。每钻进一段，检查一段，及时纠偏，孔底位置应小于30cm。钻孔和注浆顺序由外向内，同一圈孔间隔施工；回抽钻杆：严格控制提升幅度，每步不大于15-20cm，匀速回抽，注意注浆参数变化。浆液配比：采用经计量准确的计量工具，按照设计配方配料。注浆：注浆孔开孔直径不小于45mm，严格控制注浆压力，同时密切关注注浆量，当压力突然上升或从孔壁、断面砂层溢浆时，应立即停止注浆，查明原因后采取调整注浆参数或移位等措施重新注浆。土、砂层容易造成坍孔时，采用前进式注浆，否则采用后退式注浆；6.3暗挖段开挖及初期支护施工6.3.1各断面开挖方法出入口暗挖段共有5种断面形式，根据设计高度、宽度不同，共设计2种不同的开挖方法。其中标准断面（2-2断面、2-2断面、3-3断面、5-5断面）采用“CD”法开挖，人防断面（4-4断面）采用“CRD”工法开挖，具体开挖方法见下图：CD法开挖时单洞室采用上下台阶法开挖，上台阶开挖时预留核心土，下台阶开挖时预留减压槽，核心土面积不小于上台阶开挖面积50%，下台阶减压槽纵向坡度角不大于60度，降低开挖时土体塌方风险。CRD法开挖按施工步序1、2、3、4洞室顺序，竖向两洞室开挖面距离不小于5米，水平两洞室开挖面距离不小于15米，开挖时及时安装仰拱封闭成环，减少沉降。6.3.2出入口不同断面之间的衔接过渡施工2号出入口采用两侧开挖方式，从车站东端2号出入口洞门处向外开挖及从车站2b出入口明挖段进入暗挖开挖，标准断面向人防段断面过渡，为挑高扩大，施工时提前挑高、扩宽。每榀挑高、扩宽角度不超过30度，挑高、扩宽距离不大于30cm。施做二衬时将挑高段三角区域用素混凝土填实，如下图所示：开挖方向开挖方向过渡段平面图 过渡段剖面图6.3.3车站出入口破洞门位置挑高段暗挖施工2号出入口自车站站厅层东端侧墙进入暗挖，东端墙结构已施工完毕，进入暗挖需挑高施工，破洞门+挑高施工风险较大，项目部计划先按预留洞门尺寸安装格栅，待暗挖初支结束后在反挖挑高至设计尺寸，每榀格栅挑高30cm，计划3榀格栅挑高至暗挖初支设计标高，如下图，洞门围护桩位置并排两榀格栅，下榀格栅挑高30cm，至设计初支位置后正常开挖。暗挖段挑高示意图6.4背后回填注浆开挖后，立即喷射混凝土作为初期支护，但由于施工工艺和喷射混凝土自重等原因，往往在初期支护和围岩间(尤其是有网构钢架和钢筋网时)存在空隙，在此空隙内充填注浆，使之形成一个壳体，既可起到防水作用，又能控制地表沉降。6.4.1一般规定1、 初期支护完成后应及时进行充填注浆。2、初期支护背后充填注浆应跟随开挖工作面、并距开挖工作面5m的地方进行。6.4.2初期支护背后回填注浆设计1、初期支护背后充填注浆孔的布置应沿隧道拱部及边墙布设。拱顶一根，两拱脚各一根；纵向间距为3m。注浆管深入一次支护背后0.5m，如图下图。对于多部洞室开挖的断面，在喷射混凝土接茬部位增设注浆管，纵向间距3米，以充填节点处可能存在的喷射混凝土空隙。2、初期支护背后充填注浆终压为0.5MPa，注浆速度不大于50Lmin。3、初期支护背后充填注浆结束标准为：1）单孔标准：注浆压力逐渐上升，流量逐渐减少，当注浆压力达到0.5MPa，稳定3min即可结束注浆；2）全段结束标准：初期支护表面无明显漏水点，隧道允许漏水量为012Lmh。6.4.3注浆材料1、初期支护背后充填注浆可根据一次支护背后(或地层)孔隙大小或压水试验情况选择水泥砂浆或超细单液水泥浆。地层孔隙较大，压水试验时吸水率大于30Lmin，可压注水泥砂浆；基本无孔隙，吸水率小于10Lmin，但有大面积渗水可压注超细单液水泥浆。2、水泥砂浆是由水泥，砂和水混合搅拌而成的浆液。1）原材料水泥：新鲜的普通硅酸盐水泥，强度等级不低于325砂：细砂，粒径不大于2mm）浆液配合比水灰比(W：C)为08：11：1(重量比)灰砂比为1：2(重量比)、超细单液水泥浆是用超细水泥，促凝剂和水共同搅拌的浆液。1）原材料超细水泥：粒径d。20um 比表面积8000cm2促凝剂：食盐工业品 三乙醇胺工业品2）配合比水灰比(W：MC)为1：1-12：1(重量比)促凝剂采用食盐与三乙醇胺复合促凝剂，分别占水泥总量的05及005。6.4.4注浆施工1、初期支护施作时，应按设计要求预埋充填注浆管，注浆管外露100mm，以便接管注浆，并用棉纱塞紧孔口，然后再喷射混凝土。2、注浆管用32焊接钢管制成，长800mm，前端做成圆锥形，后部焊接6钢筋箍，在距后部400mm处对开溢浆孔。3、按单液注浆方式连接注浆管路，并进行压水(或稀释)试验，测试吸水率。4、注浆时从两边墙底部向拱顶交叉进行。从少水(或无水)孔向有水孔(大水孔)进行。、注浆时，要时刻观察压力和流量变化，压力逐渐上升，流量逐渐减少，当注浆压力达到设计终压，再稳定3min，可结束本孔注浆。、注浆时要做好注浆记录，每隔5min记录一次压力、流量值及串、漏浆情况，以便分析注浆效果。、单孔注浆结束后，应关闭孔口阀门或用棉纱塞紧孔口防浆液外溢。6.4.5注浆设备、初期支护背后注浆应按工艺要求配备可连续生产的单液注浆泵、砂浆泵、搅拌机和其他辅助设备。2、砂浆泵应满足注入3mm以下、水灰比05以上、注浆压力2MPa以上、注浆量50Lmin的要求。6.4.6注浆效果检查1、充填注浆完成后，必须进行注浆效果检查，对不符合结束标准要求的，必须进行补孔注浆。2、注浆效果检查的方法主要有采用分析法进行，对注浆记录进行整理分析，看每孔注浆压力是否达到注浆终压，注浆过程中是否发生漏浆、串浆等现象，判定注浆效果。6.5出入口转折段暗挖施工2号出入口暗挖段开挖有1处转折段，采用在内转折处缩短格栅主筋间距，减小格栅断面，格栅密排措施，格栅主筋间距缩小为110mm，格栅间距缩小为350mm，转折段外弧格栅间距加大变为680mm，使格栅与断面中线垂直。当完成转折段过渡后，调整格栅间距为500mm。转折段格栅纵向连接筋加密至500mm梅花布置。6.6 2-2断面与3-3断面过渡段施工方案2-2断面与3-3断面相接，如下图，先施工2-2断面，施工至3-3断面外侧格栅时，向外多施工1米封闭堵头墙，在2-2断面格栅侧面开洞施工3-3断面，破除格栅时先在格栅侧壁放出3-3断面轮廓线，沿轮廓线破除网喷混凝土，割除钢筋主筋，安装3-3断面格栅，进入3-3断面施工。变断面出平面图 便断面剖面图6.7下穿管线段施工措施6.7.1 下穿雨水管、燃气管3-3断面、5-5断面下穿500mm燃气管线施工；4-4断面、5-5断面下穿2.41.1m雨水管沟、DN1200mm雨水管施工，具体位置如下图：施工中采取措施：1、大红门站2号出入口3-3断面、5-5断面采用CD法开挖，4-4断面采用CRD法开挖，开挖时严格按照“管超前、严注浆、短开挖、强支护、早封闭、勤量测”十八字开挖方针进行开挖，开挖前先打设wss深孔注浆加固地层，开挖时严格控制开挖尺寸，杜绝超挖现象，及时封闭成环，测量及监控量测及时准确，做到信息化指导施工。2、超前加固开挖土体，采用wss深孔注浆超前加固地层；3、控制开挖尺寸，及时封闭及背后回填注浆，减少土体沉降及管线变形；4、管线位置布设监测点，及时准确监测管线变形情况，根据监测数据及时调整施工参数，做到信息化指导施工；5、同管线产权单位联系、商讨，定制管线应急处理措施；6、应急抢险物资准备充足，出现险情能够及时有效处理；6.7.2 过管沟其他辅助措施1、施工加强监测，及时将监测结果报给相关单位，必要时调整施工方法或加强支护措施。2、施工时应探明前方管线是否存在水囊，以免造成突然涌水，影响工程安全。探测方法为：在开挖面上用32小导管，水平向前打设，打设长度2m，间距1.5m，梅花形布置。若打设后，经过一段时间（约20分钟左右），未见水从管内流出，则证明无水可以向前开挖。若见水流出则立即停止施工，封闭掌子面。上报设计及相关单位等待处理。6.8临时支撑拆除在初期支护施工完毕后，进行二次衬砌施工前需要进行临时中隔壁支护拆除施工，为确保二衬施工期间安全拆除临时支护，为临时支护拆除提供可靠依据指导施工，需要进行临时支护拆除试验，并结合监控量测情况分析、确定临时支护拆除的安全状态，进而调整临时支护拆除段的长度。 6.8.1仰拱临时支护拆除试验（1）沿纵向在拱顶和竖向临时支护上布设沉降监测点，监测点间距3米，在临时支护拆除前采取初始值，在拆除过程中开始监测，根据监测结果对结构稳定性进行分析。（2）在仰拱部位破除竖向临时支护混凝土，破除长度由3米逐渐增加至13米，混凝土破除高度1.2米，然后割除竖向临时支护钢架，每隔2米保留1榀，同时根据监测数据指导施工再逐渐增加拆除长度，如果累积沉降值达到2cm，应停止临时支护拆除工作，并以此时拆除的长度定为最大可拆除长度，当沉降值达到3cm，应立即恢复竖向支撑，并及时施做二衬。为了解决防水层施工过程中相互干扰，应先从割除的竖向支撑间施做防水层，然后在防水层上安装倒换支撑，再拆除之前保留的竖向支撑。 6.8.2顶拱及临时仰拱拆除试验（1）仰拱二次衬砌施工完毕后。进行该段临时支护与拱部连接处和临时仰拱与边墙连接处混凝土破除施工，破纵向除长度9米，破除高度70cm，临时仰拱暂时在其下方采用满堂红脚手架支撑在二次衬砌仰拱上。并在连接处临时支撑割开3cm豁口，割除过程中应沿纵向逐根割开，同时根据监控量测数据指导施工，当拱顶沉降值达到2cm时，应立即停止割除施工，并以此确定整环拆除的最大长度。如果沉降值达到3cm，应恢复部分支撑，立即进行衬砌施工。施工中按照监测反映的可达到的最大拆除距离进行拆除施工，同时加强监控量测。 （2）若经过监测观