[北京]地铁区间竖井及横通道开挖支护施工组织设计.doc

1 目目 录录 1 编制依据 1 2 工程概况及重 难点 1 2 1 工程概况 1 2 1 1 工程环境 1 2 1 2 结构设计概况 2 2 2 工程地质 3 2 3 水文地质 5 2 3 1 地下水分布 5 2 3 2 地下水的腐蚀性评价 7 2 3 3 历年最高水位及设防水位 7 2 4 周边建筑物及管线 8 2 4 1 临近设施 建筑 构筑物情况 8 2 4 2 周围地上设施 建筑 构筑物及管线的核实调查 8 2 4 3 管线改移 保护措施及原则 9 2 5 本工程的重 难点 9 2 5 1 降水工程 9 2 5 2 管线保护 9 2 5 3 横通道开马头门施工 9 2 5 4 横通道拱顶地表沉降控制 9 3 施工总体部署 11 3 1 组织机构 11 3 2 施工临设 11 3 2 1 施工场地布置 11 3 2 2 临时房屋及设施 13 3 2 3 临水 临电 13 3 3 施工安排 13 3 3 1 技术准备 13 3 3 2 人员及机械准备 13 2 3 3 3 施工材料准备 15 3 4 进度计划 15 4 总体施工步序及台阶法施工工序 15 4 1 总体施工步序 15 4 2 台阶法施工步序 17 4 3 施工顺序 17 4 4 降水施工 19 4 4 1 降水目标 19 4 4 2 降水方案 19 4 5 锁口圈施工 20 4 5 1 测量放线 20 4 5 2 竖井锁口圈施工 20 4 6 竖井垂直提升设备安装 21 4 6 1 设备选型 21 4 6 2 提升设备安装程序 21 4 7 竖井井身开挖及支护 21 4 7 1 土方开挖 21 4 7 2 分层支护 22 4 7 3 竖井临时封底 22 4 7 4 竖井永久封底 25 4 7 5 竖井爬梯设计 25 4 8 马头门施工 27 4 8 1 马头门施工原则 27 4 8 2 马头门施工程序 27 4 8 3 马头门施工 27 4 9 横通道开挖及支护 28 4 9 1 土方开挖 28 4 9 2 横通道支护 28 4 9 3 堵头墙施工 29 3 4 10 小导管注浆 30 4 10 1 小导管类型 30 4 10 2 小导管施工 31 4 10 3 小导管注浆 32 5 应急措施 32 6 监控量测 32 6 1 监控量测的意义 32 6 2 监控量测项目 33 6 3 监控量测点布置及监测频率 33 6 3 1 竖井及横通道的测点布置 33 6 3 2 监测频率 35 6 4 监测数据管理 36 7 质量保证 安全文明施工 环保措施 37 7 1 质量保证措施 37 7 1 1 钢筋工程质量保证措施 37 7 1 2 喷射混凝土施工方法及质量保证措施 38 7 1 3 施工竖井结构开马头门 保证井身安全稳定的措施 39 7 2 安全及文明施工措施 40 7 2 1 安全管理机构 40 7 2 2 安全管理职责 40 7 2 3 安全 文明施工措施 41 7 3 环境保护措施 43 7 3 1 预防噪音污染措施 43 7 3 2 预防尘土污染措施 43 7 3 3 预防地表水和地下水污染措施 43 7 3 4 弃渣和建筑垃圾处理 44 7 3 5 防振动措施 44 7 4 竖井防护措施 44 7 4 1 竖井安全防护 44 7 4 2 竖井施工作业安全管理 44 1 地铁地铁 1414 号线工程十里河站号线工程十里河站 南八里庄站区间南八里庄站区间 竖井及横通道专项施工方案竖井及横通道专项施工方案 1 1 编制依据编制依据 1 北京地铁 14 号线工程十里河 南八里庄站竖井和横通道支护结构施工图 2 地下铁道工程施工及验收标准 GB50299 1999 2003 年版 3 混凝土结构工程施工质量验收标准 GB50204 2002 4 建筑基坑工程技术规范 YB9258 97 5 建筑基坑支护技术规程 JGJ120 99 6 建筑基坑支护技术规程 北京市地方标准 DB11 489 2007 7 岩土锚杆 索 技术规程 CECS22 2005 8 地铁暗挖隧道注浆施工技术规程 试行 北京市地方标准 DBJ01 96 2004 9 轨道交通隧道工程施工质量验收标准 修订版 QGD 007 2005 10 轨道交通车站工程施工质量验收标准 修订版 QGD 007 2005 11 北京市有关环保 卫生 消防 文明施工的规定和要求 12 相关的技术联系单及会议纪要 2 2 工程概况工程概况及重 难点及重 难点 2 12 1 工程概况工程概况 2 1 1 工程环境 序号序号项项 目目内内 容容 1建设单位北京市轨道交通建设管理有限公司 2设计单位北京城建设计研究总院有限责任公司 3监理单位北京正远监理咨询有限公司 4施工单位中铁十五局集团有限公司 5合同段总工期 2010 年 5 月 1 日至 2014 年 12 月 31 日 共 1705 日历 天 2 6合同总价251074432 元 北京地铁 14 号线工程土建施工 12 合同段位于北京市朝阳区内 十里河站 南八里 庄 站区间起迄里程右线为 K25 723 000 K26 698 65 全长 975 65 米 区间线路隧道顶板 埋深约为 7 5 15m 区间线路自十里河站出发 向东北方向下穿东三环 并上穿 M10 号 线盾构区间 然后向东沿弘燕路到达南八里庄站 弘燕路路道路规划红线宽 30m 另外 线路穿越范围内有众多管线 左线区间与京门综合楼 B 座净距约 3 0m 楼房地上 25 层 地下 2 层 筏板基础 十里河站 南八里庄站区间采用暗挖法施工 在右线 K26 164 500 处设竖井及横通道 一道 竖井为临时竖井 区间施工完成后进行回填 横通道为拱顶直墙复合式衬砌结构 与联络通道合建 竖井采用倒挂井壁法施工 横通道采用上下导洞法施工 十里河车站十里河车站 十南区间十南区间 南八里庄站南八里庄站 施工竖井 2 1 2 结构设计概况 1 竖井井深 19 2m 内净空为 4 6m 6m 初支结构厚 0 3m 钢格栅支护施工 采用倒挂井壁法施作 钢格栅间距 1 2m 4 2m 每榀间距为 0 75m 4 2m 4 85m 每榀间距为 0 65m 4 85 7 35m 每榀间距为 0 5m 7 35 7 95m 每榀间距为 0 3m 7 95m 17 45m 每榀间距为 0 5m 3 17 45m 19 05m 每榀间距为 0 4m 采用 42 3 25 L 3 0m 锁脚锚管加固 间距竖向每两榀格栅打设一次 环向间距 1 2m 一次 竖井结构支护参数见表 2 1 表 2 1 竖井结构支护参数表 项目结构尺寸材料及规格备注 锁脚锚管水平间距 1200mm 梅花形布置 42 3 25 L 3 0 m 上下间距隔榀打设 水 平倾角 30 钢筋网 6 5 150 150mm 单层钢筋网 钢筋网搭接长度大于 2 个网格 喷射混凝土厚度 300mmC25 喷射混凝土 主筋保护层 25mm 格栅钢拱架间距 750 500mm 主筋 25 格栅内设双层 22 1000 连接筋 L 分别为 1m 0 9m 0 75m 0 5 5m 0 65m 2 横通道开挖初支外轮廓尺寸为 4 7m 宽 9 6m 高 全长 27 3m 采用台阶法施 工 通道采用 42 3 25 L 2 5m 小导管超前支护 每榀打设 初支结构厚 0 35m 钢格 栅间距 0 5m 一榀 二衬结构厚 0 4m 横通道初衬结构参数表件表 2 2 竖井及横通道断 面图见图 2 1 表 2 2 横通道结构支护参数表 项目结构尺寸衬砌及规格 备注 超前小导管双排设置 环间距 300 拱部设置 42 3 25 双排设置 L 3 0m 钢筋网 6 5 150 150mm 混凝土厚 350 时设双层 其余单 层 钢筋网搭接长度大于 2 个 网格 喷射混凝土厚度 350 封堵墙 临时支撑厚 300 C25 喷射混凝土 格栅内设双层 22 800 连接筋 L 为 0 75m 格栅钢拱架 间距 500 主筋 25 临时支撑厚度 300C25 喷射混凝土 4 2 22 2 工程地质工程地质 本区间位于永定河冲洪积扇中下部 地貌类型为第四纪冲洪积平原 第四纪沉积韵 律较为明显 地层由人工堆积层和第四纪沉积的粘性土 粉土 砂土 碎石土构成 基 岩埋深大于 50m 5 图 2 1 竖井及横通道断面图 本次勘察范围地面以下 40m 深度范围内的地层按其沉积年代及工程性质可分为人工 堆积层 第四纪沉积层 具体分布见下表 地层详细分布见图 2 2 2 32 3 水文地质水文地质 2 3 1 地下水分布 本区间位于永定河冲洪积扇中下部 勘察深度范围内实测到三层地下水 地下水的 类型分别为上层滞水 一 潜水 二 和层间水 承压水 三 水位分布见竖井占地 时代 成因 土 层 代 号 土层名称状态密度 固结快剪Cq固结不排水剪 CU 静止侧压系数 泊松比 基床系数 渗透系数 C C K0 KvKxK kPa kPa MPa mm d Qml 粉土素填土松散 稍密512512 1杂填土松散 稍密0808 4 粉质粘土素填土 可塑 松散 稍密512512 Q4al pl 粉土中密 密实152316250 400 3025220 2 1粉质粘土可塑261528160 420 3025220 02 2粘土可塑321034120 480 3525200 002 3粉细砂中密0260280 400 3020206 5粉质粘土可塑301532170 450 3022200 02 6 粉土 褐灰色 中密 密实152217240 400 3027250 2 粉质粘土可塑301532160 430 3027220 02 1粘土可塑331035120 480 3524220 002 2粉土密实152317260 400 3027250 2 3粉细砂中密 密实0280300 400 3022206 5细中砂中密 密实0300320 380 28262518 Q3al pl 粉质粘土可塑301532160 430 3028240 02 1粘土可塑331035120 480 3524220 002 2粉土密实152317260 400 3027250 2 卵石密实0400430 250 208575180 1中粗砂中密 密实0320340 350 25302520 2粉细砂中密0280300 400 3022206 6 地形图 2 2 上层滞水 一 含水层主要为细砂 3 细中砂 5 粉砂 2 层 初见水位埋深 8 1 11 0m 标高 24 73 29 06m 稳定水位埋深 7 4 10 8m 标高 24 93 30 05m 主 要接受大气降水 生活用水及管线渗漏补给 以蒸发为主要排泄方式 潜水 二 含水层主要为粉细砂 3 细中砂 5 层 初见水位深度 12 50 15 30m 7 图 2 2 地质纵剖面示意图 标高 21 90 24 14m 稳定水位深度 12 00 15 10m 标高 22 10 24 44m 主要接受降 水 及侧向径流补给 以侧向径流和向下越流为主要排泄方式 本次勘察期间受钻探工艺的 影响 部分钻孔未观测到该层水的稳定水位 但该层水在整个场地普遍分布 层间水 承压水 三 含水层主要为卵石 层 中粗砂 1 层及粉土 2 层 初见 水位深度 19 30 21 80m 标高 15 28 17 31m 稳定水位深度 16 70 21 00m 标高 16 48 19 69m 主要接受侧向径流补给 以侧向径流和越流的方式排泄为主 本次勘察 期间受钻探工艺的影响 部分钻孔未能观测到该层水的稳定水位 但该层水在整个场地 普遍分布 承压水 四 含水层主要为粉土 2 层和中粗砂 1 层 初见水位深度 34 50 35 80m 标高 0 35 3 16m 稳定水位深度 32 20 33 70m 标高 2 95 4 44m 主要接受侧向径流补给 以侧向径流和越流的方式排泄为主 2 3 2 地下水的腐蚀性评价 拟建区间上层滞水 一 潜水 二 层间水 承压水 三 和承压水 四 对混 凝土结构均具微腐蚀性 上层滞水 一 和潜水 二 在有干湿交替条件下和在无干湿 交替条件下对钢筋混凝土结构中钢筋均具微腐蚀性 层间水 承压水 三 和承压水 四 在干湿交替条件下对钢筋混凝土结构中钢筋均具弱腐蚀性 在长期浸水条件下对 钢筋混凝土结构中的钢筋均具微腐蚀性 2 3 3 历年最高水位及设防水位 a 历年最高地下水位 拟建场地历年最高地下水位曾接近自然地表 标高 36 00m 左右 b 近 3 5 年最高地下水位 8 根据区域地质资料 拟建场地近 3 5 年最高地下水位绝对标高在 25 00 27 00m 左 右 不含上层滞水 c 防渗设防水位 根据拟建场地地下水的赋存条件 动态变化特征及区域水文地质条件 综合考虑建 构 筑物特点 结构形式及荷载分布等因素 建议本区间的防渗设防水位按自然地表 考虑 d 抗浮设防水位 抗浮设防水位按绝对标高 30 00m 考虑 2 42 4 周边建筑物及管线周边建筑物及管线 2 4 1 临近设施 建筑 构筑物情况 竖井临近山水文园小区底商 单层楼房 竖井与楼房最小净距约 11m 为二级风险 源 居民楼地上 1 10 层 1 层地下室 底商范围内无地下室 基础为条形基础 2 4 2 周围地上设施 建筑 构筑物及管线的核实调查 横通道下穿弘燕路 下穿的主要市政管线有 800 雨水 2 条 400 高压燃气及天燃 气管等 管线埋深约 2 4m 见图 2 3 施工准备期间 会同业主 监理工程师和相关单 位一起对施工影响范围内的各种地上设施 建筑 构筑物调查复核 进行目检并记录工 程影响范围内所有建 构筑物在施工前的状况 并由专业摄影员对既有建 构筑物状况 进行记录和摄影 确定既有建 构筑物的已有破损及其状况 并经有关部门或产权单位 确认 9 图 2 3 管线与横通道位置管线图 2 4 3 管线改移 保护措施及原则 在开挖前 要全面检查各项管线保护措施是否落实 对管线周边进行注浆或在暗挖 隧道内进行二次注浆加固 适当加大注浆压力和注浆量以主动控制其沉降 注浆压力根 据地层适当调整 一般控制在 0 5 1 0MPa 在注浆时及时监测管线变形情况 根据监测 结果及时调整注浆压力 注浆材料 注浆量和注浆部位等参数 根据监测情况及时调整 开挖步距 台阶长度 封闭时间等支护参数 加强监测频率 强化监测措施和要求 位 于渣土场内的管线由于埋深较浅 故在施工前需对渣土场位置做好处理 场区内浇筑 30cm 厚 C30 混凝土 再满铺 2cm 厚钢板 2 52 5 本工程的重 难点本工程的重 难点 2 5 1 降水工程 本工程由于地下水的影响 土方开挖前需进行管井降水 管井降水工程施工范围广 管井深度大 降水效果控制难 在进行大面的管井施工前需做好试验管井 通过试验结 果对降水井点的布置 数量 构造 降水指标 降水监测等各项内容进行调整 确保达 到预期的降水效果 保证无水作业 2 5 2 管线保护 在横通道上方存在通信 电力管等管线 详细布置见图 2 4 在降水及竖井 横通 道施工时应对其周围影响范围内的管线采取预注浆加固等有效的保护措施 加强监测 确保各类管线安全 根据管线情况编制具体的管线保护方案 2 5 3 横通道开马头门施工 横通道高 9 6m 且穿越粉细砂和粉质粘土层 施工中应严格按照设计要求进行支护及 10 加固掌子面等措施 保证洞室安全进洞 保证马头门两侧角撑拆除后 力系安全转换 确保竖井稳定 安全 2 5 4 横通道拱顶地表沉降控制 该横通道拱顶覆土仅 8 1m 属于浅埋暗挖 在施工过程中应严格按照设计要求做好 超前支护及初期支护 并加强监控量测 做到信息化施工 从而保证沉降值符合设计及 规范要求 给水 管顶埋深1 2m 通信4 3 3根 管顶埋深1 5m 通信4 3 3根 管顶埋深1 2m 通信3 2 孔 管顶埋深0 9m 通信1根 管顶埋深0 2m 电缆 4根 管顶埋深1 6m 雨水 污水 不明管线 疑似电力 管底埋深2 8m DN500 管底埋深2 8m 管底埋深3 6m DN500 DN500 DN200 污水 管底埋深3 3m 管底埋深1 9m 给水 管顶埋深1 2m 管底埋深2 0m DN200 管底埋深3 5m DN500 化粪池 给水 管顶埋深1 2m 不明管线 疑似电力 埋深0 4m 不明管线疑似套管或废弃 埋深0 3m 不明管线 埋深0 3m 不明管线 疑似套管或废弃 埋深0 4m 不明管线 埋深0 3m 不明管线 埋深0 4m 雨水 去向不明 去向不明 11 图 2 4 山水文园竖井占地管线布置图 3 3 施工总体部署施工总体部署 3 13 1 组织机构组织机构 项目经理 李运 涛 项目副经理 华野项目总工程师 丁前进 技 术 质 量 部 安 全 环 保 部 物 资 设 备 部 计 划 合 同 部 财 务 会 计 部 综 合 办 公 室 试 验 室 竖 井 土 方 开 挖 队 钢 筋 格 栅 加 工 队 喷 射 混 凝 土 作 业 队 安全副经理 张峰杰 12 图 3 1 项目部组织机构图 3 23 2 施工临设施工临设 3 2 1 施工场地布置 场地 四通一平 是指在建设工程用地范围内修通道路 接通施工用电 施工用水 及办公 监控网络 具体见图 3 2 竖井及横通道施工场地平面布置图 施工现场采用封闭式管理 围墙坚固 严密 围墙高度地面以上 2 5 米 施工现场 在大门明显处设置标志牌和企业标识 标牌应写明工程名称 面积 层数 建设单位 设计单位 施工单位 施工单位 监理单位 政府监督人员及联系电话 项目经理及联 系电话 开竣工日期 标牌面积不得小于 0 7 米 0 5 米 字体为仿宋体 标牌底边距地 面不得低于 1 2 米 施工现场大门内应有施工现场平面布置图 公共突发事件应急处置 流程图和安全生产 消防保卫 环境卫生 文明施工制度板 北 13 图 3 2 竖井及横通道施工场地平面布置图 3 2 2 临时房屋及设施 根据业主规划的区间竖井用地红线 施工场地占地面积 1082m2 在施工场地内修建 一座 3 层彩钢瓦房作为项目部和施工队办公和住宿用房 活动房面积为 753 78m2 每间 房屋尺寸为 3 64 5 46 米 钢筋加工棚 砂 石料存放区采用彩钢瓦和 20 槽钢立柱进行 搭建 钢筋加工场面积为 184m2 料仓面积为 70m2 施工场地道路采用 C20 砼进行硬化 并在工地进出口处设车辆冲洗槽 污水经沉淀池沉淀后排入污水井 施工区修建砖墙围 挡 在围挡东侧设 8m 宽大门 作为渣土场出口 南侧设 6m 宽大门 作为钢筋及砂石料 场等材料的进口 施工现场设办公室 材料库房 门卫室 材料堆放场 密闭式拌合站 封闭式垃圾池 工地卫生间等等 各类临时设施均须满足北京市绿色施工工地的要求 3 2 3 临水 临电 1 临水 施工及生活用水从业主指定的临时接入点接入 临水引入管通过地埋方式分别进入 施工及生活区域 上水主管采用 110 电熔管 主管全部埋入地下 地上部分采用 32pvc 管 2 临电 施工用电要满足最小用电量的需要 在施工现场安装 1 台 630KVA 厢式变压器 施工 现场供电线路全部采用地埋电缆 地埋电缆均采用穿钢管法以保护电缆 生活用电从施 工现场接入 为防止意外停电对工程施工造成影响 在施工现场备 1 台 320KW 低噪音发 电机 14 3 33 3 施工安排施工安排 3 3 1 技术准备 1 熟悉 审查图纸及相关设计文件 了解 贯彻设计意图 2 统计施工所需的各种材料 及时提出施工生产材料计划 3 根据设计图纸编制工序施工技术交底 并对施工操作人员进行现场交底 做到 交底到位 不留死角 4 熟练掌握竖井及横通道施工范围及周边的地形 地质及水文情况 并对重 难 点施工提出相应对策 3 3 2 人员及机械准备 施工前根据工程要求配备合理 适量的施工人员及机械 保证工程安全 高效 快 速推进 具体安排详见表 3 1 劳动力配备表 表 3 1 劳动力配备表 序号施工部位人员组成人数备注 1 竖井开挖及初期支 护 钢筋工 起重工 砼工 开挖 工 司机 杂工 75 其中普通 工 5 人 2 横通道开挖及初期 支护 钢筋工 起重工 砼工 开挖 工 司机 杂工 75 其中普通 工 5 人 施工机械配备的原则 机械合理配置 并留有一定的备用数量 以满足正常施工 以 内燃机为动力的机械设备进入本合同段前逐台检查 凡尾气超过国家标准的设备禁止使 用 配备低噪音 低污染的设备 噪音标准符合国家有关规定 防止扰民 具体设备见 表 3 2 区间竖井主要施工机械表 表 3 2 工程的主要施工机械表 序号设备名称型号规格 单 位 数 量 单台设备 功率 KW 总功率 Pe KW 备注 1 通风机 SFD N011 台 22 3774 15 序号设备名称型号规格 单 位 数 量 单台设备 功率 KW 总功率 Pe KW 备注 2 搅拌机 JS500 台 13030 3 配料机 PC800 台 16 66 6 4 电动空压机 J160 8 台 1160160 5 抓斗桥式起重机 QZ 10 10t 7 A6 台 15555 6 喷浆机 PZ 5B 台 4728 7 注浆机 HJZB 台 41560 8 电焊机 BX1 500 台 10 20 kva 200 9 砼输送泵 HBT60A 台 17575 10 皮带输送机10 米台 248 11 水泵 60 m3 h 台 21530 12 竖井照明套 13030 3 3 3 施工材料准备 根据施工需要 按照施工进度 由物资部门按照业主下发的甲供甲控材料范围及技 术质量部门提出的材料计划 购置充足的钢材等大宗材料 并在进场时由试验室报监理 见证试验 确保施工原材料合格 支护结构用喷射混凝土采用自拌混凝土 施工前应有具备相应资质的试验室提供符 合设计要求的混凝土配合比 对于水泥 砂 石 外加剂等材料进场时候应由试验室报 监理见证试验 保证原材料合格 施工现场内各种材料应按照施工平面图统一布置 分 类码放整齐 材料标识要清晰准确 材料的存放场地应平整夯实 有排水措施 所需钢材 商混等须有厂家提供资质证明 相关材料合格证等 报监理工程师审查 审查合格后方可进场 16 3 43 4 进度计划进度计划 竖井施工前需先进行降水工程 竖井开挖前 10 天进行施工降水 降水井施工计划 2011 年 9 月 05 日开始 2011 年 9 月 15 日结束 竖井及横通道计划开工日期为 2011 年 9 月 25 日 2011 年 10 月 9 日完成竖井 14 1 米 并进行竖井临时封底 同时开始竖井横 通道马头门施工 开工时间为 2011 年 10 月 10 日 预计完工时间 2011 年 10 月 14 日 横通道上导洞开工时间 2011 年 10 月 15 日 预计完工时间为 2011 年 11 月 3 日 上导洞 施工完毕后开始剩余竖井施工 剩余竖井开工日期为 2011 年 11 月 4 日 完工时间 2011 年 11 月 13 日 横通道下导洞开工日期为 2011 年 11 月 14 日 完工时间为 2011 年 12 月 1 日 见附图竖井横通道进度横道图 4 4 总体施工步序及台阶法施工工序总体施工步序及台阶法施工工序 4 14 1 总体施工步序总体施工步序 总体施工步序见图 4 1 横通道封堵墙施工 相应开挖面注浆加固 是 施工准备 竖井开挖至横通道上导洞以下 1m 并临时封底 上层导洞开挖完成并封堵 竖井开挖至井底并永久封底 下层导洞开挖完成并封堵 降 排水施工 锁口开挖 锁口结构 竖井开挖 支护至 8 1m 深并临时封底 通道小导管 支护 提升设备设计 调整降水方案 否 降水是否满足施工要求 提升设备安装 17 图 4 1 总体施工步序 4 24 2 台阶法施工步序台阶法施工步序 台阶法施工步序见图 4 2 上台阶开挖 测量放线 格栅准备 喷射砼准备 上台阶支护 格栅准备 喷射砼准备 下道工序施工 下台阶支护 施工准备 18 图 4 2 台阶法施工步序 4 3 4 3 施工顺序施工顺序 竖井及横通道初支施工 根据 十八字 方针做为指导 根据现场降水条件及进度 确立了竖井施工至横通道临时中隔板下 1m 时提前进洞的方案 进洞前施工开口处拱部超 前小导管与加固梁等措施 在加固加强措施施工完成后 方可进行区间隧道的开挖与施 工 施工步序见下表 步骤步序图施工方法及技术措施 1 竖井分区分层开挖施工 第一步 开挖竖井 1 区域 安装 格栅钢筋 打锁脚锚管 注浆 焊连 接筋挂钢筋网 喷射混凝土 分层开 挖高度严格按照格栅间距开挖 19 步骤步序图施工方法及技术措施 2 竖井分步开挖施工 第二步 等一步施工完成后 开 挖竖井中 2 区域土体 安装格栅钢筋 打锁脚锚管 注浆 焊连接筋挂钢筋 网 喷射混凝土 竖井初支结构一循 环施工完成 再重复第一至第二步 施工至竖 井临时封底或永久封底 3 马头门及横通道施工 第一步 竖井初支在横通道拱部 上密排 3 榀格栅 同时在被开洞侧井 壁横通道初支两侧各 0 1m 处设置 4 根纵向连接筋 与密排格栅形成暗梁 与暗柱 4 第二步 施工横通道拱部超前小 导管预注浆加固地层 开挖拱部土体 1 保留核心土 架立拱部格栅钢 架 挂钢筋网 打 42 锁脚锚管 喷射混凝土 开挖核心土 2 并及 时施作临时支撑 20 步骤步序图施工方法及技术措施 5 第三步 上导洞开挖支护完毕后 进行下导洞的施工 4 44 4 降水施工降水施工 4 4 1 降水目标 竖井开挖之前 首先应进行竖井及横通道的降水施工 要求将地下水位降至底板下 0 5 1m 同时做好通道内的排水工作 保证施工过程中无水作业 在竖井开挖过程中做 好地质记录 为横通道的开挖提供参考 在竖井底部做集水坑 将残留水集中到集水坑 内集中排出 4 4 2 降水方案 根据初步勘察资料 现场场地条件 地下管线及周围构筑物影响等多方面因素分析 确定采用封闭式井管降水方案 具体施工方案 措施等详见区间竖井降水设计及区间竖 井降水专项方案 4 54 5 锁口圈施工锁口圈施工 4 5 1 测量放线 测量人员放线打点 经过监理工程师认可后 施工队伍应采用栓桩对测量点位进行 保护 栓桩采用 12 以上钢筋 钢筋下埋深度为 80cm 外露部分为 5 10cm 并在护桩 处设立明显标志 保证护桩不受破坏 护桩平面位置应保证在锁口开挖线 1m 外 护桩采 用直线 包括中线 与对角线距离双控 锁口圈几何尺寸见图 4 3 21 图 4 3 锁口圈几何尺寸图 4 5 2 竖井锁口圈施工 采用人工自上而下分层 分段进行 严禁乱掏乱挖 严禁超挖回填 降低地基承载 力 完成基坑开挖后 绑扎锁口圈梁钢筋 立模 立模支撑体系详见图 4 4 灌注混凝土 混凝土浇筑分两次浇筑 先浇筑 1000mm 厚锁口圈梁 待混凝土强度达到设计的 75 后 浇筑 500mm 高挡水墙 浇筑时严格遵循平衡对称浇筑的原则进行 防止侧压 砼经养护 达到拆模强度后拆除支架和模板 锁口圈梁施工时 要注意预埋梁底竖井格栅内的 22 纵向连接筋 保证连接筋锚入 圈梁内长度大于等于 30d 环向间距 1m 在格栅内双排设置 锁口圈梁配筋图详见图 4 5 同时将锁口圈上的竖井提升设备基础预埋件进行安装定位 锁口圈外围回填 分层夯实 22 图 4 5 锁口圈梁配筋图图 4 4 锁口圈模板支架示意图 4 4 6 6 竖井垂直提升设备安装竖井垂直提升设备安装 4 6 1 设备选型 竖井垂直运输采用河南中州起重机集团有限公司生产的 QZ5T 6 7M 桥式起重机 提 升抓斗容量 1 5m3 提升高度 44m 4 6 2 提升设备安装程序 施工准备 基础验收 设备验收 提升机的安装 空载试车 满载试车 超载试车 竣工验收 交工一系列工作后投入使用 4 4 7 7 竖井井身开挖及支护竖井井身开挖及支护 4 7 1 土方开挖 竖井土方开挖在降水施工后进行 竖井开挖采用人工分层分部开挖 垂直提升系统 出碴 井壁采用钢筋格栅 挂网喷砼支撑围护结构 竖井开挖和初期支护循环进尺严格按 设计要求进行 做到随挖随支 每挖一步立即支护格栅一榀 严禁超挖 加强监测 保 证竖井正常开挖过程中围护结构符合设计 竖井开挖时分侧分块 开挖至设计标高后 立即进行封底砼施工 竖井施工期间 上下竖井的钢制楼梯随竖井开挖同步施工 楼梯宽度不小于 80cm 设两道防护栏 防护栏高度不小于 1 2m 保证人员上下井 竖井采用人工开挖 渣土经提升井架提升料斗倒入临时堆土场暂存 钢格栅间距 1 2m 4 2m0 每榀间距为 0 75m 4 2m 4 85m 每榀间距为 0 65m 4 85 7 35m 每榀间 距为 0 5m 7 35 7 95m 每榀间距为 0 3m 7 95m 17 45m 每榀间距为 0 5m 17 45m 19 05m 每榀间距为 0 4m 由于从纵断面地质图了解到 本竖井须穿过 4 8m 厚 的细砂层 对于这些特殊地层的土方开挖 应适当减小单层开挖深度 严格控制每步开 挖进尺 每一个循环开挖结束后 及时进行初喷砼封闭侧壁开挖面 再挂网 架立格栅 钢架 复喷砼到设计厚度 开挖过程中安排技术人员做好详细的地质记录 23 4 7 2 分层支护 竖井环向格栅钢架 锚 喷联合支护体系在井身土方每层开挖后及时施作 封闭成 环 格栅采用钢筋焊接成型 格栅之间设 22 竖向连接筋 环向间距 1000mm L 长度在 格栅内双排设置 竖井格栅与围岩间挂单层 6 5 150 150mm 钢筋网 钢筋网搭接长度 大于 2 个网格 格栅安装时应该严格按照测量组所放中线控制格栅位置 不侵占净空 竖井井壁锚管间距 格栅隔榀打设 横向间距 1 2m 梅花型布置 锚管采用 42 钢管 单根长度 3 0m 水平倾角 30 度 锚管每环 18 根 锚管注浆浆液选用水泥 水玻璃浆 浆液配合比由现场试验确定 注浆压力 0 3 0 5MPa 竖井横通道格栅主筋采用 25 钢筋 格栅钢架集中在钢筋加工场内加工成型 钢筋 格栅先在地面加工成榀 加工成榀后进行试拼 环向长度误差不大于 30mm 平面跷曲误 差不大于 20mm 经调整无误后方可成批生产 竖井 横通道初衬格栅连接时 应保证格栅连接的等强连接效果 横通道内的临时 支撑 竖井封底格栅连接板就位后采用围焊加强 若格栅连接板就位时出现不能密贴 间距较大等施工质量问题 不能保证等强连接效果时 连接时均要求设置帮焊筋 竖井 结构支护见下图竖井结构支护图 4 6 及竖井横通道格栅加工大样图 4 7 4 7 3 竖井临时封底 竖井分两步开挖 第一步开挖至施工横通道临时仰拱下 1m 进行临时封底 临时封底参照 永久封底 主筋与钢筋网片需要与竖井格栅有效连接 为开马头门及横通道开挖做好准 备 第二步破除临时封底 开挖至设计井底并及时永久封底 全断面喷射 200mm 厚 C20 砼以抵抗基底隆起 井壁下沉 竖井临时封底后 在竖井底四周井壁布置收敛点 每天 对 24 图 4 6 竖井结构支护图 25 图 4 7竖井及横通道格栅加工大样图 竖井底的收敛值进行测量 分析数据 判断竖井井壁的稳定情况 指导施工 4 7 4 竖井永久封底 竖井开挖至井底设计标高时及时施作竖井永久封底 封底采用格栅钢架 间距 600 500mm 300mm 厚喷射砼联合支护 见图 4 8 竖井封底格栅布置图 在竖井封底后如出 现渗漏现象 及时进行注浆止水 26 图 4 8 竖井封底格栅布置图 4 7 5 竖井爬梯设计 竖井爬梯采用预埋 20 槽钢作平台支撑 踏步用 14 槽钢做腰梁与角钢 防滑钢板 及钢管护栏焊接 爬梯外侧用密目网封闭 梯子结构详见图 4 9 竖井梯子设计图 27 图 4 9 竖井梯子设计图 4 4 8 8 马头门施工马头门施工 施工横通道 竖井 高 9 6m 宽 4 7m 拱顶覆土约 8 1m 属于超浅埋暗挖 采用台 阶法施工 分 2 层开挖 马头门形式参见图 4 10 28 图 4 10 施工横通道破马头门及进洞施工步序图 4 8 1 马头门施工原则 马头门施工采用从上至下分部进行 待竖井临时封底或永久封底后根据监控量测信 息 待支护结构沉降 收敛稳定后方可进行马头门施工 施工过程中应遵循 强支护 快成环 早封闭 的原则 4 8 2 马头门施工程序 搭设工作平台 测量放线 马头门开挖轮廓定位 在拱部打设超前小导管注浆 42 300 L 4m 由马头门拱顶格栅开始由上至下破除四 七榀竖井环向格栅 破 除高度以首层洞室一半高度 方便开挖上导坑进洞为宜 连立三榀格栅钢架 焊接纵向 连接筋 将井筒格栅水平 竖向断开钢筋与第一榀格栅钢架焊接牢固 拱部及侧壁挂钢 筋网喷射砼 4 8 3 马头门施工 横通道开马头门密排三榀型钢钢架 上台阶正常开挖 5m 以后 再进行下台阶开挖 马头门处的纵向连接筋应与竖井格栅用 L 型钢筋连接焊牢 为便于格栅连接 上导洞 台阶 施工格栅 要提前预埋加强筋 加强筋与下导洞 台阶 钢筋焊接牢固 4 94 9 横通道开挖及支护横通道开挖及支护 4 9 1 土方开挖 横通道采用台阶法施工 施工中遵循 管超前 严注浆 短进尺 强支护 早封闭 勤量测 十八字方针 采用 42 mm 3 25mm 小导管超前注浆加固地层 人工开挖留核心 土 上宽 2 米 下宽 3 4 米 高 1 4 米 手推斗车出碴 运送至竖井底料斗后由提升机出 碴 上导洞台阶长度为 5m 横通道分台阶开挖见图 4 11 横通道分台阶开挖示意图 29 图 4 11 横通道分台阶开挖示意图 4 9 2 横通道支护 1 横通道支护施工原则 在横通道支护施工过程中应严格按照 管超前 严注浆 短进尺 强支护 早封闭 勤量测 的施工原则 做好超前支护与初期支护工作 主要步骤为 洞外降水 超前支 护 小导管及注浆 开挖 进尺一榀钢架间距 初喷砼 挂钢筋网 架立钢架 喷射砼 初 支背后注浆 2 施工时防沉降主要措施 由于上导洞埋深 8 1m 左右 且横通道横穿上方弘燕路 故应采取有效措施确保在动 荷载作用下浅埋暗挖施工 保证路面沉降值满足规范及设计要求 具体施工措施 a 横通道上导洞开挖时 上台阶施工预留拱部及侧墙的初期支护后的注浆管 每段 的注浆作业在该段初期支护混凝土达到强度的 75 之后 及时进行初支背后注浆 下台阶 开挖时预留侧墙的初期支护后的注浆管 每段的注浆作业在该段初期支护混凝土达到强 度的 75 之后 及时进行初支背后注浆进行 同时对该段上台阶预留的注浆管再次进行注 浆 注浆管采用 42 钢管 注浆管环向间距 2 3m 纵向间距 5m 梅花型布置 导管单 根长度 0 5m 注浆材料采用水泥 水玻璃 压力控制在 0 1 0 3MPa b 导洞格栅未成环之前时 应在拱脚连接板处加 50cm 50cm 10cm 厚的木板增大格 栅拱脚与围岩的接触面积 控制格栅下沉 3 施工的注意事项 30 a 开挖完成后立即架立格栅钢架 并按要求焊接格栅连接筋 内外交错布置 拱圈 格栅钢架挂双层 6 5 钢筋网 喷射混凝土封闭围岩 b 通道拱部打设双排超前小导管 环间距 300mm 注浆加固前方土层 c 格栅安装后应及时打设锁脚锚管 控制开挖初期沉降 d 安装及挂钢筋网过程中注意预埋初支背后注浆钢管 间距符合设计要求 待喷射 混凝土达到强度的 75 之后 及时进行初支背后注浆 浆液可采用水泥单液浆 注浆压力 0 3 0 5MPa 以保证初支背后与围岩密贴 有效控制因开挖施工引起的地面沉降 e 施工过程中应加强监控量测 及时反馈信息 保证支护参数安全 合理 竖井马 头门高度范围内加强收敛监测 如变形过大应加设对撑 f 洞内施工应保持无水环境 若地面降水不能满足洞内施工要求 或遇紧急情况应 及时喷射 5cm 厚 必要时挂网 砼 封闭掌子面 g 横通道分上下导洞开挖支护 上下导洞之间设一临时支撑 临时支撑采用格栅钢 架 此部分格栅钢架制作成 T 形 在施工上导洞时 在拱脚位置超挖 20cm 将与下导洞 连接的钢筋提前预埋 在施工下导洞时需焊接加强筋焊接牢固 4 9 3 堵头墙施工 横通道堵头墙采用分层施工 每层小导洞 洞室开挖到设计进尺后立即施工堵头墙 堵头墙横向水平支撑采用格栅钢架 间距 800 850 950 mm 两端与格栅焊接钢板栓接 竖向连接筋采用 22 500mm 封堵墙内的注浆锚管紧贴墙内的水平格栅设置 封堵墙格 栅 主筋与注浆导管点焊连接固定 见图 4 12 横通道堵头墙支护示意图 31 图 4 12 横通道堵头墙支护示意图 4 104 10 小导管注浆小导管注浆 4 10 1 小导管类型 超前支护 超前支护采用 42 3 25mm 注浆管一端做成尖形 管壁每隔 100 200mm 交替钻眼 眼孔直径 6 8mm 拱顶小导管环向间距 0 3m 双排设置 单根长度 3m 注浆 采用水泥 水玻璃浆液 为防止浆液外露 必要时在孔口设置止浆塞 注浆导管与钢 格栅焊接连接牢固 锁脚锚管 锁脚锚管采用 42 3 25mm 小导管 单根长度 3 0m 每处 2 根 注浆浆 液采用水泥 水玻璃浆液 竖井周边人工打设 42 锚管 注浆材料根据地层实际情况 分别采用水泥浆和水泥 水玻璃浆液 初衬背后注浆 滞后工作面 5m 在初衬的拱部和侧墙埋设 42 3 25mm 注浆管 及 时对初衬背后进行注浆填充 注浆管环向间距 2 3m 纵向间距 5m 梅花形布置 导管单 根长度 0 5m 注浆采用水泥浆 初衬 二衬之间注浆 二衬混凝土达到强度 75 后 应对初衬和二衬之间的空隙进行 回填注浆 在横通道二衬的拱顶及拱顶两侧 30 埋设注浆管 注浆管纵向间距 2 3m 梅 花形交错布置 在二衬模筑混凝土拆模后进行初 二衬之间注浆 采用高强无收缩浆液 32 4 10 2 小导管施工 图 4 13 超前预注浆工艺流程图 图 4 14 小导管加工示意图 4 10 3 小导管注浆 注浆前先挂网喷混凝土封闭掌子面以防漏浆 对于强行打入的钢管应先冲净管内积 物 然后再注浆 注浆顺序由下向上 浆液用搅拌桶搅拌 注浆时将两种不同的浆液分 上道工序 封闭掌子面 钻孔 安装注浆管 孔口密封 管路连接试验 分段注浆 全面检查 开 挖 检 验 注浆管加工 制 浆 原材料试验 机具检修备料 33 别放在两个容器内 使用双液注浆泵按配合比分别吸入两种浆液 两种浆液在混合器混 合后注入地层 5 5 应急应急措施措施 为有效为应对险情处理 项目部建立以项目经理为首的应急领导小组 组长 项目经理 副组长 项目书记 总工程师 项目副经理 组员 工区负责人 物资设备负责人 专业工长 抢险物资配备 发电机 水泵 工字钢 I25 I22 钢管 42 钢板 10mm 20mm 方木 加气混凝土块 沙袋 彩条布 钢铲 雨衣 手电 水泥 砂 碎石 根据工程的特点 施工时分区域预备足够数量的各类抢险物资 各工区及驻地抢险 物 资由相应辖区负责人指定专人保管 应急领导小组负责对各存放点物资定期检查 确保 险情一旦出现后应急物资的及时使用 针对险情出现后的应急预案如下 1 当出现地表沉降 井壁或通道初期支护变形超限时 立即使用喷射砼封闭工作面 停止施工 2 人员立即撤离施工现场 由抢险领导小组组织进行现场抢险工作 3 在出现危险地点对应地点设立围栏及交通导流标志 4 险情逐级上报后共同商讨可行处理方案 经监理同意后立即实施 6 6 监控量测监控量测 6 16 1 监控量测监控量测的意义的意义 本工程按新奥法理论设计 现场监控量测是监视围岩稳定 判断隧洞支护结构设计 是否合理 施工方法是否正确的重要手段 也是保证安全施工 提高经济效益的重要条 件 应贯穿施工的全过程 通过量测数据的分析处理 掌握围岩稳定性的变化规律 修 改或确认支护结构设计参数 6 26 2 监控量测项目监控量测项目 监控量测主要有以下 6 大项 洞内及洞外观测 地表沉降 地下管线沉降 建 构 34 筑物沉降 倾斜及裂缝 初期支护结构净空收敛 地下水位 6 36 3 监控量测点布置及监测频率监控量测点布置及监测频率 6 3 1 竖井及横通道的测点布置 1 距离竖井结构 1 5m 左右设置水位监测孔 监测竖井开挖对地下水的影响及对 临近建筑物体变位的影响 此项监测项目由降水单位负责 2 周围建筑物沉降 倾斜 裂缝测点布置在房屋角点及中点位置 3 量测基准点应设于竖井结构外不小于 100m 且不少于 2 个 4 竖井马头门高度范围内加强收敛监测 如变形过大应加设对撑 收敛监测点取 6 的钢筋 10cm 埋设在临时支撑支护两侧位置 用电焊固定在初期支护的钢筋隔栅上 使同一监测断面的 2 个测点外露 喷射混凝土 且相对 要求同一断面的 2 个测点处在相 同的水平面上 测点埋设后 及时用 JSS30A 型坑道周边数显收敛仪测量同水平面上 2 个 测点间的水平距离 读数精度 0 01mm 水平距离要测量三次取平均值为初次观测值 施 工按规范要求的监测频率和收敛情况测量 2 点间的水平距离 收敛点布置见下图 图 6 1 竖井马头门监控量测点平面布置图 35 图 6 2 竖井监控量测点平面布置图 图 6 3 竖井地表沉降测点平面布置图 36 图 6 4 隧道断面测点布置二 6 3 2 监测频率 监控量测表 横通道及竖井施工现场施工量测项目横通道及竖井施工现场施工量测项目 序 号 量测项 目 监测仪器及元件测点布置量测频率 1 洞内及 洞外观 测 地质预探 描述 拱 架支护状态 建 构 筑物等观察与记录 每一开挖环一个断面 开挖后 初支后 每次开挖后立即进行 2 地表沉 降 水准仪 铟钢尺 每 5m 一个断面 每个导洞中线 结构中线上方地面各设一个测 点 横向布置如图 纵向 6 个 主测断面 3 地下管 线沉降 水准仪 铟钢尺 1 倍开挖深度范围内每 5 15m 一个测点 1 2 倍开挖深度范 围内每 15 20m 一个测点 管线 接头处 位移变化敏感部位加 密设置 4 建 构 筑物沉 降 倾 斜及裂 缝 水准仪 铟钢尺 一般建 构 筑物结合地表沉 降点布设 当开挖面到监测断面前后 的距离 L 2B 时 1 2 次 天 当开挖 面到监测断面前后的距离 2B5B 时 1 次 周 基本稳定 后 1 次 月 B 开挖跨度 L 开挖 面与监测点的水平距离 下同 37 5 初期支 护结构 净空收 敛 收敛计 铟钢尺 横通道每 10 15m 施工竖井 每 5 8m 一个断面 且与地表 沉降监测断面相对应 当沉降或收敛速率 2mm 天 或 L 1B 时 1 2 次 天 当沉降 或收敛速率 0 5 2mm 天 或 1B L 2B 时 1 次 天 当沉降或收敛 速率 0 1 0 5mm 天 或 2B L 5B 时 1 次 2 天 当沉降或收敛速率 0 1mm 天 或 L 5B 时 1 次 周 基 本稳定后 1 次 月 两项选频条件中 应选 用其中频率较高者 6 地下水 位 电测水位计 PVC 塑 料管 可用降水井 1 2 个水位孔1 次 2 天 6 46 4 监测数据管理监测数据管理 1 监控量测由项目经理负责制 并成立监测组 责任落实到人 监控量测工作必 须建立完备的管理制度和