竖井横通道施工安全专项施工方案.doc

北京地铁北京地铁 14 号线工程土建施工号线工程土建施工 08 合同段合同段 右安门外站 北京南站区间右安门外站 北京南站区间 2 2 竖井横通道安全专项施工方案竖井横通道安全专项施工方案 编编 制制 审审 核核 审审 批批 中国建筑第八工程局有限公司中国建筑第八工程局有限公司 北京地铁北京地铁 14 号线工程土建施工号线工程土建施工 08 合同段项目经理部合同段项目经理部 2012 年年 8 月月 1 目目 录录 第第 1 章章 编制说明编制说明 4 1 1 编制依据 4 1 2 编制原则 4 第第 2 章章 工程概况工程概况 5 2 1 设计概况 5 2 1 1 技术措施 6 2 1 2 变形控制指标 6 2 2 区间结构与风险源的相对位置关系 7 2 3 工程地质 8 2 4 水文地质 8 2 5 开挖注意事项 9 第第 3 章章 施工方案施工方案 11 3 1 总体筹划 11 3 3 竖井施工 13 3 3 1 锁口圈施工 13 3 3 2 竖井施工参数 13 3 3 3 施工工艺流程 14 3 3 4 竖井垂直运输系统 15 3 3 5 竖井施工方案 15 3 3 6 竖井施工控制要点 17 3 4 横通道施工 18 3 4 1 横通道施工参数 18 3 4 2 施工工艺流程 19 3 4 3 横通道施工方案 20 3 4 5 防水 二次衬砌施工 25 3 4 6 横通道施工控制措施 25 第第 4 章章 横通道施工应急措施横通道施工应急措施 28 2 4 1 地表沉降的预防及处理措施 28 4 2 管线的预防及处理措施 28 4 3 突发事故应急处理措施 28 第第 5 章章 监测方案监测方案 30 5 1 监测技术要求 30 5 2 监测内容 30 5 3 监测点布置 32 5 4 各主要监测项目说明 32 5 4 1 邻近建筑物变位监测 32 5 4 2 地面沉降观测 33 5 4 3 围岩内部位移量测 33 5 4 4 拱顶下沉量测 33 5 4 5 周边收敛量测 33 5 4 6 施工监测控制标准 34 5 4 7 施工监测预警级别的确定 34 第第 6 章章 专项应急预案专项应急预案 36 6 1 危险性分析 36 6 2 应急处置基本原则 36 6 3 应急处置措施 37 6 4 应急组织机构 40 6 5 应急资源 40 6 6 环境保护措施 40 6 5 文明施工措施 41 第第 7 章章 保证措施保证措施 43 7 1 质量保证措施 43 7 2 工期保证措施 43 7 3 雨季施工措施 43 第第 8 章章 安全文明施工保证措施安全文明施工保证措施 45 3 8 1 安全管理目标 45 8 2 安全保证体系 45 8 3 施工现场安全保证措施 47 8 4 施工机械安全保证措施 48 8 5 施工用电安全保证措施 48 8 6 文明施工措施 49 8 7 环境保护措施 50 4 第第 1 章章 编制说明编制说明 1 1 编制依据编制依据 1 实施性施工组织设计 2 掌握的施工现场情况资料 3 右 北区间结构施工图 变更设计 C 版 4 右 北区间岩土工程勘察报告 5 施工现场管线调查资料 6 建筑工程施工技术管理规程 DBJ 01 80 2003 7 混凝土外加剂应用技术规范 GB50119 2003 8 隧道工程施工质量验收标准 QGD 007 2005 9 北京市市政基础设施工程暗挖施工安全技术规程 DBJ 01 87 2005 10 地铁工程监控量测技术规程 DB11 490 2007 11 建筑基坑工程监测技术规范 GB50497 2009 12 地下铁道工程施工及验收规范 GB50299 2003 13 工程测量规范 GB50026 2007 14 建筑基坑支护技术规程 JGJ120 99 15 建设工程施工现场供用电安全规范 GB 50194 93 16 钢筋焊接及验收规程 JGJ 18 2003 17 铁路隧道喷锚构筑法技术规程 TB10108 2002 18 地下铁路工程施工及验收规范 GB 50299 1999 19 施工现场临时用电安全技术规范 JGJ46 2005 1 2 编制原则编制原则 1 在熟悉施工设计图纸 场地水文地质情况及施工现场管线调查的基础上采用先进 合理 经济 可行的施工方案 2 施工进度 劳力资源等安排均衡 高效 3 严格执行国家 北京市的有关文明施工规定 保护环境 文明施工 4 严格贯彻 安全第一 的原则 5 确保工程质量和工期 6 加强施工管理 提高生产效率 降低工程造价 5 第第 2 章章 工程概况工程概况 2 1 设计概况设计概况 右安门外站 北京南站暗挖区间右线里程范围为 K17 371 600 K17 988 953 全长 617 353m 左线里程范围为 K17 371 600 K17 988 952 包括区间主体结构以及区间所属 附属工程 区间联络通道 本区间设置两处施工竖井 1 施工竖井中心里程为 K17 830 806 2 施工竖井中心里程为 K17 424 531 2 竖井位于区间右线隧道正上方 平 面净空尺寸 6 4m 5 98m 深度 25 403m 横通道采用暗挖法施工 断面净尺寸为 13 18m 4 6m 竖井采用明挖逆做法施工 锁口圈采用 C35 钢筋混凝土现浇结构 井身采用格栅 挂 网喷混凝土结构 喷射混凝土强度为 C25 厚 350mm 横通道初期支护采用 C25 喷射砼 厚度为 350mm 格栅间距 0 5m 二次衬砌采用 C40 P10 混凝土 竖井为临时施工竖井 施工完成后 采用砂土压实回填 右 北区间 2 号竖井及横通道设计见图 2 1 2 2 所示 6 图 2 1 右 北区间 2 号竖井及横通道平面图 图 2 2 右 北区间 2 号竖井及横通道剖面图 2 1 1 技术措施技术措施 1 竖井技术措施 竖井初期支护采用钢格栅 喷射混凝土支护体系 钢格栅 250 250mm 喷射混凝土厚 度 350mm 格栅钢架在横通道以上钢格栅间距 0 75m 横通道以下钢格栅间距 0 5m 锚杆 采用 42 3 25 钢管 I 4 0m 环向间距 1m 竖向间距同格栅间距 采用梅花形布置 并 沿竖向每榀钢格栅架设 4 根 I22b 工钢作为角撑 2 横通道技术措施 横通道初期支护采用钢格栅 喷射混凝土支护体系 钢格栅纵向间距 0 5m 竖井马头 门处及开区间正洞两侧加密 3 榀 横通道每榀拱部 180 度范围打设 42 3 3 25mm 钢焊管 L 2 0m 300mm 为控制格栅封闭前下沉 在格栅仰拱连接板位置处各打 2 根 42 3 25mm L 4 0m 30 的锁脚锚管 3 超前注浆 无水地段采用水泥浆液 有水情况下采用水泥 水玻璃双液浆 注浆 压力控制在 0 4 0 6Mpa 之间 4 初支背后采用水泥浆二次压浆 注浆孔沿拱部及边墙布设 环向间距 起拱线以上 2 0m 边墙 3 0m 纵向间距 3 0m 梅花型布置 注浆深度为初支背后 0 5m 注浆终压 0 5MPa 7 2 1 2 变形控制指标变形控制指标 为确保结构施工安全及周边房屋结构 管线结构安全 需制定变形控制指标对安全状 况进行控制 具体变形控制指标见表 3 1 所示 表 3 1 监测项目控制值表 序号监 测 项 目控制标准 依 据 基坑侧壁30mm 1地表沉降 横通道10mm 2建筑物沉降30mm 3建筑物倾斜3 4基坑水平收敛50mm 允许沉降30mm 限制转角10 1 505地下管线 侧 洞20mm 招标文件 设计要求及 相应的规范 理论计算 2 2 区间结构与风险源的相对位置关系区间结构与风险源的相对位置关系 竖井位于整个场地的南侧 竖井北侧及东侧各有一根 1000 污水管 位于竖井锁口圈 正下方 距离竖井初支开挖边 0 5m 埋深约 3 0m 竖井开挖过程中对该管线进行保护 竖 井南侧一根 1750 污水管线 距离竖井开挖边线 6 7m 埋深约 5 0m 竖井北侧为开阳里 三区两栋 18 层塔楼 距离竖井开挖边线 36m 距离横通道端头 18m 竖井周边建筑物及管 线平面布置见图 2 3 8 图 2 3 右 北区间 2 号竖井周边建筑及管线平面布置图 2 3 工程地质工程地质 竖井及横通道施工范围内土层由上之下分布如下 1 人工堆积层 主要包括杂填土 1 层 杂色 稍密 稍湿 湿 含碎石 砖块 灰渣 水泥块等建筑 垃圾 该层土一般厚度 1 9 6 8m 土质不均 工程性质差 2 新近沉积层 主要包括粉土 1 层 黄褐色 褐黄 暗 色 中密 湿 稍湿 属中高压缩性土 局 部细砂 粉质粘土夹层 含云母 氧化铁 粉砂 细砂 3 层 褐黄色 中密 属中压缩 性土 局部粉土 圆砾夹层 含云母 氧化铁 中砂 粗砂 4 层 褐黄色 中密 湿 属中压缩性土 局部圆砾夹层 含云母 圆砾 卵石 5 层 杂色 中密 湿 饱和 属低 压缩性土 钻探揭露卵石部分 D 大 8cm D 长 10cm D 一般 3 5cm 亚圆形 级配一般 含中 粗砂约 30 该层层顶标高约在 35 94 39 15m 3 第四纪沉积层 卵石 圆砾 层 杂色 中密 湿 饱和 属低压缩性土 钻探揭露卵石 D 大 10cm D 长 12cm D 一般 4 6cm 亚圆形 级配较好 含中砂约 30 中砂 粗砂 1 层 褐黄色 密实 湿 饱和 属中低压缩性土 含云母 圆砾 该大层层顶标高 29 09 32 01m 9 粉质粘土 3 层 褐黄色 密实 湿 饱和 属低压缩性土 粉质粘土夹层 含圆砾 云母 氧化铁 卵石 层 杂色 密实 饱和 湿 属低压缩性土 粉质粘土夹层 钻探揭露卵石 D 大 11cm D 长 13cm D 一般 4 6cm 亚圆形 级配较好 含中砂约 30 中砂 粗砂 1 层 褐黄色 密实 湿 饱和 属低压缩性土 含云母 该层层顶标高 7 39 11 47m 卵石 层 杂色 密实 饱和 属低压缩性图 钻探揭露 D 大 12cm D 长 14cm D 一般 5 7cm 亚圆形 级配较好 含中砂约 20 含粘性土约 10 15 局部 为卵石混粘性土 横通道开挖过程中顶板穿越土层为 3 层粉质粘土层 底板穿越土层为 层卵石层 右 北区间 2 号竖井结构周边地层关系见图 2 4 所示 2 4 水文地质水文地质 根据对拟建工程所在区域地下水分布条件和地下水水位长期观测资料的综合分析 拟 建场地地面下 45m 深度范围内的砂 卵石层中主要分布 2 层地下水 地下水类型如下 第一层地下水类型为上层滞水 主要赋存于标高 29 09 32 01 以下的砂 卵石层 相 应于工程地质剖面图中的 层 1 层 中 本次现场钻探期间 2009 年 7 月 31 日 2009 年 12 月 28 日 于场地钻孔中量测的该层地下水 上层滞水 水位标高为 29 15 31 84m 水位埋深为 9 10 12 30m 第二层地下水类型为潜水 主要赋存于标高 22 19 25 65m 以下的砂 卵石层 相应 于工程地质剖面图中的 层 1 层 中 本次现场钻探期间 2009 年 7 月 31 日 2009 年 12 月 28 日 于场地钻孔中量测的该层地下水 潜水 水位标高为 18 69 20 17m 水位 埋深为 20 80 22 60m 2 号施工竖井及横通道在开挖过程中结构底板处于潜水含水层中 因此 2 号施工竖井 及横通道在开挖前需先行进行施工降水 10 图 2 4 右 北区间 2 号竖井开挖范围地层图 2 5 开挖注意事项开挖注意事项 1 由于 2 竖井开挖深度位于地下潜水位以下 所以在开挖之前先行做好降水工作 由于场地狭小 必须提前做好降水井布设安排 2 管线保护 2 号竖井北侧及东侧存在 1000mm 污水管线 距离竖井开挖井壁 0 5m 竖井开挖过程中要严格按照设计措施加强对该管线保护 并且加强监测 保证施工 过程地下管线的安全 3 马头门的施工 竖井开横通道马头门施工前 必须好超前支护和注浆加固 布署周 密施工方案和开挖步骤 确保施工安全 11 第第 3 章章 施工方案施工方案 右 北区间 2 施工竖井中心里程 K17 424 531 竖井为临时结构 施工完毕后回填封 闭 施工横通道为永久结构 3 1 总体筹划总体筹划 右 北区间 2 竖井及横通道施工总体部署分两方面 一方面竖井开横通道马头门施工 部署 另一方面横通道开正洞马头门施工部署 1 竖井开横通道马头门施工 右 北区间 2 竖井承担任务主要用于右 北区间渡线段施工 横通道设置于渡线最大 断面处 横通道尺寸为宽 高 6 4 13 18m 台阶法施工分三个导洞进行 由此竖井开横 通道马头门分三步进行 第一步竖井开挖至横通道第一层临时仰拱下 1 5m 时进行临时封 底 破除横通道第一导洞马头门 横通道进尺 8m 后临时封闭掌子面 第二步继续开挖竖 井至第二层临时仰拱下 1 5m 时临时封底 破除横通道第二导洞马头门 横通道第一导洞 与第二导洞平行作业 第二导洞进尺 6m 后临时封闭第一 第二导洞掌子面 第三步继续 开挖竖井至设计井底标高进行永久封底 破除第三导洞马头门 然后横通道三个导洞彼 此错开 5m 进行平行作业 直至横通道堵头墙 竖井开横通道马头门步骤见示意图 3 1 3 3 所示 图 3 1 右 北 2 竖井开横通道马头门 第一步 12 图 3 2 右 北 2 竖井开横通道马头门 第二步 图 3 3 右 北 2 竖井开横通道马头门 第三步 2 横通道开正洞马头门施工 横通道开正洞马头门施工结合设计方案 横通道初支施工完毕后 进行左线向西标 准断面隧道破洞开挖 左线标准断面进洞 15m 后再进行右线向东标准断面施工 标准断 13 面贯通后进行竖井及横通道二衬结构施工 横通道二衬结构施工完毕然后进行渡线段断 面破洞开挖 横通道开正洞马头门步序见 3 4 示意图 5 图 3 4 横通道开正洞马头门施工步序图 3 3 竖井施工竖井施工 鉴于 1 竖井成功经验 则 2 竖井同 1 竖井施工方法 为倒挂井壁法施工 地表以下 1 0m 为竖井锁口圈 采用 C35 现浇钢筋混凝土 井身支护采用钢格栅 C25 网喷混凝土 锁脚锚管等方式进行 开挖采用人工开挖 由上而下逆作施工 竖井分段开挖 开挖间 距与格栅钢架间距保持一致 施工期间在井壁西侧设临时爬梯 供施工人员上下 当开挖深度超过 3m 时 爬梯改 为钢梯 人行钢梯宽 800mm 坡度 30 梯帮与井壁预埋铁焊接牢固 竖井中间为提升间 是垂直运输的通道 楼梯间与提升间采用钢丝网隔离 竖井东侧设置管道间 管道间安装托架 下井管线均固定在托架上 竖井井口周围设置栏杆 横杆为 48 3 5 钢管 立杆为 15 钢管 间距 15cm 栏杆 高 1 2m 3 3 1 锁口圈施工锁口圈施工 竖井锁口圈施工见其专项施工方案 3 3 2 竖井施工参数竖井施工参数 竖井初期支护采用钢格栅 喷射混凝土支护体系 钢格栅 250 250mm 喷射混凝土 厚度 350mm 1 格栅钢架 25 16 14 8 钢筋 横通道以上钢格栅间距 0 75m 横通 道以下钢格栅间距 0 5m 2 锚杆 42 3 25 钢管 I 4 0m 环向间距 1m 向下倾斜角度为 15 竖向间 距同格栅间距 采用梅花形布置 3 竖向连接筋 22 环向间距 1 0m 单根长 0 75m 内外双层梅花形布置 14 4 钢筋网 6 5 150 150mm 5 护壁砼 C25 喷射混凝土 350mm 厚 6 临时支撑 沿竖向每榀钢格栅架设 4 根 I22b 工钢作为角撑 7 竖井封底 竖井封底采用水平格栅 格栅间距 0 5m 采用 22 钢筋连接格栅 间距 500mm 封底采用 C25 喷射砼厚度 350mm 3 3 3 施工工艺流程施工工艺流程 竖井及横通道开挖施工工艺流程见图 3 5 所示 施工准备 浇筑龙门架基础混凝土 测量放样 定锁口井位 锁口圈土方开挖 锁口圈钢筋绑扎 支模 锁口圈 C35 模筑混凝土 安装提升龙门架 井身分段开挖 井身分段初支 格栅 挂网喷砼 马头门施工 横通道格栅 挂网喷砼 循环进尺 50cm 横通道堵头墙封闭 台阶法开挖横通道土方 循环进尺 50cm 图 3 5 竖井及横通道施工工艺流程图 竖井施工质量控制点见图 3 6 所示 15 开挖循环进尺钢筋格栅竖向拉结筋焊接 挂网 喷 砼 图 3 6 竖井施工质量控制点 3 3 4 竖井垂直运输系统竖井垂直运输系统 在竖井井口架设龙门吊并配备抓斗作为竖井提升设备 抓斗提升额定质量为 10T 电 动葫芦额定提升质量为 5T 为配合竖井出土 在施工竖井的井底设置井窝 竖井地面靠 近井口东侧设置碴土仓 隧道内土方通过提升抓斗提升至地面后将土卸入碴土仓内 装 载机装入自卸汽车内运输至弃碴场 结合施工经验和现场实际情况 配备满足日进出料的提升系统 提升系统及抓斗型 号见提升机械设备表 3 1 所示 区间施工竖井提升系统如图 3 7 所示 表 3 1 提升机械设备表 序 号 机械 名称 规格 型号 额定功率 Kw 或容量 m3 或 吨位 t 数量 台 新旧程 度 110T 桥式起重机QZ10 10T 10 5m10t1100 25T 电动葫芦 3抓斗 抓 斗 中 心 线 抓 斗 中 心 线 图 3 7 竖井垂直提升系统 3 3 5 竖井施工方竖井施工方案案 1 竖井开挖及支护 16 1 采用人工配合风镐分层分块对角开挖 开挖每循环进尺同格栅钢架间距 施工 出碴使用抓斗将碴土提升至井口临时碴场堆放 夜间用自卸汽车运到弃碴场 2 竖井施工时应随挖随喷 及时支护 并做好监控量测 地表以下 3m 严禁机械 施工 避免破坏地下管线 土方开挖完毕 及时挂钢筋网 安装环形格栅 钢筋网采用 6 5 150 150 双层网格 满挂井身四周 上下榀格栅采用 22 钢筋竖向连接 环向间 距 1m 内外交错布置 竖井加设临时斜撑 临时斜撑与井身环形格栅之间满焊连接 格 栅架设尺寸 连接质量达到要求后 及时打设锁脚锚杆保证格栅钢架安装牢固并及时喷 射 C25 混凝土支护井壁 井壁上如有大量渗水时 预埋 PVC 排水管 把水引入竖井开挖 面底部临时积水坑 抽排出井外污水沉淀池 经沉淀过滤后排入污水管道 3 竖井封底采用钢格栅和 C25 喷射砼 350mm 厚 4 网喷支护竖井尺寸允许偏差及检查方法见表 3 2 表 3 2 竖井尺寸允许偏差及检查方法 序号检查项目允许偏差 mm 检查方法 1对角线长不得小于设计井径 20用经纬仪及钢尺检查 3m 一处 2井深不得超过设计井深 0 2 用水准仪检查 3喷层厚度不应小于设计厚度 每 3m 检查一个断面 每个断面布 7 个检查点 间距 2m 左右 5 竖井背后注浆 竖井结构封闭后 及时跟进背后注浆 注浆管采用 32 钢管 环向 竖向间距 2m 梅花型布置 浆液采用水泥砂浆 注浆压力不小于 0 4Mpa 6 竖井西侧设楼梯间 楼梯采用宽度 800mm 钢梯 安装坡度 30 由于楼梯安 装导致部分竖井角撑无法安装 为确保安全在楼梯间外侧同防护网一道每 3 0m 设置水平 横撑进行支护 2 竖井开横通道马头门施工 竖井开横通道马头门施工时割除部分竖井格栅及角撑 使整个竖井井壁受力重新分 布 马头门处应力集中 受力复杂 为此施工马头门时必须做好充分安全措施 具体施 工步骤如下 1 打设长导管及注浆 马头门开洞施工前 技术人员标出横通道拱部轮廓线 然后沿横通道拱部轮廓线打 设双排小导管并注浆加固地层 环向间距 300mm 小导管采用 42 3 3 25mm 钢焊管 根据地质条件用风镐或其他设备顶入 小导管就位后进行超前注浆 超前注浆采用水泥 17 水玻璃双液浆 注浆压力不超过 0 5Mpa 2 横通道两竖边墙加横撑 横通道马头门施工致使竖井角撑无法安装 同时马头门破洞施工使对面竖井井壁受 力发生变化 为确保竖井井壁及马头门破洞施工中安全 破除横通道马头门洞门前 在 横通道两侧边墙架设横撑加强支护 横撑采用 I22b 工字钢 沿井壁竖向间距 1 5m 横撑 与竖井壁格栅通过钢板焊接连接 3 分段进行马头门施工 由于横通道高度较大 故竖井开横通道马头门施工结合横通道临时仰拱位置分 3 次 进行破除施工 当竖井开挖至横通道第一层临时仰拱下 1 5m 位置 竖井临时挂网喷射 25cm 厚混凝土 然后进行横通道上层马头门破洞施工 竖井壁破除钢格栅后预留连接筋 与横通道钢格栅 L 型连接筋 焊接牢固 横通道第一榀钢格栅位于竖井井壁范围 然后 密排三榀钢格栅进行横通道洞口加强 横通道第一层临时仰拱进尺 8m 后临时封闭掌子面 继续开挖竖井至横通道第二层临 时仰拱下 1 5m 位置 竖井临时封底 然后进行横通道中层马头门破洞施工 做法同第一 层 该层钢格栅连接上层钢格栅 此时横通道上层 中层同时进行施工 横通道中层进尺 6 0m 后临时封闭上层 中层掌子面 继续开挖竖井至设计井底标高 并进行永久封底作业 然后破除横通道下层马头门 然后横通道上 中 下层并行作业 直至横通道堵头墙 3 竖井封底 竖井封底采用钢格栅 喷射砼铺底 并注浆加密下层土体 封底注浆采用 42 3 3 25 钢管 间距 0 5 0 5m 浆液采用水泥浆 注浆压力不小于 0 5 Mpa 临时封底 竖井临时封底采用格栅拱架 C25 喷射砼厚度 350mm 3 3 6 竖井竖井施工控制要点施工控制要点 1 井身开挖过程中严格控制开挖进尺 按照设计图纸开挖进尺同格栅间距 并及时 网喷混凝土支护 达到快封闭目的 2 为防止竖井井壁沉降 在开挖过程中严格按照设计图纸要求 每榀钢格栅拼装好 后及时施工锁脚锚管 3 初支与壁后土体的空隙采用壁后回填注浆密实 4 当井壁上有涌水时 预埋胶管 把水引入集水坑 抽排出井外 并对涌水点周围 18 排管注浆堵水 5 竖井支护同时预埋梯步预埋件 伴随竖井开挖安装楼梯 3 4 横通道施工横通道施工 3 4 1 横通道施工参数横通道施工参数 1 横通道设计尺寸 横通道长 18 14m 开挖断面高 宽 13 18 6 4m 初支厚度 0 35m 二衬厚度 0 55m 具体见图 3 8 3 9 图 3 8 横通道平面图 图 3 9 横通道剖面图 2 初支设计参数 1 超前小导管 拱部 180 度范围每榀打设 42 3 3 25mm 钢焊管 L 2 0m 300mm 为控制格栅封闭前下沉 在格栅仰拱连接板位置处各打 2 根锁脚锚管 钢管参数为 42 3 25mm L 4 0m 30 2 超前注浆 无水地段采用水泥浆液 有水情况下采用水泥 水玻璃双液浆 注浆压力控制在 0 4 0 6Mpa 之间 3 钢格栅 钢格栅纵向间距 0 5m 竖井马头门处及开区间正洞两侧加密 3 榀 19 4 纵向连接筋 纵向连接筋采用 22 1 0m 内外双层交错布置 加强梁范围格 栅上方拱顶设连接筋为 25 长 0 75m 根 环向间距为 500mm 内外层交错布置 5 钢筋网 6 5 150 150mm 双层布置 6 喷混凝土 C25 混凝土拱墙底板厚均 350mm 7 初支背后注浆 水泥浆液 3 堵头墙设计参数 1 水平格栅 采用钢格栅水平间距 0 5m 2 竖向连接筋 22 300 纵向连接筋 内外双层布置 3 钢筋网 6 5 150 150 内外双层布置 4 注浆管 42 3 3 25mm 注浆管 水平间距 1m 竖向间距 0 5m 梅花形布置 5 喷混凝土 C25 混凝土厚为 350mm 4 横通道开左线正洞门框加固 横通道开左线向西标准断面前先进行门框加固 正洞两侧采用 4 根 I28b 工钢作为组 合立柱 拱顶采用 I25b 工钢 500mm 作为对撑进行加固 3 4 2 施工工艺流程施工工艺流程 1 横通道施工采用台阶法施工 按照设计意图设两道临时仰拱 每层临时仰拱作为 一个导洞采用上下台阶进行施工 具体施工流程见框图 3 10 所示 第一步 沿外轮廓打设超前小导管 小 导管注浆 上下台阶法前后开挖导洞 1 施作初衬 第二步开挖导洞 2 施作初衬 20 第三步开挖导洞 3 施作初衬 第四步 架设区间马头门临时加固用型 钢框架 横通道侧墙开洞 施工区间正 线标准断面 第五步 横通道初支施工完毕 进行区间左线向西 右线向东初支标准断面开挖 标准断面施工结束 然后进行横通道防水 二衬作业 最后进行渡线段开挖施作 2 土方外运 横通道施工采用人工配合风镐开挖土方 洞内水平运输采用人力手推 车运土 竖井内垂直运输采用抓斗吊土 洞外地面土方外运采用自卸汽车 如图 3 11 所 示 滑槽 开挖方向 开挖方向 提升塔架 2 4号导洞 集土坑 抓斗 开挖方向1 3号导洞 5 6号导洞 滑槽小推车 小推车 小推车 电葫芦 图 3 11 横通道土方开挖示意图 3 4 3 横通道施工方案横通道施工方案 1 超前支护 1 小导管施工 小导管采用 42 3 3 25mm 钢钢管 长度为 2 0m 注浆管一端做成尖形 另一端焊 21 上铁箍 在距离铁箍 0 5 1m 处开始钻孔 钻孔沿管壁间隔 200mm 呈梅花型布设 孔 径 6 8mm 见图 3 12 1900100 200200 铁箍 出浆孔 图 3 12 小导管构造示意图 超前小导管须从首榀钢格栅腹部穿过打入土体 环向间距 300m 倾角 15 每榀打 设一次超前小导管 导管纵向搭接长度不小于 1m 2 超前小导管注浆 注浆压力 注浆压力应根据地层致密程度决定 一般为 0 4 0 6MPa 注浆材料及浆液配比 注浆材料根据设计选用纯水泥浆 配合比为 水 水泥 1 1 注浆数量 小导管注浆量可按照下式计算 Q R2 L n K a 式中 R 浆液扩散半径 可按 0 3m 考虑 L 小导管长度 n 地层孔隙率 K 充填系数 一般为 0 8 a 浆液消耗系数 取 1 1 1 2 注浆施工流程 注浆工艺见图 3 13 a 打孔布管 小导管在打管前 按照设计要求放出小导管的位置 YT 28 风钻作 动力 用专用顶头将小导管顶入土体 小导管尾部置于钢架腹部 增加共同支护能力 小导管安装后用塑胶泥封堵导管外边的孔口 b 封面 注浆前 喷 5 10cm 厚混凝土封闭工作面 以防止漏浆 22 c 注浆 用 KBY 50 70 注浆机进行注浆 采用注浆量和注浆压力双控原则进行注 浆时间的控制 是 是 封闭工作面 准备工作 安设小导管 联接管路及密封孔口 压水检查达到要求 注 浆 压力流量达到要求 制作小导管 结 束 否 拌浆 机 具 设 备 检 修 否 图 3 13 小导管注浆工艺流程图 2 土方开挖 横通道超前支护完成后 进行土体开挖 开挖方式采用人工开挖 人力手推车 或 机动车 出渣 通过抓斗提升出井 自卸车外运弃碴 横通道采用留核心土正台阶法开挖 分为上部 中部 下部三台阶见示意图 3 14 所 示 23 图 3 14 横通道施工纵断面示意图 3 初期支护 1 初喷 初喷主要用于封闭工作面 防止土体失稳 一般初喷层厚度为 3 5cm 在开挖完成 之后立即进行 2 挂设钢筋网 在掌子面开挖完毕后 在靠近围岩侧满铺 6 5 150 150 钢筋网 钢筋网采用隧道 外加工 隧道内安装 采用钢筋锚杆固定在土体上 在格栅钢架安装完毕后 在格栅钢 架内缘铺设第二层 6 5 150 150 钢筋网 采用点焊或绑扎与格栅进行固定连接 钢筋 网铺设应平整 固定牢固 网片之间须进行搭接 搭接长度不小于两个网格 3 架设钢格栅 在初层网片铺设完毕后及时人工架立格栅钢架 其纵向间距 0 5m 格栅钢架节与节 之间采用螺栓连接 1 工艺流程 钢格栅施工工艺流程见图 3 15 所示 前期准 备 断面 检 激光定位洞内格栅拼装格栅钢架架立 挂网 纵向连接筋焊接钢架位置检查 调整 图 3 15 格栅钢架施工工艺流程图 为保证钢架整体受力 施工时用 22 钢筋作为纵向连接筋 把格栅钢架与上榀格栅 24 连接形成整体 纵向连接筋环向间距 1m 内外层交错布置 将每榀格栅连成一体 并及 时在格栅拱脚处打入锁脚锚杆与格栅钢架连接一起 将格栅钢架进行固定 钢架与土体 之间尽量密贴 留 3 5cm 间隙作钢筋保护层 2 技术控制 拱部格栅钢架安装前应清除拱脚下的虚碴及其它杂物 超挖部分用砼块垫实 钢架在开挖作业面组装 各节钢架间以螺栓连接 钢架与土层之间用砼块楔紧 然后在钢架和土层间用喷砼喷密实 格栅钢架精确定位 注意标高 中线 防止出现 前倾后仰 左高右低 左前右 后 等各个方位的位置偏差 4 喷射混凝土 钢架内缘钢筋网挂设完成后立即喷射 C25 早强喷射混凝土 混凝土喷射分片依次自 下而上进行 先喷格栅与拱 墙 壁间混凝土 后喷两拱之间混凝土 每次喷射厚度为 拱顶 5 6cm 边墙 7 10cm 第二次复喷达到设计喷锚厚度使钢格栅全部覆盖 且表面 平顺无明显凹凸 并符合设计轮廓线 喷射混凝土厚度 350mm 5 初支背后注浆 在初支结构喷射混凝土前 沿隧道方向每 3m 埋设初支背后注浆管 隧道两侧交错布 置 注浆材料采用水泥砂浆 注浆压力控制在 0 5Mpa 在注浆前需封闭掌子面 防止漏 浆 封闭掌子面采用喷射 C25 混凝土 厚度为 5 10cm 初支背后回填注浆是防止沉降的重要措施之一 施工中加强背后回填注浆的实施 1 背后注浆管的安设 初支背后注浆管 32 普通焊接钢管 管长约为 0 5m 注浆管沿拱顶布置 每断面不 少于 7 根 纵向间距 3 0m 一般均采用预埋方式布管 根据实际情况布设在位移变化较 大处或渗漏水处 也可针对性的对某位置用风钻钻孔布管注浆 2 注浆浆液选择及配合比 背后注浆常采用水泥砂浆或水泥浆 水泥砂浆配比为 水灰比 0 5 1 0 灰砂比 1 2 1 2 5 水泥浆配比为 水灰比 0 8 1 0 3 注浆设备及压力 初支回填注浆采用砂浆泵 回填注浆压力不宜过高 只要能克服管道阻力 初期支 护间空隙阻力即可 压力过高易引起初期支护变形 水泥砂浆注浆压力为 0 2 0 6MPa 25 4 注浆施工 注浆之前 清理注浆孔 安装好注浆管 保证其畅通 注浆必须连续作业 不得任意停泵 以防浆液沉淀 堵塞管路 影响注浆效果 注浆顺序 注浆应由高处向低处 由无水处向有水处依次压注 以利于充填密实 避免浆液被 水稀释离析 注浆时 必须严格控制注浆压力 以防大量跑浆和使结构产生裂缝 注浆结束标准 当注浆压力稳定上升 达到设计压力并持续稳定 5min 不进浆或进浆量很少时 即 可停止注浆 进行封孔作业 停浆后立即关闭孔口阀门 然后拆除和清洗管路 待浆液初凝后 再拆卸注浆管 为了确实地获取注入浆液质量和数量 必须保管好全部证明书及测量数据等 并 根据注浆情况 及时跟踪 变更施工参数 6 喷射混凝土材料要求 水泥 选用普通硅酸盐水泥 标号不得低于 PO 42 5 性能符合现行水泥标准 砂子 采用坚硬耐久的中砂或粗砂 细度模数大于 2 5 含水率控制在 5 7 石子 采用坚硬耐久的卵石或碎石 粒径不大于 15mm 速凝剂 水泥净浆凝结效果试验 初凝不应大于 5 分钟 终凝不应大于 10 分钟 3 4 5 防水 二次衬砌施工防水 二次衬砌施工 防水 二衬施工详见其专项施工方案 3 4 6 横通道施工控制措施横通道施工控制措施 1 土方开挖技术控制措施 土方开挖技术控制措施 地铁隧道浅埋暗挖施工的关键是洞内防塌 防陷 防下沉 必须严格按照 管超前 严注浆 短进尺 强支护 早封闭 勤量测 十八字方针进行施工 充分利用 时空效 应 的原理 并及时进行背后回填注浆 具体技术措施如下 1 管超前 严注浆 按照图纸要求开挖前沿拱顶环向施作 42 3 超前小导管 环向间距 300mm 仰角 15 26 度 每 0 5m 打设一环 并及时跟进注浆 2 短进尺 强支护 快封闭 严格按设计间距控制每榀进尺长度 初期支护采用 350mm 拱部 厚的 C25 喷射混 凝土 根据地质情况采用上下台阶法施工 每一步开挖完成后 均立即施工初支形成封 闭环 封闭后及时进行初支背后回填注浆 控制拱顶及地表沉降 3 勤量测 严格执行制定的量测项目及量测频率 及时发现问题及时信息反馈及时纠正 4 初支背后回填注浆 初支成环后 及时注浆填充初支背后空隙 有效的控制拱顶及地表沉降 2 支护体系控制措施 支护体系控制措施 初期支护的施作主要包括钢格栅 纵向连接筋及钢筋网安装和喷射混凝土两大部分 1 钢格栅 纵向连接筋及钢筋网的安装 a 钢格栅安装前应清除拱脚下的虚碴及其它杂物 超挖部分用混凝土或砖块垫实 b 钢格栅在开挖作业面人工组装 各节钢架间应以螺栓连接拧紧 c 钢格栅与土层之间应尽量接近 留 5cm 间隙作为保护层 在安装过程中 当钢 格栅和土层之间有较大间隙时 设垫块 d 钢格栅应精确定位 注意 标高 中线 前倾后仰 左高右低 左前右后 等 各个方位的位置偏差 e 纵向连接筋 钢筋网与钢格栅连接牢固 喷射混凝土时钢筋网不得晃动 2 喷射混凝土 隧道拱墙及底初期支护采用 350mm 厚的 C25 喷射混凝土 a 喷射作业应分片 分层 由下而上依次进行 如有较大凹洼时 应先填平 b 分层喷射时 后一层喷射在前一层混凝土终凝后进行 若终凝 1h 后再进行喷 射时 应先用风水清洗喷层表面 一次喷射厚度可根据喷射部位和设计厚度确定 拱部应为 3 5cm 墙部为 5 9cm 1 以短台阶法施工 每一开挖循环进尺上下格栅要同步 2 隧道开挖外轮廓线充分考虑施工误差 预留变形和超挖等因素的影响 初支尺寸 径向放大 50mm 直墙放大 100mm 27 3 隧道开挖过程中保留核心土 4 隧道开挖时应保持开挖轮廓的平直 圆顺 5 隧道开挖工作应一次到位 作好开挖的施工记录 3 初期支护质量控制措施 初期支护质量控制措施 1 开挖质量标准 区间隧道开挖轮廓尺寸应符合表 3 3 的规定 表 3 3 区间隧道开挖轮廓尺寸允许误差 序号项 目允许偏差 mm 检 查 方 法 1拱顶标高 50 0量测隧道周边轮廓尺寸 绘制断面图核对 2宽度 50 0 每 5 10m 检查一次 在安装网构钢架和喷射混 凝土前进行 2 钢格栅安装质量标准 1 网构钢架加工 拼装允许误差 2 周边拼装允许偏差 10mm 3 平面翘曲 小于 20mm 4 每榀钢架的各段格栅之间应能互换连接 5 网构钢架安装允许误差 网构钢架安装允许误差如表 3 4 所示 表 3 4 网构钢架安装允许误差 方位中线高程倾斜度左 右拱脚标高左 右钢架里程同 步 允许误差2cm 2cm 0 2 2cm 2cm 28 第第 4 章章 横通道施工应急措施横通道施工应急措施 4 1 地表沉降的预防及处理措施地表沉降的预防及处理措施 针对本区段地质情况 在施工过程中 将采取以下措施控制沉降 1 建立地面沉降观测点 在开挖前取得初始数据 并将所有的监测点清晰地标在总 平面图上 2 开挖过程对量测结果进行整理 以获得开挖参数与沉降点的关系 以便在施工中 调整各项参数 3 开挖过程中 对地面建筑物进行加固 运用优化施工参数的方法 进一步控制地 面沉降曲线的特性指标 满足环境保护要求 4 地面沉降变化值较大时 加密观测和主要人员现场值班是非常重要的 5 建立严格的沉降量测控制网络 及时定期进行监测 以掌握横通道施工时和建成 后对周围环境及对结构本身的影响 4 2 管线的预防及处理措施管线的预防及处理措施 1 施工前认真核实地下管线资料 调查清楚各管线类型 规格 埋深 材质 接头 形式 节长和管线基础等资料 编制详细保护方案 经监理批准后实施管线加固保护 2 根据管线的分布及其特点 建立各自的安全区域 挂牌标志 严禁机械设备碰撞 3 严格按照施工组织设计施工 确保管线路不断 不裂 不渗漏水 4 根据监测结果及时反馈 指导施工 5 不良地质地段必须采取特殊的施工技术措施 如地层改良 缩短循环进尺等 以 防沉降超限 4 3 突发事故应急处理措施突发事故应急处理措施 1 掌子面塌方应急处理 为了有效防止施工过程中的突发事件 必须严格落实风险工程保护措施所涉及的工 作 其次施工掌子面储备好各种抢险物资 在施工掌子面突发性塌方施工时立即启动抢 险预案 采取下列措施 1 立即组织人员使用抢险物资对塌方处进行封闭回填和加固处理 同时把有关信 息上报相关各个单位和部门 并采取必要的抢险措施 加强对既有的建筑物的检查和测 量工作 29 2 组织专家讨论分析造成掌子面突发性塌方的原因和相应的控制措施 3 根据确定的控制措施重新制定或调整施工工艺和施工组织 进行施工交底 严 格落实各项措施 进行开挖施工 4 对出现裂缝或塌陷的地面划定危险区域 并进行隔离 5 对隧道进行监测 确认不发生沉降变化后 并根据专家意见对地面下地层进行 加固后 方可继续进行施工 2 隧道横通道突泥 突水应急预案 1 当隧道通道内发生突水 突泥事故时 必须马上切断电源 立即撤离人员和机 械设备 来不及撤离机械设备时 应首先将人员撤出 2 组织调查突水 突泥的原因 与凉水河 裂隙外来水源的情况 制定救援方案 3 当水流位置高于隧道时 应在适当距离外 开凿引水斜洞或水槽 将水位降低 到隧道底部位置以下 在进行处理 4 利用排水设备进行排水 机械挖泥 5 当水流能控制时 采取注浆的方法进行封堵裂隙 隔离水源 堵塞水点 根据 地质条件 设置排水沟 设置的水沟与隧道的主水沟相连 6 冬季隧道排水沟的出口应设置防寒措施 防治冰塞 7 事故发生后 用地表注浆 洞内工作面注浆 小导管注浆的方法进行封堵 清 理工作面 达到标准后方可继续施工 30 第第 5 章章 监测方案监测方案 5 1 监测技术要求监测技术要求 依据中华人民共和国 工程测量规范 结合本工程的具体情况 制定如下技术要求 1 沉降和位移观测的闭合差按中华人民共和国 工程测量规范 执行 2 监测点埋设结束后 及时绘出正规的测点位置图 3 沉降观测采用闭合路线 位移测量采用视中线法 4 各项监测点埋设完毕且稳定后 初始值测试应不少于两次 并取两次稳定值的平 均数作为原始基准数据 5 所有测量器材及测量仪器在使用前必须经过检定 6 测量器材及测量仪器运至测量现场后必须进行检查校正 以保证设备完好 7 在监测过程中要加强对现场测点的保护 发现问题及时与有关单位联系 若有因 施工不慎损坏测点 应当尽最大努力进行补救 对于被损坏而无法进行补救的测点 应 及时发出工程联系单 告知各方认可 8 当监测数据超出所要求的报警值时 立即报警 并及时分析原因 提出合理化建 议供有关方参考 9 施工单位应注意对监测点的保护 并提供详细的施工进度计划 5 2 监测内容监测内容 1 竖井及横通道监测项目 见表 5 1 5 2 1 地表沉降监测 2 地面建 构 筑物沉降监测 3 横通道收敛变形监测 4 地下水位观测 5 横通道拱顶沉降监测 2 监测方案设计原则 1 本工程项目监测方案以安全检测为目的 根据施工步序 地段和参数等确定监 测项目 监测仪器及精度 测点布置等项目 监测频率及变形速率为主要的报警值 针 对监测对象安全稳定的主要指标进行方案设计 2 本工程项目监测点的布置能够全面地反映监测对象的工作状态 31 3 监控量测工作设专人负责 按设计文件 招标文件技术要求和监测计划有步骤 地进行 及时做好数据处理和信息反馈 并以此指导施工 从而提高监测工作质量 表5 1 2 竖井及横通道监控量测表 量测频率 监测 部位 检测项目 方法及 工具 开挖 1 7d 开挖 7 15d 开挖 15 30d 开挖 30d 左右 备注 锁口圈沉降精密水准仪2 次 d1 次 d1 次 2d1 次 3d 地表沉降精密水准仪2 次 d1 次 d1 次 2d1 次 3d 开挖前一定距离开始量测 竖 井井壁净空 收敛 收敛计2 次 1 次 d1 次 2d1 次 3d 开挖后立即进行 沿洞身 竖向每 5 米一个断面 地表沉降精密水准仪2 次 d1 次 d1 次 2d1 次 3d 开挖前一定距离或临时支 护拆除后开始量测 拱顶沉降精密水准仪2 次 天1 次 天1 次 2 天1 次 3 天 净空收敛收敛计2 次 天1 次 天1 次 2 天1 次 3 天 开挖后或临时支撑拆除后 立即进行 横 通 道 地下管线 沉降 精密水准仪 由开挖面距监测点的距离和沉降速率综合 决定 每 5m 一个测点 拐点处及 位移变化敏感部位加密 表5 2 拱顶沉降和净空收敛监测频率 沉降或收敛速率距开挖面距离监测频率 2mm d0 1B2 次 d 0 5 2mm d1 2B1 次 d 0 1 0 5mm d2 5B1 次 2d 0 1mm d5B 以上1 次 周 基本稳定后 1 次 月 注 1 当连续两周沉降或上浮速度小于 0 02mm d 则判断为沉降或上浮已经稳定 基本稳定后需再 持续监测 以确保隧道自身及周边环境处于安全状态 2 当拆除临时支撑时以及出现异常情况时 增大监测频率 3 B 为隧道开挖跨度 3 测点布设原则 1 观测点类型和数量的确定结合工程性质 地质条件 设计要求 施工特点等因 素综合考虑 2 为验证设计数据而设的测点布置在设计中最不利位置和断面上 为结合施工而 设的测点布置在相同工况下的最先施工部位 其目的是及时反馈信息 指导施工 3 表面变形测点的位置既要考虑反映监测对象的变形特征 又要便于应用仪器进 行观察 还要有利于测点的保护 4 埋测点不能影响和妨碍结构的正常受力 不削弱结构的刚度和强度 32 5 在实施多项内容测试时 各类测点的布置在时间和空间上应有机结合 力求使 一个监测部位能同时反映不同的物理变化量 找出内在的联系和变化规律 6 根据监测方案在施工前布置好各监测点 以便监测工作开始时 监测元件进入 稳定的工作状态 7 测点在施工过程中遭到破坏时 应尽快在原来位置或尽量靠近原来位置补设测 点 保证该点观测数据的连续性 5 3 监测点布置监测点布置 地表沉降监测点 间距3 5 隧洞沉降与抬动监测点 隧洞净空收敛 图 5 1 横通道监控量测断面布点示意图 图 5 2 竖井横通道监测点平面布置图 33 5 4 各主要监测项目说明各主要监测项目说明 5 4 1 邻近建筑物变位监测邻近建筑物变位监测 1 监测项目 对横通道附近的建筑进行倾斜沉降及开裂监测 2 监测方法 在承重墙或柱上布置观测点 观测点应通视良好 以利于精密仪器测 量 倾斜观测在两个垂直方向设置不少于 4 个点 通过观测同一垂直面的垂直度来确定 倾斜程度 3 监测频率 施工期间房屋倾斜观测每 5d 一次 地中位移每天 1 2 次 4 量测仪器 高精度 J2 级经纬仪及 S1 级水准仪 精密测斜仪 5 4 2 地面沉降观测地面沉降观测 1 监测项目 横通道周围的地面沉降监测 2 监测方法 分别沿横通道宽 40m 范围布设观测点 每 10 50m 布置一条横测线 在特殊地段加密测点 该线上设 7 15 个点作观测之用用水准仪对各点进行定期观测 与 初始数据进行对比分析 并绘出变形沉降曲线图 根据业主提供的地面沉降允许值 拿 测得沉降值与之进行比较 若较为接近 立即对地层进行加固 同时主体施工时尽量做 好防水 以免周围地层因地下水流失而下沉 3 监测频率 开挖断面距量测断面距离 L 2B 时每日 1 2 次 L5B 时 每周一次 4 监测仪器 S1 级精密水准仪 5 4 3 围岩