辽宁三连拱结构地铁车站施工小导洞初期支护施工方案PBA工法

1、xx地铁xx号线一期工程土建施工第十一合同段xxxx站1号线车站施工小导洞初期支护施工方案编制人：xxx复核人：xx审批人：xxxx隧道集团有限公司二xx年十月十五日一、编制依据1、根据xx地铁xx号线土建施工第十一合同段xxxx站施工设计图。2、相关技术规范：地下铁道工程施工及验收规范（GB 50299-1999）、锚杆喷射混凝土支护技术规范（GB50086-2001）等。3、我单位类似工程的施工经验和施工能力。二、编制原则 1、保证导洞安全、快速施工，为项目高质量、高效率竣工提供保障。2、在充分理解设计图纸及设计变更的基础上，采用安全、合理、经济、可行的施工方法。3、各导洞施工顺序安排科学

2、合理，尽量减少地层沉降、结构失稳等不利因素的发生，减小群洞效应影响。4、确保地下管线安全。三、工程概况 1、工程概述xx号线PBA工法暗挖段为两层三跨的三连拱结构，采用逆作法施工，初期采用超前小导管钢格栅连接筋钢筋网喷射混凝土联合支护形式，初期支护采用小导管超前注浆预加固地层。 车站主体结构由施工横通道转向车站主体六个小导洞施工，分上下两层施工，上层四个导洞，下层两个导洞。小导洞为直墙圆拱式结构，开挖宽4.1m,高4.6m。结构净空为：3.5×4.0m。小导洞平面布置如图1所示： 图1小导洞平面位置图2、工程地质上、下层导洞所在地层主要为砾砂，拱顶埋深7.857.76m。距离主体结构

3、较近的管线见表1,导洞所在地层如图2所示：距离主体结构较近的管线表 表1序号管线名称与结构的位置关系采取措施1150×20mm电力与结构平行，距离结构5.52m2350雨水管（砼）与结构平行,距离结构5.55m超前小导管预加固地层3200给水管（铁）与结构平行,距离结构4.58m超前小导管预加固地层4电信4孔×1（砼）与结构平行,距离结构5.69m超前小导管预加固地层5电信塑100×16与结构平行,距离结构5.29m超前小导管预加固地层6给水铁300与结构平行,距离结构5.15m超前小导管预加固地层7燃气铁低压300与结构平行,距离结构5.37m超前小导管预加固地

4、层 图 2小导洞所在地层地质情况四、导洞施工1、小导洞开挖支护施工工艺流程（见图3）打设上导洞拱顶超前管棚并注浆破除横通道侧墙砼导洞挂洞门按要求布设超前小导管加固地层导洞开挖及支护初支背后回填注浆 图3 导洞开挖支护施工工艺流程图2、小导洞施工步骤上层：先施工边导洞，后施工中导洞；下层：根据横通道的施工，依次施工中导洞。施工过程中严格按照、先后顺序开挖支护各导洞。、号导洞先施工，、号导洞后施工，最后施工、。号导洞滞后号导洞10m; 号导洞滞后号导洞10m;号导洞滞后号导洞15m。导洞步序见图4：图4 导洞施工步序图3、洞内通风及运输通风导洞施工时，通风主要依靠临时施工通道中主通风管压入风流，在

5、导洞开挖长度达到10m后，在掌子面安设矩扇向外排风保证各掌子面空气质量符合标准。运输导洞施工时，钢拱架及喷砼拌合料采用机动三轮车运到掌子面，开挖土方采用机动三轮车运至竖井，倒入吊斗后电动葫芦提升出渣。4、导洞主要施工方法小导洞施工严格遵循浅埋暗挖法“管超前，严注浆，短开挖，强支护，早封闭，勤量测”总的施工原则。超前支护a、超前小导管：在上层导洞洞门管棚段开挖前，在拱顶打设42×3.5超前小导管，长3m，加工成注浆用的花管，环向间距0.3m，外插角10°15°。b、超前注浆洞门处小导管注浆采用水泥-水玻璃双液浆，在开挖过程中超前注浆采用固砂剂或改性水玻璃。注浆配合比

6、如下：·双液浆注浆配比 水（W）：水泥（C）1：1 水：水玻璃1：0.6 双液浆配合比水泥浆液：水玻璃浆液2：1.6 初凝时间为3050s 终凝时间为23min·改性水玻璃配比 硫酸：水：水玻璃1：11.9：6.4·固砂剂注浆配合比水：固砂剂1.5：1 土方开挖a、由于导洞开挖断面较小，开挖时采用台阶法施工，从起拱线位置分为上、下两层台阶开挖。如图5所示：图5台阶法开挖分部示意图b、导洞拱部采用人工分段分节开挖，顺着拱外弧线用人工进行环状开挖并留核心土，施工时在确保注浆效果较好的条件下，先开挖起拱线位置侧土体，保持掌子面土体的稳定，尽可能减少对拱部未开挖土体的扰动

7、。起拱线位置侧喷砼完成后，再开挖靠近拱部侧土体，开挖尺寸满足要求后，立即架立钢格栅，并用C25网喷混凝土及时封闭。c、两侧边墙的开挖宜采用双侧交错开挖，仰拱尽快开挖，缩短全断面封闭时间，确保施工安全。d、施工中严格控制开挖进尺，避免冒进。保证开挖中线及标高符合设计要求，确保开挖断面圆顺，开挖轮廓线充分考虑施工误差、预留变形和超挖等因素的影响。e、同一导洞内，上、下掌子面台阶长度保持在1.52m，尽早封闭成环，减小沉降。f、开挖过程中必须加强监控量测，当发现拱顶、拱脚和边墙位移速率值超过设计允许值或出现突变时，应及时施工临时支撑或仰拱，形成封闭环，控制位移和变形。做好开挖的施工记录和地质断面描述

8、，加强对洞内外的观察。g、开挖时应配备足够的作业人员，快速成形，杜绝欠挖，减小超挖。意外出现的超挖或塌方应采用喷砼回填密实，并及时进行背后回填注浆。初期支护开挖轮廓经检查尺寸满足设计要求，即开始架立格栅钢架，依据断面中线及标高，准确就位。a、土方分层开挖，格栅分节架立。b、格栅架立注意事项：·架安装前应清除格栅底脚下的虚碴及其它杂物，超挖部分用砼砖块、木块或加气砖垫实。·钢架在开挖作业面人工组装，各节钢架间用螺栓连接拧紧、焊接牢固。·钢拱架与土层之间应尽量接近，留30mm间隙作为保护层。在安装过程中，当钢拱架和土层之间有较大间隙时，回填加气砖。·钢拱架应

9、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。·上层四个导洞的对应同一榀拱架架立必须同步，以保证导洞间扣拱部分拱架顺利闭合。d、连接筋焊接格栅钢架间采用22纵向联接筋连接，内外双层布置，梅花形布置，1000mm。e、网片绑扎格栅钢架定位后，满铺8，150×150钢筋网片，搭接长度不小于150mm，钢筋网与格栅钢架密贴，铺设平顺，用绑丝与格栅钢架绑扎牢固或与拱架主筋点焊，确保喷砼时不晃动脱落。f、打设锁脚锚管锁脚锚管采用42×3.5mm钢管，长2.5m，锚管注浆同超前小导管注浆,与格栅钢架焊接。g、喷射混凝土上述各项经检查符合要求后

10、，即可进行喷射混凝土封闭。喷射时由拱脚自下而上进行，先仰拱、后边墙的施工顺序。保证混凝土喷射密实，不留空洞，表面平整。（砼喷射工艺详见“1号竖井施工方案”）回填注浆在拱顶垂直于拱部切线方向预埋42×3.25mm回填注浆管，L=0.5m，每3m布设一组,每组三根，封闭成环35米回填注浆一次（注纯水泥浆）。对发生坍塌的地方，由前往后（即管头指向里程小的方向）埋设23根42回填注浆管，注水泥砂浆回填密实，同时预埋42排气管一根（注意：排气管管头应高于回填注浆管管头,且距离坍塌拱顶土体距离不大于0.5m），长度根据现场实际情况确定。回填注浆管布置如图6所示:图6 回填注浆管埋设示意图五、施工

11、要点及质量要求严格控制管棚施工质量，控制好管棚的坡度，保证管棚不侵入结构净空，又能减少超挖。严格控制超前注浆及回填注浆的配比，和注浆压力（0.51.0Mp），保证注浆质量。上层四个导洞的对应同一榀拱架架立必须同步，以保证导洞间扣拱部分拱架顺利闭合。回填注浆必须遵循:先边墙，后拱部的施工顺序，由后向前推进。 严格控制开挖进尺，进尺严格按设计要求施工；净空、拱脚标高、中线要求如表2所示：钢格栅架设误差要求 表2序号项 目允许偏差（mm）检查频率检查方法中线±20每榀 钢尺2标高020钢尺3同步±20水准仪4纵向间距50尺量5垂直度0.5%垂球吊线6拱脚底板标高20水准仪严格控制

12、每榀开挖进尺，尽量缩短各工序的作业时间，及时封闭开挖面，及时回填注浆，减少沉降量。 拱脚位置必须用加气砖或木板垫实，严令禁止拱脚悬空或落在浮土、虚渣上，减少由于施工不当造成的沉降。喷射砼必须自下而上施做，即先喷仰拱，再喷边墙；或先喷边墙，再喷拱部。施工缝处虚渣及泥土等杂物必须清理干净，以保证砼喷射密实、无空洞。上层中导洞施工时，根据设计中桩钢管柱位置，在每根钢管柱中心相对应的导洞钢拱架拱顶处焊制两个吊环，两吊环间距0.81m，沿导洞轴线对称设置，焊接质量经值班技术员检查合格后方可喷砼。必须在打设超前小导管注浆后方能挂导洞洞门。 格栅钢架间采用22纵向联接筋连接，联接筋纵向搭接长度满足规范要求（

13、单面焊10d，d为钢筋直径），保证焊接质量（焊缝饱满，平顺，无夹渣漏焊现象）。六、工期保证措施1、提前准备施工用机械设备及材料，施工方案确定及场地条件具备后，抓紧设备及人员进场。2、及时做出管棚施工和注浆有关方面的技术交底，提前作好技术方面准备工作。3、工程施工过程中如出现问题后及时与项目部协调解决。4、施工中确保人员充足，设备运转良好，加强对设备保养。5、提前作好主材加工，主材及其它辅助材料及时到场。6、加强安全方面的管理，施工中杜绝发生任何安全事故，对存在安全隐患的地方及时整治。七、质量保证措施1、加强测量控制，保护好测量桩点，保证施工精度。2、开挖过程中严格控制超欠挖。3、合理安排好各施

14、工工序的时间，尽快封闭开挖面。4、加强注浆施工的控制，保证注浆的质量，达到超前加固的效果。5、加强技术控制，导洞拱架架立工程中，必须有技术人员在掌子面现场指导施工，保证初支施工质量，并能及时处理突发情况。八、安全措施1、施工前，值班技术员需向工人进行技术交底，内容包括：地质说明、施工方法、使用机具、开挖与格栅架立尺寸、预留下沉量和施工误差掌握、工序、循环进尺、安全措施、质量标准，中线及水平标高控制办法等。 2、坚持先护顶后开挖的原则施工。坚持以地质为先导的原则，时刻掌握隧道的地质情况，异常地质要有特殊的超前支护和初期支护措施。并根据实际地质条件及时调整施工措施和施工方法，以确保工程质量和施工安

15、全，发现情况及时通知相关部门。3、开挖前应备好抢险物资，并在现场堆码整齐，专料专用。4、施工人员到达工作地点后，检查工作面，机具设施是否处于安全状态，详细检查支护是否牢固，掌子面是否稳定，如有松动和裂纹，应及时加固处理。5、严格控制每循环进尺，开挖成形后及时进行初期支护，确保工序衔接，尽早施做仰拱封闭成环，以改善受力条件，加强初期支护。6、边墙采用双侧交错开挖，严禁结构同时悬空，边墙、仰拱及临时仰拱杜绝多榀一次开挖。7、不得欠挖，对意外出现的超挖或塌方应采用喷混凝土回填密实，并及时进行回填注浆，严禁开挖神仙土。8、严格控制超前管棚施工质量及注浆效果，保证上层导洞上方土层中各种管线的安全。9、坚持超前探测，加强超前支护，确保管线段的施工安全。九、紧急情况处理1、防塌方措施 严格按设计图纸施工拱部超前小导管，保证外插角1315°；同时按要求注水泥-水玻璃双液浆，保证导洞拱部松散土体固结良好。每部施工严格控制开挖进尺，分台阶开挖同时控制台阶长度（1.5m2.0m），保留核心土。保证快速开挖、快速封闭。工作面备足方木、木板、工