地铁工程横通道施工方法及施工工艺

1、地铁工程横通道施工方法及施工工艺1.1横通道施工工艺流程横通道采用带仰拱的拱顶直墙断面型式，采用复合式衬 砌结构，初期支护采用 C25喷射混凝土加格栅钢架，二次衬 砌采用模筑钢筋混凝土，初支与二衬之间设全包柔性防水 层。横通道采用台阶法预留核心土进行开挖，严格按照 管超前、严注浆、短开挖、强支护、勤量测、快封闭”的原则组织施工。横通道施工工序流程如图1.1 -1所示。图1.1-1横通道施工工序流程图1.2测量放样根据施工设计图纸，当竖井开挖至开口处时，在井壁上测放出马头门顶部开挖外轮廓线的位置，竖井封底完成后， 在井壁上测放出马头门开挖外轮廓线和中隔板的位置。横通道每开挖进尺 0.5m ,即一

2、榀格栅架设间距， 混凝土喷射完成后，应对开挖断面隧道中心线、外轮廓线进行测量 放样，并及时矫正隧道中线激光导向仪，确保横通道开挖中 线不偏移，不欠挖，不出现严重超挖现象。1.3马头门施工1、马头门施工顺序马头门施工顺序：超前大管棚打设 -注浆-根据导洞和 台阶分别破除竖井井壁 -土方开挖-挂网、架设格栅钢架、 喷射混凝土支护。2、马头门超前大管棚施工 马头门超前大管棚采用水循环跟管导向钻进法成管。水 循环跟管导向钻进法就是将管棚钢管作为钻杆，在第一节管 棚钢管前端安装带有导向探棒的楔形板钻头。首先采用水平 定向钻机将装有楔形板钻头的管棚钢管打入土中，然后通过 丝扣连接，将其它管棚钢管与前一节管

3、棚钢管连接，依次打 入土中，并跟踪监测钻进方向，保证管棚按设计方向打入， 直到达到管棚设计长度终孔，最后进行封孔并注浆。马头门 超前大管棚施工工艺如图 1.3-1 所示。图1.3-1超前大管棚施工工艺流程图(1) 施工准备 平台搭设竖井封底后，准备场地，采用脚手架搭设作业平台，平 台采用100X100mm方木搭设，顶面满铺 50mm厚木板。平 台面低于最低管棚中心 1.0m。 测量放样钻机机架安装前，测量组应根据设计图纸测量放出人防 段外轮廓线和管棚中心位置，并做好相应标志，标出孔号。 钻机井架安装与各部件组装钻机所有螺母必须拧紧，如发现溢扣的螺栓必须换掉。 丝杠、顶杠要顶紧、有效，安装要牢固

4、，确保不因震动而松 动或脱落。升降系统的卡瓦必须上紧，加强整体性。钻机和 井架安装要牢固，钻机离掌子面一般不超过 2m。 大管棚的制作大管棚采用 108,壁厚5mm钢花管加工，长度为8.0m, 大管棚结构如图1.3-2所示。前端焊接导向专用钻头，大管 棚中间部位钻 8mm溢浆孔，呈梅花形布置，防止注浆出 现死角，间距300mm ,尾部1.0m范围内不钻孔，防止漏浆。 两节管棚之间采用 114,壁厚5mm ,长度400mm的钢管连 接，如图1.3-3所示。导向专用钻头300mm 丄 300mm 68mm7000mm图1.3-2大管棚结构示意图108mm1000mm蟹厚am厂】一心蒔柯牡I I T

5、fl 【“i厂图 1.3-3 管棚连接套（2）定位 大管棚施作范围同超前小导管范围，环向间距 300mm ， 水平倾角 2°5°，一环 23 根。管棚中心距开挖外轮廓线 200mm。根据设计和测量放样调整钻机位置和钻机角度，对好孔 位，孔位误差控制在 50mm 以内。钻杆轴线与管棚轴线要有 一定的仰角，以抵消钻深后钻杆自重增加所产生的下垂。（3）开孔 开孔必须检查设备， 保证设备状况良好。 在架设好钻机、 调整好孔位的水平偏角及仰角后，采用大于钢套管直径12级的潜孔锤，钻凿 23m深的孔口，然后退出钻孔锤。（ 4）钻进 安装楔形板钻头，控制钻头进孔角度。 导向钻进前应对钻机

6、定位情况、方位、倾角情况，孔 口管对中情况，冲洗液流通以及导向仪显示情况进行全面复 检，确认正常后进行试钻； 钻进前须先开泵，待冲洗液流通正常后，方可钻进； 钻进时，泵压应控制在 ，泵量为20-50L/min 为宜。保持中低压力，匀速中速钻进； 为防止水土流失，控制沉降，必要时需采用孔内保压 措施。要始终保持回水量小于或等于进水量； 导向技术人员随着不断钻进，必须时刻观察探头角度 变化情况， 角度偏差大于 0.3 °时，应及时纠偏。 当纠偏无效、 偏差大于 0.6 °时，应停止钻进，及时报告项目经理，研究对 策后再施工。现场须及时进行导向数据记录和钻具前端长度 及每次加管长

7、度详细记录； 若钻孔出现涌水时， 应尽量保持泵压， 泵量不能变小， 以平衡孔内压力； 冲洗液不正常时，严禁继续钻进。泵工应注意观察冲 洗液变化情况，及时上报有关负责人； 钻进过程中机手必须及时做好施工记录，并对异常情 况要详细记录。 每根管在下坑前必须进行质量检查。管材不得有弯 曲，丝扣四周壁厚均匀，丝扣完好合格。管材内的铁屑、脏 物、锈皮等必须清除干净。下坑时避免与硬物相碰，以免损 伤管扣。（5）加接钻杆和钢套管 当钢套管尾端距导向墙孔口约 30cm 时停钻，退钻、卸 杆，动力头后退至尾端加接钻杆或钢套管， 此时先拧紧钻杆， 然后拧紧联接套管。（ 6）跟踪导向 导向仪显示屏首先归零，正对好十

8、二点位置。 在钻进过程中，机手应随时观察导向显示屏，发现角 度偏差太大时应及时采取措施进行纠偏，钻进角度误差控制在 0.5% 以内。 发现导向显示屏没有信号时应停止钻进，查明原因，采取措施进行处理，确保跟踪导向钻进。（ 7）取出导向仪 钻进到设计深度后确认管棚打设质量达到设计要求，应 将导向探棒取出，并清洗干净，安装到下一个钻头内。（8）封孔管棚打设到位后，采用 10mm 厚钢板进行封孔，并在封 孔板上安装注浆阀门。（9）注浆 每根管棚打设完成后要及时进行注浆，防止地表沉降，注浆半径控制在500mm。注浆采用注浆泵将1:1水泥砂浆注 入孔内，注浆压力达到0.5I.OMPa稳定20分钟后停止注浆

9、。 注浆 3 小时后根据实际注浆情况确定是否需要再次补注浆。3、马头门破除井壁及开挖支护 竖井封底及超前大管棚注浆完成后，沿横通道初支轮廓 线在竖井壁上破槽。按施工设计图纸要求，横通道马头门分 上下两个导洞进行土方开挖，根据导洞采用上下台阶法施 工，施工步骤如下所述。第一步：破除马头门处上导洞上台阶范围内井壁格栅（注意保留核心土处格栅） ，开挖一定的进尺后，及时挂双层钢筋网片和密排架立三榀加强格栅钢架，并将截断的竖井 格栅与马头门格栅钢架焊接在一起，并喷射混凝土封闭。第二步：上台阶向前施做23m后，破除下台阶范围内井壁格栅，迅速施工下台阶首榀格栅使上导洞洞门钢格栅成 环。由于竖井与横通道交叉处

10、，结构受力复杂，施工时要破 除竖井洞口位置井壁混凝土，割除该处格栅钢架支护，由于 破坏了整个竖井中的结构受力使洞口处出现应力重新分布， 最容易使该处土体失稳。为保证马头门处结构安全，马头门 处采用密排三榀格栅加强，并将截断的竖井格栅与马头门格 栅焊接在一起。第三步：待上导洞下台阶施做 35m后，依法破除下导 洞范围内井壁格栅进行开挖及支护。马头门施工完成后，采用台阶法进入横通道段施工。1.4超前小导管施工及注浆横通道上导洞开挖前，对拱顶部分采用注浆小导管超前 支护工艺。小导管使用钻机顶入方法施工。按施工设计参数 分布安设小导管，小导管采用 32mm,壁厚3.25mm的水煤 气管，长度为1.8m，环向间距为0.3m，外倾角1520°,每 品格栅打设一环超前小导管， 最后注入 1:1 水泥-水玻璃双液 浆或固砂剂浆液。1 、超前小导管注浆支护施工工艺图1.4-1超前小导管注浆支护施工工艺图2、超前小导管、锁脚锚杆的制作超前小导管采用 32mm,壁厚3.25mm的水煤气管，长 度为1.8m，前端加工成锥形，以便插打，并防止浆液前冲。小导管中间部位钻 68mm溢浆孔，呈梅花形布置，防止注浆出现死角，间距 200mm，尾部0.5m范围内不钻孔防止漏 浆，末端焊 6.5环形箍筋，以防打设小导管时端部开裂，