地铁竖井风道施工方案

地铁竖井风道综合施工技术方案一、工程概况（一）项目基本信息本工程为城市地铁1号线区间竖井风道施工项目，包含4座通风竖井及连接风道结构，承担隧道通风排烟、设备运输及紧急疏散功能。竖井设计为圆形钢筋混凝土结构，直径6米，深度22-30米，采用"初衬+二衬"复合式衬砌体系。初衬为钢格栅（间距0.6米）+双层钢筋网（φ8@150×150）+C20喷射混凝土（厚度250mm），二衬为C30模筑混凝土（厚度350mm），全断面设置Φ22砂浆锚杆（长度3.5米，间距1.2×1.2米）。风道结构为矩形截面（宽4.5米×高5.2米），采用CRD工法施工，初期支护与竖井标准一致，二衬采用C35防水混凝土（抗渗等级P8）。（二）地质水文条件场地地质剖面自上而下分为四层：素填土层：厚0.5-1.2m，松散状态，主要由黏性土及建筑垃圾组成粉质黏土层：厚2.3-4.5m，软塑状态，天然含水量32%，承载力特征值fak=120kPa砂质黏土层：厚3.8-6.2m，硬塑状态，含石英砂颗粒，fak=240kPa混合片麻岩层：中风化-微风化，岩体完整性系数0.75-0.85，饱和单轴抗压强度35-50MPa地下水位埋深5.8-7.2m，属孔隙潜水类型，水位年变幅1.5m，对混凝土结构具弱腐蚀性（侵蚀性CO₂含量15mg/L）。场地标准冻结深度0.8m，地震设防烈度7度（0.15g）。（三）周边环境条件施工场地位于城市建成区，周边环境敏感因素包括：地下管线：距竖井边缘3-8m范围内存在Φ600mm给水管（压力0.4MPa）、10kV电缆（埋深1.2m）、Φ300mm燃气管（压力0.2MPa）及通信光缆地面建构筑物：东侧15m为6层砖混结构居民楼（浅基础），西侧20m为城市主干道（日交通量2.3万辆）环境保护：场地周边50m范围内有2处声环境敏感点，执行《建筑施工场界环境噪声排放标准》（GB12523-2011）昼间70dB、夜间55dB限值二、施工总体部署（一）施工组织架构项目管理团队项目经理（持一级建造师证）、技术负责人（高级工程师）、安全总监（注册安全工程师）各1人下设工程技术部（6人）、安全质量部（4人）、物资设备部（3人）、施工管理部（5人）及综合办公室（2人）作业班组配置竖井施工班组：每个竖井配置开挖工8人、支护工6人、钢筋工4人、混凝土工3人、信号工1人、专职安全员1人风道施工班组：CRD工法专业班组2个，每组12人（含木工3人、架子工2人）机电安装班组：负责通风设备及管线安装，配置电工3人、焊工2人、设备安装工4人实行"三班制"连续作业，每班工作8小时，每班配备值班工程师1名，关键工序实施"双监护"制度（技术+安全）。（二）施工平面布置场地采用"三区分离"规划（施工区、材料区、办公区），总占地面积8600㎡，具体布置如下：施工区竖井作业区：设置4个独立作业面，每个配备5T龙门架（跨度18m）+电动葫芦（提升速度9m/min）出土系统：双车道环形运输路线（宽4.5m），配置2台15T自卸汽车（周转时间≤15min）混凝土系统：设置HBT60混凝土输送泵（水平输送距离300m），配备10m³储料罐材料加工区钢筋加工棚：30m×15m，配置数控弯曲机（GW40）、切断机（GQ40）各2台钢格栅加工区：20m×12m，设置胎膜定位平台（误差≤2mm），配备CO₂气体保护焊机4台材料堆放区：分类存放钢筋（垫高30cm，防雨覆盖）、钢格栅（立式存放，间距50cm）、喷射混凝土料（密封罐储存）辅助设施降排水系统：沿场地周边设置300mm×400mm排水沟，每50m设800mm×800mm×1000mm集水井，配置Φ150mm污水泵（扬程25m，流量50m³/h）4台临时用电：设置2台315kVA变压器，采用TN-S接零保护系统，分8个回路供电消防系统：配备4组消防栓（间距≤50m），每个作业面配置4具5kg干粉灭火器及2m³消防沙池（三）施工进度计划采用Project软件进行四级进度控制（总进度、月计划、周计划、每日碰头会），关键节点控制如下：施工准备阶段（20天）：完成管线迁改、场地平整、临建搭设及设备进场调试锁口圈梁施工（15天/座）：含基坑开挖、钢筋绑扎、模板安装及混凝土养护（强度达80%设计值）竖井开挖支护（90天/座）：分区分段开挖，Ⅲ级围岩循环进尺1.0m（每日3循环），Ⅳ级围岩0.5m（每日2循环）井底结构施工（25天）：包含仰拱、底板及集水井施工，养护期不少于14天风道施工（60天/条）：CRD工法分4部开挖，每部循环进尺0.5m二衬施工（45天/座）：自下而上分段浇筑，每次浇筑高度≤3m设备安装与调试（20天）：通风机、风阀及消防系统安装调试三、关键施工技术（一）竖井开挖支护施工1.锁口圈梁施工测量放样采用全站仪按二级导线精度施测，设置4个护桩（坐标闭合差≤15mm）。开挖前采用地质雷达（分辨率2cm）进行地下管线探测，人工开挖十字探沟（1.5m×0.8m）验证。基坑开挖采用PC200挖掘机（斗容1.0m³）配合人工清底，超挖部分采用C15混凝土回填。圈梁钢筋骨架为双层双向Φ25@150，设置8根Φ100导向管（倾角1°），模板采用15mm厚多层板+50×100mm方木（间距30cm）+Φ48×3.5mm钢管支撑（间距60cm）。混凝土浇筑采用分层振捣（厚度≤50cm），预埋6个测温点（温差控制≤25℃），覆盖养护不少于7天。2.竖井开挖工艺根据地质条件分段选择开挖方法：土层段（0-12m）：采用环形开挖预留核心土法，上台阶高度3.0m，核心土直径3.5m，人工手持风镐开挖（严禁爆破），每循环进尺0.5m岩层段（12m以下）：采用光面爆破，周边眼间距45cm，抵抗线60cm，装药量控制在0.3kg/m，采用毫秒延期雷管（段间隔≥50ms），爆破振动速度≤1.5cm/s出碴采用5T电动葫芦（提升能力5m³/h）配1.2m³吊桶，井口设置自动翻碴装置，碴土含水率＞25%时进行晾晒处理。每开挖循环完成后立即进行初喷（5cm厚），然后安装钢格栅（连接螺栓扭矩≥300N·m）、挂钢筋网（搭接长度≥20cm）、打设锚杆（注浆压力0.5-0.8MPa），复喷至设计厚度（喷射混凝土回弹率控制：岩面≤15%，土面≤25%）。3.特殊地质处理富水砂层：采用Φ42管棚（长度6m，环向间距30cm）超前支护，配合管井降水（Φ200mm井管，深度15m，间距5m）软弱夹层：缩短循环进尺至0.3m，增设临时横撑（I18工字钢），采用玻璃纤维锚杆（Φ25，长度4.5m）加强支护岩层破碎带：采用超前小导管（Φ42×3.5mm，长度3.5m）注浆加固（水灰比1:1水泥浆，注浆压力1.0-1.5MPa）（二）风道施工技术1.CRD工法施工步序风道采用CRD工法分为4个导洞开挖，具体步序：①部开挖：上导洞左侧，高3.0m×宽2.0m，超前小导管支护（Φ42×3.5mm，长3.5m，间距30cm）②部开挖：上导洞右侧，滞后①部5m，支护参数同①部③部开挖：下导洞左侧，滞后②部8m，设置临时仰拱（C20喷射混凝土+I14工字钢）④部开挖：下导洞右侧，滞后③部5m，完成全断面初期支护各导洞开挖循环进尺0.5m，初期支护完成后进行临时竖撑（I18工字钢，间距1.2m）和横撑（I20工字钢，间距0.6m）安装，导洞之间设置Φ50mm连接筋（长1.0m，间距50cm）。2.竖井与风道交叉口处理交叉口采用"眼镜法"施工，具体措施：提前施作环向加固圈（3榀加强型钢格栅，间距0.3m）风道开口位置设置4根Φ159锁口管（长度6m，嵌入岩层≥2m）交叉口范围加密锚杆（间距0.8×0.8m），采用Φ25中空注浆锚杆（注浆压力2.0MPa）临时支护拆除采用静态爆破（膨胀剂膨胀压力≥30MPa），分区分段拆除（每次拆除长度≤5m）3.防水层施工基面处理采用喷射混凝土找平（平整度≤5cm/2m），阴阳角做成R≥5cm圆弧。防水层由下至上依次为：基层处理剂：喷涂水泥基渗透结晶型防水涂料（干膜厚度≥1.0mm）防水层：铺设1.5mm厚EVA防水板（搭接宽度10cm，双缝焊接，充气压力0.2MPa保持30min不漏气）保护层：采用5cm厚C20细石混凝土（铺设Φ6@200×200钢筋网）施工缝设置中埋式钢边止水带（宽30cm）+遇水膨胀止水条（20×30mm），变形缝采用外贴式止水带+中埋式止水带+可卸式止水带"三重防水"措施。（三）降排水施工1.降水系统设计采用"管井+轻型井点"联合降水方案：管井降水：沿竖井周边布设6口降水井（Φ250mm，深度25m），配置Φ100mm潜水泵（扬程35m，流量25m³/h），水位降至开挖面以下1.5m轻型井点：在管井外侧设置环形轻型井点（Φ50mm井点管，间距1.2m，深度9m），形成辅助降水帷幕排水系统：在井底设置300mm×300mm排水沟和集水井（Φ800mm，深度1.0m），配置2台Φ100mm污水泵（一用一备）降水运行中每日监测水位（不少于3次），确保水位降深满足设计要求（水位观测允许偏差±5cm）。2.防水施工技术混凝土自防水：采用双掺技术（粉煤灰+矿粉，掺量分别为15%、20%），碱含量≤3kg/m³，氯离子含量≤0.06%，坍落度控制在180±20mm施工缝处理：凿除浮浆至露出新鲜混凝土面（露出石子≥70%），涂刷水泥基渗透结晶型防水涂料（用量1.5kg/m²），铺设30cm宽同配比砂浆垫层变形缝处理：缝内填充聚乙烯泡沫板，设置Φ10mm不锈钢排水槽，表面采用聚硫密封胶（宽度20mm，厚度10mm）密封（四）监测与控制1.监测项目与频率监测项目监测点数量监测频率控制值预警值竖井井壁收敛每井4个断面开挖期1次/天50mm35mm地表沉降沿轴线每10m1点开挖期1次/天30mm21mm管线沉降每种管线≥3点1次/天10mm7mm周边建筑沉降每栋建筑4个角点1次/2天20mm14mm拱顶下沉每10m1点开挖期1次/天40mm28mm2.数据处理与反馈采用自动化监测系统（采样频率15min/次），数据传输至监控中心，当监测值达到预警值时，立即采取以下措施：停止开挖作业，加强支护（增设临时支撑或加密钢格栅）调整开挖参数（缩短循环进尺至0.3m，减小单次开挖面积）增加监测频率至1次/2小时，分析变形趋势启动应急预案，必要时疏散周边居民四、质量安全保证措施（一）质量管理体系原材料控制钢筋：每60t为一批次进行力学性能检验（抗拉强度、屈服强度、伸长率），表面不得有裂纹、折叠混凝土：实行"四检制"（材料检验、配合比验证、坍落度检测、强度评定），抗渗试块每500m³留置1组防水材料：EVA防水板进行拉伸强度（≥160N/cm）、扯断伸长率（≥300%）及耐候性检验施工过程控制钢格栅安装：径向偏差≤50mm，高程偏差≤30mm，平面扭角≤2°喷射混凝土：厚度采用凿孔法检查（每10m²检查1点），强度采用芯样法检测（每50m³取1组）防水层：进行气密性试验（压力0.2MPa，保持30min压降≤20%），每100m²检查1处验收标准分项工程验收合格率100%，优良率≥90%混凝土结构表面平整度≤8mm/m，垂直度≤5mm/m结构尺寸允许偏差：+50mm，-30mm（二）安全保证措施危险源辨识与控制重大危险源：高处坠落、物体打击、坍塌、中毒窒息、触电控制措施：设置2道防护栏杆（高度1.2m，间距0.6m），井口采用Φ20mm钢筋网（网格间距10cm）封闭，设置防坠器（荷载≥15kN）有限空间作业：配备四合一气体检测仪（O₂≥19.5%，CO≤24ppm），强制通风（风量≥3次/h），实行"双人双锁"管理专项安全技术措施爆破作业：设置3层防护（砂袋+竹排+钢板），警戒半径≥100m，爆破前进行清场检查（确认无误后发出三次信号）临时用电：实行"三级配电两级保护"，配电箱距离地面1.5m，电缆埋地深度≥0.7m（穿管保护）起重作业：设置吊装警戒区（半径5m），龙门架每周进行制动性能检查（制动距离≤80mm）应急管理编制12项专项应急预案（坍塌、涌水、火灾等），每季度组织1次演练配备应急物资：担架2副、急救箱2个、应急照明（连续照明≥4h）、备用发电机（功率200kW）建立应急通讯网络，保持与附近医院（距离3km）、消防中队（距离5km）的联动机制（三）文明施工与环境保护文明施工场地封闭管理：采用2.5m高彩钢板围挡（底部砌筑30cm砖墙），设置洗车平台（长15m，宽4m，配备高压水枪2台）扬尘控制：出入口设置PM10在线监测仪（超标自动报警），易扬尘材料采用密闭罐运输，堆料区设置雾炮机（覆盖半径30m）噪声控制：破碎机、空压机等设备设置隔音棚（降噪量≥25dB），夜间施工办理许可手续（噪声≤55dB）环境保护废水处理：设置三级沉淀池（总容积50m³），pH值调节至6-9后排放固废处理：建筑垃圾分类存放（可回收、有害、建筑垃圾），弃渣运至指定消纳场（运输车辆密闭率100%）水土保持：场地周边设置排水沟和沉砂池，弃渣场边坡采用编织袋装土挡护（高度1.2m）五、设备与物资保障（一）主要施工设备配置设备名称型号规格数量主要参数备注龙门架5T4台跨度18m，提升高度35m配备高度限位器混凝土输送泵HBT602台理论排量60m³/h，工作压力16MPa柴油动力备用挖掘机PC2002台斗容1.0m³，最大挖掘半径9.8m配备破碎锤通风机SDF-NO114台风量2000m³/min，风压3000Pa双电源切换注浆机ZJB-33台工作压力8MPa，排量3m³/h配备搅拌桶（二）物资供应计划钢筋：总用量2800t，分批次进场（每批次≤60t），提前7天报验水泥：P.O42.5水泥1500t，存储期≤3个月，温度≤50℃钢