地铁车站换乘通道暗挖施工方案

地铁车站换乘通道暗挖施工方案一、地铁车站换乘通道暗挖施工方案

1.1施工方案编制说明

1.1.1编制依据

本施工方案依据国家现行相关法律法规、技术规范及标准编制，主要包括《地铁设计规范》（GB50157）、《暗挖隧道施工技术规范》（CJJ49）等，并结合项目地质勘察报告、设计图纸及现场实际情况制定。方案详细规定了暗挖施工的全过程，涵盖前期准备、开挖方法、支护措施、监控量测、防水处理及应急预案等内容，确保施工安全、质量及进度可控。

1.1.2编制原则

本方案遵循“安全第一、质量为本、科学合理、经济适用”的原则，以保障暗挖施工的安全性为核心，通过精细化设计、标准化作业及智能化监控，实现施工过程的高效管理。同时，方案注重环境保护与资源节约，优化施工工艺，减少对周边环境的干扰，满足绿色施工要求。

1.2施工概况

1.2.1工程概况

本工程为地铁车站换乘通道暗挖项目，位于市中心区域，穿越繁华商业区，地质条件复杂，存在砂卵石层、软土及基岩互层。换乘通道全长约350米，断面尺寸为6.5米×4.2米（宽×高），采用盾构法与矿山法相结合的暗挖施工工艺。工程涉及土方开挖、初期支护、二次衬砌、防水层铺设及附属设施安装等多个环节，施工难度较大。

1.2.2主要施工方法

本工程暗挖施工主要采用矿山法，结合盾构法进行短距离过渡。矿山法施工采用新奥法（NATM）体系，通过超前小导管注浆、钢拱架喷射混凝土支护，形成初期支护体系。二次衬砌采用防水混凝土现浇工艺，并与初期支护紧密结合。防水层采用复合防水卷材，确保结构防渗性能。

1.3施工部署

1.3.1施工区域划分

根据工程特点，将施工区域划分为三个主要部分：进洞段、中间掘进段及出洞段。进洞段采用盾构始发技术，掘进段采用矿山法施工，出洞段通过盾构接收技术完成。各区域施工任务明确，便于管理协调。

1.3.2施工进度计划

总工期为12个月，其中前期准备阶段1个月，进洞段施工2个月，中间掘进段施工6个月，出洞段施工2个月，验收及附属工程施工1个月。采用网络图进行进度控制，确保各工序按计划推进。

1.4施工资源配置

1.4.1机械设备配置

主要设备包括盾构机1台、挖掘机3台、装载机2台、喷射混凝土机械手2台、钢拱架加工设备1套等。设备选型兼顾效率与安全性，确保施工连续性。

1.4.2人力资源配置

施工团队共分为五个班组：掘进班、支护班、防水班、测量班及后勤班，总人数约120人。各班组职责明确，配备专业技术人员及安全员，确保施工质量与安全。

1.5施工平面布置

1.5.1施工场地布置

在车站主体结构内设置施工洞口，布置材料堆放区、加工区及设备停放区。场地硬化处理，配备排水系统，防止扬尘及泥浆污染。

1.5.2交通及水电布置

施工区域周边道路作为运输通道，设置临时水电接入点，满足施工及生活需求。线路布置避开周边建筑物，确保安全可靠。

二、施工准备

2.1技术准备

2.1.1技术方案交底

在施工前，组织设计单位、监理单位及施工单位进行技术交底，明确施工工艺、质量控制标准及安全注意事项。重点交底内容包括暗挖方法选择、支护体系设计、防水措施要求、监控量测方案及应急预案等。交底过程中，各方对技术细节进行讨论，确保方案可行性与合理性。同时，编制专项施工方案，细化各工序操作步骤，为现场施工提供依据。

2.1.2地质勘察复核

对工程地质勘察报告进行复核，重点核查暗挖区域的地层分布、软弱土层厚度、地下水情况及周边建筑物沉降影响。通过钻探取样、物探测试等方法，验证地质参数的准确性，为施工方案调整提供依据。若发现与设计不符的情况，及时与设计单位沟通，调整支护参数及施工方法，确保工程安全。

2.1.3测量控制准备

建立施工测量控制网，包括导线点、水准点及洞内控制点，确保测量精度满足规范要求。采用高精度全站仪进行放样，对洞口位置、轴线及高程进行复核，防止误差累积。同时，制定洞内测量方案，定期进行断面测量及位移监测，确保掘进方向与设计一致。

2.2物资准备

2.2.1主要材料采购

根据施工进度计划，采购主要材料，包括钢材、混凝土、防水卷材、喷射混凝土骨料及超前小导管等。材料采购前，进行供应商资质审查，确保材料质量符合设计要求。钢材及混凝土需进行进场检验，合格后方可使用。防水卷材则需检测其抗渗性能，防止渗漏问题。

2.2.2辅助材料准备

准备辅助材料，如水泥、砂石、外加剂、速凝剂及润滑剂等，确保施工连续性。同时，储备应急物资，如应急照明、通风设备、消防器材及医疗用品等，以应对突发情况。材料堆放区设置标识，分类存放，防止混用或损坏。

2.2.3设备调试

对进场设备进行调试，确保其处于良好工作状态。盾构机需进行液压系统、推进系统及姿态控制系统的检查，确保掘进精度。喷射混凝土机械手需校准喷嘴角度及压力，保证混凝土覆盖均匀。钢拱架加工设备需检测尺寸精度，确保支护结构符合设计要求。

2.3人员准备

2.3.1岗前培训

对施工人员进行岗前培训，内容包括暗挖施工安全操作规程、支护安装技术、防水层施工方法及应急处理措施等。培训后进行考核，合格者方可上岗。重点培训对象包括特种作业人员，如电工、焊工及测量员等，确保其持证上岗。

2.3.2管理人员配备

配备项目管理人员，包括项目经理、技术负责人、安全员及质量员等，明确各岗位职责。项目经理负责全面协调，技术负责人负责方案实施，安全员负责现场监督，质量员负责过程检查。管理人员需具备丰富经验，确保施工有序进行。

2.3.3应急队伍组建

组建应急队伍，包括抢险组、救护组及通讯组等，配备必要的救援设备。定期进行应急演练，提高队伍的响应速度及处置能力。演练内容包括洞内突水、坍塌及火灾等场景，确保应急措施有效。

2.4现场准备

2.4.1施工洞口加固

对施工洞口进行加固处理，采用型钢框架喷射混凝土封闭，防止洞口失稳。同时，设置预应力锚杆，提高洞口承载力。加固完成后，进行承载力检测，确保满足施工要求。

2.4.2临时设施搭建

搭建临时设施，包括办公室、宿舍、食堂及厕所等，满足施工人员生活需求。设施布置避开危险区域，确保安全。同时，设置排水沟及沉淀池，防止泥浆外溢污染环境。

2.4.3环境保护措施

采取措施控制施工噪音、粉尘及废水排放，如设置隔音屏障、洒水降尘及污水处理设施等。同时，对周边建筑物进行沉降监测，防止施工影响结构安全。

三、暗挖施工方法

3.1进洞段施工

3.1.1盾构始发技术

进洞段采用盾构始发技术，盾构机型号为TBM-3500，配备土压平衡系统及泡沫剂注入装置，适应砂卵石及软土复合地层。始发前，对洞口周围进行地基加固，采用注浆桩与搅拌桩相结合的方式，提高承载力至1.5MPa。盾构机安装于钢导轨上，通过液压千斤顶同步推进，掘进参数包括掘进速度0.8m/h、刀盘扭矩1200kN·m及推进压力1.2MPa。始发过程中，实时监测盾构机姿态及地面沉降，确保掘进精度。某地铁项目采用类似技术，始发段掘进误差控制在±30mm以内，地面沉降量小于20mm，验证了该技术的可靠性。

3.1.2洞口密封处理

始发完成后，对盾构机尾部进行密封处理，防止水土进入隧道。采用双道橡胶止水带及遇水膨胀止水条，形成复合密封体系。同时，设置钢板止水层，厚度10mm，与初期支护紧密结合。某项目实测显示，密封结构渗漏量低于0.05L/m²·d，满足防水要求。密封完成后，进行气密性测试，压力上升速率控制在0.02MPa/min以内，确保密封效果。

3.1.3初期支护安装

盾构机通过后，立即安装初期支护，采用C25喷射混凝土+钢拱架体系。喷射混凝土厚度50mm，采用湿喷工艺，防止粉尘飞扬。钢拱架型号为GZ200，间距1.0m，通过锚杆与围岩锚固。某工程实测初期支护承载力达1800kN/m，满足设计要求。支护安装过程中，采用全站仪进行定位，确保拱架垂直度偏差小于1/1000。

3.2中间掘进段施工

3.2.1矿山法掘进

中间掘进段采用矿山法施工，掘进方式为上半断面先行，下半断面跟进。上半断面采用挖掘机配合装载机出碴，下半断面采用皮带输送机转运。掘进速度控制在0.6m/h，确保围岩稳定。某项目采用类似工艺，掘进速度达到0.7m/h，效率提升15%。掘进过程中，通过超前小导管注浆，预加固围岩，浆液类型为水泥水玻璃双液浆，强度达到20MPa。

3.2.2超前支护施工

超前小导管采用φ42钢管，长度3.5m，间距0.6m×0.6m。注浆管布置于小导管中部，采用双孔注浆，确保浆液渗透范围。某工程通过压力计监测，注浆压力稳定在1.5MPa，单根小导管注浆量控制在30L以内，防止围岩过度扰动。超前支护完成后，进行围岩变形监测，位移速率控制在2mm/d以内，满足施工要求。

3.2.3钢拱架安装

钢拱架采用工厂预制，现场吊装，型号为GZ300，宽度1.5m，高度1.2m。安装前，在围岩表面标示轴线及标高，确保钢拱架位置准确。钢拱架通过焊接连接，焊缝厚度不小于6mm。某项目采用自动焊进行焊接，焊缝质量100%合格。安装完成后，进行承载力测试，钢拱架抗弯能力达到1200kN·m，满足设计要求。

3.3出洞段施工

3.3.1盾构接收技术

出洞段采用盾构接收技术，接收前对车站结构进行预埋环板，环板厚度20mm，与车站主体结构焊接。盾构机接近接收井时，调整掘进参数，降低推进速度至0.4m/h，确保对接精度。某项目实测盾构机对接误差小于50mm，接收过程平稳。接收完成后，拆除盾构机刀盘，进行管片拼装，管片类型为C50防水混凝土。

3.3.2洞口防水处理

出洞段防水采用复合防水卷材，厚度1.5mm，与初期支护紧密结合。卷材表面涂刷聚氨酯底油，增强粘结力。某工程实测卷材抗渗等级达到S10，满足防水要求。防水层施工后，进行淋水试验，24小时渗漏量低于0.1L/m²，确保防水效果。

3.3.3二次衬砌施工

二次衬砌采用C40防水混凝土，厚度350mm，通过模板台车现浇。混凝土坍落度控制在180mm±20mm，确保泵送顺畅。某项目采用智能模板台车，混凝土浇筑速度达到3m/h，效率提升20%。浇筑完成后，进行脱模试验，强度达到设计要求后拆模。

四、初期支护施工

4.1喷射混凝土施工

4.1.1喷射工艺控制

喷射混凝土采用湿喷工艺，通过喷射混凝土机械手进行施工，确保粉尘控制及回弹率降低。喷射前，对围岩表面进行清理，清除浮渣及松动岩块，确保喷射面平整。喷射时，分层进行，每层厚度控制在50mm以内，直至达到设计厚度。喷射角度控制在75°~90°之间，确保混凝土覆盖均匀。同时，通过调节水灰比及外加剂用量，控制混凝土坍落度在180mm±20mm，确保泵送顺畅。某地铁项目采用类似工艺，喷射混凝土回弹率控制在15%以内，粉尘浓度低于10mg/m³，满足环保要求。

4.1.2水灰比及外加剂控制

喷射混凝土水灰比控制在0.45~0.55之间，采用普通硅酸盐水泥，强度等级42.5R，外加剂包括早强剂、减水剂及膨胀剂等。早强剂采用FS-801型，掺量3%，提高早期强度；减水剂采用JN-2型，掺量1%，降低水灰比；膨胀剂采用UEA-I型，掺量4%，防止收缩开裂。某项目通过试验，确定最佳配合比为水泥:砂:石=1:2.5:4.5，外加剂总量6%，混凝土28天抗压强度达到30MPa，满足设计要求。

4.1.3喷射质量检测

喷射完成后，进行喷射质量检测，包括厚度、强度及平整度等。厚度检测采用钢筋探测仪，每10平方米检测1点，厚度偏差控制在±10mm以内。强度检测采用钻芯法，每50米取1组芯样，28天抗压强度不低于设计值。平整度检测采用2米直尺，最大偏差不超过15mm。某项目检测结果显示，喷射混凝土厚度合格率100%，强度达标率98%，平整度合格率95%，满足质量要求。

4.2钢拱架安装

4.2.1钢拱架预制及运输

钢拱架在工厂预制，采用Q345B钢材，焊接质量100%合格。预制完成后，通过汽车吊运输至现场，运输过程中设置垫木及防滑措施，防止变形。某项目采用20t汽车吊进行吊装，吊装过程中缓慢起吊，确保安全。运输至现场后，进行外观检查，焊缝饱满度、尺寸偏差等均符合规范要求。

4.2.2钢拱架安装及连接

钢拱架安装采用吊车配合人工的方式进行，安装前在围岩表面标示轴线及标高，确保钢拱架位置准确。钢拱架通过焊接连接，焊缝厚度不小于6mm，采用CO2气体保护焊，确保焊接质量。焊接过程中，采用测温片监测层间温度，控制在150℃以内，防止热影响区过大。某项目采用自动焊接设备，焊缝合格率100%，满足设计要求。

4.2.3钢拱架稳定性监测

钢拱架安装完成后，进行稳定性监测，包括水平位移及竖向沉降等。水平位移监测采用全站仪，每2小时测量1次，位移速率控制在2mm/d以内。竖向沉降监测采用水准仪，每1天测量1次，沉降量小于5mm。某项目监测结果显示，钢拱架稳定性良好，满足施工要求。

4.3超前小导管施工

4.3.1小导管制作及加工

超前小导管采用φ42钢管，长度3.5m，前端加工成锥形，锥角为1:10，确保注浆流畅。小导管壁上开孔，孔径6mm，间距150mm，用于注浆。加工过程中，采用数控机床进行切割及钻孔，确保尺寸精度。某项目采用自动切割机，孔位偏差控制在±2mm以内，满足施工要求。

4.3.2注浆管及锚杆安装

小导管通过套筒及螺母固定于钢拱架内侧，注浆管穿过小导管中部，采用螺纹连接，确保密封性。安装前，对围岩表面进行清理，清除浮渣及松动岩块，确保安装牢固。安装完成后，进行锚杆拉拔试验，单根锚杆承载力不低于30kN，满足设计要求。某项目采用电动扳手进行紧固，扭矩控制在200N·m以内，确保连接可靠。

4.3.3注浆工艺控制

超前小导管注浆采用水泥水玻璃双液浆，水灰比0.5:1，水玻璃模数2.4，掺量20%。注浆前，进行压力试验，确定注浆压力及流量。注浆压力分阶段提升，初压0.5MPa，终压1.5MPa，注浆量根据围岩吸浆量确定，一般控制在30L/根以内。某项目通过压力传感器监测，注浆压力稳定在1.2MPa，单根小导管注浆量28L，满足预加固要求。

五、防水施工

5.1初期支护防水

5.1.1喷射混凝土基层处理

初期支护防水前，对喷射混凝土表面进行清理，清除浮浆、松散物及油污，确保基层干燥、平整。对于凹陷处，采用1:3水泥砂浆找平，避免防水层开裂。同时，检查喷射混凝土裂缝，宽度大于0.2mm的裂缝需进行封堵，采用聚氨酯灌缝胶填充，确保防水连续性。某地铁项目采用此方法，基层处理合格率100%，为后续防水层施工奠定基础。

5.1.2防水卷材铺设

防水卷材采用双面自粘复合防水卷材，厚度1.5mm，具有优异的粘结性能及抗渗性。铺设前，在喷射混凝土表面涂刷基层处理剂，确保卷材与基层紧密结合。卷材搭接宽度不小于100mm，采用热风焊接，焊缝宽度10mm，确保防水连续性。某项目通过红外热成像仪检测，焊缝无气泡及漏焊现象，满足防水要求。

5.1.3细部节点处理

细部节点包括阴阳角、穿墙管及施工缝等，采用附加层加强处理。阴阳角处设置50mm×200mm附加层，穿墙管周围包裹三圈附加层，施工缝采用止水带封堵。某项目实测节点处渗漏量低于0.05L/m²·d，验证了加强处理的可靠性。

5.2二次衬砌防水

5.2.1防水混凝土施工

二次衬砌采用C40防水混凝土，掺加UEA膨胀剂及防水剂，坍落度控制在180mm±20mm。混凝土采用商品混凝土，运输过程中防止离析。浇筑时，分层进行，每层厚度300mm，采用插入式振捣器振捣密实，防止蜂窝麻面。某项目通过回弹仪检测，混凝土密实度合格率100%，满足防水要求。

5.2.2防水层附加层

二次衬砌内侧设置防水层，采用聚乙烯丙纶复合防水卷材，厚度1.2mm。在阴阳角、穿墙管及施工缝等部位设置附加层，采用热风焊接，确保防水连续性。某项目通过淋水试验，24小时渗漏量低于0.1L/m²，验证了防水层的可靠性。

5.2.3止水带安装

施工缝处设置止水带，采用橡胶止水带，厚度5mm，宽度20mm。安装前，在两侧预埋钢板，止水带卡于钢板中间，确保位置准确。浇筑混凝土时，防止混凝土冲撞止水带，确保其完整性。某项目通过钻孔检测，止水带无位移及损坏现象，满足防水要求。

5.3路线防水

5.3.1防水等级划分

根据工程特点，防水等级划分为二级，要求渗漏量低于0.1L/m²·d。重点防水部位包括隧道接口、穿墙管及施工缝等，采取加强措施。其他部位采用普通防水措施，确保整体防水效果。某地铁项目通过分区防水，有效控制了渗漏问题。

5.3.2防水材料选择

防水材料包括防水卷材、防水涂料及止水带等，均采用符合国家标准的材料。防水卷材选用聚乙烯丙纶复合卷材，防水涂料选用聚氨酯防水涂料，止水带选用橡胶止水带。某项目通过材料检测，各项指标均满足设计要求。

5.3.3防水层检测

防水层施工完成后，进行检测，包括外观检查、淋水试验及气密性测试等。外观检查主要检查卷材是否平整、无破损及褶皱；淋水试验采用水枪对防水层进行喷淋，观察渗漏情况；气密性测试采用真空罐对防水层抽真空，观察压力恢复情况。某项目检测结果显示，防水层合格率100%，满足防水要求。

六、监控量测与安全防护

6.1地质及支护参数监测

6.1.1围岩变形监测

围岩变形监测采用多种手段，包括地表沉降监测、洞内位移监测及围岩压力监测等。地表沉降监测布设水准点，间距20m，采用自动安平水准仪进行观测，初始值及施工期间每日观测1次。洞内位移监测采用测线及位移计，测线布设于隧道顶部、底部及两侧，位移计安装于钢拱架顶部，初始值及施工期间每2天观测1次。围岩压力监测采用压力盒，布设于初期支护与围岩接触面，每10m布置1组，施工期间每日观测1次。某地铁项目通过长期监测，地表沉降速率最大0.8mm/d，洞内位移速率最大1.2mm/d，围岩压力稳定在0.6MPa以内，均满足设计要求。

6.1.2支护结构受力监测

支护结构受力监测采用应变片及轴力计，应变片布设于钢拱架焊缝处，轴力计安装于钢拱架腹板，施工期间每2小时观测1次。监测结果显示，钢拱架应力最大120MPa，应变片最大应变0.002，均在允许范围内。二次衬砌受力监测采用分布式光纤传感系统，布设于衬砌内部，实时监测应力分布，确保结构安全。某项目通过监测，及时发现应力集中区域，采取加固措施，防止结构破坏。

6.1.3监测数据处理

监测数据采用专