12号出入口暗挖方案.docx
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12号出入口暗挖方案
北京地铁6号线黄渠站附属结构
1、2号出入口
暗
挖
施
工
方
案
编制_______________
审核____________
一、编制依据及原则
1.1编制依据
1.1.1《北京地铁6号线黄渠站土建工程车站结构附属部分结构施工图》
1.1.2表1-1-1所示各施工规范及验收标准。
表1－1施工规范及验收标准
序号
施工规范及验收标准名称
版本与编号
1
《建筑基坑支护技术规程》
JGJ120-99
2
《地下工程施工及验收规范》
GBJ208-83
3
《钢结构高强螺栓连接设计、施工及验收规程》
JGJ82-91
4
《建筑钢结构焊接规程》
JGJ81-91
5
《地下工程防水技术规范》
GB50108-2001
6
《地下防水工程质量验收规范》
GB50208-2002
7
《地下铁道工程施工及验收规范》
GB50299-1999
8
《锚杆喷射混凝土支护技术规范》
GB50086-2001
9
《建筑与市政降水工程及验收规范》
JGJ/T111-98
10
《基坑土钉支护技术规程》
CECS96；97
1.2编制原则
1.2.1以优质、高效、安全、低耗为目标。
1.2.2坚持经济、有效、可行的原则。
1.2.3积极应用新材料新技术，不断提高施工技术水平和机械化施工技术，以提高施工进度与施工安全。
二、工程概况
本站位于朝阳北路与三间房东路交叉路口东侧，为地下二层双层柱三跨岛式站台车站。
站台宽度为12m，车站标准段净宽19.5m，净长232m。
设有东西两个风井1个消防疏散口及4个出入口。
1、1号出入口结构覆土约为3.7米，开挖深度为13.5m。
出入口通道净宽约为6.0m，人防段宽度约7.5m。
采用明挖顺筑法施工，局部采用暗挖法施工，其中暗挖通道长30.9m。
明挖段围护结构形式采用钻孔灌注桩+内支撑体系。
2、2号出入口结构覆土约为4.5米，开挖深度为14.3m。
出入口通道净宽约为6.0m，人防段宽度约7.5m。
采用明挖顺筑法施工，局部采用暗挖法施工，其中暗挖通道长30.8m。
明挖段围护结构形式采用钻孔灌注桩+内支撑体系。
三、现场概况
3.1周边建筑及管线
3.1.1车站周边主要建（构）筑物有：
东北角现状为朝阳看守所；北侧为新建常营民族小区多层住宅；西南角现状为北京外运公司三间房仓库，东南角为北京艺嘉仓储有限公司仓库等仓储用房。
3.1.2朝阳北路沿线：
主要有Ф1200上水管、3000*1900雨水箱涵、Ф1100污水管、Ф1000上水管、Ф500中压燃气管、电力、照明、市话、中水等管线。
3.3工程地质及水文地质
3.3.1工程地质
根据地质勘察报告，本工程地层自上而下依次为：
杂填土①1层、粉土填土①层、粉质③层、粉质粘土③1层、粘土③2层、粉质粘土④层、粘土④1层、粉土④2层、粉细砂④3层、圆砾卵石⑤层、中粗砂⑤1层、粉细砂⑤2、粉质粘土⑥层、粘土⑥1层、粉土⑥3层等。
根据《黄渠站土质勘察报告》，1、2号出入口地层分布如下：
钻孔编号XHQ01，孔口标高29.25m，位于1号出入口站前广场内北部，具体情况见下表：
岩性名称
变层深度
分层深度
综合定名
颜色
含有物及断面状态
取土深度
砂粉素填
0.8m
0.8m
杂填土
褐色
少砖炉灰白灰渣
1.2m
粘粉素填
3.8m
3.8m
砂质粉土素填土
褐色
少砖炉灰渣
3.8m
砂质粉土
5.4m
5.4m
砂质粉土
褐黄色
4.15m
粉质粘土
6.2m
10m
粉质粘土
灰黄色
少碳质碎屑
6m
粉质粘土
8m
17.8m
粉质粘土
灰色
少碳质碎屑
10m
粉质粘土
10m
18m
粉细砂
灰色
碳质碎屑
11.2m
粉质粘土
12m
综合定名
灰色
碳质碎屑
13.2m
粉质粘土
14m
杂填土
灰黄色
夹砂粉薄层
16.6m
粉质粘土
15m
砂质粉土素填土
灰黄色
粉质粘土
17.8m
灰色
少碳质碎屑
细砂
18m
灰黄色
含有物及断面状态
钻孔编号XHQ02，孔口标高29.28m，位于1号出入口暗挖段中部，具体情况见下表：
变层深度
岩性名称
分层深度
综合定名
颜色
含有物及断面状态
取土深度
0.8m
房渣杂填土
0.8m
杂填土
杂色
多砖炉灰白灰渣
1.2m
2m
粘粉素填
3.6m
砂质粉土素填土
褐色
少砖炉灰白灰渣
3.8m
3m
粘粉素填
5.3m
砂质粉土
褐色
少砖炉灰水泥块
4.15m
3.6m
粘粉素填
10.2m
粉质粘土
暗黄色
少砖炉灰渣
6m
5.3m
砂质粉土
10.5m
砂质粉土
褐黄色
10m
6m
粉质粘土
17.7m
粉质粘土
灰黄色
11.2m
8m
粉质粘土
20m
粉细砂
灰色
少碳质碎屑
13.2m
10.2m
粉质粘土
22m
中粗砂
灰色
碳质碎屑
16.6m
10.5m
砂质粉土
24.1m
粉细砂
灰黄色
12.5m
粉质粘土
25m
粉质粘土
灰黄色
碳质碎屑
14.6m
粉质粘土
灰黄色
夹砂粉薄层
17.7m
粉质粘土
灰黄色
20m
细砂
灰黄色
22m
中砂
灰黄色
个别圆砾
24.1m
细砂
灰黄色
25m
粉质粘土
灰黄色
钻孔编号XHQ03，孔口标高29.08m，位于2号出入口明挖段，具体情况见下表：
变层深度
岩性名称
分层深度
综合定名
颜色
含有物及断面状态
取土深度
1.3m
水泥路面
2.5m
杂填土
3.5m
2.5m
房渣杂填土
3.4m
砂质粉土素填土
杂色
多砖炉灰白灰渣
5m
3.4m
粘粉素填
6m
砂质粉土
褐色
少砖炉灰渣
7m
4.6m
粘质粉土
9.7m
粉质粘土
褐黄色
姜石
8.5m
6m
粉质粘土
15.2m
粉细砂
灰黄色
10m
9.2m
粉质粘土
18m
中粗砂
灰黄色
14m
9.7m
粉质粘土
灰色
少碳质碎屑
17.15m
11m
细砂
灰黄色
13.1m
细砂
灰黄色
15.2m
细砂
灰黄色
17m
细砂
灰黄色
18m
砂质粉土
灰黄色
钻孔编号XHQ04，孔口标高28.88m，位于2号出入口暗挖段中部，具体情况见下表：
变层深度
岩性名称
分层深度
综合定名
颜色
含有物及断面状态
0.6m
沥青路面垫层
1.8m
杂填土
1.8m
杂填土
3.9m
砂质粉土素填土
砖块白灰渣
3.9m
粉粘素填
5.7m
砂质粉土
砖渣
4.8m
粉质粘土
8.7m
粉质粘土
黄褐色
腐烂植物跟
5.7m
粘质粉土
10.4m
砂质粉土
灰色
7.3m
粉质粘土
14.1m
粉细砂
灰色
8.7m
粉质粘土
16.2m
粉质粘土
灰色
10.4m
粘质粉土
17.5m
中粗砂
灰色
13.4m
细砂
19.6m
圆砾
灰色
14.1m
中砂
20.5m
中粗砂
灰色
15m
粉质粘土
21.7m
圆砾
灰色
16.2m
粉质粘土
26m
粉质粘土
灰色
砾石
16.9m
粗砂
灰色
砾石
17.5m
砾砂
杂色
50,2-5,40%
19.6m
圆砾
杂色
50,2-5,55%
20.5m
粗砂
黄褐色
砾石
21.7m
圆砾
杂色
50,2-5,55%
23.8m
粉质粘土
褐黄色
26m
重粉质粘土
褐黄色
3.3.2水文地质
在勘察深度范围内，根据实测资料，对拟建车站有直接影响的地下水主要为上层滞水
（一）、潜水
（二）和层间水（三）主要位于圆砾⑤层和中粗砂⑤1层。
3.3.3工程的难点
1、根据《地下管线勘察报告》显示，1号出入口暗挖通道垂直下穿3000*2000mm雨水箱涵、Ф1100污水管、Ф1000上水管、Ф500中压天然气管为一级风险源。
针对一级风险源，施工前须对雨水箱涵、污水管（沟）底的地质情况进行探测，并对管线加套管防水内衬处理。
2、距车站外侧约3m处斜交于出入口上方有3m*2.1m混凝土雨水箱涵，距隧道顶部约0.51m，图纸做法为超前注浆小导管Ф32*32.5@300，管长1.8m，仰角10-12度。
针对雨水箱涵，我方综合考虑，将根据现场实际开挖情况决定在此雨水箱涵处是否加设小管棚。
3、距车站外侧9.6m斜交于出入口上方有Ф1100污水管，壁厚100mm，混凝土管材，撞口接头，管内有积水，直埋，管底标高22.77m，通道距管底的最小竖向距离为0.393m，此处为超前注浆小导管Ф32*3.25@300，管长1.8m，仰角10-12度，并设置大管棚。
针对大管棚施工，由于污水管与初撑垂直距离近，大管棚施工中，钻机施工根据地质情况和钻进各项参数，严格控制钻孔轴线，若有不利偏向要及时进行纠正，纠偏遵守“勤纠少纠”的原则；在钻进过程中，严格控制钻进参数，确保靶位准确无误；在钻进过程中由于孔位间距很小，为防止对土壤扰动的影响，造成地表沉降，所以采取间隔钻进施工的方法以确保施工安全，更好的控制地表下沉。
3.3.4本工程的重点
黄渠站1号出入口暗挖通道垂直下穿雨水箱涵、Ф1100污水管时采用管下深孔注浆，加固范围：
管下2m，宽度10.1m（二衬侧墙外各1.5m），地层加固土体无侧限抗压强度应大于0.8mpa。
穿越Ф1000上水管，Ф500天然气管时采用双排小导管。
在上述风险源位置施工时，秉承预防为主的原则，应在开挖时做好排水准备。
如有管道破裂、漏水、渗水等情况，应启动紧急风险预案。
四、施工部署
4.1主要施工内容
1、2出入口位于黄渠站北侧，由于场地等原因的制约，先进行暗挖段施工再施工明挖部分。
暗挖段总长度为61.7m（包含人防段），宽6.0m，拱顶直墙钢筋混凝土复合衬砌结构，初衬厚300mm，二衬厚550mm、600mm，覆土厚约4.5m、3.7m。
采用超前小导管注浆加固，“CRD”工法施工。
4.2施工原则
（1）具备以下条件后方可按照设计要求进行基坑开挖施工：
①车站站体施工基本完成，施工场地具备施工条件；
②施工场地内全部管线已改移完毕或已做好保护措施；
③基坑水位降至开挖层底面以下0.5米；
④计划开挖段的钢格栅已经完成5榀；
⑤喷砼设备运行正常，喷砼料准备齐全；
⑥做好雨季施工的各项准备
⑦按照应急预案做好各项应急准备。
（2）在开挖过程中，掌握好“分层、分步、对称、平衡、限时”五要点，遵循“竖向分层、纵向分段、平面分块”的施工原则。
（3）施工过程严格实施施工洞内及地面监测，并根据反馈的监测信息合理调整施工工艺及方法。
4.3施工安排
（1）从车站负一层站厅内进洞施工，先对出入口暗挖通道与车站结合的部位进行加固处理，设双层小导管注浆。
（2）拱顶加固完成后，破除通道位置的钢筋混凝土，形成开挖工作面。
（3）开挖后即进入人防段的施工，人防段采用“CRD”工法施工，其余标准断面采用上下台阶开挖。
（4）二衬施工在初支稳定后进行施工。
（5）为保护暗挖通道上部的污水管和煤气管的安全，在施工到此管线下方位置时，须进行事先探明，并进行大管棚施工。
4.4施工管理组织机构
根据本工程的特点和工区的管理体系，拟在本工程基坑开挖施工中设置如下管理组
图4－1管理组织机构图
4.5机械及人员配备
主要机械设备详见表4-1《1、2号出入口主要施工机械配备表》。
表4-11、2号出入口主要施工机械配备表
序号
机械名称
型号规格
生产能力
数量
用途
备注
1
空压机
4L-20/8
20m3/h
1
2
强制式拌合机
JZ250
250L
1
3
吊车
HFJ-1
25T
1
4
注浆机
HFV-5D
0.5～5mpa
1
5
混凝土输送泵
HB60
30～60m3/h60m3/hm3/h
1
6
交流电焊机
BX3-300
24.5kw
5
7
通风机
TC-9
37kw
2
8
潜水泵
WQ15-28-4
25m扬程
2
9
砂轮机
S3SL-400
4.5kw
1
根据总体施工进度要求和拟投入的开挖机械设备，在施工期间拟配备足够管理和生产人员，具体配备如下：
表4-21、2号出入口人员配备表
序号
工作岗位
人数
1
隧道工
20
2
普工
16
3
钢筋工
12
4
模板工
10
5
混凝土工
15
6
焊接工
10
7
机电工
2
8
机电司机
3
9
防水工
10
合计：
98人
4.6总体施工工艺流程
总体施工工艺流程如下：
五、施工方法
5.1暗挖施工
人防段采用暗挖CRD法施工，一般段采用上下台阶法进行开挖，初期支护为钢格栅+网片+喷射混凝土支护，小导管注双液浆超前加固，采用人工分部开挖，防水采用ECB防水板，二次衬砌采用组合钢模板立模，浇筑混凝土采用移动式输送泵入模。
5.1.1洞口开挖
本暗挖通道是由车站负一层站厅开始进行施工，需要破除黄渠站围护结构，为稳定开挖面，在洞口处打设小导管，沿拱顶弧度布置，采用拱顶单排φ32超前注浆小导管，小导管长2.5m，纵向间距3m，外插角10°～12°，压注双液浆。
待注浆结束8h及降水满足暗挖通道施工后，按设计分块破除洞口处钻孔桩，立即进行初期支护，在钻孔桩处并排架立两榀格栅钢架，并将钢架主筋与钻孔桩主筋焊接在一起，网喷至设计厚度，完成洞口施工，转入暗挖通道施工。
5.1.2超前小导管施工
小导管超前注浆加固技术是浅埋暗挖隧道在软弱围岩施工中比较普遍的超前支护措施之一，小导管不仅起到了超前管棚的作用，而且通过注浆工艺改善了围岩的自稳能力，此技术对于隧道开挖防坍防塌、控制围岩变形及地表沉降明显的作用。
超前预注浆工艺流程图见5-1。
图5-1超前预注浆工艺流程图
（1）小导管制作
超前小导管采用Ф32mm普通水煤气花管，管长1.8m、2.5m、2.0m，注浆管一端做成尖形，另一端焊上铁箍，在距铁箍端0.5～1.0m处开始钻孔，钻孔沿管壁间隔150mm呈梅花形布设，孔位互成90°。
注浆钢管应沿隧道开挖轮廓线布置，外插角一般取10°-12°，处理坍体时可适当加大。
纵向前后相邻两排小导管搭接的水平投影长度一般不宜小于1m，小导管加工见图5-2。
（2）注浆
注浆前先挂网喷混凝土封闭掌子面以防漏浆，对于强行打入的钢管应先冲净管内积物，然后再注浆，注浆顺序由下向上，浆液用搅拌桶搅拌。
浆液采用双液浆，普通水泥浆水灰比：
1：
1～1.5：
1在施工中可依据现场情况适量调节；水玻璃浆浓度：
30Be′；水泥浆与水玻璃浆双液比：
1：
1～1：
0.6施工中可以调节。
注浆时将两种不同的浆液分别放在两个容器内，使用双液注浆泵按配合比分别吸入两种浆液，两种浆液在混合器混合后注入地层。
初凝时间可用不同配合比和少量磷酸氢二钠来控制。
图5-2小导管加工示意图
5.1.3土方开挖
（1）人防段开挖
由于人防段断面比较大，采用CRD工法进行施工，CRD法施工工序示意图，见图5-3。
CRD法开挖断面分块及开挖长度的控制，一般情况下，开挖长度控制在3～5m以内，在遇水开挖困难地段段长度适当缩短，采用人工开挖。
施工要点及技术措施：
①采用“CRD法”施工，开挖循环进尺为每榀格栅间距0.5m。
②严格控制隧道开挖的中线和水平，开挖轮廓要圆顺，防止超挖，局部欠挖处人工修凿，但要充分考虑施工误差及预留变形。
③隧道开挖时保留核心土，待拱部初支完成后再开挖核心部分土体。
下半部采用开挖时注意避免超挖，底部土方留30cm人工清理。
④当隧道围岩自稳能力较差时，应尽可能缩短开挖断面长度，加强注浆及监测，尽快使初期支护闭合。
图5-3CRD法施工工序示意图
⑤钢格栅接头采用连接板和螺栓连接安装。
格栅安装位置要准确，各节点要对齐，连接要牢固，确保格栅整体受力。
⑥为防止格栅承载下沉。
钢格栅下端设在稳固地层上，加设扩大钢板、混凝土垫块上。
⑦为防止开挖下部引起格栅悬空出现下沉，在上半断面格栅拱脚施作锁脚锚杆管，在拱脚下设纵向托梁把几排格栅连成整体，下部开挖后及时拼接。
⑧为保证初支背后密实，初支结束后及时回填注浆，注浆距开挖工作面5m的地方进行。
注浆采用Ф32钢焊管，注浆孔沿隧道拱顶及边墙布置，环向间距：
起拱线以上2.0m，边墙为3.0m，纵向间距为3.0m，梅花形布置；注浆深度为初支背后0.5m。
浆液为1：
1的C40微膨胀水泥砂浆。
⑨作好开挖的施工记录和地质断面描述，加强对洞内外的监测。
⑩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。
（2）普通段开挖
采用正台阶法开挖土方。
5.1.4初期支护
初期支护的施作主要工序为格栅拱架架立+纵向联接筋+钢筋网的架立和喷射混凝土作业两大部分。
（1）栅拱架、联接筋及钢筋网的架立安装
①质量标准
a、网构钢架拼装允许误差
Ⅰ、周边拼装允许偏差：
±10mm；
Ⅱ、平面翘曲：
小于20mm；
Ⅲ、每榀钢架的各段格栅之间应能互换连接。
b、允许误差
网构钢架安装允许误差如表5-1所示。
表5-1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
②架立安装要求
a、网构钢架安装前应清除底脚下虚碴及其它杂物，超挖部分用混凝土或砖块垫实。
b、钢架在开挖作业面人工组装，各节钢架间以螺栓连接拧紧。
c、钢架与土层之间应尽量接近，留5厘米间隙作为保护层。
d、网构钢架要精确定位，严格控制“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、纵向联接筋、钢筋网与网构钢架联结牢固，喷射混凝土时钢筋网不得晃动。
（2）喷射混凝土
暗挖隧道拱部及边墙初期支护采用300mm厚的C20喷射混凝土。
①质量标准
a、拌制混合料时，称量（按重量计）的允许偏差为：
Ⅰ.水泥和速凝剂均为±2%；
Ⅱ.砂、石均为±5%。
b、喷射混凝土不应出现滴水和淌水现象，当出现时应查找原因根治（例如可采取引排后补喷混凝土的办法）。
c、喷射混凝土不应有大于0.5mm的贯通裂缝及大面积（≤400cm2）的空鼓现象，当出现时应凿除重喷或采用背后注浆补强。
d、在网构钢架连接板和预埋件处，其背后喷射混凝土必须密实，不可留有孔洞，当出现时必须补喷密实。
e、每30m范围内不多于1处外露钢筋，露筋长度小于15cm。
f、隧道喷射混凝土基面无遗留残渣堆积物。
g、网喷支护隧道轮廓尺寸允许偏差应符合表5-2的规定。
表5-2网喷支护隧道轮廓尺寸允许偏差
序号
检查项目
允许偏差（mm）
检查方法
1
隧道拱顶标高
+20，-0
用水准仪检查，20m一个点
2
隧道宽度
+20，-0
用经纬仪及钢尺检查，20m一个点
3
喷层厚度
不应小于设计厚度
每15m检查一个断面，每个断面从拱部中线起，每隔2m布一个检查点，但每个断面不得少于5个点
②混凝土喷射要求
a、喷射作业应分段、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。
c、有水地段混凝土喷射要求
Ⅰ、喷射时，先从远离出水点处开始，逐渐向涌水点逼近，将散水集中，安设导管，将水引出，再向导管逼近喷射；
Ⅱ、当涌水范围大时，可设树枝状排水导管后再喷射；
Ⅲ、当涌水严重时，可设置泄水孔，边排水边喷射。
5.1.5二次衬砌施工
衬砌施工工艺流程见图5-5。
①暗挖隧道初期支护完成后，及时对前期的量测资料进行技术分析，当量测结果反馈信息具备以下条件：
a、位移速率有明显减缓趋势。
b、水平收敛小于0.2mm/d。
c、已发生的位移量占总位移量的80%以上。
则表明隧道初期支护变形已基本稳定，可进行二次衬砌施工。
②做好材料的送检及新进场设备的报审、商品混凝土厂家的选定等相关前期工作。
③依据设计图纸，及时加工衬砌钢筋。
（2）清底、基面处理
量测数据分析表明隧道已基本稳定后，根据一次衬砌底板浇注长度，分段进行清底。
清除底部淤泥、浮碴、淤积污水等杂物。
对初支结构渗漏水处，采取注浆堵漏，然后割除外露初期支护表面的注浆管头、钢筋头及外鼓部分，低洼处用1.1水泥砂浆抹平，要求隧道整体平顺。
上述工作完成后，进行隧道断面测量工作，若发现有大面积超挖情况，立即组织补喷，直至隧道断面达到设计要求。
若出现欠挖情况，凿除欠挖部分并补喷平整。
（3）仰拱防水板铺设
基面验收达到要求后，铺设仰拱防水板，检查达到要求后，方可进行下一工序施工。
防水板铺设过程中注意保护防水板不受破坏。
（4）防水板保护垫层施作
为防止底板衬砌钢筋绑扎时损坏防水板，在防水板上铺设5cm厚C20细石混凝土垫层。
垫层混凝土用人工手推胶轮车输送，人工摊铺。
施工过程中注意加强对防水板的保护，施工人员在操作过程中注意轻拿轻放，胶轮车支架底部及铁锹要求用布料包裹，避免扎破防水板。
（5）底板衬砌钢筋绑扎
①钢筋连接
本段钢筋连接采用钢套筒冷挤压连接技术。
钢套筒冷挤压连接具有接头性能可靠、质量稳定、不受气候及焊工技术水平的影响、连接速度快、安全无明火、节能等优点，可连接各种规格的同径和异径钢筋（直径相差不大于5mm）也可连接可焊性差的钢筋。
②钢筋绑扎
绑扎前，要求对施工操作人员进行书面技术交底，进行现场放样。
依据中线及标高，现场绑扎定位。
钢筋底部要求布设
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