地铁联络通道专项施工方案.docx
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地铁联络通道专项施工方案
第1章编制依据及原则
1.1编制依据
序号
内容
一、设计图纸
1
深圳地铁2号线工程施工图设计
第五篇区间第三册海上世界站～水湾站（原南水路站）
2
深圳地铁2号线工程施工图设计
二、施工规范及法规
1
《城市轨道交通工程测量规范》（GB50308-2008）
2
《工程测量规范》（GB50026-2007）
3
《地下铁道工程施工及验收规范》（GB50299-1999）
4
《建筑工程质量检验与验收统一标准》（GB50300-2001）
5
《建筑变形测量规程》（JGJ/T8-97）
6
《铁路隧道施工规范》（TB10204-2002）
7
《铁路隧道施工质量验收标准》（TB10417-2003/J163-2002）
8
《铁路隧道施工技术安全规则》（TBJ404-87）
三、质量保证手册、程序文件及项目管理手册
1、中建一局集团项目质量管理手册
2、中国建筑一局集团公司《质量环境职业健康安全管理手册》（第二版）及相关程序文件
3、中建一局集团有限公司项目管理手册
四、其他依据
1、盾构区间现场踏勘及调查所取得的第一手资料
2、我单位现有的技术水平，施工管理水平和机械设备配套能力以及在盾构工程施工中已经积累的宝贵经验
3、国家现行的其他有关法律法规、行业规范、行业标准及深圳市现行的有关文件、规定
4、我公司投入本工程的技术力量、管理机构、机械设备、财务实力
5、相关的人、材、机定额
1.2编制原则
1、严格执行国家及深圳市市政府所制定的法律、法规和各项管理条例，并做到模范守法、文明施工。
2、要针对城市中心区施工的特点，科学安排、合理组织、精心施工，以减少对周围环境及居民正常生活的影响。
3、以成熟的施工技术及先进的设备和施工工艺，确保施工安全和工程质量，按期为业主提供一个优质的工程产品。
4、以切实有效的技术措施和先进工艺，防止坍塌，控制地面隆陷，确保建（构）筑物及地下管线等不受损坏，维持正常使用功能。
5、以企业诚信、服务为宗旨，以安全为保证，以质量为生命，以管理为手段，实现本工程安全、优质、快速的目标。
第2章工程概况
2.1工程简介
深圳地铁2号线2205标段盾构工程共有2个区间，分别是水湾站（原南水路站）～东角头站（原东港路站）区间和海上世界站～水湾站（原南水路站）区间。
水湾站～东角头站区间土建工程范围包括区间隧道以及区间隧道范围的联络通道、泵房土建工程。
区间起迄里程为DK4+204.85～DK5+262.2，其中左线长链4.368m，左线长1061.718m，右线长1057.35m，区间单线隧道总长2119.068m。
在YDK4+710.8处设置区间联络通道及泵房一座。
联络通道及泵房处于Ⅴ级围岩中，结构覆土13m，属于浅埋隧道。
联络通道与泵房共长6米，宽3.5米。
联络通道高4.55米，泵房高8米。
设置两道防火门及一处集水井。
2.2工程设计
联络通道净空根据人员疏散条件定为半圆拱直墙断面，尺寸为2.1m宽×2.3m高。
联络通道、泵房采用矿山法施工，复合式衬砌，并辅以超前小导管的辅助加固措施，外围地层使用水泥砂浆注浆加固。
联络通道处管片采用开口衬砌环。
初期支护采用格栅钢架及250mm厚C25、S8喷射防水混凝土；二次衬砌采用350mm～700mm厚C30、S8模筑防水混凝土。
联络通道结构为复合式结构，其防水除混凝土自防水外，在初支与二衬之间施作全断面柔性防水层（防水层采用350g/m2无纺布+1.5mm厚PVC防水板）。
联络通道及废水泵房平断面图见下图：
2.3工程地质条件
联络通道及泵房处于Ⅴ级围岩中，结构覆土13m，属于浅埋隧道，断面位于砾（砂）质粘性土地层中，属硬塑状残积土层遇水易软化，崩解，强度急剧降低。
联络通道地质剖面图如下所示：
2.4联络通道主要支护参数
表2.4-1联络通道支护参数
项目
材料及规格
结构尺寸
初期支护
超前小导管
φ42热轧无缝钢管，L=3.0m，t=3.5mm
环向@30cm，纵向@1.5m，拱顶180
打设
格栅钢架
φ25、φ14、φ8钢筋、Q235钢、δ10角钢、M24高强螺栓
纵向间距:
0.5m
钢筋网
φ6，150×150mm网格
拱顶及边墙单层布设
喷射混凝土
C25喷射混凝土
厚度：
0.25m
纵向连接筋
φ22
环向间距：
1.0m
锁脚锚管
φ42×3.5钢管，L=3.5m
泵房段每榀两处、每处两根
封闭掌子面
C25喷射混凝土
厚度：
0.20m
二次衬砌
C30钢筋防水混凝土，
抗渗等级S8
拱墙、底板为0.35～0.70m
防水层
复合防水卷材
350g/m2无纺布＋PVC防水板
附注
小导管沿拱部外轮廓打设,外插角为15°～20°,压注水泥-水玻璃双浆液。
2.5工程材料
1、初期支护：
C25喷射混凝土；
2、二次衬砌：
C30、S8防水钢筋混凝土；
3、钢材：
格栅钢筋：
HRB335、HPB235、Q235；
钢筋网：
HPB235；
纵向连接筋：
HRB335；
模筑混凝土钢筋：
HRB335、HPB235；
防水材料：
厚1.5mm的PVC防水板+350g/m
的无纺布
底部保护层采用C15细石混凝土。
4、结构混凝土满足下列要求：
①混凝土入模温度≤30℃，优先掺加优质引气剂；
②宜采用非碱活性骨料；当采用碱活性骨料时，混凝土中的最大碱含量为3.0kg/m
；
③限制混凝土水胶比：
水胶比的最大限值为0.45；
④混凝土中的最大氯离子的含量为0.06%；
初衬：
主筋外净保护层40mm，内净保护层40mm；
二衬：
主筋外净保护层50mm，内净保护层40mm。
第3章施工部署
3.1总体施工安排
在海上世界站—水湾站区间掘进完成后，开始进行联络通道施工。
首先架设联络通道管片临时支架。
在开挖之前完成通道处左右各二环管片背后土体的二次双液注浆，以达到封闭水流及加固土体的目的，然后在管片上钻出间距400mm×400mm的孔洞，进行地层注浆。
在达到加固效果后，切割管片及完成防护门的施工，从右线隧道对联络通道拱部打入小导管进行注浆加固，待加固完成后再进行通道的开挖。
开挖顺序采用从右线往左线单向开挖，根据地层的情况，采用上下短台阶法施工，开挖过程中及时支护。
在初期支护全部封闭成环后进行背后注浆，待围岩及初支基本稳定后再分段施工防水和二次衬砌。
实际施工中注意与嵌缝等施工工作的配合，并根据业主后期制定的铺轨、装修计划适当调整方案内容与进度计划。
3.2联络通道施工的特点，重点分析
3.2.1、工程特点：
1、通道埋深较大，地下水位高，地质条件较差。
2、通道位于线路中段，左右线隧道之间，进料及出渣距离长，途径曲折。
3、通道与盾构隧道接口处需切割管片，切口小，通道开挖面大。
4、通道上方地面为南水路步行街，周围建筑物较多，测量监控任务量大。
5、因为地质条件较差，土体自稳性差，本工程采用矿山法施工，支撑间距小，施工工期长。
而且必须在隧道贯通后施工，工期长短将影响整个标段工程施工进度。
3.2.2、施工重点：
1、地层加固止水效果
设计图纸地质勘探资料表明，联络通道位于V级围岩，主要为砾（砂）质粘性土层，土体含水量较大，自稳能力差，施工中将可能存在涌水或坍塌的事故隐患。
设计中要求地层加固采用Ф50间距400×400的PVC注浆管洞内注水泥砂浆，经注浆加固后的土体应有很好的均质性、强度及抗渗能力。
而地层加固施工的重点在于注浆量大小的确定及如何保证注浆效果。
若注浆量较小，地层加固效果则不密实，水泥砂浆凝固过程中易产生固结收缩，易被地下水腐蚀而降低加固强度。
若注浆量过大，浆液压力一方面会造成加固范围外的土体扰动，产生地面隆起，另一方面可能对隧道形成不均匀压力，造成管片变形。
在注浆过程中要做好监控量测，及时反馈数据，调整注浆压力与注浆量。
割除管片前，应对墙后土体进行抽芯检验，检验结果显示无侧限抗压强度应不小于1.0Mpa，渗透系数小于10-7cm/sec。
若未能达到上述指标，应通过注浆口对土体进行补充加固。
禁止使用风镐等设备破除管片，以免影响管片的强度。
2、通道与盾构隧道接口部位的施工。
通道与盾构隧道接口部位既是初期安全施工的重点，也是后期隧道防水薄弱点。
对接口部的施工，将使土体第一次暴露在临空面，存在涌沙（泥）的隐患；另外对管片上部扇形三角区的加固也非常重要，因此在地层加固施工中须严格控制施工质量，保证土体加固稳定，止水效果良好，并加强扇形区域的注浆，洞门切割时也须做好支撑措施。
洞门较联络通道施工空间要小，洞内施工须避免欠挖、超挖，做好量测监控。
开挖初期工人对施工地质环境比较陌生，因此开挖时必须谨慎小心，并及时做好第一循环加固措施。
3、初衬施工围岩稳定的控制。
本段处于V级围岩，地质条件较差，土体含水量大，自稳性差。
控制开挖距离与支护时间，保证围岩稳定是施工中的重中之重。
联络通道施工过程中须严格执行矿山法施工十八字方针——管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测。
必要时采取周边降水措施，保障围岩稳定。
4、附近地面建筑物的安全和沉降控制。
联络通道位于南水路步行街上，两侧距离建筑小于10米，且多为低矮建筑，对沉降反应敏感。
联络通道施工区域上布有多根管线。
过大沉降将对这些建筑与管线产生不利影响，危害当地居民财产。
在联络通道施工中要严格控制围岩的稳定，做好地面建筑、管线的监测工作，及时向施工反馈数据。
下图可见联络通道与周边建筑、管线的关系。
5、施工测量与监测。
联络通道量测监控在一段施工流程后要及时跟进，并将信息反馈于施工。
对施工部位进行放样及复测。
同时了解围岩变形的情况，对危险进行预警。
以及了解施工过程因地表隆陷而引起的建筑物、地下管线下沉及倾斜情况，确保建筑物、地下管线的安全。
3.3施工资源配置计划
3.3.1、劳动力安排：
根据施工进度及工程数量，通道施工人员配置见下表。
表3.3-1施工人员配置表
序号
工种
人员配备
一、管理层人员
1
项目经理
1
2
项目副经理
1
3
项目总工
1
4
项目商务经理
1
5
土建工程师
2
6
质量管理工程师
1
7
安全工程师
1
8
试验工程师
1
9
测量监测工程师
2
10
机电工程师
2
11
材料管理工程师
1
12
办公室主任
1
13
财务负责人
1
二、作业层人员
1
测量工
3
2
施工队长
1
3
机械维修工
2
4
起重工
2
5
钢筋工
4
6
模板工
4
7
混凝土工
6
8
防水工
2
9
钻机操作手
4
10
普通工人
8
3.3.2、投入本工程的施工设备
热和机
射钉枪
3.3.3主要材料供应计划
1、主要材料供购方式
1）钢材及商品混凝土：
与业主确定的钢材及混凝土供应商签定供应合同，并根据施工进度安排，做好钢材及混凝土供应计划及现场进货检验。
2）除钢材、商品混凝土及防水材料等以外的主要材料供应方式，按本合同招标文件的有关规定和业主、监理的规定原则进行采购。
2、主要材料现场使用管理
对进场的各种材料按相应的验收标准进行检验，不合格的严禁使用。
并派人负责取样送到有资质的经监理认可的建筑材料试验站进行试验，取样在监理在场的情况下进行。
第4章主要施工方法
4.1施工流程
联络通道及泵房采用如下施工工序：
洞内地层加固→盾构隧道架设支撑→检查土体加固效果是否满足强度、抗渗要求，如不能满足要求加固到满足要求位置→切除右线开口处管片→施作防护门→施做联络通道初衬、二衬及洞门（泵房处不施工底部二衬）→向下施做泵房初衬→施做泵房二衬→施做墙板→拆除隧道支撑。
4.2施工准备
4.2.1劳动力准备
根据劳动力计划逐步组织施工人员进场，施工人员进场后要组织施工安全与文明施工教育，并根据有关要求进行分包单位及人员资料报验。
4.2.2机械设备准备
根据拟投入的机械设备计划，逐步安排机械设备进场。
设备进场时要进行试运转并做好记录，确保设备在工程施工中的正常运转，同时按照有关要求向监理单位进行相关报验。
4.2.3施工材料准备
根据施工进度计划安排，逐步安排施工材料进场。
材料进场后，依据相关要求进行取样复试，对不合格的材料严禁投入工程使用；同时对于复试合格的材料及时向监理单位进行报验。
4.2.4场地准备
施工前清理周围的场地，指定材料堆放等各功能区域。
为现场接入供水管与排水管，供电线路须根据现场布置做合理的调整。
4.2.5技术准备
1、组织有关人员学习本工程施工图纸、相关规范、规程、工艺标准以及深圳市建设局、轨道办、深圳地铁集团、监理单位下发的各种文件，掌握本工程各项目的施工工艺和技术标准，编制施工方案与技术交底。
同时组织专业技术工种进行技术培训教育，为工程顺利施工创造条件。
2、测量部门进行联络通道控制坐标与标高计算及放线，并报监理单位复核。
3、试验部门做好现场试验的各项准备工作，选择合格的试验室进行施工试验与见证试验。
4.3地层加固
为保证联络通道（兼泵房）处盾构隧道管片切割（开洞）以及联络通道（兼泵房）施工的安全，在联络通道施工前，首先对加固范围内进行壁后注浆，确保在管片后形成一层止水层。
联络通道及泵房处土体加固采用Ф50间距400mm×400mm的PVC注浆管洞内注水泥砂浆，联络通道所处地层为弱透水性土层，地下水位高。
地层进行加固区域为区间左右线隧道中线以内，隧道顶以上1.8m，隧道底下3m，纵向在联络通道中线两侧各4.75m范围内均须进行地基加固。
由于设计加固范围距泵房底部较近，实际施工过程中，下部的注浆范围扩大，详见下图：
加固范围
加固范围
图4.3-1联络通道（泵房）地层加固范围平面示意图
4.3.1土体加固的施工工艺
（1）钻机成孔
左右隧道分别进行钻孔，钻孔孔径为80mm，间距400mm×400mm，梅花形布置。
钻孔布置如下图。
在螺栓口、注浆口及管片相交处可适当调整钻孔位置。
左右线隧道钻孔位置应适当错开。
钻孔深度应要满足加固范围要求，搭接长度不小于3m，示意图如下：
（2）浆液制作
注浆浆液采用水泥砂浆。
配料水泥必须过筛，按水灰比1.5:
1进行单桶配料并搅拌成浆，当搅拌均匀后将其抽入浆捅，并进行二次过滤，筛网孔径不大于2mm，以防粗颗粒混入堵塞喷嘴。
（3）开机注浆
在一切工作都做好后方可开注浆机进行注浆，注浆过程中主要通过听声音、看压力、看注浆量来判断注浆的实施效果；听声音是否有异常，看压力是否过高，看注浆量是否达到设计的注入量；这个过程主要靠注浆司机来控制，另外注浆司机还要做好注浆记录，并保证记录的真实性。
注浆压力的极限压力值Pu须满足下式：
式中，h为注浆孔深度。
实际注浆过程中，考虑注浆管道的压力损耗，注浆端头浆体堵塞等影响，现场调整后采用的注浆压力为1.0～1.5Mpa。
注浆量按单孔注浆量控制，单孔注浆量按下式计算：
式中，Q为单孔注浆量（m3）；L为注浆段长（m）；R为浆液扩散半径（m）；n为注浆段土层空隙率；η为浆液损失率，取1.25。
加固后的土体应有很好的均匀性、自立性、无侧限抗压强度不小于1.0MPa，渗透系数不小于10-7cm/sec。
（4）外抽钻管
注浆钻管的抽出一般是在压力升高、达到注浆量时进行，所以要求外抽芯管要用力均匀、及时快速、严格控制外抽速度，每次外抽不大于200mm,匀速抽出。
（5）清洗及文明施工
在注浆完毕后要及时清洗注浆机、搅拌机和各种管路，这是一项非常重要的工作，不能马虎。
另外就是要做好现场的文明施工工作，做到工完料净场地清。
4.3.2注意事项
（1）在注浆施工中应通过现场试验对布孔方式、注浆参数及浆液配比作进一步试验调整，并在以后注浆施工过程中根据现场实际情况进行适当调整，以确保注浆效果。
（2）如出现堵管，堵管的处理要快速及时，不能慌乱，要按顺序一步步尽快处理。
（3）注浆过程中要采取相应的措施来防止堵管，如多做试验选定合理的凝结时间，注意压力的变化，如压力升高要及时外抽芯管。
（4）水泥浆液若发生沉淀、离析现象，应进行二次搅拌。
（5）施工过程中做好注浆施工的各种记录，及时了解注浆压力和流量变化情况并进行综合分析，判断注浆效果是否满足设计要求，注浆作业时，每500mm记录一次注浆参数。
（6）在钻孔和注浆施工过程中，要做好各种机械设备和电路的检查工作，消除各种不安全因素的存在。
（7）搞好现场的文明施工，及时做好泥浆清理工作，不得直排入海，施工完毕及时清理现场。
4.4通道口临时支架的设置
隧道内联络通道口设置临时支架是为防止区间隧道在联络通道口的特殊管片切割后，由于围岩压力情况变化而导致管片变形和损伤。
同时提供管片切割和开挖的一个平台。
在环缝处架设临时工18支架，在管片主要受力部位设立多个工18的支撑点，增加上下支撑点的刚度，设立抗拉杆件与内支撑相连，防止和减少区间隧道在通道位置处的管片发生变形。
支撑安装完成后在支架两端醒目位置悬挂行车警示标志。
4.5特殊管片的切割
切割前先在要切割的管片面上打眼，探明管片背侧土体的含水量，如发现水量较大，则应补充注浆封水。
水量不大时，再进行切割。
切割前将管片的切割范围用红油漆明显标识出来，切割时严格按标识线固定走刀架进行管片切割，切割时从上到下进行，将切割下来的管片运出隧道，然后清理管片切割面，施作防护门植筋。
4.6洞口防护门施工
管片切割完成后，开始施作防护门，为了保证洞口防护门稳固安装在管片上，安装前首先在管片上植入锚固筋，然后迅速安装洞口防护门，注意确保防护门构件与植筋连接牢固可靠。
化学植筋技术要求：
1>化学植筋采用RE500粘着植筋胶，植筋胶的性能指标应符合《混凝土加固设计规范》GB-50367-2006中A级胶要求，禁止使用现场混合配置和含乙二胺的粘结剂。
2>必须通过长期性能测试，以国内外权威测试机构（CMA,ETA,ASTM等）提供的报告为准。
3>植筋胶应具有抗腐蚀、耐火、抗震动、抗疲劳（疲劳测试不小于2×106次）、抗冲击、抗老化性能，并通过权威机构的认证和测试，满足高温焊接和孔中温度环境施工的要求。
4>植筋工程质量进行抗拔承载力的现场检查。
同规格、同型号，基本相同部位的锚栓组成一个检验批，抽取数量按每批锚栓总数的1‰计算，且不少于3根。
非破坏拉拔试验必须大于钢筋屈服强度的90%。
4.7超前小导管注浆加固
为保证开挖过程中掌子面的稳定，开挖前从右线隧道洞口对联络通道拱部的地层进行超前小导管注浆加固。
超前小导管采用外径42mm、壁厚3.5mm,长3m热轧无缝钢管，钢管前端呈尖锥状，尾部焊上Ф6加劲箍，管壁四周钻8mm压浆孔，但尾部有0.5m不设注浆孔（详见下图）。
超前小导管设置在联络通道拱部180o范围内上方。
施工时，将钢管与衬砌中线平行以20o仰角打入围岩，钢管环向间距约30cm，每排钢管纵向间距1.5m，采用气腿式风钻钻孔，钻孔直径为φ50mm。
每打完一排钢管注浆后，超前小导管保持1.0m以上的搭接长度。
开挖联络通道过程中，对于侵入联络通道开挖范围的注浆管直接进行割除。
超前小导管采用水泥—水玻璃双液浆，注浆参数如下：
水泥与水玻璃体积比：
1：
0.5
水泥浆水灰比：
1：
1
水玻璃浓度：
30~50Be’
水玻璃模数：
2.4
注浆压力：
初压：
0.5~1.0Mpa终压：
2.0Mpa
小导管注浆量可按照下式计算：
Q=π·R2·L·n·α·β
式中：
R—浆液扩散半径，可按0.3m考虑
L—小导管长度
n—地层空隙率
α—充填系数，为一般取0.8，根据不同地质条件取值
β—浆液消耗系数
施工中，小导管注浆采取注浆量与注浆压力双控制，以确保注浆效果；同时，施工时要根据现场的地质条件调整注浆压力、注浆浆液及注浆量，确保注浆达到最好的效果。
小导管注浆注意事项
●配制浆液时，操作工人戴胶手套、护目镜、防护帽，穿长筒胶鞋。
●注浆时，作业工人不准站在注浆口附近；
●发现压力表有异常情况时，停止注浆，查找故障；
●配制浆液即用即配，剩余浆液倒掉，并清洗储浆桶；
每次注浆前，在现场做简易胶结试验，确定胶结时间和早期强度。
4.8联络通道开挖
联络通道开挖前，先施工水平探孔，取出芯样，若联络通道范围内的土体加固情况较好，地层较稳定，则进行开挖施工。
若土体自稳性较差，含水量较大，则对土体进行注浆加固。
联络通道开口采用爬坡开挖，爬坡角度控制在30°以内。
通道开挖采用正台阶法即上台阶为Ⅰ区开挖，下台阶Ⅱ区开挖。
根据实际地质情况，采用上下短台阶开挖，台阶长度为两米。
开挖一个循环后，立即喷射30mm厚混凝土封闭围岩。
在上台阶格栅拱架拱脚处须施作锁脚锚杆以限制初支下沉和防止初支向通道内收敛变形。
根据盾构施工揭示的联络通道处地质情况，适合采用风镐及铁锹开挖。
使用电瓶车将渣土运至洞，用龙门吊吊出运走。
施工流程如下：
4.9初期支护
1、钢筋网与砂浆锚杆施工
施工工艺流程：
钢筋网铺设前，在侧面打入Ф22砂浆锚杆。
Ф22砂浆锚杆长2.5m，间距1.5m×1.5m，梅花形布置。
钢筋网纵向、环向采用φ6mm钢筋，网格为150mm×150mm。
钢筋网在格栅钢架外侧单层设置。
用φ6mm钢筋在洞外提前加工成1.0m×1.0m钢筋网片，运入洞内，钢筋网铺设时焊接在锚杆上，钢筋网的混凝土保护层不小于20mm。
钢筋网片之间以及与已喷砼的钢筋网片搭接牢固，搭接长度不小于200mm。
钢筋网片堆放和运输时不得损伤和变形，安装前有锈时应除锈。
钢筋网加工允许偏差为：
钢筋间距±10mm,钢筋网搭接长度±15mm。
2、格栅拱架施工
初期支护工艺流程如下
格栅钢架是联络通道初支的一部分。
格栅钢架主筋采用Φ25mm钢筋加工，构件连接均采用双面搭接电弧焊，焊缝高度不小于8mm。
每榀间距0.5m，在洞外分片加工，钢支撑加工后应放在水泥地面上试拼，其允许误差为：
（1）沿钢支撑周边轮廓拼装偏差不应大于±30mm。
（2）钢支撑由拱部、边墙、底部各单元钢构件拼装而成，各单元间用螺栓连接，螺栓孔眼中心间距公差不超过±0.5mm。
（3）钢支撑平放时翘曲应小于±20mm。
（4）其斜度不大于2度，钢支撑的任何部位偏离铅垂面不宜大于50mm。
洞内安装，并使拱架与通道轴线垂直，最后焊接连接筋，使钢架成为一个整体。
每榀拱架安装时，测量定位，不偏，不斜，轮廓要符合设计
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