联络通道二衬施工方案.docx
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联络通道二衬施工方案
一、编制依据
1.1遵循规范
序号
名称
编号
1
混凝土结构工程施工质量验收规范
GB50204-2002
2
地下铁道工程施工及验收规范
GB50299-2003
3
混凝土结构耐久性设计规范
GB50476-2008
4
地下工程防水技术规范
GB50108-2008
5
混凝土结构设计规范
GB50010-2002
6
建筑结构荷载规范
GB50009-2006
7
地铁工程监控量测技术规程
CJJ49-92
8
建筑抗震设计规范
GB50011-2001
9
地铁工程监控量测技术规程
DB11/490-2007
10
人民防空工程设计规范
GB50225-2005
11
铁路隧道设计规范
TB10003-2005
12
混凝土外加剂应用技术规范
GB50119-2003
13
钢模板及扣件式脚手架安全技术规范
JGJ166-2008
14
国家或北京市现行其他相关规范、规程
1.2编制依据
1、《北京地铁14号线工程西局站～东管头站区间2号竖井（兼轨排井）及联络通道设计图》；
2、《北京地铁14号线西局站～东管头站区间岩土工程勘察报告》；
3、我项目部自行组织的工地现场考察所获得的资料；
4、2011年4月19日《北京地铁14号线工程西局站～东管头站区站区间2号竖井（兼轨排井）及横通道》图纸会审及设计交底；
5、2011年4月27日《北京地铁14号线工程西局站～东管头站区站区间2号竖井（兼轨排井）及横通道安全专项施工方案》专家论证报告；
6、我单位现有的施工能力、技术装备、管理水平及历年来承建地铁工程的施工经验；
二、工程概况
本区间的左线设计里程为K11+863.652～K13+21.480，全长1157.957ｍ，采用矿山法施工，右线设计里程为K11+863.652～K13+21.480，全长1157.828m，其中在右线里程K12+758处设一座轨排井，于右线里程K12+762.700和K12+220.000处分别设置一座联络通道，2号联络通道与轨排井组合设置。
轨排井右线设计里程为K12+758～K12+790.6，全长32.6m，结构形式为明挖两层，结构宽度为8.0m，高度为14.68m。
联络通道结构中心里程为K12+762.700，采用矿山法施工，断面宽度5.8m，高度6.78～9.13m。
本工程设计要求技术参数见下表。
表2-1横通道技术参数统计表
项目名称
东管头站站～丽泽商务区站区间横通道
通道中心位置
K12+762.700
左右线中心距
20000m
通道长度
20.34m
通道开挖断面
宽5.8m×高6.78～9.13m
截面净尺寸
宽4.2m×高5.11～7.46m
衬砌型式
复合式衬砌（初期支护+钢筋混凝土模筑衬砌）
防水设计
土工布（400g/m2）+1.5mm厚EVA防水板；底板防水层上表面设置400g/m2无纺布保护层，并浇筑7cm厚的C20细石混凝土保护层。
水平施工缝与纵向施工缝均采用钢边橡胶止水带。
二次衬砌
C40P10模筑防水钢筋混凝土，厚度为0.5m
断面型式
直墙、圆弧底、圆弧顶
图2-1K12+762.700处横通道平面图
图2-2K12+762.700处横通道纵面图
图2-4K12+762.700横通道断面图1
图2-4K12+762.700横通道断面图2
根据设计图纸施工内容和采用的施工方法统计出主要工程数量如下表：
表2-2横通道主要工程数量统计表
序号
工程名称
单位
数量
备注
1.
防水层施工
M2
520
2.
C40P10混凝土
M3
220
3.
钢筋
T
59.76
注：
本表数据不作为最后施工结算的依据。
横通道施工难点及主要对策：
1、合理安排施工工序，做好横通道二衬施工中的结构受力转换，确保施工安全和结构稳定。
2、做好区间隧道马头门的洞口施工。
3、在钢筋绑扎、焊接等施工作业时，采取有效措施，做好防水层保护工作。
4、做好施工缝的防水处理工作。
三、施工安排
3.1二衬施工流程
横通道二衬总体分成两期施工，第一期施工底板、B型断面侧墙、B型断面拱顶、及北侧堵头墙。
待区间隧道完成，台车拆除后进行第二期施工A型断面拱墙、过渡段拱墙、夹板层、防火墙等。
施工时分段分次进行二衬结构施工。
沿横通道高度方向分3次浇筑，纵向底板一次浇筑拱顶分两次浇筑。
施工流程见下图：
1
第一步：
横通道底板找平处理，铺设防水层，浇筑防水保护层，施做钢筋混凝土结构。
2
3
第二步：
施工横通道B断面侧墙防水及砼施工。
3
第三步：
施工横通道B断面拱顶防水，施做剩余侧墙及拱顶二衬。
4
第四步：
施工横通道A断面、过渡段夹板层二衬。
5
第五步：
施工横通道A断面、过渡段拱墙二衬。
6
第六步：
施工横通道防火门二衬。
图3-1横通道二衬施工流程1
图3-2横通道二衬施工流程图2
说明：
二衬施工顺序
→
→
→
→⑤→⑥。
3.2分项工程施工安排
防水施工要由有资质的施工队伍完成，施工时要根据二衬进度情况及时调整进度。
二衬结构采用预拌混凝土，由井口处接管泵送入模内，机械振捣。
3.3劳工组织及责任分工
本工程采用两大班循环施工，本工程计划进场的主要管理及专业技术人员有：
现场安全员1人，现场管理2人，质检技术人员2人，施工测量3人，每班安排钢钢筋工8人，防水4人，模板及架子工8人，其他熟练工人10人，共计劳动力38人。
3.4主要工序工期计划
预计总工期59天。
1、2013年8月1日～2013年8月6日共7天完成底板1部位浇筑。
2、2013年8月7日～2013年9月10日共4天完成2部位砼浇筑。
3、2013年8月11日～2013年8月21日共11天完成3部位砼浇筑。
4、2013年8月21日～2013年9月13日共24天完成台车拆除。
5、2013年9月14日～2013年9月28日共14天完成4部位砼浇筑。
四、施工准备
4.1技术准备
4.1.1技术储备
施工前组织相关人员熟悉图纸，讨论施工方法及措施，制定方案，进行施工技术交底。
4.1.2初支净空测量与处理
在二衬施工前，按5m一个断面对初支净空进行测量，对不满足二衬厚度的部位要对初支结构进行剔凿或对二衬结构配筋作加强处理等措施。
4.1.3测量放线
横通道二衬施工前按方案要求进行测量放线；在横通道垫层上面放出中线，在边墙上放出底板模板控制线（控制底板二衬净空及高程）。
4.1.4监控量测
横通道二衬施工必须加强施工监测，由专人负责。
开工前应根据地质、地面环境、地下管线和施工方法等按规范要求的量测项目，拟定监测方案，施工中按规定进行量测。
4.2机具准备
见表4-1。
表4-1主要施工机械设备
序号
设备名称
数量
规格型号
主要工作指标
一、钢筋加工设备
1
钢筋切断机
1
3kw
2
钢筋弯曲机
1
Y100L2-4
3kw
3
电焊机
5
BX1-315
21kw
4
氧焊机
2
5
砂轮机
1
MQ3225
2.2kw
6
套丝机
1
二、防水板焊接
1
热合机
2
ZPR-210
2
射钉枪
1
三、混凝土施工
1
振捣棒
4
ZN35
1.1kw
2
附着式振动器
4
3
混凝土输送泵
1
4
木工锯
1
GX-31F1
2.2kw
四、其他
1
液压千斤顶
2
2
潜水泵
3
50DL12-12.5
4.5kw
4.3材料计划
表4-2主要材料计划表
序
号
材料名称
规格
数量
单位
备注
一、模板、支撑材料
1
钢模板
P6012
150
m2
直墙段
2
钢模板
P3012
100
m2
拱顶
3
钢模板
P1012
50
m2
拱顶
4
木胶板15mm厚
2440×1220×15
10
张
端墙
5
碗扣式脚手架
8
t
6
扣件式脚手架
5
t
7
脚手架扣件
1000
个
8
可调支托
600mm长
300
个
9
方木
100×50×4000
5
m3
10
方木
100×100×4000
3
m3
二、防水材料
1
防水板
1.5mmEVA
550
m2
2
土工布
400g/m2
550
m2
3
止水带
钢边橡胶
100
m2
三、二衬材料
1
混凝土
220
M3
2
钢筋
HRB335、HPB235
59.76
t
五、主要施工工艺、方法和措施
横通道二衬施工：
由横通道底板至拱顶分三部分进行施工，分别进行底板二衬施工、夹层板部分二衬施工、侧墙、拱顶部分二衬施工。
见《横通道二衬施工流程图》。
在底板防水施工后、二衬结构施工前，底板部位需做70mm细石混凝土保护层。
横通道在初期支护及防水工程施工完毕后开始施工二衬结构工程，最后进行背后注浆及其它附属工程。
混凝土采用商品砼泵送施工，在地面井口设置一地泵，从竖井口布管至横通道混凝土浇筑位置，送料管端头采用橡胶软管接至浇筑口位置。
二衬结构施工完毕后利用在拱顶预留的注浆管对二衬结构与初衬之间的间隙进行补偿注浆处理。
5.1施工流程
二衬施工工艺流程如图：
施工准备
铺设防水板
绑扎钢筋（预埋件）
安装二衬衬砌模板
泵送浇注二次衬砌混凝土
养护
拆模
下一节循环
立二次衬砌脚手架
图5-1二衬施工工艺流程图
1、底板施工：
初期支护施工结束后，二衬施工前作好地下水的封堵引排，底部的浮碴、垃圾、积水等清除干净，铺设400mg/m2土工布，铺设EVA防水板，铺设完后经检查合格后在防水板上面再铺设一层400mg/m2土工布，然后平铺C20、70mm的细石混凝土保护层，待其达到一定强度后绑扎钢筋。
绑扎钢筋时预留出搭接长度，混凝土灌筑采用泵送施工。
2、边墙及拱顶施工：
底部二次衬砌施工结束，待混凝土达到可以上人的强度后，即可进行通道第一段拱墙二次衬砌施工。
第一段拱墙二次衬砌施工与通道东西、方向剩余部分的区间一起浇筑。
待混凝土达到80%以上的强度后，拆除模板及支架和区间台车，完成后再进行通道夹板层二次衬砌施工。
夹板层二次衬砌施工结束，待混凝土达到可以上人的强度后，施工第二段拱墙二次衬砌施工，第二段拱墙二次衬砌施工完成后最后施工防火门。
5.2防水施工
初期支护结构趋于基本稳定，并经隐检合格后方可铺设防水层。
先在喷射混凝土初衬表面铺设一层400g/m2土工布，然后铺设一层1.5mm厚EVA防水板,底板位置再铺一层400g/m2土工布。
通道底板与边墙间的施工缝采用钢板止水带防水。
先施工底部防水层，底部防水层做好后，施工70mm厚的细石混凝土保护层C20，后施工洞身防水层，横通道防水施工布置见“5-3横通道防水施工断面”。
图5-3横通道防水施工断面
5.2.1防水层施工工艺流程
见《图5-4防水施工工艺流程》。
基面处理
注浆堵水
固定垫圈
防水板固定
防水板大幅预焊
接缝焊接
质量检查
下道工序
不合格
合格
无纺布
图5-4防水层施工工艺流程
5.2.2防水施工要求及注意事项
1、严格按照设计要求切实做好每一步防水施工，特别是施工缝洞门、穿墙结构等节点特殊部位，坚决做到按图施工，满足规范。
2、初期支护完成后须对基面进行处理：
铺贴防水层的基面必须坚实、平整、圆顺、无漏水现象，否则对喷射混凝土初衬背后进行注浆堵漏处理（超前管棚支护段或漏水量较大的部位）或表面刚性封堵处理（一般渗漏水部位），底板若有积水，可在初支表面最低处设置排水盲沟进行引排；基面平整度为50mm；阴阳脚处理满足规范要求。
3、防水层塑料卷材铺设应符合下列规定：
1）防水层的衬层应沿隧道环向由拱顶向两侧依次铺贴，其搭接长度为：
长、短边均不应小于100mm；
2）相邻两幅卷材接缝应错开，错开位置距结构转角处不应小于600mm。
3）卷材搭接处应采用双缝焊接，焊缝宽度不小于10mm,且均匀连续，不得有假焊、漏焊、焊焦、焊穿等现象；
4）卷材应附于衬层上，并固定牢固，不得渗漏水。
5.2.3水平、纵向施工缝防水构造
图5-5施工缝防水做法图
5.3钢筋工程
钢筋在地面加工，通道内搭架绑扎，钢筋必须有质保书和试验报告单，严格遵守“先试验后使用”的原则。
钢筋施工必须符合设计及相关规范要求。
钢筋保护层厚度迎水侧为45mm，背水侧为35mm，主筋锚固长度:
φ≤25mm时，la≥26d；φ>25mm时，la≥29d，钢筋接头主筋采用一端接驳器连接一端单面焊连接,单面焊接长度不小于10d（d为钢筋最大直径），分布筋采用绑扎搭接,绑扎搭接长度不小于26d（d为钢筋最大直径）。
1）钢筋焊接使用焊条、焊剂的牌号、性能以及使用的钢板和型钢均符合要求和有关规定。
焊接成型时，焊接处不得有水锈、油渍等，焊接处不得有缺口、裂纹，无较大金属焊瘤，钢筋端部的扭曲、弯折予以校直或切除。
2）钢筋的钢种、根数、直径、级别等符合设计要求，同一根钢筋上在30d且<500mm的范围内只准有一个接头，绑扎或焊接接头与钢筋弯曲处相距不应小于10倍主筋直径，也不宜位于最大弯矩处。
3）钢筋搭接采用套筒连接。
在绑扎双层钢筋网时，钢筋骨架以梅花状点焊，并设足够数量及强度的限位筋，保证钢筋位置准确。
钢筋连接要牢固，在浇筑混凝土时不得松动或变形，钢筋与模板间设置足够数量与强度的砂浆垫块，确保钢筋的保护层达到设计要求。
施工缝处主筋和分布筋均不得触及止水带，焊接时防止火花灼伤防水板。
二次衬砌背后注浆管在拱顶按每5米预留一根，背后注浆管安装时与二衬钢筋焊接牢固。
图5-8横通道二衬配筋图1
图5-8横通道二衬配筋图2
5.4模板工程
横通道直墙段模板工程采用P6012钢模板，拱顶弧线段采用P3012和P1012钢模板。
支撑体系为钢管满堂支撑加拱顶拱架支撑。
通道支撑架采用φ48碗扣式脚手架满堂支撑，立杆端部设可旋顶托连接以便微调钢管长度。
横向支撑时要在立杆上单独架设扣件式钢管，端部设可旋顶托连接以便微调钢管长度，每根横向支撑要同三根立杆进行连接，保证顶撑牢固可靠。
通道模板支撑如图：
图5-9横通道模板支撑断面示意1
图5-9横通道模板支撑断面示意2
1）通道模板在拱部设置浇注口位置，纵向间距3米。
模板重复使用时应随时修整，其高程允许偏差为设计高程加预留沉落量+10mm；
2）支撑模板脚手架立杆间距横向间距为600mm，纵向间距为600mm，水平杆竖向间距为600mm。
其允许偏差为以线路中线为准横向位置为±10mm，拱架垂直度允许偏差为3%；
3）模板拼装严密，不露浆，使用前应试拼一圈检查；
4）端头模板采用弧形木堵头。
模板验算如下：
一、侧墙模板计算
基本参数：
横通道侧墙一次浇筑最高段6.8m，厚500㎜,取侧墙最高段作验算对象。
模板高度为6.8m，浇筑高度为6.8m，模板面板采用组合小钢模，小钢模主要类型宽度600mm板面厚度3.00mm；竖向背楞采用20工字钢，间距为600mm，水平背楞采用100×100方木,间距600㎜。
面板厚度3mm，剪切强度125.0N/mm2，抗弯强度215.0N/mm2，弹性模量206000.0N/mm4。
1、墙模板荷载标准值计算
强度验算要考虑混凝土侧压力和倾倒混凝土时产生的荷载设计值；挠度验算只考虑混凝土侧压力产生荷载标准值。
①混凝土侧压力计算公式为下式中的较小值:
F1=0.22γct00ß1ß2V½F2=γcH
其中γc——混凝土的重力密度，取24.000kN/m3；
t0——t0为砼初凝时间，t0=200/（T+15）,T为混凝土温度，取T=20，t0=5.72；
V——混凝土的浇筑速度，取2.0m/h；
H——为浇筑高度（按联络通道最大高度考虑），取6.8m；
ß1——外加剂影响修正系数，取1.000；
ß2——混凝土坍落度影响修正系数，取1.2。
根据公式计算得：
F1=51.254kN/m2F2=170kN/m2。
取二者较小值，即F1=51.254KN/m²。
hy=51.254/24=2.136m
②砼侧压力设计值
F=F1×分项系数=51.254×1.2=61.505KN/m²；
③倾倒砼时产生的水平荷载，取4KN/m²
设计值为4×2=8KN/m2；
④荷载组合
F’=F+8=61.505+8=69.505KN/m2；
F=61.505KN/m2；
2、墙面模板验算
加工的600×1200定型钢模板（δ=3mm），I=58.87×104mm4,W=13.02×103mm3
将荷载化为线性荷载：
q1=F’×0.6=69.505×0.6=41.703N/mm；
q2=F×0.6=61.505×0.6=36.903N/mm；
其中q1用于计算承载力；q2用于计算挠度。
ⅰ抗弯强度验算：
（按两跨连续梁计算）
M=q1l²/8=0.125×41.703×600²=1876635N·mm
σ=M/W=1876635/13020=144N/mm²ⅱ挠度验算：
ω=0.521q2l4/100EI
=0.52l×36.903×6004/（100×2.06×105×58.87×104）=0.205mm<[w]=2.0mm
满足要求。
3、墙内外楞的验算
（1）外楞的抗弯验算：
由于墙内外楞都采用100×100方木，故只作外楞受力验算:
外楞承受内楞传递的荷载，按集中荷载作用下的三跨连续梁计算。
其截面抵抗矩M，截面惯性矩I分别为：
W=bh2/6＝100×100×100/6=1.66×105㎜3
I=bh3/12＝100×1003/12＝8.33×106㎜4
外楞的弯矩M=0.175pl
p—作用于外楞的荷载
p=55×0.6×0.6=19.8KN
M=0.175pl=0.175×19.8×103×0.6=2.079×103N/mm
外楞的最大应力计算：
＝2.079×103/1.66×105＝1.25N/mm﹤
＝13N·㎜
（2）外楞的挠度验算：
f=ql4/（150×EI）
=19.8×6004/（150×9.5×103×8.33×106）
=0.216mm<[ω]=L/400mm=600/400=1.5mm
外楞满足要求；
综上侧墙模板采用3㎜厚组合钢模板，内楞间距600㎜，外楞间距600㎜的100×100方木满足支撑要求。
二、顶板模板验算
拱顶混凝土厚度为0.5m，拱顶模板面板采用3mm厚异型钢模板，弧形段拱顶支撑采用I12型钢拱架，拱架间距60cm。
1、荷载计算
（1）模板及其支架自重标准值：
G1k＝0.5KN/m2，分项系数γG＝1.2；
（2）新浇混凝土自重标准值：
G2k＝0.5×24=12KN/m2，分项系数γG＝1.2；
（3）钢筋自重标准值：
G3k＝1.3KN/m2，分项系数γG＝1.2；
（4）施工荷载：
Q1k＝2.5KN/m2，分项系数γQ＝1.4；
则荷载组合的设计值S＝γG（G1k+G2k+G3k）+γQ×Q1k
＝1.2×（0.5+12+1.3）+1.4×2.5＝25.8kN/m2
又结构重要性系数r0＝0.9，则混凝土作用于模板的荷载q＝r0S＝0.9×25.8＝23.2KN/m2。
2、板面强度计算
作用于模板的线荷载：
q＝23.2×1＝23.2KN/m2。
模板力学性能：
（1）弹性模量E＝206000.0N/mm4
（2）截面惯性矩：
I=58.870×104cm4cm4
（3）截面抵抗矩：
W＝13.020×103cm3
（4）［σ］＝17MPa
3、板面受力验算
从模板支撑布置可知，面板可看作为多跨等跨连续梁，按三等跨均布荷载作用连续梁进行计算。
（1）抗弯应力验算
跨中最大弯矩：
M＝0.1ql2＝0.1×23.2×0.32＝0.2KN•m
σ＝M/W＝0.2×103/5.4×10-5＝3.7MPa＜［σ］＝17MPa
则板面抗弯应力满足要求。
（2）挠度验算
f＝0.677ql4/100EI
＝（0.677×23.2×0.34）/（100×9.0×106×4.9×10-7）＝0.3mm＜l/400＝0.75mm
3mm厚钢模板挠度满足要求。
综上，板面受力满足要求。
三、支撑体系验算
满堂红架子纵横向均设剪刀撑，间距为2.0～3.0m；扫地杆距地面0.25m，并留出检查通道。
1、材料力学性能
碗扣式多功能钢管架钢管选用外径48mm，壁厚3.25mm
钢材弹性模量：
E=2.1×105Mpa
钢管回转半径：
I=（a2+a12）1/2/4=（482+4112）1/2/4=15.89mm
材料特性表
材质
截面规格（mm）
截面抵抗矩
（mm2）
截面惯性矩
Ix（mm4）
钢管
48×3.25
5050
11.36x104
方木
100×100
166000
8.33×106
2、碗扣式脚手架承载力计算
支撑采用满堂红式碗口脚手架，横、纵间距600×600mm。
每平方米荷载为：
30.4KN/m2
（1）强度验算
立杆纵向0.6m，横向0.6m的支架承载能力30.4KN×0.6×0.6=20.25KN。
横杆步距60㎝,碗扣架承载能力为40KN，完全可以满足实际的施工需要。
（2）稳定性验算
横杆步距按照0.6m验算
[N]：
立杆容许荷载
λ：
立杆长系比
f：
钢材强度设计值，取215MPa
I：
15.78
λ=L/i=600/15.78=38
φ=0.893
[N]=φAf=0.893×489×215=94KN
反力：
16.42KN＜[N]=94KN结论：
碗扣式钢管架满足强度和稳定性的要求。
5.5混凝土工程
浇筑混凝土前检查防水板的铺设，钢筋预埋件，止水钢板，端头木模板，通道钢模板等是否符合设计及规范要求，模板脚手架支撑是否稳固、牢固，清除模板内的杂物等，准备就绪后浇筑混凝土。
1）混凝土采用商品混凝土由搅拌车运输至工地，在运输过程中要避免出现离析、漏浆，并要求浇注时有良好的和易性，坍落度损失减至最小或者损失不至于影响混凝土的浇注与捣实，在气温比较低或大风等气候条件下运送混凝土时应力求缩短运输时间。
输送泵输送至模内，泵输送混凝土坍落度边墙为160～180mm，拱部180～210mm，混凝土到场后核对试验资料及使用部位，作坍落度试验，对于超过标准1-2cm的立即通知搅拌站调整。
保证输送泵车状态良好，输送管路接头严密，拐弯缓和，输送过程中受料斗内保持足够混凝土，输送间歇时间预计超过45分钟或混凝土出现离析现象时，需立即冲洗管内残留混凝土；
2）混凝土采用泵送下料，施工前，用同标号的水泥砂浆润管，混凝土泵送入模时，左右对称灌注，沿通道高度分层进行，每一循环应连续灌注，以减少接缝造成的渗漏现象。
衬砌模架按灌注孔由后向前有序
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