辽宁三连拱结构地铁车站施工小导洞初期支护施工方案PBA工法Word文件下载.docx
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xx号线PBA工法暗挖段为两层三跨的三连拱结构，采用逆作法施工，初期采用超前小导管＋钢格栅＋连接筋＋钢筋网＋喷射混凝土联合支护形式，初期支护采用小导管超前注浆预加固地层。
车站主体结构由施工横通道转向车站主体六个小导洞施工，分上下两层施工，上层四个导洞，下层两个导洞。
小导洞为直墙圆拱式结构，开挖宽4.1m,高4.6m。
结构净空为：
3.5×
4.0m。
小导洞平面
布置如图1所示：
图1小导洞平面位置图
2、工程地质
上、下层导洞所在地层主要为砾砂，拱顶埋深7.85～7.76m。
距离主体结构较近的管线见表1,导洞所在地层如图2所示：
距离主体结构较近的管线表表1
序号
管线名称
与结构的位置关系
采取措施
1
150×
20mm电力
与结构平行，距离结构5.52m
2
φ350雨水管（砼）
与结构平行,距离结构5.55m
超前小导管预加固地层
3
φ200给水管（铁）
与结构平行,距离结构4.58m
4
电信4孔×
1（砼）
与结构平行,距离结构5.69m
5
电信塑100×
16
与结构平行,距离结构5.29m
6
给水铁φ300
与结构平行,距离结构5.15m
7
燃气铁低压φ300
与结构平行,距离结构5.37m
图2小导洞所在地层地质情况
四、导洞施工
1、小导洞开挖支护施工工艺流程（见图3）
破除横通道侧墙砼
导洞挂洞门
按要求布设超前小导管加固地层
导洞开挖及支护
初支背后回填注浆
图3导洞开挖支护施工工艺流程图
2、小导洞施工步骤
上层：
先施工边导洞，后施工中导洞；
下层：
根据横通道的施工，依次施工中导洞。
施工过程中严格按照Ⅰ、Ⅳ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ、Ⅵ先后顺序开挖支护各导洞。
Ⅰ、Ⅳ号导洞先施工，Ⅱ、Ⅲ号导洞后施工，最后施工Ⅴ、Ⅵ。
Ⅲ号导洞滞后Ⅱ号导洞10m;
Ⅵ号导洞滞后Ⅴ号导洞10m;
Ⅴ号导洞滞后Ⅲ号导洞15m。
导洞步序见图4：
图4导洞施工步序图
3、洞内通风及运输
⑴通风
导洞施工时，通风主要依靠临时施工通道中主通风管压入风流，在导洞开挖长度达到10m后，在掌子面安设矩扇向外排风保证各掌子面空气质量符合标准。
⑵运输
导洞施工时，钢拱架及喷砼拌合料采用机动三轮车运到掌子面，开挖土方采用机动三轮车运至竖井，倒入吊斗后电动葫芦提升出渣。
4、导洞主要施工方法
小导洞施工严格遵循浅埋暗挖法“管超前，严注浆，短开挖，强支护，早封闭，勤量测”总的施工原则。
⑴超前支护
a、超前小导管：
在上层导洞洞门管棚段开挖前，在拱顶打设φ42×
3.5超前小导管，长3m，加工成注浆用的花管，环向间距0.3m，外插角10°
～15°
。
b、超前注浆
洞门处小导管注浆采用水泥-水玻璃双液浆，在开挖过程中超前注浆采用固砂剂或改性水玻璃。
注浆配合比如下：
·
双液浆注浆配比
水（W）：
水泥（C）＝1：
水：
水玻璃＝1：
0.6
双液浆配合比＝水泥浆液：
水玻璃浆液＝2：
1.6
初凝时间为30～50s
终凝时间为2～3min
改性水玻璃配比
硫酸：
水：
11.9：
6.4
固砂剂注浆配合比
固砂剂＝1.5：
1
⑵土方开挖
a、由于导洞开挖断面较小，开挖时采用台阶法施工，从起拱线位置分为上、下两层台阶开挖。
如图5所示：
图5台阶法开挖分部示意图
b、导洞拱部采用人工分段分节开挖，顺着拱外弧线用人工进行环状开挖并留核心土，施工时在确保注浆效果较好的条件下，先开挖起拱线位置侧土体，保持掌子面土体的稳定，尽可能减少对拱部未开挖土体的扰动。
起拱线位置侧喷砼完成后，再开挖靠近拱部侧土体，开挖尺寸满足要求后，立即架立钢格栅，并用C25网喷混凝土及时封闭。
c、两侧边墙的开挖宜采用双侧交错开挖，仰拱尽快开挖，缩短全断面封闭时间，确保施工安全。
d、施工中严格控制开挖进尺，避免冒进。
保证开挖中线及标高符合设计要求，确保开挖断面圆顺，开挖轮廓线充分考虑施工误差、预留变形和超挖等因素的影响。
e、同一导洞内，上、下掌子面台阶长度保持在1.5～2m，尽早封闭成环，减小沉降。
f、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。
做好开挖的施工记录和地质断面描述，加强对洞内外的观察。
g、开挖时应配备足够的作业人员，快速成形，杜绝欠挖，减小超挖。
意外出现的超挖或塌方应采用喷砼回填密实，并及时进行背后回填注浆。
⑶初期支护
开挖轮廓经检查尺寸满足设计要求，即开始架立格栅钢架，依据断面中线及标高，准确就位。
a、土方分层开挖，格栅分节架立。
b、格栅架立注意事项：
架安装前应清除格栅底脚下的虚碴及其它杂物，超挖部分用砼砖块、木块或加气砖垫实。
钢架在开挖作业面人工组装，各节钢架间用螺栓连接拧紧、焊接牢固。
钢拱架与土层之间应尽量接近，留30mm间隙作为保护层。
在安装过程中，当钢拱架和土层之间有较大间隙时，回填加气砖。
钢拱架应精确定位，注意“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。
上层四个导洞的对应同一榀拱架架立必须同步，以保证导洞间扣拱部分拱架顺利闭合。
d、连接筋焊接
格栅钢架间采用φ22纵向联接筋连接，内外双层布置，梅花形布置，＠1000mm。
e、网片绑扎
格栅钢架定位后，满铺φ8，150×
150钢筋网片，搭接长度不小于150mm，钢筋网与格栅钢架密贴，铺设平顺，用绑丝与格栅钢架绑扎牢固或与拱架主筋点焊，确保喷砼时不晃动脱落。
f、打设锁脚锚管
锁脚锚管采用φ42×
3.5mm钢管，长2.5m，锚管注浆同超前小导管注浆,与格栅钢架焊接。
g、喷射混凝土
上述各项经检查符合要求后，即可进行喷射混凝土封闭。
喷射时由拱脚自下而上进行，先仰拱、后边墙的施工顺序。
保证混凝土喷射密实，不留空洞，表面平整。
（砼喷射工艺详见“1号竖井施工方案”）
⑷回填注浆
在拱顶垂直于拱部切线方向预埋φ42×
3.25mm回填注浆管，L=0.5m，每3m布设一组,每组三根，封闭成环3～5米回填注浆一次（注纯水泥浆）。
对发生坍塌的地方，由前往后（即管头指向里程小的方向）埋设2～3根φ42回填注浆管，注水泥砂浆回填密实，同时预埋φ42排气管一根（注意：
排气管管头应高于回填注浆管管头,且距离坍塌拱顶土体距离不大于0.5m），长度根据现场实际情况确定。
回填注浆管布置如图6所示:
图6回填注浆管埋设示意图
五、施工要点及质量要求
⑴严格控制管棚施工质量，控制好管棚的坡度，保证管棚不侵入结构净空，又能减少超挖。
⑵严格控制超前注浆及回填注浆的配比，和注浆压力（0.5～1.0Mp），保证注浆质量。
⑶上层四个导洞的对应同一榀拱架架立必须同步，以保证导洞间扣拱部分拱架顺利闭合。
⑷回填注浆必须遵循:
先边墙，后拱部的施工顺序，由后向前推进。
⑸严格控制开挖进尺，进尺严格按设计要求施工；
净空、拱脚标高、中线要求如表2所示：
钢格栅架设误差要求表2
项目
允许偏差（mm）
检查频率
检查方法
１
中线
±
20
每榀
钢尺
标高
0～20
同步
水准仪
纵向间距
≤50
尺量
垂直度
0.5%
垂球吊线
拱脚底板标高
≤20
⑹严格控制每榀开挖进尺，尽量缩短各工序的作业时间，及时封闭开挖面，及时回填注浆，减少沉降量。
⑺拱脚位置必须用加气砖或木板垫实，严令禁止拱脚悬空或落在浮土、虚渣上，减少由于施工不当造成的沉降。
⑻喷射砼必须自下而上施做，即先喷仰拱，再喷边墙；
或先喷边墙，再喷拱部。
⑼施工缝处虚渣及泥土等杂物必须清理干净，以保证砼喷射密实、无空洞。
⑽上层中导洞施工时，根据设计中桩钢管柱位置，在每根钢管柱中心相对应的导洞钢拱架拱顶处焊制两个吊环，两吊环间距0.8～1m，沿导洞轴线对称设置，焊接质量经值班技术员检查合格后方可喷砼。
⑾必须在打设超前小导管注浆后方能挂导洞洞门。
⑿格栅钢架间采用φ22纵向联接筋连接，联接筋纵向搭接长度满足规范要求（单面焊10d，d为钢筋直径），保证焊接质量（焊缝饱满，平顺，无夹渣漏焊现象）。
六、工期保证措施
1、提前准备施工用机械设备及材料，施工方案确定及场地条件具备后，抓紧设备及人员进场。
2、及时做出管棚施工和注浆有关方面的技术交底，提前作好技术方面准备工作。
3、工程施工过程中如出现问题后及时与项目部协调解决。
4、施工中确保人员充足，设备运转良好，加强对设备保养。
5、提前作好主材加工，主材及其它辅助材料及时到场。
6、加强安全方面的管理，施工中杜绝发生任何安全事故，对存在安全隐患的地方及时整治。
七、质量保证措施
1、加强测量控制，保护好测量桩点，保证施工精度。
2、开挖过程中严格控制超欠挖。
3、合理安排好各施工工序的时间，尽快封闭开挖面。
4、加强注浆施工的控制，保证注浆的质量，达到超前加固的效果。
5、加强技术控制，导洞拱架架立工程中，必须有技术人员在掌子面现场指导施工，保证初支施工质量，并能及时处理突发情况。
八、安全措施
1、施工前，值班技术员需向工人进行技术交底，内容包括：
地质说明、施工方法、使用机具、开挖与格栅架立尺寸、预留下沉量和施工误差掌握、工序、循环进尺、安全措施、质量标准，中线及水平标高控制办法等。
2、坚持先护顶后开挖的原则施工。
坚持以地质为先导的原则，时刻掌握隧道的地质情况，异常地质要有特殊的超前支护和初期支护措施。
并根据实际地质条件及时调整施工措施和施工方法，以确保工程质量和施工安全，发现情况及时通知相关部门。
3、开挖前应备好抢险物资，并在现场堆码整齐，专料专用。
4、施工人员到达工作地点后，检查工作面，机具设施是否处于安全状态，详细检查支护是否牢固，掌子面是否稳定，如有松动和裂纹，应及时加固处理。
5、严格控制每循环进尺，开挖成形后及时进行初期支护，确保工序衔接，尽早施做仰拱封闭成环，以改善受力条件，加强初期支护。
6、边墙采用双侧交错开挖，严禁结构同时悬空，边墙、仰拱及临时仰拱杜绝多榀一次开挖。
7、不得欠挖，对意外出现的超挖或塌方应采用喷混凝土回填密实，并及时进行回填注浆，严禁开挖神仙土。
8、严格控制超前管棚施工质量及注浆效果，保证上层导洞上方土层中各种管线的安全。
9、坚持超前探测，加强超前支护，确保管线段的施工安全。
九、紧急情况处理
1、防塌方措施
⑴严格按设计图纸施工拱部超前小导管，保证外插角13～15°
；
同时按要求注水泥-水玻璃双液浆，保证导洞拱部松散土体固结良好。
⑵每部施工严格控制开挖进尺，分台阶开挖同时控制台阶长度（1.5m～2.0m），保留核心土。
⑶保证快速开挖、快速封闭。
⑷工作面备足方木、木板、工钢、沙袋、加气砖，以便塌方时做及时支护处理，减小塌方危害。
2、防渗水、涌水措施
由于上层导洞埋深较小，导洞上方有许多雨水、污水、上水管道根据施工经验很可能开挖此地段时发生渗水、涌水现象。
⑴按要求对拱部超前小导管严格进行注浆施工，如发现有渗水现象，即刻停止开挖，二次注浆后再行开挖、支护。
⑵对于雨水、污水、上水管道距离导洞拱顶较近的地段，提前做超前探水，如果有水及时施做管棚加强注浆，确保掌子面开挖无水作业。
过管线段施工方案参见专项施工方案。
⑶工作面备足砂袋、草帘等物资，以备涌水、涌砂时应急之用。
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