石家庄地铁隧道竖井施工方案Word文档格式.docx
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临时集水坑具体位置如左图所示。
井口处设锁口圈，尺寸为1.2m*1m，模筑井圈砼时沿竖井井圈四周同时浇筑一道宽300mm、高500mm的挡墙。
施工竖井与井底横通道相连处设马头门。
通道口埋深6.218m，断面采用拱形直墙断面，内净空宽×
高为4m×
8.02m。
竖井初期支护采用钢格栅+喷射混凝土支护体系，竖井格栅主筋采用HRB400，格栅间距750mm，每两榀设斜撑（工22a），在竖井开口处可根据监测情况适当加密，当斜撑与楼梯冲突时，可将其调整为横向支撑。
近马头门开洞处间距500mm.竖井每榀打设φ42锚管，环向间距2m，梅花形布置，倾角15度。
竖井及横通道开挖至马头门处，及时沿马头门外轮廓线打设双排φ42超前小导管,L=4m，环向间距300mm，对地层进行注浆加固。
联络通道范围内施作复合式二次衬砌，支护方式为拱部180°
φ42×
3.25mm,L=2m,超前小导管环向@300，每榀打设。
竖井采用C25喷湿早强混凝土，主要支护参数如表3-1、表3-2。
竖井支护参数表：
3-1
项目
材料及规格
结构尺寸
初期支护
锚杆
Φ42锚管
L=3m，间距2.0m
钢筋网
Φ6.5@150mm
四周铺设
喷射砼
C25网喷砼
厚度0.3m
格栅钢架
Φ22、Φ14、Φ6钢筋
纵间距1.0、0.75、0.5m
联络通道支护参数表：
3-2
超前小导管
Φ42×
4.25
L=2m，间距0.3m，每榀设置
厚度0.2m
纵间距1.0、0.75m
二衬
C30S8防水钢筋砼
3.2地质概况
根据设计勘察说明，本工程暗挖区间主要穿越黄土状粉质粘土③1层（黄褐色、褐黄色，无摇振反应，韧性中等，夹铁、锰氧化物和少量姜石，局部夹粉土薄层，可见小孔隙，具轻微湿陷性。
）、粉细砂④1层（灰白色～黄褐色，中密，稍湿，砂质纯净，颗粒均匀，分选较好，局部夹粉土团块。
）、粉质粘土⑤1层（褐黄色～黄褐色，土质不均，含姜石，局部富集，夹粉土、细砂薄层。
），拱顶大部分位于黄土状粉质粘土③1层、粉细砂④1层。
3.3水文概况
根据地质勘察报告，本区间未进入潜水层，地下水位埋深在38m以下，且未见上层滞水，区间不需降水施工。
但由于大气降水等原因，不排除局部存在上层滞水的可能性，因此设计施工时须考虑上层滞水对本工程的影响。
3.4主要工程数量
解~平区间2#竖井工程数量表
序号
工程名称
单位
数量
1
土质开挖
m3
602.2
2
回填（粘土）
165.12
3
回填（素土）
348.95
4
模注混凝土
48.78
5
喷射混凝土
103.26
6
HPB300钢筋
t
3.000
7
HRB400钢筋
19.600
8
钢料
3.620
9
M22螺栓
套
708
10
锚管Φ42×
3.25
528
11
水泥~水玻璃双浆液
49.80
12
破除混凝土
63.9
4、施工布署
4.1工期计划
竖井施工计划于2013年10月1日开工，竖井锁口施工15天，井身施工36天；
总工期51天。
4.2主要设备需求计划
本工程主要机械设备配备需求计划见下表：
表4-1竖井施工主要机械设备需求计划表
机械名称
规格型号
额定功率（KW）或容量（m3）或吨位（t）
一
起重设备
汽车吊
QY25
25T
龙门式起重机
MH10-24-9
10T
二
钢筋加工设备
钢筋切断机
QJ40-1
40mm
钢筋弯曲机
GW40
6～40mm
钢筋调直机
GTJ4-14
4～14mm
电焊机
BX1-400
29.2kVA
三
土方、锚喷、通风设备
小挖机
U-35-3S
0.11m³
农用三轮车
7YP-1150D22
12.1KW
通风机
SDF-10
110KW
SFD-I-NO6.5/22KW*2
44kVW
空压机
GA110
20m3/min
叶片式制浆搅拌机
J350
4m³
/h
双液注浆泵
KBY-50/70
11KW
湿喷机
TK961
5m³
土层锚杆钻机
YTN-87
4.3劳动力计划
计划设五个班组：
（1）钢筋加工班：
8人，负责钢材下料、加工成型、焊接及绑扎等；
（2）开挖班：
10人，负责开挖及锚管钻孔安装等作业。
（3）吊卸班：
8人，其中配备两名专业起重机操作员，其余6人负责井内出碴、洞外材料运送、及出碴外运。
（起重工2人，剩下的应是开挖支护班）
（4）初支班：
12人，负责开挖后安装钢格栅、斜撑及喷锚作业。
（5）电工班：
2人，负责竖井内外电力线路架设及照明、抽水等。
合计总投入40人，必要时增加劳动力投入。
4.4安全目标
“六不”目标：
（1）不发生因工死亡事故，不发生造成重大社会影响的生产安全事故，年重伤率不大于万分之五；
（2）不发生安装装修工程重伤以上（含重伤）事故；
（3）不发生基坑坍塌、洞内塌方冒顶等重大险情或事故；
（4）不发生重大设备事故、重大交通事故及火灾事故；
（5）不发生因施工造成的周边建（构）筑物沉降超限、倾斜、结构损伤以及施工导致的交通中断、电力中断、通讯中断、漏水和漏气等重大险情或事故；
（6）不发生10人以上集体中毒事故。
4.5质量目标
（1）工程质量均符合合同和标准规定的质量验收要求，验收合格率达到100%。
（2）工程质量验收符合法律、法规和技术标准等要求，工程质量达到合格标准，全部单项工程达到合格，各分部、分项工程隐蔽验收质量合格率达到100%。
4.6临时设施
4.6.1施工场地布置
根据设计施工文件提供的施工场地并结合本工程施工特点和现场实际情况，在满足正常施工作业的前提下，科学合理布设本施工场地。
施工围挡总长119.98m，高2.5m,围挡面积835.79㎡。
施工场地平面布置详见“2#竖井施工场地布置图”。
4.6.2场地硬化
施工场地内采用8cm厚混凝土硬化，机械行走道路采用20cm厚混凝土浇筑。
靠近大门处设一洗车槽，对出入车辆进行冲洗。
4.6.3场地排水及防洪
排水系统的布置，采取紧靠围挡墙内侧四周，设置宽40cm、深40～60cm的砖砌排水明沟，排入沉淀池。
经沉淀池沉淀后排入附近污水管道。
4.6.4临时供风
区间暗挖隧道前期由中间的施工临时竖井进入，后期开通车站左右线两个洞口，同时竖井处分开为两个工作面，故施工通风拟在施工临时竖井井口安装一台主风机，两个洞口各安装一台副风机。
主风机采用SDF-10风机，风量为480～645m3/min，功率为110KW。
副风机采用SFD-I-NO6.5/22KW*2风机，风量为240～350m3/min，功率为2×
11KW。
采用压入式通风，贯通前各自为独立的通风系统，考虑隧道施工工序多，相互干扰大，主通风管设在竖井内，联络通道从主风管分支管解决，主风管为φ1000镀锌铁皮管，分隧道断面两侧布置，支管为φ400PVC拉链式软管。
实际施工时，根据现场情况可在掌子面设两台28KW风扇辅助通风。
4.6.5临时弃碴场
在竖井口附近设一个临时存碴场，存碴场四方采用砌块砌筑厚24cm挡碴墙，墙高1.8m，在底部设置泄水孔。
4.6.6现场材料仓库
施工现场所需的物资均进库存放，以达到防湿、防日晒目的。
4.6.7防火设施
施工期间，在施工场地配置足够的灭火器及消防工具，各班组设兼职消防员，经理部成立消防队，定期组织开展培训和业务学习，同时积极与当地消防部门联系，取得当地政府和消防部门的检查认可，使这些设施经常处于良好状态，随时可满足消防要求。
4.6.8文明施工
做到现场布局合理，环境整洁，物流有序，标识醒目，达到“一通、二无、三整齐、四清洁、五不漏”；
一通：
交通平整畅通，交通标志明显；
二无：
无头（无木材头、无钢筋头、无焊接头、无钢材头），无底（无砂底、无碎石底、无砂浆底、无垃圾废土底）；
三整齐：
钢材、水泥、砂石料等材料按规格、型号、品种堆放整齐；
构件、模板、方木、脚手架堆码整齐；
机械设备、车辆摆置整齐；
四清洁：
施工现场清洁，环境道路清洁，机具设备清洁，现场办公室、休息室、库房内外清洁；
五不漏：
不漏油、不漏水、不漏风、不漏气、不漏电。
4.6.9环境保护
在施工过程中对施工场地周围的树木进行保护，车辆驶出工地之前冲洗干净，控制工地噪声强度、振动强度和尘土，以保证工地周围的居民能够正常工作和生活。
5、主要施工方法和工艺
5.1锁口圈梁施工
测量定出锁口圈的开挖轮廓线，井口段采用小型反铲挖掘机配合人工进行开挖，人
工对井壁进行修整；
竖井锁口圈挖至设计标高后，外模采用砖砌，其内侧用砂浆抹平，然后绑扎井圈钢筋，同时预埋提升井架基础预埋件、护栏，锁口圈绑扎钢筋时向下预埋连结筋，锁口圈采用C30商品砼，一次性连续灌注。
具体施工步序如下：
1）采用机械开挖，人工修整，保证成形质量及侧壁稳定。
开挖前先采用钢管及防护网进行井口围护并竖立安全标志，防止人员物件滚落。
2）开挖后及时采用喷射砼或砂浆抹面对开挖面进行临时支护。
3）开挖时先挖中间部位，并在中部设一临时集水坑，防止地基受水浸泡。
4）钢筋按要求进行原材料试验及焊接接头试验，采用在加工场加工现场绑扎的方法，钢筋搭接均采用焊接，单面焊10d、双面焊5d，同一焊接连接区段内，钢筋接头面积百分比应小于50%。
钢筋绑扎时，做好防护工作，防止钢筋被污染。
5）外模采用砖砌，其内侧用砂浆抹平，砼为商品混凝土，入模前由专人进行检查，确保符合相关规定后方可进行混凝土浇筑。
6）锁口圈、挡土墙及龙门架基础砼整体一次灌注，分层浇捣，每层高度不超过0.6m，使用插入式振捣棒振捣密实，振捣棒应按“快进慢出”插入振捣。
锁口圈尺寸及布置如下图:
图5.1-1锁口圈尺寸及布置图
5.2垂直提升系统
前期起吊系统没有安装好时，采用吊车做垂直运输。
井圈施工后竖井垂直运输采用10T龙门吊机，装土斗采用4t活底吊斗。
5.3井身开挖与支护施工
竖井采用明挖施工，待锁口圈梁砼强度达到80%后，采用人工配合风镐开挖。
开挖时每循环进尺0.75～1m，由中心向四周扩挖，靠近井壁处预留50cm由人工修整至设计尺寸；
经检查符合设计要求后立即初喷约5cm厚混凝土封闭围岩，然后施作锚管。
锚管施作完成后，挂网、安装钢格栅，格栅钢架间每隔1m焊接Φ22纵向连接筋，喷射C25喷砼至设计厚度。
为确保竖井支护安全，隔榀设临时钢斜撑。
随开挖施工及时安装安全扶梯，安全扶梯布置如下图所示：
图5.3-1安全防护栏杆布置图
竖井施工工艺流程如下图所示：
施工准备
测量放线、定井位
竖井锁口圈开挖
爬梯及防护网安装
井圈C30模筑砼施工
井身开挖及支护
安装提升架及电动葫芦
马头门加固
封底
开洞，转入隧道施工
图5.3-2竖井施工工艺流程图
钢格栅在井外分节制作、预拼，井内安装，螺栓连接。
喷砼采用湿喷工艺，一侧喷砼支护后再进行另一侧开挖。
1）格栅钢架在井外预制，井内组装。
分节如图：
图5.3-3竖井井身格栅钢架分节图
2）主要采用采用人工风镐开挖，循环进尺0.75m，每天1循环，竖井开挖施工步序图如下：
图5.3-4竖井井身人工开挖顺序图
3）出渣采用人工将渣土装入提升斗、电动葫芦提升，倒入井口临时弃渣场，再由汽车运至指定弃渣场。
4）开挖时按先中间后四周、分块进行错开施工，每开挖一环支护一环。
当雨季施工时在开挖面挖集水坑,用潜水泵把水抽至井口顺水沟排出洞外净化池,经处理后排至指定地点.
5）每次开挖一榀格栅钢架步距，同时注意做好地质资料的记录，与地质勘察资料进行核对，为横通道施工方案提供依据。
6）考虑到竖井井壁要进行施工横通道开口施工，在竖井开挖支护到马头门相应开口部位时，设置格栅钢架加强框，并施作超前管棚、超前导管注浆等加强预支措施。
5.4竖井提升系统
竖井提升系统采用1台10t双梁式龙门吊，提升系统见图5.4-1提升系统示意图。
起重设备，请有安装资质人员进行提升装置的安装调试，试运行合格后并报市安全检查监督站、业主、驻地监理检验审查合格，方可投入使用。
图5.4-1提升系统示意图
5.5竖井马头门施工
竖井马头门即竖井与隧道交叉处，在竖井开挖至马头门标高时开始施作，是竖井施工的关键部位。
（1）竖井施工时为确保竖井马头门处施工安全，在施工中拟首先采用加强支护结构，并采取小导管注浆超前预加固，采用微台阶施工，开口施工化大为小，环行开挖快速封闭的措施来确保万无一失。
（2）竖井施工到隧道马头门部位时，根据测量放线定位，确定施工隧道格栅位置，在竖井开挖支护到马头门顶时，沿马头门轮廓线设双排φ42超前小导管注注浆预加固，小导管L=4m，环向间距0.3m，对底层进行注浆处理。
（3）马头门第一榀格栅钢架与竖井切除范围格栅焊接连接,施工竖井开口处采取三榀并列进行加强。
横通道马头门施工步骤图
图示
施工步骤及技术措施
1、竖井开挖支护至横通道上台阶时，停止竖井开挖，进行马头门加固处理。
2、测量放出横通道上台阶开挖轮廓线。
3、在井壁马头门拱顶180°
‚进行42×
3.5mm,L=2.5m,超前小导管支护，环向@300，每榀打设。
4、开挖上台阶，连立三榀格栅钢架并喷射混凝土，且端头与井壁格栅焊接成整体。
1、一台阶继续开挖，竖井开挖至二台阶高度，按台阶法施作边墙格栅钢架，前三榀并排连在一起，且端头与井壁格栅焊接牢固。
2、继续进行马头门横通道上台阶开挖支护留核心土，超前小导管预加固，环形开挖，上断面挂网，格栅钢架架立，连接筋施工；
喷射混凝土。
1、按台阶法施工横通道开挖支护。
2、竖井进行封底施工。
5.6马头门加强环施工
随竖井开挖，并打入超前锚管支护，在每榀格栅间安放预制好的短格栅（横通道支护格栅），马头门范围竖井开挖完毕后，马头门部位短格栅形成加强环。
分步破除马头门处井壁砼，割除竖井钢格栅
竖井封底后，破除马头门上导坑竖井井壁砼，割除井壁钢格栅，并排架设上导坑两榀格栅拱架，并将其主筋与周围的竖井井壁钢格栅焊接牢固，并及时喷射砼。
马头门上半断面开挖、支护
横通道上半断面开挖时，马头门开口并排安设两榀格栅钢架。
马头门下半断面开挖、支护
破除下部竖井壁砼，割除该部位的钢格栅支撑，架设下部并排两榀格栅拱架，同样将其主筋与周围的竖井钢格栅焊接牢固，并及时喷射砼。
5.7格栅钢架及钢筋网施工工艺
①格栅钢架按设计图纸预先在井外钢筋加工场加工成型，并通过试拼接、编号分类堆放。
用时运送至井内，钢架加工时允许误差为：
周边轮廓误差≯±
3cm，平面翘曲应＜±
2cm，接头连接要求每榀之间可以互换。
②钢架安装时，应保证基面应坚实并清理干净，必要时要进行预加固，认真定位，不偏、不斜，节与节之间连接紧密，无缝隙，上下左右偏差＜±
5cm。
钢架倾斜应小于
2°
。
③格栅钢架分片制作安装，连接采用螺栓连接，如因变形或施工误差引起个别螺栓不能按要求连接，采用与螺栓相同直径钢筋焊接。
④为保证钢架整体受力，施工时,采用纵向连接筋将每榀钢架连成一体，每循环连接钢筋连接采用单面焊10d焊接。
焊缝表面应平整，不得有凹陷或焊瘤；
焊接接头区域不得有肉眼可见的裂纹。
⑤钢筋网片在地面采用点焊加工成形，安装固定于钢架上，相邻钢筋网片搭接长度不小于150mm。
焊接网的长度、宽度及网格尺寸的允许偏差均为±
10mm；
网片两对角线之差不得大于10mm；
网格数量应符合设计规定。
5.8喷射混凝土施工工艺
①、原材料
施工喷射前由专人进行检查，确保符合相关规定后方可进行喷射作业使用。
②、配合比的设计
设计配合比时，龄期按28天测定抗压强度。
施工时根据砂、石含水率确定施工配合比。
喷射前准备工作：
①、通过焊接在格栅钢架的定位钢筋检查受喷面轮廓尺寸，并修整，使之喷射后符合设计要求，若有松散土，清除干净。
②、用高压风或水（地质差不用）清洗喷面。
③、备好工作平台，防护用具。
④、根据喷射量添加速凝剂，并转动计量泵转盘调节好速凝剂的用量。
⑤、接好电源及风管、喷管、速凝管等。
⑥、检查喷射机的转子、振动器、计量泵及安全阀、压力表是否完好，并进行试运转。
⑦、向喷射机的料斗加入约半料斗砂浆,开动主电机将砂浆转入转子腔和气料混合仓。
⑧、受喷面有滴水、淋水时，喷射前必须按下列方法做好治水工作：
a、有明显出水点时，埋设导管排水；
b、导水效果不好的含水岩层，埋设盲沟排水；
⑨检查喷射手与地面通信的对讲机是否完好，并进行试通话。
喷射作业：
喷射混凝土作业在满足《地下铁道工程施工及验收规范（2003年版）》的有关规定基础上，增加如下技术要求:
①、混凝土喷射应分片依次自下而上进行并先喷钢筋格栅与壁面间混凝土，然后再喷两钢筋格栅之间混凝土；
②、每次喷射厚度为：
竖井井壁70~100mm；
③、分层喷射时，应在前一层混凝土终凝后进行，如终凝1h后再喷射，应清洗喷层表面；
④、喷层混凝土回弹量，竖井井壁不宜大于15％；
⑤、喷嘴均匀地按螺旋轨迹，分区段（一般不超过6米），自下而上，一圈压半圈，缓慢移动，每圈直径约20cm。
若受喷面不平，先喷凹坑找平。
⑥、喷射作业过程中必须经常保持与地面人员的联络，当即将完成喷射作业时必须提前通知地面人员，以减少喷射料的浪费，保证喷射质量。
⑦、停机前，喷射料斗中的混凝土须全部喷完，并严格按以下顺序关机：
关主电机、振动器、关速凝剂计量泵、关主风阀；
利用计量泵加水清洗速凝剂管路；
再将喷嘴离开受喷面，依次打开主风阀、计量泵电机、主电机，向料斗中加水清洗气料混合仓、混凝土管道，最后关主电机、关主风阀、计量泵、停速凝剂风。
⑧、清理喷射机表面的混凝土。
施工控制要点
①、搅拌混合料原材料的称量误差为：
水泥、速凝剂±
2%，砂石±
3%；
②、混凝土湿喷机具性能良好，输送连续、均匀，技术性能满足喷射混凝土作业要求；
③、喷射混凝土作业前，检查断面尺寸，保证尺寸符合设计要求。
喷射混凝土作业区有足够的照明，作业人员佩带好作业防护用具；
④、竖井喷射作业符合下列要求：
a、喷射机宜设置在地面，喷射机如设置于井筒内时，必须设置双层吊盘；
b、采用管道下料时，混合料必须随用随下；
c、喷射与开挖单行作业时，喷射区段高宜与掘进段高相同，在每段高内，可分成1.5～2.0m的小段，各小段的喷射作业应由下而上进行
⑤喷射混凝土终凝2小时后开始洒水养护，洒水次数应以能保证混凝土具有足够的湿润状态为度，养护时间不得少于7天，当气温低于+5º
C时，不得喷水养护；
⑥喷射混凝土表面应密实、平整、无裂缝、脱落、漏喷、空鼓、渗漏水等现象，不平整度允许偏差为±
3cm；
6、施工测量
6.1施工控制测量
6.1.1控制测量依据
⑴业主提供平面和高程控制点及定期复测成果表。
⑵北京城建设计总院提供的中山广场站~平安大街站区间、区间总平面图及地质纵断面剖面图。
⑶中华人民共和国国家标准《地下铁道、轻轨交通工程测量规范》GB50308-1999。
⑷中华人民共和国国家标准《国家一、二等水准测量规范》（GB12898-91）
⑸中华人民共和国国家标准《工程测量规范》GB50026-1993
6.1.2地面控制测量
6.1.2.1地面近井点测量
地面近井点利用精密导线点测设，地面近井点与精密导线点应构成附合导线或闭合导线。
近井导线点总长不宜超过350m，最短边长不应小于50m，导线边数不宜超过5条。
精密导线采用严密平差，其近井点的点位中误差应在±
10mm之内。
高程近井点利用二等水准点直接测定，并要构成附合、闭合水准路线。
6.1.2.2定向测量
竖井施工完成到设计标高时，根据现场的实际情况和现有的仪器设备，选择合适的定向测量方法。
定向测量一般有联系三角形法、陀螺经纬仪和铅垂仪（钢丝）组合法、导线直接传递法、投点定向法等四种方法。
根据本工程中竖井施工的实际情况，采用投点定向法进行定向测量。
投点定向测量法是几何定向的一种特例，在竖井中通过激光投入两个激光点，要求两个激光点定向与井下横通道开挖方向一致。
两个激光点与地面控制点一条线上，这样井上的起始方位就通过激光传入井下，通过激光和量距在井下确定控制点的平面位置。
如右图所示，直线AB为已知方位边，利用激光垂准仪可把此方位传到地下，具体操作办法为：
a、在已知方位边AB的端点A上安放激光靶；
B、在激光靶下架设三脚架并安置仪器，将仪器调平并旋转望远目镜能清洗看到分划板的十字丝；
C、用仪器的激光对点器确定下点C；
E、按上述方法确定另一地下点D，CD边即为与AB边方位角相等的基准方位。
通过方位角和量距计算得出地下点AB的坐标。
6.1.2.3高程传递测量
高程传递测量采用悬挂钢尺法,高程传递测量时，利用地面上的二等水准加密水准网点作趋近水准测量，按Ⅱ等水准测量方法和要求进行。
采用悬挂钢尺法进行高程传递测量时，地上、地下安置两台水准仪同时进行读数，并在钢尺上悬挂与钢尺鉴定时相同质量的锤球
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