地铁竖井及横通道施工方案.docx
《地铁竖井及横通道施工方案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《地铁竖井及横通道施工方案.docx（100页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
地铁竖井及横通道施工方案
物资学院站施工竖井及横通道开挖支护专项施工方案
一、编制依据
1、《北京地铁6号线二期工程物资学院站临时施工竖井及横通道结构施工图》
2、轨道交通《车站工程施工质量验收标准》（QGD-007-2005）
3、《建筑基坑支护技术规程》（DB11/489-2007）
4、《钢筋焊接及验收规程》（JGJ18-2003）
5、《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）
6、《北京市市政工程施工安全操作规程》（DBJ01-56-2001）
7、《中华人民共和国环境保护法》
8、《城市市容和环境卫生管理条例》
9、《地铁工程监控量测技术规程》（DB11/490-2007）
10、《钢筋机械连接通用技术规程》（JGJ107-2003）
11、其它有关国家、行业规范、规程、标准、规定等。
12、《物资学院站施工竖井及横通道开挖支护专项施工方案》专家论证会意见
二、工程概况
2.1工程简介
北京地铁6号线十一标段物资学院站起讫里程为～，车站为暗挖双层双跨结构，两端区间为盾构区间，车站总长246m，标准段宽度为，顶板埋深约米。
车站总建筑面积为17652m2，主体建筑面积9840m2，附属建筑面积7812m2，车站主体为暗挖双层单柱双跨现浇钢筋混凝土结构（PBA工法施工）岛式站台宽11m，结构覆土约，车站底板埋深约。
物资学院站共设置4个出入口通道（其中4号出入口为预留）及2座风亭。
详见附图2-1物资学院站竖井平面示意图。
本车站设4个施工竖井及横通道，均位于车站北侧，其中1号施工竖井及新增施工竖井与1号风道结合设置，2号施工竖井单独设置，3号施工竖井与2号风道结合设置。
竖井采用倒挂井壁法施工、横通道采用暗挖台阶法施工。
其中1号竖井净空尺寸为，井深27.767m；2号竖井净空尺寸为，井深；3号竖井净空尺寸为，井深；新增竖井净空尺寸为，井深。
竖井只施工初支结构，在井口设计了钢筋混凝土锁口圈梁，其上可预埋提升架所需预埋件。
竖井开工前应进行施工降水，将水位降至竖井底1米以下，保证无水作业。
1、2、3号及新增竖井横通道开挖断面宽×高分别为、、，，采用台阶法施工，中间加设临时横撑将通道分成六层进行开挖。
竖井具体平面及剖面图详见图2-2~2-5。
2-1物资学院站施工竖井平面示意图
图2-21号施工竖井结构平面、立面图
图2-32号施工竖井结构平面、立面图
图2-43号施工竖井结构平面、立面图
图2-5新增施工竖井结构平面、立面图
工程地质和水文地质条件
工程地质
物资学院站4个施工竖井所处场区地层自上而下依次为人工堆积层（Qml）、第四纪新近沉淀层（Q42+3al+p1）、第四纪全新世冲洪积层（Q41al+pl）、第四纪晚更新世冲洪积层（Q3al+pl）四大层。
竖井穿越地层自上而下依次为：
杂填土层；粉质填土层；粉土层；粉质粘土层；粉细砂层；粉土层；粉质粘土层；粉土层。
四个施工竖井及横通道的地质剖面图详见图2-6~图2-9所示。
物资学院站工程场地地形基本平坦，地面高程约24.14~25.76m。
根据车站详勘资料，勘探场地地貌主要为温榆河故道阶地，地形基本平坦，地形西高东低。
本次勘探深度范围内各层土的地层岩性及其特点自上而下依次为：
（1）人工堆积层：
房渣土①层：
杂色，稍密，稍湿，含砖块、灰渣和植物根等，表层多为沥青路面；
粉质粘土填土①1层：
褐黄色，稍密，稍湿，含云母、氧化铁、砖块、灰渣等；
粉土填土①2层：
褐黄色，稍密，稍湿，含云母、氧化铁、砖块、灰渣和植物根等，局部夹粉土填土薄层；
人工填土层连续分布，厚度为～，层底标高为～。
（2）第四纪全新世冲洪积层（Q41al+pl）：
粉土③层：
褐黄色，密实，湿，属中压缩性土，含云母和有机质等，局部夹粉质粘土薄层；
粉质粘土③1层：
褐黄色，湿~很湿，可塑，属中压缩性土，含云母、氧化铁、姜石，偶含有机质，局部夹粉土薄层；
粉细砂③3层：
褐黄～灰色，中密~中上密，湿～很湿，标贯击数平均值为25，属低压缩性土，局部夹粉质粘土薄层。
本大层连续分布，厚度为～，层底标高为～。
粉质粘土④层：
褐黄～灰色，很湿，可塑~硬塑，属中低压缩性土，含云母、氧化铁，局部夹粉土薄层；
粉细砂④3层：
褐黄～灰色，密实，湿~饱和，标贯击数平均值为41，属低压缩性土，局部夹粉土薄层。
本大层连续分布，厚度为～，层底标高为～。
（3）第四纪晚更新世冲洪积层（Q3al+pl）：
粉细砂⑤层：
灰黄～灰色，密实，饱和，标贯击数平均值为47，属低压缩性土，局部夹粉土薄层；
粉质粘土⑤2层：
灰黄～灰色，很湿，可塑~硬塑，属中低压缩性土，含云母和氧化铁等，局部夹粉土或粘土薄层。
本大层连续分布，厚度为～，层底标高为～。
粉质粘土⑥层：
灰黄～灰色，很湿，可塑~硬塑，属中压缩性土，含云母、氧化铁，局部夹粉土薄层；
粉土⑥2层：
灰黄～灰色，密实，湿，属中低压缩性土，含云母和氧化铁等，局部夹粉质粘土薄层；本大层连续分布，厚度为～，层底标高为～。
粉细砂⑦层：
灰黄～灰色，密实，饱和，标贯击数平均值为49，属低压缩性土，局部夹粉土薄层；
粉质粘土⑦2层：
灰黄～灰色，很湿，可塑，属中低压缩性土，含云母和氧化铁等，局部夹粉土或粘土薄层。
本大层连续分布，厚度为～，层底标高为～。
粉质粘土⑧层：
灰色，很湿，可塑，属中低压缩性土，含云母和氧化铁等。
图2-61号施工竖井及横通道地质剖面图
图2-72号施工竖井及横通道地质剖面图
图2-83号施工竖井及横通道地质剖面图
图2-9新增施工竖井及横通道地质剖面图
水文地质条件
场地在勘察深度范围内，共分四层地下水，分别为上层滞水
（一）、潜水
（二）、承压水或层间潜水（三）和承压水（四）。
地下水详细情况如下：
上层滞水
（一）：
含水层岩性为粉土②层、粉土③层以及局部填土层，水位标高为21.94～20.69m，水位埋深4.0～4.5m。
该层水分布不连续，透水性较差，主要接受大气降水等垂直补给，以蒸发、侧向径流、向下越流补给的方式排泄。
潜水
（二）：
含水层岩性为粉土③层、粉细砂④3层，钻孔揭露含水层厚度0.5～4.3m，水位标高为17.3～13.82m，水位埋深为8.7～11.2m。
该含水层属于中等透水层，分布较连续。
主要接受侧向径流及越流补给，以侧向径流方式排泄。
承压水（三）：
含水层岩性为粉细砂⑤层、中粗砂⑤3层，钻孔揭露含水层厚度3.4~8.8m，水头标高为11.36～7.3m，水头埋深为14.4～18.7m。
该含水层属于中等~强透水层，连续分布。
含水层主要接受侧向径流及越流补给，以侧向径流和人工开采的方式排泄。
承压水（四）：
含水层岩性为细中砂⑦层，水头标高为3.9～2.76m，水头埋深为22.1～23.0m。
该含水层属于强透水层，连续分布。
含水层主要接受侧向径流及越流补给，以侧向径流和人工开采的方式排泄。
根据勘察报告资料、现场情况了解，地下潜水及承压水现状稳定水位埋深相对较大，不会影响管棚的施工；地表水渗透及上层局部滞水可能会对施工产生一定的影响，施工过程中要多加注意，要具有防止上层滞水突涌的措施，以免造成路面的塌陷。
本场地地下水的腐蚀性对拟建地铁的混凝土结构腐蚀性：
微；对混凝土结构中的钢筋在长期浸水和干湿交替环境腐蚀性：
均为微腐蚀性。
地下水统计见表2-1。
表2-1竖井场区地下水情况一览表
层序
地下水性质
水位埋深（m）
水位标高（m）
含水层岩性
第1层
上层滞水
粉土②层以及局部填土层
第2层
潜水
～1
1～
粉细砂③层、粉土④3层
第3层
承压水或层间潜水
1～1
6～
粉细砂⑤层、粉土⑤3层
第4层
承压水
2～2
～6
细中砂⑦层
三、施工准备
场地准备
物资学院站各施工竖井场地占地面积较小，且距北侧居民楼较近。
在竖井施工前，由于现场场地较狭窄，为保证正常施工需要，现场合理布置，砂石料等材料堆放、搅合系统、运输车辆行驶线路、弃土场、格栅堆放等都要事先做好场地规划，并做好隔间防尘措施。
场地布置见附图3-1物资学院站1号施工竖井和新增施工平面布置图、3-2物资学院站2号施工竖井和新增施工平面布置图、3-3物资学院站3号施工竖井和新增施工平面布置图。
技术准备
技术准备的主要工作包括：
熟悉、审查图纸及有关设计文件
熟悉、审查图纸及有关设计文件，了解、贯彻设计意图，是施工前必须做的一项准备工作；
掌握地形、地质、水文等情况
1、地形情况：
了解拟建地区附近建筑物及地下管线的情况；
2、地质情况：
地层结构、土层厚度、土的性质与类别、土的承载力、土的渗透性等；
3、水文资料：
地下水的性质、含水层厚度、地下水最高和最低水位等；
技术及安全交底
在施工前需要对施工作业人员进行技术交底和安全交底。
需要对施工过程中的关键工艺、关键工序，安全风险等对作业人员进行详细交底。
组织准备
由于暗挖作业工序多，安全风险性较大，为确保竖井及横通道工作顺利开展，成立相应的组织机构，配备相应管理人员，各尽其职，具体人员组织表3-1。
表3-1物资学院站施工竖井主要管理人员表
序号
姓名
职务
职称
备注
1
许杨平
生产副经理
工程师
2
李鹏
技术主管
助理工程师
3
贾建彬
技术主管
助理工程师
4
高银斌
技术主管
助理工程师
5
陈自龙
技术员
技术员
6
赵德云
技术员
技术员
7
伍进锋
技术员
技术员
8
熊伟
技术员
技术员
9
董玉阀
技术员
技术员
10
蒋诗东
技术员
技术员
11
龙剑
安全员
12
张广杰
安全员
13
王建春
安全员
14
周波
试验员
15
孙海生
测量员
劳动力安排
在劳动力安排方面，4座竖井及横通道开挖支护施工安排4个施工队，每个施工队负责一座竖井及横通道的施工任务。
每个施工队分三个专业施工组：
钢拱架加工组，主要负责格栅加工；地面服务组，主要负责吊放材料，拌和喷锚料；土方开挖施工组，主要负责竖井和横通道土方开挖、架立格栅、打设超前小导管、喷射混凝土。
正式上岗前，应对工人进行岗前培训，考核合格后，方可允许上岗作业。
在工人作业前还应对工人进行技术交底和安全交底。
按竖井施工的施工进度计划安排及施工组织设计，竖井施工期间的劳动力组织详见表3-2。
表3-2施工队伍安排表
序号
队伍名称
高峰期人数
承担任务
1
施工一队
120
负责1号竖井及横通道的开挖支护的施工。
负责施工风、水、电供应、维护维修；场外材料运输供应及根据实际需要的其他工作。
2
施工二队
140
负责2号竖井及横通道的开挖支护的施工。
负责施工风、水、电供应、维护维修；场外材料运输供应及根据实际需要的其他工作。
3
施工三队
120
负责3号竖井及横通道的开挖支护的施工。
负责施工风、水、电供应、维护维修；场外材料运输供应及根据实际需要的其他工作。
4
施工四队
120
负责新增竖井及横通道的开挖支护的施工。
负责施工风、水、电供应、维护维修；场外材料运输供应及根据实际需要的其他工作。
竖井施工劳动力安排详见表3-3。
表3-3竖井及横通道施工各工种劳动力安排表
序号
岗位名称
各队人员配备数量（人）
合计人数
（人）
备注
施工一队
施工二队
施工三队
施工四队
1
队长
1
1
1
1
4
2
技术副队长
1
1
1
1
4
3
技术员
3
2
3
3
11
4
测量员
4
4
6
6
20
5
质检员
2
2
2
2
8
6
安全员
2
2
2
2
8
7
材料员
2
1
2
2
7
8
钢筋工
17
12
20
20
69
9
混凝土工
15
10
15
15
55
10
架子工
10
8
5
5
28
11
电工
6
4
6
6
22
12
电焊工
10
10
10
10
40
13
机修工
4
4
4
4
16
14
普通工
38
74
20
30
172
15
吊装工
3
3
3
3
12
16
司机
2
2
2
2
8
合计（人）
120
140
120
120
500
材料准备
施工中所需要的砂、石、料、钢筋、混凝土、钢管等必须符合使用要求。
在选择材料方面，应该从材料型号，规格、出厂日期等方面选择具有相应生产资质的厂家。
材料进场前必须进行取样见证，经检验满足施工要求，方可大批量引进材料。
竖井及横通道施工混凝土除喷射混凝土外，其余均采用商品混凝土。
竖井及横通道施工主要材料按月需用数量见表3-4。
表3-4竖井及横通道施工主要材料按月需用数量表
序号
材料名称
单位
总数量
施工工期（月）
第1月
第2月
第3月
第4月
1
小导管
m
31222
9000
12000
9500
722
2
钢筋
t
567
180
200
160
27
3
商品砼
m3
380
150
140
50
40
4
喷射砼
m3
2190
1100
800
150
140
5
型钢
t
112
30
40
27
15
机械设备准备
垂直提升设备、机具应相关部门验收合格，土方设备、机具（空压机、风机、喷射机、搅拌机等）现场安装调试完毕。
根据车站竖井及横通道施工安排，施工所需机械设备详见表3-5拟投入车站竖井及横通道工程施工的主要机械配置表。
表3-5拟投入车站竖井及横通道工程施工的主要机械配置表
序号
设备名称
规格型号
功率或吨位
单位
数量
1
电动空压机
LED-15-21/7-10-X
4
2
风镐
G10
16
3
电焊机
BX-300上海
300KVA
16
4
注浆机
KBF-50/70
16
5
湿式砼喷射机
TK961型
15kW
8
6
锚杆钻机
KR803美国
50kW
8
7
电动葫芦
CDI10-30D抚顺
5t
4
8
发电机
TFE5M22-4福州
250kW
4
9
混凝土搅拌机
JZ350
4
10
装载机
ZL50B柳州
4
11
混凝土输送泵
HBT30C陕西
30m3/h
4
12
潜水泵
150QJ10-50/7
8
13
泥浆泵
BW-250D衡阳
22kW
8
14
木工机械
4
15
钢筋调直机
GT4×14
15kW
4
16
钢筋弯曲机
GW40D安徽
3kW
4
17
钢筋切割机
GQ40山东
4kW
8
18
钢筋对焊机
UN1-75上海
75KVA
4
19
提升抓斗
4
四、风险因素分析
施工竖井
施工竖井采用明挖倒挂井壁施工，开挖尺寸见表4-1所示。
风险等级为一级。
表4-1物资学院站施工竖井净空尺寸表
竖井名称
净空尺寸（m）
长
宽
井深
1号竖井
8
6
2号竖井
7
3号竖井
6
新增竖井
6
施工横通道
施工横通道开挖采用台阶法施工，将通道上下分为6层进行开挖，风险等级为三级。
断面尺寸如表4-2所示。
表4-2物资学院站施工横通道断面尺寸表
通道名称
断面尺寸（m）
长
宽
高
1号施工横通道
5.4（5.2）
2号施工横通道
3号施工横通道
新增施工横通道
环境风险
施工竖井及横通道施工范围内分布的主要市政管线包括：
1650×1400雨水管、φ1200上水管、φ1000污水管、1650×1350雨水管、φ700超高压燃气、φ400压燃气管、1500×2100电力管等。
管线埋深、材质以及与横通道相对位置见表4-3~表4-6竖井及横通道范围现状管线统计表。
表4-31号竖井及横通道范围现状管线统计表
管线名称
规格、尺寸（mm）
埋深（m）
距离隧道顶部距离（m）
风险等级
雨水管
1650×1400
一级
上水管
φ1200
污水管
φ1000
雨水管
1650×1350
高压燃气
φ700
压燃气管
φ400
电力管
1500×2100
表4-42号竖井及横通道范围现状管线统计表
管线名称
规格、尺寸（mm）
埋深（m）
距离隧道顶部距离（m）
风险等级
雨水管
1650×1600
一级
上水管
φ1200
污水管
φ1000
雨水管
1650×1350
高压燃气
φ700
压燃气管
φ400
表4-53号竖井及横通道范围现状管线统计表
管线名称
规格、尺寸（mm）
埋深（m）
距离隧道顶部距离（m）
风险等级
雨水管
1600×1600
1.584
一级
上水管
φ1200
1.658
2.227
污水管
φ1000
雨水管
1650×1350
高压燃气
φ700
2.058
压燃气管
φ400
2.593
2.031
表4-6新增竖井及横通道范围现状管线统计表
管线名称
规格、尺寸（mm）
埋深（m）
距离隧道顶部距离（m）
风险等级
雨水管
1650×1400
一级
上水管
φ1200
污水管
φ1000
雨水管
1650×1350
高压燃气
φ700
压燃气管
φ400
电力管
1500×2100
五、工程施工重点、难点分析及应对措施
5.1竖井开挖支护
该工序是保持井壁稳定、防止井壁坍塌、保证周边构（建）筑结构物安全的重点。
应对措施：
确保施工降水的效果，并严格按设计参数进行开挖支护，做好超前注浆加固，并做好地质记录。
马头门处为结构受力转换点，做好马头门加固是保证进洞安全的重要措施。
应对措施：
（1）马头门施工前，进行洞口处地质注浆加固，预埋进洞环梁。
马头门开洞时连立三榀钢格栅，并与切断的竖井格栅焊接成整体。
（2）竖井与风道结合施工时，竖井钢格栅需预埋与风道格栅的连接钢板，并准确定位。
横通道穿越地下管线
横通道开挖穿越管线较多，防止管线沉降及管线渗水。
同时做好超前支护及回填注浆。
应对措施：
（1）做好地质超前探测。
（2）严格按照“十八字方针”进行开挖支护。
（3）在1号和2号施工横通道拱部打设φ121大管棚、开挖时在管棚间打设超前小导管的支护措施。
（4）在3号和新增施工横通道拱部采用深孔注浆加固拱部上方土体。
（5）加强管线、地表和洞内的监控量测。
六、施工进度计划
竖井施工和横通道计划施工工期140日历天（其中竖井施工30天，横通道施工110天）：
1、1号施工竖井、2号施工竖井、新增施工竖井工期计划：
计划开工时间：
2011年9月26日；
计划完成时间：
2012年1月5日；
计划作业时间：
140工作日。
2、3号施工竖井工期计划：
计划开工时间：
2011年10月8日；
计划完成时间：
2012年1月17日；
计划作业时间：
140工作日。
施工进度计划横道图如图6-1所示。
图6-1竖井及横通道施工进度计划横道图
七、降水施工
竖井及横通道施工首先进行降水井施工，将竖井及横通道处地层水位降至竖井底板1.0m以下。
竖井降水采用“一渗一抽”的布井形式，降水井中心与结构外边线间距离一般按控制，井间距一般按≤控制；横通道采用“延长布井”形式实现降水，降水井采用引渗管井，降水井中心与结构外边线间距离一般按控制，井间距一般按≤控制。
每座竖井及横通道周围设14~22眼降水井，并与后期车站主体结构施工降水相结合设置。
成井方法采用反循环钻机成孔。
采用人工开挖探孔，当确认地下无各种管线后方可施工。
降水井内充填滤料按2种粒料，外层滤料为引渗砂井核心粒料，应具有一定的磨圆度，滤料含泥量（包括含石粉）≤3%，砾料砾径2～4mm，中心部位填充天然级配砾石，砾径≤100mm，含泥量≤5%。
要求实际填料量不小于95%理论计算量。
降水井井身结构误差要求：
井径误差±20mm；垂直度≤1%；井深满足降水井结构图中文字说明部分的要求。
本施工竖井的设计以无水施工为前提，若降水效果不理想，将及时通知监理、设计单位，一起商定采取必要的止水处治措施。
施工紧井及横通道施工期间必须保证连续抽水，确保在无水条件下施工。
八、测量放线
竖井施工放线测量主要包括两类：
定向测量、高程传递测量。
竖井定向测量
利用激光铅直仪和具有双轴补偿的全站仪，采用联系三角形的方法进行定向，详见下图8-1。
图8-1竖井定向测量示意图
竖井投点测量投点过程：
首先选用一块的钢板，在其中心的位置处开一个φ200mm的小孔，将钢板平铺在竖井口的一个角上，使小孔沿井对角线方向离角点约左右固定钢板，在其上安置激光铅直仪，同时在地上近井点安置全站仪，精确观测该投点A的坐标及其与地面控制点的边角关系。
在井下，预先固定一块20×20cm的钢板，根据A投下来的点位，精确标记该投点位置A′，并多次精确校正该投点的位置。
同理完成第二个投点B及B′的联系测量。
在井下用钢尺检核A′及B′的距离，较差小于2mm为合格，以A′和B′作为第一阶段井下施工控制点。
竖井投点平面示意图如图8-2所示。
图8-2竖井投点平面示意图
竖井高程传递测量
采用重锤悬吊钢尺，两台水准仪同时观测的方法。
作业时三次同步读数，在较差不大于3mm的前提下取平均值。
（做法示意图如下图8-3）。
图8-3竖井高程传递示意图
8.3横通道中线和高程控制测量
1、施工横通道高程控制
施工横通道的高程控制是通过竖井向下用钢尺引测到马头门处，并随施工进尺向前按普通高程测量的方法测定。
施工时可通过控制拱顶和拱脚等断面结构变化点的高程进行施工控制。
2、施工横通道中线控制
施工横通道的中线通过竖井的投点，将横通道中线引测至马头门处，并与对面竖井壁上的中线控制点，两点连线进行初始进洞的中线控制。
随道开挖进尺，在马头门处安装激光指向仪，来控制横通道中线和两侧边墙的开挖控制线。
在横通道施工后期阶段，通过横通道上方的投点和竖井内的投点，进行横通道中线的校核。
九、竖井施工方法
竖井锁口圈施工方法
锁口圈施工顺序
锁口圈施工主要包括测量放线、土方开挖、钢筋绑扎、立模以及浇注砼等工序。
其施工工艺流程图见图9-1。
图9-1锁口圈梁施工流程图
锁口圈梁开挖
升级会员 