地铁暗挖工程施工方案1.docx
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地铁暗挖工程施工方案1
地铁暗挖工程施工方案
第1章编制依据
1.1编制依据
1.1.1工程承包合同
1.1.2工程设计图纸及地质勘察报告
⑴北京地铁10号线二期工程施工设计第三篇区间土建工程第十四册前泥洼站～西局站区间第三分册区间主体结构第一部分暗挖段主体结构施工图
⑵本工程地质勘察报告。
1.1.3工程所在地的现场踏勘及调查资料
1.1.4主要的施工验收规范、规程及标准
（1）《轨道交通隧道工程施工质量验收标准》（实施）
（2）《地下铁道工程施工及验收规范》（GB50299-1999）
（3）《工程测量规范》（GBJ50026-93）
（4）《地下铁道、轻轨交通工程测量规范》（GB50308-1999）
（5）《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）
（6）《北京市市政基础设施工程暗挖施工安全技术规程》（DBJ01-87-2005）
（7）《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-2005）
（8）与本工程相关的其它规范、规程及标准。
1.1.5劳、材、机定额。
1.2编制说明
1.2.1本次编制的为区间渡线段初衬专项施工方案。
1.2.2本次编制的专项施工方案，只针对区间渡线A型、B型、C型、D型、E型、F型、G型断面一衬施工。
第2章工程概况
2.1工程组成范围、设计概况
⑴本工程设计范围：
前泥洼站～西局站区间，区间隧道采用矿山法施工，右线设计起始里程为右K43+383.676，右线设计终点里程为右K43+461.683，全长78.007米；左线为左K43+310.322～K43+368.076，长57.754m；左K43+383.676～K43+461.683，长78.007m。
在左线K43+323.395至右线K43+428.358之间设有单渡线。
在区间最低点左K43+368.076～左K43+383.676之间设一座施工竖井，利用此竖井施工区间渡线段，待渡线段隧道施工完毕后，回填此竖井，恢复路面结构。
本暗挖段线间距17m，中间设置一条联络线。
线路纵断面最大纵坡为21‰，最小纵坡为2‰。
⑵区间单渡线概况
①区间渡线位置、长度及断面型式
区间在左线K43+323.395至右线K43+428.358之间设有单渡线，渡线段呈南北走向，主要在规划的泥洼东路和前泥洼路下方敷设，与泥洼东路和前泥洼路永中基本平行。
区间单渡线范围内设计有A型、B型、C型、D型、E型、F型、G型断面一衬施工，共7个施工段且施工工法转换频繁。
详见【图1区间渡线施工平面图】
②各断面特征及相应工法（详见下表）
区间渡线各断面施工工法汇总表
断面型式
隧道开挖宽度（mm）
隧道开挖高度（mm）
起止里程
断面长度（m）
施工方法
备注
A断面
6300
6560
左K43+383.676～
左K43+461.683（不包括人防段）
64.56
CD法
B断面
7400
7660
左K43+310.322～左K43+323.395（不包括转辙机处）;
右K43+428.358～右K43+461.683（不包括人防段及转辙机处）
23.482
CRD法
区
间
单
渡
线
C断面
9100
9678
左K43+443.661～K43+452.761
右K43+443.661～K43+452.761
18.2
CRD法
D断面
7400
7660
左K43+310.733～K43+314.733
右K43+437.547～K43+441.547
8
CRD法
E断面
9513
8088.3
左K43+323.395～K43+344.395
右K43+407.358～K43+428.358
42
双侧壁导坑法施工
F断面
11689
9312.3
左K43+344.395～K43+357.395
右K43+394.358～K43+407.358
26
双侧壁导坑法施工
G断面
14267
10531.9
左K43+357.395～K43+368.076
右K43+383.676～K43+394.358
21.364
双侧壁导坑法施工
③各断面支护设计参数（详见下表）
区间渡线各断面支护设计参数汇总表单位：
mm
一衬厚度
喷射砼强度等级
格栅纵向间距
超前支护
纵向连接筋
钢筋网片
型式
布置范围
环向间距
小导管规格
长度
纵向间距
所注浆液
布置范围
环向间距
规格
长度
连接方式
规格
搭接
A断面
300
C25
500
小导管
拱顶150°范围内
300
Ф32
2500
500
水泥-水玻璃双液浆
全断面
1000
22
750
单面搭接10d
150×150
300
B断面
300
C25
500
小导管
拱顶150°范围内
300
Ф32
2500
500
水泥-水玻璃双液浆
全断面
1000
22
750
单面搭接10d
150×150
300
C断面
350
C25
500
小导管
拱顶150°范围内
300
Ф32
2500
500
水泥-水玻璃双液浆
全断面
1000
22
750
单面搭接10d
150×150
300
D断面
300
C25
500
小导管
拱顶150°范围内
300
Ф32
2500
500
水泥-水玻璃双液浆
全断面
1000
22
750
单面搭接10d
150×150
300
E断面
350
C25
500
小导管
拱顶150°范围内
300
Ф32
2500
500
水泥-水玻璃双液浆
全断面
1000
22
750
单面搭接10d
150×150
300
F断面
350
C25
500
小导管
拱顶150°范围内
300
Ф32
2500
500
水泥-水玻璃双液浆
全断面
1000
22
750
单面搭接10d
150×150
300
G断面
400
C25
500
长管棚
拱顶150°范围内
300
Ф108
18000
500
水泥-水玻璃双液浆
全断面
1000
22
750
单面搭接10d
150×150
300
2.2主要工程量
区间渡线段各断面工程量统计表
长度
土方开挖
一衬喷射砼
二衬模注砼
每延米土方开挖
（m3）
土方开挖
（m3）
每延米喷射砼（m3）
喷射砼（m3）
每延米二衬砼（m3）
二衬砼（m3）
A断面
64.56
34.1
2201.5
9.5
613.32
5.4
348.624
B断面
23.482
46.5
1091.91
11.18
262.5288
7.46
175.1757
C断面
18.2
73.16
1331.51
16.41
298.662
D断面
8
47.24
377.92
11.18
89.44
7.59
60.72
E断面
42
62.84
2639.28
17.58
738.36
11.16
468.72
F断面
26
87.57
2276.82
20.88
542.88
16.34
424.84
G断面
21.364
120.3
2570.09
21.62
461.8897
24.61
525.768
合计
12489.03
3007.081
2003.848
2.3工程周边环境
2.3.1区间渡线段上方地面构筑物
区间在左线K43+323.395至右线K43+428.358之间设有单渡线，渡线段呈南北走向，主要在规划的泥洼东路和前泥洼路下方敷设，与泥洼东路和前泥洼路永中基本平行。
2.3.2现况管线：
该区间地下管线构造相对简单，除一条Φ800的污水管与区间平行敷设外，基本没有较大地下管线。
2.4工程地质与水文条件
2.4.1设计图提供的区间工程地质与水文条件
⑶水文地质条件
本区间在勘察深度范围内，沿线内仅见一层地下水，为潜水：
含水层为卵石层，，水位标高为17.89～19.94米,水位埋深为25.0～28.0米.
2.5工期要求
开工日期：
2007年1月15日完工日期：
2007年10月15日
第3章施工部署
为保证本工程按期优质完工，项目部将严格按照施工方案，合理安排机械设备和劳动力计划，落实、检查计划中每个节点的实际完成情况，及时制定出有效措施，确保本工程安全目标、质量目标和工期目标的实现。
3.1主要施工方法
⑴本工程A断面为CD法施工，B、C、D断面为CRD法施工，E、F、G断面采用双侧壁导坑法施工。
⑵严格遵循“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测”的暗挖施工原则，施工中做到“先排管，后注浆，再开挖，注浆一段，封闭一段”。
⑶在竖井配置电动葫芦进行垂直运输，洞内运输采用人工手推车形式。
为防止因土方开挖、钢格栅焊接及喷射混凝土等施工产生的烟尘污染洞内空气，在竖井处配备两台轴流式通风机通风，采用压入式通风方式，通风管随掌子面掘进随时接长。
⑷超前小导管采用风枪吹孔，然后用风镐将小导管顶入；各断面中的小导洞土方采用人工分上下台阶开挖，上台阶留核心土，上下台阶距离控制在2～3m；相邻小导洞开挖掘进前后错开1倍洞径长度。
⑸隧道一衬混凝土采用喷射工艺。
3.2区间渡线施工顺序
3.2.1区间渡线由施工竖井开始向南北方向同时施工一衬，总体施工顺序（见下图）
3.3.区间渡线施工计划安排
3.4.1开工、完工时间：
年月日，完工日期：
年月日。
3.4.劳动力计划
根据本工程施工内容，现场需要的施工工种主要：
有电焊工、信号工、电工、喷锚工、钢筋工、木工、架子工、混凝土工、机械设备司机及普工。
根据施工进度计划安排，施工劳动力需求计划见下表。
施工劳动力计划表
序号
工种
人数
备注
1
钢筋工
10
格栅、钢筋网加工及
2
电焊工
12
钢筋焊接
3
喷锚工
4
隧道一衬喷射混凝土施工
4
电工
2
现场临时用电管理
5
信号工
2
电动葫芦操作及运输指挥
6
机械设备司机
4
空压机、搅拌机操作
7
普工
180
土方开挖、运输及现场文明施工
8
合计
214
3.5施工机械设备配置
本工程施工所需的施工机械设备见下表。
施工机械设备计划表
序号
机械名称
单位
数量
备注
1
空压机VY-12/7
台
2
广西柳州
2
喷浆机PZ-5
台
5
河南焦作
3
强制式搅拌机JS500
台
2
郑州建工
4
注浆机UB-3
台
4
河南焦作
5
电焊机BX1-500
台
10
上海
6
SDF№6.5隧道专用风机
台
4
7
弯曲机
台
4
8
切断机
台
4
第4章施工准备
4.1劳动力准备
根据劳动力计划逐步组织施工人员进场，施工人员进场后及时组织施工安全与文明施工教育，并根据有关要求履行劳务手续。
4.2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。
设备进场后按照有关要求向监理单位进行相关报验，批准后时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。
4.3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，同时对复试合格的材料及时向监理单位进行报验。
对不合格的材料严禁投入使用。
4.4现场准备
根据施工现场场地情况，按施工现场平面布置图进行施工设施布置，做好场地硬化与施工便道；同时做好现场排水管道，确保排水畅通；砌筑洗车池，确保进出现场车辆不带泥土上路。
4.5技术准备
（1）组织有关人员学习施工图纸、相关规范、规程、工艺标准以及北京市轨道交通建设管理有限公司、项目管理处、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）测量班组进行竖井与区间渡线控制坐标与标高计算，并报总包单位和监理单位验收。
（3）质量班组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，并编制试验计划。
第5章主要施工方法与技术措施
5.1区间渡线初期支护步序
区间渡线隧道采用CD法、CRD法及双侧壁导坑法施工施工。
1.A型、B型、C型、D型、E型、F型断面隧道拱部采用Φ32超前小导管注水泥-水玻璃浆超前支护，纵向每榀钢格栅一打，小导管长度L=2.5m，环向间距300mm。
2.G型断面隧道拱部采用Φ108大管棚注水泥-水玻璃浆超前支护，大管棚长度L=18m，环向间距400mm。
3.区间渡线隧道初支格栅纵向间距500mm，钢筋网为φ6＠150×150mm，喷射混凝土（C25）厚度300mm～400mm。
4.先沿隧道拱部打设小导管，注浆加固地层，然后采用人工开挖，先开挖上台阶，保留核心土，开挖进尺按设计钢格栅纵向间距控制，及时初喷，封闭掌子面，架设钢格栅，打设锁脚锚管，挂网喷混凝土；下台阶紧跟，上下台阶间距长度控制在2～5m左右，下台阶开挖及时初喷，随即架设钢格栅挂网喷砼，完成初支封闭。
（施工步骤祥见下图）
A断面隧道施工步骤图
序号
图示
工程步序说明
1
一、上台阶开挖支护
1.拱顶部分插打小导管,注浆加固土体；
2.环形开挖上半断面阶并保留核心土；
3.架设格栅及钢筋网片；
4.由下至上喷射初衬混凝土。
2
二、临时仰拱
1.开挖核心土；
2.架设临时仰拱钢格栅及钢筋网片，打锁脚锚杆；
3.喷射初衬混凝土。
3
三、下台阶开挖支护
1.土方开挖下半断面；
2.架设钢格栅及钢筋网片；
3.喷射初衬混凝土。
B、C、D型断面隧道施工步骤图（CRD法）
序号
图示
工程步序说明
1
1.将结构断面分成上下左右四部分，沿①号洞室拱部外轮廓打超前小导管，并预注水泥浆对地层进行加固。
采用台阶法开挖洞室①并施作锁脚锚管及初期支护。
2
2.洞室
初支完成6米后，采用台阶法开挖下部洞室
，并施作锁脚锚管及时封闭初期支护结构。
3
3.待②号洞室初支完成6米后沿
号洞室拱部外轮廓打设超前小导管，并预注水泥浆对土层进行加固，施作锁脚锚管，然后采用台阶法开挖洞室
并施作初期支护。
4
4.洞室
进尺6m后，采用台阶法开挖洞室
，并打设锁脚锚管，及时封闭初期支护结构。
E、F型断面隧道施工步骤图（双侧壁倒坑法）
序号
图示
工程步序说明
1
1、施做超前小导管，注浆加固地层；采用台阶法开挖①部土体,施做锁脚锚管及初期支护并及时封闭。
2
2、待①部完成6米后，采用台阶法开挖②部土体，施做锁脚锚管及初期支护并及时封闭。
3
3、待②部完成6米后，在③拱顶搭设小导管并注浆，然后用台阶法开挖③部土体，施做锁脚锚管及拱部初支并及时封闭。
4
4、待③部完成6米后，采用台阶法开挖④部土体，施做锁脚锚管及初期支护封闭成环。
5
5、待④部完成6米后，打设⑤部小导管并注浆，采用台阶法开挖⑤部土体，施做初期支护封闭成环。
6
6、待⑤部完成6米后，开挖⑥导洞，施做初期支护封闭成环。
G型断面隧道施工步骤图（双侧壁倒坑法）
序号
图示
工程步序说明
1
1、施做超前小导管，注浆加固地层；采用台阶法开挖①部土体,施做锁脚锚管及初期支护并及时封闭。
2
2、待①部完成6米后，采用台阶法开挖②部土体，施做锁脚锚管及初期支护并及时封闭。
3
3、待②部完成6米后，在③拱顶搭设小导管并注浆，然后用台阶法开挖③部土体，施做锁脚锚管及拱部初支并及时封闭。
4
4、待③部完成6米后，采用台阶法开挖④部土体，施做锁脚锚管及初期支护封闭成环。
5
5、待④部完成6米后，打设⑤部小导管并注浆，采用台阶法开挖⑤部土体，施做初期支护封闭成环。
6
6、待⑤部完成6米后，打设⑤部小导管并注浆，开挖⑥导洞，施做初期支护封闭成环。
7
6、待⑥部完成6米后，开挖⑦导洞，打设锁脚锚管，施做初期支护封闭成环。
8
6、待⑦部完成6米后，开挖⑧导洞，施做初期支护封闭成环。
5.2施工竖井内马头门施工
⑴测量放线
马头门即竖井与区间渡线隧道主体交叉处。
区间马头门开洞前，分别在竖井北墙上测放出G断面、A断面，在竖井南墙上测放出G断面的一衬外轮廓线，控制中线及高程。
⑵A断面开马头门
①凿除竖井洞门范围内一衬结构
人工使用风镐凿除北墙A断面上台阶一衬外轮廓线内的竖井一衬结构，待上台阶进入2米后开始凿除下台阶竖井一衬。
②在竖井北墙一衬结构外侧架设标准断面上台阶格栅
在竖井南墙一衬结构外侧架设A断面上台阶第一榀格栅拱架，其主筋与竖井井壁钢格栅不连接，施作锁脚锚杆，并及时喷射砼。
入口处密排3榀格栅作为加强措施。
③在竖井北墙一衬结构外侧架设A断面下台阶格栅
在下台阶施工过程中，上台阶掌子面必须用5cm厚喷射砼及时封闭。
⑶G断面开马头门
在施工竖井南北墙G型断面轮廓处打设Φ108，L=18m大管棚进行超前支护，并压注水泥～水玻璃双液浆。
凿除相应洞门处竖井井壁后，施工竖井北侧G断面东侧洞中①号小导洞按台阶法向北施做，完成6米后，按相关工法要求，依次施做各个后续小导洞，相邻小导洞开挖前后错开6米。
5.3超前小导管施工
超前小导管注浆施工内容主要包括封闭工作面、钻孔、安设小导管、注浆、效果检验等工序。
小导管注浆施工工艺流程见下图：
注浆加固范围及小导管布设
开挖时超前预支护采用Φ32×3.25mm普通钢管注浆加固地层，每榀格栅一打。
小导管沿开挖轮廓从格栅腹部穿过，环向间距300mm，单根长2.5m仰角及外插角10～15°（角度过小影响榀格栅的架设，极易造成侵限，角度过大，易出现严重超挖现象）。
布设范围在拱形段范围内，前后两排小导管搭接长度不小于1m。
小导管加工制作
①先把Φ32钢管截成需要的长度，在钢管的一端做成100mm长的圆锥状，便于插打在距另一端100mm处焊接Φ6钢筋箍，防止打设小导管时端部开裂，影响注浆管路连接。
②距钢筋箍一端700mm不开孔，以防漏浆，剩余部分每隔200mm梅花型布设Φ8mm溢浆孔用于泄浆，防止注浆出现死角。
小导管加工成形见下图：
小导管安装
①小导管采用引孔顶入法施工，以减少成孔过程中的地面沉降，插孔时用风镐振入。
对于砂类土，用φ32mm钢管制作风管，将吹风管缓缓插入土中，用高压风射孔，成孔后将小导管插入。
②插入小导管时如果困难，用带冲击锤的风钻顶入。
③用吹风管将管内砂石吹出或用掏勾将砂石掏出。
④小导管周围缝隙用塑胶泥封堵，并用棉纱将孔口堵塞。
⑤为防止注浆过程中工作面漏浆，小导管安设后对工作面进行喷射混凝土封闭，喷射厚度视土质情况以50～80mm为宜。
具体小导管注浆见下图：
超前小导管注浆示意图（单位：
mm）
浆液选择
①、马头门顶外设双排小导管，所注浆液为：
水泥-水玻璃双液浆。
②、区间渡线隧道内设超前小导管，注水泥-水玻璃双液浆。
⑸浆液配制
①水泥-水玻璃双液浆：
碱性水玻璃加入稀硫酸配制成
a.注浆原材料：
水玻璃：
模数2.8～3.3；浓度不低于40Be’。
硫酸：
浓度98％以上，亦可用废酸代替。
b.浆液配合比
甲液：
浓度为10～20Be’水玻璃
乙液：
10％～20％稀硫酸
将一定量的甲液倒入乙液中，其比例根据所配浆液的PH值确定。
⑹注浆
①注浆参数的选择
a.注浆初压：
0.2MPa
b.注浆终压：
0.4～0.5MPa
c.浆液扩散半径：
0.25m
d.注浆速度：
≤30L/min
e.浆液注入量：
按公式Q＝πR2Lnαβ计算
式中：
R-浆液扩散半径（m）
L－注浆管长度（m）
n－地层孔隙率
α－地层填充系数，取0.8
β－浆液消耗系数，取1.1～1.2
f.土壤孔隙率参数见下表
土壤名称
孔隙率（％）
冲积中、粗砂砾
33～46
粉砂
33～49
亚粘土
28.6～50
②注浆设备
小导管注浆配备与工艺相适应的成孔设备、注浆设备、搅拌设备和其他设备，不可临时拼凑，以保证注浆质量。
成孔设备根据地质情况选用成孔深度3m以上的风钻、高压（0.6MPa）吹管。
根据注浆工艺，配有双液注浆泵，其注浆压力不小于5MPa，排浆量大于50L/min并可连续注浆。
搅拌水泥浆的设备选用低速机械式搅拌机，其搅拌有效容积不小于400L。
小导管注浆时，根据需要配有混合器、抗震压力表、高压胶管、高压球阀、水箱及储浆桶等辅助设备。
小导管注浆时，还配备必要的检验测试设备，如：
秒表，PH计等。
所有计量仪器、仪表均有产品合格证及检定单位检定合格证。
③注浆工艺
a.注浆开始前，根据注浆方式（单液）正确连接管路。
b.注浆开始前，进行压水试验，检验管路的密封性和地层的吸浆情况，压水试验的压力不小于终压0.5MPa，时间不小于5min。
c.管路畅通后，将配好的水泥浆倒入泵贮浆桶中，开动注浆泵，再通过小导管压入地层。
注浆施工工艺流程见图：
d.注浆关键技术措施
注浆过程中，严格控制注浆压力，注浆终压力必须达到0.2～0.4MPa，并稳压，保证浆液的渗透范围，防止出现结构变形，串浆、危及地下构筑物、地面建筑物的异常现象。
当出现浆液从其它孔内流出的串浆现象时，将串浆孔击实堵塞，轮到该管注浆时再拔下堵塞物，用铁丝或细钢筋清除管内杂物，并用高压风或水冲洗（拔管后向外流浆不必进行此工序），然后再注浆。
注浆量很大，压力长时间不升高，则调整浆液浓度及配合比，缩短凝胶时间，进行小泵量低压力注浆或间歇式注浆，使浆液在裂隙中有相对停留时间，以便凝胶，但停留时间不能超过混合浆的凝胶时间。
注浆管与小导管采用活接头联结，保证快速装拆，拆下活接头后，快速封堵小导管口，防止未凝固的浆液外流。
注浆的次序由两侧对称向中间进行，自下而上隔孔注浆。
注浆过程有专人记录，每隔5min详细记录压力、流量、凝胶时间等，并记录注浆过程中的情况。
e.注浆效果检查
注浆结束前，对注浆效果进行检查，确认已达到注浆结束标准，方可结束注浆。
否则必须进行补孔注浆。
效果检查的主要方法为分析法和直观检查法。
分析法：
对注浆记录进行统计分析，检查每孔压力流量是否达到注浆结束标准，有无漏浆，串浆情况，从而反算浆液扩散范围；检查本循环所有注浆孔是否都按规定进行了注浆，有无漏注或无法注浆的情况，判定注浆效果。
直观检查法：
在开挖过程中观察浆液扩散情况，地层是否达到了有效的固结，有无漏水和流砂现象，完善和修改下次循环注浆参数。
5.4各断面土方开挖
（1）土方开挖
渡线隧道各断面各小导洞分台阶依次开挖。
其中：
1上部采用人工开
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