北京地铁亦庄线暗挖隧道区间施工方案.docx
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北京地铁亦庄线暗挖隧道区间施工方案
北京市轨道交通亦庄线工程
线路入地点～次渠南站区间
暗挖隧道区间施工方案
（K19+820～K20+084.45）
编制单位：
北京城建城远公司
编制时间：
二〇〇九年一月四日
编制人：
审核人：
审批人：
1.编制依据及范围
1.1编制依据
1.工程招投标文件及工程承包合同
2.工程施工图纸、地质勘查报告
3.工程范围内现场踏勘调查的相关资料
4.施工组织总设计
5.国家、北京市及相关行业现行标准、规范、规程
1.2编制范围
本方案编制范围为北京市轨道交通亦庄线工程线路入地点～次渠南站区间段（起讫里程桩号K19+155～K20+089.45）的暗挖隧道。
2.工程概况
2.1工程概述
2.1.1工程基本情况
1.工程名称：
北京市轨道交通亦庄线工程线路入地点～次渠南站区间暗挖段
（K19+875～K20+089.45）
2.建设地点：
北京市亦庄东部新区
3.开竣工日期：
工程开工日期：
2009年1月15日
工程竣工日期：
2009年10月30日
总工期289日历天
4.工程参建单位：
建设单位：
北京城建集团北京城建轨道交通建设有限公司
管理单位：
北京市轨道交通管理公司
设计单位：
北京市市政工程设计研究总院
勘察单位：
北京城建勘测设计研究院
监理单位：
北京地铁监理公司
施工单位：
北京市城远市政工程有限责任公司
2.1.2工程位置
亦庄线为北京市轨道交通线网规划中的L2线，是联系市中心地区和亦庄新城的轨道交通线路，位于北京市东南部。
本工程位于亦庄东南部的规划亦庄新城内，为亦庄线线路自高架转入地下后首段暗挖区间段，起讫里程桩号为K19+875～K20+089.45。
线路走向为西南—东北，西南接明开隧道区间，东北与设计次渠南站相接。
本工程在亦庄线的位置如图【2.1-1工程位置示意图】。
2.1.3工程范围
本工程为北京市轨道交通亦庄线工程线路入地点～次渠南站区间的单洞单线暗挖隧道，左线起止桩号左K19+875～左K20+046.3，长度171.3m；右线起止桩号右K19+875～右K20+089.45，长度214.45m。
其中，包括人防中心一处，中心里程K20+000。
工程范围示意图见【图2.1-2工程范围示意图】。
2.2工程地上地下环境调查
2.2.1建筑物的调查
本工程地上为未建成区，主要为农田，隧道与设计次渠南站相接处现况为轻钢结构大棚鱼塘，在工程开工前将由业主组织、施工单位配合拆除。
本工程地上环境如【图2.1-3工程环境示意图】所示。
2.2.2地面交通的调查
本工程施工范围内无现况道路，施工过程中不涉及交通导改。
2.2.3地下管沟的调查
本工程施工范围内现况无地下管线，工程起点处有已废除的现况灌溉明渠一道，施工前期需要对隧道与明渠交织段进行回填。
本工程施工范围内有规划雨污水管线，管线线路与隧道方向平行，高程与隧道高程也无交织，施工时不予考虑。
2.3工程设计简介
本工程为单洞单线马蹄形断面暗挖隧道，右线平面曲线为缓和曲线接圆曲线接缓和曲线接直线，右线平面曲线为缓和曲线接直线。
线路纵坡1.4‰，顶板覆土约8.3m～9m，标准段结构埋深约14.5m～15.5m。
隧道标准段断面如【图2.2-1标准断面图】所示。
主要设计参数如下：
2.3.1初次衬砌设计参数
隧道初衬主要设计参数如下【表2.3-1初次衬砌设计参数表】所示：
【表2.3-1初次衬砌设计参数表】
部位
项目
标准段
人防段
初衬开挖尺寸（宽×高）
5900×6280
施工方法
台阶法
格栅间距
500mm
拱部超前小导管
DN32水煤气管@300，拱顶120°范围之内
超前小导管注浆
初衬背后注浆管
初衬背后注浆
锁脚锚管
喷射砼厚度、标号
250mm、C20
2.3.2二次衬砌设计参数
隧道二衬主要设计参数如下【表2.3-2二次衬砌设计参数表】所示：
【表2.3-2二次衬砌设计参数表】
说明：
待二次衬砌结构图纸到位后编制此表。
2.4工程地质与水文地质条件
2.4.1工程地质情况
1.地层按成因年代分为人工堆积层和第四纪沉积层两大层。
各层土的地层岩性及其特点自上而下如表【2.3-1岩土层分部特征一览表】所示。
沉积年代
地层代号
岩性名称
颜色
状态
2.本工程结构主要位于粉细砂③3层，少量位于中粗砂③4层；结构拱顶覆土主要为粉土③层、粉质粘土③1层和粉细砂③3层。
2.4.2水文地质情况
1.地下水类型分别为上层滞水
（一）、潜水
（二）、承压水（三）。
地下水详细情况如下：
潜水
（二）：
含水层岩性为细中砂
3层，含水层厚度4～9m，水位标高为16.56～20.63m，水位埋深为3.4～7.83m。
承压水（三）：
含水层岩性为粉细砂
3层，含水层厚度1.0～5.0m，含水层顶部和底部均为粘性土隔水层；水头标高为8.99～9.13m，水头埋深为15.26～15.3m，水头高度1～3m。
2.本工程拟建场地地下水对混凝土无腐蚀性，干湿交替环境下对钢筋有弱腐蚀性，长期浸水环境下对钢筋无腐蚀性，对钢结构有弱腐蚀性。
3.本工程结构埋深标高范围约8.7～16.6m.，施工期间需要降水。
2.5主要工程量
本工程标准段长度XXm，扩大段长度XXm，人防段长度XXm，主要项目工程数量如下表【表2.5主要工程数量表】所示：
【表2.5主要工程数量表】
名称
规格
计量单位
工程数量
暗挖土方
m3
13700
小导管
D32*3.25普通水煤气花管
m
20212.5
注浆
m3
喷射混凝土（初期支护）
m3
2100
初衬钢格栅
HPB235/HRB335
t
520
二衬混凝土
m3
2250
二衬钢筋
HPB235/HRB335
t
300
防水层
m2
7400
3.工程特点、重点、难点及主要对策
3.1工程特点
3.1.1施工工期紧
本工程施工工期极为紧张，需要平行投入的人力物力资源多，在保证安全与质量的前提下确保施工工期，是本工程最大的特点。
3.1.2地下水丰富
本标段工程所处地层地质较为复杂，且地下水丰富，施工过程中须严把降水与防水质量关是本工程的特点之一。
3.2工程重点及主要对策
暗挖隧道施工期间确保结构稳定是工程重点。
在城市地铁工程施工中，暗挖结构一直是施工的重点也是难点，而暗挖的风险主要在开挖掘进阶段。
本工程结构跨度较大，标准段开挖毛洞断面跨度约6m，人防段开挖毛洞断面跨度达9m。
施工过程中必须根据工程实际不断优化方案、认真规范施工，主要采取的对策有：
3.2.1加强施工工序的衔接管理
浅埋暗挖法施工不能停留在对“管超前、严注浆、短开挖、强支护、早封闭、勤量测”十八字方针的机械理解与执行上，要针对不同围岩条件下采取相应的施工措施。
在施工条件许可条件下，尽可能的缩短上下台阶的间距（或与仰拱间距），尽可能的让初期支护早封闭。
抓好工序的紧密衔接工作是确保暗挖隧道结构在开挖阶段安全与稳定的关键环节。
3.2.2预支护技术
本工程采用D32水煤气管作为超前小导管进行隧道拱顶预支护，并进行注浆加强拱部围岩自稳能力。
施工过程中，小导管注浆根据地层采用相应浆液，配比在施工中具体调整。
3.2.3采用合理的施工方法
根据本工程特点，采用台阶法对土层分三步进行开挖，开挖过程中上部留有核心土支承着开挖面，能迅速即使地建造拱部初期支护，开挖工作面稳定性强，后续的核心土和下部开挖都是在拱顶及仰拱初次支护保护下进行，施工安全性好。
台阶法灵活多变适用性强，且具有足够的作业空间和较快的施工速度。
既能保证工程安全与质量，又确保了业主要求的工期。
3.2.4加强监控量测
监控量测可以说是隧道施工的“眼睛”，隧道结构的总变形量与监测速率的变化趋势最能说明隧道结构的稳定状态。
在隧道的施工中须加强对隧道拱顶沉降、周边收敛的监测、在特征或地质较差地段必要时设置内力和围岩压力观测点，在施工中须加强对监测真正初始值的捕捉和数据分析，并根据具体情况及时将监测数据反馈至相关单位和人员处，以便及时调整设计和施工方案。
3.3工程难点及主要对策
3.3.1确保暗挖施工期间的无水作业条件是工程的难点
本工程结构所穿越的地层布不均，结构底部侵入承压水含水层，确保无水开挖作业条件是关系到工程安全的重大问题，是工程的重点和难点。
采取的主要技术措施包括：
1.制定完备、合理的降水实施方案
采取降水措施是疏干地下水，特别是降低承压水的直接手段。
根据降水初步设计，结合工程地质条件和现场实际情况，确定适宜的降水方式，计算确定降水漏斗曲线，按照每口降水井布设的点位位置调整降水井深度等施工参数。
2.注浆加固辅助止水
本工程结构穿越含水透镜体砂层，局部降水效果不明显时，采用超细水泥浆液振冲注浆加固，以提高灌入度，保证注浆效果。
振冲注浆管采用钢管制作，丝扣连接，根据透镜体范围和注浆压力调整注浆间距，一般按0.3m～0.6m梅花型布置注浆孔。
注浆管振入深度不小于3m，注浆实施按水平倒退式分节段注入，每个节段后退长度0.33m，注浆泵采用双缸顶推，以提供持续稳定的注浆压力，严格按照注浆工艺实施，确保注浆效果。
必要情况下考虑进行超细水泥浆+水玻璃浆液双液注浆。
3.3.2结构防水效果保证是工程难点
地铁工程的防水与渗漏治理是至关重要的。
地铁工程渗水除了带来地下工程渗漏的一般危害如损坏结构、腐蚀设备、影响外观和危害运营安全外，它更易造成地铁工程以及地面的不均匀沉降和破坏，造成环境恶化。
本工程采用暗挖施工，并且结构较为复杂，防水效果的保证是本标段的一个难点。
防水工程是控制地下工程质量的关键，它贯穿于施工的全过程，为了充分确保本工程的防水质量，在本标段施工中将从以下几个关键环节进行处理：
3.3.2.1重视初期支护施工水的处理，基本实现初期支护无渗漏
初期支护施工中水的处理是地铁防水施工的第一关，初期支护对水的处理直接影响到二衬结构自防水的效果，初期支护施工对水的处理非常重要。
1.开挖施工时，根据招标文件和地质勘察资料，预测本段地下水的情况；施工中对隧道的渗水情况、渗水部位、水量大小等作好观测记录。
若渗水较大，则选择适合的方法对水进行封堵。
2.在开挖时，初支表面若有较大水成股流出，可先埋设水管将水引出，其后，在初支喷射混凝土达到强度后，进行注浆堵水。
3.提高喷射混凝土的施工工艺，增加喷射混凝土的密实度和表面平整度，减少渗漏水的可能；重视初期支护基面处理工作，为柔性防水层的施工质量提供可靠保证。
4.在初期支护施工期间，须对初期支护进行跟进式背后注浆，对初期支护背后进行回填；填充初期支护与围岩之间的空隙，封堵透水通道，基本达到初步止水效果。
5.在初期支护完成后，施作防水前，对初期支护进行再次系统注浆和渗漏处堵水处理，达到初期支护基本无渗漏
3.3.2.2二衬结构是防水之本，确保二衬施工质量是防水成功的关键
二次衬砌是隧道防水之本，也是隧道施工的难点。
在施工过程中我们将加强工序质量管理与监控，确保每道施工工艺的质量。
1.加强施工过程工序控制和工艺保证
确保二衬钢筋混凝土的结构自防水质量。
从加强对二衬防水混凝土品质的控制，加强混凝土的拌合、运输、模板台车架立、浇筑、振捣、封模养护等各工序环节作业质量的控制加以落实。
保证防水混凝土的低干缩率及高耐久性，尽量避免混凝土固化过程中出现裂缝，提高结构的抗渗性能。
根据工程实际情况合理设置并尽量减少施工缝的数量。
从安装时间、安装部位、安装工艺等方面加强施工缝部位橡胶钢边止水带安装质量控制，加强混凝土施工缝的凿毛和清洗工艺的控制。
按设计要求严格留置施工变形缝，并加强变形缝橡胶钢边止水带的安装固定，加强对缝橡胶钢边止水带在混凝土浇注前的保护，保证密封胶嵌缝处理的施工质量。
2.重视二衬注浆工作。
在二衬混凝土达到一定强度后，及时进行二衬背后的回填注浆工作，确保二衬混凝土与防水层间充填密实。
4.总体施工部署
4.1施工部署原则
整个工程实施项目法管理，以GB/T18001职业健康安全体系进行安全与执业健康管理，以ISO9001质量体系为标准进行质量管理，以ISO14001环境保护体系为标准控制环境，工程实施信息化施工，动态管理。
为实现工期、质量、安全及管理等方面的目标，施工中将遵循“引入先进的管理理念、采用最佳的施工技术、选用高素质的施工队伍、投入精良的机械设备、实施科学合理的组织安排、塑造过程精品”的指导思想，进行施工总体部署，保证工程施工达到安全、优质、快速、环保、文明。
4.2施工管理目标设计
1.安全生产目标
杜绝重伤以上事故；杜绝重大交通、火灾事故；轻伤率控制在6‰以内。
2.工程质量目标
工程质量达优良，确保市优“长城杯”，争创国优“鲁班奖”。
3.工程进度目标
保证按业主招标的既定工期——2009年10月30日完成施工任务。
4.文明施工目标
以《北京市建设工程现场文明施工管理办法》及我单位有关安全文明施工要求为标准，确保“达标工地”，争创北京市文明样板工地。
5.环境保护目标
实施环保施工、绿色施工，严格控制环境因素，确保施工噪音、粉尘不超过国家及北京市规定标准；废气、废水（液）、废弃物按行业标准处理。
6.协调目标
做好内外关系协调，结合工程情况充分发挥项目优势，主动争取各相关单位的支持与配合，做到“建一项工程，交一方朋友”。
7.内业管理目标
各项管理责任明确，资料档案管理计算机化，确保内业资料的完整、准确、即使、美观，符合各方要求。
4.3施工组织机构
4.3.1组织机构设置
为确保总体部署的实施，我单位委派第二分公司组成“北京市轨道交通亦庄线工程项目部”，代表单位实行项目总承包管理，履行合同。
第二分公司为整建制团队，项目经理具有建设部一级建造师执业资格，多项参建工程获得过集团“局优工程”及市优“长城杯工程”；项目总工程师施工过多项同类工程项目并参与过市优“长城杯”工程施工。
项目经理部的其余管理人员皆具有丰富市政、暗挖工程施工经验，在专业领域具有良好的业务能力、组织管理能力。
项目部的管理层由七部一室组成，下设作业组，作业队分别由降水作业组、掘进开挖作业组、锚喷作业组、钢筋组、模板组组成。
项目部管理组织机构框图如【图4.3项目部管理组织机构图】所示。
4.3.2组织机构职能
4.3.2.1项目经理
1.负责领导和组织项目经理部开展工作，主持编制项目管理计划，确定项目管理的目标与方针，对工程的质量、安全、进度、成本、文明施工及环境保护等全面负责，满足合同的各项要求。
2.确定项目经理部管理组织机构的构成并配备人员，制定项目经理部的规章制度，明确有关人员的职责，全面组织协调施工现场的各项管理工作，以及与邻近标段的界面接口的协调管理。
3.接受业主、监理、上级、社会各方面的指导与检查，并全面负责。
4.与业主及监理单位保持密切的联系，随时解决施工过程中出现的各种问题，加快施工进度，确保工程按期或提前完工，确保业主的利益。
5.主动积极处理好与施工项目所在区域的关系，促使本项目成为“北京市文明工地”。
6.领导项目经理部的副经理、总工程师、和各业务部门开展各项业务工作，对项目经理部的建立、完善、实施和保持具有决策权及责任。
4.3.2.2项目副经理
1.在项目经理的领导下，全面组织施工现场施工活动，落实工程总体部署、总体计划的安排，协调各部门关系，合理组织生产。
2.参与制定贯彻项目经理部的质量方针和目标，并组织实施质量管理体系。
3.负责工程的组织、管理、生产，符合施工方案的实施要求，处理与邻近标段的界面接口的协调管理工作。
4.负责工程的人员管理、物资管理、设备管理和分供方的评审工作。
5.负责项目经理部的安全生产活动，加强对职工的环保意识教育，负责建立项目经理部的安全生产和环境保护的管理组织体系。
6.负责施工现场的标准化管理，力争本工程达到“北京市文明工地”称号。
7.负责对项目经理部的计划进度、实际进度进行调控，确保工程如期完工。
8.负责最终交付后的服务管理工作。
4.3.2.3项目总工程师
1.负责制定、审核《施工组织设计》和《质量计划》，施工方案及负责不合格品的处置，纠正和预防措施的实施。
2.对工程质量管理和工程质量负全面技术责任。
3.组织贯彻执行国家、行业和地方有关技术管理的规定，施工技术规程、规范，质量标准。
4.组织实施科研单位提出的技术改造，技术攻关，新技术开发项目，不断提高工程质量和技术水平。
5.负责技术培训工作。
4.3.2.4办公室
1.负责作好项目经理部的人事行政管理工作。
2.确定项目经理部内部管理流程，制定各自的岗位责任制。
3.主管公文收发、归档工作，负责各种文件资料运营状况的综合管理。
4.作好对外的联络工作，负责用户来信、来访的接待与处置工作。
5.负责行政后勤全面工作。
6.负责生活用煤、水、电、气等管理工作。
7.搞好环境卫生、绿化和综合治理工作。
8.负责职工食堂管理，丰富职工伙食。
9.负责职工宿舍及办公室、会议室的管理工作。
10.搞好环境卫生、绿化和综合治理工作。
11.负责职工食堂管理，丰富职工伙食。
12.负责职工宿舍及办公室、会议室的管理工作。
4.3.2.5技术部
1.负责项目有关技术管理工作的实施，组织图纸会审与交底。
2.指导编制审定重点部位的施工方案，特殊工序的技术方案技术措施。
3.监督检查《施工组织设计》在工程中的实施过程，负责工程中出现的新工艺新技术的实施管理。
4.负责对工程竣工资料的审核，组卷。
5.负责组织对重大质量事故的调查分析，提出纠正预防措施并监督实施和落实工作。
6.负责工程测量的交桩、放线、复核等，严格按照图纸及相关精度要求实施。
7.负责工程量测监控，反馈真实信息。
8.完成测量内业资料的编制，保存测量记录，并且负责项目竣工测量。
9.负责测量仪器的保管工作，并保证未经检验的仪器不在本项目中使用。
4.3.2.6质量部
1.负责贯彻执行有关质量管理的法令、法规和制度，对在施工过程实施全过程控制、检查和监督工作。
监督检查《质量计划》在工程实施过程的情况。
2.严格控制无质保资料证明和不符合技术规范指标的材料、设备投入施工，对不合格的材料、设备一律不准进入施工现场。
3.按ISO9001的质量保证体系对工程质量进行监控。
4.负责对分部分项工程及最终产品的检验，并参与质量的平定工作，独立行使施工过程中的质量和安全监督权。
5.监督专业分包施工队，认真执行质量、安全、文明施工、环境保护等法规制度的实施。
6.强化施工现场的环保意识，积极配合地方政府作好土方开挖、砼浇注及夜间连续施工等对城市环保有影响的工程的有效防护措施。
7.参加对质量事故的调查分析，作好记录并检查落实整改情况。
4.3.2.7物资部
1.负责施工所需主要材料及其他材料的采购、供应、管理工作，并提供相应的质量证明。
2.负责施工过程材料调配，顾客提供产品的验证和对项目部现场材料管理进行检查。
3.负责对材料的标识管理和搬运、储运工作。
4.负责机械设备的进厂、出厂控制及使用过程的管理。
5.组织搞好物资储备，确保节假日物资供应。
4.3.2.8经营财务部
1.负责签订合同，具体实施项目合同的管理工作，并作好竣工结算工作。
2.负责工程中的洽商记录，设计变更的核算报价工作，监督合同的履行。
3.负责各专业分包商的年、月报的核实与工程款的核对，并作好阶段性的结算工作。
4.根据合同条款和有关法律依据，作好工程索赔工作。
5.作好工程保险所须材料的收集和准备工作。
6.负责财务管理和全面核算，作好成本分析计算，为项目经理提供决策依据。
7.作好成本管理，加强经济合算，严格资金管理和有效使用。
8.根据项目工程的预、结算，进行工程款的收取与支出。
4.3.2.9外协拆迁部
1.负责整个工程的内外协调工作。
2.负责工程施工范围内地上地下障碍物的拆迁协调工作。
4.3.2.10安全保卫部
1.落实各项安全生产制度，定时检查施工现场安全生产情况。
2.负责职工的安全生产教育，特殊工种的安全培训和持证上岗。
3.负责制定实施重要工序安全施工措施，制定机械施工、现场用电安全措施。
4.负责现场保卫工作，制定保卫制度。
5.贯彻安全事故报告制度，进行调查分析，提出处理意见。
4.3.2.11工程部
1.在项目副经理的领导下，负责施工过程的各项管理工作，根据工程进度计划，合理组织施工，确保施工条件、施工质量、施工进度。
2.负责项目工程的年、月、季度计划的编制与实施，对施工实施动态管理，落实项目进展的进度计划，并随工程实际进展情况不断调整计划安排，以保证总进度计划的落实。
3.负责工程量的统计报表工作。
4.负责对专业分包方施工能力评价的信息汇报，及对专业分包方在施工过程中的监督检查。
5.负责竣工验收、竣工资料的审查上报和保修期的施工服务工作。
6.负责整个工程安全，文明生产工作。
4.4工作面划分及总体施工步序
本工程左线暗挖隧道171.3m，右线暗挖隧道214.45m。
拟将左线、右线各划分为一个工作面，平行进行施工。
施工工作坑设在明暗交接点处，即本工程起始桩号K19+875处，在此处开2个马头门，平行往次渠南站方向掘进。
总体施工步序见图【5.4总体施工步序图】。
施作工作坑
龙门架安装
左、右线隧道平行掘进开挖与初次衬砌施工
左、右线隧道防水施工
左、右线隧道二衬底板导墙砼浇筑
左、右线隧道二衬拱墙砼浇筑
6.施工准备
6.1现场准备
（1）组织人员提前进行施工现场及周边的环境、管线、树木调查。
（2）对施工现场进行总平面布置，在现场搭建临时设施建设，
（3）与施工区域的相关管理部门及当地居民取得联系，争得各方对施工的支持与理解。
6.2技术准备
（1）技术人员进行认真阅图和审图；
（2）组织有关人员学习图纸及各种规范、技术要求；
（3）编制总体施工组织设计和分项工程实施性方案；
（4）编制质量目标设计和资料目标设计；
（5）根据图纸编制材料总计划和月、季度计划；
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