联络通道开挖施工组织设计台阶法Word下载.docx

1、6. 劳动力安排 247. 主要机械设备 258. 质量保证措施 269. 施工安全保证措施 279.1 综合保证措施 279.2 施工现场安全技术措施 28附图：1、罗国区间进站段工程地质剖面图2、国贸站矿山法施工现场平面布置图3、隧道开挖、支护结构断面图4、隧道分步开挖断面示意图5、掌子面封闭示意图6、混凝土盾构导台示意图7、混凝土盾构导台坡度及预埋件示意图1. 工程概况1.1 施工目的及工作范围罗国区间进站段区间进站段XK1+182.22XK1+171.00段地质为超高强度的凝灰岩地层，根据原地质条件设计的1#盾构在同类岩层中的掘进情况，其掘进速度将非常缓慢，日进尺只能达到1m左右，甚至

2、更慢，其进度情况和业主总体计划的要求相差甚远。所以为了保证工程的总体进度，必须采取其它措施处理进站段超高强度的硬岩地层。即XK1+171.00为左线隧道盾构法和矿山法的里程分界处，1#盾构机仍以罗湖站明挖隧道为盾构工作井，由南向北掘进，而XK1+171.00XK1+182.22共11.22m采用矿山法成洞，以国贸站为工作井，由北向南施工。 最后盾构机穿越矿山隧道，进入国贸站。目前工作井已形成，井口5t桁吊可直接投入提升使用，施工场地、围挡已形成。工作内容包括：破除工作井壁、正洞开挖、初期支护、端头掌子面封闭、导台施工。1.2 隧道线路情况本区段隧道线路情况如下：1、平曲线：为缓和曲线，曲线的参

3、数方程为：沿曲线起点处切线方向：X=L-L5/25.2/R2/L02沿曲线起点处法线方向：Y=0.00000794X3-0.00000016X2+0.00171X式中L0=34.999 R=599.940 L为起点到计算点的长度。X、Y为局部坐标。2、竖曲线：坡度为-2.98的直线。详细的隧道线路设计参见“2A标段盾构工程区间隧道（罗湖国贸）下行左线衬砌圆环布置图”，编号： 1/1/SA6/S/L01/WZO/QT/01001。1.3 工程地质为详细了解进站段的地质构成，查明坚硬岩层面的埋置深度，对进站段于2003年2月9日至2月15日进行了重新钻探。本次钻孔布置以隧道中心线为准，并结合地下管

4、线的埋设情况。孔距35米，共钻孔15个，其中7个钻孔为取土样孔，准确划分各岩土层的分界面，所钻孔为一般孔，以鉴分土层及坚硬基岩面的分界面为主，了解土层的分层为辅，钻孔深度约22.0米。根据本次钻探，勘探范围内的地层主要为第四系填土层（Qml），第四系冲洪积层（Qal+pl），第四系残积层（Qal），基底为侏罗系中统（J2）凝灰质砂岩，现描述如下：1、第四系填土层（Qml）1） 填土：棕红、棕黄、褐灰色，松散，湿。表层为混凝土地面，其下主要为粘性土组成，含有强风化岩块，并夹有小量中风化岩块及石英，砂砾等，局部含有块石，碎石。厚度3.006.50米，层底标高3.653.80米。2、第四系冲洪积层（

5、Qal+pl）2-1） 粉土：灰色、灰绿色、灰黑色，由细砂和粘性土组成，上部含小量植物根，中、下部一般含细砂3040，湿，中密密实，厚度0.401.90米，层顶标高-2.55-0.30米。2-2） 淤泥质土：灰黑色、灰色、软塑流塑，顶部一般含1530细砂，厚度1.702.50米，层顶标高-3.250.80米。2-3） 砾质粘土：灰色、褐黄色、棕红色，可塑，含大量粗砂砾，局部以砂为主。底部含较多卵石、砾石，厚度0.806.10米，顶层标高-5.351.50米。3、第四系残积层（Qal）3）粉质粘土：棕红、棕黄、灰白色，可塑硬塑，层部含砂量较多。由凝灰质砂岩风化残积而成，局部由细粒化岗岩风化而成，

6、原岩结构隐约可见，局部夹强风化岩块。层厚3.403.60米，层顶标高-10.00-6.05。4、侏罗系中统（J2）凝灰质砂岩下伏基岩主要为凝灰质砂岩，局部受多次构造运动及岩浆侵入作用，变质形成混合岩，并伴随细粒花岗岩侵入。根据钻探，混合岩、细粒花岗岩已风花，中风化岩层为凝灰质砂岩。4-1） 强风化岩：棕红、棕黄、浅灰色，岩芯呈土夹碎块状，碎块一般35cm，裂隙发育，遇水易软化，厚度0.507.50米，层顶标高-14.25-9.85米。4-2） 中风化岩：灰绿色、青灰色，褐灰色，坚硬块状，隐晶质结构，钻探取岩芯破碎，岩体受多次构造运动作用，绿泥石化，硅化强，节理、裂隙发育，岩石中见不规则方解石细

7、脉及石英细脉穿插，脉宽一般12mm，局部12cm，层厚0.808.04米，层顶标高-18.15-8.95米。根据勘察结果，强风化岩为碎块状，有遇水易软化特点。中风化岩为坚硬岩石，但由于构造运动作用，节理、裂隙发育，岩体较为破碎，钻进可取碎件。矿山法成洞处理范围主要为中风化凝灰岩。工程地质情况详见“罗国区间进站段工程地质剖面图”，编号：1/1/SA6/G/J01/WOO/QT/02046。1.4 工程重点及采取的相关措施本隧道只有11.22m，隧道范围为中风化凝灰岩，强度较高。但穿越地段上软下硬，拱顶以上岩层较薄弱，再上部为强风化、粉质粘土、砾粘性土等。所采取的相关措施如下：1、详细了解、研究本

8、段新钻探的地质资料，提前了解前方地质。根据地质情况提出实施方案。2、制定和选用合理的施工方法。根据以往的施工经验，在不同地质条件下选用合理施工方法是防坍的重要手段。在制定和选择施工方法时注意以下几点：（1）选定初期支护参数贯彻“宁强勿弱”的原则。对于介于两级围岩之间的按偏低的围岩级别进行支护。（2）正确选用施工方法。上下台阶均采用人工（丁字镐、风镐、破碎机）开挖，个别孤石和少量硬质岩采取风钻打眼、静态爆破解体，风镐修凿轮廓，尽量减少对围岩的扰动。其静态爆破的施工程序及化学炸药的有关资料，待购置后，根据厂家产品要求再进行补充该施工程序。（3）开挖后自稳能力差的地段采用超前支护或超前加固前方围岩，

9、即坚持先护顶后开挖的原则组织施工。（4）缩短各台阶开挖长度，使初期支护尽早封闭成环。（5）施工过程中对围岩及支护结构进行变位量测，根据数据结合观察报告正确分析和支护的稳定性，并采取正确对策。（6） 对变形超限的初期支护及时进行加固。3、保证初期支护质量（1）初期支护严格按施工技术规范施工，确保支护质量。（2）提高开挖质量是保证支护质量是关键，不良地层应考虑超前支护。（3）喷射混凝土与应围岩密贴，并保证喷混凝土强度，格栅拱架背后不允许有空洞，不许填片石和木材，喷混凝土将拱架完全覆盖。（4）钢架间距符合设计要求，安装位置正确，保证接头处的等强连接，钢架置于原状土上。（5）如需采取锚杆加固段，锚杆孔

10、的长度，间距符合设计要求，保证杆孔内的砂浆饱满。 4、严格施工纪律。防坍的施工方案已经讨论确定，操作人员必须严格执行，不得私自变动，否则，无论后果如何，都要视为严重违章、对其进行严肃处理。 5、围岩含水地段先治水，后施工。 7、加强施工过程措施 （1）施工过程中确保各种措施、技术交底的落实，保证标准化作业。（2）开挖过程中及时监控地质变化情况，指导现场施工。2. 总体施工方案2.1 施工组织顺序施工准备洞门破除上台阶开挖、支护（3m）下台阶开挖、支护掌子面封闭隧道成形断面净空、轴线检查、验收砼导台施工工程验收。附“正洞开挖顺序示意图”，编号：1/1/SA6/G/J01/WOO/QT/02055

11、。2.2 施工现场布置施工场地布置已完成，只增设暗挖部分所需的“空压机、沙石堆料场、水泥库、临时堆土场”等临时设施。场地布置详见“国贸站矿山法施工现场平面布置图”，编号：1/1/SA6/G/J01/WOO/QT/02047。2.3 施工组织安排进洞开挖前，先进行工作井连续墙井壁凿除，本工程量小，正洞只有11.22m，但为保证初期支护尽早成环和工期要求，上台阶进洞3m后开始下台阶施工，上下台阶平行作业。1、开挖采用上下短台阶法施工，为满足上台阶拱部格栅钢架安装作业平台，上台阶长度保持在34m，开挖遵循的原则：上下台阶均采用人工（丁字镐、风镐、破碎机）开挖，或采取风钻打眼、静态爆破解体，风镐修凿轮

12、廓。2、上台阶出碴由人力手推车顺简易梭槽卸入隧底。隧底碴土由人工手推车运至工作井土斗，经目前已安装好的5t桁吊提升至地面卸在临时堆土场。地面临时堆土场的碴土由人工配合装载机装入自卸汽车运至指定点。3、隧道断面、支护形式、施工方法见“隧道开挖、支护结构断面图”，编号：1/1/SA6/G/J01/WOO/QT/02048，以及“隧道分步开挖断面示意图”，编号：1/1/SA6/G/J01/WOO/QT/02049。3. 主要分项工程施工方法3.1 洞门破除国贸站工作井井壁为600mm厚钢筋混凝土，围护结构为800mm厚钢筋混凝土连续墙，为了暗挖隧道正洞开挖的顺利实施，需将隧道开挖轮廓范围内洞门破除。

13、详细的施工程序参见“国贸站左线隧道洞门凿除施工程序”，编号：1/1/SA6/G/JO1/WOO/BT/00022-btb00713.2 拱部超前小导管施工（软弱围岩地层中使用）1、拱部180范围内设323.25普通水煤气管超前小导管预支护，环向间距300mm，L=3000mm，外插角1016，每环搭接长度1000mm。2、施工组织顺序:测量画出本环每根小导管位置风钻钻眼插入小导管连接注浆管堵塞孔口空隙注浆关闭导管口、拆除注浆系统。3、施工方法采用风钻钻孔，钻孔直径为43mm，深度比导管插入长度约深23cm。用人工锤击的方法将导管打入。个别不能打入的用风钻采用特制钻杆将钢管顶入，注浆泵注浆。4、

14、主要技术措施（1）按设计要求，在开挖掌子面准确画出本循环需设的小导管孔位。（2）钻孔：采用风动凿岩机钻孔，成孔直径43mm。（3）导管插入及孔口密封处理：钢管由人工插入或专用顶头顶进，顶进钻孔长度90%管长。管壁上钻小孔，以便浆液向围岩内压浆。钢管末端部焊设挡圈并用胶泥麻筋缠箍成楔形，以便钢管顶进孔后其外壁与孔岩壁间隙堵塞严密。钢管尾部外露足够长度，并与格栅钢拱架焊接在一起。钢管顶进时，注意保护管口不受损、变形，以便与注浆管路连接。（4）注浆为水泥、水玻璃双液浆，通过实验及双液浆注浆的控制范围，确定浆液的稠度、注浆的实际配合比。要求浆液的凝固时间为1520秒，同时浆液凝固后的强度在0.51MP

15、a，根据此参数，作浆液的配比试验。（5）注浆：为加固隧道周边围岩，控制地表下沉，增大插管钢度，充填钢管周边空隙，对每根管棚进行注浆。注浆压力控制在0.51.0Mpa。在注浆过程中，浆液应保持准确比例，不断搅动。（6）注浆时做好记录，根据压力状况和跑浆情况确定终孔时间。3.3 上台阶开挖1、施工组织顺序：超前小导管注浆（软弱围岩采用）测量放线上部环形导坑开挖钢筋网安装格栅拱架安装拱脚锁脚锚杆施工隐蔽检查验收喷射砼至设计厚度进入下一循环。2、在小导管形成的管棚支护下进行开挖，先进行环形导坑开挖、预留核心土，环形导坑的宽度以满足格栅拱架安装空间为准。采用人工（丁字镐、风镐）开挖，遇到孤石时先将孤石四

16、周用风镐凿除，不能凿除的孤石采取风钻打眼、膨胀炸药静态爆破解体，风镐修凿轮廓。3、上台阶出碴由人力手推车卸入流槽卸入隧底。开挖完毕立即安设钢筋网片、格栅拱架安装、锁脚锚杆及喷射砼。4、上台阶每循环开挖进尺0.7m1.0m（1榀格栅距离）。3.4 下台阶开挖测量放线土石开挖遇软弱围岩时先初喷砼约5cm钢筋网安装格栅拱架安装隐蔽检查验收喷射砼至设计厚度进入下一循环。2、下台阶同样采用人工（丁字镐、风镐、破碎机）开挖，或石采取风钻打眼、膨胀炸药静态爆破解体，风镐修凿轮廓；每循环开挖进尺为12榀格栅间距。3、上、下台阶的渣土均需通过下台阶装运出洞，隧底采用人工手推车出渣。开挖完毕立即安设钢筋网片、格栅

17、拱架安装及喷射砼。3.5 钢筋网敷设本隧道钢筋网采用A3、6钢筋，网格为1515cm，先在钢筋加工场地加工成4.2m1.0m网片，现场人工安装，安装时将钢筋网绑扎在隧道轮廓前小导管或前一榀格栅钢架连接钢筋网上。网片间搭接长度20cm。网片紧贴围岩面或初喷砼面铺贴。3.6 格栅拱架施工 1、施工组织顺序：测量画出钢架水平位置钢架分节就位调整钢架位置连接各节点定位固定、将钢架点焊在超前小导管或前一榀钢架纵向连接筋上焊接纵向连接筋隐蔽验收进入喷射砼工序。 2、格栅拱架制作安装 （1）绑扎好的格栅拱架使用前在加工场内进行试拼，将整个隧道轮廓各节拱架进行整体试拼，以检查连接部位是否吻合，加工误差符合规范

18、要求。（2）每榀钢拱架安装前，用经纬仪、水平仪准确测量定出拱架安装的中线、标高及拱脚设计位置。（3）拱架安装由人工进行架立就位，拱脚必须架立在坚固的基座上。用短钢筋将拱架焊牢在锁脚锚杆上。（4）绑扎纵向连接筋：按设计间距将各榀格栅焊接成整体。（5）每榀钢架安装好后在其拱脚处按设计设置两根323.25、L=3.0m锁脚锚管或岩层中使用锚杆固定，以限制拱架下沉，与钢架焊接牢固。在喷射砼完成后向管内注水泥、水玻璃双液浆加固。3、主要技术措施（1）开挖完成后，应立即安设格栅钢拱架。（2）钢材质量和接头位置必须符合规范和设计要求。（3）每榀钢架应绑扎牢固，无松动。（4）为保证钢拱架的稳定和整体受力，设置

19、纵向连接钢筋。连接筋与钢拱架的连接点及已施工相邻拱架连接筋应焊接牢固。（5）在初期支护形成“闭合”结构前，为减少初期支护下沉量，每个台阶安装钢拱架时，均应在拱脚设一块托板或其它硬垫，以增大受力面积，减少下沉量。（6）格栅钢架和围岩尽量靠近，未进行初喷的应留23cm间隙作混凝土保护层。当钢架和围岩的间隙过大时必须用喷射砼充填密实，不得用木材、片石等物体塞填。（7）喷射砼应由两侧拱脚向上对称喷射，并将钢架覆盖。3.7 锁脚锚管或锚杆施工1、施工组织顺序:锁脚锚管（杆）施作空间内核心土挖出画出本环锁脚锚管（杆）位置风钻钻眼插入钢管（杆）锚管连接注浆管喷射砼封闭孔口注浆关闭导管口、拆除注浆系统。2、施

20、工方法锁脚锚杆在拱部格栅钢架安装完成后进行，钻孔前先挖出上台阶阻碍操作的核心土，采用风钻钻孔，钻孔直径为43mm，深度比导管插入长度约深23cm。个别不能打入的用风钻采用特制钻杆将钢管（杆）顶入，锚管使用注浆泵注浆。上台阶每循环拱架两侧各设置2根，在格栅钢架安装完成后钻孔、拱部喷射砼完成封闭后再进行锚管注浆。其它技术措施同超前小导管主要技术措施相同。3.8 喷射混凝土1、集料要求粗集料：碎石粒径不大于15mm。细集料：中砂或粗砂，细度模数大于2.5，含水率57。加速凝剂：根据厂家提供的资料，提交给SYSTRA。2、施工顺序施工准备施喷面清理沙石、水泥、水计量配备搅拌机拌和装运喷料加速凝剂、现场

21、施喷综合检查。（1）隧道开挖后围岩软弱段应立即对岩面初喷混凝土，以防岩体发生松弛。（2）喷射混凝土前在钢筋网或钢架上每隔一定距离焊一短钢筋作为控制喷砼厚度的标。采用混凝土喷射机。（3）施工机具布置在适当安全地带。（4）喷射前对隧道轮廓进行处理，检查开挖净空尺寸。在不良地质地段，设专人随时观察围岩变化情况，当受喷面有涌水、淋水、集中出水点时，先进行引排水处理。（5）用高压水冲洗受喷面，当受喷面遇水易软化时，用高压风吹净受喷面。（6）加强喷射机组的日常检查和保养工作，经常检查电线路、设备和管路，使设备机良好，不致中途中断喷射作业。（7）按施工前实验所取得的方法与条件进行喷射混凝土作业，在喷射混凝土

22、达到初凝后方能喷射下一层。首次喷射混凝土厚度应不小于50mm。（8）喷射作业分段、分片、分层，由下而上，从里到外顺序进行，有较大凹洼处，先喷射填平，先喷满钢架与岩面的空隙。（9）喷嘴与受喷面保持垂直，距受喷面0.61.0m。（10）掌握好风压，减少回弹和粉尘，喷射压力0.150.2MPa。（11）施工中经常检查出料弯头、输料管和管路接头，处理故障时断电、停风，发现堵管时立即停风关机。（12）在已有混凝土面上进行喷射时，应清除剥离部分，以保证新老混凝土之间具有良好的粘结强度。 （13）新喷射的混凝土应按规定洒水养护。（14）喷射混凝土的回弹物不得重复利用，所有的回弹混凝土应从工作面清除。3.9

23、拱背回填注浆（或有空洞）1、为保证初期支护拱背密实，初期支护完成后，在拱背压注1:1水泥沙浆，强度在3MPa。2、在上台阶拱部格栅拱架安装完成、喷射砼前，沿隧道纵向每环格栅钢架预埋一环注浆管，上台阶每环共三榀拱架，在每榀拱架接头附近和中间位置各预埋一条注浆管（上台阶拱脚每侧各有两根锁脚锚管，不用预埋注浆管）。即每环预埋5根注浆管，纵向环距2.4m。注浆管采用323.25普通水煤气管，长600mm，露出喷射砼面350mm。注浆管预埋位置详见“隧道开挖、支护结构断面图”，编号：1/1/SA6/G/J01/WOO/QT/02048。3、拱背回填注浆在每环拱架锁脚锚管注浆完成及初期支护喷射砼达到设计强

24、度后再进行，拟采取施工完成进行一次回填注浆，注浆顺序：环向先两侧、后拱顶，纵向沿隧道开挖前进方向依次注浆。4、拱背回填注浆技术措施同超前小导管和锁脚锚管注浆技术措施。3.10 开挖终点掌子面封闭本区间进站段盾构掘进方向与暗挖方向相反，为保证盾构在接近暗挖段时，不致于引起隧道坍塌、抵挡盾构掘进压力，暗挖完成后掌子面进行工字钢加网喷混凝土封闭。1、当上台阶开挖至终点时，沿开挖轮廓打设一环超前小导管并注浆，以加固前方隧道上部围岩，同时探测前方隧道的围岩情况，其布置形式、长度、外插角等与暗挖段超前小导管相同。将掌子面基本修整成垂直面。再安设最后一环格栅钢架时，同时将水平、竖直工字钢架焊接在格栅钢架上。

25、工字钢采用I20a。整个隧道水平方向布置3道、竖直方向布置2道。铺设钢筋网两道，然后喷C20混凝土20cm厚封闭掌子面。详见“掌子面封闭示意图”，编号：1/1/SA6/G/J01/WOO/QT/02050。2、下台阶开挖至掌子面后，其封闭方案与上台阶同，竖向工字钢与上台阶焊接成整体，并在连接处两侧用10厚钢板帮焊加固。竖向同时与水平工字钢焊接成整体。3、当盾构掘进接近掌子面时，逐步减小压力、减缓掘进速度，加强对掌子面观察，必要时采取量测监控，以合理调节盾构掘进速度。4、如探测得知前方隧道的地质条件较差，则调整掌子面封闭措施，即增加正面水平注浆加固的措施。详细内容将根据实际情况再作调整，并在后期

26、施工时及时提供相应程序。3.11 混凝土导台施工1、导台设置砼导台施工在掌子面封闭完成后进行，从开挖终点开始，反方向进行。全长11.02m一次浇注完毕。导台的设计尺寸：范围为隧道底部60，导台中部厚度为150mm，两端为120mm，导台混凝土强度为C30。导台各部尺寸详见“混凝土盾构导台示意图”，编号：1/1/SA6/G/J01/WOO/QT/02051。2、施工工艺顺序 测量放线锚钉安设内外侧顶面定位钢筋安装钢筋网铺设砼浇灌砼捣固、导台初步成型弧面成型抹光砼养护。3、测量放线导台两侧顶面施工与线路曲线吻合，放线时按中线里程每5m放出内、外侧定位点（边线及高程）。采用两条22钢筋按定位点用短钢

27、筋焊接、固定在初衬格栅钢架上，形成导台内、外侧顶面控制线，作为导台抹面控制标志。以此利用自制成形器赶平混凝土和对成形的弧面进行检查。 4、导台锚钉及钢筋网安设放线完成后，为防止盾构推进时，导台与初衬面产生相对滑动、增加导台抗压强度及便于安设钢筋网，在喷射混凝土和导台接触面增设20、L=300mm锚钉，横向每断面3根，纵向间距600mm。锚钉伸入喷射混凝土不小于150mm。顶面距导台面（保护层）35mm。采用冲击电钻钻20孔，人工锤击打入喷射混凝土，通过混凝土浇注后浆液渗透达到减易植筋效果。钢筋网为6、200200网孔，距导台弧形顶面（保护层）35mm，在加工场先加工成34845000mm网片，

28、铺设时将网片按弧面点焊在锚钉上。5、混凝土浇注导台混凝土采用商品混凝土，浇注前一天通知商品混凝土供应商预计浇注时间、方量，正洞每延米约0.81m3/m，洞内采用人工手推车运输、人工浇捣，每一段浇捣反方向进行，手推车运输采用在锚钉上铺木板形成运输通道。混凝土浇捣过程中，每捣实初步成形一段，利用“自制成形器”成形弧面，然后人工抹平、抹光，再用成形器检查、抹平、抹光，如此反复，直到导台弧面达到要求为止。6、导台与盾构切口连接处施工为了保证盾构顺利上到导台上，在接口处的2m长的导台坡度作微量调整，由原设计的-2.98改为+7，接口处高程降低20mm，2m后的导台恢复至原设计坡度和设计高程。而且导台边缘

29、预埋84070010mm钢板，加强导台边缘的强度。详见“混凝土盾构导台坡度及预埋件示意图”，编号：1/1/SA6/G/J01/WOO/QT/02052。4. 隧道监控量测4.1 监控量测的目的实施监控量测的目的具体包括：1、通过监控量测了解各施工阶段地层与支护结构的动态变化，把握施工过程中结构所处的安全状态，判断围岩稳定性，支护可靠性。2、用现场实测的结果弥补理论分析过程中存在的不足，并把监测结果反馈设计、指导施工。为修改施工方法、调整围岩级别、变更支护设计参数提供依据。3、通过监控量测对工程施工可能产生的环境影响进行全面的监控。4、通过监控量测进行隧道日常的施工管理，确保施工安全和质量。5、通过监控量测了解该工程条件下所表现、反映出来的一些地下工程规律和特点，为今后类似工程或该工法本身的发展提供借鉴、依据和指导作用。4.2 监控量测计划监控量测的项目主要根据隧道工程的地质条件、围岩类别、跨度、埋深、开挖方法和支护类型等综合确定。而且，在隧道工程中进行量测，绝不是单纯地为了获取信息，而是把它作为施工管理的一个积极有效的手段，因此量测信息应能：确切地预报破坏和变形等未来