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换乘通道施工应急预案

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地铁十号线二期工程 角门西站
换乘通道施工应急预案

编制:
审核:
批准:

中铁六局集团有限公司
北京地铁十号线二期07标项目经理部
08月

目 录

1、 编制依据
1.1编制依据
⑴《北京地铁10号线二期工程施工设计 第二篇 车站土建工程 第九册 角门西站 第三部分 车站附属结构施工图 第四本 换乘通道结构施工图》;
⑵《轨道交通隧道工程施工质量验收标准》( QGD-007- )
⑶《地下铁道工程施工及验收规范》(GB50299-1999)
⑷《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-99)
⑸《地铁工程监控量测技术规程》(DB11/490- )
⑹《绿色施工管理规程》
⑺适用于本工程的标准、 规范、 规程及国家、 部委和北京市有关安全、 质量、 工程验收等方面的标准及法律、 法规文件
⑻现场踏勘所掌握的情况资料
⑼北京市相关的安全施工规范及章程
( 10) 各换乘通道邻近的交通道路、 相邻构筑物、 周边环境、 穿越各管线和既有结构的风险评估分析
( 11)我集团公司多年从事同类工程的施工经验
1.2编制说明
本次编制的角门西站附属结构换乘通道结构暗挖通道施工预案, 主要涉及东南、 东北、 西北、 西南换乘通道暗挖隧道初期支护及二衬施工; 结合施工风险的评估、 换乘通道施工存在的风险源, 采取相应的施工应急措施。

2、 工程概况
2.1地理位置、 工程组成范围及设计概况
2.1.1地理位置及工程组成范围
角门西站位于嘉禾路( 规划) 和马家堡西路交汇路口下, 沿嘉禾路东西向设置。角门西站为10号线与既有4号线石榴庄站的换乘车站, 10号线呈东西走向, 4号线呈南北走向。既有M4线石榴庄站与M10线角门西站均为两端厅、 中间段暗挖的形式。车站附属结构共设4个出入口, 2组风亭, 4个换乘通道, 1个消防疏散通道。10号线车站站厅在四个象限共设4个换乘通道接入4号线站厅, 4号线站厅已预留接口暗柱。
换乘通道采用暗挖施工, 结构为复合式衬砌。覆土厚度约3.3m~6.4m不等。地面下市政管线较多, 主要有雨水、 污水、 燃气、 上水、 电信等。同时东南换乘通道临近建工北国地下室, 西南换乘通道下穿既有4号线角门西站西南出入口。

2号风亭

东北换乘通道
西北换乘通道
4号出入口
3号出入口

东南换乘通道
西南换乘通道
1号出入口
2号出入口及1号风亭

图2.1-1角门西站附属结构总平面图

2.1.2设计概况
换乘通道共分A型、 B型和人防段( 人防段二衬设计见人防专业施工图) 三种断面形式, 施工时需注意各施工断面间的工序转换。人防段采用CRD工法, 其它部位采用 CD工法。开挖尺寸分别为: A型断面6.3m*5.1m;B型断面6.3m*5.65m;人防段断面8.8m*7.325m。
⑴ 4个换乘通道设计参数
位置
隧道长度( m)
涉及断面型式
正上方地下管线及建筑物
东南换乘通道
34.64
A型断面/人防段
10kv电缆、 Φ300、 Φ200污水管线、 φ1550雨水管线
东北换乘通道
41.14
B/A/人防段
Φ400燃气、 Φ1000污水、 Φ700雨水、 Φ400上水、 Φ1550雨水管线、 联通管线
西南换乘通道
50.33
A型断面/人防段
Φ800上水、 Φ400中水、 Φ800污水、 Φ1800污水管线、 106*122电信
西北换乘通道
57.91
B/A/人防段
Φ800上水Φ400燃气、 Φ400中水、 Φ800污水、 Φ1800污水管线、 106*122电信
⑵换乘通道标准断面结构参照下表:
换乘通道标准断面结构参数表
项目
材料及规格
尺寸及间距
初期支护
上半断面深孔注浆加固+超前小导管
WSS工法深孔注浆
∅25水煤气管( L=2.5m)
环向间距3根/m, 纵向每两榀施作一环
钢筋网
∅6.5, 150mm×150mm
迎土侧单层布设,搭接150mm
喷射混凝土
C25早强网喷混凝土
0.25m
钢格栅
主筋HRB335, Φ22
统一更改为0.5m
锁脚锚管
∅32钢焊管( L=2.0m)
每榀布设
纵向连钢筋
HRB335, Φ20
双层、 环向间距1m
防水
防水板
2mm厚ECB塑料防水板
搭接满足规范要求
无纺布
400g/㎡
搭接满足规范要求
二衬
C40 P10防水钢筋混凝土
0.4m/0.5m(人防段)
⑶变形缝、 施工缝
在距换乘通道与10号线二期角门西车站、 4号线角门西站衔接部1.2m、 1.7m处分别设置一道变形缝, 变形缝的宽度为20mm。施工缝分为环向施工缝和纵向施工缝, 延隧道走向平均每6～9m设置一道环向施工缝。纵向施工缝两条, 分别位于两侧墙上、 二衬底板以上15cm处。
2.2工程地质与水文地质条件
2.2.1周边环境、 地形地貌
本站位于嘉禾路和马家堡西路交汇路口。该区域原始古地形地貌已人为改造, 地表主要为小区住宅及城市道路、 绿地。钻孔孔口自然地面标高为39.48～40.50m之间。
本场地位于北京城区西南平原地区, 永定河冲洪积扇的中上部, 属于古漯水河故道。所处地貌类型为平原地貌, 第四系厚度大于50m。
2.2.2工程地质条件
地勘报告中, 勘察揭露地层最大深度为45.0m。根据钻探资料及室内土工试验结果, 按地层沉积年代、 成因类型, 将本工程场地勘探范围内的土层划分为人工堆积层、 新近沉积层和第四纪晚更新世冲洪积层三大类, 并按地层岩性及其物理力学性质进一步分为6个大层及若干亚层。
(一)人工填土层
( 1) 杂填土①层: 杂色, 松散, 稍湿, 含以粉土、 砖块为主, 含灰渣, 不连续;
( 2) 砂质粉土、 粘质粉土素填土①1: 黄褐色, 松散, 稍湿, 以砂质粉土、 粘质粉土为主, 含少量砖渣、 灰渣, 不连续;
( 3) 细砂素填土①3: 褐黄色, 松散, 稍湿, 含少量圆砾及砖砖渣, 不连续。
( 二) 新近沉积层
( 1) 砂质粉土、 粘质粉土②层: 褐黄色, 稍密～中密, 湿, 中低, 含云母、 氧化铁, 不连续;
( 2) 粉细砂②1层: 褐黄色, 稍密～中密, 湿, 中低, 含云母, 局部夹薄层粉土及少量卵石、 圆砾, 不连续;
( 3) 卵石、 圆砾③层: 卵石、 圆砾, 杂色, 中密, 湿, 低, 亚圆形为主, 一般粒径为2～4㎝, 最大粒径约8㎝, 细砂充填约25～40%, 局部夹薄层粉土, 连续分布;
( 4) 细中砂③2层: 褐黄色, 中密～密实, 湿, 中低, 含氧化铁, 局部夹粘性土薄层及少量卵石、 圆砾, 透镜体分布;
( 5) 砂质粉土、 粘质粉土③3层: 黄褐色, 中密, 湿, 中低, 含氧化铁, 透镜体分布。
( 三) 第四纪晚更新世冲洪积
( 1) 卵石④层: 杂色, 密实, 湿～饱和, 低, 亚圆形, 级配连续, 磨圆度中等, 一般粒径2～6㎝, 最大粒径大于10㎝, 细中砂充填25～40%, 局部及细砂薄层, 连续分布。
( 2) 粘质粉土、 粉质粘土④1层: 褐黄色, 可塑, 中密, 湿～饱和, 中低, 含云母、 氧化铁, 土质不均, 局部夹砂质粉土, 不连续。
( 3) 细中砂④2层: 褐黄色, 密实, 湿, 低, 含云母及少量卵石、 圆砾, 透镜体分布;
( 4) 卵石⑤层: 杂色, 密实, 饱和, 低, 亚圆形, 级配连续, 磨圆度中等, 一般粒径2～6㎝, 最大粒径大于10㎝, 细中砂充填约25～35%, 连续分布;
( 5) 粘质粉土、 粉质粘土⑤1层: 褐黄色, 可塑, 密实, 湿～饱和, 中低, 含云母、 氧化换, 土质不均, 局部夹砂质粉土, 不连续;
( 6) 细中砂⑤2层: 褐黄色, 密实, 饱和, 低, 含云母及少量卵石、 圆砾, 不连续;
( 7) 卵石⑥层: 杂色, 密实, 饱和, 低, 亚圆形, 级配连续, 磨圆度中等, 一般粒径为2～6㎝, 最大粒径大于10㎝细中砂充填约30～35%, 未全揭露;
( 8) 粘质粉土、 粉质粘土⑥1层: 褐黄色, 可塑, 密实, 湿～饱和, 中低, 含云母、 氧化铁, 土质不均, 局部夹砂质粉土, 不连续;
( 9) 细中砂⑥2层: 褐黄色, 密实, 饱和, 低, 含云母及少量圆砾, 不连续。
换乘通道隧道开挖范围内, 主要分布土层为: 第③层卵石层中。
2.2.3水文地质条件
根据设计文件, 第一层地下水主要分布在第④层卵石层中。该层地下水静止埋深22.1~24.5m, 静止水位标高约15.62~17.80m, 地下水类型为潜水。经与隧道埋深资料对比, 该层地下位于隧道底板以下, 对本工程影响较小。由管线渗漏、 降水等原因形成的上层滞水对工程影响较大。
2.3 主要风险源分布情况
本工程四个换乘通道, 其中三级自身风险工程4个, 一级环境风险工程4个。
2.3.1自身风险工程
序号
风险工程
位置、 范围
风险点基本状况描述
设计风险源等级
1
东北换乘通道暗挖施工
位于车站东北象限, 连接四号线与十号线二期角门西站
各换乘通道暗挖施工, 标准段通道净宽5m, 开挖宽度6.3m, 开挖高度5.1m, 覆土厚度约3.3～6.4m不等。
设计保护措施: 土体注浆加固, 加强监测
三级
2
东南换乘通道暗挖施工
位于车站东南象限, 连接四号线与十号线二期角门西站
三级
3
西南换乘通道暗挖施工
位于车站西南象限, 连接四号线与十号线二期角门西站
三级
4
西北换乘通道暗挖施工
位于车站西北象限, 连接四号线与十号线二期角门西站
三级
2.3.2环境风险工程
⑴东北换乘通道
序号
风险工程
位置、 范围
风险点基本状况描述( 含风险工程状况、 风险工程与轨道工程关系状况等)
设计风险源等级
1
下穿φ1550雨水管
距四号线接口1.2米处
管内底标高36.80m, 位于人防段初衬变截面部位侧上方。
设计保护措施: 超前小导管注浆加固+掌子面注浆加固, 并加强监测。

一级
2
20X20电信
距四号线接口3.2m处
管块顶标高38.570m, 位于人防段上方。设计保护措施: 超前小导管注浆加固+掌子面注浆加固, 并加强监测。

3
φ400燃气
与隧道顺行
管顶标高38.410, 与隧道顺行。设计保护措施: 超前小导管注浆加固+掌子面注浆加固, 并加强监测。

⑵东南换乘通道
序号
风险工程
位置、 范围
风险点基本状况描述( 含风险工程状况、 风险工程与轨道工程关系状况等)
设计风险源等级
1
下穿φ1550雨水管
距四号线接口1.2米处
管内底标高36.80m, 位于人防段初衬变截面部位侧上方。
设计保护措施: 超前小导管注浆加固+掌子面注浆加固, 并加强监测。

一级
2
20X20电信
距四号线接口3.2m处
管块顶标高38.570m, 位于人防段上方。设计保护措施: 超前小导管注浆加固+掌子面注浆加固, 并加强监测。

3
侧穿建工北国住宅楼
位于东南出入口东南位置

建工北国大厦为14层楼房, 两层地下室, 埋深7.64m。该部位隧道覆土5.7m, 拱顶在楼房基础以上1.94m, 隧道初衬与楼房水平间距3.65m。隧道顶部为细砂, 中部以下为卵石、 砾石。侧向注浆加固。
二级

⑶西南换乘通道
序号
风险工程
位置、 范围
风险点基本状况描述( 含风险工程状况、 风险工程与轨道工程关系状况等)
设计风险源等级
1
下穿φ1800雨水管
距四号线接口2.5米处隧道上方
管内底标高36.80m。
设计保护措施: 超前小导管注浆加固+掌子面注浆加固, 并加强监测。
一级
2
φ800污水管线
隧道标准段上方
管内底标高35.4m。设计保护措施: 超前小导管注浆加固+掌子面注浆加固, 并加强监测。

3
106X112电信
隧道标准段上方
管顶标高35.82m。设计保护措施: 超前小导管注浆加固+掌子面注浆加固, 并加强监测。

4
φ400中水管线
隧道人防段上方
管顶标高37.85m。设计保护措施: 超前小导管注浆加固+掌子面注浆加固, 并加强监测。

5
φ800上水管线
隧道人防段上方
管顶标高37.91m。设计保护措施: 超前小导管注浆加固+掌子面注浆加固, 并加强监测。

6
φ400燃气管线
隧道人防段上方
管顶标高37.17m。设计保护措施: 超前小导管注浆加固+掌子面注浆加固, 并加强监测。

`7
下穿四号线出入口
下穿四号线出入口站亭
西南换乘通道下穿4号线既有出入口, 最小距离2.97米。采用管棚支护。

⑷西北换乘通道
序号
风险工程
位置、 范围
风险点基本状况描述( 含风险工程状况、 风险工程与轨道工程关系状况等)
设计风险源等级
1
下穿φ1800雨水管
距四号线接口2.5米处隧道上方
管内底标高36.80m。
设计保护措施: 超前小导管注浆加固+掌子面注浆加固, 并加强监测。
一级
2
φ800污水管线
隧道标准段上方
管内底标高35.4m。设计保护措施: 超前小导管注浆加固+掌子面注浆加固, 并加强监测。

3
106X112电信
隧道标准段上方
管顶标高35.82m。设计保护措施: 超前小导管注浆加固+掌子面注浆加固, 并加强监测。

4
φ400中水管线
隧道标准段上方
管顶标高37.85m。设计保护措施: 超前小导管注浆加固+掌子面注浆加固, 并加强监测。

5
φ800上水管线
隧道标准段上方
管顶标高37.91m。设计保护措施: 超前小导管注浆加固+掌子面注浆加固, 并加强监测。

6
φ400燃气管线
隧道人防段上方
管顶标高37.17m。设计保护措施: 超前小导管注浆加固+掌子面注浆加固, 并加强监测。

2.4工程特点及重点
2.4.1工程特点
本工程位于马家堡西路与嘉禾路交叉路口下, 地面交通量大。隧道覆土较浅, 上方管线分布复杂, 隧道距离周边高层建筑较近, 无施工竖井, 自站内向外开挖, 施工难度较大, 土方及材料的垂直运输效率将制约工程进度。特别是西北换乘通道位于十字交叉路口低洼地带, 雨季施工风险较大。
2.4.2工程重点、 难点
2.4.2.1 根据地质详勘资料以及主体结构基坑开挖土体柱状图显示, 4个换乘通道拱顶部位位于细砂、 粉细砂层、 卵石层, 雨季施工地表水、 地下管线对其影响较大, 开挖后土体自稳性差, 易引起较大的地层变形, 甚至造成拱顶塌方。
2.4.2.2 隧道正上方带压燃气管线、 自来水管线, 以及污水、 雨水、 电力、 电信管线众多。隧道施工时保证隧道自身及地下管线安全施工本工程的重点、 难点。
2.4.2.3 东南换乘通道侧穿建工北国、 西南换乘通道下穿四号线角门西站西南出入口, 保证建筑物变形、 沉降施工本工程的重点、 难点。
2.4.2.4 西北换乘通道下穿嘉禾路, 而且位于马家堡西路与嘉禾路交叉路口低洼地带正下方, 雨季路面积水非常严重, 雨季施工对隧道开挖带来很大的影响, 保证隧道安全施工是本工程的重点、 难点。
2.4.2.5 东北换乘通道B型断面向A型断面转换时, B型断面二衬环框梁底与A型断面初期支护第一榀格栅顶部高差1.3米, 渐变角度达30°, 再加上其正上方有Φ100上水、 φ400燃气管线, 因此保证该处马头门开挖及正上方管线安全施工该隧道施工的重点、 难点。
2.4.2.6 隧道通道施工作业面多, 施工组织协调工作量大, 与车站二次结构及装饰装修专业施工之间如何统筹安排, 精心组织, 优化配置, 减少矛盾, 使得每个工作面协调推进, 每道工序衔接紧凑, 安全、 保质、 按期完成施工任务, 是本工程的重点。
2.5主要风险部位施工
2.5.1 雨污水管线防渗处理
根据专家意见第4条”雨污水管线尽量做防渗处理”。针对隧道正上方雨、 污水管线采用以下处理措施:
四个换乘通道分别下穿Φ1000污水管线、 Φ700雨水管线、 Φ1550雨水管线、 Φ1800雨水管线, 而且施工正处于雨季施工, 因此根据以往施工经验, 对于渗漏严重的管线, 可采用施做防水内衬的方法, 降低环境风险与隧道施工自身风险的相互影响程度。
① 内衬管道的构成
采用加强复合膜软管能够满足临时排水的要求。该复合膜软管由加强聚酯纤维布与高抗磨聚脲组成。聚脲与聚酯机织布经特殊喷涂处理后形成镶嵌式结构具有高抗磨和不渗漏特点。
② 内衬软管的制作
根据排水管道的内径确定内衬的尺寸, 由专业工程师定制符合要求的聚脲喷涂软管, 在软管的两端加装特定的固定卡环。每一段软管的长度应比要防渗的井段长4米。
③ 内衬软管的安装
首先对原管道高压水清理, 将管道内的污物进行冲洗与清除。对管道内的杂物与沉淀物进行清理和疏通后, 再进行二次清理, 以确保流通截面积以及内衬不被杂物损伤。
将复合膜软管在地上进行翻转, 然后在护壁膜的保护下由牵引机牵引进入排水管道内。上游管口与下游管口均用固定卡环固定并用不锈钢膨胀圈进行锁定胀牢。确保不会有外界水渗入和管内水渗出。
2.5.2车站马头门围护桩破除施工
通道与主体车站结构相交叉。通道土方开挖前需破除原车站围护桩, 连立三榀拱架支护。在破除围护桩前, 由测量人员将通道洞口尺寸轮廓线划出并标出超前小导管的位置, 在车站围护桩桩间土上打设超前小导管注浆。拱部小导管采用Ø25mm水煤气管, 长度2.5m, 环向间距3根/m( 桩间打设) , 外插角度10°～15°, 且与通道上拱中线保持平行, 超前注浆加固地层。洞门小导管打设超前注浆完毕后, 即按CD法开挖步序, 从上到下分步破除洞门处原车站围护桩, 连续架设左上部三榀格栅拱架, 并将钢架格栅主筋与围护桩主筋焊接牢固。根据角角区间、 角草区间盾构接收、 始发马头门施工经验, 该工艺能确保开洞安全。
2.5.3西南通道下穿既有4号线西南出入口管棚支护措施
西南换乘通道下穿4号线既有出入口, 最小距离2.97米。拱顶采用L=12m的Φ108钢管长管棚加强支护措施。环向间距3根/米, 管棚下Φ25超前小导管与管棚错开布置。参数如下图所示( 标注单位: mm) 。

图2-2 西南换乘通道下穿既有四号西南出入口平面示意图

图2-3 换乘通道与既有四号线西南出入口剖面关系
由于该下穿段位于隧道曲线段上, L=12m的Φ108钢管长管棚加强支护措施现场实施困难非常大, 拟定将格栅榀距统一由0.75m调整为0.5m, 管棚加强支护措施更改为打设双排小导管, 错开布置, 环向、 纵向间距同超前小导管。第一排角度: 10～15°, 小导管长3米; 第二排角度30～40°, 小导管长2.5米。注浆浆液采用水泥水玻璃双液浆。专家意见第9条。
2.5.4东南换乘通道侧穿建工北国14层住宅楼措施
建工北国大厦为14层楼房, 两层地下室, 埋深7.64m。该部位隧道覆土5.7m, 初支拱顶与基础底基本平齐, 隧道初衬与楼房水平间距3.65m。隧道顶部为细砂, 中部以下为卵石、 砾石。
侧穿建工北国部位, 设计方案在临建工北国大厦一侧隧道侧向注浆加固。注浆管采用Φ25水煤气加工而成。长度L=5m。注浆加固宽度为4.4m, 加固高度为5.9m。注浆管的竖向间距0.3m。小导管在左导洞初衬施工时埋设并注浆。
注浆浆液采用水泥-水玻璃双液浆, 设计要求粘度达到5CP, PH值3-4, 结石体的3d无侧限抗压强度不小于1MPa, 渗透系数<0.1m/d。

图 2-4 东南换乘通道下侧穿建工北国注浆加固范围

图2-5 东南换乘通道与建工北国剖面图( 距离建工北国最近处)
由于隧道采用CD法施工, 右侧导洞隧道成型后, 有效空间只有2.9米。另外隧道主要位于细纱层、 卵石层, 采用普通超前小导管成孔工艺相对比较困难, 因此该处侧向对建工北国注浆加固采用WSS工法, 而且导管打设角度为斜向超前注浆加固,浆液采用C-S双液浆。WSS工法见4.4.2.1章节。
根据 7月10日召开的换乘通道施工方案专家咨询意见第2.1条”建工北国注浆范围应与基坑开挖时的注浆范围封闭”, 因此该将侧向注浆范围延伸至车站端。
2.5.5西北、 东北通道暗折部位施工
两通道暗折部位在车站开洞门处由南向北开挖至通道北侧墙后封端处理。堵头墙初衬支护参数为: 水平钢格栅竖向间距1m, 单层网片、 注浆管Φ25@1mX1m,L=2.5m。初衬厚度250mm。

图2-6 东北\西北换乘通道暗B型断面封堵墙示意图
封端后, 施做南北向通道二衬, 在开洞门位置施做加强梁。二衬完成后, 再分部破除初衬结构, 开始东西向通道初衬开挖。可是东北换乘通道暗折后立即为变截面段,B型隧道顶部加强环梁尺寸400mmX700mm, 环梁底与梁后第一榀格栅顶部高差1.3m。开洞门后拱顶按30°仰角渐变抬高, 仰供按5.4%坡度抬高。此部位上拱分布细砂, 中下部分布卵石、 圆砾(详见下页图)。鉴于此部位的施工风险, 采取如下措施: ( 专家意见第9条)

图2-7 东北换乘B型断面向A断面开挖超前支护示意图
①在南北向隧道开挖中, 在图示暗折拱顶以上、 洞门上半断面部位, 埋设L=3m, Φ25注浆管, 注水泥－水玻璃双液浆。拱顶小导管环向间距0.3m, 上半断面小导管间距0.8梅花形布设。在破洞门前进行拱顶、 上半断面注浆加固。
②开洞门部位格栅2榀密排。
③开洞门后, 格栅间距由设计的0.75m统一调整为0.5m, 以缩短开挖步距。
④在渐变段增设临时仰拱, 采用CRD工法。破除洞门时按CRD步序依次破除、 开挖。
2.5.6 西南、 东南通道曲线段初衬补充措施
西南、 东南通道曲线段的钢格栅扇形分布。西南通道外环格栅间距最大值1083mm, 东南通道外环格栅间距最大值1126mm。如下页图所示。考虑到隧道分布在细砂和卵石、 圆砾土层内, 整体开挖风险较大。详见下图2-8、 图2-9、 图2-10、 图2-11。

图2-8西南换乘通道曲线段平面图

图2-9 西南换乘通道曲线段平面图
两曲线段开挖断面均为A断面( 6.3mX5.1m) 。施工中, 西南换乘通道先开挖外弧的一侧导洞、 东南换乘通道先开挖内弧一侧导洞。并在该侧导洞增加顶、 底、 外弧侧格栅及I20a临时中隔壁。增加的中隔壁和外弧格栅置于原设计两榀格栅的几何中线上。

图2-10 通道曲线段增加格栅钢架的平面布置图

图2-11 A节点大样图( 标注单位: mm)
增加格栅及临时中隔壁后, 西南、 东南通道外弧线的格栅最大间距分别调整为541.5mm、 563mm。连接筋、 网片、 喷射混凝土等同设计参数。
2.5.7变断面施工方法
四个换乘通道有三种断面形式: A型断面、 B型断面、 人防段断面; A\B型断面采用CD法开挖, 人防段采用CRD法开挖。开挖期间涉及断面转换比较频繁。其中西北、 东北暗挖隧道涉及暗折, 其详细措施见4.5.6章节。其余断面转换时, 为了确保施工安全, 采用上半断面深孔注浆加固土体, 并根据变断面突变高差实时调整注浆角度, 采用放射性深孔注浆, 确保注浆效果。

图2-12 掌子面注浆孔布置示意图

图2-13 注浆孔纵向布置示意图
2.5.8 与4号线衔接处破除既有侧墙结构部位施工方法
各换乘通道与4号线衔接处, 变形缝距衔接处1.2米。需分部破除。破除前需在4号线结构一侧支设防护架, 并设安全护网, 避免破除坠物伤人。破除顺序依次如下:
第一步: 人工凿除左侧洞口侧墙混凝土。

第二步: 预留接驳器( 在拱顶部位二衬无法错开搭接, 为实现分布二衬施工, 必须提前埋置接驳器) , 浇筑左侧洞口环梁。

第三步: 保留左侧模板支架, 凿除右侧洞门部位的侧墙混凝土。

第四步: 进行右侧环梁施工, 使现浇环梁闭合, 当后浇筑混凝土达到85%设计强度时拆除模板支架, 进行混凝土养护。混凝土强度按照现场存放的同条件养护试块的试验室检验结果确定。

3、 工程的重点、 难点
3.1 根据地质详勘资料以及主体结构基坑开挖土体柱状图显示, 4个换乘通道拱顶部位位于细砂、 粉细砂层、 卵石层, 雨季施工地表水、 地下管线对其影响较大, 开挖后土体自稳性差, 易引起较大的地层变形, 甚至造成拱顶塌方。
3.2 隧道正上方带压燃气管线、 自来水管线以及污水、 雨水、 电力、 电信管线众多。隧道施工时保证隧道自身及地下管线安全施工本工程的重点、 难点。
3.3 东南换乘通道侧穿建工北国、 西南换乘通道下穿四号线角门西站西南出入口, 保证建筑物变形、 沉降施工本工程的重点、 难点。
3.4 西北换乘通道下穿嘉禾路, 而且位于马家堡西路与嘉禾路交叉路口低洼地带正下方, 雨季路面积水非常严重, 雨季施工对隧道开挖带来很大的影响, 保证隧道安全施工是本工程的重点、 难点。
3.5 东北换乘通道B型断面向A型断面转换时, B型断面二衬环框梁底与A型断面初期支护第一榀格栅顶部高差1.3米, 渐变角度达30°, 再加上其正上方有Φ100上水、 φ400燃气管线, 因此保证该处马头门开挖及正上方管线安全施工该隧道施工的重点、 难点。
3.6 四个换乘通道与既有4#线衔接口的混凝土墙的破除、 4#线既有结构成品保护、 站内扬尘、 消防、 噪音等是本工程的重点。
3.7 隧道通道施工作业面多, 施工组织协调工作量大, 与车站二次结构及装饰装修专业施工之间如何统筹安排, 精心组织, 优化配置, 减少矛盾, 使得每个工作面协调推进, 每道工序衔接紧凑, 安全、 保质、 按期完成施工任务, 是本工程的重点。
4、 监控量测和工程测量
4.1施工监测目的:
1、 监控量测和工程测量是确保工程的施工数据准确
2、 监控量测和工程测量是预测施工的沉降、 洞内收敛等, 起到监控测量为目的
将监控量测作为一道工序纳入到施工组织设计中。其主要目的为:
⑴了解暗挖通道支护结构和周围地层的变形情况, 为施工日常管理提供信息, 保证施工安全。
⑶保证施工影响范围内建筑物、 地下管线的正常使用, 为合理确定保护措施提供依据。
⑷验证支护结构设计, 为支护结构设计和施工方案的修订提供反馈信息。
⑸积累资料, 以提高地下工程的设计和施工水平。
4.2监测布置及实施阶段
4.2.1监测布置
监测观测点应根据地形地质条件、 隧道正上方地下管线以及地面建筑的分布情况布置, 并应满足相关规范、 规程的要求。
4.2.2监控量测的实施阶段
第一阶段: 施工前调查。各监测项目在基坑支护施工前应测得稳定的初始值, 且不应少于两次。
第二阶段: 施工开始至工程交验。
4.3件测项目、 手段及精度
各主要监测项目的监测位置或对象、 监测方法和精度要求见下表:

4.4监测测点布置
⑴洞周收敛及拱顶下沉:每个导洞均应布置断面, 每10m布置一个断面。
⑵地面沉降:每20m布置一个断面( 马头门处需布置监测断面) , 每断面7～10个测点。

图4-1 测点布置示意图
4.5监测方法
4.5.1地表沉降及裂缝监测
⑴地表沉降监测
①监测实施方法
A.基点埋设: 基点应埋设在沉降影响范围以外的稳定区域, 而且应埋设在视野开阔、 通视条件较好的地方; 基点数量根据需要设置, 基点要牢固可靠。基点埋设方法示意图如图所示。
B.沉降测点埋设: 用冲击钻在地表钻孔, 然后放入长200mm～300mm, 直径20mm～30mm的圆头钢筋, 四周用水泥砂浆填实。基点埋设方法如图所示。

图4-2 基点埋设方法示意图
C.测量方法: 观测方法采用精密水准测量方法。基点和附近水准点联测取得初始高程。观测时各项限差宜严格控制, 每测点读数高差不宜超过0.3mm, 对不在水准路线上的观测点, 一个测站不宜超过3个, 超过时应重读后视点读数, 以作核对。首次观测应对测点进行连续两次观测, 两次高程之差应小于±1.0mm, 取平均值作为初始值。
D.沉降值计算: 在条件许可的情况下, 尽可能的布设导线网, 以便进行平差处理, 提高观测精度, 然后按照测站进行平差, 求得各点高程。施工前, 由基点经过水准测量测出隆陷观测点的初始高程H0, 在施工过程中测出的高程为Hn。则高差△Ｈ＝Hn－H0即为沉降值。
②数据分析与处理
地表沉降量测随施工进度进行, 根据开挖部位、 步骤及时监测, 并将各沉降测点沉降值绘制成沉降变化曲线图、 沉降变化速度、 加速度曲线图。
4.5.2地表裂缝观测
地表裂缝开展状况的监测一般作为地铁暗挖施工影响程度的重要依据之一。采用直接观测的方法, 将裂缝进行编号并划出测读位置, 必要时可用钢尺测读。监测数量和位置根据现场情况确定。
4.5.3地表建筑沉降、 倾斜及裂缝监测
⑴建筑物沉降监测
①监测实施方法
A.测点埋设: 在地表下沉的纵向和横向影响范围内的建筑物应进行建筑物下沉及倾斜监测, 基点的埋设同地表沉降观测。沉降测点埋设, 用冲击钻在建筑物的基础或墙上钻孔, 然后放入长直径200mm～300mm, 20mm～30mm的半圆头弯曲钢筋, 四周用水泥砂浆填实。测点的埋设高度应方便观测, 对测点应采取保护措施, 避免在施工过程中受到破坏。每幢建筑物上一般布置4个观测点, 特别重要的建筑物布置6个测点。建筑物沉降测点如图所示。

图4-3 建筑物沉降测点示意图

既有4号线西南出口

马家堡电话局

图4-4 车站西南象限马家堡电话局及既有4号线西南出口测点布置

建工北国

建工北国14层住宅楼, 地上14层, 地下2层。钢筋混凝土剪力墙结构。隧道侧穿建工北国住宅楼, 最小距离3.5m。

图4-5 车站东南象限建工北国住宅楼测点布置
B.测量方法: 与地表沉降观测同。
C.沉降计算: 与地表沉降观测同。
②数据分析与处理
采用比较法、 作图法和数学、 物理模型, 分析各监测物理量值大小、 变化规律、 发展趋势, 以便对工程的安全状态和应采取的措施进行评估、 决策。
绘制时间位移曲线散点图和距离位移曲线散点图, 如图所示。如果位移的变化随时间而渐趋稳定, 说明围岩处于稳定状态, 支护系统是有效、 可靠的, 如图中的正常曲线。图中的反常曲线中, 出现了反弯点, 这说明位移出现反常的急剧增长现象, 表明围岩和支护已呈不稳定状态, 应立即相应的工程措施。时间－位移曲线和距离－位移曲线如图所示。

图4-6 时间－位移曲线和距离－位移曲线
在取得足够的数据后, 还应根据散点图的数据分布状况, 选择合适的函数, 对监测结果进行回归分析, 以预测该测点可能出现的最大位移值, 预测结构和建筑物的安全状况。
⑵建筑物裂缝观测
建筑物的沉降和倾斜必然导致结构构件的应力调整而产生裂缝, 裂缝开展状况的监测一般作为施工影响程度的重要依据之一。一般采用直接观测的方法, 将裂缝进行编号并划出测读位置, 观测裂缝的发生发展过程。必要时经过裂缝观测仪进行裂缝宽度测读。监测数量和位置根据现场情况确定。
4.5.4地下管线沉降监测
⑴监测实施方法
①测点布置: 地下管线测点重点布设在燃气管线、 给水管线、 污水管线、 大型的雨水管上, 测点布置时要考虑地下管线与通道的相对位置关系。有检查井的管线应打开井盖直接将监测点布设到管线上或管线承载体上; 无检查井但有开挖条件的管线应开挖暴露管线, 将观测点直接布到管线上; 无检查井也无开挖条件的管线可在对应的地表埋设间接观测点。管线沉降观测点的设置可视现场情况, 采用抱箍式或套筒式安装。范围为隧道两侧15米范围管线, 测点间距不大于10米, 每根管线不少于3个测点。基点的埋设同地表沉降监测。
②测量方法: 与地表沉降观测同。
③沉降计算: 与地表沉降观测同。
⑵数据分析与处理
根据施工进度, 将各测点变形值绘成管线变形曲线图。即: 绘制位移—时间曲线散点图, 据以判定施工措施的有效性; 位移—时间曲线趋于平缓时, 可选取合适的函数进行回归分析, 预测管线的最大沉降量; 沿管线沉降槽曲线, 判断施工影响范围、 最大沉降坡度、 最小曲率半径等。
4.5.5暗挖通道拱顶沉降监测
⑴监测实施方法
测点埋设: 沿通道轴线每隔10m埋设１个拱顶下沉测点。测点埋设方法为在初支钢拱架立好后即将拱顶下沉预埋件焊接在拱架上, 测点应露出喷混凝土外10mm～15mm, 并进行初测。在每个断面做一个醒目的测点里程标识牌, 以免破坏, 保证监测工作的连续性。
量测及计算方法: 量测方法为由洞外基准点起测量洞内相对基准点高程, 再由洞内相对基准点起测量拱顶下沉预埋件高程, 经过计算后、 前两次拱顶下沉预埋件高程的变化值即可算得拱顶下沉值。这里的计算与地表略有不同, 因为尺子是倒挂的。
⑵数据分析与处理
根据变形值绘制沉降—时间曲线图和变形—开挖距离的曲线变化图, 其中, 包含测点距工作面的距离、 施工步序、 地质和地下水情况的记录描述和标记。在通道横断面图上按不同的施工阶段, 以一定的比例把变形值点画在分布位置上, 并以连线的形式将各点连接起来, 成为通道支护变形分布形态图。并与设计值进行比较, 验证设计结构形式的合理性, 为施工安全提供可靠的依据。
4.5.6暗挖通道收敛及支护结构裂缝监测
⑴暗挖通道水平收敛
①监测实施方法
测点埋设: 在拱顶下沉测点同一断面拱腰部位( 以方便量测为易) 埋设收敛测点预埋件。测点埋设方法为在初支钢拱架立好后即将收敛测点预埋件焊在拱架上, 测点应露出喷混凝土外10mm～15mm, 每对收敛点通道左右两侧各一个, 并进行初测。在每个断面做一个醒目的测点里程标识牌, 以免破坏, 保证监测工作的连续性。
量测及计算方法: 经过测量两个预埋件的距离, 为了减小误差, 每次应测三次取平均值为本次测量结果, 计算后、 前两