竖井横通道施工安全专项施工方案.doc

北京地铁14号线工程土建施工08合同段

右安门外站～北京南站区间
2#竖井横通道安全专项施工方案

编 制
审 核
审 批

中国建筑第八工程局有限公司
北京地铁14号线工程土建施工08合同段项目经理部
2012年8月

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目 录
第1章 编制说明 4
1.1 编制依据 4
1.2 编制原则 4
第2章 工程概况 5
2.1 设计概况 5
2.1.1技术措施 6
2.1.2变形控制指标 6
2.2 区间结构与风险源的相对位置关系 7
2.3 工程地质 8
2.4 水文地质 8
2.5 开挖注意事项 9
第3章 施工方案 11
3.1总体筹划 11
3.3 竖井施工 13
3.3.1 锁口圈施工 13
3.3.2 竖井施工参数 13
3.3.3 施工工艺流程 14
3.3.4 竖井垂直运输系统 15
3.3.5 竖井施工方案 15
3.3.6 竖井施工控制要点 17
3.4横通道施工 18
3.4.1 横通道施工参数 18
3.4.2 施工工艺流程 19
3.4.3 横通道施工方案 20
3.4.5 防水、二次衬砌施工 25
3.4.6 横通道施工控制措施 25
第4章 横通道施工应急措施 28
4.1地表沉降的预防及处理措施 28
4.2管线的预防及处理措施 28
4.3突发事故应急处理措施 28
第5章 监测方案 30
5.1监测技术要求 30
5.2监测内容 30
5.3监测点布置 32
5.4各主要监测项目说明 32
5.4.1邻近建筑物变位监测 32
5.4.2地面沉降观测 33
5.4.3围岩内部位移量测 33
5.4.4拱顶下沉量测 33
5.4.5周边收敛量测 33
5.4.6施工监测控制标准 34
5.4.7施工监测预警级别的确定 34
第6章 专项应急预案 36
6.1 危险性分析 36
6.2 应急处置基本原则 36
6.3 应急处置措施 37
6.4 应急组织机构 40
6.5 应急资源 40
6.6 环境保护措施 40
6.5文明施工措施 41
第7章 保证措施 43
7.1 质量保证措施 43
7.2工期保证措施 43
7.3 雨季施工措施 43
第8章 安全文明施工保证措施 45
8.1安全管理目标 45
8.2安全保证体系 45
8.3施工现场安全保证措施 47
8.4施工机械安全保证措施 48
8.5施工用电安全保证措施 48
8.6文明施工措施 49
8.7环境保护措施 50

第1章 编制说明
1.1 编制依据
1、实施性施工组织设计；
2、掌握的施工现场情况资料；
3、右~北区间结构施工图（变更设计C版）；
4、右~北区间岩土工程勘察报告；
5、施工现场管线调查资料；
6、《建筑工程施工技术管理规程》 DBJ 01-80-2003；
7、《混凝土外加剂应用技术规范》 GB50119-2003；
8、《隧道工程施工质量验收标准》 QGD-007-2005；
9、《北京市市政基础设施工程暗挖施工安全技术规程》 DBJ 01-87-2005；
10、《地铁工程监控量测技术规程》DB11/490-2007；
11、《建筑基坑工程监测技术规范》GB50497-2009；
12、《地下铁道工程施工及验收规范》GB50299-2003；
13、《工程测量规范》GB50026-2007；
14、《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99；
15、《建设工程施工现场供用电安全规范》 GB 50194-93；
16、《钢筋焊接及验收规程》 JGJ 18-2003；
17、《铁路隧道喷锚构筑法技术规程》 TB10108-2002；
18、《地下铁路工程施工及验收规范》 GB 50299-1999；
19、《施工现场临时用电安全技术规范》 JGJ46-2005。
1.2 编制原则
1、在熟悉施工设计图纸、场地水文地质情况及施工现场管线调查的基础上采用先进、合理、经济、可行的施工方案；
2、施工进度、劳力资源等安排均衡、高效；
3、严格执行国家、北京市的有关文明施工规定，保护环境、文明施工；
4、严格贯彻“安全第一”的原则；
5、确保工程质量和工期；
6、加强施工管理，提高生产效率，降低工程造价。

第2章 工程概况
2.1 设计概况
右安门外站～北京南站暗挖区间右线里程范围为K17+371.600~K17+988.953，全长617.353m，左线里程范围为K17+371.600~K17+988.952，包括区间主体结构以及区间所属附属工程—区间联络通道。本区间设置两处施工竖井，1#施工竖井中心里程为K17+830.806,2#施工竖井中心里程为K17+424.531。2#竖井位于区间右线隧道正上方，平面净空尺寸6.4m×5.98m，深度25.403m。横通道采用暗挖法施工，断面净尺寸为13.18m×4.6m。
竖井采用明挖逆做法施工，锁口圈采用C35钢筋混凝土现浇结构，井身采用格栅、挂网喷混凝土结构。喷射混凝土强度为C25，厚350mm。横通道初期支护采用C25喷射砼，厚度为350mm，格栅间距0.5m，二次衬砌采用C40、P10混凝土。
竖井为临时施工竖井，施工完成后，采用砂土压实回填。
右~北区间2号竖井及横通道设计见图2-1、2-2所示。

图2-1 右~北区间2号竖井及横通道平面图

图2-2 右~北区间2号竖井及横通道剖面图
2.1.1技术措施
1、竖井技术措施
竖井初期支护采用钢格栅+喷射混凝土支护体系，钢格栅250×250mm，喷射混凝土厚度350mm；格栅钢架在横通道以上钢格栅间距0.75m，横通道以下钢格栅间距0.5m；锚杆采用φ42×3.25钢管，I=4.0m，环向间距1m，竖向间距同格栅间距，采用梅花形布置；并沿竖向每榀钢格栅架设4根I22b工钢作为角撑。
2、横通道技术措施
横通道初期支护采用钢格栅+喷射混凝土支护体系，钢格栅纵向间距0.5m，竖井马头门处及开区间正洞两侧加密3榀；横通道每榀拱部180度范围打设φ42.3×3.25mm钢焊管， L=2.0m@300mm，为控制格栅封闭前下沉，在格栅仰拱连接板位置处各打2根φ42×3.25mm， L=4.0m，α=30°的锁脚锚管；
3、超前注浆： 无水地段采用水泥浆液，有水情况下采用水泥—水玻璃双液浆，注浆压力控制在0.4~0.6Mpa之间。
4、初支背后采用水泥浆二次压浆，注浆孔沿拱部及边墙布设，环向间距：起拱线以上2.0m，边墙3.0m，纵向间距3.0m，梅花型布置，注浆深度为初支背后0.5m，注浆终压0.5MPa。
2.1.2变形控制指标
为确保结构施工安全及周边房屋结构、管线结构安全，需制定变形控制指标对安全状况进行控制，具体变形控制指标见表3-1所示。
表3-1 监测项目控制值表
序号
监 测 项 目
控制标准
依 据
1
地表沉降
基坑侧壁
30mm
招标文件、设计要求及相应的规范、理论计算
横通道
10mm
2
建筑物沉降
30mm
3
建筑物倾斜
3‰
4
基坑水平收敛
50mm
5
地下管线
允许沉降
30mm
限制转角
10-1.50
侧 洞
20mm

2.2 区间结构与风险源的相对位置关系
竖井位于整个场地的南侧。竖井北侧及东侧各有一根φ1000污水管，位于竖井锁口圈正下方，距离竖井初支开挖边0.5m，埋深约3.0m，竖井开挖过程中对该管线进行保护。竖井南侧一根φ1750污水管线，距离竖井开挖边线6.7m，埋深约5.0m。竖井北侧为开阳里三区两栋18层塔楼，距离竖井开挖边线36m，距离横通道端头18m，竖井周边建筑物及管线平面布置见图2-3。

图2-3 右~北区间2号竖井周边建筑及管线平面布置图

2.3 工程地质
竖井及横通道施工范围内土层由上之下分布如下：
1、人工堆积层
主要包括杂填土①1层，杂色，稍密，稍湿~湿，含碎石、砖块、灰渣，水泥块等建筑垃圾；该层土一般厚度1.9~6.8m，土质不均，工程性质差。
2、新近沉积层
主要包括粉土②1层，黄褐色~褐黄（暗）色，中密，湿~稍湿，属中高压缩性土，局部细砂、粉质粘土夹层，含云母、氧化铁。粉砂、细砂②3层，褐黄色，中密，属中压缩性土，局部粉土、圆砾夹层，含云母、氧化铁；中砂、粗砂②4层：褐黄色，中密、湿，属中压缩性土，局部圆砾夹层，含云母；圆砾、卵石②5层：杂色，中密，湿~饱和，属低压缩性土，钻探揭露卵石部分D大=8cm，D长=10cm，D一般=3~5cm，亚圆形，级配一般，含中、粗砂约30%。该层层顶标高约在35.94~39.15m。
3、第四纪沉积层：
卵石、圆砾⑤层：杂色，中密，湿~饱和，属低压缩性土，钻探揭露卵石D大=10cm，D长=12cm，D一般=4~6cm，亚圆形，级配较好，含中砂约30%。中砂、粗砂；⑤1层，褐黄色，密实，湿~饱和，属中低压缩性土，含云母，圆砾。该大层层顶标高29.09~32.01m。
粉质粘土⑥3层：褐黄色，密实，湿~饱和，属低压缩性土，粉质粘土夹层，含圆砾，云母，氧化铁；
卵石⑦层：杂色、密实，饱和~湿，属低压缩性土，粉质粘土夹层，钻探揭露卵石D大=11cm，D长=13cm，D一般=4~6cm，亚圆形，级配较好，含中砂约30%。中砂、粗砂⑦1层，褐黄色，密实，湿~饱和，属低压缩性土，含云母。该层层顶标高7.39~11.47m。
卵石⑨层：杂色，密实，饱和，属低压缩性图，钻探揭露：D大=12cm，D长=14cm，D一般=5~7cm，亚圆形，级配较好，含中砂约20%，含粘性土约10%~15%，局部为卵石混粘性土；
横通道开挖过程中顶板穿越土层为⑥3层粉质粘土层，底板穿越土层为⑦层卵石层。
右~北区间2号竖井结构周边地层关系见图2-4所示。

2.4 水文地质
根据对拟建工程所在区域地下水分布条件和地下水水位长期观测资料的综合分析，拟建场地地面下45m深度范围内的砂、卵石层中主要分布2层地下水，地下水类型如下：
第一层地下水类型为上层滞水，主要赋存于标高29.09～32.01以下的砂、卵石层（相应于工程地质剖面图中的⑤层、⑤1层）中。本次现场钻探期间（2009年7月31日～2009年12月28日）于场地钻孔中量测的该层地下水（上层滞水）水位标高为29.15～31.84m，水位埋深为9.10～12.30m。
第二层地下水类型为潜水，主要赋存于标高22.19～25.65m以下的砂、卵石层（相应于工程地质剖面图中的⑦层、⑦1层）中。本次现场钻探期间（2009年7月31日～2009年12月28日）于场地钻孔中量测的该层地下水（潜水）水位标高为18.69～20.17m，水位埋深为20.80～22.60m。
2号施工竖井及横通道在开挖过程中结构底板处于潜水含水层中，因此2号施工竖井及横通道在开挖前需先行进行施工降水。

图2-4 右~北区间2号竖井开挖范围地层图

2.5 开挖注意事项
1、由于2#竖井开挖深度位于地下潜水位以下，所以在开挖之前先行做好降水工作，由于场地狭小，必须提前做好降水井布设安排。
2管线保护，2号竖井北侧及东侧存在Φ1000mm污水管线，距离竖井开挖井壁0.5m，竖井开挖过程中要严格按照设计措施加强对该管线保护，并且加强监测，保证施工过程地下管线的安全。
3、马头门的施工，竖井开横通道马头门施工前，必须好超前支护和注浆加固，布署周密施工方案和开挖步骤，确保施工安全。

第3章 施工方案
右~北区间2#施工竖井中心里程K17+424.531，竖井为临时结构，施工完毕后回填封闭，施工横通道为永久结构。
3.1总体筹划
右~北区间2#竖井及横通道施工总体部署分两方面：一方面竖井开横通道马头门施工部署；另一方面横通道开正洞马头门施工部署。
1、竖井开横通道马头门施工
右~北区间2#竖井承担任务主要用于右~北区间渡线段施工，横通道设置于渡线最大断面处，横通道尺寸为宽×高=6.4×13.18m，台阶法施工分三个导洞进行。由此竖井开横通道马头门分三步进行，第一步竖井开挖至横通道第一层临时仰拱下1.5m时进行临时封底，破除横通道第一导洞马头门，横通道进尺8m后临时封闭掌子面；第二步继续开挖竖井至第二层临时仰拱下1.5m时临时封底，破除横通道第二导洞马头门，横通道第一导洞与第二导洞平行作业，第二导洞进尺6m后临时封闭第一、第二导洞掌子面；第三步继续开挖竖井至设计井底标高进行永久封底，破除第三导洞马头门，然后横通道三个导洞彼此错开5m进行平行作业，直至横通道堵头墙。
竖井开横通道马头门步骤见示意图3-1~3-3所示。

图3-1 右~北2#竖井开横通道马头门（第一步）

图3-2 右~北2#竖井开横通道马头门（第二步）

图3-3 右~北2#竖井开横通道马头门（第三步）
2、横通道开正洞马头门施工
横通道开正洞马头门施工结合设计方案，横通道初支施工完毕后，进行左线向西标准断面隧道破洞开挖，左线标准断面进洞15m后再进行右线向东标准断面施工。标准断面贯通后进行竖井及横通道二衬结构施工，横通道二衬结构施工完毕然后进行渡线段断面破洞开挖。横通道开正洞马头门步序见3-4示意图。

图3-4 横通道开正洞马头门施工步序图
3.3 竖井施工
鉴于1#竖井成功经验，则2#竖井同1#竖井施工方法，为倒挂井壁法施工，地表以下1.0m为竖井锁口圈，采用C35现浇钢筋混凝土。井身支护采用钢格栅、C25网喷混凝土、锁脚锚管等方式进行，开挖采用人工开挖，由上而下逆作施工，竖井分段开挖，开挖间距与格栅钢架间距保持一致。
施工期间在井壁西侧设临时爬梯，供施工人员上下，当开挖深度超过3m时，爬梯改为钢梯，人行钢梯宽800mm，坡度30°，梯帮与井壁预埋铁焊接牢固。
竖井中间为提升间，是垂直运输的通道，楼梯间与提升间采用钢丝网隔离。
竖井东侧设置管道间，管道间安装托架，下井管线均固定在托架上。
竖井井口周围设置栏杆，横杆为Φ48×3.5钢管，立杆为Φ15钢管，间距15cm，栏杆高1.2m。
3.3.1 锁口圈施工
竖井锁口圈施工见其专项施工方案。
3.3.2 竖井施工参数
竖井初期支护采用钢格栅+喷射混凝土支护体系，钢格栅250×250mm，喷射混凝土厚度350mm。
1、格栅钢架：φ25，φ16，φ14，φ8钢筋，横通道以上钢格栅间距0.75m，横通道以下钢格栅间距0.5m。
2、锚杆：φ42×3.25钢管，I=4.0m，环向间距1m，向下倾斜角度为15°，竖向间距同格栅间距，采用梅花形布置。
3、竖向连接筋：φ22 环向间距1.0m，单根长0.75m，内外双层梅花形布置。
4、钢筋网：φ6.5 @150×150mm。
5、护壁砼：C25喷射混凝土，350mm厚。
6、临时支撑：沿竖向每榀钢格栅架设4根I22b工钢作为角撑。
7、竖井封底：竖井封底采用水平格栅，格栅间距0.5m，采用φ22 钢筋连接格栅，间距500mm，封底采用C25喷射砼厚度350mm。
3.3.3 施工工艺流程
竖井及横通道开挖施工工艺流程见图3-5所示。
施工准备
浇筑龙门架基础混凝土
测量放样、定锁口井位
锁口圈土方开挖
锁口圈钢筋绑扎、支模
锁口圈C35模筑混凝土
安装提升龙门架
井身分段开挖
井身分段初支（格栅、挂网喷砼、）
马头门施工
横通道格栅、挂网喷砼（循环进尺50cm）
横通道堵头墙封闭
台阶法开挖横通道土方（循环进尺50cm）

图3-5 竖井及横通道施工工艺流程图
竖井施工质量控制点见图3-6所示。
开挖循环进尺
钢筋格栅
竖向拉结筋焊接、挂网
喷 砼

图3-6 竖井施工质量控制点
3.3.4 竖井垂直运输系统
在竖井井口架设龙门吊并配备抓斗作为竖井提升设备，抓斗提升额定质量为10T，电动葫芦额定提升质量为5T。为配合竖井出土，在施工竖井的井底设置井窝，竖井地面靠近井口东侧设置碴土仓，隧道内土方通过提升抓斗提升至地面后将土卸入碴土仓内，装载机装入自卸汽车内运输至弃碴场。
结合施工经验和现场实际情况，配备满足日进出料的提升系统。提升系统及抓斗型号见提升机械设备表3-1所示，区间施工竖井提升系统如图3-7所示。
表3-1 提升机械设备表
序号
机械
名称
规格
型号
额定功率(Kw)或容量(m3)或吨位(t)
数量(台)
新旧程度(%)
1
10T桥式起重机
QZ10/10T-10.5m
10t
1
100
2
5T电动葫芦

3
抓斗

图3-7竖井垂直提升系统
3.3.5 竖井施工方案
1、竖井开挖及支护
（1）采用人工配合风镐分层分块对角开挖，开挖每循环进尺同格栅钢架间距。施工出碴使用抓斗将碴土提升至井口临时碴场堆放，夜间用自卸汽车运到弃碴场。
（2）竖井施工时应随挖随喷，及时支护，并做好监控量测；地表以下3m严禁机械施工，避免破坏地下管线；土方开挖完毕，及时挂钢筋网、安装环形格栅，钢筋网采用φ6.5@150×150双层网格，满挂井身四周，上下榀格栅采用φ22钢筋竖向连接，环向间距1m，内外交错布置，竖井加设临时斜撑，临时斜撑与井身环形格栅之间满焊连接。格栅架设尺寸、连接质量达到要求后，及时打设锁脚锚杆保证格栅钢架安装牢固并及时喷射C25混凝土支护井壁。井壁上如有大量渗水时，预埋PVC排水管，把水引入竖井开挖面底部临时积水坑，抽排出井外污水沉淀池，经沉淀过滤后排入污水管道。
（3）竖井封底采用钢格栅和C25喷射砼350mm厚。
（4）网喷支护竖井尺寸允许偏差及检查方法见表3-2。
表3-2 竖井尺寸允许偏差及检查方法
序号
检查项目
允许偏差(mm)
检查方法
1
对角线长
不得小于设计井径20
用经纬仪及钢尺检查3m一处
2
井深
不得超过设计井深±0.2%
用水准仪检查
3
喷层厚度
不应小于设计厚度
每3m检查一个断面，每个断面布7个检查点，间距2m左右
（5）竖井背后注浆。竖井结构封闭后，及时跟进背后注浆，注浆管采用φ32钢管，环向、竖向间距2m，梅花型布置，浆液采用水泥砂浆，注浆压力不小于0.4Mpa。
（6）竖井西侧设楼梯间，楼梯采用宽度800mm钢梯，安装坡度30°，由于楼梯安装导致部分竖井角撑无法安装，为确保安全在楼梯间外侧同防护网一道每3.0m设置水平横撑进行支护。
2、竖井开横通道马头门施工
竖井开横通道马头门施工时割除部分竖井格栅及角撑，使整个竖井井壁受力重新分布，马头门处应力集中、受力复杂，为此施工马头门时必须做好充分安全措施。具体施工步骤如下：
（1）打设长导管及注浆
马头门开洞施工前，技术人员标出横通道拱部轮廓线，然后沿横通道拱部轮廓线打设双排小导管并注浆加固地层，环向间距300mm，小导管采用Φ42.3×3.25mm钢焊管，根据地质条件用风镐或其他设备顶入，小导管就位后进行超前注浆，超前注浆采用水泥—水玻璃双液浆，注浆压力不超过0.5Mpa。
（2）横通道两竖边墙加横撑
横通道马头门施工致使竖井角撑无法安装，同时马头门破洞施工使对面竖井井壁受力发生变化，为确保竖井井壁及马头门破洞施工中安全，破除横通道马头门洞门前，在横通道两侧边墙架设横撑加强支护，横撑采用I22b工字钢，沿井壁竖向间距1.5m，横撑与竖井壁格栅通过钢板焊接连接。
（3）分段进行马头门施工
由于横通道高度较大，故竖井开横通道马头门施工结合横通道临时仰拱位置分3次进行破除施工，当竖井开挖至横通道第一层临时仰拱下1.5m位置，竖井临时挂网喷射25cm厚混凝土，然后进行横通道上层马头门破洞施工，竖井壁破除钢格栅后预留连接筋与横通道钢格栅“L型连接筋”焊接牢固，横通道第一榀钢格栅位于竖井井壁范围，然后密排三榀钢格栅进行横通道洞口加强。
横通道第一层临时仰拱进尺8m后临时封闭掌子面，继续开挖竖井至横通道第二层临时仰拱下1.5m位置，竖井临时封底，然后进行横通道中层马头门破洞施工，做法同第一层，该层钢格栅连接上层钢格栅。此时横通道上层、中层同时进行施工。
横通道中层进尺6.0m后临时封闭上层、中层掌子面，继续开挖竖井至设计井底标高并进行永久封底作业，然后破除横通道下层马头门，然后横通道上、中、下层并行作业直至横通道堵头墙。
3、竖井封底
竖井封底采用钢格栅、喷射砼铺底，并注浆加密下层土体。封底注浆采用φ42.3×3.25钢管，间距0.5×0.5m，浆液采用水泥浆，注浆压力不小于0.5 Mpa。
临时封底：竖井临时封底采用格栅拱架、C25喷射砼厚度350mm。
3.3.6 竖井施工控制要点
1、井身开挖过程中严格控制开挖进尺，按照设计图纸开挖进尺同格栅间距，并及时网喷混凝土支护，达到快封闭目的；
2、为防止竖井井壁沉降，在开挖过程中严格按照设计图纸要求，每榀钢格栅拼装好后及时施工锁脚锚管；
3、初支与壁后土体的空隙采用壁后回填注浆密实；
4、当井壁上有涌水时，预埋胶管，把水引入集水坑，抽排出井外，并对涌水点周围排管注浆堵水；
5、竖井支护同时预埋梯步预埋件，伴随竖井开挖安装楼梯。
3.4横通道施工
3.4.1 横通道施工参数
1、横通道设计尺寸
横通道长18.14m，开挖断面高×宽=13.18×6.4m，初支厚度0.35m，二衬厚度0.55m。具体见图3-8、3-9。

图3-8 横通道平面图 图3-9 横通道剖面图
2、初支设计参数
（1）超前小导管：拱部180度范围每榀打设φ42.3×3.25mm钢焊管， L=2.0m@300mm；为控制格栅封闭前下沉，在格栅仰拱连接板位置处各打2根锁脚锚管，钢管参数为φ42×3.25mm， L=4.0m，α=30°；
（2）超前注浆： 无水地段采用水泥浆液，有水情况下采用水泥—水玻璃双液浆，注浆压力控制在0.4~0.6Mpa之间。
（3）钢格栅：钢格栅纵向间距0.5m，竖井马头门处及开区间正洞两侧加密3榀；
（4）纵向连接筋：纵向连接筋采用φ22 @1.0m，内外双层交错布置；加强梁范围格栅上方拱顶设连接筋为φ25，长0.75m/根，环向间距为500mm，内外层交错布置；
（5）钢筋网 ：φ6.5@150×150mm，双层布置；
（6）喷混凝土：C25混凝土拱墙底板厚均350mm；
（7）初支背后注浆：水泥浆液；
3、堵头墙设计参数
（1）水平格栅：采用钢格栅水平间距0. 5m；
（2）竖向连接筋：φ22 @300纵向连接筋，内外双层布置；
（3）钢筋网：φ6.5@150×150，内外双层布置；
（4）注浆管：φ42.3×3.25mm注浆管，水平间距1m，竖向间距0.5m，梅花形布置；
（5）喷混凝土：C25混凝土厚为350mm。
4、横通道开左线正洞门框加固
横通道开左线向西标准断面前先进行门框加固，正洞两侧采用4根I28b工钢作为组合立柱、拱顶采用I25b工钢@500mm作为对撑进行加固。
3.4.2 施工工艺流程
1、横通道施工采用台阶法施工，按照设计意图设两道临时仰拱，每层临时仰拱作为一个导洞采用上下台阶进行施工，具体施工流程见框图3-10所示。

第一步：沿外轮廓打设超前小导管，小导管注浆，上下台阶法前后开挖导洞1；施作初衬。

第二步开挖导洞2，施作初衬

第三步开挖导洞3，施作初衬

第四步：架设区间马头门临时加固用型钢框架。横通道侧墙开洞，施工区间正线标准断面。
第五步 横通道初支施工完毕，进行区间左线向西、右线向东初支标准断面开挖，标准断面施工结束，然后进行横通道防水、二衬作业，最后进行渡线段开挖施作。
2、土方外运：横通道施工采用人工配合风镐开挖土方，洞内水平运输采用人力手推车运土，竖井内垂直运输采用抓斗吊土，洞外地面土方外运采用自卸汽车。如图3-11所示。

图3-11 横通道土方开挖示意图
3.4.3 横通道施工方案
1、超前支护
（1）小导管施工
小导管采用Φ42.3×3.25mm钢钢管，长度为2.0m。注浆管一端做成尖形，另一端焊上铁箍。在距离铁箍0.5～1m处开始钻孔，钻孔沿管壁间隔200mm，呈梅花型布设，孔径6～8mm，见图3-12。

图3-12 小导管构造示意图
超前小导管须从首榀钢格栅腹部穿过打入土体，环向间距300m，倾角15°，每榀打设一次超前小导管，导管纵向搭接长度不小于1m。
（2）超前小导管注浆
①注浆压力
注浆压力应根据地层致密程度决定，一般为0.4～0.6MPa。
②注浆材料及浆液配比
注浆材料根据设计选用纯水泥浆。配合比为：水：水泥=1∶1。
③注浆数量
小导管注浆量可按照下式计算：
Q=π·R2·L·n·K·a
式中：R—浆液扩散半径，可按0.3m考虑
L—小导管长度
n—地层孔隙率
K—充填系数，一般为0.8。
a—浆液消耗系数：取1.1～1.2。
④注浆施工流程
注浆工艺见图3-13。
（a）打孔布管：小导管在打管前，按照设计要求放出小导管的位置。YT-28风钻作动力，用专用顶头将小导管顶入土体。小导管尾部置于钢架腹部，增加共同支护能力。小导管安装后用塑胶泥封堵导管外边的孔口。
（b）封面：注浆前，喷5～10cm厚混凝土封闭工作面，以防止漏浆。
（c）注浆：用KBY-50/70注浆机进行注浆，采用注浆量和注浆压力双控原则进行注浆时间的控制。

是
是
封闭工作面
准备工作
安设小导管
联接管路及密封孔口
压水检查达到要求？
注 浆
压力流量达到要求？
制作小导管
结 束
否
拌浆
机具设备检修
否

图3-13 小导管注浆工艺流程图
2、土方开挖
横通道超前支护完成后，进行土体开挖。开挖方式采用人工开挖，人力手推车（或机动车）出渣，通过抓斗提升出井，自卸车外运弃碴。
横通道采用留核心土正台阶法开挖，分为上部、中部、下部三台阶见示意图3-14所示。

图3-14 横通道施工纵断面示意图
3、初期支护
（1）初喷
初喷主要用于封闭工作面，防止土体失稳，一般初喷层厚度为3～5cm，在开挖完成之后立即进行。
（2）挂设钢筋网
在掌子面开挖完毕后，在靠近围岩侧满铺φ6.5@150×150钢筋网。钢筋网采用隧道外加工，隧道内安装，采用钢筋锚杆固定在土体上。在格栅钢架安装完毕后，在格栅钢架内缘铺设第二层φ6.5@150×150钢筋网，采用点焊或绑扎与格栅进行固定连接。钢筋网铺设应平整，固定牢固，网片之间须进行搭接，搭接长度不小于两个网格。
（3）架设钢格栅
在初层网片铺设完毕后及时人工架立格栅钢架，其纵向间距0.5m。格栅钢架节与节之间采用螺栓连接。
1) 工艺流程
钢格栅施工工艺流程见图3-15所示。
前期准备
断面检

激光定位
洞内格栅拼装
格栅钢架架立
挂网、纵向连接筋焊接
钢架位置检查、调整

图3-15 格栅钢架施工工艺流程图

为保证钢架整体受力，施工时用φ22钢筋作为纵向连接筋，把格栅钢架与上榀格栅连接形成整体，纵向连接筋环向间距1m，内外层交错布置，将每榀格栅连成一体，并及时在格栅拱脚处打入锁脚锚杆与格栅钢架连接一起，将格栅钢架进行固定。钢架与土体之间尽量密贴，留3～5cm间隙作钢筋保护层。
2) 技术控制
①拱部格栅钢架安装前应清除拱脚下的虚碴及其它杂物，超挖部分用砼块垫实。
②钢架在开挖作业面组装，各节钢架间以螺栓连接。
③钢架与土层之间用砼块楔紧，然后在钢架和土层间用喷砼喷密实。
④格栅钢架精确定位，注意标高、中线，防止出现“前倾后仰、左高右低、左前右后”等各个方位的位置偏差。

（4）喷射混凝土
钢架内缘钢筋网挂设完成后立即喷射C25早强喷射混凝土。混凝土喷射分片依次自下而上进行，先喷格栅与拱（墙）壁间混凝土，后喷两拱之间混凝土。每次喷射厚度为拱顶5～6cm，边墙7～10cm。第二次复喷达到设计喷锚厚度使钢格栅全部覆盖，且表面平顺无明显凹凸，并符合设计轮廓线。喷射混凝土厚度350mm。
（5）初支背后注浆
在初支结构喷射混凝土前，沿隧道方向每3m埋设初支背后注浆管，隧道两侧交错布置。注浆材料采用水泥砂浆，注浆压力控制在0.5Mpa。在注浆前需封闭掌子面，防止漏浆。封闭掌子面采用喷射C25混凝土，厚度为5～10cm。
初支背后回填注浆是防止沉降的重要措施之一，施工中加强背后回填注浆的实施。
1) 背后注浆管的安设
初支背后注浆管φ32普通焊接钢管，管长约为0.5m。注浆管沿拱顶布置，每断面不少于7根，纵向间距3.0m，一般均采用预埋方式布管。根据实际情况布设在位移变化较大处或渗漏水处，也可针对性的对某位置用风钻钻孔布管注浆。
2) 注浆浆液选择及配合比
背后注浆常采用水泥砂浆或水泥浆，水泥砂浆配比为：水灰比=0.5～1.0，灰砂比=1∶2～1：2.5；水泥浆配比为：水灰比=0.8～1.0 。
3) 注浆设备及压力
初支回填注浆采用砂浆泵，回填注浆压力不宜过高，只要能克服管道阻力、初期支护间空隙阻力即可，压力过高易引起初期支护变形。水泥砂浆注浆压力为0.2～0.6MPa。
4) 注浆施工
① 注浆之前，清理注浆孔，安装好注浆管，保证其畅通。
② 注浆必须连续作业，不得任意停泵，以防浆液沉淀，堵塞管路，影响注浆效果。
③ 注浆顺序
注浆应由高处向低处，由无水处向有水处依次压注，以利于充填密实，避免浆液被水稀释离析。
④ 注浆时，必须严格控制注浆压力，以防大量跑浆和使结构产生裂缝。
⑤ 注浆结束标准
当注浆压力稳定上升，达到设计压力并持续稳定5min，不进浆或进浆量很少时，即可停止注浆，进行封孔作业。
⑥ 停浆后立即关闭孔口阀门，然后拆除和清洗管路，待浆液初凝后，再拆卸注浆管。
⑦ 为了确实地获取注入浆液质量和数量，必须保管好全部证明书及测量数据等，并根据注浆情况，及时跟踪、变更施工参数。
（6）喷射混凝土材料要求
水泥：选用普通硅酸盐水泥，标号不得低于PO 42.5，性能符合现行水泥标准。
砂子：采用坚硬耐久的中砂或粗砂，细度模数大于2.5，含水率控制在5-7%。
石子：采用坚硬耐久的卵石或碎石，粒径不大于15mm。
速凝剂：水泥净浆凝结效果试验，初凝不应大于5分钟，终凝不应大于10分钟。
3.4.5 防水、二次衬砌施工
防水、二衬施工详见其专项施工方案。
3.4.6 横通道施工控制措施
1、土方开挖技术控制措施
地铁隧道浅埋暗挖施工的关键是洞内防塌、防陷、防下沉。必须严格按照“管超前、严注浆、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”十八字方针进行施工，充分利用“时空效应”的原理，并及时进行背后回填注浆。
具体技术措施如下：
（1）“管超前、严注浆”
按照图纸要求开挖前沿拱顶环向施作φ42.3超前小导管，环向间距300mm，仰角15度，每0.5m打设一环，并及时跟进注浆。
（2）“短进尺、强支护、快封闭”
严格按设计间距控制每榀进尺长度，初期支护采用350mm（拱部）厚的C25喷射混凝土。根据地质情况采用上下台阶法施工，每一步开挖完成后，均立即施工初支形成封闭环。封闭后及时进行初支背后回填注浆，控制拱顶及地表沉降。
（3）“勤量测”
严格执行制定的量测项目及量测频率，及时发现问题及时信息反馈及时纠正。
（4）初支背后回填注浆
初支成环后，及时注浆填充初支背后空隙，有效的控制拱顶及地表沉降。
2、支护体系控制措施
初期支护的施作主要包括钢格栅、纵向连接筋及钢筋网安装和喷射混凝土两大部分。
（1）钢格栅、纵向连接筋及钢筋网的安装
（a）钢格栅安装前应清除拱脚下的虚碴及其它杂物，超挖部分用混凝土或砖块垫实。
（b）钢格栅在开挖作业面人工组装，各节钢架间应以螺栓连接拧紧。
（c）钢格栅与土层之间应尽量接近，留5cm间隙作为保护层。在安装过程中，当钢格栅和土层之间有较大间隙时，设垫块。
（d）钢格栅应精确定位，注意“标高、中线、前倾后仰、左高右低、左前右后”等各个方位的位置偏差。
（e）纵向连接筋、钢筋网与钢格栅连接牢固，喷射混凝土时钢筋网不得晃动。
（2）喷射混凝土
隧道拱墙及底初期支护采用350mm厚的C25喷射混凝土。
（a）喷射作业应分片、分层，由下而上依次进行，如有较大凹洼时，应先填平。
（b）分层喷射时，后一层喷射在前一层混凝土终凝后进行；若终凝1h后再进行喷射时，应先用风水清洗喷层表面。
一次喷射厚度可根据喷射部位和设计厚度确定，拱部应为3～5cm，墙部为5～9cm。
1、以短台阶法施工，每一开挖循环进尺上下格栅要同步；
2、隧道开挖外轮廓线充分考虑施工误差、预留变形和超挖等因素的影响，初支尺寸径向放大50mm，直墙放大100mm；
3、隧道开挖过程中保留核心土；
4、隧道开挖时应保持开挖轮廓的平直、圆顺；
5、隧道开挖工作应一次到位；作好开挖的施工记录。
3、初期支护质量控制措施
1、开挖质量标准
区间隧道开挖轮廓尺寸应符合表3-3的规定。
表3-3区间隧道开挖轮廓尺寸允许误差
序号
项 目
允许偏差(mm)
检 查 方 法
1
拱顶标高
+50 -0
量测隧道周边轮廓尺寸，绘制断面图核对
2
宽度
+50 -0
每5～10m检查一次，在安装网构钢架和喷射混凝土前进行
2、钢格栅安装质量标准
（1）网构钢架加工、拼装允许误差
（2）周边拼装允许偏差：±10mm；
（3）平面翘曲：小于20mm；
（4）每榀钢架的各段格栅之间应能互换连接。
（5）网构钢架安装允许误差
网构钢架安装允许误差如表3-4所示。
表3-4 网构钢架安装允许误差
方位
中线
高程
倾斜度
左、右拱脚标高
左、右钢架里程同步
允许误差
2cm
+2cm
-0
≤2°
±2cm
±2cm

第4章 横通道施工应急措施
4.1地表沉降的预防及处理措施
针对本区段地质情况，在施工过程中，将采取以下措施控制沉降：
1、建立地面沉降观测点，在开挖前取得初始数据，并将所有的监测点清晰地标在总平面图上。
2、开挖过程对量测结果进行整理，以获得开挖参数与沉降点的关系，以便在施工中调整各项参数。
3、开挖过程中，对地面建筑物进行加固，运用优化施工参数的方法，进一步控制地面沉降曲线的特性指标，满足环境保护要求。
4、地面沉降变化值较大时，加密观测和主要人员现场值班是非常重要的。
5、建立严格的沉降量测控制网络，及时定期进行监测，以掌握横通道施工时和建成后对周围环境及对结构本身的影响。

4.2管线的预防及处理措施
1、施工前认真核实地下管线资料，调查清楚各管线类型、规格、埋深、材质、接头形式、节长和管线基础等资料，编制详细保护方案，经监理批准后实施管线加固保护。
2、根据管线的分布及其特点，建立各自的安全区域，挂牌标志，严禁机械设备碰撞。
3、严格按照施工组织设计施工，确保管线路不断、不裂、不渗漏水。
4、根据监测结果及时反馈，指导施工。
5、不良地质地段必须采取特殊的施工技术措施，如地层改良、缩短循环进尺等，以防沉降超限。
4.3突发事故应急处理措施
1、掌子面塌方应急处理
为了有效防止施工过程中的突发事件，必须严格落实风险工程保护措施所涉及的工作，其次施