暗挖专项方案

1、北京地铁十号线一期工程土建施工第9#合同段芍药居与城铁芍药居站换乘通道暗挖段专项施工方案项 目 经 理：项目总工程师：审 核 人：编 制 人：北京市政建设集团有限责任公司北京地铁十号线第九标段项目经理部2008年1月目 录第1章工程概况1工程简介1结构型式及主要施工方法3工程地质及水文地质条件3工程地质条件3水文地质条件4第2章施工部署6施工组织6工程细部规划及安排7总体目标7施工进度计划7工力计划7主要材料计划8主要机械设备计划8通道暗挖下穿13号线芍药居车站部分结构施工8暗挖段整体施工顺序9WSS工法注浆加固9二重管无收缩双液注浆技术的工艺流程9二重管无收缩双液注浆技术的施工方法10注浆质

2、量的保证措施10通道暗挖施工11第3章应急预案19暗挖穿越城铁站可能发生的风险分析19应急事件处理机构19风险发生上报程序19事故上报分工20施工应急预案21既有结构沉降超限21既有结构沉降速率超限21既有线结构出现裂缝22道床与结构发生分离22第1章 工程概况1.1 工程简介本段工程为北京地铁十号线芍药居车站与北京地铁13号线芍药居车站间的换乘通道二期工程，通道接一期下穿通过京承路部分，分别从13号线芍药居车站东西侧两侧换乘出入口上地面，直接进入13号线芍药居站台，其中通道过13号线芍药居车站部分为紧贴13号线芍药居站筏板基础结构下皮下穿通道。本工程主要为乘客提供地铁10号线与城铁13号线间

3、安全、方便换乘。换乘通道及换乘出入口平面位置如下图所示。暗挖换乘通道图1-1 换乘通道及换乘出入口平面位置图地下结构抗震设防分类为乙类，抗震等级为二级，按抗震设防烈度8度进行地震作用验算，并结合地下结构特点采取相应的抗震构造措施。图1-2 换乘口及换乘通道二期平面图 图1-3 换乘口及换乘通道二期横断面图城铁13号线芍药居站为地面两层三跨侧式站，整体道床。站宽，长。钢筋混凝土框架结构，筏板基础，等距离设有两道变形缝，基础底面标高为40.10。图1-4 既有城铁13号线芍药居站站厅台层结构平面图219590009000400400图1-5 既有城铁13号线芍药居站剖面图1.2 结构型式及主要施工

4、方法通道过13号线芍药居车站部分为紧贴车站筏板基础结构底外皮下通过，通道长，采用平顶直墙暗挖法施工。结构为矩形混凝土断面型式；为复合式衬砌结构。暗挖施工前依设计要求采用WSS工法注浆加固技术对13号线芍药居车站筏板下部分土体进行加固。1.3 工程地质及水文地质条件1.3.1 工程地质条件根据地勘报告，地层土质自上而下依次为： 人工填土层：粉土填土层，层底标高； 第四纪全新世冲洪积层：粉土、粉质粘土2层、粉土2、粉质粘土，层底标高； 第四纪晚更新世冲洪积层：细中砂3层 ，粉质粘土层，粘土1层，粉质粘土2层，层底标高20.21。换乘通道结构主要坐落于粉土填土层、粉土层及粉质粘土2层。1.3.2 水

5、文地质条件根据地质报告，对工程有影响的地下水，分别为： 上层滞水，含水层主要为粉质粘土填土层、杂填土、粉土层、粉质粘土层，透水性较差，静止水位标高为m（水位埋深为m）。 潜水层，含水层主要为粉土层，粉质粘土层，透水性一般，静止水位标高m（水位埋深m）。 承压水，含水层主要为粉细砂层、粉土层、细中砂层，透水性一般，静止水位标高m（水位埋深m）。换乘出入口及通道结构处于上层滞水中，未进入潜水及承压水。如图1-6所示。城铁车站换乘口换乘口暗挖通道图1-6 换乘出入口及换乘通道水文地质图第2章 施工部署2.1 施工组织工程技术科 王成云质量控制科 王永芝安全保卫科 徐 耕 耕测量量测科 杨保琦材料设备

6、科 张颂党施 工 科 彭明玉项目总工：吴 卫项目经理：李青林项目副经理：陈建华质控员张立兴安全员赵利华测量员孙九全机调员刘长青施工员孙国强 黄文辉注浆作业队结构作业队暗挖作业队图2-1 换乘通道施工组织机构图具体组织机构形式见上图。2.2 工程细部规划及安排2.2.1 总体目标 工期目标在业主及各方协调后确定的工期内完成合同内所要求的工程。即在进场施工后80日历天内完成换乘通道暗挖段施工。 质量目标所有分部工程一次验收合格率达100%。2.2.2 施工进度计划具体工期目标安排：换乘通道暗挖工程计划总工期80日历天。本工程的进度安排分为三个阶段，实施控制各阶段时控如下： 第一阶段：WSS注浆预加

7、固周围土体。(12日历天)。 第二阶段：暗挖通道初衬施工。（25日历天）。第三阶段：换乘通道二衬工程施工。（43日历天）。2.2.3 工力计划拟投入总劳动力31人，其中管理人员3人。详见下表分工种劳力投入表。 分工种劳力投入表 表序号工种数量备注1作业队管理人员3人2混凝土工5人3机械工1人5测量工2人6电 工2人7电焊工3人8木 工2人模板9钢筋工8人10其他人员5人合 计31人2.2.4 主要材料计划主要材料用量计划见下表。主要材料用量计划表 表序号项目名称规格单位数量备注1钢筋tC20m3C30m33防水卷材m23582.2.5 主要机械设备计划 拟投入本工程主要施工机械设备见下表。 主

8、要机械设备计划表 表机械名称规格型号数量(台)机械名称规格型号数量(台)装载机501空气压缩机9m31提升架5t1发电机120kw1自卸汽车T81722电焊机BX-5002砂浆搅拌机SF-6611蛙夯3混凝土喷射泵Tkc-9012离心泵4寸4手动打压泵4振捣棒6m6钢筋弯曲机12.3 通道暗挖下穿13号线芍药居车站部分结构施工通道过13号线芍药居车站部分为紧贴车站筏板基础结构底外皮下通过，通道长，采用平顶直墙暗挖法施工。结构为矩形混凝土断面型式，结构断面净尺寸为5900 mm（宽）×4250mm（高）；为复合式衬砌结构，初衬为槽钢格栅加喷射300mm厚C20混凝土，二衬为400mm厚

9、C30模筑钢筋混凝土（抗渗等级S8）。暗挖施工前依设计要求采用WSS工法注浆加固技术对13号线芍药居车站筏板下部分土体进行加固。2.3.1 暗挖段整体施工顺序工法注浆加固暗挖掘进槽钢骨架施工喷射初衬混凝土锁口梁柱施工防水层施工绑扎二衬钢筋内衬模板支设浇注二衬混凝土2.3.2 WSS工法注浆加固对通道四周土体采取WSS工法注浆加固，注浆孔径为42，间距400500mm，注浆压力控制在，注浆材料采用超细早强水泥，注入率暂按45%计，施工前应结合现场土层做试验，以确定注浆的施工参数、合理配比及注浆效果。注浆范围见下图：图2-1 WSS工法注浆加固范围示意图注浆加固控制标准为：无侧限抗压强度；渗透系数

10、10-7cms。2.3.3 二重管无收缩双液注浆技术的工艺流程图2-2 注浆工艺流程图2.3.4 二重管无收缩双液注浆技术的施工方法注浆孔间距：根据工程实际，孔中心采用400500mm。注浆管的设置：钻孔机将注浆管设于预定深度注入清水并从浆液混合器端部流出；横喷射注浆：注浆管设置完毕，将端点关闭、进行横喷射切换，一般为15L/min。同时根据工程实际进行调整。 回抽注浆：施加压力注浆时，必须精心操作控制压力。注浆结束注浆完毕将注浆管冲洗干净全部收回，对注浆孔进行密封，恢复原毕状。浆液强度、硬化时间、渗透性能可根据工程实际需要调整。2.3.5 注浆质量的保证措施钻孔 布孔；根据设计图纸的加固范围

11、，采用梅花型布置。 钻机定位：定位准确，钻头点位误差20mm。钻杆垂直度误差1度。 钻孔：采取隔3打1的方式进行钻孔注浆。密切观察钻进尺度及溢水出水情况，出现涌水时，立即停钻，先行注浆止水，再分析原因。确认止水效果后，方可继续钻孔。 配料计量工具必须经过检验合格按照设计配方配料。注浆按照设计的注浆程序施工。进浆量必须准确，严格控制注浆压力，注浆方向并由专人操作，当压力突然上升或从孔壁跑浆时，立即停止注浆。应采取措施解决并确保注浆量。由专人负责每道工序的操作记录。注浆全过程应加强施工检查和监测，防止浆液进入轨道或使车站隆沉。2.3.6 通道暗挖施工土体注浆加固完成后，暗挖施工由西侧明挖U型槽段的

12、基坑开始采用平顶直墙暗挖法向东侧进行。2.3.6.1 施工原则 施工中严格遵循“管超前、短开挖、强支护、快封闭、严注浆、勤量测”的施工原则组织施工。在确保安全的前提下，快速、优质完成土建工程； 施工过程中，根据地层的不同采取不同的技术措施，做到先加固、后开挖，加固一段、开挖一段，封闭一段，确保洞室施工安全，控制沉降，最大限度减少对原13号线芍药居站的影响，做到稳妥可靠，万无一失； 实行信息化管理，加强施工量测信息的处理及反馈，指导施工顺利进行； 竖井垂直提升系统与地下出碴进料运输系统配套，开挖作业的机具设备及量测仪器配备齐全。2.3.6.2 土方开挖暗挖通道采用分洞室分步开挖施工，通过加设临时

13、支撑对车站基础支护。具体施工步序按下图进行。施工步序图示步序说明导洞1、留核心土开挖导洞步土体；架设钢格栅,并在拱脚打入注浆锁脚锚管,锚管长为3米，挂网喷射混凝土。导洞导洞2、开挖导洞步土体；架设钢格栅,焊接连接筋,挂网喷射混凝土。导洞3、留核心土进行导洞步体开挖；架设钢格栅,焊接连接筋,并在拱脚打入注浆锁脚锚管,挂网喷射混凝土。导洞4、进行导洞步体开挖；架设钢格栅,焊接连接筋,挂网喷射混凝土。5、分段施做底板防水层,浇筑二衬基础混凝土；6、分段拆除中隔壁,施作侧墙及顶板防水层、二衬混凝土。图2-3 暗挖施工步序 各步开挖相错距离每个导洞采用上下台阶法施工，在导洞步土体开挖35m后，步土体跟进

14、施工，待导洞贯通后，再进行导洞、步土体施工。 单步开挖及支护每循环开挖步距，根据监测反馈，在土体不稳定地段加密钢格栅。在土体不稳定地段格栅加密，开挖步距相应减小。6小时内必须完成一个循环。一步土体完成后，即进行初喷混凝土50mm，然后架立边墙格栅钢架，挂钢筋网，喷射混凝土至设计厚度。施工时，在围岩与钢格栅之间铺设单层钢筋网为6150×150,沿钢格栅环向设内外双排纵向拉结筋201000。 初期支护的全断面形成后，要及时在支护背后的顶部和侧墙进行填充注浆，注浆管每3m一组，一组三根（两上隅角及中部各一根），注浆点距开挖工作面3m，且应形成一段注一段，不许滞后；浆液为结硬性浆液，注浆压力

15、为0.10.2MPa，且注浆必须在地铁停运后进行；（3）防护措施由于此段暗挖结构所处地层为粉土填土、粉土及粉质粘土，开挖暴露后容易产生块状剥落。为防止土体剥落，在开挖导洞下部土方时，开挖面要留有一定的坡度，坡度控制在80度。开挖下部土体时，避免扰动上台阶侧壁土体，并控制下台阶的长度为1.52米；控制下部土体上台阶的高度，将上台阶高度控制为1米。开挖过程中在导洞中间位置每改设型钢28b钢榀架取代原位置钢格栅；拆除中隔壁时，轨道正下方采用28b工字钢支撑；开挖过程中，加强作业人员对土体变化的观测，加强监控量测，必要时增加监控量测的频率。土方开挖过程中，作业人员在洞内进行作业时，尽量减小对土体的扰动

16、。（4）施工时加设锁脚锚管为了控制沉降、方便加设格栅，施工时需加设锁脚锚管，每榀6根，设在格栅的连接板处，锚管规格为：32（t），L3m，内注水泥砂浆。2.3.6.3 钢格栅（槽钢）、钢筋网安装土方开挖完毕，初喷混凝土后，即进行格栅钢架的安装，格栅钢架定位采用中线高程法，格栅钢架安装必须保证格栅平面与隧道中心线垂直，格栅的竖向垂直度采用垂球测量，纵向测量采用等距法。在隧道初衬左右墙壁每10m作一处里程标记，架立格栅钢架时，从左右墙壁里程标量取相同的距离。钢格栅与初喷混凝土之间紧贴，使用铁楔块安装时楔紧格栅，调整好格栅钢架位置后，在两榀间设纵向连接钢筋环向间距按设计，内外间放。相邻两片格栅之间先

17、用螺栓固定，然后将格栅间的连接角钢焊牢。钢筋网绑在格栅钢架及连接筋上，采用绑丝固定。穿越轨道正下方加密钢格栅的箍筋间距。轨道两侧范围内，格栅间纵向连接筋间距加密为300mm。2.3.6.4 初期支护湿喷混凝土通道初期支护采用湿喷C20混凝土，厚度300mm，钢筋格栅（槽钢）间距500mm。初期支护强调及时，即一旦掌子面暴露，先喷射混凝土，再将格栅钢架支上。根据沉降和变形监测结果，必要时先立格栅钢架，焊接纵向筋，铺设钢筋网，再喷射混凝土。粗骨料细骨料筛选拌 合湿喷机喷 嘴喷射面速凝剂水泥给水供风混凝土运输罐车湿喷混凝土采用TK-961型喷射机喷射工艺。湿喷混凝土施工工艺见详图。图2-4 湿喷混凝

18、土工艺流程图2.3.6.5 二衬混凝土浇注施工待通道初期支护全部完成后，依据监控数据确定二衬结构施工时间。分步施作二衬混凝土，通道全部二衬结构模板支搭如下图2-5。二衬混凝土分仓浇注，跳仓施工，每仓长度5m。二衬模板采用组合钢模板；立模时严格控制中线、标高，保证断面尺寸和净空符合设计要求；做到板缝顺直、流畅；对承重脚手架进行受力验算；混凝土采用砼输送车运输，泵送入模，插入式振捣器振捣。二次衬砌及时施作。施工过程中加强量测，必要时缩短分节长度。图2-5 二衬模板支搭图2.3.6.6 背后回填注浆加固在一衬与城铁筏板基础之间、二衬与一衬之间采用预埋小导管注浆加固，小导管采用管径为32mm的塑料管，

19、长度2m，每3m设1组，注浆点距开挖工作面3m，且应形成一段注一段，不许滞后。由于通道结构处于粉质粉土、砂质粉土层中，确保一衬施工中，保证城铁车站沉降量在规定的范围内是关键，采用改性水玻璃双液注浆。根据监测结果，采用小导管注浆也可作为土体固结沉降的补偿措施。工艺流程见下图。小导管运到现场管运到现场小导管制作施工准备埋设小导管水泥浆配制结 束注浆效果检查连接注浆管注浆浆液配合比水泥计量注 浆图2-6 背后回填注浆加固工艺流程【注浆参数】注浆压力应根据地层致密程度决定，一般为0.30.5MPa，但不宜大于0.6MPa，否则压力过大，造成隆起现象。2.3.6.7 补偿注浆加强对初衬后的补偿注浆施工，

20、保证初衬结构与既有线结构间的密实。浆液为高强无收缩浆液，注浆压力控制在。在初衬施工时多预留注浆孔，根据对既有线结构的变形监测情况，必要时及时补偿注浆。图2-7补偿注浆施工示意图2.3.6.8 锁口梁柱施工为了控制13号线芍药居车站的沉降，在喷射初衬前在暗挖通道的两端和有梁柱的地方采用工字钢做成的梁柱门框锁口，工字钢型号为28b，共密排两榀。2.3.6.9 通道施工期间通风通道采用压入通风方式。通风机设置在西侧基坑一侧，新鲜空气通过风筒输送到洞内工作面。第3章 应急预案3.1 暗挖穿越城铁站可能发生的风险分析城铁13号线芍药居站为筏式基础，整体道床；新建换乘通道采用平顶直墙结构暗挖横向穿越车站（

21、穿越长度为20m），两结构紧贴，暗挖施工前采取WSS注浆超前预加固通道两侧土体，既有线车站基础将会受到WSS和通道暗挖施工的影响。 既有线结构沉降超限 风险等级：AAAA 既有线结构沉降速率超限 风险等级：AAAA 既有线结构出现裂缝 风险等级：AAAA 道床与结构发生分离，既有线停运 风险等级：AAAAA针对暗挖结构下穿城铁13号线芍药居站，依据监控量测预警值及管线和建（构）筑物可能受施工影响破坏程度划分，风险最高等级为AAAAA。3.2 应急事件处理机构项目经理部抢险组织机构：副组长： 组 员：机械物资：后勤保障：施工技术：资金保障：刘秀英（） 安全监控：现场维护：徐3.3 风险发生上报程

22、序各种风险发生时的上报程序如图3所示。设计单位风险事件发生当班施工员值班工程师报告报告监理驻地办经理部应急事件处理小组业主代表报告报告总监办报告运营公司相关部门轨道交通管理公司报告报告图3-1风险事件上报程序图3.4 事故上报分工风险事件发生后按程序上报，首先由作业队值班工程师报告项目部副经理刘振华，并立即向项目经理部工程技术科（白天，办公室电话：6421340）或项目部值班室（夜间，电话：64280109），工程技术科科长通知抢险小组所有成员，经简要分析后按预定程序上报，上报人员具体分工如下：吴 卫：负责联系设计单位（）；陈建华：负责向影响管线的管理单位及公司本部报告。 施工现场实行24小时

23、管理人员值班（电话：64280109），值班室明示应急处理小组通讯联系电话。 施工生产安全事故应急救援处理小组报告程序项目部生产安全事故应急救援组织公司生产安全事故应急救援组织。 施工生产安全应急小组救援分工施工生产安全事故发生时，项目经理部施工生产安全应急小组立即启动，小组救援具体分工如下：现场抢险小组和救护小组： 现场抢险组组长：徐耕险情发生时，带领抢险小组控制现场险情的继续恶化。不惜一切代价，对伤亡人员实行抢救。险情发生时，彭占永及时与急救中心120、999联系，安排刘长青在指定位置接车。在120、999救护车到场前，现场由急救员带领实施临时抢救。 相关单位联系方式：相关单位及部门联系方式一览表 相关单位及部门联系方式(电话)急救120、999或中日友好医院（64221122）希地监理办公室6428843