地铁区间暗挖隧道开挖工程施工组织设计方案

1、. . . . 地铁区间暗挖隧道开挖方案目 录第一章编制说明41.1 编制依据41.2 适用围41.3 编制原则4第二章工程概况52.1 工程位置与设计概况52.1.1 工程位置52.1.2设计概况52.2 工程条件82.2.1施工环境82.2.2工程地质、水文地质82.2.3 水文地质9第三章施工部署103.1施工总体部署103.1.1总体施工方法103.1.2施工进度103.1.3施工安全、质量103.2施工组织机构103.3施工准备103.3.1技术准备103.3.2施工现场准备11第四章进度计划与资源配置134.1施工进度安排134.2施工资源配置134.2.1劳动力配置134.2.2

2、施工材料计划134.2.3施工机械配置13第五章施工工艺155.1 总体施工方法155.2 隧道施工155.2.1施工降水方法和技术措施155.2.2隧道开挖支护方法和技术措施155.3马头门施工335.2.1洞门注浆加固335.2.2洞门围护桩破除345.4区间正线风险源情况345.4.1周围构建筑物345.4.2管线影响345.4.3区间一级风险源345.5特殊情况的应急处理措施345.5.1局部异常水处理措施345.5.2潜水残留水处理措施34第六章施工监测366.1监测的目的366.2监测布置与实施376.3监测项目、手段396.4监测周期和注意事项406.5施工安全性判别416.6监

3、测数据的整理和分析416.7施工监测的要求43第七章施工质量保证措施447.1 质量管理体系447.2 质量保证措施447.3 技术保证措施45第八章施工安全保证体系468.1 项目部安全管理体系468.2 施工安全保证体系468.3 施工安全规定468.3.1一般安全规定468.3.2各工序施工安全注意事项48第九章施工应急预案509.1 应急预案组织机构509.2.专项应急措施519.2.1隧道塌方应急措施519.2.2暗挖施工管线破坏事故应急预案519.2.3突泥涌水应急措施519.2.4 物体打击与高空坠落事故应急预案529.2.5降水应急措施529.2.6停电应急措施529.2.7火

4、灾事故应急预案529.2.8触电事故应急预案53第十章文明施工与环境保护5410.1 文明施工管理5410.1.1现场文明施工管理措施5410.1.2现场文明施工保证措施5410.2.环境保护管理5410.2.1环境保护目标5410.2.2环境保护管理体系5410.2.3环境目标保证措施54第一章 编制说明1.1 编制依据某市地铁三号线一期工程（鱼化寨国际港务区）科技路太白南路站区间施工图；某市地铁三号线一期工程（鱼化寨国际港务区）科技路太白南路站区间岩土工程勘察报告；科技路太白南路站区间结构围与临近建（构）筑物与管线现场调查；我单位现有的施工技术、管理水平、机械配套能力与以往同类工程的施工实

5、践经验；现行环境保护、水土保持方面的政策和法规；某市地铁工程有关“技术规定”和“质量检验评定标准”,主要有；地下铁道工程施工与验收规(2003年版GB50299-1999)建筑地基基础设计规(GB50007-2002)工程测量规(GB50026-93)建筑基坑支护技术规(JGJ120-99)1.2 适用围本施工方案适用于科技路太白南路站区间暗挖隧道施工。1.3 编制原则确保技术方案针对性强、操作性强；施工方案经济、合理。坚持技术先进性、科学合理性、经济适用性与实事相结合。根据工程地质、水文地质、周边环境与工期要求等条件选择最具实用性的施工方案和机具设备。以确保工期并适当提前为原则，安排施工进度

6、计划。 以确保质量目标为原则，安排专业化施工队伍，配备配套的机械设备，采用先进的施工方法。 以确保安全生产、文明施工为原则制订各项措施，严格执行安全操作规程，使施工现场全过程处于严密监控状态。 以有利生产、方便生活为目标合理安排施工。 按照ISO9002 质量管理体系的标准，控制施工的全过程。采用先进的量测仪器和软件进行信息化施工和管理；以优化施工工艺，提高效率为原则，降低施工成本。第二章 工程概况2.1 工程位置与设计概况2.1.1 工程位置科太区间呈东西走向，从科技路站东端沿科技路向东到达太白南路站西端，全线均位于科技路下方。右线全长1017.293m，自西向东依次为734.809m盾构、

7、282.484m暗挖隧道。区间暗挖隧道底埋深约为16.8m17.2m. 在右线盾构终点设施工竖井兼盾构吊出井，竖井净空，长12m、宽8m、深18.86m。竖井采用围护桩+支撑支护体系。工程具体位置见图2-01。科太区间暗挖段盾构区间图2-01 科太区间平面位置图2.1.2设计概况科太区间施工竖井兼盾构吊出井，采用明挖顺作法施工，吊出井围护结构方案采用10001200mm钻孔灌注桩+环框梁（钢支撑）的支护结构体系，桩间网喷混凝土护壁，降水方案采用基坑外降水。支撑竖向共设置5道其中第一道为圈梁（即桩顶冠梁），第二、三道为环框梁，第四、五道撑采用609，t=16mm钢管。科太区间矿山法施工段落隧道覆

8、土厚度6m左右，线间距15m。施工时需坚持“先支后挖”的原则，隧道开始开挖前30天，需对隧道围采用坑外管井降水措施，疏干地下水。图2-02 科太区间暗挖隧道平面示意图科太区间暗挖隧道设计为四种断面，工法变化较频繁，区间暗挖隧道平面示意图见图2-02。科太区间暗挖段正洞马头门采用台阶法施工，其它大断面采用CRD或双侧壁导坑法施工。隧道断面采用复合衬砌结构，防水采用1.5mm厚EVA塑料防水板，辅助超前支护措施采用超前小导管注浆、大管棚注浆。科太区间暗挖断面见下图2-03、2-04、2-05、2-06。图2-03 A型断面图图2-04 B1型断面图图2-05 B2型断面图图2-06 B3型断面图2

9、.2 工程条件2.2.1施工环境科太区间周边建筑物西南象限：太白花园住宅楼，5栋砖混结构7层，条形基础。东南象限：华粤大厦主楼，为一栋钢筋砼24层和一栋钢筋砼22层，剪力墙结构，桩基+筏板基础。东北象限：某电子科技大学社区住宅楼，一栋钢筋砼22层，剪力墙结构，桩基+筏板基础；三栋砖混结构7层，条形基础。西北象限：西科大厦主楼，二栋钢筋砼26层，剪力墙结构，桩基+筏板基础。周围地下管线根据对本工程地下管线初步调查与设计单位提供的地下管线图，建设场地市政管较网密集；地下管道（线）主要沿道路中心与两侧人行道分布。主要有污水管道、雨水管道、自来水给水管、供电管沟、通讯光纤与路灯线等。埋置深度在地面下1

10、.03.0m之间。2.2.2工程地质、水文地质科太区间地貌属皂河一级阶地，隧道围岩主要为密实状态的中砂，其次为密实状态的粗砂细砂，围岩相变大结构较为复杂。具体见图2-07所示。区间地层自上而下依次为：素填土、黄土状土、中/细砂、粉质粘土、粗砂、粉质粘土、粗砂等。隧道主要穿越中粗砂层，局部粉质粘土层。2.2.3 水文地质科太区间水位埋深9.7012.30m主要为潜水，含水层为中砂层、粗砂层与粉质粘土层。综合渗透系数选用820m/d。图2-07 科太区间地质纵断面图 第三章 施工部署3.1施工总体部署3.1.1总体施工方法科太区间暗挖隧道自竖井二衬施工完成后，由竖井向太白南路站开挖，初支开挖完成后

11、，分两个作业面同时由太白南路站向竖井方向施工二衬，待区间二衬全部施工完成后，封闭、回填盾构接收井。暗挖隧道的初期支护与开挖同步进行，随挖随支撑，仰拱紧跟掌子面，防水与二次衬砌在区间隧道全部开挖完成后后退式施工。暗挖隧道施工严格按“先降水、管超前、严注浆、强支护、早封闭、勤量测、与时反馈信息”的原则组织施工。暗挖隧道断面有标准段、过渡段等断面形式，均呈马蹄形，施工方法有台阶法、CRD法、双侧壁导坑法。断面转换时与时封闭开挖掌子面。3.1.2施工进度科太区间暗挖隧道的开挖施工进度计划按照项目部的总体计划执行。计划开始开挖时间为2012年12月18日，完成时间为2013年10月26日。3.1.3施工

12、安全、质量暗挖隧道施工时，必须严格遵守专项施工方案与各种作业指导书，施工过程中确保无各种伤害事故发生，确保施工质量合格。3.2施工组织机构项目部采取扁平化管理，实行项目部+工区的模式，设置两层组织机构，一是项目部的管理层，二是工区的作业层。工区各作业班组是项目部的执行层，按照项目部的各项规章制度与管理要求组织开展日常工作，接受项目部的领导和监督。工区管理机构的成员以工区主任为首，由工区技术主管、安全主管、试验主管等专业主管与专职管理人员组成。项目部组织机图见图3-01。3.3施工准备3.3.1技术准备在业主组织完成施工图纸会审、设计交底后，由项目总工会同项目部相关技术管理人员，认真熟悉施工图纸

13、和技术方案，结合本工程的特点，制定详细的技术措施和施工计划。施工开始前，现场技术管理人员必须下发技术交底和安全技术交底，让每一位作业工人熟悉施工方法和技术要求，同时，项目部相关管理部门必须做好施工人员的进场培训和三级安全教育工作。项目书记 图3-01 项目部组织机构图3.3.2施工现场准备场地平整目前场地围挡、场地的硬化和平整与现场临建施工已在筹备中。交通条件施工现场位于科技路道路下，对交通无影响。施工用水、用电施工用水由附近自来水干管引入施工场地。施工用电由附近接驳点进行施工用电的报装和接驳，项目部综合考虑各种因素，必要时配置发电设备，以满足施工用电需求。测量放线施工开始前，根据业主交的测量

14、控制点，建立施工加密控制网，并经监理和业主测量队复核合格后方可使用。测量桩点的复测资料必须手续齐全。降水井施工暗挖隧道施工时采取的降水措施为管井降水，降水井打设深度为37m，降水井设置间距为11m/口，根据实际揭露的地质情况与降水效果，可以对降水井间距进行适当调整。降水井供电系统采用自动控器进行电力控制，当地下水位在控制水位以上时，抽水机自动运行，当地下水位抽降至控制水位以下时，抽排系统自动断电，降水井停止运行，从而保护水泵，确保降水效果。降水井的详细设计参数与具体实施方案见单独报送的降水井施工专项方案。其他准备工作现场技术管理人员必须熟悉水文、地质情况，施工方案与相关规、规定。现场施工开始前

15、，必须做好应急预案并经过审批。施工开始前，必须查清支护结构围有无地下管线和建筑物，做好对重要建筑物和管线的保护工作。做好对施工中所需的各种材料、设备与机械的供应和计划工作。进行施工人员的进场安全教育。尽量减少现场施工对周围民众的干扰。注意减少对环境的破坏和不利影响，保护环境。第四章 进度计划与资源配置4.1施工进度安排综合考虑总体施工进度计划安排和现有施工能力配置情况与不确定因素，暗挖隧道台阶法断面开挖初支日进度按照1.5m/d考虑，CRD法与双侧壁导坑法施工断面每部施工进度按照1m/d考虑。4.2施工资源配置4.2.1劳动力配置劳动力配置情况见下表4.1。表4.1 施工劳动力配置表隧道工钢筋

16、工电工钳工机修工电焊工30104425喷砼工木工普工后勤人员5101584.2.2施工材料计划根据施工组织安排和生产计划制定材料计划，隧道施工主要材料计划表见下表4.2。表4.2 施工主要材料计划表名称C25喷射砼角钢小导管工字钢规格HPB300、HRB400125*80*1042/25I20a、I22a单位tttt需要量1200120.5364374名称砂石水泥速凝剂规格中砂米石P.O.42.5单位m3m3tt需要量3156322022961144.2.3施工机械配置根据工程容和各项施工工序要求，提升系统采用双10T电动葫芦门式起重机。施工投入机械设备如表4.3所示。表4.3 施工机械设备配

17、置情况表序号机械名称规格型号数量工作性能1电动葫芦10T/10T2良好2搅拌机JS5001良好3电动空压机PS750（12m³）1良好4挖机PC2201良好5交流电焊机BX1-5005良好6钢筋弯曲机GW401良好7(钢筋)切断机GQ401良好8钢筋调直切断机GT6-121良好9切割机JG4002良好10双液注浆泵KBY-50/702良好11混凝土喷射机PZ-55良好12污水泵3KW5良好13潜水泵3KW5良好14台秤8-I型1良好15变压器500KVA1良好第五章 施工工艺5.1 总体施工方法暗挖隧道的初期支护与开挖同步进行，随挖随支撑，仰拱紧跟掌子面，防水与二次衬砌在区间隧道全部

18、开挖完成后后退式施工。暗挖隧道施工严格按“先降水、管超前、严注浆、强支护、早封闭、勤量测、与时反馈信息”的原则组织施工。暗挖隧道断面有标准段、过渡段与等断面形式，均呈马蹄形，施工方法有台阶法、CRD法、双侧壁导坑法。 浅埋暗挖隧道开挖前，采用管井进行降水作业，开挖采用小型挖掘机开挖，人工利用镐锹配合修边，开挖时，根据围岩情况，控制开挖进尺在12榀拱架。每次开挖后，马上进行初喷、出渣和初期支护作业。超前管棚采用地质钻机钻孔，超前导管采用人工手持风钻钻眼，采用KBY50型注浆机实施注浆。安装格栅钢架和钢筋网后，进行湿喷射混凝土作业。出渣采用小型挖掘机装渣，小型翻斗车将洞渣运到竖井处，然后通过渣罐出

19、渣至竖井外。通风选用SDF-No10轴流风机配1000软式风管压入式通风。5.2 隧道施工5.2.1施工降水方法和技术措施根据地下水分层分布与结构关系，设计要求将水位降至区间隧道开挖底1m以下，在开挖施工前一个月开始降水，才能确实保证降水效果。区间降水井设计共计54口，降水井设计间距为11m，相关降水方案单独编制并已经过专家论证，本处不在赘述。5.2.2隧道开挖支护方法和技术措施5.2.2.1区间隧道超前支护区间隧道开挖采用超前小导管或超前大管棚（区间B3断面）的支护方式。超前小导管施工超前小导管注浆加固地层技术，是通过沿隧道开挖轮廓线外纵向向前倾斜钻孔安设注浆管，并注入浆液，达到超前加固围岩

20、的目的，同时小导管还可起到超前支护作用。导管制作安装小导管采用42×3.5无缝钢管，长度依照设计要求为3.0m；注浆管一端做成尖形，另一端焊上铁箍；在距离铁箍0.51.0m处开始钻孔，钻孔沿管壁间隔200mm，呈梅花型布设，孔位互成90°，孔径68mm，见图5-1。图5-1 小导管构造示意图区间除B1、B2型断面采用双层小导管外，其余断面（A、B3断面）均为单层施工。小导管沿拱顶150°围的轮廓线布置，小导管环向间距按设计为0.3m，外插角10°，小导管纵向搭接长度不小于1.5m。注浆工艺参数注浆压力应根据地层致密程度决定，一般为0.20.6Mpa。小导

21、管注浆采用纯水泥浆或水泥水玻璃双液浆：水泥采用P.O42.5普通硅酸盐水泥，水玻璃为35Be。水泥浆液水灰比为1111.2；水泥浆与水玻璃体积比为11。小导管注浆量可按照下式计算：Q=R2LnK式中：R浆液扩散半径，可按0.3m考虑 L小导管长度(3m) n岩体孔隙率(3%5%) K充填系数，根据不同地质条件取值。(0.60.7)由上式可以计算得出，每根小导管注浆方量为0.0178m3。上道工序钻孔、安装注浆管封闭掌子面管路连接试验注 浆孔口密封注浆管加工开挖机具检修备料制浆原材料试验图5-02 超前小导管注浆施工工艺流程图注浆施工流程注浆工艺见图5-02。a打孔布管：小导管在打管前，按照设计

22、要求放出小导管的位置，风钻作动力，用专用顶头将小导管顶入。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510cm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。超前小导管注浆注意事项a配制浆液时，操作工人戴胶手套、护目镜、防护帽，穿长筒胶鞋，不允许工人穿短袖上衣、短裤上班。b注浆时，作业工人不准站在注浆口附近。c发现压力表有异常情况时，停止注浆，查找故障。d配制浆液即用即配，剩余浆液倒掉，并清洗储浆桶。超前大管棚施工本区间B3型断面在开挖前拱顶设置直径108壁厚6

23、mm大管棚超前预加固，长度20m。大管棚采用跟管导向钻进，即直接用管棚钢管做钻杆，前端加导向钻头用HTG200型专用管棚钻机钻至预定深度，钢管与钻头留在孔，然后注浆。钻进过程中用安装于钻头后部的导向仪随时监控钻进方向，并与时作出校正。管棚施工工艺施工工艺流程见图5-03。施工方法与精度控制调整方法采用跟管钻进法。钻头采用与钻管等径的楔型钻头，楔板回转半径略大于钻管半径，钻头前端有1015mm的孔，当钻头正常回转钻进时钻管沿直线前进。当钻头由于某种原因偏离预定轨迹偏向某一方向时，就需要纠偏了。方法是把钻头楔面调至已经偏斜的方向，钻机停止回转加力顶进，钻头由于斜面的作用就会向相反的方向偏斜，以此调

24、整钻进的方向。面向角的朝向和钻头的偏斜方位都是由装在钻头后部的导向探头监测的，通过穿过钻管的导线连接到位于钻机操作台的显示屏，机手可以方便的调整钻进方向。这样终孔偏差可以控制在5以。钻头示意见图5-04。钢管采用丝扣连接，为了避免钢管接头在同一截面，大管棚前端第一根采用两种规格，单号第一根打设3m钢管，双号第一根打设4m钢管，其它钢管应该一个规格。为了保证质量，打设时采用跳打的施工顺序。终孔注浆，根据地质情况，本工程属于黄土地层，终孔后需要注浆，从钢管注入，由管外环状间隙到孔口反出水泥浆，注浆压力达到0.8-1.2 MPa，注浆结束。图5-03 大管棚施工工艺流程图测量放线铺设"H&

25、quot;钢轨道设备组装调试埋设孔口管调试钻机（方位、倾角）钻具组装进孔冲洗液循环导向钻进至终孔管内注浆移至下一孔位图5-04 大管棚钻头示意图施工技术要求相邻两孔开孔间距为400mm，仰角为1°2°。终孔后，管棚的注浆压力要控制在0.81.2 MPa之间，注浆压力不宜过大。注浆量以出浆口流出水泥浆为准。注意事项a进行详细的地质、水文勘测，选取合适的钻头以与泥浆浓度的配比系数。b导航仪器严格遵守使用技术规程，正确安装，细心调试，直到精度测量误差小于5mm。c由于钻孔位置要求严格，特别要在第一根和最后一根钻杆钻进过程中一定要控制钻进参数。钻进过程中，随时根据地质情况对参数进行

26、调整。d钻孔施工中严格控制钻孔轴线，采用定位导向技术进行一杆多次测量的方法来提高精度，使误差保证在规允许围,若有不利偏向要与时进行纠正，纠偏遵守“勤纠少纠”的原则。3)开挖施工与技术措施台阶法施工与技术措施本区间A型断面隧道与区间联络通道采用台阶法施工。a施工方法：区间隧道开挖支护前采用42×3. 5小导管注浆预加固地层；开挖采用环形台阶预留核心土法施工，分上、下两部开挖，台阶长度46m，上半断面采用环形开挖预留核心土，人工开挖，下半断面人工掏槽(边墙格栅处)，机械开挖核心土并装渣，施工工序见表5.1。表5.1 台阶法施工工序表序号施工工序示意图工序说明1拱部超前注浆小导管施工2上半

27、断面土体1环形开挖，留核心土，施作初期支护。3开挖下半断面土体3，施作初期支护。b技术措施采用“环形开挖预留核心土”施工，上、下断面台阶长度宜控制在46m。开挖轮廓线充分考虑施工误差、预留变形和超挖等因素的影响。开挖前应采取超前预支护和预加固措施，做到预加固、开挖、支护三环节紧密衔接。当地层自稳能力差或开挖工作面停工时间较长时，采取增加临时仰拱、喷混凝土封闭掌子面等辅助施工措施。开挖过程中，上半断面宜采用环形开挖，尽可能保留核心土；下半断面双侧错进开挖，仰拱尽快开挖，缩短全断面封闭时间。作好开挖的施工记录和地质断面描述，加强对洞外的观察。区间隧道不得欠挖，对意外出现的超挖或小的滑塌应采用喷混凝

28、土回填密实，并与时进行背后回填注浆。开挖过程中必须加强监控量测，当发现拱顶、拱脚和边墙位移速率值超过设计允许值或出现突变时，应与时施工临时支撑或仰拱，形成封闭环，控制位移和变形。CRD法施工与技术措施：本区间B1断面采用CRD法施工。a施工工艺与步序：CRD法施工初期支护流程见图5-05。b施工要点与技术措施CRD法施工时，隧道分成四个小导洞开挖，相邻导洞开挖施工间隔1015m。各导洞每次开挖进尺为一个格栅间距，严禁多榀一次开挖。在各导洞按正台阶法施工，台阶长度23m，如表5.2所示。图5-05 CRD法施工初期支护流程见图表5.2 CRD法施工工序表序号施工工序示意图文字说明1拱部超前小导管

29、预注浆，分部开挖左侧导坑1部土体，架设临时仰拱，施作初期支护。2开挖3部土体，施作初期支护。3拱部超前小导管预注浆，分部开挖右侧导坑上台阶5部土体，架设临时仰拱，施作初期支护。4开挖7部土体，施作初期支护。b施工要点与技术措施CRD法施工时，隧道分成四个小导洞开挖，左右相邻导洞开挖施工间隔1015m。每步之间开挖施工间隔不小于5m。各导洞每次开挖进尺为一个格栅间距，严禁多榀一次开挖。在各导洞按正台阶法施工，台阶长度23m，如图5-06所示。图5-06 CRD法台阶长度控制示意图注意控制先行导洞的开挖中线和水平，确保开挖断面圆顺，钢格栅位置正确。加强超前注浆加固和背后回填注浆，以防止坍塌作为施工

30、的重点；加强量测监控，做好信息反馈，急时调整施工工序和支撑刚度。因为CRD法工序较多，工序转换使得结构受力复杂，为保证拆除临时格栅时的安全，必须保证各部格栅之间的连接质量。双侧壁导坑法施工与技术措施本区间B2、B3型断面隧道采用双侧壁导坑法施工。a施工工艺与步序施工初期支护流程见图5-07。施工工序图见表5.3。施工准备打设大管棚、小导和超前注浆加固地层左右对称开挖侧导坑上台阶，施做初期支护与时封闭临时支护开挖弧形导坑上部上台阶，施做初期支护与底座左右对称开挖侧导坑下台阶，施做初期支护与时封闭临时支护开挖弧形导坑下部，施做初期支护开挖弧形导坑上部下台阶，施做初期支护与临时仰拱图5-07 双侧壁

31、导坑法施工工艺流程图表5.3 双侧壁导坑法施工工序表序号施工工序示意图工序说明1施做拱部超前大管棚+超前小导管注浆加固地层，同时开挖1部土体，施作初期支护与时封闭临时支护。2同时开挖3部土体，施作初期支护与时封闭临时支护。3施做弧形导坑拱部超前小导管注浆加固地层，开挖5部土体，施作初期支护与底座。4开挖7部土体，施做初期支护和临时仰拱。5开挖洞室9土体，施作初期支护。b施工要点与技术措施开挖施工方法基本同CRD工法，技术要求一样，左右相邻导洞开挖施工间隔1015m。每步之间开挖施工间隔不小于5m。根据监控量测、信息反馈、位移反分析来调整支护参数。初期支护体系采用对地层扰动小的“小分块，多循环，

32、快封闭，勤量测，与时支撑，步步成环”的原则，确保每部序的安全与稳定。双侧壁导坑法施工时，支撑各连接点处于绞接状态，为加强整体结构的稳定性，对各部连接点的连接要牢固。5.2.2.2提升与运输竖井提升根据现场场地状况与高峰期出渣量，结合我单位在类似工程的实际施工经验，在区间施工竖井处设1套双10T电动葫芦提升系统进行提升。洞运输区间渣土采用自卸车运输。渣土经小型挖掘机或人工开挖装运至自卸汽车，运至竖井，通过提升系统提升至地面存渣场。5.2.2.3初期支护暗挖隧道施工遵照“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测”的原则进行施工。初期支护参数见“5.2.2.1节”相关容。格栅制作与安装1)钢格

33、栅制作格栅钢架采联冷弯分段制作，运至现场安装。钢格栅加工尺寸准确，弧形圆顺。钢筋焊接满足规要求，钢架两侧对称进行焊接成型，钢架主筋中心与轴线重合。格栅钢架加工后先试拼，检查有无扭曲现象，接头连接每榀可以互换。2)钢格栅安装 图5-08 格栅钢架施工工艺流程图施工准备测量定位断面检查格栅钢架架立钢架位置检查、调整洞内格栅拼装挂网、纵向连接筋焊接施工工艺见图5-08。拱部格栅钢架安装前应清除拱脚下的虚渣与其它杂物，超挖部分用混凝土块垫实。钢架在开挖作业面组装，各节钢架间以螺栓连接。钢架与土层之间用混凝土块楔紧，然后在钢架和土层间用喷混凝土喷密实。格栅钢架精确定位，注意标高、中线，防止出现“前倾后仰

34、、左高右低、左前右后”等各个方位的位置偏差。质量标准：格栅钢架安装允许误差如表5.4所示。表5.4 格栅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、-02°±2cm±5cm喷射混凝土1)喷射混凝土分两次进行，每步开挖完成后挂网喷射混凝土和每步格栅拱架安装完成后喷射混凝土。砼喷射分片依次自下而上进行，先喷格栅与壁间混凝土，后喷两格栅之间混凝土。每次喷层厚度710cm。要求喷完后全部盖住钢拱架，且表面平整无大凹凸，并符合设计轮廓线。喷射砼材料用强制式拌合机洞外拌合。其喷射工艺流程见图5-09。2)喷射砼施工方法与技术措施如下

35、：细骨料粗骨料速凝剂强制式搅拌机喷射机喷 头受喷面水压缩空气喷射机械安设调整好后，先注水、通风，清除管道杂物，同时再用高压风清吹受喷表面。图5-09 喷射砼工艺流程图喷射砼料随喷随用，如有大量存储需要，避免露天堆放淋雨与环境污染和倒运材料而引起的泥污染集料，引起堵管和强度降低等现象。连续上料，保持机筒料满，在料斗上口设一个12mm筛网，避免超径骨料进入机。操作顺序：A喷射时先注水（注意喷嘴要朝下，避免水流入管），后送风，然后上料。根据受喷面和喷出的砼情况，调整注水量，以喷后易粘着、回弹小和表面显湿润光泽为度。B喷射部位顺序，应分段、分片进行。自下部起水平方向旋转移动往返一次喷射，然后上移。喷射

36、前个别受喷面凹洼处先找平。C最佳喷射距离与角度，喷嘴口至受喷面以0.61.0m为宜，喷射料束以垂直受喷面为最好。D喷射料束运动轨迹，环形旋转水平移动一圈为宜，一次喷厚以不坠落时的临界状态为度，一般一次喷厚拱部56cm，边墙710cm。E风压和喂料量，根据喷射部位，机型等条件进行调整。一般工作风压0.120.15MPa，喂料量23m3/h。施工注意事项A喷射砼原材料经检验合格后才能使用，速凝剂应注意保管防止受潮变质。B喷射前先检验机器，风水管路与受喷面情况。C开始喷射时，先注水后送风，再开机上料，调整喷头注水量时，应避免干料喷出。喷射作业时应将机、管路中的拌合料用完后，再关机、关水、断风。D拌合

37、地点距喷射地点较远，速凝剂应在喷射喂料时加入，若在拌合时加入，应自加入凝剂时起15分钟喷完。E按配合比投料，计量要准确，定时校验计量用具，施工时，风水压要稳定，运输道路要畅顺，照明应保证。F喷射人员应穿戴防护用品。G喷射砼养护，终凝12h喷水，经常保持湿润状态，养护时间14天。H用预埋检测桩法测设喷砼厚度，不够设计厚度的重新加喷补够。I实验室负责优选喷射砼配合比和施工控制。施工按配合比称料拌合，严格控制外加剂的掺量，确保喷射砼强度符合设计要求。5.2.2.4回填注浆隧道进行背后回填注浆，对于控制地层沉降、防渗堵水都有非常明显的效果。背后注浆管的安设1)初支背后回填注浆初支背后回填注浆管采用42

38、钢管，管长约为0.85m，注浆管沿拱顶布置，环、纵向间距3m×3m，必要时也可在仰拱下布管，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)二衬背后回填注浆站前配线段二衬背后回填注浆管采用42钢管，除A型断面注浆管长度为0.55m之外，其余3种断面注浆管长均为0.7m，环、纵向间距3m×5m。注浆工艺背后回填注浆工艺流程如图5-10所示。注浆浆液选择与配合比科太区间地段初支与二初背后回填注浆均采用纯水泥浆液，水灰比为1：0.51：0.8。注浆设备与压力初支回填注水泥砂浆采用砂浆泵，回填注浆压力不宜过高，只要能克

39、服管道阻力、初期支护与开挖面间空隙阻力即可，压力过高易引起初期支护变形；注水泥浆液采用普通注浆泵，初支背后回填注浆压力为0.5MPa，二初回填注浆压力为0.50.8 MPa。图5-10 回填注浆工艺流程图注浆材料配比、拌合管路连接拆管、封口压浆贮浆桶注浆施工A注浆之前，清理注浆孔，安装好注浆管，保证其畅通。B注浆必须连续作业，不任意停泵，以防浆液沉淀，堵塞管路，影响注浆效果。C注浆顺序：注浆由高处向低处，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。D注浆时，严格控制注浆压力，以防大量跑浆和使结构产生裂缝。E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10分钟，不

40、进浆或进浆量很少时，即可停止注浆，进行封孔作业。F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。G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与测量数据等，并根据注浆情况，与时跟踪、变更施工参数。5.2.2.5特殊段施工变化断面隧道施工本标段断面多，变化频繁，隧道开挖施工中多种工法多次转换，为了确保施工衔接平顺，不同工法必须采取逐渐过渡，必要时封闭堵头墙，重新挂洞门开洞施工。1) 双侧壁导坑法与台阶法间工序转换在施工断面向小断面逐渐变化，施工中遵循“小分块、短台阶、早成环、环套环”的原则，做到施工工序合理、结构衔接合理。当结构断面超过8m，采用封闭掌子面，

41、而后重新挂洞门开小导洞分块施工的工艺。根据本区间隧道施工顺序，区间A型断面施工要先于B2型断面，即由台阶法向CRD法转化，由于两个断面尺寸相差较大。计划采用逐榀扩挖的方式进行过渡，提前14榀拱架进行尺寸渐变，每两榀拱架外扩一榀拱架的宽度，即每榀拱架外扩30cm。在开挖至B2断面前完成转换。2)双侧壁导坑法与CRD法间工序转换双侧壁导坑法到CRD法间工序转换，必须临时封闭掌子面，要求双侧壁导坑法施工段衬砌完成；重新挂马头门，而后进行开挖进洞施工。相互间存在突变，在可以保证施工安全的前提下，要求采用双侧壁导坑法施工多进尺0.5m，采用工钢封闭堵头墙。施工中由于两种工法的分块不同，必须拆除部分临时支

42、撑(临时仰拱、临时中隔墙)，施工中必须先作支撑替换，同时加强监控量测。根据本区间隧道施工顺序，双侧壁导坑法与CRD法之间要相互发生几次转换，根据施工顺序，其中由双侧壁导坑法断面开挖至CRD工法断面后，双侧壁导坑法两侧壁导坑先临时封堵一侧重叠面较小的导坑，封堵方式如上所述，另一侧导坑通过局部外扩的方式继续向前开挖，在双侧壁导坑法断面中洞开挖到位后，逐部按照CRD工法继续开挖，完成断面之间的转换。CRD法向双侧壁法断面转换，在开挖至变断面处事，对CRD法开挖断面各部室一侧进行临时封堵，另外一侧进行局部扩挖。并按照双侧壁导坑法开挖步骤逐步进行开挖，与常规双侧壁导坑法不同的是，一侧的导坑会较为滞后，而

43、CRD法开挖断面下部室需要临时进行封堵，等待上半断面开挖到位后，按照双侧壁导坑法部室开挖顺序逐步开挖。3) 堵头墙施工区间隧道暗挖段与盾构区间接头部位施工堵头墙进行封堵，堵头墙初期支护采用锚喷支护，钢筋网为满铺，采用6.5150×150网格。钢筋两端分别与两侧断面初支钢架焊接牢固。图5-11 堵头墙钢筋剖面图图5-12 堵头墙钢筋平面图5.2.2.6通风、供电与排水5.2.2.6.1施工通风通风量计算1)基本参数选用独头通风长度按L=282m计算；开挖断面A：A=131.15m3（按照最大断面B3断面计算取值）；平均百米漏风系率：P100=1%；软管达西数：=0.015；空气密度：=

44、1.16kg/m3；工作面最多作业人数：n=60人（按照高峰期估计数量）；作业人员供风量：q=4m3/人.min；工作面最小风速v：v=0.15m/s。p-风管全程漏风系数p=1/（1-L×P100/100） =1/（1-282×1%/100）=1.0292)开挖面所需风量Q开按作业人数计算：Q开1=qn=4×60=240m3/min；考虑系统漏风，故风机量Q开1=240×1.029=246m3/min按最小风速计算：Q开2=60A×v=60×131.15×0.15=1180m3/min；考虑系统漏风，故风机量Q开2=118

45、0×1.029=1214m3/min按稀释和排除燃机废气计算风量采用无轨运输，洞燃设备配置较多，废气排放量较大，供风量应足够将燃设备所排放的废气全面稀释和排出，使有害气体降至允许浓度以下，计算可按下式计算：式中: K-功率通风计算系数,我国暂行规定为2.83.0m3/min Ni-各台柴油/汽油机械设备的功率 Ti-利用率系数根据本工程情况，区间隧道施工过程中，存在的工况主要为：“开挖碴土运输+喷射混凝土”，“防水板施工+二衬施工”，根据上述两种工况分析，开挖碴土运输主要采用农用三轮车进行运输，开挖期间按照最高配置5台进行计算。计算如下表5.5。表5.5 燃设备配置表机械名称配置台数

46、工作台数单机功率（kW）燃机利用系数Ti农用三轮车8614.70.50计算Q=0.50×3.0×14.7×6=132.3m3/min。考虑系统漏风Q1=132.3×1.029=136.1 m3/min。表5.6 施工通风风量计算一览表序号不同因素计算需风量（m3/min）实际风量m3/min计算公式1按洞作业人员240246Q=4n2按允许最低风速11801214Q=60A×v3稀释燃气体132.3136.13)通风风压计算风压按通风系统克服局部风阻、沿程风阻以与其他阻力之和作为系统提供的风压。计算见下表5.6：表5.6 风压计算表计算式参数行

47、车隧道局部风阻HX=×V2/2空气密度1.16kg/m3V末端管口风速11.6m/s1HX=V2/278Pa沿程摩擦阻力hf=LV2/（2D）：管道摩阻系数0.015L：通风距离282mD：通风管直径1.5mV：管平均流速16m/shf：沿程摩擦阻力419PaH其他=0.1hf局部阻力41.9Pa系统风压H=HX+hf+H其它H系统风压538.9Pa3)通风机选型与配置区间通风采用压入式通风，配1台SDF(B)-NO.10.0型轴流式风机。通风机布置在距离井口15m以外的地面上，右线隧道各布设两根主管，主管用1000mm的镀锌铁皮管，支管用1000PVC拉链式软管。5.2.2.6.2

48、施工供电区间施工用电线路采用三相五线制。洞动力设备额定电压为380V。照明电压在作业地段采用36V的安全电压，不作业地段采用220V电压。根据本工程的施工需求，拟在科太区间安设一台500KVA形成独立供电系统。在隧道开挖前，先用橡套电缆装设临时电路，供工作面照明与动力设备使用。待风道成洞后在风道用胶皮绝缘线架设固定线路，做为供电干线。施工用电线路架设方法与要求：区间施工工序繁杂、工作面多，为避免意外，拟将照明线与动力线分别安装于工作面两侧。动力线架设于风水管路相对一侧，电线悬挂高度距人行地面不小于2m。供电线路的架设区间成洞地段供电线路采用明线架设。架设方法与要求见图5-01。开挖地段按移动式

49、线路布置，在初支结构上临时钻孔按固定线路的方法设置。分支接头与所接设备之间安装开关和熔断器，照明线路仅在分支接头处设置开关与熔断器。成洞地段每20m安装一盏高压钠灯，未成洞地段用60W白炽灯。36V低压变压器安在安全、干燥处，机壳接地，输电线路长度不大于100m。图5-13 洞供电线路布设图5.2.2.6.3施工供电区间线路为顺坡，施工时排水坡度与线路坡度一致，水沟结合结构排水工程设在边墙一侧，断面尺寸的选择经计算应做到满足排除渗漏水和施工废水的需要。洞渗漏水和施工废水经排水沟引至竖井底所设的集水坑，由高扬程水泵引排至洞外的废水处理池。隧道上坡自然排水，每50m设一集水坑；隧道下坡开挖采用管道

50、排水。在边墙挂排水管，用WQ15-28-4型潜水泵将积水抽到排水管排至隧道设置的积水箱，由潜水泵抽至地面的沉淀池，经沉淀后排入指定下水道。洞管线布置见图5-14。图5-14 洞管线布置示意图5.2.2.6.4 洞运输洞渣土运输采用农用三轮车进行运输，洞设置运输便道，方便车辆、人员通过。隧道运输道路应平整、坚实，井做好排水维修工作，其行车速度施工作业面区域不应大干10km/h，其他区段不应大于15km/h。隧进运输线路应没专人维修保养，线路两侧的废渣余料等应随时清理净。隧道宜设双股道,如受条件限制设单股道时，错车线有效长度应满足三轮车车长，采用双线运输时，双线应保持两车间距不小于400mm。车辆

51、距隧道边、人行步道栏杆与隧道壁上的电缆线不应小于200mm。人行道宽度不应小于700mm。5.3马头门施工竖井结构施工完成后，开始区间正线洞门的破除施工，洞门根据台阶法的施工顺序分两步进行破除。破除前在预留洞门拱部150°围打设超前小导管，进行注浆加固。破除的竖井围护桩处架设一榀区间正洞A型断面的拱架，竖井围护桩破除过程中，预留围护桩主筋与安装的第一榀拱架焊接牢固。开洞后紧靠通道格栅钢架处密排3榀区间格栅钢架，后按A型断面75cm间距架立拱架。5.2.1洞门注浆加固破除洞门前在断面拱部打设超前小导管，进行注浆加固。小导管参数为42*3.5mm， L=3.0m，环向间距0.3m, 纵向

52、间距1.0m,设于拱部150°围,外插角10°。小导管施做完成后，对小导管进行超前注浆，注浆材料采用水泥浆。浆液配比（质量比）为水：水泥=1：1，注浆压力控制在0.8-1.2MPa。注浆时可根据地层情况调整注浆参数。5.2.2洞门围护桩破除洞门破除围护桩时，分三步进行。先破除拱部拱架厚度围围护桩桩体（约0.9m高度），具备操作空间即可。依次架立格栅，喷砼。连立3榀后，破除上部下台阶喷射混凝土，喷射混凝土破除完成后，继续开挖拱部；在拱部进尺5m后，开始破除下部喷射混凝土，封闭成环，持续开挖。5.4区间正线风险源情况5.4.1周围构建筑物科太区间位于科技路正下方，施工过程中重点监测科技路南侧太白小区7层砖砼结构民房，施工过程中要加强监控量测，若发生建筑物倾斜沉降，与时采取加固处理。5.4.