隧道地铁工程施工关键技术集锦

1、隧道、地铁工程施工关键技术集锦XXX局内部培训资料二八年十月目 录1 概述2 地下车站施工关键技术2.1 地下车站施工技术方法分类2.2 地铁车站明挖施工关键技术明挖顺作法敞口放坡基坑施工具有围护结构的基坑施工基坑围护结构的支撑体系基坑围护结构设计基坑开挖与回填明挖车站主体结构施工明挖车站基坑开挖安全管理2.3暗挖车站施工关键技术超前小导管施工技术管棚法施工技术砂浆锚杆施工技术格栅钢架施工技术挂网喷砼施工工艺二次模注钢筋砼施工技术塑料防水板无钉孔铺设施工工艺2.4盖挖车站施工关键技术2.4.1 盖挖法概述盖挖顺作法 盖挖逆作法2.4.4 盖挖半逆作法盖挖桩基础施工盖挖逆筑法施工及验收注意事项2

2、.5 异型盾构车站施工关键技术3 地铁隧道施工关键技术3.1地铁隧道施工技术概述隧道施工方法概要地层情况与施工方法的关系 辅助施工法其他技术3.2 施工方法的选择隧道结构物施工法的选择平面结构物施工法的选择3.3地铁隧道主要施工技术盾构法施工3.3.2 矿山法施工技术个别形状隧道施工实例3.4隧道信息化施工技术1 概 述城市地铁作为现代化交通工具,是城市现代化的重要标志和窗口,世界各大城市以及我国主要和重要城市也正在积极规划和筹建城市地铁。地下铁道，以它的快速、正点、安全、舒适、大适量、低能耗、小污染的优点越来越为城市居民所青睐，可望成为21世纪城市公共交通的主要工具。中国是世界上最大的发展中

3、国家，地下铁道起步较晚，但发展较快。除京、津、沪、穗、港约有150km地铁正在运营之外，京、津、沪、穗、青岛、南京、深圳、重庆、沈阳等城市已基本落实投资，并正在设计和施工中地铁和轻轨交通线达135.5km。按上海市最新修订的轨道交通网络，上海将建设562km轨道交通线，其中有11条地下铁道线约385km。21世纪地下铁道在我国的发展前景是十分广阔的。地下铁道工程是集土建、机械、电气、车辆、自动控制、通讯、环境控制等多个学科门类的复杂的系统工程，因此造价高、施工周期长、风险大、常使发展中国家望而却步，也制约了地铁的发展。开发新施工机具，采取先进的施工工艺，运用信息化科学化的管理模式，可以减少施工

4、风险，降低工程造价，对于加快我国的地铁建设是有重要意义的。所以,随着城市地铁工程建设任务的剧增,这就要求我们工程技术人员,特别是工程经济管理设计人员,必须迅速适应城市地铁建设事业的快速发展, 尽快掌握城市地铁勘测设计和施工等技术,以便在其激烈的竞争中更好的占领城市地铁设计市场,并在今后的城市地铁工程建设中把好投资控制关,充分发挥投资效益,为降低城市地铁投资及节约建设资金贡献自己的聪明才智。2 地下车站施工关键技术序号施工方法环境场地要求优点缺点发展方向1明挖法浅埋车站有宽敞的施工场地，如京、津沪穗进度快造价低便于大型机械化施工破坏污染环境影响市区居民生活风险大1、开发大型导板式开凿机，深层地下

5、连续墙，桩排墙施工技术2、预应力钢支撑技术3、地面变形监控技术2矿山法坚硬岩土介质，地下水位低地面影响小，造价低进度慢，劳动强度高风险大1、多臂钻孔台车、自动装药引爆装置2、光面爆破喷锚支护，监控数据反馈指导设计和施工方法3、分断面开挖，眼镜工法4、大型土方机械3暗挖法土体进行冻结、注浆、深层搅拌、管棚法加固，浅埋车站，如北京地面干扰小，造价低地下作业风险大，机械化程度低1、发展可靠的浅地层地基处理技术2、小型灵活的地下开挖机械3、可靠的临时支护措施和机具4盖挖法市区浅埋地铁车站，如上海地铁1、2号线淮海路、南京路、北京地铁车站等占用的产地时间短，对地面干扰小安全施工程序复杂、交叉作业，施工条

6、件差1、建立合理的施工管理网络，交叉施工，流水作业2、地下小型施工机具3、作为永久衬砌支护的地下连续墙，钻孔桩柱施工质量控制和托换技术5逆作法（半逆作法）车站上面有高层建筑，埋深较深，如上海地铁新闸路站占用场地时间短对地面干扰小安全施工工序复杂交叉作业施工条件差1、建立合理的施工管理网络，交叉施工，流水作业2、地下小型施工机具3、作为永久衬砌支护的地下连续墙，钻孔桩柱施工质量控制和托换技术6异型盾构法或凿岩法市区埋深较深的车站，线路交汇换乘下层车站不影响地面的生活运营，安全，机械化程度高机械复杂，造价高，安装操作难度大1、开发研制国产大型三心圆、割圆异型盾构2、开发新型衬砌支护材料和施工技术明

7、挖法是修建地下铁道的常用施工方法。具有施工作业面多、速度快、工期短、易保证工程质量、工程造价低等优点，因此，在地面交通和环境条件允许的地方应尽可能采用。按其主体结构的施作颊序，明挖法又可分为：明挖顺作法、盖挖顾作法、盖挖逆作法、盖挖半逆作法等后三种方法又可统称为明挖覆盖施工法。明挖车站施工的时候，可以将两个风道作为施工通道。两个通风竖井是与地面联系的出入口。施工进场后，通常先开挖施工竖井位置的探槽，来调查和确认竖井附近地下管线情况，然后进行竖井和风道开挖支护。竖井风道开挖完成后即进行竖井和风道的衬砌施工，然后再破口进入车站的中洞，进行挖支。一般明挖车站的施工顺序为：地下连续墙基坑降水基坑开挖支

8、护垫层（接地网、抗拔桩）防水层底板钢筋混凝土侧墙防水侧墙钢筋混凝土（中间梁、板、柱）顶板钢筋混凝土顶板防水层回填土。目前国内大部分的地铁车站都是采用明挖法施工。下面简要的介绍明挖车站施工的关键技术，其中明挖车站的围护部分见后面的相关章节见。明挖顺作法是先从地表面向下开挖基坑至设计标高，然后在基坑内的预定位置由下而上地建造主体结构及其防水措施，最后回境土并依复路面，见图21。明挖顾作法施工中的基抗可以分为：敞口放坡基坑和有围护结构的基境两类，在这两类基坑施工中，又采用不同的维护基坑边坡稳定的技术措施和围护结构如下所示：图21明挖法顺筑法施工顺序图.在选择基坑类型时应根据隧道所处位置、隧道埋深、工

9、程地质和水文地质条件，因地制宜地确定。若基坑所处地面空旷，周围无建筑物或建筑物间距很大，地面有足够空地能满足施工需要，又不影响周围环境，则采用敞口放坡基坑施工是可取的。因为这种基坑施工简单、速度快、噪音小、无需做图护结构。如果因场地限制，基坑放坡坡度稍哇于规范规定时，则可采用适当的挡土结构，如土钉加混凝土喷抹面对边坡加以支挡，即使如此，该方法的造价仍然是较低的。如果基抗很深地质条件差，地下水位高，特别是又处于城市霓华的市区，筑物密集，交通繁忙，无足够空地满足施工需要，没有条件采用敝口放坡基坑，用有围护结构的基坑。1、影响基坑边坡稳定的因素2、基坑边坡的确定3、基底处理当土方开挖至基底高程以上3

10、0cm时，采用人工开挖并找平，以免扰动基底土体，局部超挖处必须用砂、碎石或素砼回填，挖至基底后，及时设置好排水沟、集水井，排除基坑内积水并进行接地网施工及设置纵、横盲沟，然后及时浇筑砼垫层，防止基底隆起。 1、工字钢桩围护结构2、钢板桩围护结构3、钻孔灌注桩围护结构4、挖孔灌注桩围护结构基坑围护结构的支撑体系1、腰梁、横撑及锚杆位置的确定2、土层锚杆基坑围护结构设计基坑开挖与回填1、基坑监控量测地下铁道处于城市，同时又临近建筑物和交通要道，为确保施工安全，对于支护桩(工字钢桩、钢板桩、钢筋混疆土支护桩)、地下连续堵和土钉墙等支护的基坑，在墙体上应设置观测点观测水平和横向位移，并绘出时间位移曲线

11、，如需要，还可进行土压力和结构应力测试，以获得综合资料。2、基坑土方开挖基坑开挖应具备的条件： (1)已拟定出开挖实施方案； (2)基坑内地下水位己降至开挖面以下0.5m (3)弃(存)土地点已经落实；(4)地下管线已经改移或恳吊完毕；(5)运输道路及行走路线已经确定并取得了有关部门同意和认可；(6)现场拆迁已完成场地清理干净，排除地面水并做好测量工作(7)施工机械、车辆已维修保养好。3、基坑回填基坑回填前，应选好土料(以砂性土为宜)、清理基底、做好质量控制的准备工作等。基坑应分层并从低处开始逐层回境并压实。基坑边坡与主体结构之间狭窄之处，应采用人工回填。地下管线处应从两侧用细土均匀回填。特殊

12、部位处理好后，再采用机械进行大面积回填。为确保回填密实度，在回场过程中，应根据规定进行密实度检查，合格后方可回填上层土。明挖车站主体结构施工1、防水层施工我国明挖法施工的地下铁道隧道结构，其防水为两道防线，第一道为隧道结构本身的防水混凝土，第二为外贴卷材防水层。2、钢筋工程 地下铁道工程位于城市施工，场地狭窄，因此，钢筋一般采用工厂加工好后运至现场安装。地下铁道区间隧道结构断面形式统一，因此，北京地下铁道一、二期工程，大量采用了点焊钢筋骨架，减少了现场绑扎工作量，减经了劳动强度，保证了工程质量。工厂加工钢筋及骨架，均按规范和设计要求进行，出厂前并进行检查验收，合格后才能运往施工现场进行绑扎安装

13、。若施工中采用套简冷挤压、电碴压力焊等施工技术连接钢筋，要按相应的规范规定施工，以确保工程质量钢筋绑扎完，均应进行隐蔽工程检查，合格后方可进行下道工序。3、模板工程明挖地下铁道隧道为钢筋混凝土框架结构，表面积大，模板用员多，做好模板设计工作是十分重要的。为保证钢筋混凝土质量，应尽量采用钢模板或胶质疆合板，有条件的地段，可采用模板台车。但在地下铁道结构特别是车站、通风道和车站出入口等处，预埋件较多，应考虑采用钢木模板的结合，以利预埋件的固定和穿出。4、混凝土工程地下铁道隧道结构的材料、配合比、搅拌、运输和混凝土灌注等均应符合防水混凝土工程的要求。地下铁道处于城市范围施工，其混凝土大多数为商品混凝

14、土，采用搅拌站集中生产，搅拌车运送，输送泵车输送至浇注地点。 明挖车站基坑开挖安全管理1、设计与工况结合要点 地铁车站地下墙基坑工程，是由坑内土体加固和降水、挖土、支撑和内衬结构等工程组成，其中挖土和支撑是影响深基坑施工的不安全源，是工程成败的关键工序，是深基坑工程风险阶段。在基坑开挖方案中应结合工程的特点、重点，确定风险点，制定相应的技术措施或应急预案，控制风险的出现。2、挖前检查要点（1）必须查清工程所处的工程地质条件及水文地质条件。是否有暗浜、流砂、承压水层等不良地质。（2）必须查清基坑周边环境：建（构）筑物的结构类型、层数、基础、埋深及土部结构形状；地下管线的管类、规格、分布；暗浜和废

15、弃人防及管线的距离和大小；道路的距离和车流；地表水的汇流和排疏情况等对地基开挖有影响的情况。（3）检查坑内或坑外土体加固的土体强度，检测结果是否达到设计要求；地下墙墙趾注浆加固是否已完；地下墙顶圈梁、围檩砼令期是否到。（4）检查坑内降水井点数量，降水时间和降水深度是否已符合施组要求；坑周边地面排水沟是否通畅，防止地面雨水倒流或回渗坑内，当坑底下有承压水时，抗坑底隆起的防治措施是否落实。（5）需就地保护的房屋或管线的保护措施是否落实，是否确实可靠有效（必要时须征得各业主方的同意），监护人员是否落实，监测初读数是否已出。（6）根据施组确定的挖运和吊装机械是否进场，须经特种设备检测所检验的设备是否通

16、过检验了；完好的备用排水水泵是否进现场了。（7）弃土点是否落实，雨天进出是否可靠，到弃土点的途径手续是否办妥。如有条件，在场内（或附近）备一块能临时储存一天出土量的堆场以应急。（8）支撑是否进场，数量和钢管及配件等经检查是否符合要求。（9）各项监测的测点是否都已布设，初读数（二次以上的平均值）是否已出报表。（10）应编制好施工组织设计并得到上机技术负责人的审批（并加盖公章）和经现场监理组的审核，其中的基坑开挖方案（或作业指导书）必须向全体施工人员进行二级施工技术交底（交底双方应办签认手续）。要使全体施工人员对基坑开挖有一个风险意识，有一个尽快建立平衡的概念。（11）确定建立了每天下开挖任务单和

17、填写挖土支撑记录表的制度，以及有经常结合监测报告和“记录表”进行分析，不断地紧凑工序衔接，优化施工参数，控制基坑变形的检查制度。（12）施工和监理单位对上述先决条件（10、11）和必要条件（19）经严格和认真的逐一检查，以满足组织均衡快速施工条件，各项工作就绪后监理才可对施工单位提交的开工报告签证，允许正式开挖施工。3、挖土要点（1）施组中应按设计诱导缝或施工缝分段开挖，按设计确定的支撑道数和标高分层，再根据放坡需要定出平台长，呈台阶式进行施工，形成由若干平台和层坡组成的总坡。并注上段、层、小段的编号如38（即段三层第8小段）和支撑编号等。这些都应画出纵横剖面图示意，为每天下开挖任务单用。（2

18、）小段长度在第一层和第二层必须以二根支撑（一幅地墙）为一单元，通常为6m，第三层一下可以一根支撑为一个单元，通常为3m。根据支撑和挖运能力，可以一单元也可二单元的组合为一小段进行编号。必须严格坚持先支撑后挖土的原则，即不论在任何情况下都必须做到只有将支撑安装就位和加力后，才可挖下一小段的土。平台的标高在支撑地下20cm30cm，不宜过大。当周边保护对象对沉降控制要求很高时，应采用挖槽设撑法施工。（3）层与层之间设平台，平台长可由几个小段组成。二平台之间的层坡：当机械挖土时可陡立，一旦挖妥即修成1：0.50.75坡，才可设撑；采用人工挖土在降水较好时可保持1：1坡下进行，当降水不好不能人工挖土。

19、基坑的纵向总坡要按土的性质经边坡稳定性验算，才能定出安全坡度，纵向放坡要小于这安全坡度，在降水好时一般在1：2.53为宜。修坡必须坡自顶向下铲，切忌掏坡脚。（4）在挖最后一层土时要注意严禁超挖，当机械挖土至坑底标高上20cm30cm的土时，一律改用人工挖土。不扰动坑底原状土，如超挖不准用土回填，用砂或筑垫层时补平。（5）一小段的挖土顺序，应遵循先挖坑中部再挖坑边，先挖哪一侧视坑边环境而定，有保护对象的一侧最后挖。（6）端头井挖土宜采用盆式，应先挖进入标准段口部支撑的土，再挖两角部斜撑处的土。（7）随挖土清除地墙上的附土和凿毛墙面的同时，应对地墙墙身或接缝的渗漏水进行及时封堵，尤其要十分小心处在

20、粉性土深度的渗漏，要抓紧随挖土随跟踪封堵，以防流砂出现，危及环境安全。（8）挖土要有专人指挥，严禁抓斗碰撞支撑和井点管。（9）坑底不允许积水，为及时排除下雨的水，随挖土在坡底层应设置0.8m×0.8m的集水井，坡顶处应设高30cm的挡水土堤，层平台修成13%排水坡或挖树枝状水沟，坡顶和坑内禁设横截沟，沿地下墙边禁设纵向沟。（10）以单元组成的小段的土方，根据挖运能力定出合理的时限，一般各层土的小段土方在68小时内可完（包括修坡），随即在47小时内安装好该小段内的支撑（包括加力），在610小时内设好斜撑。当该小段处在重点保护对象影响范围内，时限应很短。（11）要严格按结构施工端紧紧地抓

21、住“三快”，尤其是坑底前一层的土和坑底层的土，要不准间断地快速连续的挖和撑。30cm层人工挖土和素砼垫层标高等质量不合要求，待雨停后，再凿去重浇垫层，以保证坑底土不被软化。要严格按设计结构段，逐段开挖，不宜出现连续四段在挖土和支撑，也即分层分小段呈踏步式台阶，要控制在三个结构段内，以减少有撑基坑暴露时间过长。严禁在支撑上堆土或压石，更不能在支撑上铺走道板、停挖机和吊机或过汽车，坑边不能堆置土方或支撑物等。（12）坑内土体中如有暗浜或废除的管线和人防残留设施，要采用可靠措施排除，预防贮水渗流到土层或坑内，甚至发生土坡被冲的突发性事故。开挖过程中要经常检查井点降水的效果，能在开挖前降至设计深度最好

22、，如不能，则降水深度应超前，保证土体在开挖前应35m以排水固结。当坑外观察水位比原来地下水位下降0.5m时要分析原因，采取措施。（13）在复杂地层中降水，降水前要查清含水层和不透水层地层相有无缺失或连通，尤其要注意砂层和已填埋河道等复杂地层。应对降水影响范围的环境条件加强观测，包括流量观测、坑内外地下水位观测、地面沉降及裂缝观测。基坑周边不准设排水沟，且坑边环形施工便道，应筑成坑边高的单向坡道，使施工水、雨水随坡流入远离坑边的施工现场的排水系统。（14）当遇雨季或台风暴雨时，应落实好坑内外的排水措施，并随时保持完善和通畅，严防地面雨水倒流或回渗坑内，坑内进行积极的抽排水外，还须使纵向土坡小于1

23、：3，并做好必要的破面保护（如盖上塑料膜等）。或暂停挖土待雨停排水完，在继续施工。（15）基坑开挖至标高，要观察基底土体的回弹情况，并组织坑基隐蔽工程验收，检查标高和坑底超欠挖情况，不准有水，有木块、竹排、草袋等杂物，验收手续办完抓紧垫层砼浇筑。（16）当基坑内有深浅在2m以内的部位时，一般应先深后浅，如加固和降水较好，可在挖到浅部位后浇垫层砼，继续将深部位挖到标高即浇该部位垫层砼，两部位的底板一起浇筑。4、支撑要点（1）支撑架设得及时和可靠，时克服风险的核心，支撑要紧随挖土，当任务单确定的小段土挖完，支撑架设人员即到现场设撑，监理旁站，并作好记录。（2）挖土前需配齐开挖段所需合格的支撑头、垫

24、块、螺栓等配件即埋入侧墙内的支撑垫座和斜撑支座等，以及施加预应力的油泵装置等器材。严防因缺少支撑条件二延误支撑的及时性，因配件不合格而影响支撑的有效性、可靠性。支撑安装前按基坑宽要进行预拼接，配置的总长度要使活络头伸缩段伸出长度控制在20cm以内。并要检查支撑同心度和支撑各部的焊缝质量，凡不符要求的坚决不用。（3）要配选（或加工）好合适和合格的传力垫块，凡出项契形块契入深度不过支撑轴心的，或出现契形块斜率不合的或传力块气割后为刨平的，都认为是造成支撑不可靠有效的因素，要避免。（4）当小段土方挖完即按设计位置测定支撑两端与围护墙接触点，复制预配支撑与墙面接触密贴，不准产生偏斜而导致偏心受压，为确

25、保轴心传力，最好能在支撑承压端板中部焊一块200mm×200mm×20mm的传力垫块，如出现空隙应使用快凝早强细石砼填实。（5）支撑托架和斜撑支座的焊接长度和高度要检查，尤其是斜撑因剪力大，与预埋铁板的焊接的斜撑支座，必须双面焊接，满足抗剪要求。（6）钢支撑就位后必须及时按设计要求施加轴心预应力，考虑应力损失，可比设计定的值增510。当地墙变形较大出现预应力损失，尤其在位移值超出报警值（速率或累计值）时，应附加预应力至设计值。如需超过设计值，须征得设计同意。（7）钢管支撑接头法采用螺栓连接，拼接时螺栓必须拧紧，当支撑加上预应力后，螺栓会松动，因此必须进行复拧。（8）第一道支

26、撑必须及时，严禁拖延，不使围护墙顶部因悬臂而变形过大，并在支撑两端设有可靠的吊挂措施，以防围护墙变形及挖土或吊物撞击而产生脱落。（9）当支撑安装位置，遇地墙上的砼鼓包，即组织力量凿除，如鼓包面积大，应先凿支撑部位的，待支撑就位后再凿除余下的砼。如遇上占孔桩桩头，也应先凿影响支撑就位部位的，待安装后再凿其余部分，总之要使支撑尽快撑上。（10）为保证支撑的稳定，再基坑中设立柱桩、联系梁和支撑抱箍，要定时测量立柱的回弹并及时调节联系梁与支撑间的木锲。（11）对施工预应力油泵装置尤其是压力表要确保完好，如有异常应及时校验。（12）钢支撑安装允许偏差应符合相关规定。（13）从车站施工实践告诉我们：钢管支

27、撑改用钢筋砼撑，工程的施工工期要延长，费用要增加，但稳固，基坑变形大为减小，对环境保护有利，通常第一道支撑或第一、第二道撑改为砼撑，也可与永久结构结合起来筑，如称半逆作的框架梁。当然这些变动要取得设计的同意并出图。5、监控要点（1）开挖前应作出系统的监测方案，包括监测项目、测点布置、监测方法、监控报警值、监测频率、报告制度等，要保证设计基坑变形控制保扩等级不低于二级的要求。（2）施工过程中应按设计要求建立严格的监测网，对施工全过程实施监测，以指导施工，确保安全。监测项目一般应有：围护结构位移、基坑周边房屋和管线及坑外地表沉降、坑底隆起、支撑轴力等。（3）监测项目在基坑开挖前应测得初始值，且应是

28、不少于两次平行测得的平均值。（4）变形速率围护结构位移一般一级控制在2mm/天，二级3mm/天，管线根据管线要求定，当变形速率超过时应加密监测频率，当有事故征兆时，应连续监测，监测报告随增加频率走，侧后半小时内出快报。（5）为确保监测提交的数据真实可靠，监测使用仪器和测量元件必须在使用（安装）前进行检校，以保证测量精度；测量时应定人、定仪器、以减少人为的误差；成果报表必须经过自检和专人检核，当数据出现异常时，应查找原因，在确认无误后，方可提交有关各方。（6）对关键部位（重点保护房建与管线等）的测点和形变值（累计或速率）变化较大的测点，要绘制变化曲线表以供分析。（7）现场各方管理人员都必须每天阅

29、读当日监测报表，及时指导施工，每周监理和监测单位要作与工况相应的分析报告，当出现报警值（速率或累计值）监理要组织分析讨论，提出对策意见。（8）及时收集、分析监测信息，当数据出现异常，要组织专题分析会，动态的优化施工参数，甚至施工方案，达到信息化施工的目的。 地铁暗挖车站施工涉及到超前小导管注浆加固技术、大管棚施工、砂浆锚杆施工、格栅钢架施工、挂网喷混凝土施工、二次模注钢筋混凝土施工、塑料防水板无钉孔铺设施工、钢管混凝土柱施工等。大跨暗挖车站常用的施工方法有：“中洞法”、“侧洞法” “PBA法”。中洞法车站施工实例示意图中洞车站常用施工步骤步 骤结构开挖分布图说 明1a：区拱部超前小导管施工2：

30、区开挖3：区正洞初期支护、临时中隔壁及临时仰拱施工3a：加设临时I20支撑，打入锁脚锚管24：区开挖5：区临时中隔壁及临时仰拱施工5a：接长临时工字钢支撑，打入锁脚锚管36：区开挖7：区正洞初期支护、临时中隔壁施工7a：接长临时钢支撑，打入锁脚锚杆步 骤结构开挖分布图说 明48：区开挖9：区正洞初期支护、临时中隔壁施工9a：接长临时钢支撑，使中间钢支撑成为一个整体510：分段拆除临时钢支撑；11：分段进行底梁及仰拱衬砌，衬砌长度依据围岩监控情况而定，一般810m预留钢管柱接口，用楔子将仰拱与侧壁的间隙顶紧。612：在柱位处将临时仰拱破洞；13：施工钢管柱至中梁底部。步 骤结构开挖分布图说 明7

31、14：施工中梁及部分中板，长度依监控量测施工情况而定。815：在柱位处，将临时仰拱破洞；施工上段钢柱至顶梁底部。916：分段施工顶梁，衬砌长度依监控量测情况而定，必要时先施工柱子处的顶梁，形成支点后，再将顶梁接长为一个整体。 17：用楔子将拱部衬砌与侧壁间的间隙顶紧。 步 骤结构开挖分布图说 明1018：区拱部超前小导管施工19：区对称开挖20：区正洞初期支护、临时仰拱施工，打入锁脚锚管1121：区拱部超前小导管施工22：区对称开挖23：区正洞初期支护、临时仰拱施工，打入锁脚锚管1224：区对称开挖25：区正洞初期支护、临时仰拱施工，及锁脚锚管施工步 骤结构开挖分布图说 明1326：区对称开挖

32、27：区正洞初期支护、临时仰拱施工1428：跳槽拆除区临时支护29：施工区仰拱二衬砼1530：跳槽拆除区临时支护31：施工区边墙二衬砼步 骤结构开挖分布图说 明1632：跳槽拆除区临时支护33：施工区边墙二衬及中板砼1734：跳槽拆除区临时支护35：区拱部二衬砼施工，车站二衬封闭1836：车站附属结构施作、内部装修超前小导管施工技术一、工艺要求（一）小导管采用的钢管应顺直，其不插入围岩的部分可不钻孔。 （二）小导管如锤击打入时，尾部补强，前端加工成尖锥形。 （三）小导管安装前将工作面封闭严密、牢固、清理干净，并测放出钻设位置方可施工。（四）采用钻孔施工时，其孔眼深度应大于导管长度；采用锤击或钻

33、机顶入时，其顶入长度不应小于管长的90%。（五）小导管注浆浆液必须充满钢管及周围的空隙并密实，其注浆量和压力根据试验确定。二、机械设备超前小导管施工采用的机械设备有：全站仪、凿岩机、注浆机三、施工安排小导管施工在工作面初喷完成且格栅钢架架立完成后，初期支护喷射砼施工前施作。施工时，小导管以格栅钢架为支点，从格栅钢架中间穿过，尾部可与格栅钢架焊接以增加稳定性。四、施工工艺流程及工艺流程图（一）工艺流程1、施工准备工作面封闭、清理干净，检查钻孔机具、注浆机是否正常，注浆机注浆前应进行压水试验，检查设备是否正常，管路连接是否正确。2、小导管制作小导管采用热轧无缝钢管，长度、规格按设计要求选用，钢管一

34、端呈尖头形，另一端焊上铁箍，注浆孔沿管壁呈梅花形布设，间距100150mm。3、浆液配合比选定浆液按设计要求选用，浆液配合比需经试验确定并报监理工程师审定。测量布孔:按设计要求的位置、环向间距用全站仪测量布孔，并用红油漆对各个孔位进行标记。4、钻孔:钻孔采用凿岩机，钻头对准孔位标记，调整钻杆，按设计外插角施钻，钻孔直径比钢管直径大35mm。钻孔深度达到设计后，停止施钻将钻头、钻杆拔出。5、清孔直至管内不再有积水、积粉及岩碴。6、顶入钢管:将钢管前端插入孔内人工锤击顶入，顶入长度不小于钢管长度的90%。7、封端止浆:钢管安设完成后用塑胶泥封堵孔口及周围裂缝，在钢管附近及工作面喷射砼，以防浆液从工

35、作面外冒。8、注浆:浆液按配合比配制，注浆采用注浆机注浆。9、效果检查:注浆过程中随时观察注浆压力及注浆排浆量的变化，分析注浆情况，防止堵管、跑浆、漏浆，做好注浆记录，以便分析注浆效果，注浆不合格应补浆。10、注浆结束当注浆量和注浆压力达到设计注浆量和设计终压时结束注浆。（二）工艺流程图（图2-2）施工准备测量布孔钻孔清孔顶入钢管封端止浆小导管注浆效果检查结束浆液配合比选定小导管制作双液注浆机图2-2超前小导管施工工艺流程图五、施工控制要点（一）钻孔时要控制好外插角，钻孔深度，小导管顶入长度不小于管长的90%，小导管的纵向搭接长度不小于设计。（二）钢管安设完成后孔口及周围裂缝要封堵好，钢管附近

36、及工作面要喷射砼，以防浆液从工作面外冒。（三）注浆过程中随时观察注浆压力及注浆排浆量的变化，分析注浆情况。注浆中途停止超过30min应清洗注浆管路，防止堵管；发生串孔跑浆时应先将跑浆孔堵塞，等轮到该孔注浆时拔出堵塞物，将孔内清洗干净再重新注浆，发生漏浆时应将漏浆部位的裂隙用塑胶泥封堵，再喷射砼封堵牢固后再继续注浆。（四）注浆过程中要控制注浆压力，当注浆量和注浆压力达到设计注浆量和设计终压时结束注浆。小导管安设方式一般地段采用钻孔顶入，特殊地段采用插管顶入方式。小导管安设完成后先封端止浆再进行注浆。小导管长度、规格、环向间距、相邻两循环小导管纵向间距按设计要求进行，小导管纵向搭接长度不小于设计要

37、求。这是开挖单线区间隧道所常用的方法。注浆小导管采用38mm一50mm的焊接钢管制成，导管沿上半断面周围轮廓线布置，间距0.2m0.3m，仰角控制在10度一15度(图2-3)。图2-3 小导管注浆施工示意注浆小导管管头为25度一30度的锥体，管长3m35m，其中端头花管长2.0 m一2.5m。花管部分钻有6mm一10mm孔眼，每排4个孔，交叉排列，间距10cm一20cm左右。注浆小导管用风钻打入。注浆材料及配比应根据地质条件和施工要求，通过现场试验确定。水泥浆或水泥水玻璃浆材，主要使用在渗透系数大于10-4cms的填土层、砂土层和夹砂的粘性土层；对于大于10-4cms的细砂层可采用化学浆材(聚

38、胺酯类、丙烯酰胺类)。在北京砂性土中曾采用水泥水玻璃双液浆，水灰比控制在0.8：l一1：1，水玻璃浓度35Be一40Be，水泥浆与水玻璃的体积比为1：061：1，凝胶时间在1min左右。经过注浆，在浆液扩散范围内，砂石均被胶结，7d抗压强度可达5MPa一15MFa。在隧道轮廓线以外，形成一个厚0.6m12m的硬壳。提高了施工安全条件，减少厂地表沉降方便了初期支护的锚杆喷射混凝土施工作业。5m左右的长孔布置611个，5m左右的短孔布置67个，见图2-4，并采用闲孔注浆的方法。水泥浆的配合比及注浆压力通过现场试验确定。其工艺流程，见图2-5。图2-4开挖面深孔注浆孔布置示意图2-5深孔注浆工艺流程

39、框图管棚法施工技术管棚法或称伞拱法，是地下结构工程超前支护技术。管棚法的实质是在拟开挖的地下隧道或结构工程的衬砌供围隐埋弧线上预先钻孔并安设惯性力矩较大的厚壁钢管，起临时超前支护作用防止土层坍塌和地表下沉，以保证掘进与后续文护工艺安全运作。在交通繁忙的城市公路，铁路或建筑物下修建横惯隧道或车站等结构工程时，由于地面荷裁很大，为防止地表下沉影响正常生产应用采用超前支撑技术使地下隧道或洞室工程顺利实施暗挖掘技术。管棚施工技术亦适用于地下工程特殊或困难地段。当遇到流塑状软岩地层或岩涪严重流泥地段，管棚结合围岩顿注浆可成为有效的施工方法。一、管棚的布置形式管棚的形状要根据地下隧道或洞室形状及工程条件来

40、确定，常见的几种布量形式如图2-6。图2-6管棚的形状（a)帽子形 (b)正方形 (c)一字形 (d)半圆形一字形布置适用于洞室跨度不大，仅上部土层易坍塌的地段，门形布置适用于大型洞室工程上部土层不稳定地段；半圆拱形适用于地铁，地下隧道土层不稳定段；正方形布置适用于大型洞室工程松软土层段。一、工艺要求（一）大管棚采用的钢管应顺直，其不插入围岩的部分可不钻孔。 （二）大管棚采用的钢管纵向连接丝扣长度不小于150mm，管箍长200mm，并均采用厚壁钢管制作。 （三）大管棚安装前将工作面封闭严密、牢固、清理干净，并测放出钻设位置方可施工。（四）大管棚钻孔的外插角允许偏差为5，钻孔由高孔位向低孔位进行

41、，钻孔孔径比钢管直径大3040mm。（五）遇卡钻、坍孔时注浆后重钻。（六）钻孔合格后及时安装钢管，其接长时连接必须牢固。（七）大管棚注浆浆液必须充满钢管及周围的空隙并密实，其注浆量和压力根据试验确定。二、机械设备大管棚施工采用的机械有：全站仪、管棚钻机、注浆机。三、施工工艺流程及工艺流程图（一）工艺流程1、施工准备工作面封闭、清理干净，检查钻孔机具、注浆机是否正常，注浆机注浆前应进行压水试验，检查设备是否正常，管路连接是否正确。大管棚制作大管棚采用热轧无缝钢管，长度、规格按设计要求选用。除在末端的钢管有一端加工成尖头形外，其它钢管两端均加工成丝扣。浆液配合比选定浆液按设计要求选用，浆液配合比需

42、经试验确定并报监理工程师审定。2、测量布孔按设计要求的位置、环向间距用全站仪测量布孔，并用红油漆对各个孔位进行标记。3、钻机就位固定钻机就位，为防止在钻孔过程中钻机偏移要支撑牢固。钻头对准孔位标记，调整钻杆，按设计外插角施钻，边钻孔边顶入钢管。刚开始施工时钻速要低，钻深20cm后转入正常钻速，第一根钻杆外露3040cm时停止钻进，用两根管钳人工卡紧钻杆（注意不得卡丝扣），钻机低速反钻，脱开钻杆，钢管连接套与钢管脱离。人工装入第二根钻杆，并在钻杆前端安装好连接套，钻机低速送到第一节钻杆尾部，方向对准后联成一体；人工安装第二节钢管，低速钻进，使其对准第一节钢管端部（严格控制角度），人工持钳进行钢管

43、连接，使两节钢管在连接套处联成一体。按此安装后续钻杆加长钢管直到钻孔深度达到设计深度，钢管长度达到设计长度，停止施钻将钻头、钻杆退出。4、封端止浆钢管安设完成后用塑胶泥封堵孔口及周围裂缝，在钢管附近及工作面喷射砼，以防浆液从工作面外冒。5、注浆浆液按配合比配制，采用注浆机注浆，注浆过程中根据地质情况控制注浆压力。6、效果检查注浆过程中随时观察注浆压力及注浆排浆量的变化，分析注浆情况，防止堵管、跑浆、漏浆，做好注浆记录，以便分析注浆效果。7、注浆结束当注浆量和注浆压力达到设计注浆量和设计终压时结束注浆。（二）工艺流程图（图2-7）大管棚制作双液注浆机浆液配合比选定施工准备测量布孔钻机就位、固定钻

44、孔、分节顶入钢管封端止浆大管棚注浆效果检查结束图2-7管棚施工工艺流程图四、管棚施工管棚法施工的主要工序包括：开挖工作室、钻孔、安装管棚，管棚钢管注浆以及掘砌施工等。 1、开挖工作室在采用管棚法施工的地下隧道或旧室的开端开挖工作室，以设立管棚推进基地和钻限施工空间。工作室的开挖尺寸应根据钻机和钢管推进机的规格确定，一般要超出隧道或洞室轮廓线外0.51.0m。开挖工作室采用普通施工方法，但加台支护，一般需设受力钢支架。2钻孔管棚钻孔基本为水平钻进，孔径根据棚管直径确定，一般比设计的棚管直径大2030mm以便于顶进。钻机选型由次钻孔深度和孔径决定国内目前多采用地质钻机。架立钻机时，应精确核定孔位，

45、使钻杆轴线与管枷设计轴线吻合以保证姑孔不产生位移和倾斜。钻孔过程中须及时纠斜，若钻孔不合格，应采用注浆法封堵，重新布孔补钻。3安装管棚根据钻孔深度大小可选用适宜的安装钢管技术。对于坍孔严重地段，可直接将管棚钢管钻入，使钻孔与安装一次完成。一般对于孔长小于15m的短孔，可用人工安装或用卷扬机顶进。深孔则用钻机顶进，在顶进过程中必须用测斜仪严格控制上仰角度，一殷为1度2度。接长管棚钢管时，接头要采用厚壁管箍，上满丝扣，确保连接可靠。4管棚钢管注浆 钢管就位后，可用水泥砂浆或水泥一水玻璃浆进行管内注桨充填，一般以浆液注满钢管为止。当围岩或土层松软破碎时，可在管栅钢管上事先钻小孔，使浆液能扩散至钢管周

46、围。为了增加管棚强度，可于钢管内加钢筋笼后再注浆。管棚钢管内注浆用泵灌注，钻孔封堵口设有进料孔和出气孔，浆液由出气孔流出时，说明管内已注满，应停止压注。5、掘砌施工掘砌施工在管棚注浆结束48小时后方可进行。用管棚法施工的地下隧道或地铁断面都比较大，所处地段的岩土层软弱破碎，多选用单侧壁导洞或双侧壁导洞掘进技术；由机械开挖或人工与机械混合法开挖以尽量减小对围岩的扰动。目前施工多选用小功率，小尺寸的小型挖掘机或单臂掘进机。图2-8为单例臂导碉法开挖顺序示意图。开挖时，工作面与的距离应保持在46m间，不应过大，工作面与间要大于10m，以确保施工安全。通常采用的装碴运输方案图2-8 单侧壁导洞法图2-

47、9上、下台阶不平等作业1、手推车2S-50单臀掘进机3、反铲挖掘机(用于仰拱开挖，置于其他设备另侧) 4皮带运输机 5、出渣矿车 6电平车碴土皮带运输机倒入碴车，由电平车牵引运出。图210为一般管棚施工的隧道结构图。钢拱架作初期支护，须具有较大的支护强度和刚度，以承受因开挖引起的松动压力，钢架纵向间距一般不大于1.2m，两钢架之间应设置直径20一22mm的钢撑杆。钢架设置好后，应及时喷射混凝土。管棚钢管和钢撑的间隙为1525cm，填塞固定之。通常在混凝土喷层外敷设防水层后再进行二次模筑衬砌。二次模筑衬须在围岩和初次支护变形基本稳定后进行，混凝土衬砌厚3545cm，每次施作衬砌长度6一12m，可

48、用模板台车施工，强度达到25MPa后方可脱模。图2-10管棚施工隧道支护结构.管棚(管内灌注水泥砂浆) 2混凝土喷层3洞拱4防水层 5、混凝土支护五、施工控制要点（一）钻孔时外插角允许偏差为5，钻孔深度应大于管棚长度，大管棚顶入长度不小于管长的90%，遇卡钻、坍孔时应注浆后重钻。（二）钢管安设完成后孔口及周围裂缝要封堵好，钢管附近及工作面要喷射砼，以防浆液从工作面外冒。（三）注浆过程中随时观察注浆压力及注浆排浆量的变化，分析注浆情况。注浆中途停止超过30min应清洗注浆管路，防止堵管；发生串孔跑浆时应先将跑浆孔堵塞，等轮到该孔注浆时拔出堵塞物，将孔内清洗干净再重新注浆，发生漏浆时应将漏浆部位的

49、裂隙用塑胶泥封堵，再喷射砼封堵牢固后再继续注浆。（四）注浆过程中要根据地质情况控制注浆压力，当注浆量达到设计注浆量且注浆压力达到终压并持续注浆10min后可束注浆。当注浆量达到设计注浆量而注浆压力未达到设计终压时，应调整注浆参数，继续注浆直至达到设计终压时结束注浆。六、管棚变位及控沉防坍技术措施在城市建筑物下的松软土层中建筑浅埋隧道及地下室时及时防止地面沉陷是目前地下工程实践中现实和重要的问题的之一。管棚法开挖施工中，开挖面一经形成，其前方地表将出现下沉，一班在开挖面前方10.8倍开挖直径距离上方的地表开始下沉，下沉发生的顺序是管棚、围岩及地表。因此，为使管棚变位和地表下沉值控制在容许范围内，

50、施工中要有以下技术措施：（1）加强检测，及时反馈管棚下沉信息以指导施工。围岩和支护的位移是地下工程各项动态变化的综合的、直接的反映，通常都将周边位移量测和拱顶下沉量测作为检测项目。若管棚拱顶位移一时间曲线出现反弯点，即位移数据出现反常的急骤增长现象，则表明围岩与支护已是不稳定状态，应加强支护，必要时应立即停止开挖及时采取补强措施。(2)采用合理的开挖方式，变大垮为中跨和小路，边开挖，边支护，步步为营。施工中府尽量减少对围岩的扰动，优先采用掘进机械或人工开挖。(3)严格控制循环进尺，一放不宜超过1.0m。开挖成形后应及时进行初次支护，扣紧工作衔接，尽早进行仰拱封底的施作。为获取各开挖阶段地农下沉

51、和围岩内部位移的施工安全管理基准值，施工前，应根据地下工程结构特征和地层条件进行模拟数值汁算，以指导安全施工。总之，施工中加强检测，严密施工管理，及时采取正确有效措施完全能将地表下沉量控制在容许范围内。砂浆锚杆施工技术一、工艺要求（一）锚杆应在初喷砼后及时安装。（二）锚杆钻孔孔位、孔深和孔径等符合设计要求，允许偏差为孔径±150mm，孔深±50mm，孔径大于杆体直径15mm。（三）安装前应将孔内清理干净，锚杆杆体应除锈、除油。（四）安装时孔内砂浆应灌注饱满，锚杆外露长度不应大于100mm。（五）锚杆应进行抗拔试验，同一批锚杆每100根取1组试件（不足100根也取1组试件，设

52、计变更也应取试件），每组3根。同一批试件抗拉力的平均值不得小于设计锚固力，且同一批试件抗拉力的最低值不得小于设计锚固力的90%。二、砂浆锚杆施工工艺流程及工艺流程图（一）施工工艺流程1、钻孔按设计方向、间距和布置方式、垂直于岩层层面钻孔，当孔眼深度达到设计深度时停止钻进，拔出钻头、钻杆。2、清孔钻孔深度达到设计深度拔出钻头、钻杆后插入风管吹高压空气清孔。清孔时风管在孔内来回移动直至孔内不再有泥浆、水、碴粉吹出。3、注浆并插入锚杆注浆前应进行压水试验，检查设备是否正常，管路连接是否正确。注浆时注浆管应插至距孔底510cm处，随砂浆的注入缓慢拔出，随即迅速将锚杆插入。 4、安设垫板砂浆初凝并达到一

53、定强度后，安设垫板，并施加预应力上好螺母固定垫板。（二）工艺流程图（图2-11）浆液配合比选定设垫板注浆、插入锚杆清孔钻孔结束单液注浆机锚杆制作图2-11砂浆锚杆施工工艺流程图三、施工控制要点（一）锚杆杆体使用前应平直、除锈、除油。（二）砂浆配合比由工地试验室选定，并报监理审定，砂浆配合比直接影响砂浆强度，施工中必须严格控制。（三）砂浆应搅拌均匀，随用随拌，在砂浆初凝前应使用完，以保证砂浆与杆体，砂浆与孔壁的粘接强度，保证锚杆的锚固力。（四）钻孔方向垂直于岩层层面，孔深误差不大于5cm，钻孔完毕后，孔内积水、积物及岩碴应吹洗干净。（五）注浆开始或中途停止超过30min后，应用水润滑注浆泵及其管

54、路。（六）注浆时随砂浆的注入缓慢拔出，随即迅速将锚杆插入，避免管内砂浆脱节，保证锚杆全长锚固。（七）锚杆的插入长度不小于设计长度的90%，锚杆安装后不得随意敲击。格栅钢架施工技术一、工艺要求 （一）材料格栅采用的钢筋种类、型号、规格应符合设计要求。焊接采用的材料应符合设计和规范要求。（二）格栅加工格栅加工宜在工厂加工。格栅焊接应符合设计及钢筋焊接标准的规定。钢筋格栅第一榀制作好后应试拼，经检验合格后方可进行批量生产。二、格栅加工应符合下列规定拱架（包括顶拱和墙拱架）应圆顺，直墙架应直顺，允许偏差为：拱架矢高及弧长+20，0mm，墙架长度±20mm，拱、墙架横断面尺寸（高、宽）+10，

55、0mm。钢筋格栅组装后应在同一平面内，允许偏差为：高度±30mm，宽度±20mm，扭曲度20mm。三、格栅安装应符合下列规定1、基面应坚实并清理干净，必要时应进行预加固。2、钢筋格栅应垂直线路中线，允许偏差为：横向±30mm，纵向±50mm，高程±30mm，垂直度5。3、钢筋格栅与壁面应楔紧，每片钢筋格栅节点及相邻格栅纵向必须分别连接牢固。四、机械设备格栅钢架施工所用机械设备有：经纬仪、电焊机、氧焊机、钢筋切割机。五、格栅钢架施工工艺流程及工艺流程图（一）工艺流程1、放大样放样在钢筋加工棚内进行，用经纬仪按设计图精确测量，在水泥地面上用油漆画出格栅主筋大样，并浇筑砼制成样模。小型钢筋构件在钢筋加工台上画线放样。2、格栅制作格栅主筋在样模上冷弯成形，箍筋、架立筋、连接件等在钢筋加工台制作完成后，与主筋焊接形成格栅单元。3、试拼第一榀格栅制作好后应试拼，在地面上将各单元按设计图拼装，拼装完成后进行