地铁区间暗挖隧道开挖工程施工设计方案

1、地铁段地下隧道开挖方案目录第 1 章 编译说明41.1编译依据41.2适用周长41.3编译原理4第 2 章 项目概述52.1项目选址及设计概况52.1.1项目地点52.1.2设计概述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第三章建设部署103.1整体建设部署103.1.1整体施工方法103.1.2建设进度103.1.3施工安全与质量103.2施工组织103.3施工准备103.3.1技术准备103.3.2施工现场准备11第 4 章 进度和资源分配134.1施工进度表134.2建设资源配置134.2.1劳动力分配134.2.2施工材料计划134.2.

2、3工程机械配置13第五章 施工技术155.1整体施工方法155.2隧道建设155.2.1施工降水方法及技术措施155.2.2隧道开挖支护方法及技术措施155.3马头门建设335.2.1洞门注浆加固335.2.2隧道闸门围护桩拆除345.4区间正线的风险来源345.4.1周边建筑345.4.2管道影响345.4.3区间一级风险源345.5特殊情况应急措施345.5.1局部异常水处理措施345.5.2潜水残水处理措施34第六章 施工监控366.1监测目的366.2监测安排与实施376.3监测项目和手段396.4监测期及注意事项406.5施工安全判断416.6监测数据的整理与分析416.7施工监控要

3、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技术保障措施45第八章 施工安全保障制度468.1项目部安全管理制度468.2施工安全保障体系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509.2.特殊应急措施519.2.1隧道塌方应急措施519.2.2地下开挖过程中管道损坏应急预案519.2.3 突泥突水应急措施519.2.4物体撞击和从高处坠落的应急预案529.2.5降水应急措施529.2.6停电应急措施529.2.7火灾事故应急预案529.2.8触电事故应急预案53第

4、十章文明建设与环境保护5410.1文明施工管理5410.1.1现场文明施工管理措施5410.1.2现场文明施工保障措施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环境目标保障措施54第一章准备说明1.1 编译依据（一）某市地铁3号线一期工程（雨花寨-国际港区）科技路至太白南路站段施工图；（2）某市（雨花寨国际港区）科技路太白南路站地铁3号线一期工程岩土工程勘察报告；（3）科技路至太白南路站区间结构围护结构、相邻建筑物（构筑物）及管线现场勘查；我单位现有的施工技术、管理水平、机械配套能力及以往同类项目的施工实践经验； 现行环境保护和水土保

5、持政策法规； 城市地铁工程的相关技术规程和质量检验评价标准主要包括：地下铁路工程施工及验收规程（2003年版GB50299-1999）建筑基础设计规范（GB50007-2002）工程测量规程（GB50026-93）建筑基坑支护技术规程（JGJ120-99）1.2 适用范围本施工方案适用于科技路与太白南路站之间的底挖隧道施工。1.3 编译原则（一）确保技术方案针对性强、可操作性强；建设方案经济合理。坚持技术先进性、科学合理性、经济适用性和实事求是相结合。根据工程地质、水文地质、周边环境条件和工期要求，选择最实用的施工方案和设备。（二）按照保证工期、适当推进的原则安排工期。（3）本着保证质量目标的

6、原则，安排专业的施工队伍，配备配套的机械设备，采用先进的施工方法。 本着确保安全生产、文明施工的原则，制定各项措施，严格执行安全操作规程，使施工现场全过程处于严格监控状态。 以利于生产、便利生活为目标，合理安排施工。按照ISO9002质量管理体系标准，控制施工全过程。采用先进的测量仪器和软件，进行信息化建设和管理；优化施工技术、提高效率的原则是降低施工成本。第二章项目概况2.1 项目选址及设计概况2.1.1工程位置科台段自东向西，从科技路站东端沿科技路至太白南路站西端，全线位于科技路下方。右线全长1017.293m，自西向东共有盾构隧道734.809m，地下隧道282.484m。该区间地下隧道

7、埋深约16.8m-17.2m。在右线盾构隧道的尽头，建造了竖井和盾构提升竖井。轴清晰、长12m、宽8m、深18.86m。竖井采用围护桩+支座支撑系统。该项目的具体位置如图2-01所示。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设计概述柯台段竖井和盾构提升井采用明挖法施工。提升井围护结构方案采用10001200mm钻孔桩+环框梁（钢支撑）的支撑结构体系，桩间采用网喷。混凝土挡土墙，沉淀方案采用基坑外沉淀。垂直设置一共5个支撑，第一个为圈梁（即桩顶冠梁），第二、第三为圈框梁，第四、第五个支撑为609，t= 16mm钢管。柯台之间采法施工段隧道覆土厚度约6m，线距15m。施工中应

8、坚持“先支后挖”的原则。隧道开挖前30天，需采取隧道围护外管井排水措施，将地下水排出。图2-02 科太区间暗挖隧道平面示意图科台段地下隧道设计为四段，施工方法变化频繁。暗巷断面平面图如图2-02所示。克台段底切段主孔马苏闸采用阶梯法施工，其他大段采用CRD或双侧壁导坑法施工。隧道段采用复合衬砌结构，防水采用厚度1.5mm的EVA塑料防水板，辅助高级支护措施采用先进的小管灌浆和大管棚灌浆。科泰层段底切剖面见图2-03、2-04、2-05和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2.2 工程条件2.2.1施工环境科台段周边建筑西南象限

9、：太白花园住宅楼，5栋7层砖混结构，条形基础。东南象限：华悦大厦主体建筑为24层钢筋混凝土建筑和22层钢筋混凝土建筑，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，钢筋混凝土22层，剪力墙结构，桩基+筏板基础；三层砖混结构，七层，条形基础。西北象限：西科楼主楼，二楼26层钢筋混凝土，剪力墙结构，桩基+筏板基础。周边地下管线根据对本项目地下管线的初步调查和设计单位提供的地下管线图，施工现场的市政管线比管网密集；地下管线（线）主要分布在道路中心和两侧人行道上。主要有污水管、雨水管、自来水供水管、供电管沟、通信光纤和路灯线。埋深在地下1.03.0m之间。2.2.2工程地质、水文地质

10、克台地区地貌属枣河一级阶地。隧道围岩以致密状态的中砂为主，其次为致密状态的粗砂和细砂。围岩相变较为复杂。详见图 2-07。区间地层自上而下依次为：素填土、类黄土、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和局部粉质粘土层。2.2.3水文地质克台段水位埋深9.7012.30 m，主要为潜水，含水层为中砂层、粗砂层和粉质粘土层。综合渗透系数取820m/d。图2-07 科太区间地质纵断面图 第三章建设部署3.1 建设总体部署3.1.1一般施工方法克台段地下隧道竖井二期衬砌工程完成后，将向太白南路站开挖竖井。二衬全部施工完毕后，应关闭盾构接收井回填。地下隧道初期支护与开挖同时进行，

11、支护与开挖同时进行。仰拱紧贴隧道掌子面，断面隧道全部开挖完成后，逆行进行防水和二次衬砌。地下隧道建设要严格按照“先水、先管、严灌、强支撑、早封闭、经常测量、及时反馈信息”的原则组织实施。底切隧道的断面包括标准断面和过渡断面，均为马蹄形。转换截面时，开挖面将关闭。3.1.2施工进度表科台段地下隧道开挖施工进度按项目部总体规划执行。计划开挖时间为2012年12月18日，竣工日期为2013年10月26日。3.1.3施工安全与质量地下隧道施工过程中，必须严格执行专项施工方案和各项操作规程，施工过程中不得发生人员伤亡事故，确保施工质量合格。3.2 施工组织项目部采用扁平化管理，实行项目部+工作区的模式，

12、设置两层组织架构，一层是项目部的管理，一层是工作区的运营层。工作区内的各工作组是项目部的执行层，按照项目部的各项规章制度和管理要求组织开展日常工作，接受项目部的领导和监督。工区管理机构成员以工区主任为首，由技术主管、安全主管、试验主管等专业主管和专职管理人员组成。项目部组织结构图如图3-01所示。3.3 施工准备3.3.1技术准备业主组织施工图联合评审和设计交底后，项目总工会和项目部相关技术管理人员认真熟悉施工图和技术方案，并结合项目特点，制定详细的技术措施和施工方案。施工开始前，现场技术管理人员必须出具技术交底和安全技术交底，让每一位工人熟悉施工方法和技术要求。安全教育工作。项目书记图3-0

13、1 项目部组织结构图3.3.2施工现场准备场地平整目前，正在进行场地围护、场地硬化平整和现场临时施工。(2 ) 交通状况工地位于科技路下，不影响交通。（三）施工水电施工用水从附近的自来水总管引入施工现场。施工用电将在附近的连接点上报、安装和连接。项目部将综合考虑多方面因素，必要时配置发电设备，满足施工用电需求。计量放线开工前，根据业主交接的计量控制点，建立施工密闭控制网络，经监理和业主勘察组审核合格后方可使用。测桩点的复测资料必须手续齐全。排水井施工地下隧道施工期间采取的降水措施为管井降水。降水井深度37m，降水井间距11m/井。根据实际出露地质条件和降水效果，可适当调整降水井的间距。脱水井供

14、电系统采用自动控制器控制电源。当地下水位高于控制水位时，水泵将自动运行。水泵保证沉淀效果。脱水井的详细设计参数和具体实施方案请参见单独报送的脱水井施工专项方案。其他准备现场技术管理人员必须熟悉水文、地质条件、施工方案及相关规章制度。现场施工开始前，必须制定应急预案并获得批准。开工前，要检查支撑结构周围是否有地下管线和建筑物，做好重要建筑物和管线的保护工作。 做好施工所需的各种材料、设备和机械的供应和规划。 对施工人员进行安全教育。尽量减少现场施工对周围人群的干扰。 注意减少对环境的破坏和不利影响，保护环境。第 4 章 进度和资源分配4.1 施工进度考虑到整体施工进度安排和现有施工能力配置及不确

15、定因素，隧道台法段初始开挖日进度为1.5m/d。该部的建设进度被认为是1m/d。4.2 建设资源配置4.2.1劳动力分配劳动力配置见表 4.1。表 4.1 施工人工分配表隧道工钢筋工人电工钳工机械焊机30104425喷涂混凝土木工普通工人技术支持人员5101584.2.2建筑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见下表4.2。表 4.2 主要施工材料明细表姓名C25 喷射混凝土角钢小导管工字钢规格HPB300、HRB400125*80*1042/25我20a，我22a单元吨吨吨吨要求1200120.5364374姓名沙结石水泥加速器规格中砂米石PO42.5单元米

16、3米3吨吨要求3156322022961144.2.3工程机械配置根据项目容量和各种施工程序的要求，吊装系统采用双10T电动葫芦门式起重机。施工投入机械设备见表4.3。表 4.3 工程机械设备配置序列号机械名称规格数量工作表现1电动葫芦10T/10T2好的2搅拌机JS5001好的3电动空压机PS750 ( 12m)1好的4挖掘机PC2201好的5交流焊机BX1-5005好的6钢筋折弯机GW401好的7(钢筋)切断机GQ401好的8钢筋调直切断机GT6-121好的9切割机JG4002好的10双液注浆泵KBY-50/702好的11混凝土喷涂机PZ-55好的12污水泵3KW5好的13潜水泵3KW5好

17、的14平台秤V8-I型1好的15变压器500KVA1好的第五章施工技术5.1整体施工方法地下隧道初期支护与开挖同时进行，支护与开挖同时进行。仰拱紧贴隧道掌子面，断面隧道全部开挖完成后，逆行进行防水和二次衬砌。地下隧道建设要严格按照“先水、先管、严灌、强支撑、早封闭、经常测量、及时反馈信息”的原则组织实施。底切隧道的断面包括标准断面、过渡断面和等断面，均为马蹄形。浅埋隧道开挖前，用管井进行排水作业，开挖用小型挖掘机开挖，用镐、铲进行人工修整。拱。每次开挖后，立即进行初喷、除渣和初支作业。先进管棚用地质钻机钻孔，先进导管用手动手持风钻钻孔，用KBY-50注浆机注浆。安装好格栅钢架和钢筋网后，进行湿

18、喷混凝土工作。矿渣由小型挖掘机装载，小型自卸车将矿渣运送到竖井，然后通过渣罐将矿渣排放到竖井外。通风采用SDF-No10轴流风机，1000软风道压入式通风。5.2 隧道建设5.2.1施工降水方法及技术措施根据地下水层状分布与结构的关系，设计要求在区间开挖隧道底部水位以下1m，开挖前1个月开始降水，保证降水影响。区间内共设计排水井54口，排水井设计间距为11m。相关脱水方案已单独编制，并经过专家验证，在此不再赘述。5.2.2隧道开挖支护方法及技术措施5.2.2.1 对分段隧道的预先支持区间隧道开挖采用先进小管或先进大管棚（B3段）支护方式。1）先进的小管道建设先进的小导管注浆加固技术是沿隧道开挖

19、轮廓纵向向前安装注浆管，注入注浆达到推进围岩的目的。同时，小导管也可以起到高级辅助的作用。导管制作及安装小管采用423.5无缝钢管，长度按设计要求为3.0m；注浆管的一端做成尖形，另一端用铁箍焊接；在距铁箍0.51.0m处开始钻孔，管壁间距为200mm，呈梅花状排列。图5-1 小导管构造示意图除B1、B2段采用双层小导管外，其余段（A、B3段）均为单层结构。小管道沿圆顶150圆周的轮廓线排列。小管道周向间距设计为0.3m，外角为10，小管道纵向搭接长度不小于1.5m。灌浆工艺参数注浆压力应根据地层的松紧程度确定，一般为0.2-0.6Mpa。小管注浆采用纯水泥浆或水泥-水玻璃双液浆：水泥采用P.

20、O42.5普通硅酸盐水泥，水玻璃为35Be。水泥浆的水灰比为1：11：1.2；水泥浆与水玻璃的体积比为1：1。小管的注浆量可按下式计算：Q=R 2 LnK式中：R浆料的扩散半径，可考虑为0.3mL小导管的长度（ 3m）n岩石孔隙度（3%5%）K填充系数，根据不同的地质条件而定。 (0.60.7)由上式计算得出，每根小管的灌浆量为0.0178m 3 。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工艺注浆过程如图5-02所示。一个。打孔铺设：小管钻孔前，按设计要求放开小管位置，以风钻为动力，用专

21、用千斤顶将小管推入小管。小导管尾部置于钢架腹部，增加共同支撑能力。小导管安装后，用塑料泥密封导管外的孔口。b 覆盖：灌浆前向厚混凝土喷510cm封工作面，防止灌浆渗漏。c 注浆：采用KBY-50/70注浆机注浆，注浆时间采用注浆量和注浆压力双控原理控制。小风管提前灌浆注意事项a 配制浆料时，操作人员应佩戴橡胶手套、护目镜、防护帽和长胶鞋。工人不得穿短袖上衣和短裤上班。b 灌浆时，工人不得站在灌浆口附近。c 当发现压力表不正常时，停止灌浆，查找故障。d 配制好的浆料待用，倒出剩余浆料，清洗储浆罐。（2）先进的大管棚施工本段B3段开挖前，预先设置一个直径为108、壁厚为6mm的大管棚，并进行预加固

22、，长度为20m。大管棚采用带管导向钻孔，即管棚钢管直接作为钻杆，前端装有导向钻头，用HTG-200专用管棚钻机钻进到预定深度，将钢管和钻头留在孔内，然后注浆。在钻进过程中，安装在钻头后部的导向仪用于随时监测钻进方向，并及时修正。 管棚施工工艺构建流程如图5-03所示。施工方法及精度控制调整方法采用随钻法。钻头采用与钻杆直径相同的楔形钻头。楔板的旋转半径略大于钻杆的半径。钻头前端有一个10-15mm的孔。当钻头旋转正常钻孔时，钻杆直线前进。当钻头由于某种原因在某个方向偏离预定轨迹时，需要进行修正。方法是将钻头楔面调整到已经偏斜的方向，钻机停止转动，向前推进。侧倾角的方位和钻头的偏转方向由安装在钻

23、头后部的导向探头监测。通过将穿过钻杆的导线连接到位于钻机操作台上的显示屏，操作员可以轻松调整钻孔方向。 .这样最终孔的偏差可以控制在5以内。钻头示意图如图5-04所示。钢管通过螺纹连接。为防止钢管接头在同一截面，大管棚前端的第一根管采用两种规格。单一规格的第一根管子配3m钢管，双规格的第一根管子配4m钢管，其他钢管应为一个规格。为保证质量，架设时采用跳跃的施工顺序。终孔注浆，根据地质条件，本工程属于黄土地层。在最后一个孔之后，需要灌浆。它从钢管中注入，水泥浆从管外的环形间隙逆流到孔口。注浆压力达到0.8-1.2 MPa。结束。图5-03 大管棚施工工艺流程图测量放线铺设H钢轨道设备组装调试埋设

24、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间距为400mm，仰角为12。终孔后，管棚注浆压力应控制在0.81.2MPa之间，注浆压力不宜过大。注浆量以流出注浆口的水泥浆量为准。注意事项a 进行详细的地质和水文调查，根据泥浆浓度比选择合适的钻头。b 导航仪器严格遵守使用技术规程，正确安装，仔细调试，直至精度测量误差小于等于5mm。c 由于对钻孔位置有严格要求，因此必须控制钻孔参数，尤其是在首尾钻杆的钻孔过程中。在钻井过程中，可根据地质条件随时调整参数。d 钻孔施工时，钻轴严格控制，采用定位导向技术，一杆多次

25、测量，提高精度，保证误差在规定允许范围内。少校正原则。3）开挖施工及技术措施阶梯法施工及技术措施该段A型断面隧道及该段连接通道采用阶梯法施工。a 施工方法：区间隧道开挖支护前采用423.5小管灌浆预加固地层； 6m，上半段采用环形开挖预留芯土，人工开挖，下半段（侧壁格栅处）人工切割，机械开挖芯土并包渣。施工程序见表5.1。表 5.1 分步法施工工艺表序列号施工过程示意图进度解析1拱形高级注浆小管导管施工2上半段土体1开挖成环状，留下核心土作初始支撑。3开挖下半剖面土体3，并施加初始支撑。b技术措施 采用“循环开挖预留芯土”施工，上下段长度控制在4-6m以内。开挖等高线充分考虑施工误差、预留变形

26、、超挖等影响。 开挖前应采取预支护和预加固措施，使预加固、开挖、支护三个环节紧密相连。当地基自稳定能力差或开挖面长期下陷时，采用加设临时倒拱、喷混凝土封面等辅助施工措施。开挖过程中，上半段应开挖成环形，尽可能保留核心土；下半段应两侧交错开挖，尽快开挖倒拱，以缩短整段合拢时间。做好开挖施工记录和地质剖面说明，加强洞外观察。区间内的隧道不得欠挖。对于意外超挖或小坍落度，应采用喷射混凝土进行回填压实，回填时应不时回填灌浆。在开挖过程中，必须加强监测和测量。当发现拱顶、拱脚和侧壁的位移率超过设计允许值或发生突变时，应及时施工临时支护或倒拱，形成闭环控制位移和变形。CRD法施工及技术措施：本段B1段采用

27、CRD法施工。a 构建技术及步骤：CRD方法构建的初始支持流程如图5-05所示。b 施工要点及技术措施CRD法将隧道分成4个小导孔进行开挖，相邻导孔的开挖间距为10-15m。每个导孔开挖进尺为一格间距，严禁不止一次开挖。每个导孔按正台阶法施工，台阶长度为2-3m，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 方法构建过程表序列号施工过程示意图文字说明1拱部提前用小导管预灌浆，单独开挖导坑左侧部分土体，搭设临时倒拱，初步支护。2挖掘了 3 个土体作为初步支撑。3拱部提前预灌浆小导管，分别开挖右侧导坑上部台阶5个土体，搭设临时倒拱初步支护。4挖掘了7个土体进行初步支撑

28、。b 施工要点及技术措施采用CRD法时，隧道分为4个小导孔进行开挖，左右相邻导孔的开挖施工间隔为10-15m。每级开挖施工间隔不小于5m。每个导孔开挖进尺为一格间距，严禁不止一次开挖。在每个导向孔内，按正台阶法施工，台阶长度为2-3m，如图5-06所示。图5-06 CRD法台阶长度控制示意图注意控制第一导向孔的开挖中心线和水平，保证开挖断面圆滑，钢格板位置正确。加强超前注浆加固和回填注浆，以防塌为施工重点；加强计量监测，做好信息反馈，紧急调整施工程序和支护刚度。由于CRD法工序多，工艺转换使结构复杂，为了保证临时格栅的安全，必须保证格栅之间的连接质量。双侧壁导坑法施工及技术措施本段B2、B3断

29、面隧道采用双边墙导坑法施工。a 施工技术及步骤施工初期的支护流程见图5-07。施工流程图见表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 双侧壁导坑法施工工艺流程图表 5.3 双边墙先导坑法施工工艺表序列号施工过程示意图进度解析1拱段采用先进的大管棚和先进的小管注浆加固地层。同时开挖土体，采用初始支护和临时封闭临时支护。2同时开挖3个土体，关闭初支和临时支

30、护。3弧形先导坑拱部预先灌浆小导管加固地层，开挖5个土体，并进行初步支护和基础施工。4开挖土体7个，采用初始支护和临时倒拱。5开挖洞室9的土体，并施加初始支撑。b 施工要点及技术措施开挖施工方法与CRD施工方法基本相同，技术要求相同，左右相邻导孔开挖施工间隔为10-15m。每级开挖施工间隔不小于5m。根据监测测量、信息反馈和位移反演分析调整支撑参数。初期支撑体系采用“小块、多循环、快速闭合、频繁测量、及时支撑、循序渐进”的原则，对地层干扰小，确保各层序的安全稳定。双侧壁导坑法施工时，支架各连接点处于铰接状态。为了加强整体结构的稳定性，各连接点的连接要牢固。5.2.2.2 起重运输 竖井提升根据

31、现场情况和高峰期渣量，结合我单位在同类项目中的实际施工经验，在间隔施工竖井设置双10T电动葫芦提升系统进行提升。（2）洞穴运输间隔渣采用自卸车运输。矿渣由小型挖掘机或人工挖掘机运至自卸车，运至竖井，通过提升系统提升至地面矿渣堆场。5.2.2.3 初始支持埋地隧道施工应按照“管道超前、严密灌浆、开挖短、支护强、快速封闭、经常测量”的原则进行。初始支持参数请参考5.2.2“.1”的相关内容。（一）格栅制作与安装1）钢格板生产网架钢架由冷弯型材制成，运至现场安装。钢格栅加工尺寸准确，弧度圆滑。钢筋焊接符合规定要求，钢架两侧对称焊接成型，钢架主筋中心与轴线重合。网架钢架加工好后，先试拼装，检查有无变形

32、，各接头连接可互换。2）钢格板安装 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、纵向连接筋焊接构建过程如图5-08所示。在安装拱形格栅钢架前，应清除拱形下方的炉渣等杂物，超挖部分应填入混凝土块。钢架组装在开挖工作面上，钢架各段用螺栓连接。 用混凝土块在钢架与土层之间楔入，然后在钢架与土层之间喷上混凝土，使其更密实。格栅钢架定位准确，注意标高和中心线，防止出现“前倾、左高右低、左前右后”等各个方向的位置偏差。质量标准：格栅钢架安装的允许误差见表5.4。表 5.4 网架钢架安装允许误差位置中线海拔倾角左右足弓抬高左右钢架里程同步允许误差

33、2cm+ 2cm, -022cm5cm(2) 喷射混凝土1) 喷射混凝土分两步进行。各台阶开挖完成后，吊网喷浆及各台阶网架安装完毕后喷浆。混凝土喷涂从下到上依次进行，先喷涂格栅与墙体之间的混凝土，再喷涂两格栅之间的混凝土。每层喷涂厚度为7 10cm。要求喷涂后钢拱完全覆盖，表面光滑无大凸点，符合设计轮廓。喷射的混凝土材料在孔外用强制搅拌机混合。喷涂工艺流程如图5-09所示。2）喷射混凝土的施工方法和技术措施如下：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装调整好后，先注水通风，清除管道内杂物，同时用高压空气吹扫被喷表面。图5-09 注入混凝土工艺流程图喷出的混凝土可直

34、接喷射使用。如果需要大量储存，避免雨水露天堆放、环境污染和物料逆向运输造成的泥浆污染骨料，造成管道堵塞和强度降低。连续进料，保持桶满，并12mm在料斗顶部设置筛网，防止过直径骨料进入机内。操作顺序：A、喷涂时先注水（注意喷嘴应朝下，以免水流入管内），然后供气，再装料。根据喷涂表面和喷涂混凝土，调整注水量，喷涂后易粘，回弹小，表面湿润有光泽。B、注射部位的顺序应分段、分段进行。从底部开始沿水平方向旋转和前后移动，然后向上移动。喷涂前，应先平整个别喷涂表面的凹陷。C 最佳喷雾距离和角度，喷嘴口到喷雾面最好为0.6 1.0m，喷雾料束最好垂直于喷雾面。D. 射料光束的轨迹，以水平移动圆形旋转一圈为宜

35、。一发的厚度是不落下的临界状态。一般拱部厚度为5 6cm，侧壁为7 10cm。E 气压和加料量可根据注射部位、型号等条件进行调整。一般工作气压为0.120.15MPa，进料量为2 3m3/h。施工注意事项A、注浆混凝土原料经检验合格后方可使用。促进剂应小心存放，以防受潮变质。B. 喷涂前，检查机器、风水管道和喷涂表面。C 开始喷涂时，先注水后送气，再启动机器装料。调整喷嘴的注水量时，应避免干料喷洒。喷涂时，应将机器和管道中的混合物用完，然后停机，关水，切断空气。D. 混合部位远离注射部位。在注射加料时应加入促进剂。如在搅拌时加入，应在加入混凝剂后15分钟内喷出。E、按配比投料，计量要准确，定期

36、检查计量设备，施工时风压水压稳定，运输道路畅通，保证采光。F 喷涂人员应穿戴防护用品。G喷混凝土养护，终凝12h喷水，经常保持湿润，养护时间14天。H 用预埋试桩法测量喷射混凝土的厚度，如果厚度不够，重新喷涂即可。I实验室负责优化喷射混凝土配合比和施工控制。施工时按配合比对材料进行称量、混合，并严格控制外加剂的用量，确保喷出的混凝土强度达到设计要求。5.2.2.4 回填灌浆隧道内回填注浆对控制地层沉降、防渗堵水有非常明显的效果。（一）注浆管后部安装1) 初始支护后回填灌浆主支架后面的回填注浆管采用42钢管，管长约0.85m。注浆管沿拱顶布置，环向和纵向间距为3m3m。如有必要，也可将管道铺设在

37、倒拱下。一般采用预埋管。管道的方式。根据实际情况，可布置在位移变化较大或渗水的地方。也可用于一定位置的钻孔、注浆。2）二次衬砌后回填灌浆站前二衬回填注浆管采用42钢管。除A段注浆管长度为0.55m外，其余三段注浆管长度均为0.7m，环向和纵向间距为3m5m。灌浆工艺回填注浆工艺流程见图5-10。灌浆浆料的选择和配合比克台段第一支、二首段回填灌浆采用纯水泥浆，水灰比为1：0.51：0.8。灌浆设备及压力初期回填水泥砂浆采用砂浆泵，回填注浆压力不宜过高，只要能克服管道阻力和初期支护与开挖面的间隙阻力即可。压力太高容易造成初始支架变形；使用普通注浆泵，一次支护后回填注浆压力为0.5 MPa，二次回填

38、注浆压力为0.5-0.8 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 灌浆前，将灌浆孔清理干净，安装灌浆管，保证其畅通。B注浆必须连续进行，不得随意停泵，以防浆液沉降，堵塞管道，影响注浆效果。C注浆顺序：注浆由高到低，由无水到有水，以利于灌浆压实，避免浆液被水稀释离析。D 灌浆时，严格控制灌浆压力，防止大量灌浆和结构出现裂缝。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，无注浆或少量注浆时，可停止注浆，进行封孔作业出去。F、停浆后，立即关闭节流阀，然后拆下清洗管路。浆料初步凝固后，拆除注浆管。G 为准确获取注入灌浆的质量

39、和数量，必须保存所有证书和测量数据，并根据灌浆情况跟踪和更改施工参数。5.2.2.5 特殊截面结构(1) 变断面隧道施工本招标段横断面多，变化频繁。在隧道开挖施工中，各种施工方法多次变化。为保证施工的顺利衔接，必须逐步过渡不同的施工方式。1）双侧壁导坑法与阶梯法的工艺转换施工断面逐步向小断面转变，按照“小块、短步、早成环、环环相扣”的原则施工，做到施工程序合理、结构连接合理。结构断面超过8m时，采用关面重挂门开导小孔的方法分块施工。根据本段隧道施工顺序，该段A型段施工应先于B2型段施工，即从阶梯法到CRD法，因为两段的尺寸完全不同。拟采用渐扩开挖的方式进行过渡。 14个拱的大小会提前逐渐变化，

40、每两个拱扩大一个拱的宽度，也就是每个拱扩大30cm。开挖前完成B2段的转换。2）双侧壁导坑法与CRD法的工艺转换双边墙先导坑法与CRD法的工艺转换，隧道工作面必须临时封闭，并要求完成双边墙先导坑法施工段的衬砌；彼此之间发生了突然的变化。在保证施工安全的前提下，要求采用双面墙导坑法施工，附加进尺0.5m，并采用工业钢封闭塞墙。在施工过程中，由于两种施工方法的划分不同，必须拆除一些临时支撑（临时倒拱和临时隔墙）。施工中必须先更换支架，同时加强监测和测量。根据本段隧道施工顺序，双壁先导坑法和CRD法需要多次互换。在坑法中，将坑两侧的导向坑暂时用一侧较小的重叠面封闭。坑法段孔洞开挖到位后，继续按CRD

41、工法逐段开挖，完成段与段之间的转换。CRD法转为双壁法段，由开挖转为变断面工作，CRD法开挖段各段一侧临时封堵，另一侧部分开挖。开挖按照双侧壁导坑法的开挖步骤逐步进行。与常规双侧壁导坑法不同的是，一侧导坑会滞后，而CRD法开挖段下腔需要临时封堵。 ，待上半段开挖到位后，按双面导坑法开挖顺序逐步开挖。3）头墙施工构造塞壁以密封段隧道和盾构段之间的接头。塞墙初期支护采用螺栓喷浆支护，全铺钢筋网，采用6.5150150目。钢筋两端与截面两侧的主支撑钢架焊接牢固。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、供电和排水5.2.2.6.1 施工通风换气量计算1) 基本参数

42、的选择单头通风长度按L=282m计算；开挖断面A：A=131.15m 3 （按最大断面B3计算）；平均百米漏风率：P100=1%；软管达西数：=0.015；空气密度：=1.16kg/m 3 ；工作面最大工人数：n=60（按高峰期估算）；操作人员送风量：q=4m 3 /person.min；工作面最小风速v：v=0.15m/s。p-全风道漏风系数p=1/(1-LP100/100) =1/(1-2821%/100)=1.0292）开挖面所需风量为Q开按工人数计算：Q开1=qn=460=240m 3 /min；考虑系统漏风，风机风量Q开1=2401.029=246m 3 /min按最小风速计算：Q开

43、2 = 60A v = 60131.150.15=1180m 3 /min；考虑系统漏风，风机风量Q开2=11801.029=1214m 3 /min将燃气轮机排出的废气稀释去除，计算风量采用无轨运输，隧道燃烧设备配置多，废气排放量大。送风量应足以充分稀释和排放燃烧设备排放的废气，使有害气体降低到允许浓度以下。计算可以如下计算：式中：K-功率通风计算系数，我国暂定为2.8 3.0m3/minNi每台柴油/汽油机械的功率钛利用率根据本项目的情况，在段隧道施工过程中，主要工况为：“开挖道碴土运+喷射混凝土”、“防水板施工+二次衬砌施工”，根据以上两个工况分析条件下，开挖道砟土运主要由农用三轮车进行

44、，开挖期间计算最大配置5台。计算如表 5.5 所示。表 5.5 燃烧设备配置表机械名称配置单元数工作台数量单机功率（ kW ）燃气轮机利用系数Ti农用三轮车8614.70.50计算Q=0.503.014.76=132.3m 3 /min。考虑系统漏风量Q1=132.31.029=136.1 m 3 /min。表 5.6 施工通风风量计算表序列号不同的因素计算的空气需求量 (m 3 /min)实际风量 m 3 /min计算公式1压孔工240246Q=4n2根据最低允许风速11801214Q= 60A v3稀释气体132.3136.13) 通风气压计算风压是基于通风系统克服局部风阻、沿线风阻和其他

45、阻力之和作为系统提供的风压。计算如下表 5.6 所示：表 5.6 风压计算表计算公式范围公路隧道局部风阻H X = V 2 /2 空气密度1.16kg/m 3V端喷嘴风速11.6m/s 1H X = V 2 /278Pa一路上的摩擦阻力h f =LV 2 /(2 D )：管道摩擦系数0.015L：通风距离282mD：通风管直径1.5mV：管子的平均流速16m/sh f : 沿途的摩擦阻力419PaH其他= 0.1h f局部阻力41.9Pa系统风压 H=H X +h f +H其他H系风压538.9Pa3）风机选型与配置间隔通风采用压入式通风，配备1台SDF(B)-NO.10.0轴流风机。通风机布

46、置在距井口15m处的地面上，右侧各隧道各布置两根主管。主管为1000mm镀锌铁管，支管为1000PVC拉链软管。5.2.2.6.2 施工电源区间内施工用电线采用三相五线制。孔动力设备的额定电压为380V。照明电压采用工作区36V，非工作区220V的安全电压。根据本项目建设要求，计划在柯台之间安装一台500KVA机组，形成独立供电系统。隧道开挖前，工作面照明和电力设备用橡套电缆安装临时电路。风道成孔后，在风道内架设固定线路，以橡胶绝缘线为供电干线。电力线路架设施工方法及要求：(1) 断面施工工艺复杂，工作面多。为避免发生事故，拟在工作面两侧安装照明线和电源线。电源线架设在风水管道的对面，电线的悬

47、挂高度不低于行人地面2m。 架设供电线路区间成孔段的供电线路应采用明线架设。架设方法及要求见图5-01。开挖段按移动线路布置，临时钻孔按固定线路法设置在主支撑结构上。在分支接头与被连接设备之间安装开关和熔断器，照明电路只在分支接头处设置开关和熔断器。有孔区每20m安装一盏高压钠灯，无孔区使用60W白炽灯。 36V低压变压器安装在安全干燥的地方，外壳接地，输电线路长度不大于此100m。图 5-13 孔内电源电路布局5.2.2.6.3 施工电源区间线顺坡，施工时排水坡度与线路坡度一致。与结构排水工程相结合的沟渠位于侧壁的一侧。断面尺寸的选择应根据消除渗水和施工废水的需要进行计算。漏水和施工废水通过

48、排水沟引至竖井底部设置的集水坑，由高扬程水泵引至隧道外污水处理池。上坡隧道自然排水，各50m设污水坑；隧道下坡开挖采用管道排水。将排水管挂在侧壁上，用WQ15-28-4潜水泵将积水抽至排水管排至隧道内设置的积水箱，再泵送至沉淀池。用潜水泵排入地面，沉淀后排入指定下水道。隧道管线布置见图5-14。图5-14 孔内管线布置示意图5.2.2.6.4 空穴传输隧道渣土采用农用三轮车运输，隧道内设有运输道路，方便车辆和人员通行。隧道运输道路要平整坚实，做好排水和养护工作。施工作业面区域行车速度不超过10公里/小时，其他路段不超过15公里/小时。进洞运输线路的维护不应有专人维护，随时清理线路两侧的废渣和物

49、料。隧道应设置双轨。如因条件设置单轨，则交错线的有效长度应满足三轮车的长度。使用双轨时，两车之间的距离应至少保持400毫米。车辆与隧道一侧的电缆线、人行道栏杆和隧道墙的距离不应小于200mm 。人行道宽度不应小于700毫米。5. 3 马头门施工竖井结构施工完成后，将开始区间主线开口施工。破断前，在预留孔拱周围150设置一个小型高级导管，用于注浆加固。在断井围桩处架设主孔A截面的拱架。竖井围桩拆除过程中，预留围桩主筋与已安装的第一拱架焊接牢固。开孔后紧靠过道格栅钢架，布置3个间隔的格栅钢架，然后按照A型截面75cm间距架设拱架。5.2.1洞门灌浆加固破洞门前，在断面拱形处设置小铅管，进行灌浆加固

50、。小导管参数为42*3.5mm，L=3.0m，周向间距0.3m，纵向间距1.0m。小导管完成后，应提前对小导管进行灌浆，灌浆材料为水泥浆。浆料比（质量比）为水：水泥=1：1，注浆压力控制在0.8-1.2MPa。注浆时，可根据地层条件调整注浆参数。5.2.2拆除栅栏破洞口栅栏时，分三步进行。首先，去掉拱架的厚度和拱的周围桩体（大约0.9m高度），有操作空间就够了。依次架设格栅并喷涂混凝土。连续静置3次后，拆除上下台阶上的喷射混凝土。喷射混凝土拆除后，继续开挖拱架；收拱后5m，开始拆除下部喷射混凝土，封闭成环形，继续开挖。5.4 区间正线的风险来源5.4.1周边建筑柯台段位于科技路正下方。施工过程

51、中，重点监测科技路南侧太白社区7层砖混住宅。在施工过程中，应加强监测和测量。5.4.2管道影响该区间地下开挖段隧道正上方管道主要为市政管道，主干管道为DN600铸铁给水管，给水管沿隧道东西走向。加强施工期间的监控。5.4.3区间一级风险源区间左线底切段B3段与右线盾构隧道的最短距离为0.775m，B2段与右线隧道的最短距离为1.32m。为本项目的一级风险源。设计中已经做出了相应的考虑，可以在隧道开挖至B2段之前完成相应的加固和防护措施。具体措施如下：左右线隧道之间的B2、B3段采用旋喷桩加固；(2)B3段周围应建设一排直径800mm、直径1000mm的钻孔现浇隔离桩。(3)盾构通过时，调整施工

52、参数至最佳状态。(4)盾构隧道通过过程中，加强施工监测，确保及时掌握底切段隧道支护变形情况，及时调整盾构施工参数。5.5特殊情况应急措施5.5.1局部异常水处理措施（1）遇到未知的地下构筑物时，不要盲目破坏，先查明构筑物的性质，再查明其是否含水；（2）确定地下构筑物有水时，首先查明是否有供水水源，切断供水水源（导流或堵塞），然后视情况处理；（3）当需要在基坑或隧道内进行上述工作时，可提前准备好临时支撑设施和应急排水设施。5.5.2潜水残水处理措施由于基岩含水层的波动，潜水会在含水层顶部产生残水，影响隧道（基坑）的开挖。出现这种情况时，应放慢开挖速度，在出水口设置导流盲管，并在槽边挖盲沟集水，然

53、后将水排走。导管一般采用长0.5m25mm塑料管，制成花管，用80目尼龙纱布包裹。盲沟一般挖在靠近坑壁的地方，又宽又0.3m深0.3m。为防止水流带走基坑底部细小颗粒物，对基土造成扰动，盲沟内填入4-6mm砾石。第六章 施工监控根据本项目监测项目特点，成立监测管理团队和专业监测团队。监控管理团队由项目经理、技术负责人和监控主管组成。监测主管为专职监测工程师，具有丰富的施工经验和较高的结构分析计算能力。监测组在监测主管的领导下，负责日常监测工作和数据整理。监测工作在技术负责人的直接领导下进行，并与设计、监理和业主建立协调联系，及时上报监测数据，确保施工安全。监控和测量系统的组织和过程如图6-01

54、和6-02所示。图6-01 监测组织机构 信息反馈小组 现场监测小组 量测元器件布置 现场监测 测点布置 量测信息反馈编制报表 数据处理分析 西安市地铁三号线一期工程（不含试验段）土建施工项目D3TJSG-4标项目经理部 6.1 监测目的验证支护结构设计，指导隧道结构施工。由于设计中采用的土压力计算采用经典土压力公式，与现场实测值存在一定差异。因此，迫切需要了解施工过程中场地的实际应力和变形情况，并与设计中使用的值进行比较。必要时修改设计方案或施工流程，实现动态设计和信息化施工。(2)保证地下开挖区间内支护结构的安全。（3）总结工程经验，为完善设计和施工提供依据。为实施隧道施工过程的动态控制，

55、掌握地层、地下水、支护系统的状况，以及施工对既有建筑物的影响，有必要进行现场监测和测量。通过对测量数据的整理和分析，及时确定相应的施工措施，确保工期和既有建筑的安全。 隧道工程竣工后，将继续对既有建筑进行监测，直至变形稳定，以此作为评价既有建筑影响的依据。图6-02 监控量测流程6.2 监控布局与实施监控布局1）地表沉降和管道监测地面沉降测点沿两条盾构隧道轴线间隔5m布置。同时，地表横向沉降槽测点间隔30m，每段约15个测点。在受隧道开挖影响的地下主干管线上方（2倍孔径）的地表，地下管线沉降测点应沿管线轴线设置，距离为5-10m。地表和地下管道沉降监测点的布置应使测点桩顶突出地面5mm，采用N

56、A2002自动电子水平仪、铟钢尺等高精度仪器监测地表和地下管道定居点。试验频率：一般情况下，开挖前后小于20m时12次/天；开挖正反面小于50m时1次/2天；开挖前后50m时，1周1次；当盾牌穿过重要建筑物时。需要加强的批次，可适当加强试验次数和频次，并根据实际变形情况进行适当调整。可根据施工条件和沉降情况增减观测次数，可随时向施工人员报告地表观测信息。2）地面建筑物的沉降和倾斜监测在受间隔隧道施工影响的建筑物的拐角、中部和其他特征部位布置测点。其观测频率与地面沉降观测相同。测量采用NA2002全自动电子水平仪和铟钢尺。3）拱顶沉降监测沿隧道方向，在左右隧道拱顶上以5m间隔布置拱顶沉降测量点。

57、监测采用光学DSZ-2精度等级，测试频率为：02B测量段前后开挖距离测量时12次/天，23B处1次/天，在 3 到 5B 时每周 1 次，在 5B 时 1 次/月（B 是孔直径）。4)间隙收敛监测水平收敛测点布置在右侧隧道拱处，间隔4-7m，与拱顶沉降测点在同一断面上。使用隧道式会聚仪进行测量。测试频率与圆顶下沉相同。5)衬环受力和应变管片表面应力测点布置在靠近结构或典型断面的左右隧道内，每个断面沿管片环径向均匀布置4个测点。测量采用钢筋应力计、围岩土压力盒和钢串频率计。测试频率与圆顶下沉相同。6)隧道底部隆起隧道底部隆起测点设置在靠近构造或典型断面的右侧隧道内，每5m设置1个测点。使用DSZ

58、2光学水平仪和铟钢尺进行测量。测试频率与圆顶下沉相同。7）周边主体建筑沉降观测在受隧道施工影响的主要建筑物拐角处设置沉降监测点。观测点布置详见附图1。施工监控布置示意图见图6-036-06。（2）监测测量实施阶段第 1 阶段：施工前调查。各监测项目的稳定初始值应在地下开挖区间的支护施工前测量，且不得少于两次。第二阶段：开工到项目验收。6.3 监测项目和手段各监测项目的监测位置或监测对象及监测方法见汇总表6.01。图6-03 台阶法暗挖隧道监测布点断面示意图图6-04 CRD法暗挖隧道监测布点断面示意图图6-05 双侧壁导坑法暗挖隧道监测布点断面示意图图6-06 暗挖隧道地面沉降监测布点断面示意

59、图表6.1 暗挖隧道施工监测项目汇总表序列号监测项目项目名称方法用工具测点布置测量间隔1 到 15 天16天到1个月1 到 3 个月三月以后所需物品地质和支持观测观察，描述开挖、初期支护、二次衬砌后任何时候净空位移收据计数纵向距离5-10m，每个导孔一根测线开挖面与测量断面前后距离小于2B时：1次/天开挖面与测量断面前后距离小于等于5B时：1次/2天开挖面与测量断面前后距离大于5B时：1次/周金库下沉水平仪，水平仪，铟钢尺，纵向距离510m，沉降水平仪，水平仪，铟钢尺，纵向距离1030m建筑物沉降和倾斜经纬仪、水平仪、铟钢尺结合地面沉降点的布置，建筑的四个角地下管道沉降水平仪，水平仪，铟钢尺，

60、结合地表沉降点、管道接头布置隧道底部隆起经纬仪、水平仪、铟钢尺纵向距离510m，开挖面与测量断面前后距离大于5B时：1次/周选定的测试项目围岩压力压力盒、频率接收器初级支架与围岩之间，衬砌与初级支架之间开挖面与测量断面前后距离小于2B时：1次/天开挖面与测量断面前后距离小于等于5B时：1次/2天开挖面与测量断面前后距离大于5B时：1次/周钢筋应力和应变钢筋计、频率接收器主支撑钢架，次衬钢筋，支撑，跨中，拱腰，间距15m地下水位水位管、水位计脱水井降水单位负责6.4 监测周期及注意事项施工过程中应全程观察。各项监测工作的监测周期根据施工工艺确定。在快速开挖和卸荷阶段，间隔时间不应超过3天，其他情