主体结构初支方案12.6(终稿)

北京地铁十号线呼家楼站主体结构初期支护扣拱施工方案中铁十九局集团北京地铁十号线十五标段项目经理部二〇〇四年十二月五日北京地铁十号线呼家楼站主体结构初期支护扣拱施工方案编制人：审核人：批准人：北京地铁十号线呼家楼站主体结构扣拱方案24-呼家楼站主体结构初期支护扣拱施工方案一、编制依据1、北京地铁十号线一期（含奥运支线）工程呼家楼站车站主体结构设计图；2、北京地铁建设管理有限责任公司文件“北京地铁十号线工程管理程序文件汇编”；3、呼家楼站施工组织设计的进度计划安排；4、现场踏勘所采集的资料；5、地铁施工有关的施工技术规范、规程、标准；《建筑工程质量检验评定标准》（GB50210-2001）《地下铁道工程施工及验收标准》（GB50299-1999）《地下防水工程质量验收标准》（GB50208-2002）《地下铁道设计规范》（GB50157-92）《地下铁道、轻轨交通工程测量规范》（GB50308-1999）《铁路隧道施工规范》（T10204-2002）《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）《混凝土质量控制标准》（GB50164-92）《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB50086-2001）《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）《地下工程防水技术规范》（GB50108-2001）《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）《钢结构设计规范》（GB50017-2003）6、我单位多年从事地铁、市政等工程的施工经验。二、工程概况呼家楼站是北京地铁十号线的中间站，是一座结构设计独特、技术难度较大的地铁站，车站位于东三环与朝阳北路交叉路口，呈南北走向，结构为分离岛式车站。另规划中东西走向的M6线与本站成“十字换乘关系”。车站起讫里程K19+795.566～K19+975.066,中心里程K19+878.866，有效站台长120m，共设5个出入口，在西北、东南各设一组风亭。呼家楼站平面布置如下图：图1呼家楼站平面布置图三、工程地质本次勘察控制孔深度为45m。根据钻探揭露，按照其沉积年代、成因类型及岩性，本次勘察深度范围内自上而下地层的物理力学指标见下表。主体加高断面拱部处于粉质粘土层，围岩自稳能力较强，而主体结构标准断面拱部均处于粉细砂层，围岩自稳能力差，易塌落，开挖困难。主体结构开挖面拱部受上层滞水影响，潜水位于拱顶以下4-7m，对大弧扣拱影响不大，但是由于过暗河、污水管线段受渗漏水的影响，地层含水量大，局部有水囊，开挖时需要注浆止水。详见图2主体结构地质纵断面图。

地层概况及各土层力学性质参数沉积年代地层代号岩性名称天然密度(g/cm3)粘聚力c(kPa)内摩擦角φ(°)水平基床系数KS(MPa/m)垂直基床系数KC(MPa/m)静侧压力系数K0钻孔灌注桩的极限摩阻力qisa(kPa)地基的基本承载力①1杂填土①粉土素填土四纪全新世冲洪积层Q41al+pl③粉土45350.29③1粉质粘土38260.73③2粘土3826.380.58③3粉细砂2.003035250.3860250④2粉土1.90252548360.4360210④3粉细砂2.003040300.3570250第四纪晚更新世冲洪积层Q3al+pl⑤圆砾2.154090700.25120700⑤1中粗砂2.083560400.3590450⑥粉质粘土2.022418480.020.6360240⑥1粘土1.89371448360.4360200⑥2粉土2.05102862.3400.2570260⑦卵石2.1540110800.35120900⑦1中粗砂2.083560450.35100450⑦2粉细砂2.0530504080300⑧粉质粘土1.9460260图2主体结构地质纵断面图四、施工特点、难点分析1、主体初期支护结构分导洞内拱脚施工和主体拱顶大弧施工两阶段进行，如何保证两次施工的连接精度，成为施工控制的难点。2、主体结构段面类型较多，过渡段、交叉口处受力复杂，初支必须尽早封闭成环，减少地表沉降。3、初支背后回填量大，背后设连接钢筋、前端设工字钢横撑，保证结构稳定性，为施工重点。4、两侧小导洞和扣大拱分步施工，必须保证格栅钢的架安装精度。5、小导洞部分混凝土及钢架的破除方法、顺序对土体扰动产生直接影响，且费工费时，必须精心组织。6、洞内作业空间小，施工工序多，相互之间干扰大，必须合理安排才能保证施工进度。图3主体结构初期支护示意图五、施工方案㈠总体施工目标1、质量目标实现分项、分部合格率100%，优良率达到95%以上，质量等级优良。2、安全生产目标无工伤、死亡事故；无等级火警事故；无机械设备事故。3、文明施工目标树样板工程，建标准化现场，做文明职工，争创“北京市文明施工样板工地”。4、环境保护目标施工中的废水、废气、各种废弃物达标排放；控制噪音污染；创建北京环保型建筑工地。5、工期目标主体结构拱部开挖、初支分三个阶段施工：第一阶段：2005年1月25日～5月25日，进行冠梁、拱脚初支施工。第二阶段：2005年3月24日～6月19日，施做各交叉口处圈梁。第三阶段：2005年4月28日～9月19日，主体结构拱部开挖及初期支护。㈡施工准备⑴认真阅读、审核施工图纸，作好图纸会审、原始资料调查分析及技术交底工作。⑵按设计位置作好施工放样。⑶做好原材料的试验及资料备案工作。㈢施工顺序主体结构初期支护施工在导洞内冠梁施工完成后进行，大体安排为：设备通道→主体右线→南（北）端迂回风道→主体左线。1、冠梁施工先行施做设备通道冠梁，再从中间向两端施做主体左右主线及两端风道冠梁。2、圈梁施工施做主体左右主线与各个通道、出入口交叉口处的圈梁，满足主体主线开挖扣拱的条件。3、开挖主体由南（北）端迂回风道交叉口起从两端开挖主体左右主线，同时从西向东进行设备通道的开挖。最终完成主体初期支护结构。顺序如下图所示：图4平面施工顺序示意图①施做主体右线与设备（行人）联络通道、西南（西北）出入口、南（北）端迂回风道交叉口处圈梁，开挖设备联络通道及主体右线；②从主体右线与南端迂回风道交叉口，由西向东开挖南端迂回风道；③施做主体左线与设备（行人）联络通道、东南（东北）出入口、疏散通道、南（北）端迂回风道交叉口处圈梁，开挖主体左线。④西北风道开挖到位后，由西向东开挖北端迂回风道。六、主要施工方法及工艺主要施工步骤分五步进行，具体如下：㈠冠梁施工钻孔桩施工完成后，施做冠梁，预埋拱角连续钢板。施工顺序：清理桩头→连接钢筋笼→地面找平→绑扎冠梁钢筋→预埋连续钢板→支立模板→浇注混凝土→养护。注意事项：1．清理桩头至新鲜混凝土面，保证冠梁同钻孔桩的连接质量；2．按照设计标高将导洞底地面找平，统一用水泥砂浆制作找平层；3．模板采用600×1500mm的定型钢模板，用φ48钢管和方木支撑，每15m支立一段，具体支立方式见下图；4．预埋钢板厚2cm，宽40cm，预埋连续钢板要控制好角度，便于下步架立拱角格栅。图5冠梁模板支立示意图㈡拱角初期支护待冠梁混凝土达到规定强度后,架设拱角格栅，挂网喷射混凝土。施工顺序：架立拱角部分格栅钢架→测量放线，调整格栅位置→焊接背后加固钢筋及横向型钢支撑→焊接纵向连接筋→挂网→喷射混凝土→养护注意事项：1．架立拱角部分格栅钢架时，在拱角及起弧点布置2个控制点，通过水准仪和全站仪调整好格栅的位置,再将格栅同连续钢板焊接；2．每节拱角格栅在顶端、起弧段各部设一根背后加固钢筋，直径φ25mm，两端做成弯钩，一端焊接在拱角格栅主筋上，一端焊接在导洞格栅主筋上；3．横支撑采用Ⅰ25a工字钢，架设高度距导洞顶1.5m左右,满足下步施工空间需要,在高断面应上下布置2道横撑；4．格栅前端挂设金属焊接网，φR=8mm，网格间距150×150cm；5．格栅背后挂设金属防裂扩张网，作为喷砼时的模板，同时还可起到减少混凝土回弹的作用，提高喷射质量和施工效率。6．按照格栅架立长度，每15m一段喷射C20早强混凝土，喷射后应做好混凝土面的修整，并及时洒水养生。㈢背后回填初期支护混凝土达到一定强度后开始背后回填混凝土施工。施工顺序：分层进行背后回填→预埋顶端连续钢板注意事项：1．由于一次背后回填混凝土量较大，施工时需分层分段进行浇筑，高度方向每1m一层，长度方向每5m一段；2．背后回填完成后在格栅顶部埋设纵向连续钢板，钢板厚2cm，宽40cm；3．每5m一段布设监控量测点，加强初支的监控量测，必要时增加支撑，保证结构的稳定性。㈣开挖、架立拱部格栅施工顺序：打设超前小导管→土方开挖→破除导洞混凝土及格栅→架立拱部格栅、中隔壁→测量放线，调整格栅位置→架设临时仰拱→焊接纵向连接筋→挂网→预埋背后注浆管注意事项：1．除换乘接点断面外主体结构断面拱部均处于粉细砂层中，开挖时极易塌方，且存在过管线段有渗水情况，将超前小导管改为每榀打设。小导管采用Φ32×3.25水煤气管，L=2.5m，环向间距0.3m。2．开挖以中隔壁为界，分为左右2个洞室，前后步距5～7m，主体标准断面开挖高度控制在2.5m以内,加高断面台阶法开挖；3．破除导洞尺寸不宜过大，满足施工空间要求即可，破除时应尽量减少对土体的扰动，并随时观察土体情况；4．架立拱部格栅及中隔壁时，在拱顶、拱角及竖撑底角布置3个控制点，通过水准仪和激光指向仪调整好格栅的位置。格栅位置调整好后焊接临时仰拱，临时仰拱采用Ⅰ25工字钢。开挖面封闭成环形成稳定结构，；5．拱顶格栅焊接在连续钢板上，此时对拱顶格栅提供支护的结构是由拱角格栅、背后回填混凝土及导洞格栅所组成的支护体系；6．喷射混凝土前，在小导洞拱顶预埋背后回填注浆管。注浆管必须埋设至小导洞拱顶最高处，并在管头加密注浆孔，防止因喷砼堵住注浆孔而无法注浆。㈤喷射混凝土、二次背后回填在预埋注浆管后，拱顶部分的混凝土喷射和导洞内的二次回填一起进行。注意事项：1．导洞拱顶部分的回填喷射是重点，要保证混凝土喷射密实；2．喷射后做好混凝土面的修整，保证平整度。主要施工顺序示意见下图：第一步：冠梁施工第二步：架立拱角格栅第三步：回填导洞内混凝土第四步：开挖左侧拱顶，架设拱部格栅第五步：左侧洞室喷砼形成初支，右侧洞室跟进第六步：右侧洞室完成初支，拆除临时支撑图6断面施工顺序示意图七、细部结构格栅钢架连接的细部结构处理的好坏，直接影响格栅安装的精度，以及初期支护结构的质量，是施工过程中不可忽视的问题。下面对施工中主要的几个细部接点做说明。图7接点分布图㈠拱角处（A节点）A接点大样“几”字锚筋大样冠梁预埋件采用“几”字锚筋，由φ25钢筋加工而成，每根长1953mm，每个接头布置3根，纵向间距15cm，锚入冠梁内长度=30d，具体尺寸如上图。“几”字锚筋同钢板间采用双面搭接焊，搭接长度≥5d，焊缝高度不小于8mm。㈡格栅钢架连接处（B节点）B接点大样两格栅连接处埋设连续钢板，钢板宽40cm、厚2cm，按照背后回填长度每5m埋设一段。采用搭接焊连接，焊缝高度不小于8mm。㈢拱顶处（C接点）C接点大样1-1断面钢板大样结构拱顶部分处于粉细砂层中，开挖极易塌方对施工安全、质量造成影响，现将接头该为此种形式，便于施工。格栅角钢同钢板采用M24螺栓连接，钢板同工字钢采用搭接焊，焊缝高度不小于8mm。八、施工进度计划㈠圈梁施工圈梁施工在各交叉口冠梁施工完成后即可进行。每处圈梁计划施工时间为：设备通道交叉口处圈梁，开挖7天，钢筋绑扎4天，立模板2天，浇注混凝土1天，养护7天，拆除模板1天，共计22天；行人通道交叉口处圈梁，开挖6天，钢筋绑扎3天，立模板2天，浇注混凝土1天，养护7天，拆除模板1天，共计20天；迂回风道交叉口处圈梁，开挖9天，钢筋绑扎5天，立模板2天，浇注混凝土1天，养护7天，拆除模板1天，共计25天；出入口和疏散通道处圈梁，开挖5天，钢筋绑扎2天，立模板2天，浇注混凝土1天，养护7天，拆除模板1天，共计18天。圈梁施工进度计划节点表序号施工部位施工时间备注1右线同设备通道交叉口处圈梁2005年4月6日～2005年4月27日考虑春节假期7天。2右线同行人通道交叉口处圈梁2005年3月28日～2005年4月16日3左线同设备通道交叉口处圈梁2005年5月14日～2005年6月4日4左线同行人通道交叉口处圈梁2005年5月26日～2005年6月14日5右线同南端迂回风道交叉口处圈梁2005年4月13日～2005年5月7日6右线同北端迂回风道交叉口处圈梁2005年4月10日～2005年5月4日7左线同南端迂回风道交叉口处圈梁2005年5月21日～2005年6月14日8左线同北端迂回风道交叉口处圈梁2005年6月1日～2005年6月25日9西北出入口处圈梁2005年4月5日～2005年4月22日10西南出入口处圈梁2005年3月24日～2005年4月10日11东北出入口处圈梁2005年5月11日～2005年5月28日12东南出入口处圈梁2005年5月2日～2005年5月19日13疏散通道处圈梁2005年5月7日～2005年5月24日㈡主拱开挖及初期支护主拱开挖在拱角初支和背后回填完成后进行，按照每天2个循环进尺1m，左右两洞前后步距5m考虑，南北两端相对开挖；设备通道可两端相对开挖。施工部位长度(m)施工时间备注主体右线159.82005年5月5日～2005年8月7日主体左线159.82005年6月15日～2005年9月25日设备通道27.72005年5月11日～2005年6月19日南端迂回风道57.952005年5月21日～2005年6月14日西北风道46.652005年5月15日～2005年7月18日北端迂回风道56.052005年7月19日～2005年9月16日㈢主体初期支护施工进度横道图见附图1-施工进度计划横道图九、施工资源配置㈠施工组织与劳力安排1、施工组织机构为保质、保量按期完成本工程的施工任务，项目部成立主体初期支护施工领导小组，由项目部常务副经理兼总工程师黄庆华任组长，生产副经理张云生任副组长，成员由项目经理部的各职能部门负责人和二、三分部的经理、总工组成。2、劳力安排根据总体施工部署及工程进度安排，每个洞室考虑3个班组24小时不间断作业，每个班组8人，施工高峰期预计投入336人进行开挖、处支作业。施工过程中根据进度要求及时调整劳力，保证满足工程需要。㈡物资供应⑴开工前落实各项施工用料的计划,按照程序要求选定合格厂家和产品，签订供货协议,并分期分批组织进场。⑵由于施工场地限制，现场不可能存放比较多的材料，因此对各种材料的进场时间、数量等要提前做好计划，认真组织，专人负责，分阶段陆续进场，保证使用。㈢主要机械设备配置主要施工机械设备见下表：主要施工机械设备表序号名称及型号功率（KW）数量功率合计(KW)1强制式拌合机350m3/h5台2砼喷射机TK-7617KW6台3*7KW3空压机12m3/min3台4地泵80m32台5切割机2台6交流电焊机容量30KVA20台7气割焊8套8变压器800KVA2台㈣主要测量实验仪器呼家楼站主体初期支护施工仪器统计表编号设备、仪器名称规格/型号单位数量新旧程度%进场日期1全站仪Nicon台290%2003.12.252水准仪AT-G2台2100%2003.12.253铟钢尺2m把2100%2003.12.284塔尺5m把290%2003.12.255钢尺50m把295%2003.12.256砼试模15×15×15cm45×35×12cm组20100%2004.1.107标准养护室HY-40间1100%2004.5.28坍落度筒30cm个2100%2004.1.10十、工期保证措施1、建立严格的奖惩制度，围绕制定的月进度计划，逐周检查落实，实施奖惩，以保证各项目标按期完成。2、根据每一工序的工作性质和时间合理安排各工序先后顺序，将工期落实到每周、每日、每个工班，以保证节点工期及计划的完成。3、对单项工程进度按旬、周、日建立施工形象监控，用图表直接形象地反映实际进度，及时发现差距并采取措施纠正。4、建立每周工程例会、每日现场协调会制度，加强现场指挥调度工作，及时协调人力、财力、材料和机械设备，使工程保持正常有序地施工。5、开展劳动竞赛，掀起施工高潮。本着稳中求快的原则，在各施工队、各工班间开展比质量、比进度、比安全和比文明施工的劳动竞赛活动，提高劳动待遇，调动广大施工人员的积极性和劳动热情。6、材料部门根据施工进度计划编制月所需主要物资用量计划，通过申请、订货、采购、运输、储备等各项工作，保证将材料按质、按量、按时、配套地供应到工地使用地点。7、挖掘潜力、优化施工方案。通过科学分析并结合施工实际情况，增强现场调度，减小施工干扰，协调好机械配合、班组间作业和工序的衔接。使施工作业更科学、更合理，达到使工期缩短的目的。8、做好地面监测工作，及时反馈施工过程中导洞沉降、地面沉降、地面构筑物沉降等情况，确保施工安全。9、针对施工噪音扰民问题。按照施工计划选配低噪音施工设备，搭建隔音棚降低噪音等措施。十一、质量保证措施1、建立健全各项规章制度和质量管理责任制，成立以项目经理为组长的质量管理领导小组，通过全员质量教育和培训，牢固树立“质量争第一”和“建精品工程”的指导思想并贯彻实施。2、充分利用完善的质量体系，规范各个施工环节和施工岗位，达到各参施部门各岗位工作运转的和谐统一，获得最佳管理秩序和管理效果。3、实施质量目标管理，使质量目标层层分解落实到岗位和个人，建立质量目标奖罚制度，以保证质量目标的最终实现。4、加强钢格栅加工及安装等关键工序的管理和控制，从提高工序能力和质量检验水平入手，确保工序质量。5、所有参施人员均持证上岗，尤其是电焊工和喷射手，严禁无证作业。6、施工机械各项性能指标满足施工生产的要求，通过定期维修和保养，保证施工期间良好运行。各种测量、试验、计量等器具精度符合施工生产的需要。7、坚决执行原材的进货验证和检验制度，做到不合格的材料不准进场，未经检验合格的材料不准使用。8、严格执行图纸会审和技术交底制度，施工人员严格按有效的图纸、设计文件、技术交底及有关规范标准和操作规程施工。9、加强有关工序质量参数的监控，对施工过程中关键参数如轴线、高程的监控，现场技术员、试验员要全面掌握，确保万无一失。10、认真执行隐检、预检制度，加强“三检”制度的落实，未按规定进行隐检、预检、“三检”的工序，不许转入下道工序。11、保证各种质量记录（技术交底，施工记录、测量和试验及质量评定等）准确，及时认真填写和保存，保证各项质量保证资料符合有关技术资料要求。12、做好测量交底及放线工作，按甲方交给的基线测定线位并经甲方测量复核无误后，方可进行施工。十二、安全保障措施㈠建立安全生产管理制度1、安全生产责任制：认真贯彻安全第一、预防为主的方针。项目经理是安全生产、消防工作的第一责任者，安全员、消防员是安全工作和消防工作的直接责任者，建立、健全各级各部门的安全生产责任制，责任落实到人。各项承包有明确的安全指标、奖惩办法，做到谁施工谁对安全负责。2、所有参施人员都必须进行进场前的安全教育，考试合格后方可施工。一线工人应掌握本工种操作技能，熟悉本工种安全技术操作规程。3、每道工序都要进行全面的、有针对性的安全技术交底，履行签字手续。4、特种作业人员必须持证上岗，该复审的必须复审，佩带相应的劳动保护用品。5、所有进入工地人员必须戴安全帽，高空作业人员系安全带，遵章守纪，佩戴标记。6、坚持班组施工的班前上岗交底，班后讲评和每周一次安全活动，有检查和验收措施。7、严禁违章指挥，违章作业。工人对领导的违章指挥有权拒绝，建立并认真执行安全否决制度。㈡施工用电安全措施1、配电箱的电缆要有套管，电线进出不混乱。支线绝缘好、无老化、破损和漏电现象。2、支线沿墙或柱架空敷设，并用绝缘卡固定。3、过道电缆采用硬质护套埋地并作标记。4、工地采用低压照明，导线不得随地拖拉或绑在架子上。5、配电箱，开关箱要符合要求，统一编号，有门、锁、色标。6、电箱内开关及电器必须完整无损，接线正确。各类接触装置灵敏可靠，绝缘良好，无灰、无杂物、固定牢固。7、电箱安装高度和绝缘材料符合规定。8、电箱内应设漏电保护器，设总熔丝、分熔丝、分开关。9、开关箱与用电设备实行一机、一闸、一保险。㈢中小型机具安全措施1、手持电动工具(1)必须单独安装漏电保护器。(2)防护罩安全有效。(3)外壳必须有接地或接零。(4)橡皮线不准破损。2、电焊机(1)有可靠的防雨措施。(2)有良好的接地或接零保护。(3)一、二次线接线处应有齐全的防护罩，二次线应使用线鼻子。(4)配线不许乱搭乱拉，焊把绝缘良好。3、氧、乙炔气瓶(1)各类气瓶有明显的色标和防震圈，不准在露天曝晒。(2)乙炔气和氧气瓶距离应大于5m。(3)乙炔气瓶在使用时必须装回火防止器。(4)皮管应用夹头紧固。(5)操作人员必须持证上岗。十三、冬期施工1、工地的临时供水管好保温防冻工作。2、施工前对机械设备全面进行一次检查，机械车辆防止受冻。对机械传动部位要及时检查，如有缺陷，及时维修、调整。3、钢筋焊接时要采取以下措施：(1)钢筋焊接时，在钢筋棚内统一