体洪区间二衬施工方案

一、编制依据《地下铁道工程施工及验收规范》（GB50299-1999；2003年版）《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）《地下工程防水技术规范》（YB9258-97）《铁路隧道工程施工质量验收标准》（TB10417-2003）《铁路工程施工安全技术规程（上册）》（TB10401.1-2003）《城市轨道交通工程测量规范》（GB50308-2008）武汉市轨道交通二号线一期工程体~洪区间隧道结构施工图；图号02234-S-QJ-01二、工程概况武汉地铁2号线体育南路站～洪山广场站区间工程，设计里程为右DK17+535.411～右DK18+486.525,长951.114米；左线里程为左DK17+535.411～左DK18+486.630,长951.219米。左、右线总长1902.333米。区间西北接体育南路站，东南经姚家岭，沿体育馆路，向东南至洪山广场站，隧道覆土16～24m。在K18+081.99设置施工竖井和联络通道，联络通道内设置区间泵房。在左线DK18+032.197处设置一集水井，同时在体育南路站端部左、右线各设置一区间人防段。区间隧道断面呈马蹄形、复合衬砌暗挖结构，采用矿山法施工。右线DK18+486.525~右线DK18+529.105（42.58m）,左线DK18+486.630~左线DK18+527.405（40.775m）的区间和车站出入口合建，采用明挖法施工，由洪山广场车站的施工单位施做。区间在体育南路站站端直线段上的线间距为13m,之后曲线段的线间距在12m多左右，在左线DK18+328.753、右线DK18+349.872至车站范围内，线间距逐渐减小为2m左右，同时左线轨面高程抬高，在端部相对高程达到8m左右。临近建筑物：体育南路站附近的星海红城18层框架-剪力墙结构，筏基，结构与隧道水平净距最小18.905m；区间下穿城中村，多为民用住宅一层~四层，基础形式不详；左DK18+211.892侧穿湖北省体育运动委员会体育路科研楼，8层全现浇钢砼结构，无地下室，人工挖孔灌注桩，结构与隧道水平净距最小8.215m；区间隧道在左线左DK18+391.053侧穿丽江饭店，9层钢筋砼结构，独立柱基,结构与隧道水平净距最小6.64m。道路及管线:区间线路穿行于体育馆路下方，体育馆路为双向六车道，车流量较少。人行道上有路灯线、污水管道、自来水管、煤气管各类地下管线，埋深在1.0~2.0m。三、地质及水文情况3.1工程地质情况依据中冶集团武汉市勘察设计研究院2008年7月3.1．1场地环境概况区间通过地段属长江三级阶地及剥蚀残山地貌，其地面标高变化在31.00～38.31m，西高东低，地形有起伏,接近洪山广场时有冲沟发育。3.1区间处于大桥倒转向斜及锅顶山-王家店倒转背斜之上,核部为志留系，两翼为泥盆系、三叠系岩层。北翼正常，倾向北，倾角52～７５度；南翼倒转，倾向北，倾角50度左右。小龟山站～洪山广场站区间处于大桥倒转向斜的北翼。3.1各层的地层岩性及其特点自上而下依次为：⑴杂填土（地层代号1-1）：主要由砖块、碎石混粘性土组成，硬杂质含量约20～40％，粒径5～20mm不等，呈湿的、稍密状态,均匀性较差。⑵素填土（地层代号1-2）：该层分布在杂填土层下，黄褐色，主要由粘性土组成，含少量碎石、角砾等硬杂质,为稍密状态,体育馆路一带为中密状态，属于中等压缩性土层。⑶粉质粘土（地层代号7-2）：黄褐色，含黑色铁锰氧化物及灰白色高岭土条纹，呈饱和、硬塑状态，属于中等偏低压缩性土层。⑷碎石粘土（地层代号10-2）：棕红色，含黑色铁锰氧化物，碎石含量5～30%左右，粒径大小一般为20～300mm，岩性为坚硬的石英砂岩，呈饱和、硬塑状态，属于中等偏低压缩性土层，并具有弱膨胀性。⑸粉质粘土（地层代号13-3）：含有少量母岩岩屑,为硬塑性状态，属于中等偏低，并具有弱膨胀性。⑹石炭~二叠系碳质灰岩（地层代号17c）：灰黑色，细晶结构，层状构造，中风化的上部有溶蚀小孔及溶洞发育微风化岩石完整性好，为坚硬岩，该岩层强、中风化状态岩芯均较完整，具有较高的强度。⑺泥盆系粉砂岩（地层代号19a）：主要由石英粉砂与少量长石、白云母碎屑被水云母胶结组成，粉砂质结构，层状构造，岩石裂隙较发育，岩层破碎。为极软岩，该岩层强、中风化状态岩层完整程度应分为破碎和较破碎状态，该层遇水易软化，软化后强度大幅度降低。⑻泥盆系石英砂岩（地层代号19b）：主要由石英砂被硅质胶结组成，砂质结构，层状构造，岩石裂隙较发育，岩层破碎。为坚硬岩，该层中风化状态层完整程度应化分为较破碎状态，强风化完整状态分为破碎。⑼志留系砂岩（地层代号20d）：为石英杂砂岩，主要成分为石英，含少量页岩、硅质岩屑，硅质及铁质胶结，砂质结构，层状构造。岩石裂隙发育，裂隙面上有黑色氧化铁薄膜；为极软岩，该层强、中、微风化层的完整程度分为极破碎、较破碎、较完整状态，该岩层遇水后，强度大幅度降低。岩土名称地质代号天然容重r(KN/m3)内摩擦角φ（°）凝聚力C(kpa)杂填土1-119.5188素填土1-219.4814粉质粘土7-219.81750含碎石黏土10-219.41850粉质粘土13-319.71630炭质粘土17-225.0326000炭质粘土17-325.63312000粉砂岩19a-120.32780粉砂岩19a-221.328180石英粉砂岩19b-125.1325000石英粉砂岩19b-225.33315000砂岩20d-120.627100砂岩20d-221.928200砂岩20d-323.5301600含碎石黏土20e-120.41550含碎石黏土20e-220.81660含碎石黏土20e-322.818703.2工程水文情况3.场地地下水类型为上层滞水、基岩裂隙水和岩溶水三种类型。⑴上层滞水主要赋存于姚家岭村低洼地段及体育馆路的人工填土之中，大气降水及附近居民生活用水是其主要补给来源。⑵基岩裂隙水主要存在于裂隙发育的岩层之中，但因岩石裂隙多为闭合裂隙，或充填有粘性土，水量较小。⑶岩溶水分布于洪山广场北面的碳质灰岩溶洞之中，但该地段岩溶溶洞多被粘性土充填，水量较小。场地内地下水对混凝土结构、钢筋混凝土结构中的钢筋均无腐蚀性，对钢结构具有弱腐蚀性。3.2岩土名称地质代号水平渗透系数（m/d）渗透性分析杂填土1-13.2~4.5透水层粉质粘土1-20.15~0.30弱透水层粉质粘土7-20.0007不透水层含碎石黏土10-20.05~0.20弱透水层粉质粘土13-20.0002~0.0003不透水层炭质粘土13-30.05~0.20弱透水层四、主要工程数量及工程材料主要工程数量汇总表项目规格型号单位工程数量土石方开挖m365876初期支护湿喷混凝土C25m310062系统锚杆φ22m35939钢筋网双层φ6.5@200×200t31.9超前小导管φ42t=3.25m120400格栅钢架HPB235钢筋t235.7HRB335钢筋t855.9角钢140×90×12t107.7螺栓M24螺母套91996配套垫圈个183992锁脚锚管φ42t=3.25Lm19020主体结构抗渗混凝土C30、S10m310466钢筋HPB235t400.7HPB335t3057二次衬砌：C30防水混凝土，抗渗等级S10；钢筋：采用HPB235（Q235）、 HRB335(20MnSi)热轧钢筋，其材质应分别符合国家标准；钢筋、钢板、型钢等，其性能和质量必须符合国家现行标准和行业标准的规定，并应有各项性能的质量证明或检验报告。五、施工部署及工程特点5.1施工部署（1）工期：计划2009年10月1日开工，2011年（2）主要机械设备：HBT60输送泵一台，200KW备用发电机一台，2台小型通风机，6台BX1-400电焊机，2台ZN-70振动器，钢筋弯曲机1台，钢筋切断机1台。（3）施工人员：现场技术管理人员3人，副指挥1人，调度2人；施工队负责人3人；衬砌班组10人，其中组长1人。（4）施工用水：经有关部门批准，从场地内既有的铸铁φ400水管接入施工现场，满足施工需要。（5）施工用电：500KW变压器2台已安装并开始正常运转。（6）施工住房：租用场地附近旅店和姚家岭新村居民房25间，满足施工期间工人生活居住要求。5.2工程特点：体~洪区间隧道二衬施工标准高，砼输送难度大，劳动强度高，施工作业空间狭小。所以现场要科学管理、精心组织，使砼浇注一次成功。六、施工方案6.1施工准备6.1.1施工期间地面交通疏解因本竖井位置特殊，砼施工期间需根据现场实际情况组织疏导交通，确保砼施工不中断。6.1.2场地布置按照施工需要和场地实际情况合理布置输送泵、砼罐车停放位置。安排专人指挥机械设备。6.1.3原材料准备C30混凝土采用商品混凝土，其厂家资质、配合比、砂石料、水泥、外加剂试验均要提前报监理审核合格。钢筋原材料提前进场并及时取样作伸长率、抗拉强度、弯折强度和焊接试验，并合格证一起报监理审批。6.2施工组织步骤6.2.1竖井、横通道及区间隧道布置图6.2.2隧道二衬施工工艺流程图测量放样测量放样绑扎钢筋模板台车定位模板台车加固与检查衬砌砼灌注砼拆模与养生拆模配合比选定砼拌合砼输送安设防水层

6.3施工放样由测量队根据施工测量控制点，采用索佳SET2130R全站仪进行精确定位放样。测量人员24小时跟班作业。6.3.1隧道二次衬砌施工时，其中线、标高、断面尺寸和净空大小均须符合设计要求。6.3.2为确保二次衬砌不侵入隧道建筑限界。模板台车加工时，将设计的二次衬砌轮廓扩大5cm；同时考虑曲线半径较小，台车长度定为6米。6.3.3模板台车定位时必须保证位置准确，连接牢靠，严防走动，模板台车接头应整齐平顺；挡头板应按衬砌断面制作，挡头板与初衬间隙应嵌堵紧密。6.3.4二次衬砌的施作，应在围岩和初期支护基本稳定后方可进行。6.4防水层施工在初衬和二衬之间采用无钉敷设法敷设防水层，先敷设无纺布缓冲层，再敷设厚度1.5mm的软质PVC防水板。防水板焊接采用双焊缝，并进行充气检查。隧道结构防水如下图：6.4.1外包防水层施工工艺（1）材料选择根据设计要求，材料采用单位重量为400g/m2的和1.5mm厚的软质PVC防水板作为全包柔性防水层，采用无损伤铺设悬挂技术。（2）基面处理和铺设要求在暗挖结构施工中，喷射混凝土表面往往不平整，防水板铺设前，对基面的粗糙部位、凹凸不平处、外露的锚杆头、排水管、扎丝等进行割除处理，要求如下：基层表面应平整、洁净、无疏松、空鼓、无裂缝；对平整度D/L＜1/10（D为相邻两凸面间凹进去的深度，L为相邻两凸面间的距离）；③基面不得有钢筋及凸出的管件等尖锐突出物，否则要进行割除，并将割除部位用砂浆抹成圆曲面，圆弧半径大于200mm，以免防水层被扎破；④隧道断面变化或转变处的阴阳角均应做成圆弧，圆弧半径50mm⑤防水层施工时基面不得有明水，针对隧道底部水量较大，采取措施将水集中引排，后期进行封堵。（3）防水板铺设技术①防水板接缝焊接防水板接缝焊接是防水施工最重要的工艺，焊缝采用ZPR-210型爬行热合机双缝焊接，即将两层防水板的边缘搭接，通过热熔加压而有效粘结。防水板搭接宽度100mm，单条焊轨宽度15mm，两条焊轨宽度20mm。由于区间隧道四个洞口均为上坡，故环向焊接按“上压下”，水平焊接按“下压上当与边拱防水板连接时，接头部位的底板拱和边拱的焊缝错开至少300mm，底板两侧的防水板边缘要临时固定并保护好，以便于以后与边拱防水板焊接。防水层的接头处应擦试干净，去除表面油物、灰尘，以保证焊接质量。焊接温度与电压及环境有密切关系，施焊前必须进行试焊，以确保焊接质量。防水层一次铺设长度根据混凝土循环浇筑长度确定，铺设前先行试铺，并加以调整。②防水板的固定防水板采用无钉铺设悬挂技术，从拱顶向两边施做，到墙脚处与底板部位预留防水层焊接。在喷砼面环向从下至上铺设土工布缓冲层，搭接宽度50mm，用射钉枪将PVC垫片和土工布固定在基层上适当位置。垫片间距拱部按400mm梅花型布设，边墙按800mm梅花型布设，垫片距防水板边缘不小于6.4.2外包防水层质量检查与保护①外观检查防水板铺设应均匀连续焊接，焊缝宽度不小于10mm，搭接宽度不小于②焊缝质量检查防水板搭接用热融焊机进行焊接，焊接缝隙为双焊缝，中间留出空隙以便充气检查。检查方法为：用5号注射针头与打气筒相连，将手动气压泵加压至0.25Mpa时，停止充气，保持该压力达15min，压力下降小于10%为合格，否则说明有未焊好之处，用肥皂水涂在焊接缝上，产生气泡地方重新焊接，可用热风焊枪和电烙铁等补焊，直到不漏气为止。检查数量采取随机抽样的原则。③防水板的保护a)防水板铺设完成后，不得穿带钉子的鞋在防水板上走动，并对现场施工人员加强防水层保护意识教育，严禁损坏。b)钢筋绑扎要小心谨慎，以免划破防水层，局部出现防水板损坏时，应及时通知防水板专业队伍进行修补，采用补丁补焊,补丁边缘距破损边缘的距离不得小于70mm。c)如需进行钢筋焊接时，必须在此周围用石棉板遮离，以免火花烧坏防水层，焊接作业完成后，石棉板待钢筋冷却后再进行撤离。d)混凝土振捣时，振捣棒不得直接接触防水层，以免破坏防水层，振捣棒引起的对防水层的破坏不易发现，也无法修补，二次衬砌模注混凝土施工时应特别注意，严禁紧贴防水板捣固。6.4.3①环向、水平施工缝均设镀锌钢板止水带。环向施工缝根据台车的设计长度（6m）同时考虑10cm搭接确定为每5.9m一条；纵向施工缝位于隧道仰拱面以上50cm处且沿隧道两侧纵向通长布置；施工缝设置见下图：②待浇筑混凝土施工缝接口硬化后，清除接口上的浮渣和松弱混凝土层，并除去尘土和积水涂刷界面剂。③灌注混凝土前，施工缝要先湿润，沿水平施工缝铺30~50mm④灌注下一步混凝土时，用振动棒充分震动混凝土，但避免震动棒触及止水带。⑤止水带位置固定准确，粘贴牢固，不得有空鼓及浮粘现象。6.5二衬钢筋绑扎详见钢筋加工作业指导书，6.6隧道模板台车安装和加固因隧道设计断面为同一截面；模板设计为同一断面的整体台车。6.7横通道二次衬砌防水混凝土施工二次衬砌防水要求较高，施工中加强管理，严格施工工艺，对混凝土施工进行全过程控制，选好合格的混凝土供货商，根据以往的经验，施工时应特别注意以下几点：①防水混凝土施工必须在围岩和初期支护基本稳定后进行，施工中做好初期支护的注浆堵水工作。②为减少水化热的产生，施工时在混凝土中掺入部分粉煤灰，藉以提高混凝土的和易性，粉煤灰采用Ⅰ级标准，掺量不大于25%。③防水混凝土的搅拌与运输混凝土搅拌不仅使材料均匀的混合，还起到一定的塑化和提高和易性作用，对防水混凝土的性能影响较大，混凝土搅拌达到色泽一致后方可出料，拌和时间不小于2min。施工中采用商品混凝土，混凝土运输采用混凝土搅拌车运送，在运输过程中要避免出现离析、漏浆，并要求模注时有良好的和易性，坍落度损失减至最小或者损失不至于影响混凝土浇注与捣实，在冷天、热天、大风等气候条件下运送混凝土时应尽量缩短运输时间。④防水混凝土的灌注a模板台车要架立牢固、严密，尤其是挡头板，不能出现跑模现象。混凝土挡头板做到表面规则平整，避免出现水泥浆漏失现象。b把好泵送入模关。暗挖隧道防水混凝土采用泵送入模，施工前，用同标号的水泥砂浆润滑管，并将水泥砂浆摊铺到施工接茬面上摊铺厚度20～30mm，以促使施工缝处新旧混凝土有效结合混凝土泵送入模时，左右对称灌注，沿隧道c结合暗挖区间的特点，施工中先浇筑仰拱及部分填充，隧道拱墙一次灌注保证其整体性。⑤混凝土振捣暗挖结构防水混凝土振捣采用插入式振捣棒，振捣应等距离地插入均匀地捣实，插入点间距应小于振捣半径的1倍，前后两次振捣棒的作用范围应相互重叠，避免漏捣和过捣，振动棒严禁触及钢筋、模板和施工缝处止水条。⑥暗挖结构拱顶混凝土灌注采用泵送挤压混凝土施工工艺，拱顶设计灌注孔，由后向前灌注。由于客观原因，拱顶混凝土往往因砼的坍落会产生不密实、灌不满等现象，对此部位的混凝土施工，根据工程经验，在拱顶较高位置贴近防水板面预埋注浆管，一是作为排气孔，排除拱部空气，减小泵送压力；二是通过灌注过程检查混凝土灌满程度；三是作为注浆管，对二衬实施回填注浆法，以弥补混凝土因干缩或未灌满造成的拱顶空洞。⑦混凝土的养护防水混凝土灌注完毕，待终凝后应及时养护，采用喷、洒水养护。若台车和模板不能及时拆除，初期养护洒水至模板表面对挡头板进行保温，待拆模后，对结构表面及时进行洒水养护，保持混凝土表面湿润，养护期不少于14天，以防止在水化期间产生干裂，形成渗水通道。⑧二次衬砌施工前应做好以下准备工作：a二次衬砌所用原材料的质量及其储运方式必须符合规范规定。b应做好地下水引排工作，基础部位的虚渣及积水必须清理干净；c施工用机具、模板台车等必须经过检查，并进行机械试运转。⑨灌注作业应符合下列要求：a由下向上，左右对称分层灌注。b初期支护与二次衬砌间的空隙，必须回填密实，并符合规范要求。⑩采用泵送混凝土时，应按下列要求办理：⑴混凝土泵应连续运转。⑵输送管道宜直，转弯宜缓，接头应严密。⑶泵送前应润滑管道，润滑时采用按设计配合比拌制的水泥浆或按骨料减半配制的混凝土进行。七、施工应急预案1、区间隧道砼施工时安排专人负责检查，一旦发现漏浆、胀模、支架失稳等现象或先兆，立即停止施工作业，将情况查明并可靠处理后再行施工。2、区间隧道砼施工确保隧道内的水能合理引排，防止土层因雨水长期浸泡，过大的水压或主动土压力引起砼开裂。3、防水层施工时，施工人员不得在隧道内吸烟，打明火。若发现情况应及时制止处理。八、通风系统及避灾路线1、临时通风系统采用2台小型抽风机沿联络通道至竖井换气，正洞施工是安装55KW×2通风机（设消音器以确保噪音污染）。2、所有井下作业人员都必须熟悉避灾路线，在发生灾害时都要沉着冷静，听从指挥人员的指挥，有条不紊的按避灾路线撤离。避灾路线：工作面→横通道→人行步梯→地面（见附图）九、质量控制措施质量目标优良，建立健全质量保证体系，明确各岗位责任，认真做好过程控制、检验、试验控制。管理人员应做好各项监督、检查及指导工作，做到及时发现问题及时解决问题，不合格的工程项目决不转入下道工序。做到检查上道工序，做好本道工序，服务下道工序。项目部设专职质量检查人员及测量、试验人员若干，负责施工过程中的质量检查和试验工作。实行样板引路制度，对每道工序组织技术能手做出样板，经质量小组和监理认可后再全面施工。认真执行工程项目监理制度中的各项规定，严格按照监理工作程序办事，使得各个工程项目达到监理、业主满意。保证采购的物资及工程材料满足工程质量要求，对主材及半成品须报业主、监理批准后再进行采购，对于进入现场的材料要进行试验，并进行状态标识，严禁使用不合格材料。按技术规范调配机械设备，严格按有关要求组织施工。加强对施工过程的控制，使施工生产中直接影响质量的全部过程处于受控状态。坚持自检、互检、交接检制度，对于特殊过程要确定相应的技术措施和实施手段，薄弱环节重点控制。质量管理组织机构图项项目经理何定高项目总工程师刘旭辉项目副经理丁鹏飞安质环保部：王兴年工程技术部：李成虎试验室：武海斌财务部：苏立贵合同预算部：陈新综合部综合办公室：张佳技术员：郭占朋、温辉、姜军港施工队队长：陈万德各施工班长十、安全文明施工措施10.1安全保证措施1．安全保证措施由组织保证、工作保证和制度保证三部分组成。1）组织保证为实现安全目标，强化安全管理，本项目成立以经理、总工程师、安全检查工程师为主要成员的安全生产委员会，下设安质部，配备安全检查工程师。工程队设专职安全员，工班配兼职安全员，形成自上而下的安全生产监督、保障体系，对施工生产全过程实施安全监控。2）工作保证树立“安全第一，预防为主”的思想。抓好安全教育，开展行之有效的预测、预防活动，力争将事故隐患消灭在萌芽状态。加强职工岗前培训，提高全员的安全意识，实行持证上岗。3）制度保证1、为保证各项安全技术措施的落实，确保安全生产万无一失，制定安全生产制度，对施工生产全过程进行安全督导，真正实现安全生产。2．坚持全员安全教育制度，提高施工人员的安全自保意识，同时将具体的安全生产责任落实到各职能部门，各作业班组直至具体人，做到责任落实。3．本工程认真贯彻执行武汉市建设工程施工现场安全防护基本标准。4．坚持各作业工种经培训考核合格后持证上岗，各工种施工时，使用、操作各种机械(机具)时，严格执行本工种、本机械的安全操作规程。5．项目部设专职用电管理安全员，建立健全保证体系，完善安全管理制度，加强临时用电安全防护管理。用电人员必须戴绝缘手套，穿绝缘鞋。本工程用电全部采取临时架空线敷设，执行三相五线制。6．各工种作业时，必须有专人负责、统一指挥、相互配合。所有进入施工现场作业人员，都按规定佩戴个人劳动防护用品。7．组织施工人员认真学习安全生产操作规程，提高安全意识，狠抓违章操作，做到每道工序都有安全技术交底