中建地下空间综合利用工程年

城市地下空间关键施工技术

郑州综合交通枢纽东部核心区地下空间综合利用工程施工第一标段2022年5月目录工程概况第一部分工程难点与特点第二部分

装配式预应力补偿钢支撑施工技术第五部分

自主创新基坑全覆盖系统施工技术第六部分

临近运营地铁深基坑土方开挖施工技术第四部分

浅覆土运营地铁上方的箱涵顶进施工技术第七部分

地铁隧道加固技术第三部分第一部分工程概况第一部分工程概况项目总体概况1.1

郑州综合交通枢纽东部核心区地下空间综合利用工程以郑州东站为核心，位于七里河南路、圃田西路、商鼎路、博学路所围合的区域。拟建场地建筑包括地上部分和地下部分，地上部分为人行步道桥、景观公园、附属设施和公共服务设备用房。

项目总建筑面积10.8万㎡，地下共计三层，地下三层层高4.2m，地下二层层高5.3m，地下一层层高5.9m，地上局部一层，层高4.9m。首层为公共广场，地下一层为商业，地下二、三层为停车场。第二部分工程特点与难点基坑概况1.2

A、C基坑采用浅层放坡卸土+800mm厚地连墙结合一道水平支撑的顺作法支护形式。A、C基坑靠地铁隧道一侧一层地下室外扩，靠隧道一侧设计采用悬臂钻孔灌注桩做为地铁保护隔离桩。郑州地铁1号线在两个基坑中间穿过。

第一部分工程概况项目概况1.1项目内容工程名称郑州综合交通枢纽东部核心区地下空间综合利用工程施工第一标段工程地址郑州市七里河南路、圃田西路、商鼎路、博学路围合的区域建设单位河南省郑州新区建设投资有限公司设计单位中国市政工程华北设计研究总院有限公司监理单位中城沪建工程咨询有限公司质量监督单位郑州市工程质量监督站经济开发区分站施工单位中国建筑第八工程局有限公司质量目标合格科技目标创省级新技术应用示范工程第二部分工程特点与难点第二部分工程特点与难点保证运营地铁的安全2.1A、C基坑分布于地铁1号线两侧；截止2017年9月1日，地铁下行右线最大隆起已达13.47mm（接近控制值15mm）。

施工过程如何保证运营地铁的安全，是工程施工需要控制的重点难点。第二部分工程特点与难点

临近地铁深基坑施工安全2.2

本工程基坑开挖平行于地铁隧道的长度为294m，宽度为245m，深度为14.6-16.4m深基坑。A、C基坑分布于地铁1号线两侧；A基坑地连墙外边线距1号线左侧隧道边线约28.6m、C基坑地连墙外边线距1号线右侧隧道边线26.1m。基坑施工在地铁保护范围影响区域。保证基坑的安全，是工程施工需要控制的重点难点。第二部分工程特点与难点

确保与多个主隧、人行通道连接防渗漏2.3

本工程共有4个连接通道，6个主隧出入口，6个人行疏散通道，需要与已有结构进行有效连接，确保连接口防渗漏是工程的重点和难点。第二部分工工程特点与与难点结构防裂缝缝措施是施施工技术难难点2.4本工程单个个地下空间间结构长248m，宽83m，单层面积积20584㎡。结构防裂缝缝措施是施施工技术难难点。第三部分地铁隧道加加固技术第三部分地铁隧道加加固技术本工程与轨轨道交通1号线相互互位置关系系3.1本工程包括博学路路车站及前前后区间南南北两侧的的地下空间间及跨越隧隧道上方的的6条连通通道及一个个下沉式广广场。南北北两侧地下下空间基坑坑距离轨道道交通1号号线的净距距约为28m。六条条连通道中中的四条横横跨郑博区区间左右线线盾构隧道道，两条横横跨博市区区间左右线线盾构隧道道。六条通道底底距离既有有盾构区间间隧道结构构顶最小净净距约3.5~6.43m。。下沉式广广场距离隧隧道结构顶顶部最小净净距约8.5m。既有隧道与与基坑位置置关系图-平面第三部分地铁隧道加加固技术本工程周边边环境条件件3.2项目开工前前，在新博博区间隧道道两侧地表表存在大量量推土，且且已存在较较长时间，，堆土集中中在隧道南南北两侧A、C基坑坑范围内，，其中A基基坑范围内内堆土平均均高度约2m，C基基坑范围内内堆土平均均高度约15m，最最高18m。项目实施过程中，随着地表表清土及基基坑开挖，，项目范围围内区间隧隧道隆起值值逐渐增大大，2017年8月月份，现场场将地表堆堆土清除完完毕，基坑坑部分开挖挖，地铁隧隧道最大隆隆起值达13mm（（自开工以以来的监测测值）。评评估报告提提出的隧道道竖向变形形指标为15mm，，变形值已已接近控制制值。现场周边环环境第三部分地铁隧道加加固技术施工总体筹筹划3.3根据评估报报告本次次隧道治理理加固范围围为基坑影影响区内的的区间隧道道，其中郑郑州东站-博学路站站区间从350环~1环管片片，博学路路站-市体体育中心站站区间从1471环环~1300环管片片，覆盖范范围约900m。本项目范围围区间隧道道已产生较较大水平收收敛变形，，考虑到后后期隧道周周边施工活活动频繁，，隧道变形形难以预测测，为确保保隧道结构构安全，采采取如下保保护措施：：1）隧道病病害治理立即启动对对本项目范范围内隧道道管片裂缝缝进行芳纶纶布粘贴加加固、渗漏漏水点壁后后注浆堵漏漏、管片与与道床之间间的缝隙采采用高渗透透亲水性环环氧材料进进行填充工工作。2）芳纶布布临时应急急加固措施施对本项目范范围内收敛敛变形大于于7-9cm的管片片立即启动动芳纶布粘粘贴加固工工作。第三部分地铁隧道加加固技术施工总体筹筹划3.43）隧道内内钢环加固固对本项目范范围内收敛敛变形大于于7cm的的管片进行行洞内钢环环加固，以以确保后期期隧道结构构安全。根根据专家意意见对洞内内钢环加固固分批次进进行，首先先对郑博、、博市区间间变形超过过9cm的的6环管片片立即启动动加固工作作，后续对对收敛变形形7-9cm的管片片进行钢环环加固安装装工作。地地面基坑及及通道施工工过程中收收敛变形超超过9cm的管片马马上进行钢钢环安装工工作。4）隧道道两侧地地面微扰扰动注浆浆对本项目目范围内内收敛变变形超过过6cm且小于于7cm的管片片，进行行隧道两两侧地面面微扰动动注浆，，以确保保本项目目实施期期间管片片收敛变变形保持持稳定或或有所减减小。地地面基坑坑及通道道施工过过程中收收敛变形形超过6cm的的管片马马上进行行微扰动动注浆工工作。第三部分地铁隧道道加固技技术管片壁后后聚氨酯酯注浆3.4注浆时应应按要求求布孔，，并宜优优先使用用管片的的预留注注浆孔进进行壁后后注浆。。注浆孔孔应设置置在邻接接块和标标准块上上。对注注浆孔已已经封堵堵或破坏坏的管片片，应在在原吊装装孔位置置重新打打设注浆浆孔，避避免对管管片其他他部位的的破坏。。注浆主主要是从从两侧吊吊装孔进进行压注注，如下下图所示示的L1、L2和B1、B2注浆孔孔（吊装装孔）。。壁后注浆浆孔位示示意图第三部分地铁隧道道加固技技术芳纶布临临时加固固技术3.5考虑到施施工地面面施工周周期较长长，对收收敛大于于7-9cm的的管片进进行芳纶纶布临时时加固粘粘贴工作作。1）芳纶纶布贴完完范围为为管片环环顶部，，弧长约约4.2m。2）混凝凝土表面面经找平平处理之之后，在在涂底胶胶前应清清扫干净净；3）配制制浸渍树树脂，涂涂底层浸浸渍树脂脂，粘贴贴芳纶纤纤维布，，涂外层层浸渍树树脂.；；4）在粘粘贴好芳芳纶布之之后，在在其表面面涂刷纵纵横两道道环氧保保护膜；；第三部分地铁隧道道加固技技术隧道外双双液微扰扰动注浆浆3.6施工工艺艺流程：：第三部分地铁隧道道加固技技术隧道外双双液微扰扰动注浆浆3.6施工技术参数数：1）注浆浆范围：：由于隧隧道存在在隆起现现象，因因此隧道道底标高高以上1m范围围内不进进行注浆浆。对隧隧道底标标高以上上1m~5m范范围内进进行注浆浆，隧道道覆土深深度由测测量单位位进行测测量以保保证每个个孔注浆浆深度的的精确性性。2）注浆浆孔布置置：在隧隧道两侧侧距离隧隧道边线线3.6m、3m的位位置各进进行2排排注浆，，排内孔孔间距1m。注注浆时根根据监测测数据调调整实际际注浆孔孔位，部部分孔位位在达到到效果后后不进行行注浆，，部分孔孔位可能能会进行行重复注注浆。3）注浆浆流量：：水泥浆浆泵流量量:14～16l/min；水玻璃泵泵流量：：5～10l/min。4）注浆浆顺序：：（1）分分析区段段数据，，注重轻轻重缓急急，优先先考虑对对变形大大的区域域进行注注浆整治治；（2）同同一排内内按照做做1跳5环施工工（根据据监测数数据调整整）；相相邻孔注注浆间隔隔不少于于2天。。并根据据监测情情况及时时调整；；第三部分地铁隧道道加固技技术隧道外双双液微扰扰动注浆浆3.6施工技术参数数：5）注浆浆拔管：：由下而而上均匀匀拔管进进行，每每分钟拔拔10cm（根根据实际际监测数数据调整整拔管提提升速度度）。6）注浆浆终止条条件（1）注注浆量达达到每次次注浆的的要求；；（2）单单次注浆浆管片变变形接近近或达到到允许值值：预警警值为≥≥3mm，变形形5mm则停止止注浆。。第三部分地铁隧道道加固技技术管片环、、纵缝处处理3.7对于钢环环安装区区域管片片环、纵纵缝进行行封堵处处理。若若管片有有渗漏水水，则先先进行渗渗漏水处处理，再再进行环环氧胶泥泥封缝，，压注弹弹性环氧氧浆液。。1）选择择双环缝缝或多环环缝为单单位进行行隔断密密封灌浆浆。2）采用用角向砂砂轮机对对要进行行封缝的的界面进进行打磨磨，打磨磨清理掉掉表面浮浮尘，保保障弹性性环氧胶胶泥的粘粘结密封封性能。。3）打磨磨后的界界面涂刷刷弹性环环氧胶泥泥。4）在施施工环数数之外的的环纵缝缝进行节节点的制制作。5）在环环向缝上上按下图图所示每每环至少少埋设13个注注浆嘴（（去除底底部道床床后）。。在纵向向缝内根根据情况况埋设1个注浆浆嘴或更更多。埋埋设足够够多的注注浆嘴，，用于灌灌浆和出出气。第三部分地铁隧道道加固技技术管片环、、纵缝处处理3.76）灌浆浆。采用用电动泵泵由下至至上，由由低到高高进行注注浆，直直至上一一注浆孔孔出浆，，依次直直至顶部部的出气气口出浆浆，使浆浆液充填填整个管管片接缝缝。7）清理理。注浆浆结束后后，自检检确定浆浆液填充充饱满后后，去除除胶带和和注浆嘴嘴，进行行封闭，，并清理理现场废废弃物。。环向注浆浆管埋设设示意图图管片环、、纵缝处处理示意意图第三部分地铁隧道道加固技技术施工监测测3.9施工全过过程对于于隧道沉沉降及变变形和地地面由业业主委托托第三方方进行全全过程监监测，以以便及时时发现异异常情况况并第一一时间内内做出正正确的应应对措施施。对于于监测点点的布置置可以利利用原来来地铁运运营监测测的布点点，或是是根据实实际需要要增设监监测点。。注浆施工工的同时时由专业业监测单单位对隧隧道的轴轴线、管管片的变变形进行行严密监监测：1）人工工监测上、下行行线隧道道结构收收敛变形形监测；；2）自动动化监测测上行线隧隧道结构构收敛变变形自动动化监测测；自动化检检测仪既既保证了了施工的的安全性性又保证证了数据据的及时时性；3）隧道道内部表表观监测测注浆过程程中，指指定专职职人员，，检查隧隧道表观观，以防防止意外外发生；；第四部分临近运营营地铁深深基坑土土方开挖挖施工技技术第四部分临近运营营地铁深深基坑土土方开挖挖施工技技术特点和难难点4.1本工程基坑平行行于地铁铁隧道的的长度为为294m，宽度度为245m，深度度为14.6-16.4m深基坑坑。基坑施工工在地铁保护护范围影影响区域域，红色区区域为隧隧道结构构外边线线外侧50m内，主体体一标段段控制保保护区长长度约为为250m，，黄色区区域为50m以外。保证基坑坑的安全全与运营营地铁的的安全，，是工程程施工需需要控制制的重点点难点。。既有隧道道与基坑坑位置关关系图-平面双基坑同同步施工工协调4.21、土方开挖挖按照““先撑后挖挖、分层层开挖、、严禁超超挖”和“分层、分分段、、、平衡、、限时”的原则则，基坑坑开挖过过程的““时空效应应”十分明显显，应尽尽量缩短短基坑暴暴露的空空间和时时间。2、A、C基坑施施工统一一协调组组织，确确保A、、C基坑坑资源配配备均衡衡，施工工部署一一致、施施工进度度同步。第四部分临近运营地铁铁深基坑土方方开挖施工技技术双基坑平面顺顺序4.3在土方分阶段段开挖的基础础上，采取““平面分区、立立面分层”的总体原则则，结合主体体结构后浇带带位置，根据据第二阶段地地铁控制保护护区范围内土土方开挖“分块、分层、、抽条”的施工方法法，将基坑土土方平面分区区如下：第四部分临近运营地铁铁深基坑土方方开挖施工技技术土方开挖方法法4.4平面上土方开开挖先后顺序序：1、先行开挖地地铁控制区50m范围外外土方，即序序号①，为保保护区范围内内土方开挖提提供条件；2、地铁保护区区范围内分区区分块间土方方按照间隔开开挖方式进行行，即顺序如如下②—>③③—>④—>⑤—>⑥——>⑦3、地铁保护区区范围内每个个区块抽条自自东向西进行行抽条开挖a—>b—>c—>d，，每条宽度控控制在10m范围。第四部分临近运营地铁铁深基坑土方方开挖施工技技术土方开挖方法法4.4土方开挖在立立面分层时，，结合底板标标高，将土方方开挖在立面面上具体分层层如下：基坑层数起至标高（m）分层高度（m）备注A、C基坑第1层78.45~77.650.8水平支撑施工第2层77.65~75.452.2此两层在第一阶段（控制保护区范围外）合并开挖第3层75.45~73.252.2第4层73.25~71.052.2

第5层71.05~68.892.16

第6层68.89~68.390.5人工清槽表2.1土方开挖立面面分层表第四部分临近运营地铁铁深基坑土方方开挖施工技技术实施效果4.51、本技术项目目应用中取得得论文1篇；2、保证基坑的安安全与运营地地铁的安全。。第四部分临近运营地铁铁深基坑土方方开挖施工技技术第五部分装配式预应力力补偿钢支撑撑施工技术第五部分装配式预应力力补偿钢支撑撑施工技术工程基坑支护护概况5.1工程共分为A、C两个独立基坑坑,基坑面积均为20408m2，基坑周长667m。两基坑通过过2条连接通道联联通；A、C基坑采用浅层层放坡卸土+800mm厚地连墙结合一一道水平支撑撑的顺作法支支护形式。A、C基坑靠地铁隧隧道一侧一层层地下室外扩扩，靠隧道一一侧设计采用用悬臂钻孔灌灌注桩做为地地铁保护隔离离桩。确保钢支撑施施工安全是施施工技术难点点。H型钢构件定定型化制作5.2H型钢构件严格格满足规范要要求在工厂加加工，扩孔精精度满足规范范、设计和施施工要求。为为了保证现场场的安装精度度，对于连接接杆件较多部部位在构件出出厂前进行预拼装。第五部分装配式预应力力补偿钢支撑撑施工技术确定安装顺序序和吊装方案案5.3钢支撑施工应应按如下流程程施工，在施施工准备阶段段确定钢支撑撑安装顺序和吊吊装方案第五部分装配式预应力力补偿钢支撑撑施工技术预应力施加施施工技术5.4钢支撑每根预预加轴力为1000kN，八字撑预预加轴力为300kN。。本工程钢支支撑体系共设设置120个个U40型千千斤顶。在两两端八字撑附附近各设置1个千斤顶。。预加轴力分三级施加，第一级级施加30%，每道支撑最最后一节安装装完成后直接接施加。所有有钢支撑安装装完成后，预预应力进行第第二级施加30%，最后第三级级施加40%。每级间隔24小时千斤顶预应力力应同步施加，钢支撑撑预加轴力施施加前，作为为钢支撑后靠靠的砼冠梁需需达到设计强强度。第五部分装配式预应力力补偿钢支撑撑施工技术轴力自动检测测系统5.5结合轴力补偿偿系统，发明明了基坑对撑结构构的轴力主动动控制系统，，实时监测，实时控制基坑的变变形。第五部分装配式预应力力补偿钢支撑撑施工技术自动轴力补偿偿技术5.6为降低基坑开开挖对运营地地铁的影响，，开发了一种种大型深基坑坑钢支撑体系系的轴力补偿偿系统，通过自动伺服服系统的实时监测，在支撑撑轴力变化在±3t范围外，由仪器动态态控制千斤顶顶的油缸压力力，以更好的的控制基坑的的变形。第五部分装配式预应力力补偿钢支撑撑施工技术实施效果5.71、截止目前坡顶顶水平位移、、竖向位移、、周边地表沉沉降数值均在在设计允许变变化范围内。。采用地下连连续墙+一道道水平支撑的的联合支护体体系，较传统混凝土土支撑方案节节约工期3个月，节约成本约约13.61%。第五部分装配式预应力力补偿钢支撑撑施工技术2、本技术项目目应用中取得得QC4项、工法1项、论文1篇、科技成果果2项。第五部分装配式预应力力补偿钢支撑撑施工技术实施效果5.7第六部分自主创新基坑坑全覆盖系统统施工技术第六部分自主创新基坑坑全覆盖系统统施工技术基坑概况6.1本工程基坑本工程单个基基坑长248m，宽83m，深14.6-16.4m，土土方开挖量为为423105.34m³³。桩基为2758根钻孔灌注桩桩。土方开挖阶段段周期长，郑州市扬尘尘管控严格，，为了能够连续施工项目部自主创新基坑坑全覆盖系统统。基坑防尘网全全覆盖系统6.2基坑防尘网全全覆盖系统在保证基坑施施工防尘网100%覆盖盖的前提下，采采用半人工、、半机械化模模式进行防尘尘网覆盖，降降低人工费用用的同时，提提高施工效率率，节省工期期，同时新型型全覆盖系统统构成零件可可反复周转使使用，避免了了防尘网在基基础施工过程程中材料损耗耗，能够做到到易周转、易拆拆卸、易操作作。有效的降低了了工程成本，，在建筑工地地扬尘治理方方向势在必行行。易周转易操作易拆卸第六部分自主创新基坑坑全覆盖系统统施工技术基坑防尘网新新型全覆盖系系统材料组成成6.3基坑防尘网新新型全覆盖系系统材料组成成第六部分自主创新基坑坑全覆盖系统统施工技术工艺制作流程程6.4（1）在基坑两侧侧每4米固定定一根工字钢钢作业立柱，，在立柱1.5米处，沿沿横向焊接18#工字钢钢形成通长轨轨道，简称横横梁；第六部分自主创新基坑坑全覆盖系统统施工技术工艺制作流程程（2）在横梁上两两端安装定制制滑轮，卡环环两端对拉10#钢丝绳绳，并进行张张拉，采用滑滑动锁扣将防防尘网通长布布置与钢丝绳绳进行滑动连连接，并在端端头固定；第六部分自主创新基坑坑全覆盖系统统施工技术工艺制作流程程6.4工艺制作流程程（3）每两组滑轮轮、钢丝绳、、防尘网为一一个跨度（每每8米作为一个跨跨度），逐个个分布直至将将整个基坑覆覆盖；第六部分自主创创新基基坑全全覆盖盖系统统施工工技术术工艺制制作流流程6.4工艺制制作流流程（4）需要垂垂直运运输时时，可将将上下下通行行部位位的滑滑轮推推动进进而将将防尘尘网、、钢丝丝绳推至非非工作作区域域，即可可进行行垂直直运输输作业业，作作业完完毕后后推动动滑轮轮将防防尘网网封闭闭。第六部部分自主创创新基基坑全全覆盖盖系统统施工工技术术工艺制制作流流程6.4实施效效果6.51、本本技术术项目目应用用中取取得专专利1项；2、基坑坑防尘尘网新新型全全覆盖盖系统统相对对传统统人工工覆盖盖防尘尘网成成本降降低50.23万元元；大大大地降降低了了工程程成本本，进进一步步贯彻彻了““低成成本运运营””理念念。第六部部分自主创创新基基坑全全覆盖盖系统统施工工技术术3、本工工程自自2017年8月进进场至至2019年5月未未发生生因本本工地地扬尘尘问题题造成成的罚罚款、、通报报、停停工、、信用用扣分分等情情况。。2019年4月获获得郑郑州市市第二二批绿绿牌工工地。。第六部部分自主创创新基基坑全全覆盖盖系统统施工工技术术实施效效果6.5第七部部分浅覆土土运营营地铁铁上方方的箱箱涵顶顶进施施工技技术第七部分浅覆土土运营营地铁铁上方方的箱箱涵顶顶进施施工技技术箱涵顶顶进概概况7.1本工程程地下3层，，其中中基坑坑分为为2个个独立立空间间（A、C基坑坑）），位位于已已运营营地铁铁1号号线两两侧。。A、、C地地下空空间通通过2条跨跨越地地铁隧隧道的的连接接通道道联通通。。进场时时监测测数据据显示示，连连接通通道范范围内内隧道道上浮浮6～～14mm，，管片片最大大变形形值达达9.65cm。。为防止止因连连接通通道施施工导导致地地铁隧隧道再再次发发生隆隆起变变形，，保证证地铁铁的安安全运运营，，连接通通道采采用预预制箱箱涵顶顶进施施工。设计采采用φφ800mm@1500mm抗抗拔桩桩＋φφ1200mm@1500mm管幕幕＋注注浆门门式加加固措措施。。自动化化监测测技术术7.2连接通通道施施工中中，引引入““叠式平平行下下穿运运营地地铁隧隧道盾盾构施施工自自动化化监测测技术术”。利用用自动动化监监测系系统可可实现现24小时时全方方位对对地铁铁隧道道的变变形进进行技技术监监测。。监测测数据据可系系统化化计算算分析析，通通过无无线传传输推推送至至项目目管理理人员员，确确保施施工安安全。。建立联联动机机制，，监测测数据据同时时提报报施工工、监监理、、建设设、地地铁运运营公公司等等单位位，发发现问问题及及时处处理。。第七部分浅覆土土运营营地铁铁上方方的箱箱涵顶顶进施施工技技术抗拔桩桩施工工技术术7.31、准确放放样桩桩位，，钢护护筒超超前钻钻进2、先施工工距地地铁较较近的的抗拔拔桩，，形成成隔断断3、成孔后后及时时灌注注混凝凝土4、加强地地表及及隧道道变形形监测测第七部分浅覆土土运营营地铁铁上方方的箱箱涵顶顶进施施工技技术管幕施施工技技术7.41、严格控控制管管幕顶顶进施施工速速度及及出土土量2、管幕顶顶进前前土体体注浆浆加固固3、、管幕幕周围围注浆浆及时时跟进进4、管幕幕内注注入混混凝土土与抗抗拔桩桩连接接5、加强强地表表及隧隧道变变形监监测第七部分浅覆土土运营营地铁铁上方方的箱箱涵顶顶进施施工技技术箱涵顶顶进施施工技技术7.51、管幕以以下土土体二二次注注浆2、箱箱涵从从两侧侧同步步对称称顶进进3、顶顶层土土方回回填反反压4、加强强地表表及隧隧道变变形监监测第七部分浅覆土土运营营地铁铁上方方的箱箱涵顶顶进施施工技技术箱涵顶进施施