西安地铁车站扣拱初支方案

XX地铁八号线工程施工总承包

X标段项目X分部

小白杨站暗挖段扣拱开挖支护

专项施工方案

中国中铁

编制:________________

审核：________________

审批：________________

中铁集团有限公司

二。二一年二月

2

车站扣拱开挖支护专项施工方案

一、工程概况............................................................................1

1.1工程简介...........................................................................1

1.2危大工程概况和特点................................................................2

L3周边环境及管线情况..................................................................7

1.4水文地质情况.....................................................................11

1.5施工平面布置......................................................................13

1.6施工要求及应对措施...............................................................14

二、编制依据............................................................................15

2.1编制依据..........................................................................15

2.2编制要点..........................................................................16

2.3施工总体目标......................................................................16

三、施工计划............................................................................17

3.1施工进度计划编制原则.............................................................17

3.2施工顺序..........................................................................17

3.3施工进度计划......................................................................17

3.4材料及设备计划...................................................................18

四、施工工艺............................................................................20

4.1技术参数..........................................................................20

4.2施工工艺..........................................................................23

4.3施工前准备.......................................................................26

4.4初支扣拱马头门施工...............................................................26

4.5扣拱初期支护施工.................................................................35

4.6深孔注浆.........................................................................46

4.7施工风水电.......................................................................50

五、施工安全保证措施....................................................................52

5.1组织保障措施......................................................................52

5.2现场施工安全保证措施.............................................................55

5.3技术保障措施......................................................................58

5.4监测保障措施......................................................................74

六、施工管理及作业人员配备和分工........................................................80

6.1施工管理人员.......................................................................80

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车站扣拱开挖支护专项施工方案

6.2作业班组人员.....................................................................81

6.3测量监测管理人员.................................................................82

七、验收要求............................................................................82

7.1验收内容及标准...................................................................82

7.2验收程序及要求...................................................................83

7.3验收内容..........................................................................84

7.4验收人员.........................................................................85

八、应急处置措施........................................................................86

8.1应急组织机构.....................................................................86

8.2领导小组职责范围和分工............................................................86

8.3应急救援小组职责.................................................................86

8.4应急救援小组通信、联络方式........................................................87

8.5应急处置基本原则.................................................................87

8.6急救援措施与操作步骤.............................................................88

8.7应急物资准备.....................................................................89

8.8处置程序.........................................................................90

8.9处置措施.........................................................................93

8.10现场施工应急措施................................................................96

8.11现场文明施工管理措施............................................................99

8.12新冠肺炎疫情防控措施保障........................................................100

8.13应急医院.......................................................................103

九、相关施工图纸.......................................................................103

附图1：小白杨站管线平面图............................................................103

附图2：风险处置措施平面图............................................................103

附图3：监测点位布置平面图............................................................103

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4

车站扣拱开挖支护专项施工方案

一、工程概况

1.1JL程简介

小白杨站为地下二层双柱岛式站台车站，全长278.2m,车站暗挖段（PBA洞桩法）标

准段宽21.3m,明挖段基坑宽度24nb深度26.72m,埋深24.51m,顶板覆土约10.4m,总

建筑面积18969.96m2。本站共设4个出入口及3组风道。

图1.小白杨站平面布置图

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车站扣拱开挖支护专项施工方案

1.2危大工程概况和特点

1.2.1危大工程概况

小白杨车站设置2个竖井横通道及1个明挖段辅助施工；车站2号横通道至车站1号横

通道103m,车站1号横通道至车站明挖段136.3m,分为两段施工，目前现场小导洞初支施

工完成，车站2号-车站1号洞桩、冠梁、扣拱及回填已施工完成，车站1-车站明挖段洞桩

正在施工中，车站水位目前32-35叭

图1.2.1-1小白杨2-1完成情况图

图1.2.1-2小白杨2-1完成情况图

1、扣拱支护结构设计

小白杨站分为左、右2个初支扣拱，单洞长度为239.3m,扣拱拱顶埋约8.2-8.8叱采

用浅埋暗挖法施工，台阶法开挖+临时中隔壁+临时仰拱；扣拱采用网喷混凝土、超前支护、

锁脚锚管、格栅钢架、临时支撑组成联合支护。小白杨站共分为4种开挖断面具体规格见下

表

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4

车站扣拱开挖支护专项施工方案

喷射混凝土厚度(mm〉

断面高度

序号轴号名称宽度m(B)备注

类型H(m)临时临时

钢架

支撑仰拱

左线6.65

11-6A-A3.5

右线6.65

6-8.

左线6.7

28-12B-B3.512-13、

右线6.3

35027030024-25

左线6.65

313-24C-C3.5轴折角

右线5.95

顺延

左线5.85

425-42D-D3.5

右线5.85

被躺械躺

图1.2.1-1扣拱剖面图

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车站扣拱开挖支护专项施工方案

图1.2.1-2标准段扣拱支护剖面图

图1.2.1-3进洞段扣拱支护示意图

1.2.2工程特点

（1）本车站深度较深、地下水位高、扣拱位于粉质粘土层，根据小导洞及竖井横通道

开挖经验，施工中可能存在层间滞水，开挖风险大，降水工作及初期支护质量要求高;

（2）车站位于大兴东路东西方向，地面交通繁忙，车流量大，扣拱长度较长，覆土较

浅且周边管线及建筑物较多，马头门开洞次数多，施工风险大。

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丰帅斯取林琳工标

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1.4水文地质情况

1、工程地质

车站位于大兴东路与桃园北路十字西侧。该段道路临近高架快速干道出口，车流量大，

交通十分繁忙。拟建车站场地地势南高北低，地面高程介于394.26〜395.07m。地貌单元属

皂河I级阶地。拟建场地地层组成自上而下为：第四系全新统1-1杂填土、1-2素填土，2-

1-1黄土状土，2-2粉质黏土；上更新统2-5-2中砂，3-4粉质黏土，3-7-3中砂；中更新

统”4粉质黏土，4-7-3中砂，4-粉质黏土，4-7-3-1中砂。

2、水文地质

钻探揭露的场地地下水属潜水类型，勘察期属较低水位期，据XX市多年水位观测资料,

拟建场地低水位期为7〜9月，高水位期为12月至翌年3月，水位年变幅2m左右。该车站

场地潜水赋存于全新统粉质黏土、砂层，上更新统、中更新统冲积粉质黏土及其砂层中，

该地层构成车站场地含水层。在车站结构底板下上更新统及中更新统的冲积3-7-3层中砂

及4-7-3层中砂、4-7-3-1层中砂，透水性强，赋水性强，为本车站主要含水层。潜水补给

主要由大气降水等地表水渗入及地下径流补给。潜水主要流向NW。潜水排泄方式为地下迳

流及人工开采等。陕西工程勘察研究院于2017年3月提供的《XX市地铁八号线抗浮设防

水位专题研究报告》，小白杨车站工程抗浮设计水位按历史最高水位确定，相应高程为

390.Onio

3、工程地质条件评价

（1）场地稳定性及适宜性评价

车站沿线场地无地裂缝及全新活动断裂，不存在地震液化问题，属于区域地面沉降危

险性小的区段，无不良地质作用，场地稳定，适宜建筑。

（2）地基均匀性评价

车站场地自上而下分析该场地地层条件，表层为以路基为主的人工填土，地下水位以

上主要为具湿陷性的2-1-1层黄土状土，局部含2-5-2层中砂夹层。

上述地层下覆为工程性质较好的3-4层粉质黏土及其3-7-3层中砂透镜体薄夹层，再

向下为性能好的4-4层粉质黏土及其4-7-3层中砂、4-4-1层粉质黏土及其4-7-3-1层中

砂。该场地地面下80m深度内，各地层均连续分布，且成层厚度较均匀，以黏性土为主。

按车站主体结构埋深，主体基础置于3-4层粉质黏土，但其间夹薄层3-7-3层中砂透

镜体，整体地基均匀。

（3）围岩稳定性评价

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车站主体洞室隧道围岩依次为：人工填土、2-1-1层黄土状土（该层夹2-5-2层中砂透

镜体）、2-2层粉质黏土及3-4粉质黏土。性质较差的人工填土、稍密〜中密的2-5-2中砂

位于车站主体结构顶板上部、处于暗挖施工的强影响区；围岩土体2-1-1层黄土状土天然

状态下自稳性尚可，自承力较强，但遇水后，2-1-1层黄土状土强度较易弱化，可引起隧道

顶或侧壁滑塌、掉块等问题；2-2层粉质黏土属水下可塑状黏性土，作隧道围岩，工程性质

一般，作围岩整体较稳定，但其在地下水位附近较软，处理不当易引起塌方。3-4层粉质黏

土属水下可塑状黏性土，作隧道围岩，工程性质较好，作围岩整体较稳定。故综合判定，隧

道围岩划分为VI级。

4、水文地质条件分析评价

本场地水文地质条件较复杂，车站暗挖段降水施工时考虑地下水因中砂层的分布，存

在的透水性及赋水性不均匀问题。

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图1.4-1地质剖面图1

图1.4-2地质剖面图2

1.5施工平面布置

依据现场实地考察情况、遵循XX市有关工程建设和建筑法规，以及招标文件对本工程

施工的总体部署要求，结合本工程周围环境，施工总体安排及交通疏导的需要，保障合理

组织交通运输，满足车站结构施工材料供应的要求以及出土存放的要求，依据文明施工及

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安全生产的有关规定，对各施工场地均作统一规划、综合考虑、合理布置。车站扣拱施工

目前在小白杨站2号竖井场地。

1u

If

桃园北路

104铁路饯11

大兴东路<=

图1.5-1车站2号竖井场地临建图

车站施工区域分为三个工区，分别为1号施工竖井场地和2号施工竖井场地，明挖段

施工现场布置应达到以下目的：

（1）分期疏解场外交通，确保交通安全畅通。

（2）生产、生活、办公区域分开布置，方便生产生活。

（3）场地布置美观、整洁，尽量绿化，满足文明工地的要求。

1.6施工要求及应对措施

施工的基本原则：尽量少扰动围岩，短进尺、尽快施作初期支护、并使每步断面及早

封闭，采用信息化施工，勤量测并及时反馈信息以指导施工。

1、降水措施

根据小导洞开挖经验，采用地面管井降水方案。同时隧道内辅以抽排止水措施。管井

降水施工应考虑成井工艺、砾料及滤水管对降水井损的影响。管井成井时穿越饱和3-7-3

层中砂及4-7-3层中砂含水层时，应合理选择成孔工艺，即要避免该段涌砂、塌孔，又要

确保出水量。成井后可在滤水管外缠绕相应目数的砂网，保证抽水同时防止涌砂。个别地

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段存在2-5-2层中砂，稍密〜中密状态，勘探钻孔时该层位极易塌孔，降水井成孔时，可

对该层深度范围采取护筒，避免塌孔。

2、现场措施

根据车站2号竖井、横通道及小导洞施工经验，扣拱土质稳定，土体中存在层层间滞

水，不影响现场施工，现场应严格按照二十字方针进行施工，确俣施工安全质量。

施工现场加强控制格栅拱架焊接及喷射混凝土施工质量。确保钢格栅安装过程中螺栓

紧固、连接筋焊接、安装平面位置及标高等受控。

加强现场各类设备的维修保养工作，确保设备安全运转，不影响现场正常施工。

强化技术指导施工，现场各工序作业必须以技术指导为前提，严格按照既定方案执行，

做到方案指导施工，以方案促进度，向方案要效益。

二、编制依据

2.1编制依据

1、《中华人民共和国安全生产法》

2、《城市轨道交通技术规范》GB50490-2009；

3、《城市轨道交通工程测量规范》(GB50308-2017)；

4、《地下铁道工程施工质量验收标准》(GB50299-2018)；

5、《地下铁道工程施工标准》GB/T51310-2018；

6、《建设工程施工现场供用电安全规范》GB50194-2014

7、《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012；

8、《龙门架及井架物料提升机安全技术规范》JGJ88-2010

9、《XX城市轨道交通工程监测技术规范》(DBJ61/T98-2015)；

10、《危险性较大的分部分项工程安全管理规定》住建部建办质[2018]31号文的相

关规定；

11、《危险性较大的分部分项工程安全管理规定》住建部令第37号的相关规定；

12、陕建发(2019)1116号陕西省房屋建筑和市政基础设施工程危险性较大的分部分

项工程安全管理实施细；

13、《城市轨道交通工程土建施工质量标准化管理技术指南》

14、XX地铁八号线第二部分结构工程车站初支结构、桩图；

15、XX地铁八号线x标段项目x分部岩土工程勘察报告；

16、XX地铁八号线施工总承包项目x标段项目x分部实施性施工组织设计；

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17、业主及XX市对文明施工、质量、安全等方面的要求。

2.2编制要点

1、监控量测是工程实施中的晴雨表。

扣拱变形的“时空效应”原理，以监测为手段对施工现场采取动态管理，正洞施工过

程中精心做好初支结构施工，严格按照设计及方案进行开挖及支撑架设，确保正洞安全。

2、强化组织指挥，加强管理

配备强有力的项目管理班子，加强现场管理，加大投入，确保资源配置充裕。在施工

中选择先进、成熟的工艺，投入精良的设备和充足的周转材料，安排有丰富地铁施工经验

的人员参建，确保工期实现，质量、安全受控。

3、措施切实可行、保证重点、突破难点

施工技术措施紧抓施工重点和技术难点，实行技术骨干定岗定责，领导动态指导，组

织有效攻关突破施工难点，用先进可靠的工艺措施保证质量。

4、施工中对管线的安全保护

加强开挖过程中加强管线的监测频率，提前确认各类管线的阀门位置及产权单位联系

方式，出现问题及时关闭阀门。

2.3施工总体目标

2.3.1质量目标

质量达到合同规定的要求，争创优质工程。

2.3.2安全目标

无死亡、重伤事故，力争把轻伤事故减少到最低限度千分之五。在整个施工监测项目

中，利用信息反馈系统指导施工，各种变形、沉降值均控制在允许范围内，确保沿线建（构）

筑物及各种地下管线安全。

2.3.3环境保护及文物保护目标

工程施工期间对喷射混凝土拌合楼采用封闭式管理，对噪声、振动、废水、废气和固

体弃物进行全面控制，对地下管线与文物、地下市政设施与建筑物、城市绿化等进行完善

保护，达到XX市政府有关环境保护和文物保护规定的要求。

2.3.4文明施工目标

争创XX市文明施工工地及文明施工先进单位。

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三、施工计划

3.1施工进度计划编制原则

根据业主的工期要求，结合工程实际特点，本着实事求是、精心组织、科学管理的原

贝1J,先进合理地编制总体施工进度计划网络及分部工程施工进度计划，并以总体施工进度

计划为大纲，结合实际进度情况进行适当调整编制详细的句、月、季度施工进度计划来具

体指导施工。

施工组织安排时充分考虑均衡生产，使劳动力、机械、材料、资金等资源配置最优化。

3.2施工顺序

根据现场实际情况及总体工筹安排小白杨站初支扣拱施工顺序：

①2号横通道破洞门顺序：施工向东的左、右线扣拱（1号方向）一开挖至1号横通道

后破除1号洞门；

②1号横通道破洞门顺序：施工向东的左、右线扣拱（明挖段方向）一相向开挖剩余

6nl时，明挖段停止施工封闭掌子面，由车站1号进行剩余施工；

③明挖段破洞门顺序：施工向西的左、右线扣拱（1号方向）；

④左右线两侧扣拱应尽量保证对称施工，相向施工时，当两学子面距离61Tl时，一掌子

面应停止施工，临时封闭掌子面，由一侧施工。在满足要求的情况下，可根据实际情况调

整开挖顺序。

图3.2-1扣拱开挖工序平面图

3.3施工进度计划

根据目前现场施工情况，小白杨站扣拱初支施工预计为2021年09月01日开工至2022

年03月10日完成所有施工，计划工期如下表所示。

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表3.3-1施工计划表

任务名称工期开始时间完成时间备注

右线向东扣拱90个工作日2021.09.012021.11.30

2号横通道2-1

左线向东扣拱90个工作日2021.09.012021.11.30

右线向东扣拱68个工作日2022.01.012022.03.101-明挖（考

1号横通道虑过年影

左线向东扣拱68个工作日

2022.01.012022.03.10响）

右线向西扣拱68个工作日2022.01.012022.03.10明挖T（考

明挖段虑过年影

左线向西扣拱68个工作日2022.01.012022.03.10响）

3.4材料及设备计划

扣拱开挖主要为人工配合机械，主要机械配置见下表。

序号名称型号数量用途状况

1交流电焊机AX4-3006台格栅安装焊接良好

开挖施工、喷射

2空压机20m31台良好

混凝土施工

3风镐DP-00036把开挖施工良好

4挖掘机210型1台出渣良好

5挖掘机120型2台出渣良好

双梁抓斗桥式起重

6机QZ10+10/10T-191下放物料，出渣良好

7发电机300kw2紧急发电良好

8泥浆泵3排水良好

9水泵WQ50-20-35-4.03降水良好

10潜水泵200QJ63-48/44紧急救援良好

11千斤顶50T2紧急救援良好

12注浆机2注浆良好

13喷浆机2喷碎良好

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14电动三轮4出渣良好

15管棚机1引孔良好

表3.4-1施工主要机具表

表3.4-2钢筋加工厂主要施工机械配备表

序号设备名称型号及规格数量状况

1钢筋调直机GQ40/3kw1良好

2钢筋弯曲机GW40/3kw1良好

3钢筋切断机GT4-101良好

4圆盘锯MJ104/4kW1良好

5电焊机DX1-5004良好

6台式多用钻床Z41321良好

良好

7等离子切割机LGK-1001

本工程主要材料有：钢筋、水泥、砂、石、商品混凝土、工字钢等。

序号名称规格单位数量用途

1钢筋圆钢T97t

2钢筋螺纹钢T146t

3工字钢120aT268t

4角铁140*90*10T43t

5钢管42*3.25M24960m

6管棚89*4.5m1000

7管棚108*6m200

（1）根据施工方案中的施工犯E度计划和施工预算中的工料分析，编制工程所需的材料用

量计划，作好备料、供料工作。

（2）根据材料用量计划，做好材料的申请、订货和采购工作，使计划得到落实。

（3）按施工组织设计中质量保证计划的要求，经公司评价合格的材料、设备供应商中

选择合适的供应商，按进度计划的要求进行材料采购及机械租赁。对进场的所有原材料、

成品及半成品，必有检验其相关质量合格证明，需要复验的材料如钢筋、水泥等还应进行

见证取样，保证进入场内的所有材料均为合格产品。

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四、施工工艺

4.1技术参数

1、总体参数

小白杨车站车站2号横通道至车站1号横通道103m,车站1号横通道至车站明挖段

136.3m,车站分为左、右2个初支扣拱，单洞长度为239.3m,扣拱拱顶埋约8.2-8.8m；采

用浅埋暗挖法施工，台阶法开挖+临时中隔壁+临时仰拱；扣拱采用网喷混凝土、超前支护、

锁脚锚管、格栅钢架、临时支撑组成联合支护；标准段净空为3.5*6.65m（H*B）。

表4.IT扣拱初支支护参数表

锚管双层钢筋网格栅钢架

C25喷

项目碎厚度备注

长度间距

（mm）规格规格（mm）规格（mm）

(mm)(mm)

。42超前小

3503000300X150008200X200500拱部（格栅钢架）

导管

临时仰拱（型

扣拱120

300///08200X200500

钢）

。42注锁角临时中隔壁（120型

2703000500匕8200X200500

锚管钢）

表4.1-2扣拱断面参数表

断面类高度

序号轴号名称宽度B（m）长度m备注

型H(m)

左线6.65

11-6A-A3.524.15

右线6.65

左线6.76-8、12-

28-12B-B3.523.54

右线6.313、24-

左线6.6525轴折

313-24C-C3.567.85

右线5.95角顺延

左线5.85

425-42D-D3.5101.7

右线