广双区间马头门施工方案终版2

目录1、工程概况 22、地质及水文概况 22.1.马头门的地质条件 32.2.水文地质情况 33、马头门的施工顺序 44、马头门破除前的措施 65、施工前准备工作 75.1.技术要求 75.2.施工具备的条件 75.3.施工人员 85.4.施工设备 85.5.施工材料的准备 96、马头门破除施工顺序 97、施工质量要求及标准 117.1.施工技术要求 117.2.施工控制标准 128、监测 138.1.洞内外情况观察 138.2.沉降监测 138.3竖井净空收敛监测 138.4拱顶下沉及隧道净空收敛 139、安全技术措施 139.1.施工过程中注意的问题 149.2.文明施工 141、工程概况广渠门外站～双井站区间线路位于广渠门外大街上，交通较为繁忙，道路两侧多为住宅小区、商业楼等。广渠门外站后设置单停车线线间距15～17m，沿线下穿富力城人行天桥、双井立交桥、地铁10号线双井站等。在区间隧道右K12+577.8处设一防灾联络通道兼暗挖施工竖井。区间施工竖井结构净空尺寸为4.6×6m，矩形断面，竖井开挖深度为26.685m；横通道长54.2m，其中标准段长22.85m，通道过渡段长6m，通道加高段长25.35m。因通道加高段处于区间正线范围，同时在此段内设置联络通道，因此施工通道加高段设置主体结构。图1广～双区间施工竖井及横通道结构剖面图2、地质及水文概况2.1.马头门的地质条件马头门顶部土层主要为中粉质粘土⑥中粗砂⑤1层及粉土⑥2层（特性如表1）；均属Ⅵ级围岩，稳定性差，很难形成自然拱，施工过程中容易发生坍塌，施工时需要及时施作超前支护。同时，由于管线渗漏等原因，场地内不排除存在上层滞水的可能性，在少量地下水的滴蚀作用下，圆砾及砂土中的细颗粒很容易被带走，在隧洞顶形成空洞，留下落顶的隐患，施工时需密切关注洞顶漏水问题，并及时采取有效措施，切断补给水源。表1马头门岩土特性表地层代号岩性名称颜色密实度湿度压缩性含有物分布⑥粉质粘土褐黄色密实饱和中压缩性含氧化铁、云母、局部有粉土夹层连续分布⑤1中粗砂褐黄色密实饱和低压缩性云母、氧化铁、圆砾、有机质连续⑥2粉土褐黄色密实饱和中压缩性云母、氧化铁连续2.2.水文地质情况根据区间马头门地质剖面图所示，结合设计说明。本段现赋存二层地下水，类型分别为潜水（二）和承压水（三），但是由于大气降水、管线渗漏等原因，不排除局部存在上层滞水的可能性。地下水性质水位/水头埋深(m)水位/水头标高(m)观测时间主要含水层备注潜水（二）11.5～12.0925.2～26.942009.12粉细砂④3层、中粗砂④4层、圆砾⑤层及中粗砂⑤1层12.4025.282009.4承压水（三）16.3～17.4121.2～21.652009.12圆砾⑦层、粉细砂⑦2中粗砂⑦1层19.1818.682009.4承压水（三）处于马头门拱顶处，对马头门施工影响很大。承压水（三）的含水层厚度大、水量补给较充分，且含水层透水性较好，在施工过程中，地下水可能产生潜蚀作用，并造成流砂、坍塌现象，承压水（三）水压极高，施工过程中可能会产生涌水、涌砂和坍塌等现象，影响施工安全。3、马头门的施工顺序根据设计图纸要求，结合我单位多年来的施工经验，竖井马头门即竖井与横通道交叉处，该处结构受力的转换、土体扰动多、受力复杂，为施工难点，竖井穿越富含地下水的粉细砂层，为保证竖井顺利开挖到底，形成完好的封闭结构，避免应力释放，防止出现涌砂、涌水现象，竖井进横通道的马头门待竖井施工完成后，开始施工。对本竖井马头门的施工步骤进行如下优化。第1步：开挖施作竖井结构至设计井底，封底；第2步：在竖井内沿施工通道马头门外轮廓线打设超前注浆小导管并注浆加固地层第3步：破除上台阶马头门混凝土，密排三榀格栅钢架并喷混凝土，上台阶开挖支护6米后封闭掌子面；第4步：下台阶破除马头门、密排三榀格栅装并喷射混凝土；开挖1m后封闭掌子面，进行上台阶开挖；4、马头门破除前的措施4.1马头门开洞处密排3榀格栅后按间距50cm布设，保证格栅数量满足图纸设计要求。在马头门两侧位置要加密连接筋的数量，间距为25cm，内外双层梅花型布置。4.2保证连接筋的焊接长度满足22cm、焊缝饱满、格栅用螺栓连接并拧紧、工字钢支撑到位、喷射混凝土的厚度满足35cm，保持在破洞之前竖井的稳定性。4.3工作面准备：测量组放出破洞轮廓线，搭设操作平台及脚手架。4.4打设水平的注浆小导管：施工通道拱部180°范围内施作一排φ42环向间距200mm，长度4.0m的超前小导管（如图2）。4.5在破马头门前要先注水泥-水玻璃双液浆对掌子面以及拱顶进行加固，注浆的过程中，控制注浆压力和浆液配比，在控制注浆量避免浆液损失的同时，要保证注浆的效果。图2小导管打设示意图5、施工前准备工作5.1.技术要求（1）首先要熟悉图纸，掌握马头门施工的流程及工艺，着重了解地质情况，掌控施工细节，能够针对施工出现的情况及时快速的进行处理。（2）要对现场施工的工人做详细的技术交底和安全交底，着重对施工的重点内容进行讲解，同时要说明施工中可能存在的危险及安全保护措施。（3）测量要及时测放出破门的轮廓线，并对现场技术人员及工班班长进行现场交底。在破门的部位也要布设监测点，监测拱顶沉降与底部的隆起。5.2.施工具备的条件（1）降水必须满足施工要求，要保证无水作业。（2）要控制小导管的注浆量并检查小导管的注浆效果保证其达到最佳效果。保证开挖过程中掌子面稳定，避免出现塌方、渗流水现象。（3）保证施工需要的水电供应到位。（4）准备一定数量的应急物资，包括方木、工字钢、砂袋等随时应对可能出现的事故。（5）小导管、钢筋网、钢格栅加工、脚手架搭设施工工艺及应急预案详见广双区间竖井及横通道施工方案5.3.施工人员人员的配备如表3。表3人员配备表序号工种名称人数备注1工区经理12井长13现场技术管理34测量员25安全员16电工27电焊工2作业班组8注浆工3作业班组9信号工1作业班组10司机2抓斗吊11普工6分两个班合计245.4.施工设备施工机械设备及测量设备配置见表4、表5表4主要施工机械配备表序号设备名称设备型号设备数量进场时间用途1提升系统抓斗2.5m312011.4土方吊装出井2电焊机EX50082011.4钢筋焊接3湿喷机TK96112011.4网喷混凝土4空压机VY12/712011.4支护施工供风5风镐22011.4破除混凝土6自动计量设备/12011.4喷射混凝土表5主要测量设备配置名称规格型号产地检定证书编号数量1、全站仪莱卡1201+瑞士2009L09681套2、水准仪拓普康AT-G2+测微器水准仪日本No.JD2b2010-4-02461套5.5.施工材料的准备格栅钢架、B22的连接筋、钢筋网片、超前小导管、水泥、砂子、石子、速凝剂、方木、工字钢及注浆材料，还有必要的应急物资。6、马头门破除工艺流程6.1.马头门破除施工工艺流程施工准备施工准备测量放线、定轮廓线测量放线、定轮廓线打设小导管，预注浆加固地层打设小导管，预注浆加固地层破除上导洞马头门，上导开挖支护破除上导洞马头门，上导开挖支护破除下导洞马头门，下导开挖支护破除下导洞马头门，下导开挖支护初期支护封闭、成环初期支护封闭、成环完成完成6.2.马头门破除施工工艺步骤（1）测量放点测量班根据马头门的上下标高，测放出马头门的位置，然后放出中心线位置，再向两侧返坐标点，进而画出整个通道的开挖轮廓线。（2）打设小导管并注浆在竖井封底施工完成后，开始搭设脚手架，搭设高度8.85m，横向杆与纵向杆间距50cm,脚手架全部搭设完毕后，沿马头门轮廓线外放10cm,使用风镐钻眼，在施工通道拱部180°范围内施作一排φ42环向间距200mm，长度4.0m的超前小导管，共37根。小导管打设角度尽量与隧道中线保持平行。在破除马头门之前，需要注浆超前加固隧道拱部土体及洞口处地层，注浆材料采用水泥-水玻璃双液浆。（3）破除上导洞马头门为了确保破除马头门施工的安全性，将采用人工分两个区（上导洞和下导洞）进行破除。首先进行上导洞马头门破除，破除时采取环向破除的方法，沿外轮廓线破除混凝土，留下中心部位的核心土不得破除（如图3），割除竖井格栅钢架时要保留竖井格栅伸入轮廓线内的钢筋，架立通道格栅钢架时，并将其主筋与周围的竖井井壁破除预留下的钢格栅的钢筋焊接牢固，挂网喷射混凝土进行封闭，使其成为一个整体。马头门开口段3榀格栅密排，并打设锁脚锚管，以加强交叉口口部的支护，待到上导洞开挖进入3m后，方可破除马头门部位的核心土，并割除竖井格栅钢架。图3马头门破除示意图（4）破除下导洞马头门当上导洞开挖6m时封闭掌子面，开始施工下导洞。首先进行下导洞竖井井壁混凝土破除，割除下导洞马头门部位竖井格栅，密排3榀通道格栅钢架。割除竖井格栅钢架时要保留竖井格栅伸入轮廓线内的钢筋，架立格栅钢架时，并将其主筋与周围的竖井井壁破除预留下的钢格栅的钢筋焊接牢固，挂网喷射混凝土进行封闭，使其成为一个整体。下导洞开挖过程中，可以适当放坡保证开挖的稳定性，安装格栅要与上导洞格栅连接闭合形成整体。（5）马头门破除完成后，上下台阶同时向前开挖、进尺，保持好间距（宜为5m）。如下图：7、施工质量要求及标准7.1.施工技术要求（1）首先要控制竖井的开挖标高，保证在横通道上部满足3榀格栅的密排。（2）打设超前小导管时，要保证导管的长度达到4m。导管上梅花型布置孔，布孔长度要达到3m，使得注浆过程中浆液尽量扩散，保证开挖过程的掌子面的稳定。（3）开马头门两侧密排连接筋，间距25cm，但也要保证连接筋避开格栅连接板的位置，防止造成施工难度。（4）注浆时要现场调试浆液的凝固时间大约在35s，保证浆液的扩散半径的同时要控制注浆压力不大于0.5MPa，避免堵管、爆管现象发生，耽搁施工时间。注浆完成后要及时洗管。（5）破除马头门时要上下分开破除，采用风镐破除，洞门两侧最好采用临时支撑进行支护，防止震动造成整体倾塌。（6）马头门进入横通道要密排3榀格栅。格栅内外挂设钢筋网，搭接一个网格即150mm，并用Ф22的连接筋连接，连接筋间距1m，并喷射混凝土。（7）第1榀格栅主筋必须与竖井格栅焊接成整体，保证洞门安全。破除马头门时先破除上部分，要控制破除的净空尺寸，上导开挖10m封闭掌子面开始下导开挖，开挖一个断面要及时闭合。（8）上下导格栅闭合安装时要准确定位格栅的里程，也要保证格栅的垂直度，避免产生倾斜。7.2.施工控制标准（1）钢格栅架设①加工的钢格栅应分批进行验收，合格后方可用于施工。②钢格栅架立应符合设计要求，连接螺栓必须拧紧上齐，节点板密贴对正，钢格栅连接应圆顺。马头门钢格栅架设允许偏差序号项目允许偏差mm）检查频率检验方法1纵向±50每榀格栅用钢卷尺2横向±30用水平仪3高程±30用水平仪4钢架保护层充许偏差-5用钢卷尺5垂直度5‰H锤球、钢卷尺注：H为横通道高度。（2）连接筋、钢筋网①连接筋焊接长度22cm，焊缝高度不小于1.5cm，保证焊接质量，无漏焊、焊伤现象。连接筋纵向成一直线，环向间距误差控制在3cm之内，与钢格栅主筋焊实。②钢筋网满铺，搭接1个网格，与钢格栅主筋点焊。（3）喷射砼①所用材料的品种和质量必须符合设计要求和施工规范的规定，其中水泥需先进行复试符合有关规定后方可使用。②喷射砼配合比、计量、搅拌必须符合施工规范规定，喷射砼强度必须符合设计要求。③喷射砼结构不得夹泥夹碴，严禁出现夹层。不得出现脱落和露筋现象。④钢格栅间喷射砼厚度应满足设计要求，无大的起伏凹凸，表面应平整圆顺，做到内实外光。喷射砼允许偏差见下表。喷射砼允许偏差序号项目允许偏差检查频率检验方法点数1厚度±15mm5用钢尺2强度符合设计要求一组试件3平整度≤1/6矢跨比10用钢尺4净空±20mm2测量仪器8、监测由于破除马头门施工，会出现结构受力转换、土体扰动多、受力复杂，在施工过程中存在较大的安全风险。因此，针对马头门破除进洞施工，根据设计图纸要求主要做洞内外观察、沉降观测、竖井净空收敛、马头门拱顶下沉及横通道净空收敛监测项目，使在施工过程中根据其监控量测数据，更加全面的对马头门破除进横通道施工过程中竖井初期支护及其周围地层的变化加以正确的分析，有利于马头门施工的安全。8.1.洞内外情况观察对开挖后工程地质与水文地质的观察，支护裂隙和拱架支护状态的观察描述、对建筑物的裂缝、墙壁的剥落等的描述。观察应在开挖及支护后立即进行。8.2.沉降监测采用精密水准仪和钢尺按二级水准测量进行，包括地表沉降、地下管线、周边建筑物沉降。在马头门破除施工前，应对上述项目的监测点重新读取初始值，马头门破除施工过程中，对各个监测项目的数据及时进行分析，以便正确指导施工。8.3竖井净空收敛监测竖井收敛监测点已随竖井在开挖、支护过程中完成埋设，以竖井封底完成、马头门破出前最后一次监测读数为初始值，马头门破除施工过程中新读取的监测数值与初始值进行比较、分析，确定竖井因马头门破除而出现的收敛情况。8.4拱顶下沉及隧道净空收敛马头门破除进横通道后，立即在洞口横通道拱顶设置沉降监测点及净空收敛点，在横通道向前开挖初始阶段，及时对拱顶沉降及净空收敛进行监测，并及时进行监测数据分析，确定马头门处的沉降及收敛变化。9、安全技术措施9.1.施工过程中注意的问题（1）开挖过程中，应严格按设计和规范要求开挖，现场值班人员经常检查工作面，发现异常及时处理。每班开工前检查各施工机具是否处于良好工作状态，如有问题及时检修。（2）焊工作业，应开动火证，佩戴面罩和电焊手套、安全帽等系列防护用品，施焊前检查电线线路并保证地线接地。（3）喷