4号线单层段施工方案

北京地铁4、10号线黄庄站1编制依据1.1北京地铁四、十号线工程施工图设计黄庄站车站结构（第二册）主体结构施工图（第六分册）（BJ4-218-SS-06-JG-001—078）。1.2北京地铁4、10号线黄庄站地质勘探资料。1.3国家及部委相关施工技术规范、规程、标准。1.4我单位类似工程施工经验。2编制范围北京地铁4、10号线黄庄站4号线单层暗挖段施工，包括4号线单层暗挖段开口加强、开挖、支护施工。根据工程需要，编制上述工程内容的施工方法、施工工艺顺序、施工组织、进度计划、劳材机的配置、施工管理及相关保证措施等。3编制原则3.1在充分理解设计图纸的基础上，采用安全有效、合理可行、经济快速的施工工艺。3.2坚持“安全第一”的原则。保证施工过程组织实施的安全，保证施工质量的安全，保证周围环境和地表沉降的安全。3.3严格遵照施工规范、设计图纸要求的原则。3.4确保工程质量和工期的原则。4工程简述4.1地理位置北京地铁四号线黄庄站位于海淀区中关村大街与知春路、海淀南路的十字交叉路口处，为四号线和十号线的交叉换乘车站。四号线车站主体单层暗挖段施工通过南北两端双层段进行，在双层段中拱施工完成后，即转入四号线车站单层暗挖段施工。附地铁黄庄站平面图4.1。4.2规模尺寸车站主体单层暗挖段采用单侧壁导坑法施工，施工导洞初期支护为马蹄形暗挖结构，四号线单层段施工导洞拱顶覆土约为11.90m，导洞开挖断面为10.08m(宽)×10.92m（高），里程:K20+463.163-K20+521.163，其中十号线为11m，四号线：长边5施工方案5.1施工总体思路待四号线中拱衬砌施作完成后，先开挖管棚工作室，施作单层段管棚；同时，人工从风道第三台阶破除马头门从外向里开挖两侧导洞中承板以上土体，中导洞采用机械从里向外直接从风道第二台阶拉槽施工，渣土从风道第三台阶出，待开挖结束后从里向外破除两侧导洞底板初支砼，分段施作中承板结构砼；随着中承板以上土体开挖，同时施作端墙结构砼，待端墙处第一模中承板结构砼施作结束后，开始破除马头门施作单层段1部、3部上台阶，随中楼板以下土体开挖施工单层段1部、3部下台阶及2部、5部、4部、6部，采用溜槽直接从主体下导洞两侧洞底板出土。1）单层段管棚待中拱衬砌施工完成后，开挖中拱及两侧拱底板至管棚工作室位置。采用螺旋钻方案施作单层段管棚，管棚间距按设计40cm，长度按设计，沿开挖轮廓外20cm环向布置。管棚工作室沿主体纵向宽度按8m，开挖深度至中承板顶标高处2）端墙结构待管棚、小导管注浆完成后（要求割除端头管），从上向下开挖至设计单层段开洞加强环梁位置，开挖时端墙部位采用格栅+网片+连接筋+锚管+C20喷砼进行支护，其余采用网喷砼支护。待开挖至设计标高时施作端墙结构，及时封闭土体。3）中承板以上土体开挖待中拱衬砌施作完成后，开挖中承板以上土体。先从外向里开挖两侧拱至设计中楼板顶标高处，从风道第三台阶出土。同时，施作两侧边桩初支结构。待开挖至设计里程后，人工从里向外找平至中承板底标高以下5cm并夯实。采用挖掘机从里向外开挖中拱，渣土从两侧钢管柱空隙处溜至两侧拱从风道第三台阶出土。待开挖结束后从里向外破除两侧拱底板初支砼，开挖时严格控制标高，同时注意钢管柱的保护。4）单层段开挖待端墙处第一模中承板结构施作完成后，先后开挖单层段1部、3部上台阶，要求左右、上下错开6—7m，渣土直接从中楼板出。随中楼板以下土体开挖随施工单层段1部、3部下台阶及2部、5部、4部、6部，采用溜槽直接从主体下导洞两侧洞底板出土。5.2具体施工方案1）由于四号线车站与十号线车站斜交，单层暗挖段一侧长另一侧短，施作初期支护时，先施作较长一侧导洞初期支护，后施作较短一侧初期支护。2）开口施工图5.2单层段进洞加强图待管棚、端墙开洞加强环梁及第一模中承板施作结束后方可破除马头门进洞施工，洞口加强如图5.2所示。由于受加强环梁的影响进洞后需反掏，因此在施作加强环梁前应沿开挖轮廓外侧打设进洞第一循环超前小导管并注浆加固，采用Ф32的热轧钢管，t=3.25mm，长度2.5m，环向间距图5.2单层段进洞加强图3）暗挖施工①开挖方法图5.3四号线单层段开挖步序图采用单侧壁导坑法施工，分6部开挖。开挖步序如图5.3。具体施工工法：采用台阶法施工，台阶宽度2-3m，高度为格栅节点高度。上台阶采用预留核心土法施工，核心土尺寸：宽度×高度=1.5m×图5.3四号线单层段开挖步序图单层段1、3部上台阶从中承板直接进洞，严格控制开挖步距，待进洞后向上反掏至设计格栅节点位置，安装格栅喷砼及时封闭。②主要设计及施工参数1）初期支护C20砼厚350mm，中隔壁、临时仰拱厚300mm，由喷射混凝土、钢筋网及钢格栅组成。2）超前支护施工准备测量、放线、定位施工准备测量、放线、定位钻孔与打入小导管喷砼封闭开挖面注浆图5.4小导管施工工艺程序图粉砂层、砂砾层内采用小导管周壁超前预注浆，每两榀格栅打设一排，环向间距0.4m，长度2.5m；①施工工艺施工工艺程序如图5.4。②施工方法a.小导管加工制作小导管采用Ф32的热轧钢管，t=3.25mm，长度2.5m，管壁每隔100～200mm交错钻眼，眼孔直径6～8mm。小导管前端加工成锥形，以便插打，并防止浆液前冲，尾部1.0m范围内不钻孔防止漏浆，末端焊Ф6环形箍筋，以防打设小导管时端部开裂，影响注浆管连b.注浆加固范围及小导管布设采用Ф32超前注浆小导管加固地层。小导管从拱部格栅中穿过，仰角及外插角5°～10°(角度过小影响下榀格栅的架设，极易造成侵限，角度过大，易出现超挖现象)。布设在单层段1、3部拱顶1200范围内，前后两次小导管图5.54号线单层段小导管布置图搭接长度不小于1.0m。小导管布设详见图图5.54号线单层段小导管布置图c.小导管安装用手持风钻钻孔，并将小导管打入孔内，如地层松软也可用游锤或手持风钻将导管直接打入。对于砂类土，如有堵孔，用Ф20mm钢管制作吹风管，将吹风管缓缓插入土中，用高压风射孔，成孔后将小导管插入，并用木楔将管口密封。④注浆注浆浆液：粉砂层采用改性水玻璃浆液；砂砾层采用水泥浆。Ⅰ、水泥浆注浆施工：首先将掌子面用喷射砼封闭，以防漏浆，并对小导管内的积物用高压风进行清理。注浆顺序由下而上，注浆可以单管也可以多管并联注浆。多管并联注浆需加工一个分浆器即可。浆液水灰比可为1.5:1.0、1.0:1.0、0.8:1.0三个等级，浆液由稀到浓逐级变换，即先稀后浓。Ⅱ、改性水玻璃注浆施工：改性水玻璃是以水玻璃为主剂，以硫酸及其它辅助材料为副剂配置而成，作为细粉砂层的注浆材料。当水玻璃溶液浓度为10-20Be’，硫酸溶液浓度10%-30%时，在弱碱性粉细砂地层中，两和溶液体积比为(1-5):(1-2.5)，配置后的浆液呈弱酸性，每立方浆液平均需料量为：水玻璃(40Be’)380-410kg工业硫酸(98%)110-120kg水400-600kg促进剂3-6kg小导管注浆工艺流程见图5.6。图5.5小导管注浆施工工流程调试机具施工准备喷砼封闭掌子面图5.5小导管注浆施工工流程调试机具施工准备喷砼封闭掌子面安装导管现场调试PH值达到标准稀释水玻璃稀释硫酸制作导管打孔配液结束压力注浆时间达到标准清洗机具注浆否否注浆管联接好后，注浆前先压水试验管路是否畅通，然后开动注浆泵，通过闸阀使水泥浆与水玻璃浆液在注浆管内混合，再通过小导管压入地层。Ⅳ、注浆压力根据围岩条件控制好注浆压力（注浆压力0.4—0.6MPa），要求加固体直径不小于0.5m。为防止浆液外漏，必要时可在孔口处设置止浆塞，防止浆液外流。⑤注浆异常现象处理a.注浆中如发生与其他孔串浆应将串浆孔堵住，轮到注该孔时，拨出堵塞物，用高压风或水冲洗，如拨出堵塞物时，仍有浆液外流，则可不冲洗，立即接管注浆。b.压力突升则可能发生堵管，应立即停机检查处理。c.如果压力长时间上不去，应检查是否窝浆或流往别处，否则将应调整浆液配比，缩短胶凝时间，进行小泵量低压或间歇注浆，但间歇时间不能超过浆液胶凝时间。3）钢格栅：与十号线相交斜线段按设计间距，其余直线段间距0.5m。4）钢格栅拱外设置单层钢筋网：钢筋网为Ф6@200×200mm，搭接长度200mm。5）钢拉杆：前后榀格栅设Ф22钢拉杆，环向间距1.0m，长度1.0m。6）锁脚锚管：每榀格栅节点打设一根锁脚锚管；锁脚锚管选用Ф32的热轧钢管，t=3.25mm，长度3.0m，外插角8°左右；锁脚锚管内注浆浆液根据地层情况采用改性水玻璃或水泥水玻璃浆液，浆液配合比应由现场试验确定，注浆压力0.4～0.6MPa，注浆加固厚度0.5m。7）初支背后回填注浆以初支与围岩的密贴为原则，回填注浆管采用Ф32的热轧钢管，t=3.25mm，长度0.6m，2m×2ma.水泥、水玻璃双液浆：水泥：水=1：1-1：1.2（质量比），水玻璃为20-25Be/，两种浆液掺外加剂按体积比为1：1注浆；b.改性水玻璃浆液：98%浓硫酸按（1：8-1：12）的比例稀释成稀硫酸，水玻璃为20-25Be/，两种浆液按(1-5):(1-2.5)比例混合注浆；c.水泥单液浆：水泥：水=1：1-1：0.8；d.水泥砂浆：水泥：砂=1：1。③施工注意事项1）基本原则：施工中必须严格遵循“管超前、严注浆、强支护、短开挖、早封闭、勤量测”的施工原则，尽少扰动围岩，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，勤量测和反馈以指导施工。2）根据现场情况，若上导洞的掌子面位于粉土地层掌子面无法自立时，上导洞掌子面用C20喷砼（厚度5cm）封闭，全断面的掌子面封闭则在工序转换时间较长无法开挖或停工时用C20喷砼封闭。3）对渗透系数差异较大的土层、砂层，施工期间要密切注意流沙、流土或管涌等不良现象，发现问题应及时进行处理。4）施工过程中对隧道前方土体进行超前预测，以便提前采取预防保护措施，避免险情发生。为了预防突发事件，施工前准备一定数量的应急钢横撑或其它应急材料，确保施工安全、顺利地进行。5）隧道开挖技术要求a.允许最大超挖量为150mm；允许平均超挖量：拱部、墙及底板：100mm；隧道不允许欠挖。b.隧道施工引起的地面变形和沉降控制：地面变形沉降量控制在30mm以内，隆起量控制在10mm以内，且须保证邻近建（构）筑物安全与使用、道路车辆安全通行。⑷1部、3部开挖时从中承板直接出渣，其余均用溜槽溜至主体下导洞从两侧洞底板出土。6施工组织安排及劳材机配置6.1施工组织：实行项目部和施工队两级管理，项目部负责施工方案制定、技术交底、技术指导、质量控制、工期安排和控制及安全和文明施工监控；施工队负责具体落实和实施施工。6.2场地平面布置：按现有场地和空间合理布设临建临设设施。6.3劳动力配置计划序号人员名称数量备注1施工队长2负责全面施工管理兼调度2技术人员4技术1人，测量2人，试验1人3管理人员5施工员4人，安全员1人4设备操作8空压机司机2人，提升设备操作工6人5导洞一工班24包括开挖、钢格栅安装、打锚杆、小导管、注浆、喷砼6导洞二工班24包括开挖、钢格栅安装、打锚杆、小导管、注浆、喷砼7导洞三工班24包括开挖、钢格栅安装、打锚杆、小导管、注浆、喷砼8导洞四工班24包括开挖、钢格栅安装、打锚杆、小导管、注浆、喷砼9导洞五工班24包括开挖、钢格栅安装、打锚杆、小导管、注浆、喷砼10导洞六工班24包括开挖、钢格栅安装、打锚杆、小导管、注浆、喷砼11钢材加工6钢筋网、工字钢、锁脚锚杆、小导管等加工12砼拌合站10砼拌合、运输13其它4材料员1人、预算员1人、保管员2人合计1836.4主要仪器设备配备计划序号设备名称数量备注1空压机2台12m3一台，20m2拌合机1台强制式3通风机1台22KW4电焊机10台5注浆机1台6水泵2台7风镐10台8切割机1台9弯筋机1台10调直机1台11风枪2台12喷锚机4台13经纬仪1台14水平仪1台7施工工期计划安排1)导洞1开挖初支:2006.2.3-2006.2.182)导洞2开挖初支:2006.2.19-2006.3.63)导洞3开挖初支:2006.3.7-2006.3.224)导洞4开挖初支:2006.3.23-2006.4.75)导洞5开挖初支:2006.4.8-2006.4.236)导洞6开挖初支:2006.4.24-2006.5.108监控量测1）量测项目：a、地表下沉b、拱顶下沉c、净空水平收敛d、格栅钢筋应力应变2）量测目的：4号线主体单层暗挖段上面为中关村大街，是交通主干道，地面交通繁忙，人车流量很大，同时地下管线较多。为保证地面交通的正常运行和安全，地下管线的安全，在施工全过程中进行监控量测，通过监测数据的反馈信息及时调整支护参数和施工方案，控制并减少沉降，避免造成地面塌陷和管线损坏，同时也为车站施工积累经验。3）监测仪器设备主要采用精密水准仪，收敛计，钢筋计等测量。施工时要求沿主体纵向每5m布置一循环监测点，每天观测一次，并做好监测记录。4号线单层暗挖段监控量测布置见图8.1。9质量、安全保证与环境保护措施9.1质量保证措施图8.14号线单层暗挖段监控量测布置图1)主管工程师负责4#线单层图8.14号线单层暗挖段监控量测布置图2）质检员主要对工班施工人员进行质量教育，提高施工人员质量意识，并对钢格栅安装和喷砼进行全过程检查。3）技术员主要对施工人员进行技术交底：开挖尺寸、钢格栅安装、喷射砼、导管注浆支护及接地装置埋设质量严格按设计和规范要求控制。4）每道工序要专人负责，并做好各工序的操作记录。5）2#单层风道暗挖施工期间做好监控量测工作，根据反馈信息指导和调整施工。6）技术资料：项目部工程技术部在施工过程中负责收集、整理各种原始资料和记录，并及时上报监理。7）质量控制标准：a.开挖：严格分部、分台阶，断面尺寸符合设计要求；a.支护：①格栅加工：箍筋间距±10mm；外形尺寸±30mm；扭曲度20mm；焊接质量符合规范要求。②格栅安装：横向偏差±30mm；纵向偏差±50mm；高程偏差±30mm；垂直度5‰。③钢筋网：网格尺寸符合设计要求；相邻网片搭接长度≥200mm。开挖作业工班质检工程师汪定国主管工程师刘国庆项目总工王华伟质检员开挖作业工班质检工程师汪定国主管工程师刘国庆项目总