竖井开挖及支护施工方案.docx

竖井开挖及支护施工方案
一、编制依据
1、业主下发的《莞惠城际轨道交通项目工程施工总承包招标文件》、补遗书(1)、东莞市有关气象资料。
2、设计提供的土建工程施工图纸。
3、现场调查及对周围环境调查所获得的资料。
4、国家、行业及当地政府有关安全、环境保护、水土保持及地产资源管理等方面的规定和要求。
5、本企业的资源优势及建设同类工程的施工经验、施工能力、科技成果及本企业劳动定额等。
6、东莞地区的气候特征及相关数据。
7、现行的设计和施工规范、施工技术规程、劳动定额、质量检验评定标准与验收办法等。
二、编制原则及说明
1、全面响应合同檔要求，满足业主对合同工期、质量、安全、文明施工、环境保护等方面的规定和要求。
2、综和考虑本工程的特点，充分发挥本企业的优势，科学、合理、经济地按期完成施工任务。
3、投入的机械设备、劳动力等资源考虑适度的富余。
4、按“平行流水作业、均衡生产”的原则，运用网络计划技术合理地统筹计划安排各工序的施工，实行动态综合管理。
5、本次编制由于只有施工竖井围护结构部分设计数据，缺少暗挖隧道部分数据，编制时以招标文件数据为基础，同时参考施工竖井地勘数据，并随着设计施工图的到位逐步修改完善本施工组织设计。
三、工程概况
1．项目简介
GDK24+172.648临时施工竖井（东城南站至寮步站区间）位于东莞市寮步镇上屯村西南路路侧，施工竖井内净空尺寸8.7m×7.7m。场地属于冲积平原区，地形平坦，地面标高8.85～9.26m；现主要为交通道路，道路下埋设各种管线，路两侧主要为厂房和居民区。横通道中心里程右线GDK24+172.648、左线GDZK24+157.063，从左线向右线开挖，全长32.197m。横通道拱顶埋深约27.1～27.5m。覆土主要有素填土、淤泥质粉质黏土、粉砂、粉质粘土、全风化混合片麻岩、强风化混合片麻岩、弱风化混合片麻岩，横通道洞身主要位于强风化混合片麻岩、弱风化混合片麻岩。
场地位于东莞市寮步镇上屯村沥西南路路侧，交通繁忙，车流量较大，竖井周围及横通道上管线较多，对施工影响较大的管线主要位于竖井北侧距离竖井约2.5m的Φ1000的雨水管，位于横通道上的Φ1200的雨水管、Φ500的污水管和Φ1000的给水管等，竖井距周边建筑物距离较远，最近的建筑物与竖井距离约27m。
2．工程地质、水文地质条件和气象条件
该场地上覆第四系全新统人工堆积层（Q4ml)、第四系全新统冲积层（Q4al)、残积层（Qel)，下伏基岩为震旦系（Pz1)混合片麻岩。具体地层描述如下：
1)第四系全新统人工堆积层（Q4ml)
按照填土填料成分划为①1素填土层。①1素填土：主要为褐黄、灰褐色，主要由黏性土、碎块等组成，局部钻孔顶部0.20m为砼。层厚3.00~5.70m，层底高程3.24~5.85m。
2)第四系全新统冲积层（Q4al）
③2淤泥质粉质黏土：灰黄、灰黑色，软塑，土质较均匀，含有机质；具高压缩性，厚2.80~6.80m，层顶高程3.24~5.85m，层底高程-2.23~1.96m。
③3 粉砂：灰白、褐黄色，稍密，饱和，主要成份为石英，含有黏粒。厚3.50m，层顶高程0.44m，层底高程-3.06m。
3)残积层（Qel)
④1粉质黏土：褐黄色，硬塑，为混合片麻岩风化残积土，遇水易软化，具中压缩性，层厚8.00~12.70m。层顶高程-3.06~1.96m，层底高程-11.15~-10.74m。
4)震旦系混合片麻岩（Pz1)
按风化程度可分为⑨1全风化混合片麻岩、⑨2强风化混合片麻岩和⑨3弱风化混合片麻岩3个亚层，分述如下：
⑨1全风化混合片麻岩：褐黄、灰褐色，原岩结构可辨，岩石大部分已风化成土状，岩芯呈土柱状、局部风化不均匀呈碎块状，遇水易软化、崩解，层厚6.80~12.00m，层顶高程-11.15~-10.74m，层底高程-23.15~-15.94m。
⑨2强风化混合片麻岩：褐黄色，青灰色，变晶结构，片麻状构造，原岩结构部分破坏，节理裂隙发育、裂隙充填石英细脉、见铁锰质，岩芯呈碎块状，块状，层厚3.20~15.00m，层顶高程-23.15~-17.94m，层底高程-34.15~-21.14m。
⑨3弱风化混合片麻岩：青灰色，变晶结构，片麻状构造，节理裂隙发育、裂隙充填石英细脉、见铁锰质，岩芯呈短柱~长柱状，节长5-35cm，揭露层厚2.00~16.40m，层顶高程-34.15 ~ -19.34m，层顶埋深28.60~43.00m。
本施工竖井场地地质构造简单，主要表现为上覆为第四系人工堆积层、冲积层、残积层，其下为震旦系全～弱风化的混合片麻岩。本场地勘测期间未发现有影响本构筑物的不良地质构造。
2.2工程地质条件
（1）地层基本承载力及岩土施工工程分级
详见岩土参数建议值表3-1。
（2）无不良地质现象。
（3）特殊岩土
本场地内特殊岩土主要为③2淤泥质粉质黏土、残积的④1粉质黏土和⑨1全风化混合片麻岩。
③2淤泥质粉质黏土，其结构松软，承载力低，抗剪强度低，压缩性高，透水性差，有臭味。具触变性、流变性和不均匀性。
残积土和全风化混合片麻岩，土质不均，饱和状态下受扰动后，极易软化变形，强度、承载力骤减。
（3） 该区抗震设防烈度为Ⅵ度，地震动峰值加速度值为0.05g，地震动反应谱特征周期为0.35s。场地类别属Ⅱ类，属可进行建设的一般地段。
2.3水文地质
场地无地表水。
地下水按赋存条件主要分为孔隙水及基岩裂隙水。
1)孔隙水，主要赋存于第四系残积地层中，受大气降水补给，随季节变化较大；
2)基岩裂隙水，主要赋存于基岩的节理、裂隙中，分布不均，一般略具承压性。主要补给来源为地表水的渗入补给。勘察期间所测钻孔地下水稳定水位埋深为2.10~2.60m。
依据东城南站至寮步站区间隧道水质分析报告，根据《混凝土结构耐久性设计规范》（GBT50476-2008），地下水无化学腐蚀性。
2.4岩土层力学设计参数
各岩土层物理力学设计参数建议值依据附件区间的土工试验数据，参照广东省标准《建筑地基基础设计规范》（DBJ 15-31-2003）给出。

表3-1 岩土参数建议值表
岩土
名称
岩土状态
快剪
压缩
系数
(MPa-1)
压缩
模量
(MPa)
质量密度ρ
(g/cm3)
液性
指数
IL
基本承载力
σ0（kPa)
基床
系数k (MPa/m)
岩土施工分级
内摩擦角(度)
凝聚力(kPa)
①1素填土
松散
-
-
-
-
-
-
-
-
-
③2淤泥质粉质黏土
软塑
5
10
0.60
2.60
1.88
0.78
80
6
Ⅱ
③3粉砂
稍密
（25）

1.89

90
10
Ⅰ
④1粉质黏土
硬塑
19.3
25
0.45
4.8
1.91
0.20
200
40
Ⅱ
⑨1混合片麻岩
全风化
22
30
0.38
6.0
2.00
0.15
250
50
Ⅲ
⑨2混合片麻岩
强风化
（50）
-
-
-
2.3

500
500
Ⅳ
⑨3混合片麻岩
弱风化
（60）
-
-
-
2.7

1000
1500
Ⅴ
注：（）为综合内摩擦角。
四、竖井设计情况
1．平、纵断面设计
本施工竖井位于位于东莞市寮步镇上屯村西南路路侧。横通道与区间左线隧道正交，正线隧道处于R=1400m的缓和曲线上，从施工竖井开始由左线区间隧道向右线区间隧道开挖，全长32.197m。横通道纵断面水平无坡度。
2．竖井主体设计
本竖井为异型井口，井口呈椭圆状，设计深度为42.776米，井口为冠梁，井内无梁支撑，围护结构采用两排直径600mm咬合150mm的双重管旋喷桩作为外围护支撑并止水，井内采用复合式衬砌，初衬采用钢筋格栅喷混与系统锚管进行支护，二次支护采用20cm厚C25模筑混凝土进行支护，初支格栅沿井深方向每0.3米一榀，竖向以Φ22钢筋焊接连接，系统锚管则采用Φ42，壁厚3.25mm，长3m，环向间距0.8米，竖向间距同格栅间距，呈梅花状布置。
3．结构计算
竖井按照拱型结构进行受力计算，并结合工程模拟进行修正。初期支护按承受外荷载的封闭框架进行计算，并结合工程模拟确定支护参数。外荷载考虑了水土压力、结构自重、地面超载和施工荷载。
五、竖井施工重难点及措施
1．工程重难点分析
（1）竖井提升设备的安全控制。
（2）基坑防坍塌控制。
（3）基坑开挖过沙层的质量安全控制。
（4）基坑开挖对周边管线的保护。
2.工程重难点的解决对策
序号
重难点项目
解决对策
1
竖井提升设备的安全控制
1、设备使用前进行安全检测，合格后方可投入使用。
2、制定设备使用保养制度，对设备定期进行检查。
3、加强操作人员安全技术知识培训，按操作规程操作。
4、加强施工现场安全管理，提升作业要有专人进行指挥。
2
基坑防坍塌的控制
1、基坑要分层开挖，挖到设计标高要及时支护，地表以下3m范围内严禁采用机械开挖，不得超挖。
2、土方开挖前做好基坑内的降水、排水施工，且进行试运转正常后，方可开挖土方，并做好防雨措施。
3、施工中做好地下水及地质超前预报，制定相应的施工安全措施和工程处理措施。
3.
基坑开挖过沙层的质量安全控制。
开挖到沙层位置，先对其进行系统注浆加固，待浆液凝固后，再进行分层开挖，具体详见第7章6.2节
4
基坑开挖对周边管线的保护
1、 施工组织安排，与产权单位一起对既有情况进行现场调查，确定迁改施工方案、工程数量，并征求相关单位的意见。

六、施工总体部署
1.施工组织机构设置
为安全、优质、按时完成本工程土建施工任务，我们成立项目经理部组织施工。项目经理、总工程师及管理人员均选派有类似工程经验、懂技术会管理的专业人员。项目经理部组织机构图见表6-1。
表6-1 竖井施工管理人员组成情况表

2.主要临时生产、生活设施
（1）施工围挡及便道
根据实际借地情况，本工程围挡分为一期，具体见附件1（6#竖井施工场地布置图）。
（2）提升井架
设置1套提升龙门架，配备2套8吨电葫芦。
（3）临时生产房屋
办公用房、住宿用房及监理用房均采用活动装配式房屋结构，生活配套设施用房、生产用房及库房采用砖墙结构。包括办公用房、厨房、浴室、卫生间、空压机房、库房等。房屋布置整齐、紧凑，并满足防火要求。具体位置详见附件1
（4）施工供风
竖井施工区均采用集中供风方式供风，竖井场地内设两台20m3/min环保型空压机。施工场地内设空压机房，满足噪声控制要求。
（5） 施工供水
从甲方提供的供水点接驳φ60mm供水管，引至各生产、生活区域。管路每100m设置一个阀门。竖井施工用水以φ60mm供水管为主管路，施工的工作面采用φ30mm供水管供水。
（6） 施工供电
施工用电拟从附近高压线位置引线，在竖井口安装变压器供电，竖井用电由变电站接入，同时备配250kVA的柴油发电机组做为上场初期和施工期间应急备用电源。竖井内施工地段临时用电线路采用橡胶电缆，采用四相五线制，电缆通过埋地管穿到竖井口，特殊情况下需架空时，电线悬挂高度距人行地面不小于2.0m，并安装触电保护器。对各种电气设备和输电线路，由电工日常进行检查维修。
（7）通讯设施
主要管理人员配备移动电话，施工现场办公室通过甲方提供的电话和通讯线路接口安装电话等通讯设备，施工现场配对讲机数部，供项目负责人及各作业班组联络使用。
（8）临时存渣场
在施工竖井场地内设临时存碴场，面积为10m*5m，存碴高度2.5m，周围设置
当碴板，存碴量为125m3。
（9）施工排水
施工场地内按不同区域设置排水沟，沿围护结构施工周边设排水沟，排水沟截面为300×300mm（宽×高），并设置沉淀池，排水沟流水坡度为1%，排水口通向的市政排水系统。施工废水经沉淀处理达标后排入市政排水系统。
（10）消防设施
在各工区生产区及办公区内，按标准配备消火栓、121灭火器、铁锹、砂堆等。
（11）卫生设施
在项目部营区和施工队营区各设冲洗式厕所一个，并分别设有洗漱间和淋浴间，定期请环卫部门清理及消毒。
（12）洗车槽
各施工区域根据环境要求及施工要求设置大门，大门内侧设保安室，门口设洗车槽，洗车槽设蓄水池和沉淀池，以便车辆外出时清洗，确保不带泥上路，不污染城市交通道路。
（13）基坑护栏
竖井四周设置防护栏杆，高约1.2m，采用φ42mm钢管制作，管间采用扣件连接，并涂刷成红白相间的警戒色。
3.工程进度计划
3.1主要工序进度指标
表6-2 竖井工序时间及进度指标分析表
序号
工作名称
工时（天）
指标分析
1
施工准备
45
主要包括管线、借地、临设，人员及设备进场等，施工准备工期为45天。
2
冠梁施工
10
圈梁土方开挖，绑轧钢筋和混凝土浇注。
3
龙门架
8
安装提升架、电葫芦及雨棚。
4
竖井开挖及初期锚喷支护
60
进度均为0.8m左右
5
竖井底板施工
2
铺设防水层，浇注防水保护层。
6
洞门
10
竖井施工至洞门顶部以下适当位置施工小导管及喷射砼支护。
4.资源配置计划
4.1机械配置
竖井施工配备机械如表6-3所示。
表6-3 竖井施工场地用电设备一览表
序号
设备名称
型号
数量
功率（kw)
总功率（kw)
1
空压机
20m3
2
110
220
2
卷扬机
JK-2
2
11
22
3
通风机
MFA
2
30
60
4
砼喷射机
PZ-5B
4
2.5
10
5
液压锻钎机
PY2-12T
2
7.5
15
6
注浆泵
BW2000/150
4
10
40
7
钢筋弯曲机
GQW-32
1
2.2
2.2
8
钢筋调直机
GT4-10
1
3
3
9
钢筋切断机
GQ40A
1
3
3
10
交流电焊机
BX1-300
3
21
63
11
搅拌机

1
5.5
5.5
12
电葫芦

2
13
39
13
潜水泵
WQ
4
5.5
22
14
水泥砂浆搅拌机
NRJ411A
1
5.5
5.5
15
洞内照明

35
35
16
场地照明

15
15

4.2劳动力计划
表6-4基坑开挖施工人员组织情况
序号
人员组成
人数
人员名称
1
钢筋工
10
经过安全教育及岗前培训人员
2
电焊工
5
持有特种作业证人员
3
模板工
6
经过安全教育及岗前培训人员
4
砼 工
6
经过安全教育及岗前培训人员
5
电 工
2
持有特种作业证人员
6
挖掘机司机
4
持有特种作业证人员
7
杂 工
20
经过安全教育及岗前培训人员
合计
53

七、竖井开挖及支护方法
竖井施工工艺流程见下图：
测量放线→旋喷桩施工→冠梁土方开挖→冠梁钢筋绑扎、混凝土浇筑→立井架→竖井土方开挖→安装钢格栅、钢筋网→喷射混凝土→二次衬砌→竖井底板施工→横通道施工。
竖井冠梁土方开挖使用PC220型挖掘机挖土，人工修整壁面，商品混凝土罐车送混凝土直接入模。井身段土方采用人工使用风镐挖土，开挖的深度为0.4m，开挖后及时支护，封闭支护系统，初期支护采用初喷混凝土+钢筋网+格栅钢架+锚管+复喷混凝土的联合支护体系，二次支护采用20cm厚的C25模筑混凝土。井身采用竖井井架+电动葫芦提升作为物料运输系统。开挖横通道时，以小导管注浆作为超前预支护，采用台阶法施工，格栅间距0.5m，横通道开口处前三榀格栅密排布置。横通道开挖完成后绑扎加强环及开洞加强环梁钢筋，钢筋与横通道支撑错开布置，喷射C25喷射混凝土。完成整个加强环及开洞加强环梁后方可破除横通道开洞处格栅、开挖区间正洞，区间正洞洞口处前三榀格栅密排布置,施工横通道为临时结构，不设置防水层。地面使用ZL50装载机装土，12m3东方奔驰自卸车外运土方。
2．基坑降水施工
由于地下水对围护结构的施工无太大的影响，故不考虑基坑外降水，只设基坑内降水。基坑内降水的目的是降低基坑内地下水的水位标高，便于土方开挖。
2.1基坑降水布置
基坑降水拟采用管井井点降水方法，降水井孔径为700mm，井管直径为400mm，滤水层厚度150mm。。井结构见图7-1降水井立面图。

图7-1降水井立面图
2.2降水井施工
2.2.1施工工艺流程
降水井施工工艺流程见图7-2。
2.2.2施工方法
①降水井成孔
降水井成孔选用钢绳式冲击钻机。先根据降水井施工孔位埋设孔口护筒，护筒内径应比钻头直径大200mm，深度要穿越松土层。之后冲孔钻机就位，冲锤中心对准护筒中心，要求偏差不大于±20mm。冲孔开始时，先低锤（小冲程）密击，并及时加入粘土泥浆护壁，泥浆密度和冲程可按下表选用，使孔壁挤压密实，直至孔深达护筒下3～4m后才加快速度，加大冲程，将锤提高至1.5～2.0m以上，转入正常连续冲击，在造孔时及时将孔内残碴排出孔外，以免孔内残碴太多，出现埋钻现象。
冲孔时应随时测定和控制泥浆密度。如遇较好粘土层，亦可采取孔内造浆护壁，方法是在孔内注满清水，通过上下冲击使之成泥浆护壁。加强排碴并定时补浆，直至设计深度。排碴方法优先选用泥浆循环法，并通过检查排碴效果、情况适时调整，如因孔深循环泥浆的压力和流量难以达到预期排碴效果时选用抽碴筒法排碴。
钻孔
試 抽 水
降水井正常工作
填砾
洗井
安装潜水泵
分段切除钢筋笼
施工准备
井点测量定位
挖井口、安护筒
钻机就位
回填井底砂垫层
吊放钢筋笼
封井
钢筋笼制作

图7-2 降水井施工工艺流程
钻孔过程中每1～2m检查一次成孔垂直度情况。如发现偏斜应立即停止钻进，采取措施进行纠偏。对于土层变化处和易于发生偏斜的部位，采用低锤轻击、间断冲击的办法穿过，以保持孔形良好。
成孔后应用测绳下挂0.5kg重锤球检查孔深，核对无误后进行清孔，清孔将孔底淤泥、沉碴清除干净，再进行井管的安装。
②降水井井管制安
以降水井井管的制作采用钢筋笼骨体外包滤网材料。笼体外包三层滤网，内两层为网眼1×1mm的优质尼龙网，即细滤网，最外层粗滤网，为网眼5×5mm铁丝网（φ1铁丝编织）。滤网外用12#铁丝每隔50cm捆绑牢固。
井管的安装根据井管吊装设备的起吊高度和井管总长度，分别采用整体制作安装和分段制作安装两种方式。其中采用分段制作安装时需在孔口进行搭接焊连接，当第一节井管入孔后于孔口部位用钢扁担架立，再起吊第二节井管与第一节井管在现场进行搭接焊连接，主筋接头相互错开50%上，两节井管连接完成后重新补做箍筋及包缠滤网。为保证井管安装位于井孔中间，井管下放时应充分吊直，两人于孔口扶住井管缓慢下放，避免碰撞井壁，下放完成后使井管口高出地面不少于20cm。
③降水井滤料投放
降水井安装完成后，于井管及井壁之间填充粒径为3～15mm的碎石，碎石应沿管周围均匀投放，投放量不少于计算量的95%，离孔顶1.5m范围内用粘土填实夯平。
④降水井洗井
井管埋设完毕后，往井内回灌清水，并用深井泵（扬程＞35m）抽水洗井，直至抽出的井水清洁无污浊。
2.2.3降水井施工技术措施
①根据钻探成孔过程中的实际地层情况，确定过滤器的长度和位置，然后向下配置沉淀管，向上配制井管，其总长度高于地面0.5m。
②除特殊过滤器外，均应在滤管外包扎滤网或缠丝，滤网的选择应与含水层相适应。
③钻孔施工达到预定深度，每隔0.3～0.5m用大泵冲洗泥浆减少沉淀,并应立即下管,注入清水，稀释泥浆比重接近1.08后放入滤料,不少于计算量的95%。
④开始下管前应探测孔深，当孔深与管长不符时，应重新成孔；下管时应轻提慢放，仔细检查滤网包扎质量，并使井管居中；当上部孔壁缩径或孔底淤塞，应向孔内注水，缓慢放入，禁止上下提拉和强行冲击。
⑤当砾料填至预定深度时，上部宜用粘土回填到孔口封口；当孔深范围内抽水含水层与其它非抽水含水层有水力联系时，应进行分层止水。
⑥洗井工作在填砾料后进行，以防井壁泥质硬化，造成洗井困难。洗井时必须清除停留在孔内和渗水含水层中的泥浆与孔壁泥浆，疏通含水层，并在井周围形成良好的反滤层；洗井前后两次抽水涌水量相应小于15%，洗井后井内沉淀不上升或基本不上升。
⑦洗井结束，地面抽水系统安装前，应进行试验性抽水，以确保单井出水量和降深；抽水试验稳定标准应符合下列要求：
A.出水量、水位没有持续上升或下降的变化趋势。
B.抽水井动水位波动值不超过水位降深的1%，抽水机抽水水位波动值不超过10～20cm。
C.出水量波动值不超过正常出水量的5%。
D.各个井点安装完毕后，应进行整体试抽水，以检查水、电管网系统是否达到要求。
2.3降水监测
⑴降水监测与维护期应对各降水井和观测孔的水位、水量进行同步监测。
⑵降水井和观测孔的水位、水量和水质的检测应符合下列要求。
⑶降水勘察期和降水检验前应统测一次自然水位。
⑷抽水开始后，在水位未达到设计降水深度以前，每天观测三次水位、水量。
⑸当水位已达到设计降水深度，且趋于稳定时，可每天观测一次。
⑹在受地表水补给影响的地区或在雨季时，观测次数宜每日2～3次。
⑺水位、水量观测精度要求应与降水工程勘察的抽水试验相同。
⑻对水位、水量监测记录应及时整理，绘制水量Q与时间t和水位降深值s与时间t过程曲线图，分析水位水量下降趋势，预测设计降水深度要求所需时间。
⑼根据水位、水量观测记录，查明降水过程中的不正常状况及其产生的原因，及时提出调整补充措施，确保达到降水深度。
⑽在基坑开挖过程中，应随时观测基坑侧壁、基坑底的渗水现象，并应查明原因，及时采取工程措施。
2.4降水维护
（1）降水期间对抽水设备和运行状况进行维护检查，每天检查不应少于3次，并应观测记录水泵的工作压力，电动机、水泵温度，电流、电压、出水等情况，发现问题及时处理，使抽水设备始终处在正常运行状态。抽水设备应进行定期保养，降水期间不得随意停抽。
（2）降水井施工完成后，应制作井盖覆于井口，并作出明显标志来警示施工人员予以保护。
（3）过往车辆或其它机械时应派专人指挥，并根据现场情况适时拟定保护措施。
（4）基坑土石方开挖期间，应尽量避免挖土机械在附近行走，损坏降水井。
（5）挖土机械进行土石方开挖施工时，当反铲挖掘机挖至离井点管1.5m左右时，采取人工辅助开挖以保护井体。
（6）土石方开挖中随开挖深度露出土体的井管及时割除，并用围栏围护，确保井管不受破坏。
（7）抽水设备应进行定期保养，降水期间不得随意停抽。
（8）注意保护井口，防止杂物掉入井内，经常检查排水管、沟，防止渗漏。
（9）在更换水泵时，应测量井深，掌握水泵安全的合理深度，防止埋泵。
（10）发现基坑（槽）出水、涌砂，应立即查明原因，组织处理。
（11）当发生停电时，应及时更新电源，保持正常降水。
（12）随土石方开挖到基底后，预留在基底以下的井管予以封闭。降水井封闭方法见图7-3所示。
2.5施工排水
除基坑顶面四周设排水沟外，开挖过程中依据开挖深度及水流情况设置临时排水沟及集水井，特别在基坑四角设置集水井。施工过程中保证排水顺畅，并随时将集水井中的水流排出坑外。在布设排水沟、集水井及确定抽水设备时预留20～30%的富余量。

图7-3 降水井封闭方法示意图

700

150

150

3.双管旋喷桩施工
竖井周边采用双管旋喷桩止水帷幕，旋喷直径600mm，咬合150mm，旋喷桩采用42.5号普通硅酸盐水泥，水泥浆液的水灰比1.0～1.5，高压水泥浆射流的压力宜大于20MPa，气流压力宜取0.7MPa，提升速度可取0.1～0.25m/min。
（1）工艺流程
旋喷桩作为地下连续墙的止水措施，因 此在施工中根据实际钻孔桩位置而调整旋喷桩位。其工艺流程图7-4如下。
钻机就位
校核钻机垂直度
钻

孔
试

喷
高压喷射注浆
喷射结束
机械清洗
废浆处理
泥浆循环
插

管

图7-4 旋喷桩施工工艺流程图
（2）主要施工程序
具体施工程序见图7-5旋喷桩施工工艺流程图。
①钻机就位
旋喷桩在钻孔灌注桩间施工，主要起止水作用，桩位偏差控制在2cm以内，垂直度控制在1/200以内，以使旋喷桩与连续墙结合在一起。钻机对位时，必须校正机座水平及钻杆垂直度，钻头中心与桩位重合。
②钻孔
钻孔选用全断面破碎钻头钻进，并配以5-8Mpa高压射水，正循环出碴，若遇比较坚硬地层，可更换为取芯钻进。
图7-5 旋喷桩施工工艺流程图
③喷射注浆
在钻到预定标高以后。即开始在孔底喷射水泥浆1分钟左右，在达到预定压力以后开始提升。水泥浆在旋喷前一小时内配制，水泥选用新鲜无结块普通硅酸盐42.5水泥，水灰比控制在1：0～1：1.5之间。如果稠度大，水泥浆流动缓慢，喷嘴易堵；稠度小，则对桩身强度及结构防渗不利。喷射时，当达到预定的压力及喷浆量后再边旋转边提升。钻杆的旋转和提升必须连续不断，在拆卸钻杆时，动作要快，卸管后继续喷射的搭接长度不小于10cm。中途发生故障，立即停止提升和喷射，以防断桩。根据施工经验喷射注浆工艺参数如下表。
表7-1 喷射注浆工艺参数
序号
项目名称
技术参数
1
浆液
压力
＞20Mpa
流量
80～120L/min
喷嘴个数及孔径
1个 Φ2～Φ3mm
2
空气
压力
0.5～0.7Mpa
流量
1～3m3/min
喷嘴个数及间隙
1个 1～2mm
3
注浆管
提升速度
10～25cm/min
旋转速度
5～16r/min
④机械清洗
当喷射提升到设计标高后，立即拔出注浆管，把浆液换成清水在指定地面喷射，把泥浆泵、注浆软管内的浆液全部排出。
⑤施工中应注意的问题
A.不正常冒浆处理：注浆时，孔内浆液沿注浆管冒出，当冒浆量不超过注浆量的20%为正常，如果超过20%或完全不冒浆，应查明原因。
a.冒浆量大：有效喷射范围与注浆量不相适应，注浆量超出喷浆固结所需，可提高喷射压力，适当缩小喷嘴直径，加快提升速度。
b.不冒浆：地层中有较大空隙，浆液流失。可在浆液中掺入适当的水玻璃，加快与土层颗粒固结，在空隙大的地层，也可注入大量浆液，填满后再提升。
B.当发现浆液初凝时间超过20h（正常初凝时间为15h左右），应及时停止使用该水泥。对于由于浆液析水，收缩而使桩顶出现的凹穴，在其中灌注砼填充。
C.在不同深度，针对地层土质情况，选用合适的旋喷参数，在深层、硬土应增加压力和流量或适当降低旋转和提升速度。
⑥质量保证措施
A.钻孔施工:开钻前,严格按照施工布置图,布好孔位。钻机定位要准确,开钻前钻头点位与布孔点之间的距离相差不得大于2cm,钻杆斜度不得大于1°。
B.配料:采用准确的计算工具,严格按照设计配方配料施工。
C.旋喷:按程序施工,每段进浆要准确,旋喷压力一定要严格控制在13～16MPa,专人操作。当压力突然上升或从孔壁溢出浆,应立即停止旋喷,每段旋喷量应严格控制按设计进行,跑浆时,应采取措施确保喷浆量满足设计要求。
D.旋喷完成后,应采取措施保证旋喷不溢浆跑浆。
E.每道工序均要安排专人,负责每道工序的记录操作。
4．冠梁施工
旋喷桩完成后开挖冠梁基坑，旋喷桩经检测合格后，即可进行冠梁施工。冠梁施工工艺流程见图7-6所示。当冠梁强度达到设计要求80%后，即可进行基坑土方开挖。冠梁主要工序施工方法如下：
4.1钢筋施工
基槽开挖完成后浇筑10cm厚的混凝土垫层，待混凝土强度达到5MPa后方可进行冠梁钢筋绑扎施工。
受力钢筋的搭接一律采用焊接，施工缝处的钢筋应留够搭接长度。具体要求如下：
a、钢筋搭接采用焊接，焊接长度单面焊≥10d，双面焊≥5d
b、受力钢筋设置在同一构件内的焊接接头应互相错开。焊接接头连接区段的长度为35d（d为较大直径），且不小500mm；
c、搭接焊接头的焊缝厚度s不应小于主筋直径的0.3倍；焊缝宽度b不应小于主筋直径的0.8倍；
d、搭接焊时，焊接端钢筋应预弯，并应使两钢筋的轴线在同一直在线，焊接时，应用两点固定；定位焊缝与搭接端部的距离宜大于或等于20mm；
e、主筋之间或双向受力钢筋交叉点应全部绑扎；单肢箍筋和双肢箍筋拐角处与主筋交叉点应全部绑扎，双肢箍筋平直部分与主筋交叉点可交叉绑扎；
f、箍筋位置应正确并垂直主筋，双肢箍筋弯钩迭合处，应沿受力方向错开；设置，单肢箍筋按交错式排列。搭接焊及焊缝示意图如图7-7：
基坑开挖
鑿毛牆面並鑿出預埋鋼筋
拆模、養護
自拌砼運輸
測量放線
綁紮支撐鋼筋
立範本
澆築混凝土
旋喷桩检测
拆模、养护
砼运输
垫层
钢筋制作
范本安装
浇筑混凝土

图7-6 冠梁施工工艺流程图

图7-7 钢筋搭接焊及焊缝示意图
4.2范本施工
钢筋绑扎完成后，经监理工程师检验合格后方可支立范本，底模采用砂浆抹平并铺设透明塑料膜，侧模采用大块竹胶板范本。支立模板并用土体或木支撑作支挡将模板固定。模板施工要求：支立稳固，无跑模漏浆现象。具体要求如下：
a、范本在支立前应清理干净并涂刷隔离剂，铺设应牢固、平整、接缝严密不漏浆，相邻两块范本接缝高低差不应大于2mm；
b、范本支立允许偏差：高程±20mm；平面位置±20mm；垂直度0.3%；
c、模板支立前要准确定出预埋件位置，并按要求埋设。
4.3模板工程
模板工程的施工方法，采用18mm厚菲林板，背楞均为10cm×10cm方木，并且用Φ12对拉螺杆固定截面尺寸。
1、模板工程施工质量技术保证措施
（1）模板的支设必须准确掌握构件的几何尺寸，保证轴线位置的准确。
（2）进行模板设计，确定模板平面位置，允许偏差见表7-2
模板应刷脱模剂，分规格堆放，专人管理。如发现变形、开焊就及时进行修理。
（3）模板及其支架必须具有足够的强度、刚度和稳定性；其支承部分应有足够的支承面积。如安装在基土上，基土必须坚实，并有排水措施。
（4）模板之间或模板与结构之间的拼缝必须严密，不得漏浆。
（5）模板的安装误差应严格控制在允许范围内，超过允许值必须校正。
2、模板的拆除
模板的拆除，非承重侧模应以能保证混凝土表面及棱角不受损坏时方可拆除，承重模板应按《混凝土结构工程施工及验收规范》的有关规定和本组织设计中的相关规 定安排拆除。
模板拆除的顺序和方法，应按照配板设计的规定进行，遵循先支后拆、后支先拆、先非承重部位、后承重部位以及自上而下的原则，拆模时，严禁用大锤和撬棍硬砸硬撬。
（1）墙模:在拆穿墙螺栓、大小楞和连接件后，从上而下逐步水平拆除。
（2）梁、楼板模板:应先拆梁侧模，再拆楼板底模，最后拆除梁底模。其顺序如下:
拆除部分水平拉杆、剪刀撑→拆除梁连接件及侧模→松动支架柱头调节螺栓，使模板下降2～3cm→分段分片拆除楼板模板及支承件→拆除底模和支承件
拆模时，操作人员应站在安全处，以免发生安全事故。待该片段模板全部拆除后，方准将模板、配件、支架等运出堆放。
（3）拆下的模板等配件，严禁抛扔，要有人接应传递，按指定地点堆放。并做到及时清理、维修和涂刷脱模剂，以备待用。
表7-2 模板支设的允许偏差
项 目
允许偏差
轴线位置
5
板表面标高
±5
柱、梁截面尺寸
+4、-5
层高垂直度
全高≤5m
6
全高〉5m
8
相邻板面高低差
2
表面平整（2m长度以上）
5
4.4砼施工
砼采用C30砼，用混凝土运输车直接运至现场，通过送料槽或输送泵入仓，机械振捣。对于拐角处钢筋密度较大，浇注振捣混凝土难度较大，一定要加强振捣确保拐角处的混凝土密实、无漏振过振现象。混凝土浇注时需对称进行，并一次浇筑完成，当出现意外不能一次浇注完成时需留施工缝，并严格按照施工规范的相关要求进行施工缝的处理。混凝土浇注及养护具体要求如下：
a、砼应分层连续浇注，砼分层厚度300mm，且上层砼应超前覆盖下层砼500mm以上；区域之间、上下层之间的砼浇注间歇时间不得超过砼初凝时间；
b、采用插入式振捣棒振捣，每个振点大约振捣20—30秒并以不再有气泡冒出，砼面不再沉陷为标准。
c、砼落料高度不大于2米,大于2米时可采用串筒(用输送泵不必考虑)；
d、砼表面应用木抹子抹平；
e、砼终凝后要及时养护，养护采用洒水的方式，要以始终保持砼表面湿润为标准，养护时间不少于14天。
4.5预埋件安装
竖井提升龙门架、人行安全梯、护栏、各种管道安装预埋件在冠梁、格栅喷射混凝土前进行埋设。
5．竖井口提升系统
5.1、井口平面布置
在竖井口及地面上的主要设备有龙门架、2台8t双速电动葫芦等；在井筒内的主要设备有小型挖掘机、料斗、通风管、压风管、供水管、排水管、砼输送管、动力电缆、安全梯等设备。龙门架采用型钢、钢管焊接或栓接而成。竖井口平面布置见图7-8。#6竖井提升设备设置如图7-8所示。龙门架力学检算见附件2。

图7-8井口平面布置图
5.2提升设备能力的验算
电动葫芦每循环所需时间：
6#井井深42.776m，加料斗提升高度4m及料斗本身高度2m，垂直提升距离为48.776m，提升速度为15m∕min，则单程提升时间为t1=3.25 min；
电动葫芦横移平均距离15m，考虑操作转换，横移时间为t2=3.0 min；
料斗摘钩、挂钩、卸碴时间t3=3 min；
则每一个出碴循环需时间t=2×t1+ t2+ t3=12.5 min；
料斗容积为3.15m3(1.5×1.5×1.4m)，则6#竖井日平均出碴能力为:
Qp=n×T×V×m×s=4×12×3.15×0.83.15m3
8Qmax=74×0.5×4×1.4=207.2m3
隧道内的大部分进料任务也由提升设备完成，长大件料具可通过吊车下放到竖井底，其它材料安排在出碴间隙（每天除出碴占用的12小时以外）进行，除去检修保养用时2小时，仍累计有10小时的进料时间。所以提升设备能解决垂直运输问题。
5.3、提升作业注意事项
①龙门架安装
龙门架立柱采用Φ325mm圆钢管，主梁为I45b工字钢，两端横梁及中间压梁为I28工字钢。
龙门架拼装采取钢板栓焊连接，便于拆装。立柱直接座在地连墙冠梁上，提前预埋钢板与立柱进行栓焊连接。延长到碴仓部分设独立基础。
主梁布置时需考虑电动葫芦同时工作时的设备间隙，使之避免互相干扰，同时保持吊装时与井壁的安全距离。
为确保龙门架整体刚度，立柱用剪刀撑连接，并保证构件间栓焊牢固。
②碴仓
碴仓容积要保证至少能存碴一天，碴仓挡墙采用I20工字钢与10mm厚钢板焊接加工，工字钢埋入地下1.5m，用C20混凝土浇筑，露出地面靠近竖井侧高2.0m，其余两侧高3.0m。
③设备间隙
井筒断面的总体布置是按提升间、管道间、梯子间分区设置的，特别是安全梯子间与井筒提升间要严格隔开。由于井筒的提升设备较多，因此，各项布置必须精心设计，周到安排，切切不能发生碰撞现象