换乘通道开挖支护安全专项施工方案模板.doc

换乘通道开挖支护安全专项施工方案

79

资料内容仅供参考，如有不当或者侵权，请联系本人改正或者删除。

目 录
1编制依据及原则 1
1.1 编制依据 1
1.2 编制原则 1
1.3 适用范围 1
2工程概况 1
2.1 站体位置 1
2.2 地面交通状况 2
2.3 工程地质 2
2.4 水文地质情况 3
2.5 设计概况 3
2.6 管线概况 5
3 风险分析及应对措施 8
3.1施工风险识别、 原因分析和主要处理措施 8
3.2施工风险管理组织机构及职责 10
4工程重难点 12
5施工总体部署 12
5.1 施工顺序 12
5.1.1 导洞开挖步序 12
5.1.2 导洞及扣拱开挖支护步序 13
5.2 资源配置计划 16
5.2.1施工人员配置计划 16
5.2.2施工机械设备配置计划 17
5.3 工期进度安排 18
6施工技术方案 18
6.1 导洞初期支护 18
6.1.1 施工原则 18
6.1.2 支护体系 18
6.2 导洞施工 22
6.2.1 导洞开挖支护施工流程 22
6.2.2 大管棚施工 22
6.2.3 马头门施工 26
6.2.4超前地质预报(探测) 26
6.2.5导洞开挖 27
6.2.6 初期支护 29
6.2.7 回填注浆 30
6.2.8 施工注意事项 30
6.3 围护体系施工 31
7．风险工程保护措施 32
7.1 针对单层段管线专项措施 32
7.2 针对过街通道专项措施 33
7.3 针对双层段管线专项措施 34
7.4 暗挖残遇水( 残留水、 层间滞水等) 专项措施 35
7.5 针对上导洞施工对下导洞影响的专项措施 36
8监控量测 37
8.1 监测项目 37
8.2 施工监控量测布置 38
8.3 监控量测要点 39
8.4 测量信息反馈程序 40
8.5三级预警管理 41
9施工保证措施 41
9.1 质量管理及保证措施 41
9.2 安全保证措施 42
9.2.1 土方开挖安全保障措施 42
9.2.2 钢筋工程施工安全保障措施 43
9.2.3 抓斗提升安全保障措施 44
9.2.4 洞内临时用电安全保障措施 46
9.2.5 电焊作业安全保障措施 47
9.2.6 洞内三轮车运输安全保障措施 47
9.3文明施工、 环境保护保障措施 48
9.4 绿色施工管理措施 50
10 应急预案 51
10.1应急救援责任制及组织机构 51
10.2应急救援小组的主要职责 51
10.3应急救援小组组长、 副组长及成员的职责与分工 52
10.4安全事故应急救援流程 52
10.5 危险性分析 53
10.6 出现坍塌时的应急响应措施 53
10.6.1 临界条件 53
10.6.2 产生的主要原因 53
10.6.3 应急响应措施 53
10.7 管线破坏应急响应措施 55
10.8 火灾事故应急预案 55
10.9 物体打击及高空坠落事故应急预案 56
10.10 触电事故应急预案 56
10.11做好现场抢险物资准备 56
10.12 应急响应 57

大望路站主体导洞及围护结构安全专项施工方案
1编制依据及原则
1.1 编制依据
1、 根据北京地铁14号线工程大望路站车站结构施工导洞及围护结构施工图;
2、 根据当前我施工单位掌握的现场勘测资料;
3、 《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》建质[ ]87号;
4、 《北京市轨道交通工程建设安全风险技术管理体系( 试行) 》 9月;
5、 根据当前施工情况和工期的要求;
6、 现行国家、 行业相关技术规范、 要求、 标准及北京市有关安全、 质量、 工程验收等方面的地方性法规和行业标准、 法律和法规;
7、 我施工单位现有的施工技术、 施工管理和机械设备配备能力;
8、 我单位多年从事类似工程的施工经验。
1.2 编制原则
1、 在熟悉施工设计图纸、 场地水文地质情况及施工现场管线调查的基础上采用先进、 合理、 经济、 可行的施工方案;
2、 施工进度、 劳力资源等安排均衡、 高效;
3、 加强施工管理, 提高生产效率, 降低工程造价;
4、 严格贯彻”安全第一”的原则;
5、 确保工程质量和工期、 确保长城杯, 争创鲁班奖;
6、 保护环境、 保护文物, 文明施工。
1.3 适用范围
本方案适用于大望路站暗挖车站主体导洞开挖支护及围护体系施工。
2工程概况
2.1 站体位置
大望路站位于西大望路与建国路交叉口北侧西大望路正下方, 南北向布置, 车站位于CBD商务核心区范围, 周边用地功能以商业和居住为主, 与现状M1线换乘。路口西南侧为现代城, 西北侧为高层住宅区及金地中心、 万达广场, 东南侧为在建酒店及公寓擎峰中心, 东北侧为华贸中心。大望桥南北两侧各有一座地下通道分别连通西大望路东西两侧, 北侧人行通道东侧与华贸中心结合, 西侧设置一个出入口并与地铁1号线出入口通道连接, 地下通道底标高为24.25米, 埋深12.77米; 南侧地下通道内底标高为21.89m, 埋深为15.5米。平面位置见图2-1。
车站主体

图2-1 大望路站平面位置图
2.2 地面交通状况
大望路站位于西大望路站与建国路十字路口北侧、 现状西大望路下方, 沿西大望路南北向布置。西大望路道路红线宽42m, 南北走向, 双向6车道; 建国路道路红线宽100m, 东西走向。西大望路、 建国路等主要道路交通繁忙, 车流量大, 现状拥堵严重。另外, 车站需占用部分道路, 临时交通占道。
2.3 工程地质
本次勘察揭露地层最大深度为51m, 根据钻探资料及室内土工试验结果, 按地层沉积年代、 成因类型, 将本工程场地勘探范围内的土层划分为人工堆积层( Qml) 、 第四纪全新世冲洪积层( Q41al+pl) 、 第四纪晚更新世冲洪积层( Q3al+pl) 三大类。并按地层岩性及其物理力学性质进一步分为9个大层。详细情况详见图2-2。
杂填土
粉土、 粉质粘土
粉细砂、 中粗砂
圆砾卵石
粉细砂、 中粗砂
粉土、 粉质粘土
圆砾卵石
潜水水位
标高
承压水水位标高
导洞初支轮廓
主体结构轮廓

图2-2 大望路站主体结构水文地质剖面图
2.4 水文地质情况
本次勘察主要观测到3层地下水:
上层滞水( 一) : 本次勘察没有观测到该层水, 但不排除局部管沟渗漏、 绿地灌溉形成的滞水。
潜水( 二) : 含水层岩性为粉细砂④3层、 中粗砂④4层、 圆砾卵石⑤层、 中粗砂⑤1层、 细中砂⑥3层, 水位埋深14.30～15.15m, 水位标高22.18~21.30m, 观测时间为 12月, 主要接受大气降水、 管沟渗漏补给为主, 以蒸发、 向下越流补给的方式排泄。
承压水( 四) : 含水层为上部中粗砂⑦1层、 粉细砂⑦2层, 水头埋深为17.25～20.76m, 水头标高为19.18～15.81m, 水头高度约4～6m, 观测时间为 12月。该层地下水分布连续, 主要接受大气降水及侧向径流补给, 以蒸发、 侧向径流、 向下越流补给的方式排泄。
承压水( 五) : 含水层主要为下部圆砾卵石⑦层、 中粗砂⑦1层、 粉细砂⑦2层, 水头埋深24.54～28.60m, 水头标高11.91～8.08m, 水头高度约4～5m, 观测时间为 12月, 主要接受侧向径流及越流补给, 以侧向径流、 人工开方式排泄。
地下水对混凝土结构有微腐蚀性, 对钢结构有微腐蚀性。对钢筋混凝土中的钢筋在长期浸水条件下有微腐蚀, 在干湿交替条件下有弱腐蚀性。
2.5 设计概况
大望路站为岛式站台, 有效站台宽度14.06米, 车站总长215.5米, 车站净宽21.7米, 轨顶标高13.336米( 路面标高36.20米) 。本车站共设置4个出入口、 2个风道及一个换乘通道。车站标准段主体为双层三跨拱顶直墙结构, 采用10导洞”一次扣拱暗挖逆作” 法施工, 结构总宽24.7m, 总高15.43m, 覆土7.23~8.79m; 单层段主体为单层三跨结构, 采用20导洞暗挖法施工, 结构总宽23.74m, 总高10.7m, 覆土11.39~12.39m, 单层段主体密贴下穿华贸中心过街通道。车站南北两端分别为盾构法、 矿山法区间。
车站标准段主体10导洞”一次性扣拱暗挖逆作”法施工, 上层、 下层各4、 6导洞; 车站单层段主体20导洞”暗挖”法施工, 分上层、 中层、 下层各7、 6、 7导洞。车站主体标准段、 单层段断面见图2-3、 图2-4.

图2-3 车站主体标准段断面图

图2-4 车站主体单层段断面图
初期支护主要参数: 见表2-1、 2-2。
表2-1 双层段导洞支护结构参数表
项目
材料及规格
备注
初期
支护
超前管棚
φ127×8mm热轧钢管, L=85m
纵向间距: 由2号风道及新增通道向主体标准段打设
环向间距: 0.35m
超前小导管
φ32×2.75mm钢焊管, L=2.0m
纵向间距: 每榀打设
环向间距: 0.35m
锁脚锚管
φ32×3.25mm热轧钢管, L=2.5m
纵向间距: 每榀打设
打设位置: 格栅拱脚节点
注浆浆液
根据地层确定
管棚采用水泥砂浆
钢筋网
φ6.5@150×150mm
格栅内外各设置单层
格栅钢架
主筋φ25钢筋
纵向间距0.5m
纵向连接筋
B22
内外梅花形设置
环向间距1.0m; 格栅开洞1.5m范围内环向间距0.3m
喷射混凝土
C20早强喷射混凝土
初支厚度0.35m
现浇混凝土
C25商混
挖孔桩及冠梁
挖孔桩
φ900mm, 桩间距1.5m
桩间喷混厚度50mm
表2-2 单层段段导洞支护结构参数表
项目
材料及规格
备注

深孔注浆
加固厚度2m
自1号风道和施工通道对过街通道两侧土体进行加固
加固后土体强度不小于0.8Mpa
超前小导管
A32×2.75mm钢焊管, L=2.0m
纵向间距: 每榀打设
环向间距: 0.3m
锁脚锚管
A 32×3.25mm热轧钢管, L=2.5m
纵向间距: 每榀打设
打设位置: 格栅拱脚节点
注浆浆液
根据地层确定
管棚采用水泥砂浆
钢筋网
φ6.5@150×150mm
格栅内外各设置单层
格栅钢架
主筋B25钢筋
纵向间距0.5m
纵向连接筋
B22
内外梅花形设置
环向间距1.0m; 格栅开洞1.5m范围内环向间距0.3m
喷射混凝土
C20早强喷射混凝土
初支厚度0.35m
2.6 管线概况
车站主体周边共有雨水、 污水、 上水、 热力、 燃气、 电力等11条管线或方沟, 1处既有过街通道, 管线及建筑物与车站主体结构管线见下表2-3:
表2-3 管线状况统计表
序号
风险工程名称
风险
等级
风险工程基本状况
1
车站下穿过街通道
一级
过街通道内底标高26.74m, 位于车站单层暗挖段主体上方, 与车站初期支护密贴。
2
车站下穿1700x1250雨水方沟
一级
管内底标高31.45m, 位于西大望路下方, 南北走向, 与车站主体结构垂直净距为3.93m;
3
车站下穿∅1100污水管
一级
管内底标高29.14m, 位于车站结构西侧4.5~7.5米, 车站结构顶标高27.5米, 垂直距离1.64m;
4
车站下穿∅600上水管
二级
铸铁管, 南北纵跨车站主体, 顶标高33.8m左右, 车站结构顶板标高27.5m, 垂直净距约为6.3m;
5
车站下穿∅400上水管
二级
铸铁管, 南北纵跨车站主体, 顶标高33.8m左右, 车站结构顶板标高27.5m, 垂直净距约为6.3m;
6
车站下穿2850X1500热力方沟
一级
沟内底标高33.23m, 与车站主体结构垂直净距为5.7m, 水平净距0.73m;
7
车站下穿3100X3100热力方沟
二级
沟内底标高32.07m, 与车站主体结构水平净距为9m, 最小垂直净距为4.5m;
8
车站下穿∅600燃气管
二级
铸铁管, 东西横跨车站主体, 底标高34.7m, 垂直净距约为7.2m;
9
车站下穿∅500燃气管
二级
铸铁管, 东西横跨车站主体, 底标高35.1m, 垂直净距约为7.6m
10
车站下穿∅400燃气管
二级
铸铁管, 东西横跨车站主体, 底标高34.7m, 垂直净距约为7.2m;
11
车站下穿∅200燃气管
二级
铸铁管, 东西横跨车站主体, 底标高34.7m, 垂直净距约为7.2m;
12
车站下穿2100X2250电力方沟
一级
沟内底标高28.77m, 车站结构顶板标高27.5m, 垂直净距约为1.2m.

图2-5 车站主体管线平面图

图2-6 车站主体标准段管线剖面图
图2-7 车站主体单层段管线剖面图

3 风险分析
3.1施工风险识别、 原因分析
(1) 风险识别
根据车站主体的施工内容和具体情况, 风险源存在于安全、 工期、 质量、 成本四个方面, 其中安全风险是最大的风险源。四大风险源有着密切的关系, 相互影响。
在主体施工中, 自身风险: 矿山法两层车站, 轨面埋深约23m, 覆土8.7m, 车站穿越地层主要为粉细砂4③层、 中粗砂4④层、 圆砾卵石5层、 中粗砂5①层及粉质粘土6层。并已进入承压水区;
单层暗挖主体, 轨面埋深约23m, 覆土13,6m, 车站穿越地层主要为粉细砂4③层、 中粗砂4④层、 圆砾卵石5层、 中粗砂5①层及粉质粘土6层。并已进入承压水区。
施工中可能出现的安全风险详见表3-1。

表3-1 施工中可能出现的施工安全风险统计表
序号
风险项目
风险出现的可能性
风险出现的后果
1
地质风险
有
易造成掌子面土体剥落, 导致空洞出现, 造成隧道塌方
2
主体上方管线断裂或渗漏水
可能
造成隧道内涌水, 涌砂, 掌子面土体坍塌, 初支背后形成空腔, 地面塌陷
3
施工用电
可能
造成人员伤亡
4
高空坠物
可能
5
机械伤害
可能
(2) 风险识别及风险原因分析
结合车站主体的施工内容、 工程地质水文地质情况等特点, 参考类似工程施工经验, 识别出本工程施工的主要风险为: 环境风险、 地质风险、 初期支护结构失稳风险等, 详见表3-2。
表3-2 施工安全风险分析划分和主要处理措施
序号
主要风险名称
风险原因分析
1
环境风险
过街通道, 内底标高26.74m, 位于车站单层暗挖段主体上方, 与车站初期支护密贴。( 一级)
1700x1250雨水方沟, 管内底标高31.45m, 位于西大望路下方, 南北走向, 与车站主体结构垂直净距为3.93m;( 一级)
∅1100污水管, 管内底标高29.14m, 位于车站结构西侧4.5~7.5米, 车站结构顶标高27.5米, 垂直距离1.64m;( 一级)
∅600上水管, 铸铁管, 南北纵跨车站主体, 顶标高33.8m左右, 车站结构顶板标高27.5m, 垂直净距约为6.3m; ( 二级)
∅400上水管, 铸铁管, 南北纵跨车站主体, 顶标高33.8m左右, 车站结构顶板标高27.5m, 垂直净距约为6.3m; ( 二级)
2850X1500热力方沟, 沟内底标高33.23m, 与车站主体结构垂直净距为5.7m, 水平净距0.73m; ( 一级)
3100X3100热力方沟, 沟内底标高32.07m, 与车站主体结构水平净距为9m, 最小垂直净距为4.5m; ( 二级)
∅600燃气管, 铸铁管, 东西横跨车站主体, 底标高34.7m, 垂直净距约为7.2m; ( 二级)
∅500燃气管, 铸铁管, 东西横跨车站主体, 底标高35.1m, 垂直净距约为7.6m( 二级)
∅400燃气管, 铸铁管, 东西横跨车站主体, 底标高34.7m, 垂直净距约为7.2m; ( 二级)
∅200燃气管, 铸铁管, 东西横跨车站主体, 底标高34.7m, 垂直净距约为7.2m; ( 二级)
2100X2250电力方沟, 沟内底标高28.77m, 车站结构顶板标高27.5m, 垂直净距约为1.2m. ( 一级)
2
地质风险
( 1) 承压水比较丰富;
( 2) 地质勘察手段的局限性;
( 3) 勘测阶段的地质资料不足, 准确性不高;
( 4) 存在未知地质, 对施工造成了难以预料的风险;
( 5) 地下工程的隐蔽性、 复杂性和不可预见性原因。
3
主体支护结构失稳
( 1) 在软弱层中施工, 土层不稳定, 开挖过程中易出现塌方;
( 2) 车站主体跨度大, 高度高, 土体压力大, 有失稳的风险;
( 3) 支护不及时引起风道变形大或局部失稳。
3.2施工风险管理组织机构及职责
成立专门的施工风险管理组织机构, 负责施工风险的分析、 预测、 管理和规避, 组织机构见图3-1。
专家顾问组
项目经理
项目安全副经理
项目总工程师
项目生产副经理
风险监测组
风险分析组
风险规避组
风险管理组
物资保障部
安全生产部
计划合约部

工程技术部
交通环保部
质量检查部
专业监测队

专家顾问组
各工区经理( 施工队长) 、 专职安全员
施工监测和安全巡视
安全检查工程师施工监测和安全巡视
各工班( 组) 长、 兼职安全员
施工监测和安全巡视

图3-1 施工风险管理组织机构图
1 施工风险管理职责
⑴项目经理职责
全面负责本工程项目的施工风险管理工作, 负责及时采取有效措施规避和预防各种施工风险, 主持召开施工风险分析会并做出相应处理方案, 尽可能的降低施工风险。
⑵专家顾问组职责
全面参与本合同段的风险管理工作, 负责提出施工风险管理的总体组织、 管理方案、 分析控制的重点, 参与具体的风险分析及规避策划、 解决风险管理中的具体难题。
⑶项目副经理职责
负责对风险管理组的管理, 协调配合其它风险组的工作, 组织各项风险预防措施、 规避风险预案的实施, 深入施工现场了解可能出现的施工风险问题, 及时预防和消除。
⑷项目总工程师职责
负责对风险监测组、 风险分析组、 风险规避组的管理, 配合项目经理与副经理做好风险管理工作; 负责组织制定预防施工风险措施和规避风险预案, 提交风险分析会讨论实施。
⑸风险监测组职责
负责进行地质预测预报和监控量测工作, 负责采集地质预测预报和监控量测数据, 对数据进行处理和分析, 并及时将结果报风险分析组。
⑹风险分析组职责
负责收集各种施工风险的资料, 包括施工进度、 地质预测预报和监控量测结果; 结合工程施工情况对其进行分析, 提出风险预警报告。
⑺风险规避组职责
依据风险分析结果, 及时制定相应的施工风险预防措施和规避风险的预案, 规避各种施工风险。
⑻风险管理组职责
负责各项风险措施、 规避风险预案以及发生施工风险后的紧急救援工作的实施。
4工程重难点
结合主体施工内容和情况、 工程地质水文等特点, 参考类似工程施工经验, 本车站施工的主要重、 难点有:
( 1) 车站主体自身结构开挖尺寸较大, 宽×高双层段为26.62×16.85m, 单层段为24.5×11.5m, 且为平顶直墙结构, 受力转换复杂。车站穿越地层主要为粉细砂层、 中粗砂层、 圆砾卵石层, 并已进入承压水区, 为一级风险源;
( 2) 车站上方地下构筑物及管线较多, 涉及过街通道、 雨水、 污水、 上水、 燃气、 热力、 电力等, 共有一级风险源5个。其中过街通道紧贴车站结构, 电力方沟、 污水管距车站结构仅为1.2m, 1.64m。管线对沉降要求高, 控制难度大。
( 3) 主体结构尺寸较大, 施工步序较多, 工序转换复杂;
( 4) 地层上层滞水、 承压水比较丰富, 周边管线较多, 为确保无水作业, 保证降水质量较为困难。
( 5) 地处CBD商业中心, 民扰、 降水等问题可能会影响风道施工, 而且施工沉降控制标准高。
5施工总体部署
5.1 施工顺序
5.1.1 导洞开挖步序
大望路车站双层段设计总体施工顺序为: 导洞开挖先施工上层导洞, 上层导洞先施工两边外侧洞室, 然后施工内侧两洞室, 相邻洞室间纵向步距15m左右。下导洞开挖先施工两边外侧洞室, 然后内侧洞室, 最后施工中间洞室, 相邻洞室间纵向步距15m左右。上下导洞相邻洞室间步距15m左右。导洞开挖完成后, 进行桩柱体系施工, 桩柱体系完工后进行主体结构初期支护中拱扣拱施工。单层段总体施工从1号风道进行单层段导洞初支施工。导洞平剖面施工顺序图见下图:
图3-2 导洞开挖平面顺序示意图
1
号
风
道
2
号
风
道
施
工
通
道
上层导洞
下层导洞
主体双层段
主体单层段
下层导洞
中层导洞
上层导洞

图3-3 导洞开挖纵剖面顺序示意图
5.1.2 导洞及扣拱开挖支护步序
( 1) 双层段
序号
施工示意图
施工描述
1

第一步: 由施工通道、 2号风道进洞, 施工导洞拱部超前支护结构, 并注浆加固地层, 台阶法开挖导洞并施工初期支护(台阶长度为3-5米), 先施工上层导洞, 在施工下层导洞。开挖导洞时, 按图中顺序施工, 其中5、 7号洞室同时施工, 6、 8号洞室同时施工。
2

第二步: 在下导洞内敷设防水层、 施作底纵梁、 部分底板及桩底拉梁; 分段凿除上导洞内的临时仰拱, 在上导洞内自上而下施作边桩及边桩冠梁、 中间立柱( 挖孔桩须跳孔施工, 隔3挖1) 。

3

第三步: 分段凿除上下导洞内的临时中隔壁, 敷设底板、 拱部防水层, 施作底板及拱部二次衬砌;

4

第四步: 施作中跨拱部小导管, 注浆加固地层, 开挖中跨拱部土体, 纵向紧跟施作拱顶初期支护, 分段凿除上导洞部分初期支护, 施作中跨拱部二次衬砌; 待中跨拱部二次衬砌达到设计强度后, 方可继续基坑开挖;
5

第五步: 从上至下依次凿除基坑内上、 下导洞剩余部分临时初期支护, 边开挖边施作边桩间喷锚支护至底板标高处, 分段敷设侧墙防水层, 施作内衬墙、 中楼板、 底板垫层, 敷设防水层, 施作底板及下层内衬墙, 完成主体结构。
( 2) 单层段
序号
施工示意图
施工描述
1

第一步: 在1号风道内施作第一组超前小导管, 注浆加固地层, 依次开挖1~9号洞室, 施作初期支护及锁脚锚管, 各洞室间纵向间距不小于15m, 并根据现场情况有必要时及时封闭掌子面;
2

第二步: 分段凿除下导洞临时中隔壁( ≤6m) ,敷设底板防水层, 施作中跨底板、 底纵梁;
3

第三步: 待底板、 底纵梁结构达到设计强度后, 破除钢管柱所在位置临时仰拱, 施作钢管柱;

4

第四步: 分段凿除上导洞临时中隔壁( ≤6m) ,敷设顶板防水层, 施作中跨顶板、 顶纵梁;

5

第五步: 待中跨结构达到设计强度后, 依次开挖10~15号洞室, 施作初期支护及锁脚锚管, 各洞室间纵向间距不小于15m, 并根据现场情况有必要时及时封闭掌子面;
6

第六步: 分段凿除下导洞临时中隔壁( ≤6m) ,敷设底板防水层, 施作中跨底板、 底纵梁;

7

第七步: 待底板结构达到设计强度后, 分段凿除临时仰拱( ≤6m) ,敷设侧墙防水层, 施作侧墙结构;

8

第八步: 待侧墙结构达到设计强度后, 分段凿除上导洞临时中隔壁( ≤6m) ,敷设顶板防水层, 施作边跨顶板结构; 待车站结构达到设计强度后, 凿出临时支护, 完成车站单层段主体结构。

5.2 资源配置计划
5.2.1施工人员配置计划
大望路站导洞及扣拱初期支护施工投入的技术工人由土方开挖工、 钢筋工、 电工、 钳工、 机修工、 电焊工、 喷砼工及机电司机等工种组成, 并配备一定数量的普工。人员配备计划见表5-1。

表5-1 人员配备计划
部门
工种( 职务)
人数
备注
管
理
人
员
工区经理
2

技术主管
2

值班技术员
12
每班3人
专职安全员
4
每班1人
测量人员
4
每班1人
机械管理维修员
2

物资管理员
4
每班1人
小计
30

施
工
工
班
班长
4
每班1人
开挖工班
60

钢筋工班
20

喷射混凝土工
8
每班2人
注浆工
8

运输车司机
8
每班2人
电焊工
8
每班2人
提升司机
4
每班1人
信号工
4
每班1人
电工
8
每班2人
小计
172

合计
202

5.2.2施工机械设备配置计划
大望路站导洞及扣拱初期支护施工主要机械设备配置见表5-2。
表5-2 主要机械配备计划
序号
名称
规格
数量
备注
1
双液注浆泵
SYB－60/5
4

2
注浆泵
SDW
4

4
交流电焊机
BX3-500
4

5
交流电焊机
BX1-200
8

6
喷射机
PZ-5
8

7
风镐

36

8
运输机动三轮车

8

5.3 工期进度安排
主体标准段导洞施工作业面由大望路站2号风道及新增通道提供, 根据节点工期要求, 工程各作业面节点工期如表5-3所示。
表5-3 工期进度计划

施工任务
工期
开始时间
结束时间
2号风道( 负责主体双层段施工)
上层导洞开挖支护80m
( 向南80m)
88d
12月22日
3月20日
下层导洞开挖支护80m
( 向南80m)
108d
4月30日
8月15日
新增通道( 负责主体双层段施工)
上层导洞开挖支护88m
( 向北88m)
93d
1月15日
4月17日
下层导洞开挖支护88m
( 向北88m)
103d
5月9日
8月19日
1号风道( 负责单层段施工)
竖井、 风道等继续施工
90d
12月18日
3月18日
加强环梁施工
2d
3月19日
3月20日
单层段开挖支护
90d
3月21日
6月20日
6施工技术方案
6.1 导洞初期支护
6.1.1 施工原则
大望路站导洞初期支护严格按照浅埋暗挖”管超前、 严注浆、 短进尺、 强支护、 快封闭、 勤量测”的十八字方针指导施工, 严格按施工步序分步开挖初支。
6.1.2 支护体系
( 1) 进洞加强环梁及门型框架体系
为了防止临时仰拱变形发生危险, 在2号风道一部下导洞安装一个工字钢门型框架, 来支撑一部上导洞的临时仰拱。具体施工方法如下: 在进主体前两个竖向加强环梁之间、 1号洞室上导洞临时仰拱下面用3道竖向的双排I20工字钢立柱支撑, 下导洞顶部用横向的双排I20工字钢横梁, 竖向立柱与横梁用80角钢斜撑连接可靠, 底部用双排I20工字钢做地梁。工字钢节点经过钢板连接。框架安装完成后横梁与仰拱下沿缝隙处用钢楔子塞牢固, 并喷射混凝土使框架与风道结构形成一个整体, 确保进洞施工安全。
图6-1 2风道( 施工通道) 进主体加强环梁及门型框架示意图

图6-2 1风道进单层段主体加强环梁示意图
( 2) 超前支护措施
大望路站双层段主体导洞及扣拱初期支护采用φ127×8超前大管棚+单层小导管超前注浆+格栅拱架+锁脚锚杆+350mm厚喷射混凝土组成的支护体系。
单层段在进洞施工初期支护前, 在1号风道和临时横通道内对过街通道两侧土体采取深孔注浆加固, 加固范围见图, 加固后土体强度不小于0.8MPa。
单层段进洞前应在1号风道内相应主体上导洞位置打设第一组超前小导管, 其参数为: A32钢焊管, t=2.75mm, 长度2m, 外插角25°,每榀格栅打设一排, 环向间距300mm。注浆浆液根据地层情况选用改性水玻璃或水泥水玻璃浆液, 浆液配比由现场试验确定, 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, 必要时在孔口处设置止浆塞。进洞后在采取深孔注浆的范围内, 相应主体上导洞位置打设超前小导管, 技术参数及要求同上。

图6-3 单层段深孔注浆加固断面示意图
( 3) 2号风道进洞格栅节点处理
为进洞时受力转换体系稳定, 进洞时节点连接严格按设计要求施工, 主体导洞进洞时需施工节点1暗梁, 以及所有进洞主筋节点连接与风道主筋相连接, 确保结构稳定, 具体节点连接详图如下:

2号风道进洞格栅节点连接 施工通道进洞格栅节点连接

节点1详图

节点2详图

节点3详图 节点4详图
图6-4 节点详图
6.2 导洞施工
6.2.1 导洞开挖支护施工流程
马头门施工

打设进洞超前大管棚及小导管

导洞开挖及支护
打设导洞超前小导管
初支背后回填注浆
测量放样超前大管棚、 小导管布置线和导洞开挖廓线

导洞开挖支护施工工艺流程图
6.2.2 超前支护
( 1) 双层段大管棚施工
标准段导洞开挖支护施工前首先施作顶拱扣拱部位超前大管棚, 大管棚施工采用水平导向非开挖成孔技术施工, 由大望路站2号风道及新增通道向车站主体上方施工大管棚, 分段划分及流向见图6-5。
2号风道
新增通道

图6-5 分段划分及流向示意图
( 2) 单层段深孔注浆施工
单层段超前采用深孔注浆措施, 分别从施工通道及1号风道内向主体施工。对单层段上方2~3m范围内土体进行加固, 施工方式主要采用二重管无收缩定向旋喷WSS工法, 该工法是一种定压、 定量、 定向的地基基础的处理工法, 可用于各种类型地基基础、 岩土工程的基坑加固处理及护坡施工、 各类型暗挖隧道的加固及止水、 建筑物及构筑物沉降与倾斜的定向抬高及纠偏等施工。是常见的土壤加固施工。
a、 加固原理
( 1) 注浆中, 注浆达到一定压力后, 在注浆孔周围会产生一定大小的泡体, 随着压力的不断增加, 在浆液泡体上方的土体会产生一个圆柱体, 从而改良土体的物理指标。
( 2) 注浆是在不改变地层组成的情况下, 将土层颗粒间存在的水强迫挤出, 使颗粒间的空隙充满浆液并使其固结, 达到改良土层性状的目的。
b、 加固效果
悬浊液型( A: ( B) C液)
砂卵层达到1.5-2.0 MPa, 止水系数: 10-6-10-7cm/sec
粘土层达到1.0-1.5 MPa, 止水系数: 10-8-10-9cm/sec
本次注浆段拱部为粘土层及砂卵石层, 经过深孔注浆加固, 能够使该部分土体形成一个壳体, 大大改进该部分土体的物理、 力学性能, 并达到止水的效果, 保证正线开挖时拱部土体稳定。

图7-1 二重管注浆工艺流程图

c、 现场施工
采用WSS工法分段后退式注浆工艺, 浆液为A、 B化学浆。注浆孔采用水平钻机打设, 钻机钻杆可360°调整角度。注浆采用二重管喷射式注浆, 注浆扩散半径0.3~0.5 m, 注浆压力保持0.4~0.6 MPa, 并随时注意地层情况, 及时调整注浆参数。
因材料的厂家不同、 生产批次不同、 浓度不同, 实际施工配比中浆液所用数量也不相同, 需根据所要求浆液的初凝时间现场调配浆液。
d、 技术指标参数控制
( 1) 注浆扩散直径: R=500 mm;
( 2) 注浆压力: 1MPa～1.5 MPa;
( 3) 入浆率: A、 B双液浆约60%;
( 4) 初凝时间: 0.5~2分钟, 为速凝注浆;
( 5) 钻杆回抽幅度: 约10~20 cm。
e、 加固平剖面示意图如下:

深孔注浆超前加固平面示意图

深孔注浆超前加固平面示意图
f、 注浆试验段
为保证注浆加固效果, 确保结构上方管线、 既有过街通道安全。本次注浆加固在正式注浆加固前先进行注浆试验段施工, 经过试验段注浆施工取得相对结合单层段主体现场环境的注浆压力、 注浆材料等相关参数, 并根据地质、 水文条件的变化及时对后续注浆压力、 注浆材料等相关参数进行相应调整, 保证注浆加固效果。
6.2.3 马头门施工
导洞开洞门施工按要求做好超前支护加固, 马头门处风道或施工通道破除必须按导洞施工工序安排分步、 分段进行, 严禁大面积破除。破洞门施工步序见下表。
表6-1 破洞门施工步序
施工步序示意图
施工说明

步骤一: 测量放样出导洞轮廓线。

步骤二: 破除开挖拱顶部位风道或通道格栅初支, 架设格栅拱架, 并与风道或通道格栅焊接牢固。

步骤三: 预留核心土破除开挖上台阶风道或新增通道初支。

步骤四: 破除导洞下部风道或新增通道格栅初支, 架设导洞下部格栅拱架, 并与风道或新增通道格栅焊接牢固。
6.2.4超前地质预报(探测)
土方开挖前须进行地质超前探测, 经过对探孔中土体含水率的分析, 掌握地下水的分布情况, 指导施工。
由于超前探孔能最直接的揭示掌子面前方的地质特征, 为了提高地质预报的质量, 因此在富水地段和下穿供排水管线地段, 采用超前地质钻孔探测地下水和水囊。探孔采用洛阳铲成孔, 探孔布置在拱顶和两侧边墙各布1个孔, 探孔深度为3~5m, 局部可适当加长探测距离, 水平打设。
6.2.5导洞开挖
1、 导洞具体参数
( 1) 双层段断面

图6-6 车站主体小导洞标准段断面图
( 2) 单层段断面

图6-7 车站主体小导洞2-2断面
① 主体导洞断面各导洞开挖尺寸如图所示。
② 洞内超前支护小导管采用φ32×2.75钢焊管, 环向间距0.3m, 管长2m, 单排布设, 每榀打设一环。
③ 标准段每榀格栅拱脚节点位置打设一根锁脚锚管。锁脚锚管选用A32的热轧钢管, t=3.25mm, 长度2.5m, 外插角8°左右; 锁脚锚管与钢格栅间应有可靠连接; 锁脚锚杆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, 浆液配合比由现场试验确定, 注浆压力0.4～0.6MPa, 注浆加固厚度0.5m。
④ 初期支护体系: 格栅钢架+双层钢筋网+连接钢筋+喷射混凝土。格栅间距0.5m; 钢筋网片A6.5@150×150; Φ22纵向连接筋连接, 内外双层、 梅花形布置, 环向间距1.0m( 进洞1.5m范围内环向间距0.3m) , C20喷射混凝土, 厚度35cm。
2、 导洞开挖均采用预留核心土环形台阶法施工。从起拱线位置分为上、 下两层台阶开挖。如图6-8所示。

图6-8台阶法开挖分部示意图
3、 拱部采用人工分段分节开挖, 沿拱外弧线用人工进行环状开挖并留核心土, 施工时在确保注浆效果较好的条件下, 先开挖两侧起拱线位置土体, 后