地铁矿山法隧道实施性施工组织设计.doc

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目录 1
一、编制依据及范围 3
1.1编制依据 3
1.2编制范围 4
1.3编制原则 4
1.4编制内容 5
二、工程概述 5
2.1工程概况 5
2.2地质情况 6
2.3水文地质条件 7
三、施工场地布置 7
四、施工设备选型 8
4.1 隧道衬砌设备 8
4.2 隧道提升、运输设备 8
五、暗挖区间施工总流程 8
六、暗挖施工主要施工技术 8
6.1小导管超前注浆加固技术 8
6.2 回填注浆技术 11
6.3 动态跟踪注浆技术 13
6.4湿喷混凝土施工技术 15
6.5 φ108大管棚施工技术 16
6.6防水施工技术 19
6.7钢筋施工技术 35
6.8模板施工技术 39
七 、竖井及横通道初期支护施工 43
7.1竖井施工 43
7.2 横通道施工 45
八 、矿山法区间隧道主体初期支护施工 47
8.1施工工艺流程 47
8.2超前支护 49
8.3开挖方法 49
8.4初期支护 52
九、区间隧道特殊地段的初期支护施工 54
十、隧道二次衬砌施工 55
10.1、隧道衬砌工艺流程 55
10.2、隧道衬砌施工 55
十一、人员、机械配备 59
十二、施工进度安排 60
12.1、施工计划 60
十三、施工通风、照明、排水 62
13.1、施工通风 62
13.2、施工照明 62
13.3、施工排水 62
十四、安全、文明施工及环保措施 63
14.1安全保证措施 63
14.2文明施工措施 66
14.3环保措施 66
十五、应对突发事件的安全防范措施 67

一、编制依据及范围
1.1编制依据
1、福州市轨道交通1号线工程土建工程01合同段总体施工组织设计；
2、福州市轨道交通1号线工程土建工程01合同段区间施工设计图；
3、适用于本工程的标准、规范、规程：
《地铁设计规范》（GB50157-2003）
《建筑工程质量检验评定标准》（GB50210-2001）
《地下铁道工程施工及验收规范》（GB50299-1999）
《地下铁道设计规范》（GB50157-92）
《地下工程防水技术规范》（GB50108-2001）
《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB50086-2001）
《地下防水工程质量验收规范》（GB50208-2002）
《地下铁道、轻轨交通工程测量规范》（GB50308-1999）
《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）
《钢筋焊接及验收规程》（JGJ18-96）
《钢筋机械连接通用技术规程》（JGJ107-96）
《带肋钢筋套筒挤压连接技术规程》（JGJ108-96）
《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-99）
《混凝土质量控制标准》（GB50164-92）
《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33-2001）
《施工现场临时用电安全技术规程》（JGJ46-88）
《人防工程施工及验收规范》（GBJ134-90）
《铁路隧道施工规范》（TB10204-2002）
及国家、部委和福建省有关安全、质量、工程验收等方面的标准及法规文件。
4、我单位现有的施工管理水平、技术水平、科研水平、机械设备配备能力和资金投入能力。
5、我标段对区间地质的补勘掌握的地层岩性、水文地质资料及现场管线调查资料。
6、我单位现有的技术水平、施工管理水平和机械设备配备能力；
7、我单位多年从事地铁工程、城市轨道交通工程及市政工程的施工经验。
1.2编制范围
1、矿山法区间隧道范围：新店车辆段～象峰站矿山法区间段，及其所含的1#竖井（新增盾构吊出井）位于盛辉物流新建厂棚旁。2#竖井（新增矿山法竖井）位于在建秀峰新苑附近。3#竖井（原吊出井）已围蔽。
2、以上结构施工的总体施工方案部署、工期进度安排、设备劳动力资金投入及各分项工程施工工艺流程、施工方法等；以及为实现我公司在本项目工程中质量、工期、安全、信誉总目标而采取的监测、质保、文明施工、环境保护、消防安全、健康等措施。
1.3编制原则
1、在充分理解现有设计图纸及认真踏勘现场的基础上采用先进、合理、经济、可行的施工方案。
2、施工区段合理划分，施工进度安排均衡、高效。
3、保护环境、保护文物，文明施工。施工全过程对环境破坏最小、占用场地最少，并有较周密的环境保护措施。
4、严格贯彻“预防为主、安全第一”的原则。
5、确保工程质量和工期。
6、坚持优化技术方案和推广应用“四新”成果，加强科技创新和技术攻关，应用新技术、新材料、新工艺、新设备，确保工程全面创优。
7、加强施工管理，提高生产效率，降低工程造价。
8、采用监控系统和信息反馈系统作为指导施工的依据，施工时地表沉降、建筑物倾斜、围岩地质超前预报等各种技术难题与设计、监理、科研院校联合进行研究。
1.4编制内容
本设计内容主要由“编制依据及范围”、“工程概况”、“施工场地布置”、 “施工设备选型”、 “暗挖施工区间总流程”、“ 暗挖施工主要辅助施工技术”、“ 竖井及横通道初期支护施工”、“ 区间主体初期支护施工”、“ 隧道二次衬砌施工” 、“人员及机械配备”、“ 施工进度安排”、 “施工通风、照明、排水”、“文明施工、环境保护体系及措施”等内容组成。

二、工程概述
2.1工程概况
本区间原设计盾构区间隧道变更为矿山法施工，拟采用马蹄形断面（类似A型断面），区间左右线间距12m，全长1035米。盾构区间隧道变更后其断面见图2-1。
原矿山法隧道CDK0+061.800～CDK0+224.000扔按设计图组织施工，地处秀峰路，隧道覆土20m左右，采用矿山法隧道开挖。停车线段双线隧道，中隔墙分开出段线。与3#竖井连接。其断面形式分为3种：A型断面8m，B1型断面68m和B2型断面86.2m；断面见图2-2、2-3。
隧道采用复合衬砌，初期支护为网喷混凝土+钢格栅联合支护，二次衬砌为防水钢筋混凝土。初支、二衬之间设置柔性全包防水层。隧道开挖初支采用浅埋暗挖法施工，机动三轮车运输，电动葫芦提升。区间标准断面均为单线马蹄形断面，采用CD法施工；小断面隧道台阶法施工，大断面采用CRD法施工。二衬混凝土采用输送泵泵送，模板台车或组合模板台架模筑混凝土。
为了更好控制施工引起的地表沉降，保证结构及周边建筑安全、混凝土内实外美，在施工过程中将采用：小导管超前注浆加固、小导管回填注浆、跟踪注浆、湿喷混凝土施工、地下工程小型机械配套施工、防水板无钉孔铺设、钢套筒冷挤压连接、免振高性能混凝土施工、组合模板（台架）施工、大型模板台车衬砌施工等技术。

2-1 盾构区间变更为矿山法后断面图

2-2 矿山法双线隧道B型断面图 2-3 矿山法单线隧道A
2.2地质情况
⑴盾构区间隧道变更为矿山法施工段，地处山脚边，属于山前平原地貌单元，洞身在残积土、全风化岩及散体状强风化岩中，结构埋深在7-34米之间，局部涉及碎块状强风化岩和中风化岩。根据福州地区经验，在残积土及风化岩层中，常揭示到有孤石及球状风化核存在，大小在几十厘米至几米，尤其以RDK0+563～RDK1+433段表现最为显著，且有4段中风化岩面突起，局部存在孤石；其中1段58m全断面中风化岩，其余3段均岩面突入隧道范围，上部为强风化岩，长度分别为20m、40m、35m。补勘揭示岩层强度最大值达到178.2MPa。见下表：
表2-4 芯样抗压强度汇总
序号
桩号
抗压强度
备注
1
CDK0+466.0
117.1

2
RDK0+558.0
178.2

3
CDK0+562.0
140.7

4
RDK0+376.0

散体状

⑵原设计区间隧道断面形式为马蹄形，设计轨面线标高为3.661-3.969米，穿过的土层有：(13)a层残积土，（14）层全风化岩，拱顶覆盖层岩性主要有：⑦粉（砂）质粘土，(13)a层残积土，（14）层全风化岩，围岩分级全为Ⅵ级，稳定性较差，无法形成应力拱，易产生塌落及冒顶。
⑵施工竖井及施工横通道处场地自上而下依次主要为耕植土、杂填土、淤泥质填土、 粉质粘土、淤泥质粘土、碎卵石、粉（砂）质粘土、残积（砂）质粘性土、全风化岩、散体状强风化岩、碎裂状强风化岩、中等风化岩。
2.3水文地质条件
地表水：新店车辆综合基地～象峰站出入场线两次穿越汤斜溪，其水位主要受降雨和地表径流控制，本次勘察期间测得隧道穿越处汤斜溪水面标高分别约37.5m、24.0m，水深约0.2-0.3m；另外场地内局部分布有鱼塘、洼地等地表水体。
地下水：场地浅部及中部地下水类型可分为上层滞水及承压水—潜水。上层滞水：主要赋存于浅部杂（素）填土层中，为孔隙水，水量不大，主要接受大气降水及地表径流的补给，以蒸发及下渗方式排泄。根据福州市地区经验，该层水位埋深一般在1.0-3.0m间，水位变化幅度约1-3n。承压水—潜水：主要赋存于浅部碎卵石层及其下的残积土、全风化、强风化岩层中，受大气降水及地表径流补给，并随季节性、降雨量变化而变化，水位变化幅度约2-6米。详见附图《新店车～象峰站区间地质剖面图》及地质补勘剖面图。（附图一）

三、施工场地布置
为便于管理和高效组织生产,根据车站现有场地条件及区间场地情况,施工场地按如下方案布置:
1、在区间场地和车站场地共同布置满足区间生产需要的各种生产设施。
2、在区间施工场地内设办公室、技术值班室、临时材料贮备场地、临时渣仓、钢筋加工场、职工宿舍，职工宿舍还可部分利用车站现有职工宿舍。
3、由于区间场地小，现场临建充分利用现有的空间布置。
4、新店车辆基地～象峰站区间施工平面示意图。（附图二）
四、施工设备选型
4.1 隧道衬砌设备
为防止混凝土长距离、大落差（竖井深28.7m）造成混凝土离析，影响混凝土灌注质量，采用混凝土输送泵泵送措施，在距离较大时采用串联混凝土输送泵接力输送混凝土。为此区间隧道衬砌配备主要设备有：混凝土输送泵、模板台车、组合模板台架等。
4.2 隧道提升、运输设备
1、提升系统
在施工竖井设置龙门架+电动葫芦提升，负责区间初支土方开挖、土方提升、初支施工材料及二衬施工材料的吊运。竖井开挖时，安装龙门架，采取三台10T电动葫芦提升。
2、运输系统
⑴ 洞内运输
隧道内采用机动三轮车运输。⑵ 地面运输 地面采用自卸式汽车运输。
五、暗挖区间施工总流程
暗挖区间施工总流程见图5-1。
六、暗挖施工主要施工技术
6.1小导管超前注浆加固技术
小导管超前注浆加固技术是浅埋暗挖隧道在软弱围岩施工中非常重要的手段之一，小导管不仅起到了超前管棚的作用，而且通过注浆工艺改善了围岩的自稳能力，此技术对于隧道开挖防坍防塌、控制围岩变形及地表沉降明显的作用。本区间工程穿越(13)a层残积土，（14）层全风化岩，强风化，拟全线均采用小导管超前加固，邻近楼房段加强支护参数。
超前预注浆工艺流程图见图6-1。
6.1.1小导管制作
超前小导管采用Ф42热轧无缝钢管，管长3.5m，注浆管一端做成尖形，另一端焊上铁箍，在距铁箍端0.5～1.0m处开始钻孔，钻孔沿管壁间隔100～200mm呈梅花形布设，孔位互成90°，孔径6～10mm,每排4个孔,交叉排列（图6-2）。注浆钢管应沿隧道开挖轮廓线布置，外插角一般取5°～10°，特殊情况下可适当加大。纵向前后相邻两排小导管搭接的水平投影长度一般不宜小于1m，注浆小导管环向间距0.3m。注浆试验的主要目的是选定注浆压力p、注浆半径r及注浆量。在选定注浆半径r后，可按两圆相交形成厚度等于30cm确定孔距（图6-3）。
区间场地施工准备
·测量放线
竖井施工
横通道施工
施工降水
开 工
车站场施工准备
在车站内测放区间开洞轮廓
打设开洞大管棚、安装加强环
区间开洞段施工
横通道衬砌
竖井封堵回填
横通道交叉口段施
初支
二衬
图5-1 区间隧道暗挖施工流程图

上道工序
封闭掌子面
钻孔、安装注浆管
孔口密封
管路连接试验
分段注浆
全面检查
开 挖
检 验
注浆管加工
制 浆
原材料试验
机具检修备料

图6-1超前注浆工艺流程图

图6-2 小导管加工示意图

图6-3注浆半径及孔距选择图

6.1.2超前注浆浆材及配合比选择
由于该段隧道洞身主要穿越残积土、全风化岩及散体状强风化岩中，在浆材选择上准备了几种方案，开挖后如果无水，可考虑使用改性水玻璃浆，如果土层被水浸泡，在拱顶部位考虑使用一部分超细水泥、水玻璃浆液；在中下部位置考虑使用普通水泥水玻璃浆液，并在水泥浆中加少量膨润土，以增加可灌性。总的原则是浆液要满足固结地层，防止涌水的需要。
⑴ 水泥水玻璃浆
超细水泥浆水灰比：1：1～1.2：1在施工中可依据现场情况适量调节；
普通水泥浆水灰比：1：0.5～1：0.8在施工中可依据现场情况适量调节；
膨润土掺入量（占水泥重量）：5%；
水玻璃浆浓度：35°Be′；
水泥浆与水玻璃浆双液比：1：1～1：0.6施工中可以调节。
⑵ 改性水玻璃浆
水玻璃原浆浓度：35°Be′；
改性剂的浓度：20%；
改性水玻璃浆的酸碱度：PH=3～4。
6.1.3、注浆工艺流程
注浆工艺流程如图6-4示。

施工准备
喷混
凝土
封闭
掌子
面
钻
孔
打
小
导
管

注

浆
开挖0.5～1.0m

图6-4 注浆工艺流程图

6.1.4、注浆
⑴ 钻孔、排设小导管
⑵ 注浆
注浆前先挂网喷混凝土封闭掌子面以防漏浆，对于强行打入的钢管应先冲净管内积物，然后再注浆，注浆顺序由下向上，浆液用搅拌桶搅拌。注浆时将两种不同的浆液分别放在两个容器内，使用双液注浆泵按配合比分别吸入两种浆液，两种浆液在混合器混合后注入地层。初凝时间可用不同配合比和少量磷酸氢二钠（缓凝剂）来控制。
6.2 回填注浆技术
隧道及地下工程中的回填注浆具有堵水、加固结构、改善结构受力条件和控制地层沉降等多重作用。根据回填作用部位和目的不同，回填注浆又可分为初期支护回填注浆和二次衬砌背后回填注浆，由于注浆工艺、注浆机具和注浆目的等内容都较为一致，因此对回填注浆技术统一叙述如下。
6.2.1、回填注浆孔的布置
⑴初期支护背后注浆管每环6根，纵向间距2m；二次衬砌背后注浆注浆管每环3根，纵向间距3m；孔与初支相同，同时布孔以避开环向施工缝为宜。
⑵ 注浆管采用φ42热轧无缝钢管，均采用预埋方式布管。
⑶ 将注浆孔编号，先注奇数孔，后注偶数孔，这样可使各孔注浆达到互补作用，提高注浆效果。
6.2.2、注浆工艺流程
注浆工艺流程如图6-5示。
注浆泵
贮浆桶
过滤网
水泥+砂+外加剂+水
泥浆搅拌机
注浆管
二衬或初期支护背后空隙

图6-5 背后回填注浆工艺流程图

6.2.3、注浆浆液配制
根据既有工程经验，选择水泥浆液作为背后回填浆液较为适宜。
水泥浆水灰比宜为1：0.5～1：0.8，水泥选用425#硅酸盐水泥，内掺防水剂及聚丙稀酰胺（水用量的0.5～1‰，拌浆前先溶于水），或内掺高强无收缩外加剂。
6.2.4、注浆压力
回填注浆压力不宜过高，只要能克服管道阻力和二衬与初期支护防水板之间空隙阻力即可，压力过高易引起初期支护或衬砌变形。采用注浆泵注浆时，紧接在拱顶注浆处的压力为0.5Mpa，二衬拱顶注浆处的压力宜控制在0.3～0.5Mpa，不得超过0.5Mpa。
6.2.5、注浆施工
⑴ 注浆之前，清理注浆孔，检查注浆泵及压力表，安装好注浆管，保证其畅通，必要时应进行压水试验。
⑵ 注浆必须连续作业，不得任意停泵，以防浆液沉淀，堵塞管路，影响注浆效果。
⑶ 注浆顺序
注浆应由低处向高处，由无水处向有水处依次压注，以利充填密实，避免浆液被水稀释离析。当漏水量较大，则应分段留排水孔，以免高水压抵消部分注浆压力，最后处理排水孔。
⑷ 注浆时，必须严格控制注浆压力，以防大量跑浆和使结构产生裂缝。
⑸ 在注浆过程中，如发现从施工缝、混凝土裂缝少量跑浆可以采用快凝砂浆勾缝后继续注浆，当冒浆或跑浆严重时，应关泵停压，待一、二天后进行第二次注浆。
⑹ 注浆结束标准
当注浆压力稳定上升，达到设计压力并持续稳定10分钟（土层中要适当延长时间）后，不进浆或进浆量很少时，即可停止注浆，进行封孔作业。
⑺ 停浆后，立即关闭孔口阀门，然后拆除和清洗管路，待浆液初凝后，再拆卸注浆管，并用高标号水泥砂浆将注浆孔填满捣实。
⑻ 注浆管理
① 为了确实地获取注入浆液质量和数量，必须保管好全部证明书及测量数据等。
② 施工中应经常监视注入量、注浆压力及二衬结构状况，必要时应变换注浆参数。
③ 根据注浆情况，事先应计算出注浆量，并与实际注浆量进行对照，及时跟踪、变更施工参数
6.3 动态跟踪注浆技术
本标段区间工程部分区段下穿楼房区及下穿汤斜溪，下穿汤斜佳园基础，与隧道水平净距30.6米，桩基础；下穿象峰新苑，水平净距11米，承台基础。 区间埋深为16m左右，隧道埋深较大，但拱顶地段极差，地下水丰富。承压水位于结构底板以上，这些情况对于控制拱顶地层变形很不利，特别是地面楼房及下穿汤斜溪的安全，除在隧道施工时采取强支护（加强小导管超前注浆，径向锚管注浆、临时仰拱、刚性支撑、回填注浆等）措施外，还拟采取动态跟踪注浆。
跟踪注浆技术是针对地面地下重要建筑物因其地基下沉造成基础下沉危害建筑物安全而采取的，以全过程密集监控量测为指导，以控制或恢复基础沉降为目的的动态加固技术。在隧道开挖前建立量测基准值各建筑物的警戒值，隧道开挖时连续监测，一旦发现基础沉降超出警戒值，即实施洞内洞外注浆抬升基础。这种方法的优点是机具设备小、灵活机动、针对性强、费用较省，实施的重点依据是全过程密集监控量测结果，要点是及时采用合适的手段，以洞内洞外小压力、多注点等方式要保证建筑物的安全。
6.3.1、通过试验方式确定注浆方案及参数
结合工程现场条件及加固要求，采用双重管注无收缩浆液工艺，在施工现场附近进行实验，实验时，监控量测全过程跟踪，分析量测反馈结果、探坑检查注浆效果及砂浆参数之间联系，从试验中掌握该地区注浆参数：由地层孔隙率及浆液固结体在土中分布状态确定控制浆液扩散范围，总结出布孔密度、注浆量、注浆压力与由地面沉降量时效的关系。
6.3.2、施工措施
⑴ 预注浆固结基底土层
预注浆固结基底土层，主要目的是使基底土层固结一定的厚度，为下一步调控沉降深孔注降提供具有一定刚度的受力面。
① 孔位布置
根据现场管线调查,结合加固范围及注浆扩散半径，确定孔位布置及注浆范围。
② 钻孔及压浆：
用油压75A型钻机钻孔至设计标高，调整注浆方位，钻头到达设计深度时，开始压浆。
注浆压力控制在0.4～0.6Mpa，每次拨起高度为15cm。
③ 注浆量及沉降控制
注浆加固土层时，监控量测全过程跟踪，根据量测结果反馈调整注浆压力及注浆量，监测布点主要布在建筑物外围和浆液影响范围内。
⑵ 深孔注浆调整沉降
依据地表及建筑物监测结果，当建筑物沉降超过警戒值时，对建筑物实施深孔注浆，稳定并调整其沉降。
① 建筑物警戒值
根据建筑物结构形式设立沉降警戒值。
② 钻孔注浆：在沉降超限的区域基底下部实施控沉注浆，采用小压力、多注点方式将沉降控制住或消除沉降。
③ 注浆过程中实施全过程监测，当沉降恢复至原位后即停止注浆。
6.3.3、施工要点
⑴ 组建量测小组，布设量测桩点，制定量测制度,不注浆时1次/2小时，注浆时1次/1小时。监测小组根据现场的需要，跟班作业，每小时监测地表沉降，并将结果报现场值班技术员，技术员根据反馈资料调整施工安排。
⑵ 建筑物进行安全防护。
⑶ 管线进行探测，建立管线保护方案；
⑷ 本着先周边后中间的原则，在注浆时预先在加固范围的周边注浆，施作止浆幕帷墙；
⑸ 预加固基础下土体，使基底土层固结一定的厚度，为下一步深孔调控注浆提供一个具有一定刚度的受力面。
⑹ 当发生沉降时，在沉降区域前后1米范围内，密布孔（0.8米），多台注浆机同时施注，压力控制在0.2～0.6Mpa，注浆量根据现场量测情况。
⑺ 在洞内及地表实施注浆施工时，应全过程跟踪监测，并及时反馈信息，调整注浆参数。
⑻ 由于地层变形具有时效性，且施工方式决定了地层扰动的多次性，且具有一定的周期，应随时根据反馈回来的资料实施注浆。
6.3.4双重管无收缩注浆施工工艺
⑴ 双重管无收缩注浆工艺流程，见图6-6。
⑵ 注浆参数
无收缩浆液采用水泥+水玻璃+凝固剂
C液：水：水泥：H剂：C剂=1：0.44：0.0168：0.0032
S液: 水玻璃35°Be′
注浆压力：P=0.4～0.6Mpa
扩散半径：250mm，咬合10mm
⑶ 主要施工设备
钻机：TXU-75A
压浆泵：SYB-60型双液注浆泵
拌浆桶、灌浆管、阀门、压力表等。
移至新孔位
管线探测
压浆结束
压 浆
定 孔 位
提升一节
钻 孔
钻机就位
浆液

图6-6双重管无收缩注浆工艺流程图
6.4湿喷混凝土施工技术
1、湿喷混凝土施工具有粉尘少、回弹少、水灰比可控、一次喷射混凝土较厚等优点。本工程设备选用国产TK-961轨行式湿喷机，湿喷混凝土施工程序见图6-7。

液体速凝剂
存料
配料
拌合
水
混凝土湿喷机
压缩空气
喷嘴
受喷面

图6-7 湿喷混凝土施工程序图
6.4.2湿喷混凝土施工方法
⑴ 喷射机械安设调整好后，先注水、通风，清除管道内杂物，清扫施喷面松散土体或杂物。
⑵ 喷射混凝土大堆料要储放于储料棚内，避免露天堆放淋雨及环境污染和倒运材料而引起的泥污染集料，引起堵管和强度降低等现象。
⑶ 喷射前，先开速凝剂阀门，后开风，再送料，以易粘结、回弹小、表面湿润光泽为准。严禁随意增加速凝剂掺量，尽量用新鲜的水泥，存放较长时间的水泥将会影响喷射混凝土的凝结时间。
⑷ 喷射机的工作风压严格控制在0.3～0.4Mpa范围内。严格控制好喷嘴与受喷面的距离和角度。喷嘴与受喷面垂直，有钢筋时角度适当放偏30°左右，喷嘴与受喷面距离控制在1.0～1.2m范围内。喷射顺序自下而上，料束呈旋转轨迹运动，一圈压半圈，纵向按蛇形状，每次蛇形长度3～4m。
⑸ 喷射混凝土由专人喷水养护，以减少由于水化热引起的开裂，发现裂纹用红油漆作上标识，进行观察和监测，确定其是否继续发展并找出原因进行处理。对不再发展的裂纹，采取在其附近加设土钉或加喷一层混凝土的处理办法处理，以策安全。
⑹ 用预埋检测桩法测设喷射混凝土厚度，不够设计厚度的重新加喷补够。
⑺ 试验室负责优选喷射混凝土配合比和施工控制。施工中按配合比称料拌合，严格控制外加剂的掺量，确保喷射混凝土强度符合设计要求。
6.5 φ108大管棚施工技术
6.5.1、大管棚支护参数（见表6-1）

大管棚主要参数表
表6-1
项目编号
技术参数
施工标准及技术要求
1
管棚设计长度
竖井马头门为12m
2
管材标准
管径为Φ108mm热轧无缝钢管
3
布设范围
联络通道马头门打
4
管棚坡度
　3‰
5
方向
与中线平行
6
管棚与结构关系
钢管中心超出结构外轮廓尺寸线100mm
7
布设间距
300mm
8
管节长度
2--3m
9
施工误差
左右偏差≤150mm，上偏差≤150mm,下偏差≤100mm
10
接头错缝要求
接头错开距离>1.0m，同一断面接头数量<50%
11
管节联结方式
采用焊接

6.5.2夯管锤夯进钢管施作管棚
夯管锤夯进钢管施作是指利用压缩空气带动夯管锤运行，靠夯管锤自身产生的夯击力将钢管顶入土体的一种施工工艺。
6.5.3施工开挖至管棚位置后，在管棚的位置预埋比108mm钢管较大的套孔（套孔建议采用φ150mmPE管，长度为50cm），已确保管棚进口施工位置准确。
施工工艺流程图如图6-8；
6.5.4夯管施工过程
根据管棚直径和长度，采用气动式夯管锤。
（1）夯管锤定位
根据每根管棚的中心线及高程及管棚的角度，铺设夯管锤轨道，轨道采用200*100工字钢，前端和后端采用方木作支垫，方木垫块用于固定施工轨道。
（2）风管连接
夯管锤定位完成后，将风压机和夯管锤之间的风管连接好，并做好其它辅助准备工作。
（3）制作导向架
为了确保夯管的方向、坡度和精度，在进行第一节夯管前，测量人员对夯管位置进行放样，放样完成后，在钢管的进口和尾端利用钢筋制作导向架。
仪器调试、监理报检
调试气压、夯进监测
钢管焊接、质检、监理检查
设备安装
第一根管夯进
夯入后续钢管
管口处理
效果检查
管口封闭
放样大管棚尺寸及轨道夯进钢管施作管棚位置
下一循环
施工准备
下一循环

图6-8 夯管施工流程图
夯管锤施工示意图如图6-9，

图6-9夯管锤夯进钢管施工纵断面示意图
（4）夯进施工
①第一根钢管使用人工放入混凝土孔中后，与夯管锤联接好，进行孔位对正，确保孔位正确，达到测量要求后，通过高频无后坐力气动冲击锤将钢管打入地层。
②第一根夯进完成后，进行钢管位置检查，检查正确后，焊接第二根钢管，焊接按要求完成后进行第二根夯进。按照以上施工顺序作完单根管棚。
（5）钢管焊接
每根管节采用2.5～4.5 米不等，相邻两根管棚接口错开50cm，每根管棚管口加焊简易切削环刀，便于通过并切碎地层；管节间采用坡口满焊对接（坡口坡度45±5°，留出2±1mm不剖，钢管间距2±1mm，最后焊接强度达到与管材等强度），焊缝要求饱满、焊高达到规范要求，对接完成后，保证接口处平顺，再在接口处帮焊10cm长钢管，详见图6-10、图6-11。

图6-10 细部焊接图示

图6-11 钢管连接示意图
（6）管内取土和注浆
在夯管完成后，取出管内土体，在管内灌注水泥砂浆或者稠水泥浆，加强大管棚的刚度。
取土采用高压风吹出，或者采用高压水稀释土体形成泥浆抽排出管内。注浆工艺采用隧道回填注浆的施工工艺。
6.6防水施工技术
本标段地层富含地下水，且补给来源充足。区间结构整体位于潜水位以下，区间底板结构也位于承压水位以下，结构防水施工至关重要。施工中使用了柔性外包防水材料。因此本工程防水施工重点为外包防水层敷设、结构特殊接点和结构自防水的施工。
6.6.1防水设计原则及标准
防水原则：地下区间结构物的防水设计应遵循“以防为主、防排结合、因地制宜、综合治理”的原则。
防水标准：区间间隧道结构防水等级为二级。结构不得有漏水，结构表面可有少量、偶见的湿渍。总湿渍面积不应大于总防水面积的2/1000；任意100m2/防水面积上的湿渍不超过3处，单个湿渍的最大面积不大于0.2m2；其中，隧道工程还要求平均渗漏量不大于0.05L/m2/.d，任意100m2/防水面积上的渗漏量不大于0.15L/ m2/.d。矿山法隧道应对初支背后围岩进行充填注浆；喷砼层与二衬之间全断面(包括仰拱)设置土工布和防水板，采用分区及注浆防水系统；洞内设双侧水沟，其排水纵坡不小于3‰，衬砌结构“三缝”应作防水处理；二次衬砌砼抗渗等级依据埋深确定，分别有P8（埋深h≤20m）、P10（20m＜h≤30m）、P12（h＞30m）。
6.6.2、结构防水体系
暗挖区间采用的是防、排、堵相结合的防水体系。见图6-12。

暗挖结构防水体系
防水混凝土，抗渗等级≥P8
裂缝控制：结构外围防水混凝土裂缝不得大于0.2mm,且不能有贯穿裂缝。
初支喷射早强混凝土
抗侵蚀要求：抗侵蚀系数不得小于0.8
结构外侧柔性防水层防水
接缝防水（变形缝、施工缝）不得渗漏水
结构自防水
初 支 背 后 注 浆
二 衬 背 后 注 浆
背贴式止水带翼缘后续回填注浆
注浆系统
纵向盲沟+泄水孔（渗漏水引排）
线路水沟（外引地下水）
排水系统（区间）
1.5mmPVC防水板

图6-12 暗挖结构防水体系图
6.6.3暗挖区间结构防水、排水施工
本区间暗挖结构包括一个区间隧道及两个竖井施工横通道。
⑴ 暗挖区间结构防水、排水方法
暗挖地下段采用复合式衬砌结构，防水采用三道防线：
第一道防线：初期支护加背后注浆。
第二道防线：柔性防水夹层防水。防水层采用400g/m2土工布+1.5mm厚PVC防水板。
第三道防线：结构自防水。二次衬砌大断面采用C35（P10）水下防水钢筋混凝土，小断面采用C35(P10)防水钢筋混凝土，并对二衬及防水层间进行二次注浆。
同时为确保区间在无渗漏的情况下运营，设计于防水层和二衬之间设置排水系统，以达到“防排结合，刚柔相济，多道防线”的防水原则。结构防水见图6-13。

图6-13区间暗挖段结构防水示意图
⑵ 区间防水施工流程
施工流程见图6-14。
⑶ 区间隧道防水施工技术要求
① 防水施工准备
a、铺设防水层前必须对初期支护找平，须满足喷射混凝土的平整度要求：边墙：D/L≤1/6，拱顶：D/L≤1/8（L：喷射混凝土相邻两凸面间的距离；D：喷射混凝土相邻两凸面间凹进去的深度）。否则要采用1：2.5的水泥防水砂浆顺平，直到达到要求。
b、基面上不得有钢筋，铁丝和钢管等尖锐突出物，否则应从根部割除，并在割除部位用水泥砂浆抹成圆曲面，以防防水板被扎破。
c、隧道断面变化或转弯时的阴阳角应抹成R＞50mm的圆弧。
d、底板基面要求平整，无大的明显的凹凸起伏。
e、喷射混凝土的强度要求达到设计强度。
f、防水层施工时基面不得有明水，如有明水采取注浆堵水或引排，并保持基面干燥。
② 缓冲层的施工方法：
a、缓冲层采用400g/m2的土工布衬垫。
施工准备
卷材质量检查
1、超挖回填
2、基面处理
3、工作台架及供电线路就位
缓冲层铺设固定
质量检查
防水板悬挂铺粘
焊接防水板搭接缝隙
焊缝补强
移工作台架
结 束
土工布缓冲层→塑料圆垫片→铁垫片→射钉
卷材裁剪→大幅预焊→点粘固定
洞外准备
洞内准备
盲管安设
b、缓冲层采用水泥钉和塑料圆垫片固定于已达到要求的喷射混凝土基面上，固定点之间呈梅花形布设，固定点之间的间距为：拱顶500～800mm、边墙800～1000mm、底板1500～2000mm。

图6-14区间暗挖段结构防水施工步骤
c、缓冲层之间的搭接宽度不小于50mm,搭接部位采用热风焊枪进行焊接。
d、铺设缓冲层时沿隧道环向进行铺设，不得拉得过紧，以免影响防水卷材的铺设，同时在分段铺设的缓冲层连接部位应预留不少于200mm的搭接余量。
③ 防水卷材施工方法
a、裁剪卷材要考虑搭接，在底板上不小于300mm。在顶板的衬垫上标出结构纵向中心线，卷材由拱顶向两侧铺设，边铺边与圆垫片热溶焊接。
b、防水板接缝焊接
防水板接缝焊接是防水施工最重要的工艺，焊缝采用双焊缝热合机将相邻两幅卷材进行热熔焊接，卷材之间的搭接宽度为100mm，接缝为双焊缝，中间留出空腔以便进行充气检查。
当纵向焊缝与环向焊缝成十字相交时（十字形焊缝），事先须对纵向焊缝外的多余搭接部分齐根处削去，将台阶修理成斜面并熔平，削去的长度≥130mm，以确保焊接质量和焊机通过顺利，见图6-15。
焊接温度与电压及环境有密切关系，施焊前必须进行量测，点绘出电压～温度关系曲线，供查用。
c、防水层的接头处应擦拭干净，保持干燥。
d、防水层纵横向一次铺设长度可根据隧道断面大小、二衬混凝土循环灌筑长度等因素确定，铺设前，宜先行试铺，并加以调整。
e、防水层在下一阶段施工前的连接部分注意加以保护，不得弄脏和破损。分段铺设的卷材的边缘部位预留至少500mm的搭接余量。
f、防水板的固定
防水板采用无钉孔铺设，即利用热风焊枪将裁剪好的卷材热熔粘贴在塑料圆垫片上，见图6-16。
将卷材固定于塑料圆垫片上时，不得拉得过紧或出现大的鼓包。特别注意阴阳角部位的卷材一定要与转角部位密贴，以免影响灌注混凝土的尺寸或将卷材拉破。

a 双焊缝

b 十字型焊缝
图6-15 防水板搭接焊缝示意图

图6-16 EVA防水板固定方法示意图

④ 防水层的检查。
a、防水板质量检查方法
防水板的质量检查可采用表6-2所示的检查方法。

防水板质量检查方法 表6-2

检查方法
检 查 内 容
适用范围
直观

检查
（1）用手托起塑料防水板，看其是否与喷射混凝土面层密贴；
（2）看塑料防水板是否有被划破、扯破、扎破、弄破损现象；
（3）看焊缝宽度是否符合要求，有无漏焊、假焊、烤焦等现象；
（4）外露的锚固点（钉子）是否有塑料片覆盖。
一般防水要求的工程
焊缝
检查
（1）（2）（3）（4）项同上；
（5）每铺设20～30延米，剪开焊缝2～3处，每处0.5m，看其是否有假焊、漏焊现象。
有较高防水要求的工程
漏水
检查
（1）（2）（3）（4）项同上；
（5）焊缝采用双焊缝，进行水（气）压试验，看其有无漏水（气）现象。
有特殊防水要求的工程

b、防水板铺设质量标准
㈠、固定点间距
固定点间距应符合设计要求。固定点之间呈梅花形布设，间距为：拱顶400mm；边墙800mm。
㈡、与基面密贴
在拱部用手托起塑料板，各处均应与基面密贴，不密贴处小于10%。
㈢、焊接质量
防水板焊缝宽度≮20mm，搭接宽度≮100mm，焊接应平顺、无波纹，无焊焦、烧糊或夹层。
进行充气检查时，充气压力为0.25Mpa，稳定时间≮15min，允许压力下降10%。否则应进行补焊，直到达到要求为止。
㈣每天、每台热合机应至少抽取一个试样。
⑷ 防水层的防护措施
防水层防护的好坏关系到防水工程的成败，任何一个细小的破坏都有可能导致工程漏水。因此切实加强防水层的防护工作是防水工程的重点。
①施工前防水板的防护
防水板合格品入库后，防护工作既已展开：
a、防水板应摆放整齐，挂标识牌并注明进货日期数量。
b、防水板摆放区除严禁烟火外，还必须注意防潮、防污染。
c、防水板应轻拿轻放，不许抛掷。严禁人为破坏，一经发现必须严厉处分。
②施工中防水板的防护
因采用流水作业，各工序交叉频繁，防水材料很易受到破坏。施工中应注意：
a、施工现场严禁抽烟。有电焊作业时必须采用石棉板遮挡。现场设灭火设备，一旦发现火情立