4號線單層段施工方案

北京地鐵4、10號線黃莊站1編制依據(jù)1.1北京地鐵四、十號線工程施工圖設計黃莊站車站結構（第二冊）主體結構施工圖（第六分冊）（BJ4-218-SS-06-JG-001—078）。1.2北京地鐵4、10號線黃莊站地質勘探資料。1.3國家及部委相關施工技術規(guī)范、規(guī)程、標準。1.4我單位類似工程施工經(jīng)驗。2編制范圍北京地鐵4、10號線黃莊站4號線單層暗挖段施工，包括4號線單層暗挖段開口加強、開挖、支護施工。根據(jù)工程需要，編制上述工程內容的施工方法、施工工藝順序、施工組織、進度計劃、勞材機的配置、施工管理及相關保證措施等。3編制原則3.1在充分理解設計圖紙的基礎上，采用安全有效、合理可行、經(jīng)濟快速的施工工藝。3.2堅持“安全第一”的原則。保證施工過程組織實施的安全，保證施工質量的安全，保證周圍環(huán)境和地表沉降的安全。3.3嚴格遵照施工規(guī)范、設計圖紙要求的原則。3.4確保工程質量和工期的原則。4工程簡述4.1地理位置北京地鐵四號線黃莊站位于海淀區(qū)中關村大街與知春路、海淀南路的十字交叉路口處，為四號線和十號線的交叉換乘車站。四號線車站主體單層暗挖段施工通過南北兩端雙層段進行，在雙層段中拱施工完成后，即轉入四號線車站單層暗挖段施工。附地鐵黃莊站平面圖4.1。4.2規(guī)模尺寸車站主體單層暗挖段采用單側壁導坑法施工，施工導洞初期支護為馬蹄形暗挖結構，四號線單層段施工導洞拱頂覆土約為11.90m，導洞開挖斷面為10.08m(寬)×10.92m（高），里程:K20+463.163-K20+521.163，其中十號線為11m，四號線：長邊5施工方案5.1施工總體思路待四號線中拱襯砌施作完成后，先開挖管棚工作室，施作單層段管棚；同時，人工從風道第三臺階破除馬頭門從外向里開挖兩側導洞中承板以上土體，中導洞采用機械從里向外直接從風道第二臺階拉槽施工，渣土從風道第三臺階出，待開挖結束后從里向外破除兩側導洞底板初支砼，分段施作中承板結構砼；隨著中承板以上土體開挖，同時施作端墻結構砼，待端墻處第一模中承板結構砼施作結束后，開始破除馬頭門施作單層段1部、3部上臺階，隨中樓板以下土體開挖施工單層段1部、3部下臺階及2部、5部、4部、6部，采用溜槽直接從主體下導洞兩側洞底板出土。1）單層段管棚待中拱襯砌施工完成后，開挖中拱及兩側拱底板至管棚工作室位置。采用螺旋鉆方案施作單層段管棚，管棚間距按設計40cm，長度按設計，沿開挖輪廓外20cm環(huán)向布置。管棚工作室沿主體縱向寬度按8m，開挖深度至中承板頂標高處2）端墻結構待管棚、小導管注漿完成后（要求割除端頭管），從上向下開挖至設計單層段開洞加強環(huán)梁位置，開挖時端墻部位采用格柵+網(wǎng)片+連接筋+錨管+C20噴砼進行支護，其余采用網(wǎng)噴砼支護。待開挖至設計標高時施作端墻結構，及時封閉土體。3）中承板以上土體開挖待中拱襯砌施作完成后，開挖中承板以上土體。先從外向里開挖兩側拱至設計中樓板頂標高處，從風道第三臺階出土。同時，施作兩側邊樁初支結構。待開挖至設計里程后，人工從里向外找平至中承板底標高以下5cm并夯實。采用挖掘機從里向外開挖中拱，渣土從兩側鋼管柱空隙處溜至兩側拱從風道第三臺階出土。待開挖結束后從里向外破除兩側拱底板初支砼，開挖時嚴格控制標高，同時注意鋼管柱的保護。4）單層段開挖待端墻處第一模中承板結構施作完成后，先后開挖單層段1部、3部上臺階，要求左右、上下錯開6—7m，渣土直接從中樓板出。隨中樓板以下土體開挖隨施工單層段1部、3部下臺階及2部、5部、4部、6部，采用溜槽直接從主體下導洞兩側洞底板出土。5.2具體施工方案1）由于四號線車站與十號線車站斜交，單層暗挖段一側長另一側短，施作初期支護時，先施作較長一側導洞初期支護，后施作較短一側初期支護。2）開口施工圖5.2單層段進洞加強圖待管棚、端墻開洞加強環(huán)梁及第一模中承板施作結束后方可破除馬頭門進洞施工，洞口加強如圖5.2所示。由于受加強環(huán)梁的影響進洞后需反掏，因此在施作加強環(huán)梁前應沿開挖輪廓外側打設進洞第一循環(huán)超前小導管并注漿加固，采用Ф32的熱軋鋼管，t=3.25mm，長度2.5m，環(huán)向間距圖5.2單層段進洞加強圖3）暗挖施工①開挖方法圖5.3四號線單層段開挖步序圖采用單側壁導坑法施工，分6部開挖。開挖步序如圖5.3。具體施工工法：采用臺階法施工，臺階寬度2-3m，高度為格柵節(jié)點高度。上臺階采用預留核心土法施工，核心土尺寸：寬度×高度=1.5m×圖5.3四號線單層段開挖步序圖單層段1、3部上臺階從中承板直接進洞，嚴格控制開挖步距，待進洞后向上反掏至設計格柵節(jié)點位置，安裝格柵噴砼及時封閉。②主要設計及施工參數(shù)1）初期支護C20砼厚350mm，中隔壁、臨時仰拱厚300mm，由噴射混凝土、鋼筋網(wǎng)及鋼格柵組成。2）超前支護施工準備測量、放線、定位施工準備測量、放線、定位鉆孔與打入小導管噴砼封閉開挖面注漿圖5.4小導管施工工藝程序圖粉砂層、砂礫層內采用小導管周壁超前預注漿，每兩榀格柵打設一排，環(huán)向間距0.4m，長度2.5m；①施工工藝施工工藝程序如圖5.4。②施工方法a.小導管加工制作小導管采用Ф32的熱軋鋼管，t=3.25mm，長度2.5m，管壁每隔100～200mm交錯鉆眼，眼孔直徑6～8mm。小導管前端加工成錐形，以便插打，并防止?jié){液前沖，尾部1.0m范圍內不鉆孔防止漏漿，末端焊Ф6環(huán)形箍筋，以防打設小導管時端部開裂，影響注漿管連b.注漿加固范圍及小導管布設采用Ф32超前注漿小導管加固地層。小導管從拱部格柵中穿過，仰角及外插角5°～10°(角度過小影響下榀格柵的架設，極易造成侵限，角度過大，易出現(xiàn)超挖現(xiàn)象)。布設在單層段1、3部拱頂1200范圍內，前后兩次小導管圖5.54號線單層段小導管布置圖搭接長度不小于1.0m。小導管布設詳見圖圖5.54號線單層段小導管布置圖c.小導管安裝用手持風鉆鉆孔，并將小導管打入孔內，如地層松軟也可用游錘或手持風鉆將導管直接打入。對于砂類土，如有堵孔，用Ф20mm鋼管制作吹風管，將吹風管緩緩插入土中，用高壓風射孔，成孔后將小導管插入，并用木楔將管口密封。④注漿注漿漿液：粉砂層采用改性水玻璃漿液；砂礫層采用水泥漿。Ⅰ、水泥漿注漿施工：首先將掌子面用噴射砼封閉，以防漏漿，并對小導管內的積物用高壓風進行清理。注漿順序由下而上，注漿可以單管也可以多管并聯(lián)注漿。多管并聯(lián)注漿需加工一個分漿器即可。漿液水灰比可為1.5:1.0、1.0:1.0、0.8:1.0三個等級，漿液由稀到濃逐級變換，即先稀后濃。Ⅱ、改性水玻璃注漿施工：改性水玻璃是以水玻璃為主劑，以硫酸及其它輔助材料為副劑配置而成，作為細粉砂層的注漿材料。當水玻璃溶液濃度為10-20Be’，硫酸溶液濃度10%-30%時，在弱堿性粉細砂地層中，兩和溶液體積比為(1-5):(1-2.5)，配置后的漿液呈弱酸性，每立方漿液平均需料量為：水玻璃(40Be’)380-410kg工業(yè)硫酸(98%)110-120kg水400-600kg促進劑3-6kg小導管注漿工藝流程見圖5.6。圖5.5小導管注漿施工工流程調試機具施工準備噴砼封閉掌子面圖5.5小導管注漿施工工流程調試機具施工準備噴砼封閉掌子面安裝導管現(xiàn)場調試PH值達到標準稀釋水玻璃稀釋硫酸制作導管打孔配液結束壓力注漿時間達到標準清洗機具注漿否否注漿管聯(lián)接好后，注漿前先壓水試驗管路是否暢通，然后開動注漿泵，通過閘閥使水泥漿與水玻璃漿液在注漿管內混合，再通過小導管壓入地層。Ⅳ、注漿壓力根據(jù)圍巖條件控制好注漿壓力（注漿壓力0.4—0.6MPa），要求加固體直徑不小于0.5m。為防止?jié){液外漏，必要時可在孔口處設置止?jié){塞，防止?jié){液外流。⑤注漿異常現(xiàn)象處理a.注漿中如發(fā)生與其他孔串漿應將串漿孔堵住，輪到注該孔時，撥出堵塞物，用高壓風或水沖洗，如撥出堵塞物時，仍有漿液外流，則可不沖洗，立即接管注漿。b.壓力突升則可能發(fā)生堵管，應立即停機檢查處理。c.如果壓力長時間上不去，應檢查是否窩漿或流往別處，否則將應調整漿液配比，縮短膠凝時間，進行小泵量低壓或間歇注漿，但間歇時間不能超過漿液膠凝時間。3）鋼格柵：與十號線相交斜線段按設計間距，其余直線段間距0.5m。4）鋼格柵拱外設置單層鋼筋網(wǎng)：鋼筋網(wǎng)為Ф6@200×200mm，搭接長度200mm。5）鋼拉桿：前后榀格柵設Ф22鋼拉桿，環(huán)向間距1.0m，長度1.0m。6）鎖腳錨管：每榀格柵節(jié)點打設一根鎖腳錨管；鎖腳錨管選用Ф32的熱軋鋼管，t=3.25mm，長度3.0m，外插角8°左右；鎖腳錨管內注漿漿液根據(jù)地層情況采用改性水玻璃或水泥水玻璃漿液，漿液配合比應由現(xiàn)場試驗確定，注漿壓力0.4～0.6MPa，注漿加固厚度0.5m。7）初支背后回填注漿以初支與圍巖的密貼為原則，回填注漿管采用Ф32的熱軋鋼管，t=3.25mm，長度0.6m，2m×2ma.水泥、水玻璃雙液漿：水泥：水=1：1-1：1.2（質量比），水玻璃為20-25Be/，兩種漿液摻外加劑按體積比為1：1注漿；b.改性水玻璃漿液：98%濃硫酸按（1：8-1：12）的比例稀釋成稀硫酸，水玻璃為20-25Be/，兩種漿液按(1-5):(1-2.5)比例混合注漿；c.水泥單液漿：水泥：水=1：1-1：0.8；d.水泥砂漿：水泥：砂=1：1。③施工注意事項1）基本原則：施工中必須嚴格遵循“管超前、嚴注漿、強支護、短開挖、早封閉、勤量測”的施工原則，盡少擾動圍巖，短進尺，盡快施作初期支護，并使每步斷面及早封閉，采用信息化施工，勤量測和反饋以指導施工。2）根據(jù)現(xiàn)場情況，若上導洞的掌子面位于粉土地層掌子面無法自立時，上導洞掌子面用C20噴砼（厚度5cm）封閉，全斷面的掌子面封閉則在工序轉換時間較長無法開挖或停工時用C20噴砼封閉。3）對滲透系數(shù)差異較大的土層、砂層，施工期間要密切注意流沙、流土或管涌等不良現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)問題應及時進行處理。4）施工過程中對隧道前方土體進行超前預測，以便提前采取預防保護措施，避免險情發(fā)生。為了預防突發(fā)事件，施工前準備一定數(shù)量的應急鋼橫撐或其它應急材料，確保施工安全、順利地進行。5）隧道開挖技術要求a.允許最大超挖量為150mm；允許平均超挖量：拱部、墻及底板：100mm；隧道不允許欠挖。b.隧道施工引起的地面變形和沉降控制：地面變形沉降量控制在30mm以內，隆起量控制在10mm以內，且須保證鄰近建（構）筑物安全與使用、道路車輛安全通行。⑷1部、3部開挖時從中承板直接出渣，其余均用溜槽溜至主體下導洞從兩側洞底板出土。6施工組織安排及勞材機配置6.1施工組織：實行項目部和施工隊兩級管理，項目部負責施工方案制定、技術交底、技術指導、質量控制、工期安排和控制及安全和文明施工監(jiān)控；施工隊負責具體落實和實施施工。6.2場地平面布置：按現(xiàn)有場地和空間合理布設臨建臨設設施。6.3勞動力配置計劃序號人員名稱數(shù)量備注1施工隊長2負責全面施工管理兼調度2技術人員4技術1人，測量2人，試驗1人3管理人員5施工員4人，安全員1人4設備操作8空壓機司機2人，提升設備操作工6人5導洞一工班24包括開挖、鋼格柵安裝、打錨桿、小導管、注漿、噴砼6導洞二工班24包括開挖、鋼格柵安裝、打錨桿、小導管、注漿、噴砼7導洞三工班24包括開挖、鋼格柵安裝、打錨桿、小導管、注漿、噴砼8導洞四工班24包括開挖、鋼格柵安裝、打錨桿、小導管、注漿、噴砼9導洞五工班24包括開挖、鋼格柵安裝、打錨桿、小導管、注漿、噴砼10導洞六工班24包括開挖、鋼格柵安裝、打錨桿、小導管、注漿、噴砼11鋼材加工6鋼筋網(wǎng)、工字鋼、鎖腳錨桿、小導管等加工12砼拌合站10砼拌合、運輸13其它4材料員1人、預算員1人、保管員2人合計1836.4主要儀器設備配備計劃序號設備名稱數(shù)量備注1空壓機2臺12m3一臺，20m2拌合機1臺強制式3通風機1臺22KW4電焊機10臺5注漿機1臺6水泵2臺7風鎬10臺8切割機1臺9彎筋機1臺10調直機1臺11風槍2臺12噴錨機4臺13經(jīng)緯儀1臺14水平儀1臺7施工工期計劃安排1)導洞1開挖初支:2006.2.3-2006.2.182)導洞2開挖初支:2006.2.19-2006.3.63)導洞3開挖初支:2006.3.7-2006.3.224)導洞4開挖初支:2006.3.23-2006.4.75)導洞5開挖初支:2006.4.8-2006.4.236)導洞6開挖初支:2006.4.24-2006.5.108監(jiān)控量測1）量測項目：a、地表下沉b、拱頂下沉c、凈空水平收斂d、格柵鋼筋應力應變2）量測目的：4號線主體單層暗挖段上面為中關村大街，是交通主干道，地面交通繁忙，人車流量很大，同時地下管線較多。為保證地面交通的正常運行和安全，地下管線的安全，在施工全過程中進行監(jiān)控量測，通過監(jiān)測數(shù)據(jù)的反饋信息及時調整支護參數(shù)和施工方案，控制并減少沉降，避免造成地面塌陷和管線損壞，同時也為車站施工積累經(jīng)驗。3）監(jiān)測儀器設備主要采用精密水準儀，收斂計，鋼筋計等測量。施工時要求沿主體縱向每5m布置一循環(huán)監(jiān)測點，每天觀測一次，并做好監(jiān)測記錄。4號線單層暗挖段監(jiān)控量測布置見圖8.1。9質量、安全保證與環(huán)境保護措施9.1質量保證措施圖8.14號線單層暗挖段監(jiān)控量測布置圖1)主管工程師負責4#線單層圖8.14號線單層暗挖段監(jiān)控量測布置圖2）質檢員主要對工班施工人員進行質量教育，提高施工人員質量意識，并對鋼格柵安裝和噴砼進行全過程檢查。3）技術員主要對施工人員進行技術交底：開挖尺寸、鋼格柵安裝、噴射砼、導管注漿支護及接地裝置埋設質量嚴格按設計和規(guī)范要求控制。4）每道工序要專人負責，并做好各工序的操作記錄。5）2#單層風道暗挖施工期間做好監(jiān)控量測工作，根據(jù)反饋信息指導和調整施工。6）技術資料：項目部工程技術部在施工過程中負責收集、整理各種原始資料和記錄，并及時上報監(jiān)理。7）質量控制標準：a.開挖：嚴格分部、分臺階，斷面尺寸符合設計要求；a.支護：①格柵加工：箍筋間距±10mm；外形尺寸±30mm；扭曲度20mm；焊接質量符合規(guī)范要求。②格柵安裝：橫向偏差±30mm；縱向偏差±50mm；高程偏差±30mm；垂直度5‰。③鋼筋網(wǎng)：網(wǎng)格尺寸符合設計要求；相鄰網(wǎng)片搭接長度≥200mm。開挖作業(yè)工班質檢工程師汪定國主管工程師劉國慶項目總工王華偉質檢員開挖作業(yè)工班質檢工程師汪定國主管工程師劉國慶項目總