地铁区间浅埋暗挖隧道施工专项方案

地铁区间浅埋暗挖隧道施工专项方案内容摘要：

结构形式共分为：A 标准断面、Ｂ地裂缝设防断面、 C 地裂缝调坡断面、 D 人防断面。 断面形式不一样，其开挖方法也不一样，其中标准单线隧道断面Ａ及地裂缝设防断面 B、断面 C采用台阶开挖法、断面 B（包括隧道处于沙层和下穿建筑物的断面 A、 C）设临时仰拱，人防段断面 D 采用 CRD 工法施工。 区间隧道断面支护参数详见表 2。 表 2 区间隧道断面支护参数设计表 断面 最大跨 喷砼 二衬 超前小导管 钢筋网 格栅钢架 mm mm mm 长度 m 环距 mm 直径 间距 mm 间距 m 范围 A 标准断面 6280 250 350 3 300 3 B地裂缝设防断面 8020 300 500 双层 全断300 面 C地裂缝调坡断面 7120 300 450 300 全断 面 D 人防断面 9200 300 500 3 双层300 3 全断 面 采用短台阶法开挖的断面，上半断面施工时留核心土，以发挥掌子面三维支撑作用，保证掌子面稳定，开挖 采用人工开挖，台阶长度不应小于 5m,施工应根据实际情况调整，但必须征得同意。 开挖后，及时施做初期支护和临时支护，以便尽早封闭断面，具体施工步骤为：小导管超前注浆 — 上台阶开挖留核心土，上台阶初期支护 — 下部开挖 — 下部初期支护 — 施工防水层 — 仰拱先行，先墙后拱法施工二次钢筋混凝土衬砌。 采用 CRD 工法施工的断面，每步开挖后，及时施做初期支护，严格控制每循环的进尺长度 ，每步台阶长度不易过长，以 3～ 5m 为宜，以便尽早封闭断面。 太白南路至吉祥村区间隧道 f f6＇、 f7,设计预留百年沉降量 500mm，地裂缝按马蹄形断面设计，底部及顶部预留注浆孔，并在底部结构外安装监测仪器，当隧道底部出现漏空范围达到一定的界限值时，通过浆孔向底部注浆，达到充填加固地基的目的。 在地裂缝段结构为了适应变形，设置变形缝或柔性结构以减少结构内力，主动适应变形，为了确保轨道在变形结构上保持平衡，提出如下几种调整处理方案： 在地裂缝与结构小角度相交部分，考虑结构受扭有发生偏转的趋势，变形缝跨缝设置，且应满足下盘结构投影面积不小于上盘结构投影面积的 3 倍。 采用整体工道床或浮置工整体道床，在道床底部反支墩改为可调伸缩垫板，下面设混凝土支 墩。 在地裂缝段道床上预留注浆孔，根据地裂缝活动的警戒量进行注浆处理，减少结构下沉量。 区间暗挖隧道开挖支护施工方法 施工竖井及联络通道施工完成后，进行左线单洞隧道的施工，左线开挖超前右线 30米，一方面避免两洞同时开挖造成群洞效应，另一方面也为右线开挖提供真实可靠的地质参考，为右洞顺利施工提供条件。 【 太白南路站～吉祥村站 】区间 暗挖隧道共分六个工作面进行开挖。 由 1竖井施工横通道向西（太白南路站方向）左右 2 个工作面， 2竖井分别向西（太白南路站方向）和向东（吉祥村站方向） 左右 线 4 个 工 作面进行开挖。 超前支护 暗挖隧道在Ⅴ级围岩施工中拱部 150176。 打入超前小导管注浆加固，小导管施工采用Ф42mm 壁厚 钢 焊 管，用 锚杆钻机打孔 ， 环向间距 、纵向间距 1m，钢管尾部焊 接，顶部做成尖锥状，管壁按梅花形布置溢浆孔，小导管施工布置及花管形式见图 6。 小导管注浆采用压浆泵注水泥浆，为充分发挥机械效能，加快注浆进度，采用分浆器一次可对 3～ 5根小导管注浆。 采用 单液水泥浆， 注浆压力为 ～。 小导管注浆工艺流程见图 7。 图 6 小导管施工布置示意图 测量定位打入小导管注浆注浆检查封面小导管加工注浆参数试验注浆参数选择注浆材料配制注浆机调试 图 7 小导管施工工艺流程图 图5 4 小导 管施工布置示意图隧道中线喷砼封闭掌子面15 cm花管大样小导管 开挖掘进 区间 标准单线隧道断面Ａ及地裂缝设防断面 B、断面 C采用台阶开挖法、断面B（包括隧道处于沙层和下穿建筑物的断面 A、 C）设临时仰拱，人防段断面 D 采用CRD 工法施工， 循环进尺 控制 为。 台阶开挖方法 暗挖通道台阶法施工工序图见图 图 9。 图 8 台阶法施工工序横剖面示意图 暗挖通道 开挖前，沿隧道拱部 150176。 施做 L= Φ 42 环向间距 、纵向间距 1m，倾角 10176。 ～ 20176。 超 前注浆小导管 ， 在小导管超前支护的保护下进行 上 台阶开挖 ， 考虑隧道断面较大，采用上下台阶环形开挖预留核心土的方法，人工配合清理干净后立即施 作初期支护， 上台阶格栅钢架施工完成后开始开挖核心土。 接着进行下台阶开挖，开挖完后尽快施作下台阶初期支护， 使隧道初期支护成环 ，最后施作防水层、浇注二衬混凝土，二衬结构背后注浆。 图 9 台阶法施工工序纵剖面示意图 CRD 施工方法 开挖①部 利用上一循环架立的钢架施作隧道侧壁及导坑侧壁 Φ 42 小导管超前支护。 开挖①部，喷混凝土封闭 掌子面。 施作①部导坑周边的初期支护和临时支护，即初喷混凝土，铺设钢筋网，架立临时钢架，并设锁脚锚杆，安设横撑。 钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。 开挖②部 在滞后①部一段距离后，开挖②部。 喷混凝土封闭掌子面。 导坑周边部分初喷混凝土，铺设钢筋网，接长型钢架，并设锁脚锚杆，钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。 开挖③部并施作导坑周边的初期支护和临时支护，步骤及工序同 1。 开挖④部并施作导坑周边的初期支护和临时支护，步骤及工序同 2。 根据监控量测结果分析，待初期支护收敛后，分段纵向拆除下层临时支 撑，（分段≤ 6m），敷设下部防水层，并浇注底部二衬混凝土。 拆除剩余部分的支撑，敷设防水层，利用衬砌模板台车浇注上部二衬混凝土。 图 10 人防段暗挖隧道 CRD 工法施工流程 开挖注意事项 开挖前应制定防坍塌方案，备好抢险物资，并在现场堆码整齐。 隧道应按设计尺寸严格控制开挖断面，不得欠挖 、超挖。 双洞平行开挖时，其前后开挖面错开距离应大于 15m。 同一条隧道相对开挖，当两工作面相距 20m 时应停挖一端，另一端 继续开挖，并做好测量工作，及时纠偏。 其中线贯通允许偏差为：平面位置 177。 30mm ，高程 177。 20mm。 在台阶法施工时，在拱部初期支护结构基本稳定，喷射砼强度 ≥ 设计强度的 70%，方可开挖下台阶。 开挖过程中应进行地质描述 记录，必要时应联系业主、设计院进行超前地质勘探。 出碴运输 土层采用人工配合短臂反铲挖掘机进行开挖，小型装载机装碴。 出碴采用无轨运输，小型柴油翻斗车运碴至竖井，通过竖井提升到井口堆碴场或直接运出洞外。 见图 11 出碴示意图。 井口提升架竖井小型装载机装土井口竖直提升小型运输车 图 11 无轨运输出碴示意图 初期支护 喷射砼 喷射砼分初喷和复喷，初喷后，立即安装钢格栅，及时封闭，找平开挖面，防上围岩表面剥离脱落；分次喷射砼到设计厚度。 初喷砼 为 C25 砼设计厚度 表 ，采用湿喷工艺施工。 把喷射砼送入喷射机料斗，喷射机活塞将砼送入混 合室，与压缩空气混合后进入喷射管，在喷嘴处加入液态速凝剂，再次混合后的料束从喷嘴射到受喷面。 湿喷工艺流程见图 12。 碎石水搅拌机外加剂砂子水泥湿式喷射机受喷面压缩空气速凝剂喷嘴 图 12 湿喷砼工艺流程图 湿喷砼施工机具 喷射砼湿 喷工艺，配置的基本设备为： TK961 型转子活塞式湿喷机一台，9m3/min 以上空压机一台，砼运输车 4 台。 标定生产率为 5m3/h。 湿喷方法 ① 喷射机安装好后，先注水、通风、清洁管道内杂物。 同时用高压风 吹扫受喷面，清除受喷面上的尘埃。 ② 有条件时，宜将喷头 固定在机械手上进行喷射作业；条件不许可，需采用人工撑握喷头时，应由两人共同操作喷头。 ③喷射砼的混合料，出料坍落度控制在 10～ 18cm 为宜，保证连续供料。 ④喷射砼的喷射路线应自上而下，呈“ S”形运动；喷射时，喷头作连续不断的圆周运动，并形成螺旋状 前进，后一圈压前一圈三分之一。 ⑤喷射机要求风压为 ～ ，喷头距受喷面的距离控制在 ～ 时较好。 ⑥喷头与受喷面保持垂直，如遇受喷面被钢筋网片、格栅覆盖时，可将喷头稍微偏斜 10176。 ～ 20176。 喷射厚度受砼进入喷射机的坍落度、速凝剂的效果、气温的影响，湿喷机喷射墙部时，一次喷射厚度不超过 10cm，喷射拱部时，一次喷射厚度不超过 7cm。 喷头稍微偏斜 10176。 ～ 20176。 ⑦喷射厚度受砼进入喷射机的坍落度、速凝剂的效果、气温的影响，湿喷机喷射墙部时， 一次喷射厚度不超过 10cm，喷射拱部时，一次喷射厚 度不超过 7cm。 挂网 格栅内外布置 φ @150 150mm 双层钢筋网片。 在加工场加工成定型网片，运至工作面，人工搭设平台铺挂，利用小导管头点焊固定，铅丝扎牢，使钢筋网紧贴壁面。 初喷砼后，即进行钢筋网及格栅钢架的安装，在第一层铺设好后再铺第二层，钢筋网铺设应平整，并与格栅连接牢固。 每层钢筋网之间搭接牢固，且搭接长度不小于 200mm。 钢筋网及格栅钢架施工完后，最后进行分层复喷至设计厚度。 格栅钢架 钢架由 Ф2 5主筋按设计型式焊接而成 ，格栅钢架是增强初期支护强度的有效手段，它与超前小导管一起形成支护体系。 格栅钢架由四根 Ф2 5 主筋及其箍筋构成 ，格栅钢架纵向间距 500mm，纵向采用内外双层 Ф2 2 钢筋连接，环向间距 1000mm，网架接头处采用与主筋同直径的钢筋帮焊连接，格栅钢架在初期支护中的施工顺序如图 13。 开 挖 ↓ 初 喷 ↓ 钢筋网片 ↓ 定位筋 ↓ 安设格栅钢架 ↓ 铺钢筋网 ↓ 复喷达到设计厚度 图 13 格栅刚架施工顺序图 格栅钢架的加工 格栅钢架在加工场专用工作台上加工。 工作台上根据不同断面的钢架主筋轮廓放样成钢筋弯曲 模型，钢架的焊接在胎模内焊接，控制变形；按设计加工好各单元格栅钢架后，组织试拼，检查钢架尺寸及轮廓是否合格。 加工允许误差：沿格栅钢架周边轮廓误差不大于 3cm，平面翘曲小于 177。 2cm ，接头连接要求同类之间可以互换。 加工误差见表 3。 格栅钢架各单元必须明确标准类型和单元号，并分单元堆放于地面干燥的防雨蓬内；进行格栅钢架抽样结构试验时，在工作台上将钢架拼装成环。 外侧焊油 顶座，采用油顶，仪表按设计荷载进行加压。 使用钢筋应力计及收敛仪量测钢架内力和变形情况，检验符合设计要求后方可使用。 表 3 竖井钢格栅架设允许偏 差 序号 项 目 允许偏差（ mm） 检查频率 检验方法 1 中线 177。 30 每 榀 格 栅 用钢尺 2 标高 177。 20 用水平仪 3 同步 177。 30 用钢尺 4 环向闭合 177。 50 用钢尺 5 垂直度 30 锤球、钢卷尺 格栅钢架的安装 格栅钢架在初喷 5cm 后，按设计间距安设 钢筋网片及 格栅钢架，钢架间设 Φ22 拉杆，分别沿格栅环向立筋交替设置，并与主筋焊接。 1） 定位测量 首先测出线路中线，确定高程，然后再测定其横向位置，安设方向与线路中线垂直；每榀的位置定位要准确。 2） 准备工作 运到现 场的钢架分单元堆码，安设前进行断面尺寸检查，及时处理欠挖侵入净空部分，保证钢架正确安设，钢架外侧有不小 5cm 的喷射 砼，安设拱脚或墙脚前，清除垫板下的松碴，安放垫板，将钢架置于钢板上。 3）钢架安设 钢架与封闭砼 之间紧贴，安放过程中，两排钢架沿周边用钢筋联接定位；钢架安装完成后，与接触的锚杆头焊接，使之成为整体结构；钢格栅架立应符合设计和规范要求，连接螺栓必须拧紧上齐，节点板密贴对正，钢格栅连接应圆顺。 （ 4）初期支护背后注浆 初期支护施工时在拱部 150176。 范围预埋 Ф42 注浆管， t＝ ，长 ，环纵 向间距 1 6m， 初期支护封闭成环 5～ 10m 后，立即对其拱背压注水泥浆，填实初期支护与围岩间的空隙，减小地面沉降。 初期支护背后注浆 初期支护施工时在拱部 150176。 范围预埋 Ф42 注浆管， t＝ ，长 ，环向间距 2～ 3m，纵向间距 3m，拱部 120176。 范围布置，注浆压力 ～ 初期支护封闭成环 5～ 10m 后，立即对其拱背压注水泥浆，填实初期支护与围岩间的空隙，减小地面沉降。 施工通风、供电 施工通风 （ 1）风量计 算 根据区间隧道的施工安排及洞内主要有害气体的情况，施工 通风量计算按洞 内同 时工作最多人数及洞内允许最小风速要求分别计算，取大值作为施工供风量依据。 同时参考排除或冲淡洞内有害气体所需风量。 1） 按洞内同时工作最多人数计算 计算公式：。