竖井开挖作业指导书

竖井开挖作业指导书

1.适用范围

适用于北京地铁6号线11标段内各施工竖井的开挖与支护工作。

2.作业准备

2.1场地准备

在竖井施工前，由于现场场地较狭窄，为保证正常施工需要，现场合理布置，砂石料等材料堆放、运输车辆行驶线路、弃土场、格栅堆放等都要事先做好场地规划。

2.2技术准备

技术准备的主要工作包括：

2.2.1熟悉、审查图纸及有关设计文件

熟悉、审查图纸及有关设计文件，了解、贯彻设计意图，是施工前必须做的一项准备工作；

⑴、审查图纸及说明是否完整、齐全、清楚，图中的尺寸、标高是否正确，图纸之间是否矛盾；

⑵、支撑和支撑布置对基坑土方开挖是否有影响；

⑶、各种材料、构件，如钢支撑、钢筋等供应是否有问题，规格、性能、质量等能否满足设计要求；

2.2.2掌握地形、地质、水文等情况

⑴、地形情况：了解拟建地区附近建筑物及地下管线的情况；

⑵、地质情况：地层结构、土层厚度、土的性质与类别、土的承载力、土的渗透性等；

⑶、水文资料：地下水的性质、含水层厚度、地下水最高和最低水位等；

⑷、气象资料：气温情况、季节风情况、雨量、积雪、冻结厚度、雨季及冬季的期限等。

2.2.3技术及安全交底

在施工前需要对施工作业人员进行技术交底和安全交底。需要对施工过程中的关键工艺、关键工序，安全风险等对作业人员进行详细交底。

2.3组织准备

由于暗挖作业工序多，安全风险性较大，为确保竖井及横通道工作顺利开展，成立相应的组织机构，配备相应管理人员，各尽其职，具体人员组织见《竖井及横通道开挖支护方案》。

2.4劳动力安排

在劳动力安排方面，区间竖井及横通道开挖支护施工安排1个施工队，该施工队负责一座竖井及横通道的施工任务。该施工队分三个专业施工组：钢拱架加工组，主要负责格栅加工；地面服务组，主要负责吊放材料，拌和喷锚料；土方开挖施工组，主要负责竖井和横通道土方开挖、架立格栅、打设超前小导管、喷射混凝土。正式上岗前，应对工人进行岗前培训，考核合格后，方可允许上岗作业。在工人作业前还应对工人进行技术交底和安全交底。

2.5材料准备

施工中所需要的砂、石、料、钢筋、混凝土、钢管等必须符合使用要求。在选择材料方面，应该从材料型号，规格、出厂日期等方面选择具有相应生产资质的厂家。材料进场前必须进行取样见证，经检验满足施工要求，方可大批量引进材料。

2.6机械设备准备

垂直提升设备、机具应相关部门验收合格，土方设备、机具（空压机、风机、喷射机、搅拌机等）现场安装调试完毕。

3.操作工艺

3.1工艺流程

锁口圈梁工艺流程

竖井开挖工艺流程图

3.2 操作方法

3.2.1 测量放线

竖井施工放线测量主要包括两类：定向测量、高程传递测量。

1）竖井定向测量

利用激光铅直仪和具有双轴补偿的全站仪，采用联系三角形的方法进行定向。

竖井投点测量投点过程：首先选用一块的钢板，在其中心的位置处开一个φ200mm的小孔，将钢板平铺在竖井口的一个角上，使小孔沿井对角线方向离角点约0.8m左右固定钢板，在其上安置激光铅直仪，同时在地上近井点安置全站仪，精确观测该投点A的坐标及其与地面控制点的边角关系。

在井下，预先固定一块20×20cm的钢板，根据A投下来的点位，精确标记该投点位置A′，并多次精确校正该投点的位置。同理完成第二个投点B及B′的联系测量。在井下用钢尺检核A′及B′的距离，较差小于2mm为合格，以A′和B′作为第一阶段井下

施工控制点。

2）竖井高程传递测量

采用重锤悬吊钢尺，两台水准仪同时观测的方法。作业时三次同步读数，在较差不大于3mm 的前提下取平均值。

3.2.2竖井锁口圈施工方法

1）锁口圈梁开挖和喷锚支护

按照设计尺寸在地面画出竖井开挖轮廓线，严格按照轮廓线进行开挖，避免欠挖，也不得大锅底开挖。采用机械开挖，人工配合修整，开挖成型后挂网，喷射混凝土支护。开挖分台阶，立面采用挂网喷锚支护的方式，开挖断面形式见图3-1。

第一次开挖面地面

图3-1锁口圈开挖断面形式

2）锁口圈钢筋绑扎

地面以下1m内为1.7m宽混凝土锁口圈，钢筋绑扎严格按照规范进行。

（1）、钢筋焊接长度满足单面焊10d，钢筋搭接长度不小于35d；钢筋锚固长度不小于35d，锁口圈和井口段内侧主筋须锚入混凝土中。

（2）、搭接长度的末端距钢筋弯折处不得小于钢筋直径的10倍，上部钢筋接头应在跨中1/3处，下部钢筋接头应位于支座处。

（3）、准备好绑扎用的20＃～22＃火烧丝、钢筋钩等绑扎工具和材料，并按各部位保护层的厚度准备好水泥砂浆垫块，当保护层厚度小于或等于20mm时，垫块平面尺寸为30×30mm；当保护层厚度大于等于25mm时，采用细石混凝土垫块，垫块平面尺寸为50×50mm。

（4）、钢筋绑扎的允许偏差如下表所示：

（5）、浇筑混凝土时，必须经专人值班，发现钢筋位移或松脱及时纠正。

（6）、混凝土浇注前预埋提升井架基础、井口防护栏钢管及人行扶梯预埋件。

3）锁口圈模板支撑

模板采用钢模板，支撑采用满堂红脚手架支撑体系，受力体系以对撑为主要支撑反力，混凝土浇注高度为1.5米，横向立杆间距0.6m，竖向支撑为4道，最下部一道及顶部一道间距0.55m，中部0.6m。模板后采用钢管横向撑，避免模板受力不均。

4）混凝土浇注

钢筋绑扎，立模经监理检查合格后，进行锁口圈混凝土浇注，锁口圈和井口段混凝土一次性浇注完成。浇筑混凝土时，应将预留钢格栅连接筋，以保证井身开挖。同时应注意保证提升架预埋螺栓竖直，保护完好。另外，预埋φ42mm钢管，以便焊接井口防护栏杆。对每一批混凝土做试块，进行试验，并对试验单存档，对检测不合格的混凝土及时进行处理。混凝土浇注采用5cm振捣棒进行振捣，振捣遵从快插慢拔的原则。锁口圈浇注一次完成，分层浇注，每层浇注厚度控制在300～500mm左右，层间尽量缩短时间，不得出现冷缝。浇注混凝土过程中，保证两侧混凝土浇注面高差不超过0.5米，避免偏差过大引起脚手架支撑体系整体偏移。

在灌注混凝土前，模板和钢筋上的杂物应清除干净；混凝土灌注时的自由倾落度高度不应大于2米，当受条件限制有可能造成离析现象时，应通过滑槽、串筒等器具、或通过模板上的预留口进行灌注。

混凝土灌注时，应水平分层进行，浇筑混凝土应连续进行，当必须间歇时，其间歇时间宜缩短并应前层混凝土凝结前，将次层混凝土浇筑完毕；混凝土运输，浇筑及间歇时间不得超过下表中规定，当超过时应按施工缝处理。

当混凝土中掺有速凝或缓凝外加剂时，其允许时间应根据实验结果确定。在灌注混凝土过程中，当混凝土表面渗水时，需采取措施予以清除，防水砼应采用机械振捣，以保证混凝土密实，一般采用插入式，平板式或附着式振捣器，并应符合下列要求：

混凝土运输，浇筑及间歇允许时间（min）

每一振点的振捣正常时间，应使混凝土表面呈现浮浆并不在下沉；当采用插入式振捣器时，普通混凝土的振点移动间距，不宜大于振捣器作用半径的1.5倍，并应避免碰撞钢筋、模板、预埋件及防水板等，振捣器下沉混凝土的深度不应小于50mm。当采用附着式振捣器时，其设置间距应通过试验确定，并应与模板紧密相连。

砼的养护。雨季施工的砼，严格控制水量，加强对砂的含水量测定，及时调整用水量及施工配合笔，严格控制砂率。混凝土浇捣后，严格控制含水量的增加和水泥流失，以免造成强度降低。采用草袋薄膜等物品将构件包好浇水养护的方法，平面构件等用洒水或覆盖砂进行养护，构件与外界的温度差不得高于25℃，在砼浇注后14天内保持构件湿润，严禁砼板件暴晒、自干等，以保证混凝土的施工质量。

3.2.3 竖井井身施工方法

1）竖井土方开挖

竖井井身采用倒挂井壁的施工方法，人工开挖土方，严格控制开挖进尺，每次开挖高度为一榀格栅钢架。土方开挖先挖竖井中部，再分段开挖四周井壁，开挖时应以竖井中心对称分侧分块开挖，一侧喷混凝土支护后另一侧方能开挖，渣土由人工装入吊斗，通过电动葫芦提升至地面渣场。

2）竖井支护施工

施工竖井进尺必须严格控制，支护及时封闭。做到开挖一榀封闭一榀。竖井开挖每进尺一榀后，首先清理土体表面，然后竖向隔榀施工注浆小导管，初喷混凝土后安装格栅钢架，最后完成喷射混凝土施工。然后进行下一循环土方开挖支护。

锁口圈梁混凝土强度达到设计70%，提升井架安装完毕，则可开始井身开挖，竖井井身自上而下开挖和支护，在开挖面中部设堆土坑。竖井支护采用架立φ25格栅钢架、喷射35cm厚C20混凝土的联合支护体系每个循环包括开挖、清底、架设格栅、喷射混凝土等环节。每次开挖一榀格栅的深度，架设格栅钢架，焊接竖向连接筋等施工严格按照设计要求及规范进行，参数如下表：

竖井支护结构参数表

4.施工质量保证措施

1、检测手段

（1）由测量工程师带测量人员，使用全站仪、水准仪对控制桩、水准点、基底标高、基坑平面尺寸、监测桩等进行测量。基坑验收允许偏差与检验方法，具体见表15-1。

表15-1基坑验收允许偏差与检验方法表

（2）由实验室主任负责并邀请监理工程师参加，使用动力触探仪对基底进行动力触探，以判断基底承载力是否与设计相符。

2、措施

（1）基坑开挖前，做好地表排水沉淀池，防止地表水漫流。

（2）基坑开挖至基底标高时，及时施作坑底排水沟和集水井，使用自吸泵排水，防止基底被水浸泡；并及时封底，防止基底裸露。

（3）基坑开挖过程中，建立工程监测系统，做好对基坑工程监测和控制；同时，经常对平面控制桩、水准点、标高、基坑平面尺寸等进行复测。

5.安全措施

1、开挖前，需在进洞前的施工准备工作完成之后，经上级检查认可方能进行施工。

2、施工前，主管工程师需向干部、工人进行技术交底，内容包括：设计文件、施组，说明地质、施工方法、使用机具、开挖与衬砌断面尺寸、预留下沉量和施工误差掌握、工序、工艺、循环进尺、安全措施、质量标准以及中线水平控制办法等。

3、坚持以地质为先导的原则，时刻掌握隧道的地质情况，异常地质要有特殊的超前

支护和初期支护措施。

4、坚持先护顶后开挖的原则施工，采用超前小导管预注浆加固措施。通过试验确定注浆的压力、配合比、浓度、固结范围，作到心中有数，保证注浆能够达到预期的目的。

5、施工人员到达工作地点后，作业队长应首先组织大家分头检查工作面，机具设施是否处于安全状态，详细检查支护是否牢固，掌子面是否稳定，如有松动和裂纹，应及时加固处理。

6、严格控制每循环进尺，开挖成形后及时进行初期支护，确保工序衔接，尽早封闭成环，以改善受力条件，对特殊地段缩小钢格栅的间距，加强初期支护。

7、加强监测：开挖初期支护后，量测拱顶下沉及边墙收敛、地面下沉与隆起、格栅钢架内力，及时对数据进行分析，发现异常情况立即上报，并采取相应防治措施。

8、为克服隧道施工伤害事故的发生，每班都必须设专职安全员，对开挖面、支护过的地段，要经常检查，发现异常应随时处理，如发现可能有险情时，应立即撤离工作人员并报告上级处理。

9、对喷射机、水箱、风包及注浆罐等进行密封性能和耐压试验，验收合格后，方能使用。要经常检查输料管、弯头、注浆管、管路接头等有无磨薄、击穿、松脱现象，发现问题及时处理。

10、在处理堵管时，应将输料管顺直，按紧喷射头。疏通管的工作风压不得超过0.4MPa。

11、在处理机械故障时，必须断电、停风。

6. 环境保护措施

6.1预防噪音的措施

1、为防止噪音扰民，围蔽适当加高，并增设隔音墙，对较大噪音的设备及作业场地采取封闭作业。

2、施工场地噪音控制标准按《建筑施工场界噪声限值》要求执行，确保离开施工作业区边界30m处噪音小于70dB，撞击噪音最大不超过90dB。

3、施工机械或其它施工活动造成的噪声若超标造成环境污染，除抢险施工外，其它施工作业时间限制在七时至十二时和十四时至二十二时。

4、采取空压机房外墙加铺吸音材料，邻近空压机房处围档设立隔音墙，控制施工噪音，同时尽可能避免夜间施工。

6.2扬尘以及大气污染控制措施

1、施工场地及道路进行硬化，适时洒水，减轻扬尘污染。

2、土、石、砂、水泥等材料运输和堆放进行遮盖，减少污染。

3、场地出口设洗车槽，并设专人对所有出场地的车辆进行冲洗，严禁遗洒，运碴车辆的碴土低于槽帮10cm并用苫布等覆盖，严防落土掉碴污染道路，影响环境。

4、优先选用电动机械，尽量减少内燃机械对空气的污染。

6.3预防地表水和地下水污染的措施

1、废水排入城市下水道，悬浮物执行《污水综合排放标准》的三级标准400mg/L。

2、根据施工地区排水网的走向和过载能力，选择合适的排口位置和排放方式。

3、在工程开工前完成工地排水和废水处理设施的建设，并保证工地排水和废水处理设施在整个施工过程中的有效性，做到现场无积水、排水不堵塞、水质达标。

6.4弃碴和建筑垃圾处理

1、在工作场地内设置沉淀池，对施工中产生的废泥浆进行沉淀过滤后排入市政管网。

2、制定泥浆和废渣的处理、处置方案，废泥浆和淤泥使用专门的车辆运输，防止遗洒、污染路面。

3、选择对外环境影响小的出料口、运输路线和运输时间。

4、剩余料具、包装及时回收、清退。对可再利用的废弃物尽量回收利用。

5、施工现场内无废弃砼和砂浆，运输道路和操作面落地料及时清用。砼、砂浆倒运时采取防撒落措施。

6、教育施工人员养成良好的卫生习惯，不随地乱丢垃圾、杂物，保持工作和生活环境的整洁。

7、严禁垃圾乱倒、乱卸，施工现场设垃圾站，生活垃圾和建筑垃圾按规定分开集中收集，生活垃圾每班清扫、每日清运。

6.5城市生态环境控制措施

1、对城市绿化，在施工范围内严格按照法规执行。合理布置施工场地，生产、办公设施布置在征地红线以内，尽量不破坏原有的植被，保护自然环境。

2、严格履行各类用地手续，按划定的施工场地组织施工，不乱占地、不多占地。

3、对施工中可能遇到的各种公共设施，制定可靠的防止损坏和移位的实施措施，向全体施工人员交底。

4、施工场地采用硬式围挡，施工区的材料堆放、材料加工、出碴及出料口等场地均设置围挡封闭。施工现场以外的公用场地禁止堆放材料、工具、建筑垃圾等。

5、施工场地位于繁华的市区，施工中尽量不破坏原有设施和影响行车。

6、工程竣工后搞好地面恢复，恢复原有植被，防止水土流失。