地铁施工组织设计

2) 隧道开挖严格遵从“管超前，严注浆，短开 挖，强支护，早封闭，早成环，环套环，勤量测” 的施工原则。
车站主体共分12步开挖，先开挖中洞8个洞室，施作 中洞结构，然后对称开挖边洞的8个洞室。开挖采用台 阶法，人工先开挖弧形导坑，支立格栅钢架，喷射混 凝土。开挖土体预留核心土。开挖按 0.5m一环施工， 及时封闭成环，开挖分步及台阶长度，如图。
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小导管双液注浆工艺流程
①储浆齿；②泵；③高压胶管；④输浆钢管；⑤混合器； ⑥分浆器；⑦孔口压力表；⑧泄浆阀；⑨导管；⑩地层。
⑥注浆过程中的异常情况处理 (a) 工作面漏浆：注浆过程中，当压力稍一升高，浆 液便从孔口及工作面漏出，其原因是喷混凝土不严，或 混凝土没达到强度要求。处理方法是不喷混凝土，用棉 纱或塑胶泥填塞裂缝，在喷混凝土后2～4小时后再进行 注浆。 (b) 工作面后部洞室漏浆：注浆时，浆液易从工作面 后边已完成的一次支护的地方漏出，其原因是工作面与 后部的喷混凝土层之间有空隙，而且北京地铁隧道土质 多松散砂层，所以浆液很容易跑到工作面后部。处理方 法是注浆前，后面的初期支护一定要做好，保证喷混凝 土质量，在初期支护背后采用回填注浆，封堵喷混凝土 层地层之间的空隙。
(4) 如洞内残余水较多，引排时间较长
将影响工程进展，则采用对开掌子面土体 注浆、隔水，形成止水帷幕，注浆深度为 3 ～ 5m ，然后进行开挖，每次开挖 0.5m ， 短距，快速封闭。
(5) 对于车站拱部的残余水，根据地质情况， 除进行引排外，选择水泥浆液对土层注浆， 加固堵水。对于区间隧道拱部潜水采用洞内 水平钢管将水平引排出，辅以掌子面注浆进 行止水处理。 2、如洞内水较大，无法通过引排处理时， 则采用洞内集水井降水，安设无砂管，抽排 水至洞外。
3)及时进行初期支护与围岩间回填注浆
隧道或车站开挖后，立即喷射混凝土作为初期支护， 但由于施工工艺和喷射混凝土自重等原因，往往在初期 支护和围岩间( 尤其是有网构钢架和钢筋网时 )存在空隙， 在此空隙内充填注入水泥砂浆，或水泥水玻璃浆(水量大 时可快速止水)，使之形成一个壳体，既可起到防水作用， 又能控制地表沉降。具体方法是喷射混凝土时在拱顶位 置预先埋设注浆钢管(也可以在喷射混凝土后重新打孔埋 管)。待喷射混凝土达到一定强度后，向预埋管内充填水 泥砂浆或水泥水玻璃浆。一般情况下，隧道断面上在拱 顶、拱腰、拱脚、墙中等部位各埋设一注浆管进行全断 面周边注浆。
(c)注浆时，压力上升过快，在未达到设计注浆量80%时 已达到设计压力。处理方法是：开始升压时，延长浆液 凝胶时间，尽量多进浆；无法进浆后，可在该孔周围再 补打一孔，重新注浆，或增加邻近两孔的距离。 （2）掌子面砂体预注浆。注浆深度为 3m，施工前对车 站主体站厅层的砂体进行全断面注浆加固。注浆方法采 用60PVC花管，管上每隔10cm钻孔，沿掌子面间距30cm， 梅花型布置，喷射5cm混凝土封闭掌子面，然后注浆加固 改良土层。
立即喷射混凝土封闭掌子面，向潮湿部位
打设 42mm 钢管，外包尼龙滤网，超前探测
土层的地下水情况，探测深度不小于 5m 。 如有残余水则通过钢管引排，发现水流较 大增加钢管的数量，减少引排时间，引排 时注意防止流砂。
(3) 详细掌握管线的情况，穿越管线下部 时，注意观察土的颜色和气味变化，放慢施 工速度。提前 3～5m打超前探测管，探明管 下是否存在水囊，并钻心取样观察土的颜色、 气味，确定土的性质。如含水量较大，则对 管线土体进行注浆固结。如有渗漏水通过钢 管引排，如渗漏水较为严重，对管内水进行 导流处理。具体做法见管线处理措施。
1)超前支护
A）大管棚施工：
管棚参数： ①管棚长18m，分6m1节拼装，条件受限时3m1节拼装。
②管壁厚5mm，直径108mm。
③管外倾角：2-5°。 ④搭接长度：6m。 ⑤管棚间距：30cm。 管棚钻孔：选用TT夯进钻机钻孔。
管棚施工详见第8章1节：大管棚施工工艺
B)超前小导管施工
小导管参数： ①φ42注浆小导管。 ②小导管长3m，搭接1.5m。
方木塞紧
中隔壁恢复加固示意图
1 1 3L-4L
钢管柱 施工缝 连接法兰
施工缝 5-6m 1 1 3L-4L
仰拱和底纵梁分段示意图
二步：施作钢管混凝土柱
钢管柱采用法兰连接，法兰位置设在中板内。施 工时，先在临时横隔壁上凿椭圆孔，将下部钢管柱 就位，穿内部钢筋笼，上提钢管柱，焊接绑扎钢筋 笼，然后将钢管柱准确就位。就位后将钢管柱与临 时横壁之间空隙用砂浆或钢楔塞死，并在钢管柱上 设抱箍，设拉线固定钢管柱，确保钢管柱稳定。浇 筑柱内微膨胀混凝土，接茬位置设在连接法兰下 0.6m 处，防止连接法兰和接茬混凝土处于同一截面。
改性水玻璃：PH=3-4。
注浆施工程序
注浆施工程序见如下框图：
制作导管 施工准备 工作面处理
安放小导管
导管周围密封 拌浆 安装孔口密封
注 浆 不好
分析注浆效果
好 开挖及支护
①工作面封闭
由于砂层及砂夹卵石松散，为保证工作面稳定， 防止浆液泄漏，注浆前先对工作面喷5cm混凝土封闭。 ②导管的制作 导管采用φ42mm 焊接钢管 ( 外径 42mm) 制成，先将钢 管截成长 3.0m 或 3.5m ，一端做成尖锥形，另一端焊上 φ6mm 钢 筋 制 成 的 箍 。 在 距 头 部 1.0 ～ 1.5m 以 下 每 隔 10cm，交叉钻φ8～φ10的孔(如图所示)
m 3 9
2
10
11
12
3m
5.2.2 车站主体结构施工要保证体系转换时的稳 定是施工的难点。
车站主体结构形式，如图。
车站主体施工步骤见车站主体施工步序图。
通过主体结构施工顺序图，我们可以看出在体系转 换时，保证中洞结构施工稳定是施工的重难点，拱 梁柱结合部位的防水也是施工的难点。
顶纵梁1200X1900
Ⅴ步：二衬背后注浆，施 作站台板完成全部主体结 构。
1、中洞结构施工
中洞开挖形成安全稳定的初期支护后进行中洞结构施 工。施工步序为结构底纵梁及仰拱施工 中纵梁施工 顶梁及顶部混凝土施工 站厅板施工 钢管柱施工
顶拱混凝土施工
1 2 5 6
3 4 7 8 1
一步：分段跳槽拆除 6和 8洞室之间中隔墙，施作 仰拱和底纵梁。施工中分段长度根据中柱之间距离 确定两端5m，中部6m，跳槽长度为12m，通过检算拆 除5～6m结构是稳定的。按设计要求施作仰拱防水层， 具体做法如图所示。施作底纵梁和仰拱混凝土时预 埋钢管柱连接法兰和接茬筋，接茬筋满足规范同一 截面接头大于 50% 的要求。混凝土浇筑强度达到 50% 后，恢复中隔壁与底板之间的支撑，保证相邻分段 仰拱和底纵梁施工安全，做法如下图所示，支撑部 位每0.3m支撑一处，格栅钢架处用三角楔塞紧。
30cm
30cm
粉细砂注浆管做法：
粉细砂层用注浆管按常规做好后，每个孔眼进行特殊 处理。在孔眼位置扩孔5mm，深2mm，安设封孔片，防止 在导管打入的过程中粉细砂堵塞孔口。注浆时，在注浆 的压力下，浆液冲开封片，使浆液能注入粉细砂层中。
（3）注浆效果 注浆后，在开挖面周围地层形成一个硬壳保护拱，在 拱的保护下，工作面很少坍塌，并且开挖时比较整齐， 土体强度达到0.5Mpa以上，这样的注浆效果是最理想的。
排管完成后，为堵塞孔壁与导管之间空隙，防止浆 液泄漏，排管沿工作面周边喷 8～10cm厚混凝土或在 孔隙处用塑胶泥封堵。封闭2小时后，开始注浆。
⑤注浆 小导管双液注浆：浆液经混合后进入分浆阀，混合 器上安装压力表，控制孔口压力，分浆阀共用七个阀 门，分别接六根导管，留下一个阀门作为泄浆用，如 图所示：进浆速度一般每根导管控制在 30L/min 以内。 导管注浆采用定量注浆，每根导管内注入设计的 200 升浆液后，即结束注浆；如压力逐渐上升，达到 0.5Mpa ，流量逐渐减小，但单孔浆注入量已达 150 升， 亦应停止注浆。水泥～水玻璃浆液注入 2～4小时后， 单液水泥浆注入8～12小时后，才可进行开挖。
5.2车站难点施工 5.2.1如何采取有效方法保证初期支护的形成
1 、处理好残存水，按照残余水处理方法保证无水 作业。
2 、施作大管棚和超前小导管预支护，确保开挖作 业安全，开挖前对掌子面土体预注浆加固，加固长 度为 3 ～ 5m ，每次开挖 0.5m ，保证预留 1.5m 搭接段。 3 ．隧道开挖严格遵从“管超前，严注浆，短开挖， 强支护，早封闭，早成环，环套环，勤量测”的施 工原则。
406
1149
4955
1324
6202
300
1550
1500
1600
4400
14933
车站主体施工步序图
1 2 5 6
3 4 7 8
1 2 5 6
3 4 7 8
9 10 11 12
9 10 11 12
Ⅰ步中洞CRD法开挖
Ⅱ步：施作中洞结构 形成中洞稳定结构。
Ⅲ步：开挖边洞9-12 洞室。
Ⅳ步：施作边洞结构 形成主体
车站中洞顶部纵向每 2m ～ 3m 布设注浆管，开挖 5m 后 进行回填注浆，注浆机械选用低压注浆泵，注浆压力 控制在0.3～0.5Mpa。注浆材料为水泥浆，孔隙较大部 位可注水泥砂浆。
3-4m
2-3m 2-3m
边洞开挖 4m左右后，对边墙背后进行回填注浆，注浆 管每隔3m左右布设一根，注浆时由下向上逐次注浆。
施 工 组 织 设 计
地铁施工技术案例八
第五章
施工重难点及采取
的方案、措施
5.1如何处理好残余水，保证结构在无 水条件下开挖是本标段的施工难点。
施工期间加强与降水单位的配合协调， 对于因现场条件影响井位布置，采用有效 办法克服，确保降水井的间距和数量。降 水成功条件是：隧道内无明流水，水位降 至结构下1.0m。
1、残余水处理
降水盲区和土层中存在的水囊有部分残存 水，施工期间采取如下措施进行处置。 (1) 施工中指定人员加强对掌子面和侧墙 面的观察，随时掌握土层的湿度情况，认真 做好记录，发现潮湿随即打超前探测导管进 行探测，是否有流动水，如有应引排后进行 注浆加固。
(2)发现土层湿度过大，有土块剥落现象，
1： 1. 51： 1. 75
超前小导管
集水坑
1： 11： 1. 5
wk.baidu.com
插板
地下水位线
(2)在隧道底部开挖集水坑，降低隧道前方地下水位， 用污水泵将水抽排至洞外。
(3)拱部采用加密小导管方式加固地层，要采用密排小 导管，也可在小导管下方打入插板密排，不留孔隙。板长 2m，打入土层中1.0m，外露1.0m，插板密排，不留孔隙。
Φ5 Φ 6钢筋箍
10*19 100-150 300-350 10
小导管示意图
（单位：cm）
③导管的安设 在砂卵石地层中，排管比较困难。用 YT-28 风钻钻 孔，或用吹管将砂石吹出成孔。然后，插入小导管， 如插入困难，可用带冲击锤的YT-28风钻顶入，在亚 粘土中可用煤电钻钻孔。
④导管周围封闭
400 400
车 站 结 构 中 线 6200
800
400
1600 线 路 中 线
2900 1400 2250
5883
4955 1149 406
1200
500
1324
300 2049
2250 线 路 中 线 1400
7725
2900
钢管柱 D=800
560 865
1400
1200
底纵梁1500X2100
车站站厅层大部分位于粉细砂层和细中砂层中。 施工中尽管采取残余水处理措施仍难保证无残余水。 粉细砂层在有水的状态下，注浆是起不到预定作用 的，而且易出现流砂现象。施工中按如下方法开挖。 (1)施工中，由于结构断面较高(一般4m左右)，水 经常出现在边墙和墙脚位置，拱部水量较少。施工 时开挖面按砂体堆积坡度放坡 ( 一般 1 ： 1 ～ 1:1.75) 进行开挖作业。
③注浆材料：粉细砂注改性水玻璃。
④导管间距0.3m，外插角10-15°。 (1)超前小导管注浆 小导管注浆采用“注浆一段，开挖段，段段推进”方 式，根据每段的地质和注浆情况及时调整浆液和支护参 数。小导管外露20cm以利于安设注浆管路。
30
15
30
200cm
3-5m
注浆材料：选用水泥 - 水玻璃或改性水玻璃浆， 视地层性质而定，开挖前，对各种土体做注浆实验， 确保注浆效果。 水泥浆液：水灰比一般为0.8：1-0.25：1。施工 时见试验配比。 水玻璃浓度：一般为35Be。
(4)边墙底部一般是地下水主要渗出的部位，开挖下部 时，极易引起流砂出现坍方。施工前准备好麻袋片、草席 绑扎在钢筋网片上，及时封闭侧墙面和前方掌子面，保证 开挖面只渗水而不流砂，然后以最快的速度。
支立好格栅钢架，喷射混凝土，贯彻“早成环、环套环” 的施工原则。形成封闭结构。施工3-4m后，及时对墙体背 后草席部位回填注浆，填充孔隙和止水。