1、西安地铁三号线TJSG-4标 科技路站太白南路站区间暗挖隧道开挖方案 编制： 审核： 批准： 西安市地铁三号线TJSG-4标项目经理部 目 录第一章 编制说明41.1 编制依据41.2 适用范围41.3 编制原则4第二章 工程概况52.1 工程位置及设计概况52.1.1 工程位置52.1.2设计概况52.2 工程条件82.2.1施工环境82.2.2工程地质、水文地质82.2.3 水文地质9第三章 施工部署103.1施工总体部署103.1.1总体施工方法103.1.2施工进度103.1.3施工安全、质量103.2施工组织机构103.3施工准备103.3.1技术准备103.3.2施工现场准备11第
2、四章 进度计划及资源配置134.1施工进度安排134.2施工资源配置134.2.1劳动力配置134.2.2施工材料计划134.2.3施工机械配置13第五章 施工工艺155.1 总体施工方法155.2 隧道施工155.2.1施工降水方法和技术措施155.2.2隧道开挖支护方法和技术措施155.3马头门施工335.2.1洞门注浆加固335.2.2洞门围护桩破除345.4区间正线风险源情况345.4.1周围构建筑物345.4.2管线影响345.4.3区间一级风险源345.5特殊情况的应急处理措施345.5.1局部异常水处理措施345.5.2潜水残留水处理措施34第六章 施工监测366.1监测的目的3
3、66.2监测布置及实施376.3监测项目、手段396.4监测周期和注意事项406.5施工安全性判别416.6监测数据的整理和分析416.7施工监测的要求43第七章 施工质量保证措施447.1 质量管理体系447.2 质量保证措施447.3 技术保证措施45第八章 施工安全保证体系468.1 项目部安全管理体系468.2 施工安全保证体系468.3 施工安全规定468.3.1一般安全规定468.3.2各工序施工安全注意事项48第九章 施工应急预案509.1 应急预案组织机构509.2.专项应急措施519.2.1隧道塌方应急措施519.2.2暗挖施工管线破坏事故应急预案519.2.3突泥涌水应急措
4、施519.2.4 物体打击及高空坠落事故应急预案529.2.5降水应急措施529.2.6停电应急措施529.2.7火灾事故应急预案529.2.8触电事故应急预案53第十章 文明施工及环境保护5410.1 文明施工管理5410.1.1现场文明施工管理措施5410.1.2现场文明施工保证措施5410.2.环境保护管理5410.2.1环境保护目标5410.2.2环境保护管理体系5410.2.3环境目标保证措施54第一章 编制说明1.1 编制依据西安市地铁三号线一期工程（鱼化寨国际港务区）科技路太白南路站区间施工图；西安市地铁三号线一期工程（鱼化寨国际港务区）科技路太白南路站区间岩土工程勘察报告；科技
5、路太白南路站区间结构范围内及临近建（构）筑物及管线现场调查；我单位现有的施工技术、管理水平、机械配套能力及以往同类工程的施工实践经验；现行环境保护、水土保持方面的政策和法规；西安市地铁工程有关“技术规定”和“质量检验评定标准”,主要有；地下铁道工程施工及验收规范(2003年版GB50299-1999)建筑地基基础设计规范(GB50007-2002)工程测量规范(GB50026-93)建筑基坑支护技术规范(JGJ120-99)1.2 适用范围本施工方案适用于科技路太白南路站区间暗挖隧道施工。1.3 编制原则确保技术方案针对性强、操作性强；施工方案经济、合理。坚持技术先进性、科学合理性、经济适用性
6、与实事求是相结合。根据工程地质、水文地质、周边环境及工期要求等条件选择最具实用性的施工方案和机具设备。以确保工期并适当提前为原则，安排施工进度计划。 以确保质量目标为原则，安排专业化施工队伍，配备配套的机械设备，采用先进的施工方法。 以确保安全生产、文明施工为原则制订各项措施，严格执行安全操作规程，使施工现场全过程处于严密监控状态。 以有利生产、方便生活为目标合理安排施工。 按照ISO9002 质量管理体系的标准，控制施工的全过程。采用先进的量测仪器和软件进行信息化施工和管理；以优化施工工艺，提高效率为原则，降低施工成本。第二章 工程概况2.1 工程位置及设计概况2.1.1 工程位置科太区间呈
7、东西走向，从科技路站东端沿科技路向东到达太白南路站西端，全线均位于科技路下方。右线全长1017.293m，自西向东依次为734.809m盾构、282.484m暗挖隧道。区间暗挖隧道底埋深约为16.8m17.2m. 在右线盾构终点设施工竖井兼盾构吊出井，竖井内净空，长12m、宽8m、深18.86m。竖井采用围护桩+内支撑支护体系。工程具体位置见图2-01。科太区间暗挖段盾构区间图2-01 科太区间平面位置图2.1.2设计概况科太区间施工竖井兼盾构吊出井，采用明挖顺作法施工，吊出井围护结构方案采用10001200mm钻孔灌注桩+环框梁（钢支撑）的支护结构体系，桩间网喷混凝土护壁，降水方案采用基坑外
8、降水。支撑竖向共设置5道其中第一道为圈梁（即桩顶冠梁），第二、三道为环框梁，第四、五道撑采用609，t=16mm钢管。科太区间矿山法施工段落隧道覆土厚度6m左右，线间距15m。施工时需坚持“先支后挖”的原则，隧道开始开挖前30天，需对隧道范围采用坑外管井降水措施，疏干地下水。图2-02 科太区间暗挖隧道平面示意图科太区间暗挖隧道设计为四种断面，工法变化较频繁，区间暗挖隧道平面示意图见图2-02。科太区间暗挖段正洞马头门采用台阶法施工，其它大断面采用CRD或双侧壁导坑法施工。隧道断面采用复合衬砌结构，防水采用1.5mm厚EVA塑料防水板，辅助超前支护措施采用超前小导管注浆、大管棚注浆。科太区间暗
9、挖断面见下图2-03、2-04、2-05、2-06。图2-03 A型断面图图2-04 B1型断面图 图2-05 B2型断面图图2-06 B3型断面图2.2 工程条件2.2.1施工环境科太区间周边建筑物西南象限：太白花园住宅楼，5栋砖混结构7层，条形基础。东南象限：华粤大厦主楼，为一栋钢筋砼24层和一栋钢筋砼22层，剪力墙结构，桩基+筏板基础。东北象限：西安电子科技大学社区住宅楼，一栋钢筋砼22层，剪力墙结构，桩基+筏板基础；三栋砖混结构7层，条形基础。西北象限：西科大厦主楼，二栋钢筋砼26层，剪力墙结构，桩基+筏板基础。周围地下管线根据对本工程地下管线初步调查及设计单位提供的地下管线图，建设场
10、地市政管较网密集；地下管道（线）主要沿道路中心及两侧人行道分布。主要有污水管道、雨水管道、自来水给水管、供电管沟、通讯光纤及路灯线等。埋置深度在地面下1.03.0m之间。2.2.2工程地质、水文地质科太区间地貌属皂河一级阶地，隧道围岩主要为密实状态的中砂，其次为密实状态的粗砂细砂，围岩相变大结构较为复杂。具体见图2-07所示。区间地层自上而下依次为：素填土、黄土状土、中/细砂、粉质粘土、粗砂、粉质粘土、粗砂等。隧道主要穿越中粗砂层，局部粉质粘土层。2.2.3 水文地质科太区间水位埋深9.7012.30m主要为潜水，含水层为中砂层、粗砂层及粉质粘土层。综合渗透系数选用820m/d。图2-07 科
11、太区间地质纵断面图 第三章 施工部署3.1施工总体部署3.1.1总体施工方法科太区间暗挖隧道自竖井二衬施工完成后，由竖井向太白南路站开挖，初支开挖完成后，分两个作业面同时由太白南路站向竖井方向施工二衬，待区间二衬全部施工完成后，封闭、回填盾构接收井。暗挖隧道的初期支护与开挖同步进行，随挖随支撑，仰拱紧跟掌子面，防水与二次衬砌在区间隧道全部开挖完成后后退式施工。暗挖隧道施工严格按“先降水、管超前、严注浆、强支护、早封闭、勤量测、及时反馈信息”的原则组织施工。暗挖隧道断面有标准段、过渡段等断面形式，均呈马蹄形，施工方法有台阶法、CRD法、双侧壁导坑法。断面转换时及时封闭开挖掌子面。3.1.2施工进
12、度科太区间暗挖隧道的开挖施工进度计划按照项目部的总体计划执行。计划开始开挖时间为2012年12月18日，完成时间为2013年10月26日。3.1.3施工安全、质量暗挖隧道施工时，必须严格遵守专项施工方案及各种作业指导书，施工过程中确保无各种伤害事故发生，确保施工质量合格。3.2施工组织机构项目部采取扁平化管理，实行项目部+工区的模式，设置两层组织机构，一是项目部的管理层，二是工区的作业层。工区各作业班组是项目部的执行层，按照项目部的各项规章制度及管理要求组织开展日常工作，接受项目部的领导和监督。工区管理机构的成员以工区主任为首，由工区技术主管、安全主管、试验主管等专业主管及专职管理人员组成。项
13、目部组织机图见图3-01。3.3施工准备3.3.1技术准备在业主组织完成施工图纸会审、设计交底后，由项目总工会同项目部相关技术管理人员，认真熟悉施工图纸和技术方案，结合本工程的特点，制定详细的技术措施和施工计划。施工开始前，现场技术管理人员必须下发技术交底和安全技术交底，让每一位作业工人熟悉施工方法和技术要求，同时，项目部相关管理部门必须做好施工人员的进场培训和三级安全教育工作。项目书记 图3-01 项目部组织机构图3.3.2施工现场准备场地平整目前场地围挡、场地的硬化和平整及现场临建施工已在筹备中。交通条件施工现场位于科技路道路下，对交通无影响。施工用水、用电施工用水由附近自来水干管引入施工
14、场地内。施工用电由附近接驳点进行施工用电的报装和接驳，项目部综合考虑各种因素，必要时配置发电设备，以满足施工用电需求。测量放线施工开始前，根据业主交的测量控制点，建立施工加密控制网，并经监理和业主测量队复核合格后方可使用。测量桩点的复测资料必须手续齐全。降水井施工暗挖隧道施工时采取的降水措施为管井降水，降水井打设深度为37m，降水井设置间距为11m/口，根据实际揭露的地质情况及降水效果，可以对降水井间距进行适当调整。降水井供电系统采用自动控器进行电力控制，当地下水位在控制水位以上时，抽水机自动运行，当地下水位抽降至控制水位以下时，抽排系统自动断电，降水井停止运行，从而保护水泵，确保降水效果。降
15、水井的详细设计参数及具体实施方案见单独报送的降水井施工专项方案。其他准备工作现场技术管理人员必须熟悉水文、地质情况，施工方案及相关规范、规定。现场施工开始前，必须做好应急预案并经过审批。施工开始前，必须查清支护结构范围内有无地下管线和建筑物，做好对重要建筑物和管线的保护工作。做好对施工中所需的各种材料、设备及机械的供应和计划工作。进行施工人员的进场安全教育。尽量减少现场施工对周围民众的干扰。注意减少对环境的破坏和不利影响，保护环境。第四章 进度计划及资源配置4.1施工进度安排综合考虑总体施工进度计划安排和现有施工能力配置情况及不确定因素，暗挖隧道台阶法断面开挖初支日进度按照1.5m/d考虑，C
16、RD法及双侧壁导坑法施工断面每部施工进度按照1m/d考虑。4.2施工资源配置4.2.1劳动力配置劳动力配置情况见下表4.1。表4.1 施工劳动力配置表隧道工钢筋工电工钳工机修工电焊工30104425喷砼工木工普工后勤人员5101584.2.2施工材料计划根据施工组织安排和生产计划制定材料计划，隧道施工主要材料计划表见下表4.2。表4.2 施工主要材料计划表名称C25喷射砼角钢小导管工字钢规格HPB300、HRB400125*80*1042/25I20a、I22a单位tttt需要量1200120.5364374名称砂石水泥速凝剂规格中砂米石P.O.42.5单位m3m3tt需要量315632202
17、2961144.2.3施工机械配置根据工程内容和各项施工工序要求，提升系统采用双10T电动葫芦门式起重机。施工投入机械设备如表4.3所示。表4.3 施工机械设备配置情况表序号机械名称规格型号数量工作性能1电动葫芦10T/10T2良好2搅拌机JS5001良好3电动空压机PS750（12m）1良好4挖机PC2201良好5交流电焊机BX1-5005良好6钢筋弯曲机GW401良好7(钢筋)切断机GQ401良好8钢筋调直切断机GT6-121良好9切割机JG4002良好10双液注浆泵KBY-50/702良好11混凝土喷射机PZ-55良好12污水泵3KW5良好13潜水泵3KW5良好14台秤8-I型1良好15
18、变压器500KVA1良好第五章 施工工艺5.1 总体施工方法暗挖隧道的初期支护与开挖同步进行，随挖随支撑，仰拱紧跟掌子面，防水与二次衬砌在区间隧道全部开挖完成后后退式施工。暗挖隧道施工严格按“先降水、管超前、严注浆、强支护、早封闭、勤量测、及时反馈信息”的原则组织施工。暗挖隧道断面有标准段、过渡段及等断面形式，均呈马蹄形，施工方法有台阶法、CRD法、双侧壁导坑法。 浅埋暗挖隧道开挖前，采用管井进行降水作业，开挖采用小型挖掘机开挖，人工利用镐锹配合修边，开挖时，根据围岩情况，控制开挖进尺在12榀拱架。每次开挖后，马上进行初喷、出渣和初期支护作业。超前管棚采用地质钻机钻孔，超前导管采用人工手持风钻
19、钻眼，采用KBY50型注浆机实施注浆。安装格栅钢架和钢筋网后，进行湿喷射混凝土作业。出渣采用小型挖掘机装渣，小型翻斗车将洞渣运到竖井处，然后通过渣罐出渣至竖井外。通风选用SDF-No10轴流风机配1000软式风管压入式通风。5.2 隧道施工5.2.1施工降水方法和技术措施根据地下水分层分布与结构关系，设计要求将水位降至区间隧道开挖底1m以下，在开挖施工前一个月开始降水，才能确实保证降水效果。区间降水井设计共计54口，降水井设计间距为11m，相关降水方案单独编制并已经过专家论证，本处不在赘述。5.2.2隧道开挖支护方法和技术措施5.2.2.1区间隧道超前支护区间隧道开挖采用超前小导管或超前大管棚
20、（区间B3断面）的支护方式。超前小导管施工超前小导管注浆加固地层技术，是通过沿隧道开挖轮廓线外纵向向前倾斜钻孔安设注浆管，并注入浆液，达到超前加固围岩的目的，同时小导管还可起到超前支护作用。导管制作安装小导管采用423.5无缝钢管，长度依照设计要求为3.0m；注浆管一端做成尖形，另一端焊上铁箍；在距离铁箍0.51.0m处开始钻孔，钻孔沿管壁间隔200mm，呈梅花型布设，孔位互成90，孔径68mm，见图5-1。图5-1 小导管构造示意图 区间除B1、B2型断面采用双层小导管外，其余断面（A、B3断面）均为单层施工。小导管沿拱顶150范围的轮廓线布置，小导管环向间距按设计为0.3m，外插角10，小
21、导管纵向搭接长度不小于1.5m。注浆工艺参数注浆压力应根据地层致密程度决定，一般为0.20.6Mpa。小导管注浆采用纯水泥浆或水泥水玻璃双液浆：水泥采用P.O42.5普通硅酸盐水泥，水玻璃为35Be。水泥浆液水灰比为1111.2；水泥浆与水玻璃体积比为11。小导管注浆量可按照下式计算：Q=R2LnK式中：R浆液扩散半径，可按0.3m考虑 L小导管长度(3m) n岩体孔隙率(3%5%) K充填系数，根据不同地质条件取值。(0.60.7)由上式可以计算得出，每根小导管注浆方量为0.0178m3。上道工序钻孔、安装注浆管封闭掌子面管路连接试验注 浆孔口密封注浆管加工开挖机具检修备料制浆原材料试验图5
22、-02 超前小导管注浆施工工艺流程图注浆施工流程注浆工艺见图5-02。a打孔布管：小导管在打管前，按照设计要求放出小导管的位置，风钻作动力，用专用顶头将小导管顶入。小导管尾部置于钢架腹部，增加共同支护能力。小导管安装后用塑胶泥封堵导管外边的孔口。b封面：注浆前，喷510cm厚混凝土封闭工作面，以防止漏浆。c注浆：用KBY-50/70注浆机进行注浆，采用注浆量和注浆压力双控原则进行注浆时间的控制。超前小导管注浆注意事项a配制浆液时，操作工人戴胶手套、护目镜、防护帽，穿长筒胶鞋，不允许工人穿短袖上衣、短裤上班。b注浆时，作业工人不准站在注浆口附近。c发现压力表有异常情况时，停止注浆，查找故障。d配
23、制浆液即用即配，剩余浆液倒掉，并清洗储浆桶。超前大管棚施工本区间B3型断面在开挖前拱顶设置直径108壁厚6mm大管棚超前预加固，长度20m。大管棚采用跟管导向钻进，即直接用管棚钢管做钻杆，前端加导向钻头用HTG200型专用管棚钻机钻至预定深度，钢管及钻头留在孔内，然后注浆。钻进过程中用安装于钻头后部的导向仪随时监控钻进方向，并及时作出校正。管棚施工工艺施工工艺流程见图5-03。施工方法及精度控制调整方法采用跟管钻进法。钻头采用与钻管等径的楔型钻头，楔板回转半径略大于钻管半径，钻头前端有1015mm的孔，当钻头正常回转钻进时钻管沿直线前进。当钻头由于某种原因偏离预定轨迹偏向某一方向时，就需要纠偏
24、了。方法是把钻头楔面调至已经偏斜的方向，钻机停止回转加力顶进，钻头由于斜面的作用就会向相反的方向偏斜，以此调整钻进的方向。面向角的朝向和钻头的偏斜方位都是由装在钻头后部的导向探头监测的，通过穿过钻管的导线连接到位于钻机操作台的显示屏，机手可以方便的调整钻进方向。这样终孔偏差可以控制在5以内。钻头示意见图5-04。钢管采用丝扣连接，为了避免钢管接头在同一截面内，大管棚前端第一根采用两种规格，单号第一根打设3m钢管，双号第一根打设4m钢管，其它钢管应该一个规格。为了保证质量，打设时采用跳打的施工顺序。终孔注浆，根据地质情况，本工程属于黄土地层，终孔后需要注浆，从钢管内注入，由管外环状间隙到孔口反出
25、水泥浆，注浆压力达到0.8-1.2 MPa，注浆结束。图5-03 大管棚施工工艺流程图测量放线铺设H钢轨道设备组装调试埋设孔口管调试钻机（方位、倾角）钻具组装进孔冲洗液循环导向钻进至终孔管内注浆移至下一孔位图5-04 大管棚钻头示意图施工技术要求相邻两孔开孔间距为400mm，仰角为12。终孔后，管棚的注浆压力要控制在0.81.2 MPa之间，注浆压力不宜过大。注浆量以出浆口流出水泥浆为准。注意事项a进行详细的地质、水文勘测，选取合适的钻头以及泥浆浓度的配比系数。b导航仪器严格遵守使用技术规程，正确安装，细心调试，直到精度测量误差小于5mm。c由于钻孔位置要求严格，特别要在第一根和最后一根钻杆钻
26、进过程中一定要控制钻进参数。钻进过程中，随时根据地质情况对参数进行调整。d钻孔施工中严格控制钻孔轴线，采用定位导向技术进行一杆多次测量的方法来提高精度，使误差保证在规范允许范围内,若有不利偏向要及时进行纠正，纠偏遵守“勤纠少纠”的原则。3)开挖施工及技术措施台阶法施工及技术措施本区间A型断面隧道及区间联络通道采用台阶法施工。a施工方法：区间隧道开挖支护前采用423. 5小导管注浆预加固地层；开挖采用环形台阶预留核心土法施工，分上、下两部开挖，台阶长度46m，上半断面采用环形开挖预留核心土，人工开挖，下半断面人工掏槽(边墙格栅处)，机械开挖核心土并装渣，施工工序见表5.1。表5.1 台阶法施工工
27、序表序号施工工序示意图工序说明1拱部超前注浆小导管施工2上半断面土体1环形开挖，留核心土，施作初期支护。3开挖下半断面土体3，施作初期支护。b技术措施采用“环形开挖预留核心土”施工，上、下断面台阶长度宜控制在46m。开挖轮廓线充分考虑施工误差、预留变形和超挖等因素的影响。开挖前应采取超前预支护和预加固措施，做到预加固、开挖、支护三环节紧密衔接。当地层自稳能力差或开挖工作面停工时间较长时，采取增加临时仰拱、喷混凝土封闭掌子面等辅助施工措施。开挖过程中，上半断面宜采用环形开挖，尽可能保留核心土；下半断面双侧错进开挖，仰拱尽快开挖，缩短全断面封闭时间。作好开挖的施工记录和地质断面描述，加强对洞内外的观察。区间隧道不得欠挖，对意外出现的超挖或小的滑塌应采用喷混凝土回填密实，并及时进行背后回填注浆。开挖过程中必须加强监控量测，当发现拱顶、拱脚和边墙位移速率值超过设计允许值或出现突变时，应及时施工临时支撑或仰拱，形成封闭环，控制位移和变形。CRD法施工及技术措施：本区间B1断面采用CRD法施工。a施工工艺及步序：CRD法施工初期支护流程见图5-05。b施工要点及技术措
