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1、xx市軌道交通xx土建工程xx站左線站臺隧道先隧后站法施工方案xx集團有限公司xx項目經(jīng)理部xxxx站左線站臺隧道先隧后站施工方案一、編制目的和原則1、編制目的：為加快xx總體施工進度，減少隧道局盾構機等待時間，根據(jù)2023年12月5日會議精神，xx隧道局和xx二十二局就xx站盾構過站達成一致意見。在前期施工過程中，監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示二輕綜合樓已整體沉降，為保證在破除管片過程中隧道及上部建筑物的穩(wěn)定，減少施工風險，特編制此方案以指導施工。2、編制原則：總體原則是2施工豎井開挖到底后進行回填，回填到設計高度后隧道局盾構直接推動過站；xx二十二局運用2豎井施工大管棚和袖閥管注漿，待注漿加固完畢和盾構到達2、區(qū)莊站后，封閉左線的運送進行站臺隧道管片的拆除和擴挖工作。二、工程概況xx市軌道交通xxxx站位于中山一路和署前路交叉路口，車站采用明挖和暗挖結合的方法施工。車站主體明挖段為四層車站，采用箱形框架結構，南北向最長46.1m，東西向最寬51.45m；標準段處車站高度為25.05m，明挖段頂板最小埋深為1.95m，最大埋深為3.4m。左線暗挖站臺隧道全長91.1 m，原設計為CRD礦山法開挖，右線暗挖站臺隧道全長為59.35m，現(xiàn)已基本開挖完畢。左線站臺隧道拱頂距地面18.800m19.845m，拱底距地面27.045m27.534m，和上部二輕工業(yè)集團六層綜合樓樁底凈距約為7.1m9.5m。二輕3、局A6綜合樓沿暑前路南北向布置，位于隧道的正上方，其走向與左線隧道線路方向夾角為17。，A6綜合樓長38.8米，寬13米，其樁基為300錘擊灌注樁，樁長6m8m，依據(jù)MFZ3-DSK-08、07號鉆探孔，樁身重要穿過3-2、4-1，樁底在4-1和5-1地層，屬摩擦樁，樁底距隧道頂凈距約為7.1m9.5m（詳見圖1）。 樁體所處地層為軟土地層，其含水量高、孔隙比大、高壓縮性，隧道施工中失水或受震動，土層結構易受破壞，承載力減少易引起地面或建筑物下沉。圖1 左線站臺隧道地質剖面圖二輕樓下左線站臺隧道洞身所通過的巖土層重要為巖石中風化帶和巖石微風化帶，隧道頂大部分通過巖石強風化帶，局部通過巖石全風化4、帶，隧道采用馬蹄形復合式襯砌結構形式。超前支護采用42超前小導管，初期支護采用C25、S6噴射混凝土、格柵鋼架聯(lián)合支護，邊墻設25砂漿錨桿，二次襯砌采用600厚C30、S10鋼筋混凝土。原設計為CRD礦山法開挖，由于受xx隧道局盾構過站影響，現(xiàn)修改為“先隧后站”法施工，即盾構機先行通過，然后破除管片，進行擴挖形成站臺隧道。三、具體施工工藝基本方案是2施工豎井開挖到位后，邊回填邊進行與豎井相接處洞門的破除和格柵架立。待回填到滿足盾構過站高度后盾構過站，盾構過站后挖出豎井內(nèi)部分回填土到預定高度，由2豎井沿線路走向進行管棚和袖閥管的施工，注漿加固完畢后進行管片拆除和擴挖，盾構管片和站臺隧道的相對位置5、見圖2。圖2 2豎井、注漿加固、C斷面站臺隧道位置關系圖1、盾構推動為保證地表安全，盾構推動采用土壓平衡模式，在掘進過程中必須嚴格控制盾構姿態(tài)和出碴量、保持合理倉壓力和出漿量，避免盾構掘進時導致線路外圍地層發(fā)生較大的松動；盾構進入暗挖站臺隧道后開始有計劃偏離線路中線，每米偏離46cm，偏離60cm后維持不變，在接近端頭30m處開始回歸中線拼裝；為利于后續(xù)管片的拆除，管片采用通縫拼裝，同時在頂部多設注漿孔，盾構通過后即對暗挖站臺范圍以及兩端外側各二十環(huán)管片進行補充注漿，保證管片注漿飽滿和加強站臺隧道開挖過程的防水。2、超前大管棚注漿在左線站臺隧道管片擴挖前運用2施工豎井，在距隧道拱部30cm、16、50度范圍內(nèi)沿隧道縱向布設大管棚注漿，其實質是在擬開挖的左線站臺隧道拱圈外弧線上, 預先設慣性力矩較大的厚壁鋼管,這樣通過注漿加固圍巖, 拱頂以上被加固密實, 形成結實體, 整體穩(wěn)定性增大, 加之管棚的臨時支護作用, 可達成抱負的開挖條件作用, 防止土層坍塌和地表下沉, 以保證掘進和后續(xù)支護工藝安全運作。2.1大管棚設計參數(shù)管棚采用108mm 、壁厚 5mm 的熱軋無縫鋼管，管棚環(huán)向定位沿開挖輪廓線外放300mm，環(huán)向間距450mm，外插角0.30.5度，長度70m。計算數(shù)量為24根，總長度1680m；受限于豎井的凈空寬度，單節(jié)管棚長度3m，管棚鋼管采用絲扣連接，扣長120mm，為避免相鄰鋼管7、接頭在同一里程，長管棚前端第一節(jié)采用兩種不同長度規(guī)格，單號第一根打3m鋼管，雙號第一根打2m鋼管。注漿漿液采用425普通硅酸鹽水泥漿，水灰比為0.5:11：1，注漿壓力為0.41.0MPa。2.2管棚施工1)、測量放線、鉆機定位：測量班按C斷面設計輪廓外放30cm并按45cm間距標出孔位，用專用開孔鉆機開出長約300mm-1000mm的158孔位,移動HTC-100型水平定向鉆機并調(diào)整到位，豎井的噴砼支護可以作為管棚施工的導向墻。施工準備開挖周邊放樣布孔管棚鉆機就位安裝鉆桿（鋼管）一節(jié)鉆孔結束接長鉆桿（鋼管）鉆機退回原位繼續(xù)鉆進鉆至設計長度鋼管內(nèi)注水清洗下一根管棚鉆進鉆進結束注漿隧道開挖圖-38、管棚施工工藝流程圖2)、鉆孔及安裝鋼管：（1）根據(jù)施工工藝采用現(xiàn)有管棚（鋼管）當鉆桿，每根管在下坑前必須進行質量檢查。管材不得有彎曲，絲扣四周壁厚均勻，絲扣完好合格。管材內(nèi)的鐵屑、贓物及銹皮等必須清除干凈。下坑時避免與硬物相碰，以免損傷管扣。連接套鋼管在專用的管床上加工好絲扣，絲扣螺紋長度不少于120mm。 (2）施工中的鋼管在安裝前必須逐孔逐根進行編號，按編號順序接管鉆進、不得混接。鋼管節(jié)段間用12cm絲扣連接，鉆進時，節(jié)長采用3m管節(jié)。鋼管管棚鉆到位后，鋼管端頭用鋼板焊接，鋼管與壁間隙用速凝水泥或其它材料堵塞嚴密，以防漿液冒出。堵塞時設立進漿孔和排氣孔。相鄰管棚接頭必須錯開1m。(3)鉆頭9、直徑選用127mm;施鉆時，頂緊掌子面，提高施鉆精度。鉆機開孔時鉆速宜低，鉆深至20cm以后轉入正常鉆速；鉆進過程中導向技術人員隨著不斷鉆進，必須時刻觀測探頭角度變化情況，角度偏差大于0.3時，應及時糾偏。當糾偏無效、偏差大于0.6時，應停止鉆進，及時報告項目經(jīng)理，研究對策后再施工。現(xiàn)場須及時進行導向數(shù)據(jù)記錄和鉆具前端長度及每次加管長度具體記錄；不斷調(diào)整鉆機鉆進方向。(4)第一節(jié)鉆桿鉆入巖層尾部剩2030cm時鉆進停止，用兩把管鉗人工卡緊鉆桿，鉆機低速反轉，脫開鉆桿,鉆機沿導軌退回原位,人工裝入第二節(jié)鉆桿，并在鉆桿前端安裝好聯(lián)接套，鉆機低速送至第一根鉆孔尾部，方向對準后聯(lián)接成一體,每次接長，按10、上述方法進行。(5）接長管件應滿足管棚受力規(guī)定，相鄰管的接頭應前后錯開，避免接頭在同一截面受力，采用奇數(shù)孔第一節(jié)長3m，偶數(shù)孔第一節(jié)節(jié)長2m，以后每節(jié)均為3m以此方法將相臨近管接頭錯開。 (6）施工完畢后對每根管進行清孔解決，防止雜物堵塞在管內(nèi)導致后續(xù)管棚注漿工作無法開展。5)、注漿：(1）注漿前先檢查管路和機械狀況，確認正常后做壓漿實驗，擬定合理的注漿參數(shù)，方可以施工。(2）注漿過程中隨時檢查孔口、鄰孔、覆蓋層較薄部位有無串漿現(xiàn)象，如發(fā)生串漿，應立即停止注漿或采用間歇式注漿封堵串漿口，也可采用麻紗、木楔、快硬水泥砂漿或錨固劑封堵，直至不再串漿時再繼續(xù)注漿。注漿過程中壓力如忽然升高，也許發(fā)生堵11、管，應停機檢查。(3）注漿采用單液注漿，采用425#普通硅酸鹽水泥漿，水灰比為0.5：11：1，擴散半徑0.4m，注漿壓力0.41.0Mpa，并采用管內(nèi)注漿方式保證注漿能充足填充至圍巖內(nèi)。水泥漿液進漿量很大，壓力長時間不升高，應調(diào)整漿液濃度及配合比，縮短凝膠時間，進行小泵量低壓力注漿或間歇式注漿，使?jié){液在裂隙中有相對停留時間，以便凝膠，停留時間不超過混合漿的凝膠時間。(4）注漿壓力達成1Mpa，并持壓5min以上，注漿漿液達成設計80%以上時，可停止注漿，并及時封堵注漿口，防止空氣進入管內(nèi)。(5）注漿過程應派專人負責，填寫注漿登記表，具體記錄注漿時間、漿液消耗量及注漿壓力等數(shù)據(jù)，觀測壓力表值，12、監(jiān)控連通裝置，避免因壓力猛增而發(fā)生異常情況。并針對現(xiàn)場也許出現(xiàn)的特殊情況，做出相應應急措施。(6）注漿順序：每施工完一根管棚，立即注漿。2.3施工工藝流程施工工藝流程：測量放線設備組裝調(diào)試埋設孔口管調(diào)試鉆機（方位、傾角）鉆具組裝鉆進沖洗液循環(huán)導向鉆進孔斜測量導向鉆進直至設計深度終孔清孔安管注漿移至下一孔位。3、袖閥管注漿既運用2施工豎井，在距隧道拱部120度范圍內(nèi)沿隧道縱向布設兩環(huán)水平袖閥管，由于袖閥管注漿對裂隙水較豐富、透水性較強的地段具有更大的優(yōu)勢，作為大管棚注漿的補充和加強，運用水平袖閥管注漿對隧道拱部巖體進行注漿，填充巖體大管棚之間的裂隙形成一道止水環(huán)，減少地下水的過量流失。3.1袖閥13、管設計參數(shù)第一排袖閥管沿C斷面設計開挖輪廓線外放130cm、環(huán)向110cm間隔布設；第二排外放270cm、環(huán)向140cm拱部120度范圍內(nèi)設立。外插角0.30.5度，單根長度70m，設計20根，總長度1400m。重要由袖閥注漿管、花管、心管組成：袖閥注漿管為每節(jié)長3330mm、50mm的硬質PVC管，注漿管分A、B兩種，A種注漿管上未開設溢漿孔，B種注漿管上開有8mm的溢漿孔6個，在B種注漿管有孔部位外面緊緊地套著抗爆破壓力為1.0 MPa的橡膠套，橡膠套覆蓋著溢漿孔，注漿時，漿液可以通過溢漿孔進入地層，而地層中的水和顆粒難以進入注漿管中，從而達成注漿管的單向閥作用（詳見圖4）。 圖4 袖閥注14、漿管示意圖注漿花管采用直徑22mm的焊接鋼管加工，一般長0.61 m，其四周均勻地布設1218個8mm的泄?jié){孔。花管兩端各加上34個止?jié){橡膠皮碗，以形成阻漿塞，起到止?jié){作用。注漿心管采用22mm焊接鋼管加工，每節(jié)長2 m。重要起輸送漿液作用，與注漿花管采用絲扣連接。注漿漿液采用水泥漿，灌漿按先稀后濃的原則注漿，注漿過程中根據(jù)灌漿壓力或吸漿率的變化情況，適時地調(diào)整漿液的稠度，使巖層的大小縫隙既能灌飽，又不浪費。袖閥管注漿的漿液配比即水灰比現(xiàn)場采用1：0.5、1：1兩種。3.2袖閥管施工1）、測量布線、鉆機就位：測量班按C斷面設計輪廓外放130cm、270cm間距110cm、140cm標出孔位，用15、專用開孔鉆機開出長約300mm-1000mm的158孔位,移動HTC-100型水平定向鉆機并調(diào)整到位，豎井的噴砼支護可以作為袖閥管施工的導向墻。2)、鉆孔：(1)為便于安裝袖閥管，鉆頭直徑選用120mm;施鉆時，頂緊掌子面，提高施鉆精度。鉆機開孔時鉆速宜低，鉆深至20cm以后轉入正常鉆速；鉆進過程中導向技術人員隨著不斷鉆進，必須時刻觀測探頭角度變化情況，角度偏差大于0.3時，應及時糾偏。當糾偏無效、偏差大于0.6時，應停止鉆進，及時報告項目經(jīng)理，研究對策后再施工。現(xiàn)場須及時進行導向數(shù)據(jù)記錄和鉆具前端長度及每次加管長度具體記錄；不斷調(diào)整鉆機鉆進方向。(2)第一節(jié)鉆桿鉆入巖層尾部剩2030cm時鉆16、進停止，用兩把管鉗人工卡緊鉆桿，鉆機低速反轉，脫開鉆桿,鉆機沿導軌退回原位,人工裝入第二節(jié)鉆桿，并在鉆桿前端安裝好聯(lián)接套，鉆機低速送至第一根鉆孔尾部，方向對準后聯(lián)接成一體,每次接長，按上述方法進行。(3)換鉆桿時，要注意檢查鉆桿是否彎曲，有無損傷，中心水孔是否暢通等，不符合規(guī)定的應更換，以保證正常作業(yè)；為防止鉆桿在推力和振動力雙重作用下鉆桿上下顫動，導致鉆孔不直，鉆孔時應把扶直器套在鉆桿上，隨鉆桿鉆進向前平移。3）、下管、注套殼料：袖閥管采用48硬質PVC管,注漿孔開孔間距為330mm,開孔處管外緊箍橡膠套,覆蓋注漿孔, 袖閥管的底端頭用土工布等物包緊扎死,防止套殼料進入袖閥管；人工把袖閥管送17、入鉆孔內(nèi),插至孔底,并盡量使袖閥管垂直和位于孔中央,退出鉆桿；然后把配制好的套殼料通過40鋁塑管送入孔內(nèi),邊注套殼料邊退管；套殼料注入完畢后,孔口2.0m范圍內(nèi)采用速凝水泥砂漿封堵，以防止注漿過程中漿液溢出現(xiàn)象發(fā)生；封殼料由水泥、粘土和水配制而成，其配比范圍為水泥粘土為 1 2 1 3 ，干料水為 1 1 1 1.5，塑性指數(shù)為1530,實際參數(shù)根據(jù)現(xiàn)場實驗擬定 。袖閥管結構示意圖見圖-34）注漿：待封殼料達成0.3Mpa時開始第一輪注漿,注漿采用帶有雙向密封裝置的專用注漿槍和BW-250型雙液注漿泵，并配備高壓注漿管路系統(tǒng)和制漿設備。注漿從里而外逐段進行，注漿壓力1.01.2Mpa,每段注漿18、長度稱為注漿步距；花管長度為注漿步距長度。注漿步距一般選取0.51 m，這樣可以有效地減少地層不均一性對注漿效果的影響。對于砂層，注漿步距宜選用低值；對于砂卵石或破碎巖層，注漿步距宜選用高值。注漿過程中，每段注漿完畢后，由里向外移動一個步距的心管長度。每完畢34 m注漿長度，要拆掉一節(jié)注漿心管，直到注漿結束。5）注漿過程應派專人負責，填寫注漿登記表，具體記錄注漿時間、漿液消耗量及注漿壓力等數(shù)據(jù)；及時整理資料，經(jīng)常分析對比相鄰注漿孔和相鄰排注漿孔的注漿流量，注漿壓力和注漿量等參數(shù)，根據(jù)各參數(shù)的變化情況估計注漿效果，是否進行第行第二次注漿。6)清孔：注漿結束后，用低壓水清洗袖閥管，沖掉管內(nèi)殘余水泥19、漿，并在注漿管上蓋上悶蓋，以便于復注施工（工藝流程見圖5）。3.2施工工藝流程 圖5 袖閥管施工流程圖4、站臺隧道擴挖方案總體方案按“超前袖閥管預注漿加固和超前管棚護頂下、采用臺階法擴挖”，先施工上臺階，后分節(jié)拆除管片施作下臺階的思緒實現(xiàn)“先隧后站”施工。具體施工方法為：上臺階采用微臺階法施工，以起到快速封閉的作用，上臺階拱腳處設坎肩將上臺階初期支護座于微風化巖上。上臺階成型后在坎肩支護下，分節(jié)拆除管片，分側施工下臺階，直至成環(huán)，管片和隧道相對結構見圖6。通過現(xiàn)場調(diào)查和隧道局提供的有關數(shù)據(jù)，盾構管片中線自進站臺隧道開始偏離線路中線，到ZDK14+899.255達成50.8cm后逐漸回調(diào)，至ZD20、K14+954.875調(diào)回。在站臺隧道范圍內(nèi)偏移線路中線（1.950.8cm）。管片距C斷面左側開挖輪廓254.8303.7cm，距右側開挖輪廓50.799.6cm，距拱部開挖輪廓223cm，距底部137cm。圖6 管片與隧道位置平面圖4.1施工工藝盾構過站后，由于管片的存在，必須拆除管片擴挖成暗挖站臺隧道。C斷面暗挖站臺隧道高9684mm，高9568mm，管片外邊沿距暗挖隧道開挖外邊沿最小空間為507mm。通過實地考察，在盾構推動過程中管片不是嚴格的按通縫拼裝，而是三榀通縫、一榀調(diào)整，以安裝電線及風水管線。針對這種情況我們的擴挖方案上臺階2步開挖高度進行局部調(diào)整（分為A、B兩種，擴挖及管片拆21、除環(huán)節(jié)見圖7）A型B型圖7 盾構拆除及隧道擴挖環(huán)節(jié)示意圖擴挖運用2施工豎井作為工作面由南向北和由北向南依次推動進行，采用臺階法開挖，上下臺階長度控制在46m左右。隧道拱部土方采用人工開挖上半斷面，每0. 50.7m一循環(huán)。開挖后掌子面立即噴C20早強混凝土臨時封閉，下部圍巖開挖采用機械開挖或小藥量局部爆破。上臺階開挖時采用兩步微臺階法開挖，開挖順序見圖7，整個斷面分為兩部開挖，擴挖前完畢管棚及袖閥管的注漿工作，運用2施工豎井在隧道拱部150度范圍內(nèi)施工超前小導管注漿。4.1 上臺階1步擴挖人工配合機械進行上臺階1步土方的開挖，機械難以開挖時采用小藥量局部爆破，每0.51.0m為一循環(huán)，開挖后及22、時架立格柵、噴射混凝土封閉。4.2上臺階2步擴挖1步開挖3m后，開挖2步時在上臺階拱腳位置設立75cm寬的坎肩，坎肩運用鎖腳錨管和加強鋼筋與格柵鋼架焊接，與初支噴射砼一起施工，連為一個整體，形成一道類似于梁的支撐平臺，穩(wěn)定支撐上部初支，控制隧道上部初支的沉降。上臺階的開挖高度、格柵長度視管片的縱向接縫位置而定，現(xiàn)場根據(jù)管片的拼接形式，上臺階2步的開挖高度有所不同，開挖長度控制在3m，方便拆除管片。4.3 管片拆除管片拆除前，必須停止盾構的推動并拆除左線站臺隧道范圍內(nèi)的軌道及管線。拆除管片的起始位置為2豎井，第一、二環(huán)管片采用直接破除的方法，然后把臨時支架推入盾構管片內(nèi)，在后續(xù)拆除工作中，臨時支23、架既是工作平臺，又對管片內(nèi)部進行支撐加固，防止意外的發(fā)生。臨時支架長2.8m，高4.0m，最大寬度5.0m；采用20的槽鋼焊接而成，上部運用枕木撐住管片。拆除上部K管片時，支架到達預定位置后，操作工人拆除需拆除管片的連接螺栓，然后用挖掘機吊出；由于管片標準塊重達4.2噸，必須采用PC220及以上的挖機起吊，然后后退至已擴挖位置放好。上部剩余管片（B、F塊）運用臨時支架的手動葫蘆進行拉松，由上部吊出；然后在支架保護下松開下部A1、A2、A3管片的連接螺栓，向前頂推臨時支架到達下一管片位置，運用挖機拆除剩余管片。為方便起吊和保障安全，采用專用夾具固定管片，專用夾具為現(xiàn)場按實際情況加工，可直接穿入管24、片螺栓孔固定。4.4 下臺階擴挖下臺階擴挖滯后上臺階開挖3m，待管片拆除后分左右兩步進行，左右錯開1.5m；一方面開挖靠近左側邊墻面積較大部位，架立格柵、噴砼后進行剩余部位的開挖支護。隧道擴挖及管片拆除順序見附圖。四、安全及質量控制1、安全管理貫徹安全第一和防止為主的方針，強調(diào)“領導是關鍵、教育是前提、設施是基礎、管理是保證”。具體做到以下幾點：（1）必須專人負責安全工作，項目有專人負責安全管理工作，每個施工隊設有專職安全員，負責施工中的安全監(jiān)督工作。遵守有關施工規(guī)范，以及國家、鐵道部現(xiàn)行有關技術標準和規(guī)則、規(guī)程等規(guī)定、指標。（2）參與施工的領導干部、技術人員、管理人員、操作工人，都必須遵守干25、部的“責任制”與“工作的崗位責任制”熟悉安全生產(chǎn)的管理和操作規(guī)程，貫徹：“安全第一”和“防止為主”的方針。建立“安全網(wǎng)”及開展事故預想活動。（3）加強施工技術管理，合理安排工序進度和關鍵工序的作業(yè)循環(huán)，組織均衡生產(chǎn)，避免交叉作業(yè)。（4）進行安全技術教育、制訂相應的措施；做好技術、安全交底，嚴格技術管理。各種機械電力設施、安全防護裝置與用品，必須按規(guī)定進行定期檢查，實驗和平常檢查，不符合規(guī)定的嚴禁使用。（5）所有進入工地的人員，必須按規(guī)定戴好防護用品，遵章守紀聽從指揮；同時加強安全保衛(wèi)，嚴禁閑雜人員進入。2、質量控制措施堅持“科學設計、認真施工、嚴格檢查”三項重要環(huán)節(jié)，使設計施工達成圓滿結合。（1）為保證注漿加固質量，除應遵循規(guī)范中規(guī)定外，還應根據(jù)不同巖層的實驗數(shù)據(jù)，認真分析注漿參數(shù)和巖性的匹配效果，積極總結經(jīng)驗，不斷提高注漿加固效果。現(xiàn)場技術人員對鉆機布設、鉆孔、下管、封殼、注漿全過程監(jiān)控，記錄各施工數(shù)據(jù)，以備分析（2）在注漿、擴挖過程中，測量監(jiān)控人員加大對二輕綜合樓、地面和地下水位的沉降觀測頻率，及時反饋監(jiān)測結果，指導擴挖施工。（3）所有施工人員明確各自的分工和職責，嚴格按設計方案、施工順序施工。