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[北京]地铁区间竖井及横通道开挖支护施工组织设计

2工程概况及重、难点 1

2.1.1工程环境 1

北京某大厦智能化系统施工组织设计2.1.2结构设计概况 2

2.3.1地下水分布 5

2.3.2地下水的腐蚀性评价 7

2.3.3历年最高水位及设防水位 7

2.4周边建筑物及管线 8

2.4.1临近设施、建筑、构筑物情况 8

2.4.2周围地上设施、建筑、构筑物及管线的核实调查 8

2.4.3管线改移、保护措施及原则 9

2.5本工程的重、难点 9

2.5.1降水工程 9

2.5.2管线保护 9

2.5.3横通道开马头门施工 9

2.5.4横通道拱顶地表沉降控制 9

3.2.1施工场地布置 11

3.2.2临时房屋及设施 13

3.2.3临水、临电 13

3.3.1技术准备 13

3.3.2人员及机械准备 13

3.3.3施工材料准备 15

4总体施工步序及台阶法施工工序 15

4.1总体施工步序 15

4.2台阶法施工步序 17

4.3.施工顺序 17

4.4.1降水目标 19

4.4.2降水方案 19

4.5锁口圈施工 20

4.5.1测量放线 20

4.5.2竖井锁口圈施工 20

4.6竖井垂直提升设备安装 21

4.6.1设备选型 21

4.6.2提升设备安装程序 21

4.7竖井井身开挖及支护 21

4.7.1土方开挖 21

4.7.2分层支护 22

4.7.3竖井临时封底 22

4.7.4竖井永久封底 25

4.7.5竖井爬梯设计 25

4.8马头门施工 27

4.8.1马头门施工原则 27

4.8.2马头门施工程序 27

4.8.3马头门施工 27

4.9横通道开挖及支护 28

4.9.1土方开挖 28

4.9.2横通道支护 28

4.9.3堵头墙施工 29

4.10小导管注浆 30

4.10.1小导管类型 30

4.10.2小导管施工 31

4.10.3小导管注浆 32

6.1监控量测的意义 32

6.2监控量测项目 33

6.3监控量测点布置及监测频率 33

6.3.1竖井及横通道的测点布置 33

6.3.2监测频率 35

6.4监测数据管理 36

7质量保证、安全文明施工、环保措施 37

7.1质量保证措施 37

7.1.1钢筋工程质量保证措施 37

7.1.2喷射混凝土施工方法及质量保证措施 38

7.1.3施工竖井结构开马头门，保证井身安全稳定的措施 39

7.2安全及文明施工措施 40

7.2.1安全管理机构 40

7.2.2安全管理职责 40

7.2.3安全、文明施工措施 41

7.3环境保护措施 43

7.3.1预防噪音污染措施 43

7.3.2预防尘土污染措施 43

7.3.3预防地表水和地下水污染措施 43

7.3.5防振动措施 44

7.4竖井防护措施 44

7.4.1竖井安全防护 44

7.4.2竖井施工作业安全管理 44

地铁14号线工程十里河站~南八里庄站区间

竖井及横通道专项施工方案

（1）北京地铁14号线工程十里河~南八里庄站竖井和横通道支护结构施工图；

（7）岩土锚杆（索）技术规程（CECS22：2005）；

（11）北京市有关环保、卫生、消防、文明施工的规定和要求；

（12）相关的技术联系单及会议纪要。

北京市轨道交通建设管理有限公司

北京城建设计研究总院有限责任公司

北京正远监理咨询有限公司

中铁十五局集团有限公司

2010年5月1日至2014年12月31日，共1705日历天

北京地铁14号线工程土建施工12合同段位于北京市朝阳区内，十里河站～南八里庄

站区间起迄里程右线为K25+723.000～K26+698.65，全长975.65米，区间线路隧道顶板埋深约为7.5~15m。区间线路自十里河站出发，向东北方向下穿东三环，并上穿M10号线盾构区间，然后向东沿弘燕路到达南八里庄站。弘燕路路道路规划红线宽30m。另外线路穿越范围内有众多管线。左线区间与京门综合楼B座净距约3.0m。楼房地上25层，地下2层，筏板基础。

十里河站~南八里庄站区间采用暗挖法施工，在右线K26+164.500处设竖井及横通道一道，竖井为临时竖井，区间施工完成后进行回填，横通道为拱顶直墙复合式衬砌结构，与联络通道合建。竖井采用倒挂井壁法施工，横通道采用上下导洞法施工。

2.1.2结构设计概况

表2.1竖井结构支护参数表

水平间距：1200mm，梅花形布置

φ42×3.25，L=3.0m

上下间距隔榀打设，水平倾角30°。

钢筋网搭接长度大于2个网格

间距750、500mm

(2)横通道开挖初支外轮廓尺寸为4.7m(宽)×9.6m(高)，全长27.3m采用台阶法施工：通道采用φ42×3.25，L=2.5m小导管超前支护，每榀打设。初支结构厚0.35m钢格栅间距0.5m一榀，二衬结构厚0.4m。横通道初衬结构参数表件表2.2。竖井及横通道断面图见图2.1。

表2.2横通道结构支护参数表

双排设置，环间距：300，拱部设置

φ42×3.25，双排设置，L=3.0m

混凝土厚350时设双层，其余单层

钢筋网搭接长度大于2个网格

厚度350（封堵墙、临时支撑厚300）

本区间位于永定河冲洪积扇中下部，地貌类型为第四纪冲洪积平原，第四纪沉积韵律较为明显。地层由人工堆积层和第四纪沉积的粘性土、粉土、砂土、碎石土构成，基岩埋深大于50m。

图2.1竖井及横通道断面图

本次勘察范围地面以下40m深度范围内的地层按其沉积年代及工程性质可分为人工堆积层、第四纪沉积层，具体分布见下表：

地层详细分布见图2.2。

本区间位于永定河冲洪积扇中下部，勘察深度范围内实测到三层地下水，地下水的类型分别为上层滞水（一）、潜水（二）和层间水～承压水（三），水位分布见竖井占地地形图2.2。

上层滞水（一）：含水层主要为细砂③3、细中砂④5、粉砂⑥2层，初见水位埋深8.1～11.0m，标高24.73～29.06m，稳定水位埋深7.4～10.8m，标高24.93～30.05m，主要接受大气降水、生活用水及管线渗漏补给，以蒸发为主要排泄方式。

潜水（二）：含水层主要为粉细砂④3、细中砂④5层，初见水位深度12.50～15.30m，

图2.2地质纵剖面示意图

标高21.90～24.14m，稳定水位深度12.00～15.10m，标高22.10～24.44m，主要接受降水

及侧向径流补给，以侧向径流和向下越流为主要排泄方式。本次勘察期间受钻探工艺的影响，部分钻孔未观测到该层水的稳定水位，但该层水在整个场地普遍分布。

层间水～承压水（三）：含水层主要为卵石⑦层、中粗砂⑦1层及粉土⑥2层，初见水位深度19.30～21.80m，标高15.28～17.31m，稳定水位深度16.70～21.00m，标高16.48～19.69m，主要接受侧向径流补给，以侧向径流和越流的方式排泄为主。本次勘察期间受钻探工艺的影响，部分钻孔未能观测到该层水的稳定水位，但该层水在整个场地普遍分布。

承压水（四）：含水层主要为粉土⑧2层和中粗砂⑨1层，初见水位深度34.50～35.80m，标高0.35～3.16m，稳定水位深度32.20～33.70m，标高2.95～4.44m，主要接受侧向径流补给，以侧向径流和越流的方式排泄为主。

2.3.2地下水的腐蚀性评价

拟建区间上层滞水（一）、潜水（二）、层间水～承压水（三）和承压水（四）对混凝土结构均具微腐蚀性。上层滞水（一）和潜水（二）在有干湿交替条件下和在无干湿交替条件下对钢筋混凝土结构中钢筋均具微腐蚀性。层间水～承压水（三）和承压水（四）在干湿交替条件下对钢筋混凝土结构中钢筋均具弱腐蚀性，在长期浸水条件下对钢筋混凝土结构中的钢筋均具微腐蚀性。

2.3.3历年最高水位及设防水位

拟建场地历年最高地下水位曾接近自然地表，标高36.00m左右。

b、近3～5年最高地下水位

根据区域地质资料，拟建场地近3～5年最高地下水位绝对标高在25.00～27.00m左右（不含上层滞水）。

根据拟建场地地下水的赋存条件、动态变化特征及区域水文地质条件，综合考虑建（构）筑物特点、结构形式及荷载分布等因素，建议本区间的防渗设防水位按自然地表考虑。

抗浮设防水位按绝对标高30.00m考虑

2.4周边建筑物及管线

2.4.1临近设施、建筑、构筑物情况

竖井临近山水文园小区底商（单层楼房），竖井与楼房最小净距约11m，为二级风险源。居民楼地上1~10层，1层地下室（底商范围内无地下室），基础为条形基础。

2.4.2周围地上设施、建筑、构筑物及管线的核实调查

横通道下穿弘燕路，下穿的主要市政管线有φ800雨水、2条φ400高压燃气及天燃气管等，管线埋深约2~4m（见图2.3）。施工准备期间，会同业主、监理工程师和相关单位一起对施工影响范围内的各种地上设施、建筑、构筑物调查复核，进行目检并记录工程影响范围内所有建、构筑物在施工前的状况，并由专业摄影员对既有建、构筑物状况进行记录和摄影，确定既有建、构筑物的已有破损及其状况，并经有关部门或产权单位确认。

图2.3管线与横通道位置管线图

2.4.3管线改移、保护措施及原则

在开挖前，要全面检查各项管线保护措施是否落实。对管线周边进行注浆或在暗挖隧道内进行二次注浆加固，适当加大注浆压力和注浆量以主动控制其沉降，注浆压力根据地层适当调整，一般控制在0.5~1.0MPa；在注浆时及时监测管线变形情况，根据监测结果及时调整注浆压力、注浆材料、注浆量和注浆部位等参数；根据监测情况及时调整开挖步距、台阶长度、封闭时间等支护参数；加强监测频率，强化监测措施和要求。位于渣土场内的管线由于埋深较浅，故在施工前需对渣土场位置做好处理，场区内浇筑30cm厚C30混凝土，再满铺2cm厚钢板。

2.5本工程的重、难点

本工程由于地下水的影响，土方开挖前需进行管井降水，管井降水工程施工范围广，管井深度大，降水效果控制难。在进行大面的管井施工前需做好试验管井，通过试验结果对降水井点的布置、数量、构造、降水指标、降水监测等各项内容进行调整。确保达到预期的降水效果，保证无水作业。

在横通道上方存在通信、电力管等管线（详细布置见图2.4），在降水及竖井、横通道施工时应对其周围影响范围内的管线采取预注浆加固等有效的保护措施，加强监测，确保各类管线安全，根据管线情况编制具体的管线保护方案。

2.5.3横通道开马头门施工

横通道高9.6m且穿越粉细砂和粉质粘土层，施工中应严格按照设计要求进行支护及加固掌子面等措施，保证洞室安全进洞。保证马头门两侧角撑拆除后，力系安全转换，确保竖井稳定、安全。

2.5.4横通道拱顶地表沉降控制

该横通道拱顶覆土仅8.1m，属于浅埋暗挖。在施工过程中应严格按照设计要求做好超前支护及初期支护，并加强监控量测，做到信息化施工，从而保证沉降值符合设计及规范要求。

图2.4山水文园竖井占地管线布置图

图3.1项目部组织机构图

3.2.1施工场地布置

场地“四通一平”是指在建设工程用地范围内修通道路、接通施工用电、施工用水及办公、监控网络。具体见图3.2竖井及横通道施工场地平面布置图。

图3.2竖井及横通道施工场地平面布置图

3.2.2临时房屋及设施

施工及生活用水从业主指定的临时接入点接入，临水引入管通过地埋方式分别进入施工及生活区域。上水主管采用φ110电熔管，主管全部埋入地下，地上部分采用φ32pvc管。

施工用电要满足最小用电量的需要，在施工现场安装1台630KVA厢式变压器。施工现场供电线路全部采用地埋电缆，地埋电缆均采用穿钢管法以保护电缆，生活用电从施工现场接入。为防止意外停电对工程施工造成影响，在施工现场备1台320KW低噪音发电机。

（1）熟悉、审查图纸及相关设计文件，了解、贯彻设计意图。

（2）统计施工所需的各种材料，及时提出施工生产材料计划。

（3）根据设计图纸编制工序施工技术交底，并对施工操作人员进行现场交底，做到交底到位，不留死角。

（4）熟练掌握竖井及横通道施工范围及周边的地形、地质及水文情况，并对重、难点施工提出相应对策。

3.3.2人员及机械准备

施工前根据工程要求配备合理、适量的施工人员及机械，保证工程安全，高效，快速推进，具体安排详见表3.1劳动力配备表

钢筋工、起重工、砼工、开挖工、司机、杂工

钢筋工、起重工、砼工、开挖工、司机、杂工

施工机械配备的原则：机械合理配置，并留有一定的备用数量，以满足正常施工；以

内燃机为动力的机械设备进入本合同段前逐台检查，凡尾气超过国家标准的设备禁止使用；配备低噪音、低污染的设备，噪音标准符合国家有关规定，防止扰民。具体设备见

表3.2区间竖井主要施工机械表

表3.2工程的主要施工机械表

3.3.3施工材料准备

根据施工需要，按照施工进度，由物资部门按照业主下发的甲供甲控材料范围及技术质量部门提出的材料计划，购置充足的钢材等大宗材料，并在进场时由试验室报监理见证试验，确保施工原材料合格。

支护结构用喷射混凝土采用自拌混凝土。施工前应有具备相应资质的试验室提供符合设计要求的混凝土配合比；对于水泥、砂、石、外加剂等材料进场时候应由试验室报监理见证试验，保证原材料合格。施工现场内各种材料应按照施工平面图统一布置，分类码放整齐，材料标识要清晰准确。材料的存放场地应平整夯实，有排水措施。

所需钢材、商混等须有厂家提供资质证明，相关材料合格证等，报监理工程师审查，审查合格后方可进场。

竖井施工前需先进行降水工程，竖井开挖前10天进行施工降水，降水井施工计划2011年9月05日开始，2011年9月15日结束；竖井及横通道计划开工日期为2011年9月25日，2011年10月9日完成竖井14.1米，并进行竖井临时封底，同时开始竖井横通道马头门施工，开工时间为2011年10月10日，预计完工时间2011年10月14日；横通道上导洞开工时间2011年10月15日，预计完工时间为2011年11月3日；上导洞施工完毕后开始剩余竖井施工，剩余竖井开工日期为2011年11月4日，完工时间2011年11月13日；横通道下导洞开工日期为2011年11月14日，完工时间为2011年12月1日。见附图竖井横通道进度横道图。

4总体施工步序及台阶法施工工序

上海市虹口区外滩中信城发展项目总承包工程五十五层高层施工方案（404P）总体施工步序见图4.1

台阶法施工步序见图4.2

图4.2台阶法施工步序

竖井及横通道初支施工，根据“十八字”方针做为指导，根据现场降水条件及进度，确立了竖井施工至横通道临时中隔板下1m时提前进洞的方案，进洞前施工开口处拱部超前小导管与加固梁等措施，在加固加强措施施工完成后，方可进行区间隧道的开挖与施工。施工步序见下表：

竖井分区分层开挖施工：

第一步：开挖竖井1区域，安装格栅钢筋，打锁脚锚管，注浆，焊连接筋挂钢筋网，喷射混凝土，分层开挖高度严格按照格栅间距开挖。

第二步：等一步施工完成后，开挖竖井中2区域土体，安装格栅钢筋，打锁脚锚管，注浆，焊连接筋挂钢筋网，喷射混凝土。竖井初支结构一循环施工完成

再重复第一至第二步桥梁工程施工组织设计范本，施工至竖井临时封底或永久封底。

第一步：竖井初支在横通道拱部上密排3榀格栅，同时在被开洞侧井壁横通道初支两侧各0.1m处设置4根纵向连接筋，与密排格栅形成暗梁与暗柱。