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隧道初衬土方开挖技术交底

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技 术 交 底 记 录
编 号

表 C2-1
工程名称 地铁 6 号线一期工程 草房站 2 号出入口 交底日期

2012 年 2 月 11 日
隧道开挖与支护

施工单位

北京城乡建设集团有限责任公司

分项工程名称

交底提要 交底内容:

草房站 2 号出入口暗挖隧道

一、暗挖隧道施工原则 施工中严格遵循“管超前、严注浆、短开挖、强支护、设旁站、细观察、快封闭、勤量测”的二十 四字方针,对本工程应采取超前探测、先行加固而后再开挖,稳扎稳打、步步为营的施工原则。 隧道初期支护施工程序: 1、沿隧道拱顶打入超前小导管或深孔注浆导管,对地层进行注浆预加固处理。 2、开挖左半断面土方,架设钢格栅、纵向连接钢筋、挂钢筋网片,锚喷 C20 早强砼。 3、开挖右半断面土方,架设钢格栅、纵向连接钢筋、挂钢筋网片,锚喷 C20 早强砼。 4、敷设防水层,隧道二衬施工。 二、超前注浆支护 2.1 马头门施工,具体详见“马头门进洞口施工技术交底” 。 2.2 草房站 2 号出入口拱顶上部需要进行超前小导管注浆支护施工(穿越燃气管线段进行深孔注浆支护 施工) 。 1、超前小导管注浆 暗挖隧道采用拱部注浆,拱部打设超前小导管,采用φ 42,t=3.5mm 超前注浆小导管。 ①标准段 L=2.5m,环向间距 0.3m,纵向间距 1.0m,外插角 20°左右,设于拱部 150°范围内。在穿越 重要管线时,小导管长 2.0m,纵向间距 0.5m。 ②人防段 L=2.0m,环向间距 0.3m,纵向间距 0.5m,外插角 20°左右,设于拱部 150°范围内。 超前小导管注浆具体施工工艺及要求详见“超前小导管注浆施工技术交底” 。 2、深孔注浆 暗挖隧道在穿越燃气管线段采用深孔注浆(具体范围详见设计图纸) ,对结构周围 1m 的范围进行加 固,拱部 150°范围环向布设注浆孔,深孔注浆采用水泥-水玻璃双液浆,其它的辅助材料、配比及注 浆压力以现场注浆实验压力确定。 深孔注浆具体施工工艺及要求详见“深孔注浆施工技术交底” 。

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交底人

接受交底人

1、本表由施工单位填写,交底单位与接受交底单位各存一份。 2、当做分项工程施工技术交底时,应填写"分项工程名称"栏,其他技术交底可不填写。

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工程名称 地铁 6 号线一期工程 草房站 2 号出入口 交底日期

2012 年 2 月 11 日
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北京城乡建设集团有限责任公司

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草房站 2 号出入口暗挖隧道

三、土方开挖 暗挖隧道土方开挖施工必须遵循“管超前、严注浆、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的 18 字 施工原则。草房站 2 号出入口暗挖隧道分为标准段和人防段两种断面,标准段采用 CD 法开挖,人防段 采用 CRD 法开挖,现分别叙述如下: 3.1 开挖前检查 在每一作业循环土方开挖之前,项目质检员及工长必须对施工现场作业安全条件进行自检。自检合 格后上报土建监理单位,值班现场监理应对工前自检工作进行监督检查。 现场工长及质量人员自检内容: 1、开挖面渗水情况,降水效果是否满足安全开挖作业条件; 2、开挖面地层情况,土体稳定性是否满足安全开挖作业条件; 3、台阶长度、核心土及台阶坡度、高度的设置情况,是否满足作业面稳定的安全开挖作业条件; 4、超前支护情况,超前支护是否按要求施做完毕,是否满足安全开挖作业条件; 5、钢格栅(含连接筋、钢筋网片等)是否准备到位,是否搬运至作业面现场; 6、风、水、电及小型机具(混凝土喷射机、电焊机、注浆泵等)状况是否良好,是否满足作业要 求; 7、应急抢险物质储备的种类、数量是否满足应急抢险要求; 8、拱背回填注浆情况,是否满足要求; 9、工班劳动力数量是否满足要求; 10、开挖面是否正在穿越雨污水管等管线,管线是否存在渗漏水(漏气)情况,是否采取了针对性 防护措施,是否满足安全穿越条件; 值班质量人员对上述检查内容进行检查后应形成检查记录,将检查结果填入检查表格中。 值班技术管理人员对现场安全开挖作业条件自检后,向开挖作业工班班长签发土方开挖动土令,如 施工现场作业条件不满足安全开挖要求时, 值班技术人员应通知开挖作业工班停止开挖, 采取相应措施, 并向项目部值班领导汇报。 土方作业工班只有接到值班质量人员的“同意进行下一循环土方开挖”的土方开挖动土令后,作业 人员方可开始进行土方开挖作业。

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2012 年 2 月 11 日 隧道开挖与支护

草房站 2 号出入口暗挖隧道

3.2 2 号出入口标准断面土方开挖 1、出入口隧道标准断面采用 CD 法施工,隧道分成左、右两个开挖部分,①先对左断面结构周围土 体进行加固,分层开挖左半洞土方并施做初期支护;②对右半洞周边土体进行加固,分层开挖右半洞土 方并施做初期支护;③隧道仰拱二次衬砌及底板回填层施工;④待二衬仰拱结构达到设计强度后施工隧 道拱墙二次衬砌。 2、先开挖左*攵矗扇≡ち艉诵耐潦┕ぃ诵耐亮舫商ㄗ矗叨仍 1m、上口宽 1m 左右,核心 土沿隧道掘进方向长度 1~2m,待该步初期支护完成后再进行下部预留核心土部分的开挖与支护,每个 部位开挖进尺为 0.5m,严禁多榀一次开挖。左下半洞下台阶开挖面距上台阶开挖面保持 5~6m 的距离, 下台阶开挖时也选择预留核心土法的方式,留置方法及掘进方向长度要求与左*攵纯诨疽恢隆M 方开挖采用人工+风镐进行,用小型翻斗车配合机动三轮车将土方送到提升口位置,用提升装置将土方 吊出并堆放到提升口旁的堆土场,集中及时运出现场。 3、隧道“台阶法”施工中,一次开挖循环进尺不应大于 0.5m,并严格按照设计断面分部进行开挖, 不得欠挖,尽量避免超挖。隧道边侧墙应采用单侧或双侧交错开挖,不得使上部结构同时悬空;边墙挖 至设计高程后,必须立即支立钢筋格栅拱架并喷射混凝土;仰拱应根据监控量测结果,及时进行封闭施 工。 4、施工时须注意,暗挖隧道下穿市政管线时,土方挖掘前在拱顶部位先用洛阳铲沿隧道掘进方向 进行探孔(探孔深度不少于 5m,孔数不少于 3 个) ,在掏孔过程中要仔细分析土质变化及含水情况,以 提前掌握管线下方土质状况,在遇到*敫谋湮恢眉绦涂祝坏们刻陀捕ァH缬幸斐G榭觯治鲈 因,及时向项目部反应,准备随时调整施工工艺。 5、具体施工流程图如下:开挖左导洞→右导洞滞后左导洞纵向 15m 后开挖 单个导洞施工的工艺流程:开挖上台阶土方、留核心土→支立拱部及边墙上台阶格栅→喷射砼→开 挖上台阶核心土,超过下台阶 5m 以上→开挖下台阶土方,留核心土→支立下台阶边墙和底部格栅→喷 射砼→开挖下台阶核心土→封闭成环→下一循环

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草房站 2 号出入口暗挖隧道

6、开挖步距为 0.5m,待超前浆液凝固后即可进行土方开挖。每个导洞均采用上下台阶法进行施 工。施工时,先开挖拱部和上台阶边墙部位的土方,留置核心土,核心土应保持 1:1.2~1:1.5 放坡, 防止土方坍塌。安装拱部和上台阶边墙钢架,及时打设锁脚锚杆,并喷射混凝土后,再开挖下台阶边 墙、核心土土方,并安装下台阶边墙和底部钢架及喷射混凝土,使每个导洞及时封闭成环。具体详见 “单个导洞土方开挖示意图” 。

上台阶核心土

初支开挖线

下台阶核心土

横断面开挖示意图 导洞土方开挖示意图

纵断面开挖示意图

现场质控人员应特别注意底板部位仰拱土方开挖的尺寸检查, 防止超挖量大于规定量, 不准欠挖。 (暗挖施工开挖允许偏差见下表所示) 。 暗挖施工开挖允许偏差 序号 1 2 项目 拱顶标高 宽度 允许偏差 +20,-0 +20,-0 检查方法 量测隧道周边轮廓尺寸,绘制断面图校对 每 3-5m 检查一次,在安装网构钢架和喷混前进行

在开挖后, 边墙基础及隧道底部地质情况应满足设计要求, 基底内无积水浮渣。 开挖断面的中线、 高程必须符合设计要求,隧道贯通误差为:*面位置±30mm,高程±20mm。

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3.3 2 号出入口人防断面土方开挖 1、人防扩大段均采用 CRD 法进行施工(如下图) ,分 4 个导洞开挖,开挖时按照左上导洞、左下 导洞、右上导洞、右下导洞的顺序开挖,其中每个导洞采用正台阶法开挖。在洞内运土时,计划采用 手推车配合机动三轮车运输土和材料。

2 号出入口人防段开挖示意图 2、具体施工流程图如下:开挖左上导洞 1→滞后 5~6m 后开挖左下导洞 2→滞后左导洞纵向 15m 后开挖右上导洞 3→滞后 5~6m 后开挖右下导洞 4 3、单个导洞均采用预留核心土法开挖,具体开挖方法及相关要求与标准段开挖要求一致。 3.4 施工注意事项 1、进洞前,先利用超前小导管注浆(穿越燃气管线段采用深孔注浆)加固地层,待有一定强度 保证不塌方的前提下进行开挖。 2、开挖前应对设计的坐标、高程进行复核测量。 3、开挖过程中应密切监测周围地表沉降,如果发现超过设计标准,应及时采取相应措施控制地 表沉降;在开挖过程中,应加强开挖面的地质素描和地质预报工作。 4、应特别注意预加固、开挖和支护等作业工序的紧密衔接,开挖后应及时进行初期支护,本工 程采用 CD 法、CRD 法开挖,应在初期支护喷射混凝土强度达到设计强度的 70%以上时,方可进行下一 步的开挖。对将要停工时间较长的开挖作业面,不论地层好坏均应作网喷混凝土封闭。严禁结构同时 悬空,杜绝多榀一次开挖。隧道不得欠挖,对意外出现的超挖或塌方应采用喷混凝土回填密实,并及 时进行回填注浆。 5、安装格栅钢架时,除应在侧墙节点处搭设锁角锚杆外,还必须清除底脚下得虚渣,超挖部分 应用喷射混凝土填充。
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6、所穿越的地层有卵砾石层、中粗砂层、细中砂层、粉细砂层、粘土层和填土层等,在不同的 地层施工所引起的地层的沉降也不相同,针对不同的地层用不同的地层加固措施,减小差异沉降。 对于粘土层,掌子面的自立性较好,特别要注意使格栅架的落脚点坚实无浮土,格栅钢架着地端 与基面间的空隙必须用喷砼填满。 砂卵石层和粉砂层掌子面无水时,超前注水泥-水玻璃双液浆加固地层保持拱顶土体的稳定,并 缩短立拱和喷砼时间。 掌子面有水时,对于砂层和砂卵石层,预注水泥-水玻璃双液浆或凝胶时间可调的水泥浆;对粉 细砂层,预注超细水泥-水玻璃双液浆。 7、采用“正台阶法”施工,开挖循环进尺严格按设计要求进行。 8、严格控制隧道开挖的中线和水*,开挖轮廓要圆顺,防止超挖,局部欠挖处人工修凿。 9、隧道开挖时保留核心土,待拱部初支完成后再开挖核心部分土体。 10、当隧道围岩自稳能力较差时,应尽可能缩短开挖台阶长度,尽快使初期支护闭合。 11、在 2 号出入口暗挖穿越朝阳北路路面下施工时,应对地面提前进行注浆加固措施,同时在路 面行车道上铺设 2cm 厚的钢板作为辅助施工措施。 四、钢格栅、钢筋网片加工及安装 详见“暗挖结构初衬型钢加工及安装技术交底”。 五、锚喷混凝土 1、隧道初衬结构厚度为 300mm,喷射砼强度为 C20 早强砼,配合比以实验室出具的配比单为准。 2、喷射砼应掺速凝剂,原材应符合下列规定: (1)水泥:优先选用普通硅酸盐水泥,标号不应低于 p.o42.5 号,性能符合现行水泥标准。 (2)细骨料:采用中砂或粗砂,细度模数应大于 2.5,含水率控制在 5%~7%。 (3)粗骨料:采用卵石或碎石,粒径不应大于 15mm,且严禁使用含泥量大的粗骨料。 (4)水:采用饮用水。 (5)速凝剂:质量合格。使用前应做与水泥相容性试验及水泥净浆凝结效果试验,砼初凝时间 不超过 5min,终凝时间不超过 10min。 3、混合料采用强制式搅拌机搅拌,搅拌时间不少于 2 分钟,施工现场必须有计量措施以保证砼 配合比准确。 4、混合料应搅拌均匀并符合下列规定: (1)砂率应取 45%~55%,水灰比应取 0.4~0.45,速凝剂掺量应通过试验确定。 (2)原材料称量允许偏差为:水泥和速凝剂±2%,砂石±3%。
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(3)运输和存放中严防受潮,大块石等杂物不得混入,装入喷射机前应过筛,混合料应随拌随 用,存放时间不应超过 20min。 5、喷射砼前应清理场地,清扫受喷面;检查开挖尺寸,清除浮渣及堆积物;埋设控制喷射砼厚 度的标志;对机具设备进行试运转。就绪后方可进行喷射砼作业。 6、喷射时应依次自下而上分层喷射,并先喷型钢格栅与壁面间混凝土,然后再喷两钢格栅之间 混凝土。 7、每次喷射厚度:边墙每、拱顶 4cm。分层喷射时,应在前一层混凝土终凝后进行,如终凝 1h 后再喷射,应清洗喷层表面。 8、喷射口距喷射面 0.8m~1.0m,喷头与受喷面保持垂直,喷嘴应避开钢筋密集点,及时清除悬 挂在钢筋上的结团。每喷完一层,及时清理表面结构,使其*整度良好,间隔 10 分钟后再喷射下一 层。 9、喷射时严禁使用回弹料,回弹料应及时清理并存放在固定地点。 10、喷射砼 2h 后应养护,养护时间不应少于 14d,当气温低于+5℃时,不得喷水养护。喷射砼 低于设计强度的 40%时不得受冻。 11、喷射混凝土应密实、*整、无裂缝、脱落、漏喷、漏筋、空鼓、渗漏水等现象。 12、喷射混凝土检查标准: 喷层厚度 砼强度 隧道标高 隧道尺寸 *整度 六、初衬背后注浆 1、 格栅安装完后在隧道拱部及边墙预埋注浆管, 注浆管为Φ 42 钢焊管, 800mm, 长 环向间距 2.0m, 纵向间距 3.0m,外露格栅 5cm 梅花型布置,注浆深度为初支背后 0.5m。安设后用棉纱堵口,防止喷 浆时堵塞。对注浆后仍有漏水现象的区域,立即进行重新排管再注浆,直到渗漏水被堵住为止。注浆 管垂直于基面埋设,落后开挖工作面 5m 的地方进行初支背后注浆,浆液采用 1:1 微膨胀水泥浆。 2、初支背后注浆方法 1) 注浆材料 注浆材料选用:注浆材料选用单液水泥浆内掺外加剂。
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不小于 30mm。 C20 -20mm,0 0,+20mm 30mm

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2) 注浆浆液配比: 水泥浆水灰比宜为 0.6:1~0.8:1, 水泥选用 PO42.5 普通硅酸盐水泥, 内掺水泥用量 0.5%的食盐 和 0.05%三乙醇胺复合促凝剂或 3-5%的水玻璃。 3) 注浆材料配制: 在放水同时加外加剂,待水加至设计加水量时继续搅拌 1min,然后投入水泥,继续搅拌 3min。 4) 注浆设备 注浆设备包括:单液注浆泵(注浆压力 0.2~0.5Mpa)、低速机械搅拌机(有效容积不小于 400L)、 注浆管(Φ 42、L=800mm)、辅助设备(混合器、高压胶管、高压球阀、水箱及储浆桶等)、必要的检测 设备(秒表、压力表)。 5) 注浆压力 回填注浆压力不宜过高, 只要能克服管道阻力和土体与初期支护防水板之间空隙阻力即可, 压力 过高易引起初期支护变形。采用注浆泵注浆时,紧接在拱顶注浆处的压力宜控制在 0.2~0.3Mpa,不 得超过 0.5Mpa,扩散半径 r=1.8m。 6) 注浆施工 注浆之前,清理注浆孔,连好注浆管路,保证其畅通,必要时应进行压水试验。 注浆必须连续作业,不得任意停泵,以防浆液沉淀,堵塞管路,影响注浆效果。 注浆顺序:注浆应由低处向高处,由无水处向有水处依次压注,以利充填密实,避免浆液被水稀 释离析。当漏水量较大,则应分段留排水孔,以免高水压抵消部分注浆压力,最后处理排水孔。 注浆时,必须严格控制注浆压力,以防大量跑浆和使结构产生裂缝。 在注浆过程中,如发现从施工缝、混凝土裂缝少量跑浆可以采用快凝砂浆勾缝后继续注浆,当冒 浆或跑浆严重时,应关泵停压,待一、二天后进行第二次注浆。 注浆结束标准: 当注浆压力稳定上升, 达到设计压力并持续稳定 3 分钟 (土层中要适当延长时间) 后,不进浆或进浆量很少时,即可停止注浆,进行封孔作业。 停浆后,立即关闭孔口阀门,然后拆除和清洗管路,待浆液初凝后,再拆卸注浆管,并用高标号 水泥砂浆将注浆孔填满捣实。 施工中应经常监视注入量、注浆压力及初衬结构状况,必要时应变换注浆参数,对不符合结束标 准要求的必须进行补孔注浆。

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3、质量标准及要求 为了确实地获取注入浆液质量和数量,必须保管好全部证明书及测量数据等。 根据注浆情况,事先应计算出注浆量,注浆结束采取分析法和直观法检查,分析法:对注浆记录 进行整理分析,看注浆压力是否达到注浆终压,注浆中是否发生漏浆、串浆等现象,判定注浆效果; 直观检查法:检查一次支护表面渗漏水情况,应无集中出水点,渗漏水量满足要求,地表沉降应得到 有效控制。 注浆完毕封闭注浆管,及时填写注浆记录。 七、掌子面封闭 1、为保证注浆效果,防止注浆过程中工作面的漏浆,小导管超前注浆前应封闭开挖工作面作为 止浆墙。网喷混凝土厚度 50mm,钢筋网为φ 6.5 间距 150×150mm,喷混凝土封闭掌子面的间距同小 导管纵向间距,喷混凝土标号同初期支护。喷混凝土封闭范围为*攵厦娌话ê诵耐恋牟糠帧 2、遇到较差地层时,为了保证工作面稳定,应及时喷射混凝土封闭工作面。 3、在断面变化点、工序转换处或工序中断时,为了保证工作面稳定,应及时挂网喷射混凝土封 闭工作面,厚度 10cm,钢筋网为φ 6.5 间距 150×150mm,喷混凝土标号同初期支护。 八、监控量测 监控量测是保证施工安全的重要环节, 根据监控量测取得的信息, 可及时调整支护参数和施工方 案, 从而有效保证工程施工安全。 本工程重点主要是洞内外观察、 地表下沉量测、 净空水*收敛量测、 拱顶下沉量测、地面建筑物量测。本工程拟由项目部专业施工量测队伍进行施测。 1、洞内外观察:包括工作面的观察和在施工工作区域的观察两部分。 2、地表下沉量测:隧道开挖前沿隧道中心在地面埋设钢制测点,每两点间距 3m 并应设置校核基 准测点 2 个。 3、净空水*收敛量测:量测间距断面 3m。在开挖过程中,尽早开测,测点在施喷前焊在钢架上, 其下部 60cm 处不得有妨碍量测的物体。 4、拱顶下沉量测:要与净空水*收敛量测在同一量测断面进行,在开挖过程中尽早量测。测点 桩采用圆钢或测点钩,测点钩在施喷前焊在钢架顶部,并在隧道内适当位置设置后视点,定期与地面 水准基点进行联测。以保证量测精度。 5、地面建筑物量测:主要是建筑物上面布点观测其下沉量等数值为施工注浆提供依据。

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监测项目汇总表 序号 监测项目 监测仪器 监测频率 初期 WILD-N3 精密水准 仪,铟钢尺 WILD-N3 精密水准 仪,铟钢尺 WILD-N3 精密水准 仪,铟钢尺 1-2 次/ 天 1-2 次/ 天 1-2 次/ 天 后期 纵向主要测点每 2m 1 地表沉降 1-2 次/ 周 1-2 次/ 周 1-2 次/ 周 1-2 次/ 周 1-2 次/ 周 布设一个, 选择典型 地段布设 2 个监测 主断面 2 3 建筑物沉降与倾 斜 地下管线沉降 结合地表沉降测点 每条管线布设 2 个 测点 配合地表沉降测点, 每 2m 布设一个测点 (测线) 配合地表沉降测点, 每 2m 布设一个测点 (测线) 测点布置

4

拱顶沉降

苏光 DSZ-1 水准仪, 1-2 次/ 钢挂尺 天 1-2 次/ 天

5

结构收敛

坑道收敛计

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交底提要 交底内容: 工程部(签字) : 现场施工人员(签字) :

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