轨道交通大兴线工程 黄村西大街站-黄村火车站站区间
正线马头门施工方案
北京建工集团有限责任公司大兴线05标项目部
2009年3月
目 录
1 编制依据 .............................................................................................................................. 1 2 工程概况 .............................................................................................................................. 1
2.1 总体情况 .................................................................................................................... 1 2.2 工程地质情况 ............................................................................................................ 2 2.3 暗挖隧道结构型式 .................................................................................................... 2 3 施工准备 .............................................................................................................................. 3
3.1 技术准备 .................................................................................................................... 3 3.2 机具准备 .................................................................................................................... 3 3.3 材料准备 .................................................................................................................... 3 4 施工部署 .............................................................................................................................. 4
4.1 施工安排 .................................................................................................................... 4 4.2 施工步骤 .................................................................................................................... 4 4.3 劳动力组织 ................................................................................................................ 5 5 主要施工方法 ...................................................................................................................... 6
5.1测量放线 ..................................................................................................................... 6 5.2横通道内支护 ............................................................................................................. 6 5.3洞口预支护 ................................................................................................................. 6 5.4破口施工 ..................................................................................................................... 8 5.5监控量测 ..................................................................................................................... 9 6 保证措施 ............................................................................................................................ 10
6.1质量保证措施 ........................................................................................................... 10 6.2安全保证措施 ........................................................................................................... 11 6.3地下管线保护 ........................................................................................................... 13 6.4文物保护及其它 ....................................................................................................... 13
1 编制依据
1.1 《黄村西大街站-黄村火车站 主体结构施工图》 1.2 《黄村西大街站-黄村火车站 风险工程专项设计》 1.3 《黄村西大街站-黄村火车站 施工组织设计》 1.4 《黄村西大街站-黄村火车站 岩土勘察报告》 1.5 相关国家规范及标准
2 工程概况 2.1 总体情况
本工程主要包括左、右线暗挖隧道、临时施工竖井及横通道施工。黄村西大街站—黄村火车站站区间线路出黄村西大街站渡线区后，沿兴华大街下方由北向南前行，沿线穿过兴政街及兴政南街路口，然后到达黄村火车站站。本区间起讫里程：DK14+201.2～DK14+660.15，沿线有两处半径为1500m的曲线，单线全长458.95米，总长度为917.861m（左线短链0.039）。
竖井、横通道及正线的具体位置关系见图2-1《竖井与横通道位置关系图》。
17m1.01m雨污合流方沟地面38.50~38.20900杂填土5.32m粉细砂粉土粉细砂粉质粘土左线线路250竖井横通道右线线路粉土粉细砂
图2-1 竖井与横通道位置关系图
1
2.2 工程地质情况
本区间正线隧道结构底板埋深在14.64-16.15米。根据勘察结果，隧道洞身围岩主要为粉质粘土②1层、粉土③层、粉土③1、粉细砂③2层及粉细砂④1层，属Ⅵ级围岩，围岩稳定性差，易发生坍落现象。隧道顶板所穿越的土层主要是：粉质粘土层、粉土层和粉细砂层。
本段线路地下层间潜水水位埋深约为30m，水位标高约为15.15-19.39m。隧道主体结构在地下水位以上，可不考虑地下水的影响。
2.3 暗挖隧道结构型式
本段区间为单孔双线马蹄形隧道，隧道暗挖结构为标准断面。区间结构标准断面图详见图2-2。区间结构具体支护参数详见表2-1。
42*3.25超前小导管注浆C20喷射混凝土6.5,150*150钢筋网纵向连接筋，环向间距1m格栅钢架@750或500无纺布缓冲层防水板C35模筑钢筋混凝土、S1042*3.25超前注浆小导管环距0.3mO5O3O2dO1O2O3O4轨顶面O4C20细石混凝土保护层
图2-2 区间结构标准断面图
2
区间结构具体支护参数表 表2-1 材料及规格 结构尺寸 超前小导管 初 期 支 护 钢筋网 喷射混凝土 锁脚锚管 防水层 模注二衬 Φ6.5，150×150mm C20 Φ42×3.25焊接钢管 拱墙铺设 厚度为0.25米 长2米 超前注浆加固 格栅钢架 Φ42×3.25焊接钢管 L=2.4米、2.7米 改性水玻璃或水泥浆 Φ22、Φ14、Φ8钢筋 纵向间距：两榀格栅 环向间距：0.3米 纵向间距0.75米、0.5米 项目 400g/m2无纺布缓冲层 EVA防水板厚度为1.5mm EVA防水板全包防水 C35S10防水钢筋混凝土 厚度为0.35米、0.3米 3 施工准备 3.1 技术准备
严格按照设计文件、国家颁布的施工验收规范、操作规程和工程质量检查评定标准指导施工，并结合实际情况建立保证质量的各项管理制度和管理办法，坚决执行“三个必须”的技术管理制度，即设计图纸必须详细审查，未经审核的设计图纸不得交付施工；方案必须批准，未经批准的方案不施工；技术必须交底，特别是在施工前要详细进行交底，把施工要点、质量标准通过各种形式写出来，做到人人心中有数。
3.2 机具准备
序号 1 2 3 名称 双浆液注浆机 小导管钻机 BLT螺杆式空压机 生产厂家 型号 GZJB DK-70 12.6 m3 数量 1 2 1 3.3 材料准备
序号 1 2 名称 P.O 42.5水泥 水玻璃 生产厂家 冀东水泥 单位 吨 方 数量 20 20 3
3 浓硫酸 吨 0.5 4 施工部署 4.1 施工安排
现横通道初支施工基本完成。施工过程中发现：横通道拱顶上方3米范围内为粉土层，自稳能力好。横通道在穿越雨污水管沟施工时，没有渗水的情况出现。考虑到区间出土的场地，施工工艺转换对总体工期的影响，防水层的后续施工难度及模板台车的组装要求等不利因素，现准备先施做区间正线的初衬及二衬，最后施做横通道二衬结构的施工工序。
4.2 施工步骤
横通道初衬封端施工完成后，开始进行正线隧道马头门施工。为了减小施工风险，确保安全，开马头门施工对角进行，即：先开左线向黄村西大街站方向以及右线向黄村火车站站方向隧道的马头门，待掘进一段长度后（约30m），再开右线向黄村西大街站方向以及左线向黄村火车站站方向隧道的马头门（见图4-1）。区间正线隧道马头门施工前，在各个马头门拱部均施做双排超前小导管，均采用Φ42钢管，梅花形布置，并进行注浆，以加固马头门上方土体。考虑到马头门施工会造成群洞效应的影响，在马头门破除后，正线施工时加设Ⅰ22工字钢支撑，工字钢间用Ф20钢筋连接，间距600，隔榀架设，沿隧道方向架设6米。
马头门破口条件成熟后，机具设备要及时到位，准备破口进洞施工。为减小对围岩的扰动强度，确保施工安全，采取对角开洞门的方式，相邻洞室拉开安全距离开挖。在施工过程中，监控量测全天候跟踪，将数据及时反馈施工。开挖顺序如图所示。
左线1左线2(滞后30米)横通道2(滞后30米)1右线竖井右线
图4-1 区间正线马头门开挖顺序
4
施工流程：横通道开挖→预支护→测放洞门轮廓→超前小导管→上导坑开槽架设格栅→掘进5米→破下导坑洞门→正线掘进。马头门位置的的临时仰拱不拆除，并且在正线马头门位置施做Ⅰ22工字钢门框。施工过程中，严格按照施工流程进行施工，确保安全。
4.3 劳动力组织
4.3.1组织机构
北京建工集团轨道交通大兴线05标项目部 项目经理 韩新奇 常务副经理 杨润来 生产经理 马晓晖 总工程师 王锡军 副总工程师 胡建伟 商务经理 尹伟 工程技术部张兆龙 机电设备部 周伟杰 物资部 杨长清 安保部 孙克军 商务部 周 鑫 办公室 张宝义 暗挖工区 刘志伟、刘建军 暗挖施工班组 4.3.2劳动力计划
本工程计划需要如下人员： 工种 人数 壮工 96 电焊工 16 注浆工 12 喷砼工 电工 龙门吊司机 8 2 2 信号工 2 4.3.3管理人员及劳务人员培训
项目部按规定对项目相关部门及分包进行专项方案、技术措施交底（包括书面和口头）；由工区长向其操作层实行专项方案、技术措施交底（包括书面和口头），工区和安保部相关人员同时参加。
5
5 主要施工方法 5.1测量放线
本段施工的测量放线重点内容有横通道施工过程中加强环位置的控制和马头门轮廓线的控制。横通道开挖到正线位置施作加强环预埋钢筋，每一榀的钢筋预埋位置均不同，需要按照正线轮廓线进行焊接，测量及时校核。在正线开槽施工前，通过竖井联系测量确定精确导线后，按照设计图在横通道侧壁上测放出弧形开挖轮廓线。
5.2横通道内支护
在区间正线范围内加设临时架手架支撑横通道拱部，架手架采用碗扣式支撑，纵向间距600mm，步距600mm。在中隔板及横通道拱部下方设150*150mm方木，用顶托做为支撑。
150*150方木
5.3洞口预支护
1）加强环
在加高段施工过程中，沿正线马头门外轮廓埋设加强环，加强环采用4根直径为28mm的螺纹钢筋预埋到横通道格栅内，形成在开口轮廓线外侧一加强环梁。横通道施工过程中格栅进尺为0.5米，加强环钢筋只能够依次焊接，整个加强环的钢筋焊接接头很多，焊接质量严格控制，喷射混凝土后，由预埋的钢筋连接形成一钢筋环，喷射混凝土后该位置即形成加强暗梁。
6
2）倒撑施工
横通道进入正线施工增加工字钢仰拱，在马头门入洞时，门口设置型号为I22的工字钢门框，为保证破口位置的稳定，在拆除临时仰拱前必须进行倒撑，倒撑采用I22工字钢，按照设计图纸说明，倒撑沿马头门外轮廓线架设。正线洞门开口位置受力复杂，倒撑在不同阶段有承拉和承压状态，对连接位置要重点检查。加工通道格栅时预留支撑连接板，在支撑架设时，要满焊，工字钢三条边均要与连接板焊接，如因施工误差产生空缝，采用钢筋进行帮焊。
3）超前注浆
在横通道施工时，沿主体隧道轮廓线外侧打设Φ42、间距300mm的双层超前小导管（一排长6米，一排长2.7米）预注浆加固地层，并起到棚架作用。注浆压力严格控制，不得超过1mPa，注浆工艺与小导管工艺在施工组织中已经详细说明，在此不再赘述。
4）拱顶回填注浆
拱顶回填注浆目的是为了加强拱部承载力。在起拱线以下100mm预埋Φ48*43.25*800mm的背后注浆管共九根，在注浆回填拱部与围岩之间的空隙，闭合成环一定长度后，即对拱顶背后压注1：1水泥浆。注浆压力根据实际情况确定,但不小于0.3Mpa。
7
42超前小导管 L=2.7m环向间距0.3m 外插角10～30度42超前小导管 L=6m环向间距0.3m 外插角10～30度
起拱线以下100mm预埋Φ48*43.25*800mm的背后注浆管共九根5.4破口施工
1）破口位置加强
在破口施工前，将开挖轮廓线外侧的格栅保护层破除，焊接L形Φ25钢筋，环向间距0.3～0.5米，L形一端锚入正线第一榀格栅中，将正线格栅与洞口位置连接牢固，喷射混凝土时及时将原保护层回喷，通过将正线格栅与横通道格栅焊接，增强洞门位置的整体性和抗变形能力，构成通道与正洞衔接面的支护体系后，开始上台阶施工。
2）破除混凝土施工
在正线格栅架设轮廓范围，破除初支混凝土，留下原横通道主筋，采用与正线格栅主筋相同的钢筋穿入槽内，将主筋与格栅焊接牢固，同时按照格栅箍筋进行绑扎焊接，焊接绑扎必须满足规范及设计要求，开口钢筋工程完成后，及时喷射混凝土。严禁将横通道格栅直接切割，以免出现沉降大和掌子面垮塌等事故。掌子面混凝土面破除分多节破除，不得一次性破除掌子面原横通道混凝土和格栅，每一节的破除高度不得超过0.8米。
3）初期支护加强
进洞位置三榀格栅并架，同时减小开挖进尺，进洞段结构和围岩受力体系复杂，且对该段上部土体扰动大，必须缩短围岩暴露时间、加强支护。首先缩短开挖进尺、加密格栅，尽早封闭掌子面，加强围岩自稳能力，加密格栅也提高了配筋率；其次加密连接筋，将榀间钢筋焊接牢固，增强整体强度。进洞5.0m范围内，拱架间距加强为0.5m间距。
8
5.5 工字钢仰拱
考虑到马头门施工会造成群洞效应的影响，在马头门破除后，正线施工时加设 Ⅰ22工字钢支撑，工字钢间用Ф20钢筋连接，间距600，隔榀架设，沿隧道方向架设6米。在马头门门口设立三道竖向Ⅰ22工字钢支撑，两侧钢架离侧墙1m设置，其支撑如图所示：
42超前小导管 L=2.7m环向间距0.3m 外插角10～30度42超前小导管 L=2.7m环向间距0.3m 外插角10～30度1临时支撑示意图
5.6监控量测
马头门施工过程中监控量测主要通过地表沉降、净空收敛、拱顶沉降三个方面来及时反映施工对周边影响和对围岩扰动程度，尤其在马头门位置布设拱顶沉降和收敛观测点，一但发现监测数据出现异常立即上报，封闭掌子面，经处理措施和方案确定后，方可进行下道工序的施工。通过监测数据，可以发现在横通道施工完成后，沉降最大点（右线向南马头门位置）地面沉降值达到了-1.1厘米，在开马头门期间，地面继续沉降了-1.6厘米，开马头门期间的平均沉降速率为-0.16厘米。在3月26日，地面继续沉降的趋势已经停止，累计沉降值为-2.779厘米。沉降曲线下下图：
9
502009-2-4-5-10黄~黄区间横通道地表累计沉降历史曲线图日期2009-2-122009-2-202009-2-282009-3-82009-3-162009-3-242009-4-1累计沉降值（mm）-15-20-25-30-35-40DB-04-01DB-04-02DB-04-03DB-06-01DB-06-02DB-06-03
6 保证措施
6.1质量保证措施
6.1.1施工管理保证措施
1）成立质量管理领导组，负责组织实施日常质量管理工作。
2）严格按照施工设计图纸、专用条款明确的规范和标准、国家及北京市有关标准规定的要求组织施工。
3）物资、设备管理措施
①不符合设计或标准要求的材料，禁止进入施工现场。 ②所有进场材料分类分区保存，挂牌标识，保证其整洁有序。
③施工现场配备先进的试验检测仪器设备，按规范要求对进场原材料、各种成品、半成品构件进行检验和试验。
④对施工机械设备定期进行维修、保养，保持良好状态和性能，保证满足施工质量的需要。
6.1.2 施工环节控制
1）施工过程严格按照施工图纸进行。
2）严格控制每一榀钢架的间距，焊接以及螺栓的连接质量，加工完成后做到榀榀验收。
3）隧道施工严格遵循浅埋暗挖法十八字方针：“管超前、严注浆、端开挖、强支护、早封闭、勤测量”作业。 6.1.3施工技术保证措施
1）严格执行设计檔、图纸及施工设计复核签字制度。由总工程师组织技术人员认
10
真熟悉、审核施工设计图纸及资料，发现问题及时报告监理工程师。
2）严格执行技术交底和施工测量复核签字制度。施工现场的每一项技术交底必须经技术主管复核签字后交付施工。施工测量实行工程队、经理部、业主委托测量三级测量复核制度。工程队技术室日常测量记录必须真实完整，必须有技术主管复核签字齐全。
3）关键工序必须编制工艺细则及作业指导书，并有明确的技术要求和质量标准，做好培训和技术交底。
4）严格执行隐蔽工程检查制度。工序完成后经自检、互检、质检工程师专检合格后，填写隐蔽工程检查证，报监理工程师检查签认后，再进行下道工序施工。 6.1.4砼质量保证措施
1）严把原材品质关。
2）喷射砼严格按试验确定的配合比配料，由专门喷射手施喷以利于控制喷射质量和减少回弹。
3）成品保护的保证措施
（1）科学组织，合理安排施工顺序，避免工序间相互干扰和污染，凡下道工序对上道工序会产生损伤和污染的，要对上道工序采取护包或护盖等措施。
（2）凡在成品或半成品施工或装卸运输，要派专人管理，防止因磕撞刮碰等造成的成品或半成品的损坏。
（3）成品保护从原材料做起，现场的钢材、水泥等能入库的入库，不能入库的要用棚布遮盖和支垫，防止雨淋、日晒和受潮。
（4）严禁踩踏预埋件或将其作为施工受力构件。
6.2安全保证措施
6.2.1开挖初支安全措施
1）开挖前，需在进洞前的施工准备工作完成之后，经上级检查认可方能进行施工。 2）施工前，主管工程师需向干部、工人进行技术交底，内容包括：设计檔、施组，说明地质、施工方法、使用机具、开挖与衬砌断面尺寸、预留下沉量和施工误差掌握、工序、工艺、循环进尺、安全措施、质量标准以及中线水平控制办法等。
3）坚持以地质为先导的原则，时刻掌握隧道的地质情况，异常地质要有特殊的超前支护和初期支护措施。
11
4）坚持先护顶后开挖的原则施工，采用超前小导管预注浆加固措施。通过试验确定注浆的压力、配合比、浓度、固结范围，作到心中有数，保证注浆能够达到预期的目的。
5）施工人员到达工作地点后，作业队长应首先组织大家分头检查工作面，机具设施是否处于安全状态，详细检查支护是否牢固，掌子面是否稳定，如有松动和裂纹，应及时加固处理。
6）严格控制每循环进尺，开挖成形后及时进行初期支护，确保工序衔接，尽早封闭成环，以改善受力条件，对特殊地段缩小钢格栅的间距，加强初期支护。
7）加强监测：开挖初期支护后，量测拱顶下沉及边墙收敛、地面下沉与隆起、格栅钢架内力，及时对数据进行分析，发现异常情况立即上报，并采取相应防治措施。
8）为克服隧道施工伤害事故的发生，每班都必须设专职安全员，对开挖面、支护过的地段，要经常检查，发现异常应随时处理，如发现可能有险情时，应立即撤离工作人员并报告上级处理。
9）对喷射机、水箱、风包及注浆罐等进行密封性能和耐压试验，验收合格后，方能使用。要经常检查输料管、弯头、注浆管、管路接头等有无磨薄、击穿、松脱现象，发现问题及时处理。
10）在处理堵管时，应将输料管顺直，按紧喷射头。疏通管的工作风压不得超过0.4MPa。
11）在处理机械故障时，必须断电、停风。 6.2.2装卸碴与运输安全措施
1）隧道的弃碴场地，必须避免因弃碴造成排水不畅与过大土压引起对建筑物的危害；若靠近交通道，应防止弃碴危害车辆与人身安全。有害环境保护的弃碴方案，应征得当地环保部门的同意。
2）进入隧道的内燃机械与车辆，必须选用带净化装置的柴油机。汽油机械与车辆不得进洞。
3）装载料具时，不得超出装载限界。装运大体积或超长料具时，应捆扎牢固，并加游车与保险绳和显示限界的红灯，还应专列运输和专人指挥。
4）各种运输设备不得人、料混装，严禁非司机、非调车员搭乘非运人的车辆与行走机械。否则调车员与司机有权拒绝发车。
5）禁止使用装载机当“吊机”爬坡和当运输车用，以免违章发生事故。
12
6.3地下管线保护
对施工中遇到的各种管线，先探明后施工，并做好地下管线抢修预案。妥善保护各类地下管线，确保城市公共设施的安全。施工方法和保护管线的措施应报业主审批同意后实施。施工中应指定专人检查保护措施的可靠性。不明管线应先探明，不许蛮干。施工中若发生管线损坏情况，应立即采取必要的抢救措施，并及时报告业主和管线主管部门。
经实际管线调查，并结合相关产权单位的管线图，确认施工范围内管线有：横通道上方的雨污水方沟、竖井西侧的DN300天然气、竖井西侧的电力管线。其中，除雨污水方沟外，天然气和电力管线均在施工范围之外，不对施工造成影响。
6.4文物保护及其它
加强全员文物保护意识教育，做到不损坏文物，对施工中发现地下文物，必须停工并及时上报文物主管部门，配合文物管理部门做好文物保护工作，待完全处理后方可恢复施工。
13
因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容