北京市轨道交通地铁10号线二期工程盾构区间联络通道施工专项方案.docx

1、联络通道专项施工方案目录第一章 编制依据341.1 编制依据341.2 编制目标351.3 编制原则35第二章 工程概况362.1 工程设计概况362.2 工程地质和水文地质362.2.1 工程地质条件362.2.2 地质372.2.3 水文地质概况382.3 工程地质条件评价382.4 风险源分析382.5 工程重难点分析40第三章 施工总体筹划423.1 人员及组织机构423.2 施工现场布置433.3 临水、临电引入443.3.1 临水引入443.3.2 临电引入443.4 拟投入主要机械设备及劳动力计划443.5 总体施工部署453.6 施工进度计划45第四章 施工方案464.1 施工

2、流程464.2 通道口临时支撑架设464.3 盾构管片破口施工484.3.1 土体加固484.3.2 盾构管片破除5144.4 土方开挖及初期支护施工工艺524.4.1 K46+864.971 处联络通道524.4.2 K45+743.161 处联络通道574.4.3 K46+257.000 处排水泵房584.5 防水施工604.6 二次衬砌施工工艺644.6.1 二次衬砌方法644.6.2 分项工程654.7.3 特殊部位施工67第五章 原施工方案70第五章 监控量测705.1 监测方案设计说明705.2 盾构区间监测内容705.3 盾构区间监测点布设705.4 量测方法715.5 数据分析

3、、预测及上报725.5.1 监测控制标准725.5.2 监测数据管理流程735.5.3 监测数据分析及预测73第六章 质量保证体系及措施756.1 质量目标756.2 质量保证体系756.3 质量保证措施766.3.1 初支开挖的质量保证措施。766.3.2 初期支护质量保证措施766.3.3 二衬施工质量保证措施766.3.3 注浆加固施工质量保证措施77第七章 安全保证体系及措施797.1 安全生产目标797.2 安全生产保证体系797.3 安全生产保证措施797.3.1 安全防护797.3.2 安全用电807.3.3 机械安全827.3.4 施工安全保证措施847.3.5 注浆安全措施8

4、57.3.6 预防空气中毒857.3.10 施工期安全监测85第八章方案优化86第一章 编制依据1.1 编制依据1、北京市轨道交通地铁 10 号线二期工程土建施工 11 合同段招标文件、补遗文件，六里桥莲花桥站区间工程相关设计文件、初步设计图纸等；2、地铁设计规范（GB50157-2003）；3、城市快速轨道交通工程项目建设标准（建标199981 号）；4、地下铁道工程施工及验收规范（GB50299-1999）；5、北京市轨道交通建设管理有限公司编制的北京地铁新线主要设计管理办法手册；6、北京地铁新线工程初步设计阶段文件组成与内容（北京地铁新线总体咨询）（2007 年 10 月）；7、北京地铁

5、十号线二期工程初步设计技术规定（送审稿）（北京城建设计研究总院有限责任公司）（2007 年 6 月）；8、业主提供的设计基础资料（包括地形、管线、地质及物探报告等）；9、北京地铁十号线二期 03 合同段管线技术报告书（北京城建勘察设计研究院）（2007 年 8 月）；10、现行国家和北京市其它相关标准、规范与规定；11、北京地铁 10 号线二期工程总体设计专家审查意见；12、北京地区有关气象、建材和施工等方面的资料；13、业主下发的文件、工作联系单等；14、各专业提供的相关资料；15、工程所在地的地理、交通、地质、水文、气候等施工条件；16、单位现场考察所获得的调查资料；17、单位质量、环境、

6、职业健康、安全管理体系的要求，以及现有人员的施工管理水平、技术水平、科研水平、机械设备配套能力和资金投入能力；18、国家、行业、北京市以及现行工程建设领域的规范、规程、标准以及有关的行业法规和法令等；19、国内地铁工程的施工经验及单位科研成果。20、盾构下穿北京机务段相关专家评审意见791.2 编制目标1、职业健康安全目标：无重伤以上事故，轻伤率控制在 2以内，无重大机械设备事故无火灾事故。2、工程质量目标：分项、分部工程一次验收合格率 100%，单位工程一次验收合格率 100%，工程质量总体合格。3、工程安全目标：无重伤以上事故，轻伤率控制在 2以内，无重大机械设备事故、无火灾事故和交通安全

7、事故。各种变形控制在允许范围内，地下管线不断不裂；地表建筑物及周围环境稳定。4、环境保护目标：所有活动符合国家和北京市环保法律、法规、标准及规定要求。5、工程工期目标：确保工程各阶段施工目标满足招标文件要求。6、文明施工目标：确保达到北京市市级文明安全工地要求。1.3 编制原则1、以确保安全为前提，并具有可操作性。2、选择合理的施工方案，降低工程造价。3、采用 ISO9002 质量标准全方位控制施工过程。4、采用监控系统和信息反馈系统指导施工。5、地面及地下按照北京市文明工地标准做好文明施工。6、各种技术难题超前进行研究，以预防为主。第二章 工程概况2.1 工程设计概况区间右线设计范围为：右

8、K46+338.844右 K47+430.928；左线设计范围： 左 K46+338.844左 K47+430.305。在线路最低点即起点 K46+332.117 处结合区间排水泵房设一区间风井及泵站，在右 K46+800 处设一区间联络通道，在右K47+241.146 处设一座盾构始发、接收井,在右 K47+363.077 处设一横通道。右线盾构设计范围：右 K46+338.844右 K47+238.146；左线盾构设计范围： 左 K46+338.844左 K47+246.586。2.2 工程地质和水文地质2.2.1 工程地质条件除表层人工填土外，岩土以第四纪松散沉积物为主，部分见第三纪基岩

9、。根据北京地铁 10 号线二期 03 合同段靛厂路站岩土工程勘查报告（详勘阶段）资料，土层划分为人工堆积层（Qml）、第四纪新近沉积层（Q42+3al+pl）、第四纪晚更新世冲洪积层（Q3al+pl）和下第三纪长辛店组（E2c）碎屑岩 4 个大层，按地层岩性及其物理力学性质进一步划分为 11 个岩土分层，各层的结构岩土工程特征见下表：表 2.2-1 土层理学性能参考地层代号岩性名称静止侧压力系数 K0粘聚力C（kPa）内摩擦角 （）重度 （kN/m3）围岩分级土石可挖性分级垂直基床系数 Kv（MPa/m）水平基床系数Kx（MPa/m）粉 土0.43152518.820203粉细砂0.40025

10、19.520205圆砾卵石0.3303820.84540卵 石0.2504521.0100801中粗砂0.3303320.54540卵 石0.1805521.51351301中粗砂0.3303320.54540卵石0.1806521.51201501中粗砂0.3304520.54540中等风化砾岩0.20205023.01501501泥岩0.25253022.560703强风化砾岩0.252030211001202.2.2 地质区间隧道穿过的岩土层主要为卵石层、卵石层，K47+369.300 以北区段隧道底板坐落在中等风化砾岩层。根据铁路隧道设计规范（TB10003- 2005）表 A.1.4

11、 围岩基本分级：一般第四系坚硬、硬塑粘性土，稍密及以上、稍湿、潮湿的碎（卵）石土、圆砾土、粗角砾土、细角砾土、粉土及黄土（Q3、Q4），围岩纵波波速为 1.02.0 km/s 属级；软塑状粘性土、饱和的粉土、砂类土等围岩纵波波速1.0 km/s（饱和状态的土围岩纵波波速1.5 km/s） 的围岩属级。修正后卵石层、中等风化砾岩层为 V 级，卵石层为 VI 级。本场地土层自上而下依次为人工填土层：杂填土1、粉土填土、圆砾填土3 层；第四纪新近沉积层：粉土层、1 粉质粘土层、粉细砂3 层；第四纪晚更新世冲洪积层：卵石层、中粗砂1 层、卵石层、中粗砂1 层，粉质粘土层、细中砂3 层，卵石层，粉质粘土

12、层；基岩为下第三纪长辛店组中等风化砾岩层、泥岩1 层和强风化砾岩3 层。本段线路跨越基岩浅埋地段，以里程约 K47+369.300 为界，北侧基岩埋置较浅，隧道主要位于或坐落于基岩上，南侧基岩埋置较深，隧道坐落于第四纪晚更新世冲洪积层的卵石层和卵石层中。结构顶板：本遂道区间结构顶板穿过的土层主要为卵石层，局部为圆砾卵石层（里程 K47+369.300 至区间终点），卵石层围岩均为级，卵石层围岩围岩均为级，稳定性差，易坍塌，很难形成自然拱，施工时应及时衬砌及注浆。结构侧壁：本遂道区间结构侧壁穿过的土层主要为卵石层，且连续分布， 颗粒物最大粒径大于 1630mm，卵石、漂石主要成份为石英砂岩、辉绿

13、岩、安山岩、硅质白云岩等坚硬岩类，对盾构施工工艺和刀盘选择影响较大。结构底板：本隧道区间结构底板穿过的土层主要为卵石层，地基土的基 本承载力为 500kPa，载力能满足设计要求；里程 K47+369.300 向北至区间终点， 结构底板穿过的土层为强风化砾岩3 层，地基土的基本承载力为 1000kPa，载力能满足设计要求。2.2.3 水文地质概况根据本次勘察结果，拟建场地存在二层地下水，为潜水（二）层和孔隙水（五）层。区间起点：水位埋深 23.3023.50m，标高为 23.5123.68m；区间终点： 水位埋深 13.2m，标高为 30.69m。根据地下水位，潜水水位位于隧道结构底板以下 01

14、.5m 处，盾构法施工区段可不考虑降水问题；2.3 工程地质条件评价针对工程地质条件，在施工前应及时核对地质资料，作好地质预报。隧道位于卵石层，土体自稳能力很差，易发生流砂，很难形成自然拱。图 2.3-1 地质剖面图2.4 风险源分析1、里程左 K46+864.971 处联络通道，位于铁路场区内，场内无潜水。地面风险源：安 2 线、机 3 线、砼杆、塔杆、609#道岔、613#道岔、转辙机、电力控制器、电信线。图 2.4-1 风 险 源 平 面 图 （ 一 ） 2、里程右 K46+257.000 处排水泵房，位于莲怡园东路与莲宝路交汇处，地面风险源主要为多种管线，具体详见下表。莲宝路图 2.4

15、-2 风险源平面图（二） 表 2.4-1 风险源情况表（一）序号管线类型规格距离隧道顶部距离（米）1雨水管120013.332电力管沟2100200014.713电力线3215014.654天然气管50014.175电信线747416.016污水管120012.093、里程左 K45+743.161 处联络通道，位于莲怡园东路正下方，地面风险源主要为多种管线，具体详见下表。图 2.4-3 风险源平面图（三） 表 2.4-2 风险源情况表（二）序号管线类型规格距离隧道顶部距离（米）1雨水管50013.612给水管40014.233电信线1043614.134污水管100010.252.5 工程重

16、难点分析本区间联络通道分别位于铁路场区及莲怡园东路下方，如何保证铁路及道路运营安全将是本工程的重难点。本工程所处地层主要为砂卵石地层，卵石含量大，工程地质条件较差，存在着塌方、地面不均匀沉降等施工风险，开挖施工难度非常大；因此联络通道施工具有工期紧、施工工艺复杂、施工难度大的特点。1、如何保证联络通道超前加固效果是本工程的重点和难点设计中要求地层加固采用间距 150mm 的 25 小导管洞内注浆加固，经注浆加固后的土体应有很好的均质性、强度及抗渗能力，考虑到施工条件及加固效果本工程采用深孔注浆进行地层加固。而地层加固施工的重点在于注浆量大小的确定及如何保证注浆效果。若注浆量较小，地层加固效果则

17、不密实，水泥砂浆凝固过程中易产生固结收缩，易被地下水腐蚀而降低加固强度。若注浆量 过大，浆液压力一方面会造成加固范围外的土体扰动，产生地面隆起，另一方 面可能对隧道形成不均匀压力，造成管片变形。在注浆过程中要做好监控量测， 及时反馈数据，调整注浆压力与注浆量。马头门破除前，应对墙后土体进行抽 芯检验，检验结果显示无侧限抗压强度应不小于 1.0Mpa，渗透系数小于 10-7cm/sec。若未能达到上述指标，应通过注浆口对土体进行补充加固。禁止使用风镐等设备破除管片，以免影响管片的强度。2、联络通道与盾构隧道接口部位的施工是本工程的重点和难点联络通道与盾构隧道接口部位是初期安全施工的重点。对接口部

18、的施工， 将使土体第一次暴露在临空面，存在涌沙（泥）的隐患；另外对管片上部扇形 三角区的加固也非常重要，因此在地层加固施工中须严格控制施工质量，保证 土体加固稳定，止水效果良好，并加强扇形区域的注浆，洞门切割时也须做好 支撑措施。洞门较联络通道施工空间要小，洞内施工须避免欠挖、超挖，做好 量测监控。开挖初期工人对施工地质环境比较陌生，因此开挖时必须谨慎小心， 并及时做好第一循环加固措施。3、 联络通道与盾构隧道接口部位防水的施工是本工程的重点和难点联络通道与盾构隧道接口部位是隧道防水薄弱点也是本工程的施工重点和 难点，在施工时必须严格按照图纸和现行规范要求进行施工，严把施工质量关。综合办公室计

19、划财务部物资保障部施工技术部安全质量部第三章 施工总体筹划3.1 人员及组织机构管理层设项目经理一人，对本标段实施全面管理；设副经理二人，负责现场工程施工、安全质量与行政管理、盾构机及设备管理；设总工程师一人，负责技术、试验、质量等工作。副经理总工程师副经理项目部设立工程管理部、安全质量部、材料设备部、计划财务部、综合办公室，项目部主要管理层全部由优秀的技术、专业人员组成。组织机构图如图3.1-1 所示：项目经理安全管理质量管理文明施工施工测量技术管理实物财合成资务同本验管管管管理理理理各施工队图 3.1-1 组织机构3.2 施工现场布置1.25400.99000022.22000000.55

20、000000.55000011.2200000.60033.22000010.64133.00000022.00000022.00550011.22000011.99551111.66000033.22000033.44000033.66000000.440000 11.88338800.440000311.7700001 81.7005.0000.200渣土坑图 3.2-1 场地平面布置图（始发井）充电房18图 3.2-2 场地平面布置图（配合井）3.3 临水、临电引入3.3.1 临水引入为节约资源，提高效益，减少不必要的投入，选择公用的自来水井接入施工用水；根据工地所用水量，引入水管采取

21、150mm 镀锌钢管，埋深 1.0m，从围挡西侧引入。3.3.2 临电引入工地施工及生活用电从业主提供的变压器接入，现场所有用电事宜由专业电工统一安排。1、配电线路：按照 TNS 系统要求配备五芯电缆、四芯电缆和三芯电缆； 按要求架设临时用电线路的电杆、横担、瓷夹、瓷瓶等，或电缆埋地的地沟。对靠近施工现场的外电线路，设置木质、塑料等绝缘体的防护设施。2、配电箱开关箱：按三级配电要求，配备总配电箱、分配电箱、开关箱三类标准电箱。开关箱符合一机、一箱、一闸、一漏。三类电箱中的各类电器应是合格品；按两级保护的要求，选取符合容量要求和质量合格的总配电箱和开关箱中的漏电保护器。3、接地保护装置：施工现场

22、保护零线的重复接地应不少于三处。3.4 拟投入主要机械设备及劳动力计划表 3.4-1 拟投入主要机械设备表序号设备名称型号功率/参数1混凝土搅拌机JZC-3505.5KW12风枪7655（0.63Mpa）53风镐G10（0.63Mpa）54注浆机BW-15015 KW25钢筋弯曲机GW4016钢筋切割机GQ-4017钢筋调直机GT4/1441418交流弧电焊机B3-33021 KW29交流弧电焊机B2-50045 KW210砼湿喷机TK-9615m3/h211轴流风机SDF-NO12.512.5 KW112空压机4l-20/820 m3/ min113装载机ZL-50C3 m3214混凝土泵H

23、BC80C6080m3/h115龙门吊45/1645t/16t1表 3.4-2 拟投入劳动力计划序号分项工程名称技工电工电焊工司机1深孔注浆5112管片破除102213初期支护202424二衬202623.5 总体施工部署联络通道及泵房施工，由盾构左线向右线方向施工，先破除盾构左线管片进行开口施工，初支开挖至右线管片外侧，进行二衬施工，待二衬施工完成后进行右线管片开口破除施工。3.6 施工进度计划工期的总体安排主要考虑了以下几方面的影响因素：1、总体工期的要求工期总体策划要求，考虑周围环境、交通疏解等各种因素，结合本工程具体情况安排整个工程进度。2、工期计划工期安排详见下图：图 3.6-1 工

24、期安排项目名称用时联络通道深孔注浆加固7 日管片破除3 日初支开挖7 日二衬施工10 日泵房深孔注浆加固7 日管片破除3 日初支开挖10 日二衬施工15 日第四章 施工方案4.1 施工流程洞内地层加固施工流程图见图 4.1-1。盾构隧道架设支撑联络通道测量定位左线管片破除初支施工施做防水联络通道二衬右线管片破除图 4.1-1联络通道施工流程图4.2 通道口临时支撑架设左线盾构隧道内联络通道口处设置临时支架是为防止区间隧道在联络通道口的特殊管片切割后，由于围岩压力情况变化而导致管片变形和损伤。同时提供管片切割和开挖的一个平台。在环缝处架设临时工 18 支架，在管片主要受力部位设立多个工 18 的

25、支撑点，增加上下支撑点的刚度，设立抗拉杆件与内支撑相连，防止和减少区间隧道在通道位置处的管片发生变形。支撑安装完成后在支架两端醒目位置悬挂警示标志，见图 4.2-1、图 4.2-2、图 4.2-3。图 4.2-1 临时支撑台架横断面图（普通段）图 4.2-2 临时支撑台架横断面图（开洞段）图 4.2-3 临时支撑台架纵断面图说明： 1、8#撑为每环一个，交替支撑。2、2#、4#、8#、13#为 200*100*7 工字钢；1#、3#、5#、7#、11#、14#为 200*200*8*12H 型钢；6#、9#、10#、12#为250*250*9*14H 型钢；15#H 型钢为 75*75*10 等边角钢。3、普段段断面为 4 个，开口段断面为 2 个。4、图中尺寸均为 mm。4.3 盾构管片破口施工4.3.1 土体加固4.3.1.1 加固范围联络通道在左线开口处对周围土体进行加固，考虑到地面加固无法实施， 故在左线洞内采用深孔注浆进行加固。加固范围及布孔详见下图：图 4.3-1 联络通道加固范围图图 4.3-2 联络通道加固布孔示意图4.3.1.2 加固施工工艺1、工艺要求定孔位：根据设计要求，对准孔位，不同入射角度钻进,要求孔位偏差为3cm，入射角度偏差不大于 1。钻机就位：钻机按