浅埋暗挖二衬施工方案.docx
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浅埋暗挖二衬施工方案
一编制依据
1.1设计图纸
北京市市政工程设计研究院，2009年4月，工程号2007J138。
1.2施工过程中主要执行的规范、规程和标准
（1）地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察规范（GB50307-1999）
（2）地下工程防水技术规范（GB50108-2001）
（3）地下防水工程质量验收规范（GB50208-2002）
（4）地下铁道工程施工及验收规范（GB50299-1999）
（5）混凝土结构工程施工质量验收规程（GB50204-2002）
（6）砌体工程施工质量验收规范（GB50203-2002）
（7）钢筋焊接及验收规程（JGJ5-96）
（8）钢筋机械连接通用技术规程（JGJ109-96）
（9）钢结构高强度螺栓连接设计、施工及验收规程（JGJ82-91）
（10）砌筑砂浆配合比设计规程（JGJ98-2000）
（11）建筑施工安全检查标准（JGJ59-99）
（12）建筑机械使用安全技术标准（JGJ33-2001）
（13）施工现场临时用电安全技术规程（JGJ46-88）
（14）建设工程施工现场供用电安全规范（GB50194-93）
（15）混凝土质量控制标准（GB50164-92）
（16）混凝土强度检验评定标准（GBJ107-87）
（17）回弹法检测混凝土抗压强度技术规程（JGJ/T23-2001）
（18）其它由甲方或监理工程师指定的工程规范和技术说明等。
二工程简介
北京市地铁亦庄线亦庄火车站后段线区间起止里程K22+963.728～右K23+060.000全长约96.272米，断面宽12.7米，高9.467米，该段采用暗挖下穿越京津塘第二高速公路，路面与结构土层厚8.78米。
地质详堪表明隧道在暗挖过程中全断面均存在饱和地下水。
地质情况：
地层按成因年代分为人工堆积层和第四纪沉积层两大层。
各层土的地层岩性及其特点自上而下依次为：
1、人工堆积层：
拟建场地表层为人工堆积层，主要地层情况为：
粉质粘土填土①层，人工堆积层总厚为0.90～2.70m，层底标高为20.34～22.40m。
2、第四纪沉积层：
人工堆积层以下为一般第四纪沉积层，主要地层情况为：
粉土②层；粉质粘土②1层；粘土②2层，总厚度为5.00～6.90m，层底标高为15.20～16.06m。
3、粉细砂③层，本层分布较连续，总厚度为1.00～2.50m，层底标高为13.30～14.46m。
水文情况：
地下水类型分别为上层滞水
（一）、潜水
（二）、承压水（三）和承压水（四）。
地下水详细情况如下：
1、上层滞水
（一）：
含水层岩性为粉土②层和粉细砂②3层，含水层厚度1～2m，底板为粘性土隔水层，水位标高为19.25～21.26m。
2、潜水
（二）：
含水层岩性为细中砂③3层和粉土③层，含水层厚度1.5～3m，水位标高为17.18～18.22m。
3、承压水（三）：
含水层岩性为粉细砂④3层，含水层厚度1～3.5m，水位标高为6.85m，具微承压性。
三施工部署
3.1隧道二衬施工步骤
隧道二衬施工分四个流水段同时进行：
每个流水段同时各施工一仓为5.91m，四个流水段第一次施工23.64m。
第二次施工23.65m，第三次施工23.65m，第四次施工23.65m。
二衬竖井与隧道变形缝各剩2.19m，与竖井二衬结构同时浇注。
3.1.1施工工序步骤
第一步施工工序：
左右侧洞初衬验收→放施工中心线和高程→全线左右侧洞底板和边墙防水→左右侧洞底板防水保护层→底板钢筋安装→模板支撑→浇注底板砼。
第二步施工工序：
中间底板按流水段分仓做5.91m同时拆除中隔墙→切断6m钢筋做防水→做防水保护层→绑钢筋→浇注砼。
第三步施工工序：
拆除左右侧洞中隔板→边墙防水→钢筋安装→安模板及支撑架→浇注砼。
第四步施工工序：
拆除中隔墙→拱顶防水→拱顶钢筋绑扎→拱顶模板支撑→拱顶模筑砼。
3.1.2拆除工程
两侧洞底板施工完后，拆除底板中隔墙。
底板全部施工完后，再拆除两侧洞中隔板。
两侧洞边墙、边拱施工完后，拆除中隔墙4#钢架。
拱顶模筑砼强度达到80%以上，拆除全部中隔板和中隔墙，清理渣土。
3.2施工组织
3.2.1施工组织机构
项目部成立以项目领导班子为核心的施工组织机构框图如下：
组织机构框图
3.3工期计划
总体工期计划：
隧道二衬施工计划于2009年5月7日开工，2010年2月15日完工。
阶段工期计划：
施工防水：
2009年12月15日～2009年12月21日。
防水工程
四个流水段：
第一次施工：
2009年12月20日～2009年12月30日。
第一循环段
第二次施工：
2009年12月31日～2010年元月10日。
第二循环段
第三次施工：
2010年元月11日～2010年元月21日。
第三循环段
第四次施工：
2010年元月21日～2010年2月10日。
第四循环段
收尾移交：
2010年2月10日～2010年3月15日。
竖井封闭支撑拆除移交。
见附件：
隧道二衬施工进度计划
3.4施工准备
（1）场地准备
因施工现场比较狭小，保证施工现场整齐规范，材料码放整齐，以利于施工。
与此同时，及时将各种所需材料购置进场，做好进场报验工作。
（2）劳动力准备
为确保工程质量和工期，我项目部将使用技术过硬、管理严格规范、组织有力的专业施工队:
工种
数量
防水施工人员
5×4=20
钢筋工
8×4=32
模板工
3×4=12
架子工
3×4=12
混凝土工
2×4=8
电焊工
2×4=8
（3）材料准备
工程主要材料如下：
材料
单位
数量
EVA防水板
m2
3503.84
钢筋
kg
427819.84
混凝土
m3
2078.88
模板
m2
3416
（4）机械准备
根据工程特点及施工工作面等情况、综合各施工技术装备的特点，编制机械使用计划，合理配置施工机械，做到提前进场，确保工程需要。
所有机械必须由专业人员持证上岗操作，并及时进行保养和维修。
设备
单位
数量
附着式震捣器
台
4
60型地泵
台
2
低压灯
盏
20
震捣棒
支
8
钢筋切断机
台
1
钢筋弯曲机
台
1
木工刨床
台
1
木工电锯床
台
1
电焊机
台
4
气焊气割设备
台
2
电动葫芦
台
2
（5）仪器设备准备
现场施工所需主要测计仪器及工具，如下表。
序号
设备名称
规格型号
单位
数量
1
自动电子水准仪
蔡司004
台
1
2
坍落度测试仪
套
1
3
振动台
1m2GZ-85
台
1
4
试模
组
6
（6）技术准备
施工前认真熟悉施工图纸，了解施工现场，制定详细的施工方案。
对所有参加施工的人员进行入场教育，对所有操作人员做好技术交底、安全交底工作。
对工程所需材料材质把关并进行检验。
四施工方法及主要技术措施
施工防水有专业队施工。
施工方案另出。
4.1二衬施工流程
（1）暗挖断面总体施工流程
止水阻水→修整→施工放线→施工左右洞底板防水→防水保护层→钢筋绑扎→底板支模→底板砼→底板中洞中隔墙下部破除切断→底板防水→防水保护层→钢筋绑扎→混凝土浇注→左右侧洞中隔板支撑拆除→防水→边墙钢筋绑扎→边墙安装支撑模板→边墙砼→拱顶中隔墙4#支撑架拆除→顶板防水→钢筋绑扎→顶板安装支撑模板→模筑砼→拆模板支撑→拆除隧道内全部支撑→清除渣土→背后注浆。
（具体如下图）
步
骤
示意图
说明
第
一
步
左右两侧底板和边墙
防
水
1、左右侧洞施工完后先止水修整，再放线，最后将隧道清理干净，验收合格后进行防水。
第
二
步
左
右
两
侧
底
板
砼
浇
注
2、防水验收合格后，做防水保护层、绑扎钢筋、支模，浇注两侧底板砼。
第
三
步
拆
除
两
侧
中
隔
板
3、中隔板拆除。
步
骤
示意图
说明
第
四
步
施
工
两
侧
防
水
4、边墙修整，并做防水施工。
第
五
步
两
侧
边
墙
钢
筋
绑
扎
5、防水合格后，进行钢筋绑扎验收。
第
六
步
两
侧
边
墙
模
板
架
子
支
撑
6、钢筋验收合格后，安装边墙边拱模板和管件支撑。
步
骤
示意图
说明
第
七
步
两
侧
边
墙
和
边
拱
砼
浇
注
7、模板支撑体系验收合格后，进行边墙和边拱混凝土浇注。
第
八
步
拆
除
两
侧
上
部
中
隔
墙
8、拆除中隔墙4#钢筋架，移交防水施工。
第
九
步
拱
顶
防
水
9、拱顶防水施工合格后，绑扎钢筋。
步
骤
示意图
说明
第
十
步
拱
顶
安
装
模
板
支
撑
10、钢筋验收合格后，验收模板和管件支撑，模筑混凝土。
第
十
一
步
拆
除
下
部
中
隔
墙
11、拆除中洞支撑下部中隔墙，高80cm。
第
十
二
步
中
洞
防
水
12、中洞防水。
步
骤
示意图
说明
第
十
三
步
中
洞
底
板
结
构
二
步
13、防水合格后绑扎钢筋，浇注中洞底板混凝土。
第
十
四
步
拆
除
全
部
支
撑
和
模
板
14、混凝土强度达到80%，拆除模板和格栅支撑，二衬背后注浆，清理隧道。
进行移交。
4.2钢筋工程
（1）、钢筋及钢材
1）采用HRB335、HPB235。
二衬主要钢筋型号：
亦庄火车站竖井相接段见设计图BJY-03-19-02-02-SS-JG。
底板环向主筋：
螺纹28mm，间距100mm。
拱墙环向主筋：
螺纹25mm，间距100mm；连接筋φ18，间距150mm。
隧道二衬双层标准段见设计图BJYZ-03-19-02-02-SS-JG。
环向主筋：
拱顶为螺纹25mm，间距100mm，中层板为螺纹25mm，间距100mm，侧墙为螺纹22mm，间距200mm，底板为螺纹28mm，间距200mm。
2）焊条：
焊条的性能和质量应符合国家现行标准的规定，当采用机械连接时，连接件必须是经过国家有关职能部门批准合格的产品，符合有关质量标准，并经现场试验合格后方可使用。
（2）钢筋连接主要措施
1）除特别外，钢筋锚固长度为35d。
2）结构构件受力钢筋可采用焊接或机械连接。
3）同一连接区段内，钢筋接头面积百分率不大于50％。
4）钢筋搭接位置：
受力钢筋的连接接头设在受力较小处，如：
墙高的1/4～1/5处，上拱20°处。
5）本工程隧道二衬钢筋，分四次施工，机械连接和绑扎搭接,接驳器100%对接。
（3）钢筋的采购与进场检验
用于纵向受力部位的钢筋在满足有关标准的基础上，还要满足GB50204－2002《混凝土结构工程施工及验收规范》关于抗震结构的力学性能要求，在采购钢筋前须取得上级部门对供应来源的批准，所购钢筋必须来自批准的供应来源。
如更换供货来源必须以书面形式得到批准，所有购买的钢筋原厂材质证明必须齐全。
钢筋应有出厂质量证明书或试验报告单，钢筋表面或每捆（盘）钢筋均应有标志。
进场应按（批）号及直径分批检验。
检验内容包括对标志、外观的检查，并按现行国家有关标准的规定抽取试样作力学性能，合格后方可使用。
（4）钢筋的存放
钢筋按照级别、直径、炉批号、试验与否分类堆放，并作好标识，下铺垫方木，雨雪天需苫盖。
（5）钢筋的加工
二衬钢筋加工前，首先按设计要求进行配筋设计，确定下料长度及成型标准。
现场搭设钢筋加工棚，钢筋集中加工弯制成型。
所有加工严格按钢筋大样图纸执行。
加工好的钢筋分类堆放，挂牌标识，经质检人员抽样检查，检查应包括：
钢筋是否平直，无局部曲折，钢筋的弯钩，弯折和平直长度，以及钢筋的加工尺寸误差是否满足有关钢筋加工允许偏差的规定，检查合格后方可进入施工面安装。
（6）钢筋的下料长度及弯制成型
钢筋因弯曲或弯钩会使长度发生变化，在配料中不能直接根据图纸中尺寸下料；必须掌握对混凝土保护层、钢筋弯曲、弯钩等规定，再根据图中尺寸计算下料长度。
在设计图纸中，钢筋配置的细节问题没有注明时，可按构造要求处理。
钢筋弯制需按1：
1放大样弯制，确保弯制准确到位。
（7）钢筋除锈及清理
钢筋表面应洁净，油漆、油渍、铁锈等应在使用前清除干净，在焊接前，焊点处的水锈应清除干净。
（8）钢筋的安装
安装前应核对钢筋的钢号、直径、形状、尺寸和数量等是否跟料单牌相符，安装形式复杂的结构部位钢筋时，应先确定逐根钢筋穿插就位的顺序，并与模板工联系讨论支模和安装钢筋的先后顺序，以减少安装困难。
安装时严格控制钢筋间距和保护层厚度。
主筋保护层厚度结构内侧为40mm，外侧为50mm。
（9）钢筋连接
为保护防水板,二衬环向主筋采用直螺纹连接，底板纵向钢筋采用焊接或者搭接连接；侧墙或拱顶采用接驳器连接，加工丝头钢筋下料不得采用热加工方法切断，钢筋端面平整且与钢筋轴线垂直；丝头有效螺纹长度需满足设计规定，丝头加工完毕经检验合格后，需立即带上丝头保护帽。
二衬钢筋施工按顺序进行，前一步施工时预留出与下一步二衬钢筋的连接筋，底板钢筋施工时先铺设底层钢筋，后安装顶层钢筋，两层钢筋之间用架马蹬筋支撑，以此保证两层钢筋的间距。
拱墙钢筋先安装外圈钢筋，后绑扎内圈钢筋。
绑扎边墙拱顶钢筋时，设钢梯架，搭设钢管作业平台。
（10）钢筋保护层
钢筋与模板之间、钢筋与防水层之间采用塑料垫块支垫，以保证钢筋保护层厚度，垫块间距0.8～1.0m，梅花型布置。
4.3模板及支撑体系工程
4.3.1模板型式
1）模板选择：
根据各断面结构型式，直墙段边墙选用6015，176m2两种规格，拱顶选用可调模板，856m2钢模板组合使用。
见图。
边墙边拱模板支架图
拱顶模筑模板支架图
9015可调圆弧模板加工示意图
二衬端头模板位置图
说明：
底板第一仓Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ模板各加工4块。
底板第二仓Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ模板各加工2块。
边墙、边拱、拱顶；
第一仓：
1#、2#、3#、4#模板各加工4块。
5#模板加工2块。
第二仓：
1#、2#、3#、4#模板各加工2块。
5#模板加工1块。
四仓同时施工模板同时增加4套。
端头模板支撑图：
2）水平方向中隔墙支撑节点：
4.3.2拆除工程
第一步：
底板混凝土浇注后，拆除、2#或、4#导洞下部中隔墙。
第二步：
拆除两侧中隔板长6m，宽0.8m。
第三步：
拆除中隔墙左右侧洞4#钢筋架。
第四步：
拆除所有的中隔板和中隔墙。
隧道初衬支撑是由钢格栅架和喷射混凝土构成，中隔板12米、中隔墙16米。
其工程量为：
中隔板1172m2、中隔墙为1562m2，共计2734m2。
其工程量大，破除时间长。
1、施工劳力安排：
根据施工分仓施工安排，四仓流水段，设专业风镐破碎8台，2人一台共16人；运输铲车两台，每天4人两班倒；一台线锯配2人，四台共8人。
搭设脚手架每班4人，两班搭设共8人。
所需劳动力共计28人，每仓除1～2天内，10天内破除及运输全部完成。
2、施工机具：
空压机9m3两台、风镐八台、气割两套、铲车两台、50t吊车一台。
3、施工材料：
架子管φ506米长共90根、4米长40根，5cm木板1.2m3。
4、中隔板和中隔墙破除后洞内混凝土清理及运输：
破除中隔板和中隔墙共计为957m3，其中中隔板与中隔墙破碎和运输是一大难题。
如果用10天破除，洞内破碎及运输需要5天，即使两个洞口同时运输也需要7～8天。
若采用装载机两台、50t吊车将装载机吊下竖井底清运碎混凝土4天就能完成。
4.3.3支撑体系验算
＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝
（1）计算条件：
1竖楞：
100×100的木方，E=8000N/mm2,竖楞间距600mm。
2横楞：
100×100的木方，E=8000N/mm2,横楞间距600mm。
3支撑：
支撑间距600mm。
（2）荷载计算：
1）新浇混凝土对模板产生的侧压力,按分段施工高度最高的一段（B部二衬）6m进行计算，侧压力为：
F1=0.22rct0
1
2v1/2
F2=Hrc
取两者较小值；
式中：
F1、F2——新浇混凝土对模板产生的最大侧压力
rc——混凝土重力密度，取材24kN/m
t0——新浇混凝土的初凝时间，按商混为4～6h，取t0=5h
v——混凝土浇注速度，取v=3m/h
H——混凝土侧压力计算位置处至新浇注面的总高度，取H=6m
1——外加剂影响修正系数，
1=0.85
2——混凝土塌落度修正系数，
2=1.15
得F1=0.22×24×5×0.85×1.15×31/2=44.44kN/㎡
F2=6×24=144kN/㎡>F1
取F=F1=44.44kN/㎡
2）倾倒混凝土时对模板产生的水平荷载
施工采用泵送混凝土，取倾倒混凝土对模板产生的水平荷载6kN/㎡。
由两项荷载组合，得模板承受的水平荷载值为
F=1.2×44.44+1.4×6=61.73kN/㎡
（3）竖肋计算：
1）计算简图：
（如下图）
100x100木方横主肋作为100×100竖肋木方的支撑点，可按三跨连续梁考虑计算；均布荷载为：
q=61.73×0.75=46.3N/mm
2）强度验算：
查《施工技术》中施工常用结构计算弯矩
M=系数×qL2=0.1×61.73×6002
=3.75×106Nmm
计算竖肋的截面抵抗矩W和惯矩I
W＝b×h2/6＝100×1002/6＝166666mm3
I＝b×h3/12＝100×1003/12＝82×105mm4
竖肋的最大内力：
σ=M/W=3.75×106/166666=22.5N/mm2＜30N/mm2
竖肋强度满足要求
3）挠度验算：
查《施工技术》中施工常用结构计算挠度系数为0.677
ω=系数×ql4/100EI=系数×ql4/100E×I
=0.677×46.3×6004/100×8000×82×105=0.27mm
＜l/500=600/500=1.2mm
挠度满足要求
（4）横肋计算：
1）计算简图：
（如右图）
间距900的支架为横肋的支撑点；横肋受均布荷载
q=61.73×0.6=37.1N/mm
2）强度验算：
查《施工技术》中施工常用结构计算弯矩
M=系数×qL2=0.1×37.1×6002
=1.3×106Nmm
计算横肋的截面抵抗矩W和惯矩I
W＝b×h2/6＝100×1002/6＝166666mm3
I＝b×h3/12＝100×1003/12＝82×105mm4
横肋的最大内力：
σ=M/W=1.3×106/166666=7.8N/mm2＜30N/mm2
横肋强度满足要求
3）挠度验算：
查《施工技术》中施工常用结构计算挠度系数为0.677
ω=系数×ql4/100EI=系数×ql4/100E×I
=0.677×37.1×6004/100×8000×82×105=0.25mm
＜l/500=600/500=1.2mm
挠度满足要求
（5）根据以上计算，对于拱顶部位，支架处各单位方木构件支撑间距均不大于以上间距，且方木构件截面尺寸均不小于以上构件截面尺寸，因此，拱顶部位支撑体系各构件能够满足强度及挠度要求。
另对木支架3中边部最长立杆（1079mm长10cm*10cm方木）进行稳定验算如下：
计算简图如右图：
该方木竖向实际承受荷载为：
P＝F×面积/承重点数量
＝61.73×750×3.744/7
＝1.984×104N
理论临界荷载为：
PKp＝π2EI/L2
=3.142×8000×82×105/12952
=26.5×104N
P＜PKp
工字钢支撑架立杆稳定性满足要求，木支架结构稳定。
4.3.4变形缝、施工缝处理
墙体、底板以及顶板不同部位分别采用不同的方法支搭。
具体见图中所示为变形缝模板支撑，施工缝由于有预留的结构钢筋，所以在施工缝模板的相应位置需留出钢筋孔洞，并在模板支搭完毕后，用碎布将钢筋与模板之间的空隙堵塞严密，防止漏浆。
变形缝止水带支撑具体做法如下图所示：
变形缝止水带支撑模板图
隧道二衬变形缝缝，纵向和环向两种，具体做法如下图所示：
止水带安装位置图
4.3.5模板拆除
1）模板拆除时间控制在每断面最后浇筑混凝土部位强度达到设计强度的75%，保证其表面棱角不因拆模而受损后方可拆除，边墙拆除是由上而下，拱顶拆除是由下至上，支撑是由上而下松动，要注意对成品部位的保护。
2）模板拆除时，逐层松动自下而上逐层松动顶托，拆除模板后，再自上而下拆除支撑架。
3）拆下的模板要及时清理和涂刷脱模剂，再分规格整齐摆放，要保证平稳、防倾倒。
4.3.6施工技术措施
1）模板安装前检查其质量，凡有变形的一律不用，以确保模板接缝不漏浆。
模板拼缝严密，接缝宽度不大于1.0mm，无漏浆缝隙。
2）杜绝交接处错台，要求墙体模板垂直控制在2mm以内。
为防止混凝土接茬处漏浆，在墙模根部贴1mm×1mm海绵条，海绵条贴在模板上，不能贴在混凝土表面上。
3）模内清理：
分两步，第一步：
剔除混凝土接茬处浮浆及松散混凝土，保证混凝土露出石子；第二步：
合模前，清除因混凝土浇筑留下的浮灰、杂物。
4）模板支搭完毕后，要进行预检并办理项目部内工长的交接检手续，经监理公司签认合格后方可进行下道工序。
浇筑混凝土时，需要专人负责看管模板。
5）拆模后要及时进行清理，修理和刷脱模剂。
拆下龙骨木方，及时起出钉子，将板面及内外和周边的灰浆清理干净，分类码放，便于下次周转。
6）提前做好预留洞口及墙柱混凝成品保护问题，拆模时注意保护，拆模后在阳角处加设保护角板。
其它保证措施：
1）支模过程中要遵守安全操作规程。
如遇中途停歇必须将就位的支顶，模板联结稳固，不得空架浮搁。
拆模间歇时必须将松开的部件和模板全部运走，防止坠下伤人。
在4.0m以上高空拆除模板时，不得让模板、材料自由下落，更不得大面积同时撬落，操作时必须注意警戒。
2）模板安装与加固时要保护钢筋绑扎成品，并在紧固时保证原设计钢筋的位置及保护层厚度；安装时，应轻起轻放，不准相互碰撞，防止模板变形。
模板在使用过程中加强管理，在模板区码放要注明使用的部位，并编号。
3）拆模时不得用大锤硬砸或撬棍硬撬，以免损伤混凝土表面和棱角。
4）拆除后对变形和损坏的模板及配件要及时修理，以备下次使用。
5）所有在露天堆放的模板，遇雨时应用塑料布进行覆盖。
6）模板安装施工的要求：
模板工程的施工质量按《钢筋混凝土结构施工及验收规范》的要求进行控制，各类模板要保证工程结构和构件各部位尺寸和相互位置的正确性。
对模板及其支撑结构进行检算，以保证其具有足够的强度、刚度和稳定性，不发生不允许的变形与下沉。
模板的接缝要拼贴严密，避免漏浆。
模板安装后仔细检查各构件是否牢固，固定在模板上的预埋件和预留孔洞是否有所遗漏，安装是否牢固，位置是否准确，模板安装的允许偏差是否在规范允许值以内，模板及支撑系统的整体稳定性是否良好。
在浇筑混凝土的过程中，经常检查模板的工
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