1640线间竖井施工工法.docx
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1640线间竖井施工工法
矿山法线间竖井施工工法
矿山法线间竖井施工工法
1前言
目前国内地铁区间隧道采用矿山法施工是近年来为适应城市浅埋隧道的要求而发展起来的一种施工方法，通常竖井均布置在横通道一侧，且横通道大于30米，这种做法需增加拆改占地，投资较大,而且施工过程中两线施工容易造成互扰,施工组织难度大。
图1-1通常竖井及横通道布置图（阴影为洞门）
本工法将竖井设置于两线之间，在全国同类施工中尚未形成完善的施工技术。
该工法将竖井置于两线之间减少了拆改占地，降低了投资，工作面独立，利于施工组织及管理。
此工法由天津城建集团有限公司二市政公路工程有限公司研发并通过实践。
图1-2本工法竖井及横通道布置图（阴影为洞门）
2工法特点
此种工法与通常单横通道布置相比较，横通道长度较少1倍以上，即较少了投资，又使分布在横通道内正线工作面独立，比通常单横通道出土能力增加1倍，减少了两线的互扰，利于施工组织管理。
但竖井及横通道马头门破除与以往做法相比，有本质的区别，分布在竖井两侧的横通道马头门占据了竖井两侧井壁，极易造成另外两侧井壁收敛过大，而且横通道短，横通道与正线洞门距离进，在这么小的空间内需破除6个洞门，每次破除对周围土体都会出现扰动，。
3适用范围
本功法适用于受场地影响大，工期要求紧的矿山法城市地铁隧道。
4工艺原理
竖井施工完毕后破除横通道马头门施工，并在破除后，此处土体已被扰动两
次，在后续正线洞门破除当中，极易造成土体失稳，造成应力集中，为保证竖井结构安全的情况下，合理安排破除洞门顺序，减少土体扰动，并对竖井及横通道采用加固措施，加强施工过程中的监控量测。
5施工工艺流程及操作要点
竖井施工——竖井框架式型钢环梁加固——破除横通道马头门——横通道施工——正线加强梁及支撑——正线洞门破除
5.1竖井加固
竖井施工完毕后，采用框架式型钢环梁对竖井井壁进行加固，整体能达到均匀受力，方法简单，工期较短，利于施工。
在破除马头门前，在竖井井壁架立四道水平型钢环梁（每步台阶分界处），每道水平环梁设竖向腰梁，水平环梁及角撑采用I32c，竖向腰梁采用I25b。
图5.1-1竖井框架式型钢环梁布置图
图5.2-21-1
5.1.1施工流程
自下而上架立第一道环梁；搭设脚手架至二道环梁位置，架立两道环梁之间
竖向腰梁；架立第二道环梁；直至搭设至第四道环梁。
5.1.2水平环梁
在竖井井壁上放出水平环梁中线，水平腰梁才用I32c型钢，下部设角钢托架支撑腰梁，托架位置应准确，并于竖井井壁采用螺栓连接牢固。
为保证受力均
匀，腰梁与竖井井壁间空隙用细石砼填充严密。
45°角撑采用I32c型钢，与水平腰梁每道焊缝必须饱满牢固。
图5.1.2-1型钢环梁平面图
图5.1.2-2角钢托架
5.1.3竖向腰梁
为保证在破除马头门时井壁产生的向内压力，保证型钢环梁共同受力，在两道水平环梁之间井壁每侧加设三道竖向腰梁，采用I25b型钢，并与水平腰梁采
用螺栓连接，竖向腰梁与竖井井壁之间空隙采用细石砼填充严密。
图5.1.3-1竖向腰梁布置
图5.1.3-2节点A
5.2横通道加固
5.2.1在横通道内，正线拱顶上方设置混凝土加强梁，并架设支撑。
正线加强梁在施工横通道时按下图在横通道拱墙范围内预埋Ф25插筋，待横通道施工完毕后进行加强梁的钢筋绑扎及模板支设，砼采用现浇商品砼浇筑，待浇筑完毕砼达到75％时进行模板拆除，并在破除正线洞门前架立Ф180壁厚
10mm钢管支撑。
图5.2.1-1加强梁布置图
图5.2.1-2加强梁做法
5.2.2设置临时仰拱，形成早封闭。
由于横通道及正线采用台阶法施工，在台阶分界处设置临时仰拱，以达到早封闭。
上台阶进洞3米后，破除上台阶核心砼并施做临时仰拱，继续向前开挖，随
向前开挖随施做临时仰拱。
上台阶进洞6米后方可破除下台阶马头门。
横通道设置全长临时仰拱，每个正线洞口出分别设置15米临时仰拱。
临时仰拱采用工20b型钢，型钢间距同格栅间距，型钢之间采用Ф22连接筋连接，
工字钢连接筋做法见下图：
图5.2.2-1临时仰拱做法平面图
图5.2.2-2临时仰拱断面1-1
最后在工字钢之间（连接筋上）铺Ф6@150钢筋网，喷射C25砼，厚度为25cm。
5.3调整洞门破除施工工序，使土体处于较稳定的状态。
竖井施工——左线横通道马头门破除——左线横通道施工——左线一侧正洞洞门破除——进洞15米——左线另一侧正洞洞门破除——进洞15米——右线横通道马头门破除——右线横通道施工——右线一侧正洞洞门破除——进洞15米——右线另一侧正洞洞门破除及开挖
5.4通过对竖井及地面沉降的监测，作为施工措施及方法调整的依据。
在信息化施工中，监测后应对各种监测数据进行整理分析，判断其稳定性，并及时反馈到施工中去指导施工。
根据以往修建城市地铁时施工监测的成功经验，拟采用《铁路隧道喷锚构筑法技术规则》（TBJ108-92）的Ⅲ级监测管理并配合位移速率作为监测管理基准，即将允许值的三分之二作为警告值，允许值的三分之一作为基准值，将警告值和允许值之间称为警告范围，实测值落在此范围，应提出警告，说明需商讨和采取施工对策，预防最终位移值超限，警告值和基准
值之间称为注意范围，实测值落在基准值以下，说明隧道和围岩是稳定的。
表5.4
管理等级
管理位移
施工状态
Ⅲ
U0＜Un/3
可正常施工
Ⅱ
Un/3≤U0≤Un2/3
应注意，并加强监测
Ⅰ
U0＞Un2/3
应采取加强支护等措施
表中：
U0——实测位移值
Un——允许位移值
图5.4-1竖井及横通道地面监测布点图
图5.4-2正线监测点布置图
图5.4-3横通道监测点布置图
6材料与设备
表6-1主要材料
名称
规格
单位
数量
备注
钢筋
t
32
型钢
t
10
小导管
Φ42*3
m
4300
喷射砼（自拌）
C25
M3
160
商品砼
C30
M3
95
表6-2主要设备
机械名称
规格型号
额定功率（kw）或容量（m3）吨位（t）
数量
混凝土湿喷机
PZ—5B
5m3/h
2
搅拌机
JZC—350
5.5KW
2
注浆泵
BW250
20KW
2
空压机
BLT—20/8
12m3
1
空压机
SA5150W
20m3
1
泥浆泵
PL—3
10KW
2
装载机
ZL—50C
3m3
1
风镐
G10
0.63Mpa
3
龙门提升塔架
30T
1
电动葫芦
JK8
200KN\100KN
2
钢筋弯曲机
GW40
φ6—φ40mm
1
钢筋切割机
GQ—40
φ6—φ40MM
2
交流弧电焊机
BX2—500
45KW
2
交流弧电焊机
BX3—630
50KW
4
钢筋调直机
GT4/14
φ4—φ14
1
振捣器
插入式
φ5
4
7质量控制
本工法严格执行《锚杆喷射混凝土支护技术规程》，《铁路隧道喷锚构筑法技术规范》，《地下铁道工程施工及验收规范》，《锚杆喷射混凝土支护技术规范》。
严格遵循浅埋暗挖法“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测”的方针。
8安全措施
8.1劳动组织
表8.1主要劳动力一览表
工种名称
人员数量
工种技术等级
备注
测工
4
高级、中级、初级、辅助工人
持证上岗
电焊工
10
持证上岗
砼喷射操作手
4
持证上岗
电动葫芦操作工
2
持证上岗
吊装信号工
2
持证上岗
监测工
6
持证上岗
开挖工
24
8.2安全措施
8.2.1建立健全安全的施工保证体系，落实安全施工责任制。
8.2.2按照《安全施工责任制》的要求，落实各级管理人员和操作人员的安全施工负责制，全员承担安全施工责任，做到纵向到底，横向到边，一环不漏，人人做好本岗位的安全工作。
8.2.3实行逐级安全技术交底制，由项目经理部组织有关人员进行详细的安全技术交底，凡参加安全技术交底的人员要履行签字手续，并保存资料，项目部专职安全员对安全技术措施的执行情况进行监督检查，并作好记录。
8.2.4加强施工现场安全教育
1）针对本工程特点，对所有从事管理和生产的人员，施工前进行全面的安全教育，重点对专职安全员、班组长、从事井下作业的土方工、电工、焊工、机械工、机动车辆驾驶员等进行培训教育。
起重工须持证上岗。
2）未经安全教育的施工管理人员和生产人员，不准上岗，未进行三级教育的新工人不准上岗，变换工种或采用新技术、新工艺、新设备、新材料而没有进行培训的人员不准上岗。
3）特殊工种的操作人员的安全教育、考核、复验，严格按照《特种作业人员安全技术考核管理规定》考核合格，获取操作证方能持证上岗。
对已取得上岗证的特种作业人员要进行登记，按期复审，并要设专人管理。
4）通过安全教育，增强职工安全意识，树立“安全第一，预防为主”的思想，并提高职工遵守施工安全纪律的自觉性，认真执行安全检查操作规程，做到：
不违章指挥，不违章操作，不伤害自己，不伤害他人，不被他人伤害，提高职工整体安全防护意识和自我防护能力。
5）对从事有尘有毒危害作业工人进行防治知识和技术的安全教育。
9环保措施
本工法严格执行《沈阳市城市绿化条例》、《沈阳市城市道路管理条例》、《沈阳市城市市容管理条例》、《沈阳市环境保护条例》、《沈阳市建设项目环境保护管理办法》、《沈阳市环境噪声污染防治管理办法》、《沈阳市建筑垃圾工程渣土管理规定》、《建设工程设工现场管理规定》。
10效益分析
以沈阳地铁一号线15合同滂~黎暗挖区间为例。
10.1工程质量
我标段已按此工法完成竖井、横通道及正线的初期支护，已经过验收，监测数据均满足设计及规范规定。
10.2社会及环境效益
如按照竖井、横通道通常的布置方式，需占用场外的237公共汽车终点站并将北侧的和睦路封闭交通，这样对市民通行及生活带来不便，并且加大了占地的工作量及不必要的投资。
采用线间竖井避免了上述现象，保证了237车站的正常运营及和睦路的正常通行。
10.3经济效益：
10.3.1原设计方案为单横通道布置，横通道长36.78m，总价款199.65万元；
现将竖井设置在两线之间，两个横通道长7.84×2＝15.68m，造价85.14万元，增加：
竖井环框梁5.32T，造价5000元/t*5.32t＝2.66万元，马头门破除砼0.56万元；总计88.36万元，较原设计方案减少投资111.29万元。
10.3.2同时减少占地所需围档等临建设施费用约合10万元。
11应用实例
本工法应用的工程项目名称：
沈阳地铁一号线15合同
地点：
沈阳市大东区和睦路
开竣工日期：
2006.5.1~2008.5.31
实物工程量:
施工竖井平面为矩形，净空尺寸为4.6×6.0米，深20.627米，横通道净宽4.40m，净高8.0m，长7.84*2=15.68米，正线长1890米。
应用效果：
该工程竖井布置在正线之间在全国仅为第二例应用，在北方地区为首次应用，现在已完成竖井、横通道及正线的初期支护，未出现质量及安全事故，各项数据均满足设计及规范要求，并已通过验收。
通过本工法在该工程的实践证明，我们总结出了一套较完整的施工技术，以利于推广。
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