1、盾构井马头门破除施工方案 目 录一、编制依据 - 1 -二、工程概况 - 1 -2.1工程概况 - 2 -2.2工程简介 - 2 -2.3相关施工参数 - 3 -三、施工方案 - 5 -3.1施工组织安排 - 5 -3.2施工步骤 - 5 -3.2.1初始条件 - 6 -3.2.2测绘轮廓 - 7 -3.2.3洞门破除 - 7 -四、技术要求 - 15 -4.1格栅架立 - 15 -4.2喷射混凝土 - 15 -五、安全措施 - 16 -沈阳至铁岭城际铁路（松山路道义）工程师工区间马头门专项施工方案一、编制依据1、沈阳至铁岭城际铁路（松山路道义）工程土建施工第三合同段土建施工合同；2、沈阳至铁
2、岭城际铁路（松山路道义）工程土建施工第三合同段师工区间暗挖段设计图纸； 3、师工区间盾构井施工条件及周边环境；4、现场调查所获得的资料；5、国家相关行业现行的技术规范、验收标准地下铁道工程施工及验收规范（GB50229-2003） 地铁混凝土技术规范（DB2101) 混凝土结构工程施工质量验收规范（GB50204-2002） 地下工程防水技术规范（GB 50108-2001） 钢筋焊接及验收规范(JGJ18-2003)施工现场临时用电安全技术规范 JGJ46-2005建设工程施工现场供用电安全规范（GB50194-93）建筑施工安全检查标准（JGJ59-99）建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规
3、范 JDJ130-20016、我公司在地铁领域和暗挖隧道工程中的施工经验。二、工程概况2.1工程概况沈阳至铁岭城际铁路（松山路道义）工程师范学院站至工程学院站区间起讫里程为:右K4+72.70K5+71.80 ,区间总长999.1m，线间距为1315m。本暗挖段为区间设置的停车线，里程：右K4+72.70K4+289，位于道义南大街西侧地面下方，采用矿山法施工，总长216.3双线米，分单洞单线和单洞双线两种断面形式，起于师范大学站沿黄河北大街下，止于区间盾构井。盾构井为双层三跨箱型框架结构，顶板覆土约2.57米,基坑采用8001000钻孔灌注桩加609钢支撑的内支护形式，基坑宽为16.2m，长
4、为24.8m，基坑深约17.77米，采用坑外降水。2.2工程简介师工区间暗挖段马头门位于师工区间盾构井南侧墙面上，标准断面洞门最大高度为6500mm，最大开挖宽度为6000mm，大断面洞门最大高度为123000mm，最大开挖宽度为6000mm，具体位置如图2-1所示。为方便马头门施工，在盾构井侧墙结构施工时，已在侧墙上预留出相应的大小和位置的孔洞。右线（标准断面）开挖马头门断面的线路中线坐标为（X=41548.4895，Y=33197.7908）,里程为K4+289.10,开挖面编号为3-3断面，是标准的马蹄形区间断面，具体的断面尺寸参见施工参数。图2-1 开挖洞门与盾构井位置关系图左线（大断
5、面）开挖马头门断面的线路中线坐标为（X=41542.7119，Y=33183.9482）,里程为K4+289.10,开挖面编号为2-2断面，是单洞单线大断面，具体的断面尺寸参见施工参数。2.3相关施工参数1、高程：最低开挖高程33.422m，最高开挖高程43.215m。2、破除方法：用无声破碎剂进行静态爆破，用风镐配合凿除混凝土。3、超前小导管：长L=1.8m，规格为32.5X3.25mm的热轧无缝钢管，每个桩间打设两根，外插角为10度，注浆浆液采用水泥-水玻璃双液浆。4、格栅：150mm150mm花拱架，间距为350mm，三榀密排。5、喷射混凝土：300mm厚C25P6早强喷射混凝土。6、钢
6、筋网：钢筋格栅内侧铺设单层钢筋网，钢筋网片规格为6150150mm，搭接宽度不小于20cm。7、区间断面1-1、2-2、3-3尺寸如图2-2所示。师工区间暗挖段1-1断面图师工区间暗挖段2-2断面图师工区间暗挖段3-3断面图图2-2 师工区间暗挖段断面图三、施工方案3.1施工组织安排现场总负责人1名，施工负责人2名，技术人员3名，破除工人10名，测量人员4名，安全员1名。预计从2011年7月20日开始施工，上台阶破除需7天，待上台阶进尺3-5m后，开始破除下台阶，需4天。3.2施工步骤 本区间暗挖段马头门尺寸分2-2和3-3断面，本小节以大断面断面2-2为例，介绍马头门施工的具体步骤。3-3标
7、准断面施工工艺及施工原理同2-2断面，施工步序遵守图纸STCJJ03-SD-2-10A。3.2.1初始条件1）施工顺序区间盾构井施工完成后，开始进行暗挖段马头门的洞口破除施工，相邻两个洞口破除施工分先后进行，先进行左线马头门洞口破除，破除后进行隧道开挖、支护及对隧道中间土体进行注浆加固，待达到加固指标后，再破除右线隧道马头门，进行左线隧道初支施工。开挖过程中，以隧道中间土体加固质量及左、右线掌子面开挖步距为依据，控制两线掘进速度，保证施工安全。具体破除顺序详见P11洞室剖面分布示意图。2）降水措施马头门施工前，应保证水位降至作业面0.5m以下。为了保证降水效果，盾构井四周降水井应全部开启，并安
8、排专人进行水位监测。根据降水设计，工程降水都需将开挖范围内的潜水含水层疏干，但由于受潜水含水层底板凹凸不平的影响，在局部粘性土夹层或潜水含水层底板处会出现渗水线；另外，由于挡土结构采用混凝土灌注桩工法，实际上对地下水的自由流通是有很大影响的，因此可能会在开挖范围内形成一定的滞留水。出现这种情况时，为了防止塌方，放慢开挖速度，及时在拱脚部位设置盲管导流，并在马头门底部设置溜槽，再将集水排走，确保掌子面无水作业。3）洞门防水板保护马头门破除过程中，应将盾构井防水板固定于侧墙上，仰拱位置使用木胶板覆盖，并在施工过程中加以保护，防止出现在阴角处“断裂”，影响后续防水施工。3.2.2测绘轮廓根据右线线路
9、中线在盾构井南侧墙上的坐标和标高，确定开挖位置，在根据2-2断面尺寸测绘出开挖断面的轮廓。经监理工程师复核后，开始破除洞门。3.2.3洞门破除第一步：超前大管棚施工首先搭设作业平台，高度达到上、下台阶分界处，作业平台宽度不小于3m。在破除掌子面网喷混凝土前，上台阶进行全断面注浆，先沿结构初期支护外边缘120范围内施工大管棚，管棚长8m，环向间距300mm，外插角25。1）管棚制作：长管棚采用3.5m的管节，由内套管联结，为保证同一断面上的管接头数不超过50%，隔一制作长2.5m钢管作短管，钢管堆放时避免其翘曲。因大管棚施作时间较长，为避免掌子面长时间失稳，采取锚喷砼封闭掌子面。30cm图3-1
10、 钢管加工示意图2）搭设平台、测量定位（1）搭设施工平台，钻孔顺序由高孔位向低孔位进行，可缩短移动钻机与搭设平台时间，便于钻机定位、定向。工作平台采用扣件脚手架作为支架，高度视实际需要而搭接，上下高度可利用下托在3050cm范围调整。架体与地面连接部位采用剪刀撑，架体应打入掌子面主体，并与两侧边墙支撑牢固，保证工作平台工作期间不发生摇晃现象。防止夯管锤在工作中产生轴向位移，而使架体摇晃。（2）在工作断面前搭设钻机操作平台,由测量放出开挖轮廓线，在开挖轮廓线以外20cm范围内画出钻孔的位置，移动钻机至钻孔部位，调整钻机高度，使钻机转轴和钻杆在一条直线上，并用仪器量测这一直线的角度。（3）轨道与架
11、体的搭接在碗扣支架顶层用方木铺设0.9米宽平台对轨道与架体进行连接，轨道固定在方木上面，由方木调节高度。轨道是由工作平台上固定安放60mm槽钢组成，由于钢管轨道设计为直线，因为槽钢作为导向轨道，自身必须平直无弯曲，在根据需要的外插角调节导轨的倾角。导轨定位确保轴线与管棚设计轴线相匹配。3）钻孔钻机选用PG185型钻机，经仪器量测，并在钻杆方向和角度满足设计要求后方可开钻。钻孔开始时选用低档，待钻到一定深度后，退出、接钻杆，继续钻进。钻孔过程中要始终注意钻杆角度的变化，并保证钻机不移位。每钻进5m要用仪器复核钻孔的角度是否正确，以确保钻孔方向的正确。4）下管下管前要预先按设计对每个钻孔的钢管进行
12、配管和编号，隔一安设2.5m长钢管作短管，以保证同一断面上的管接头率不超过50%。由于地质条件较差，因此下管要及时、快速，以保证在钻孔稳定时将管子送到孔底。前期靠人工送管，当阻力增大，人力无法送进时，借助钻机顶进。每节管间采用内衬套满焊连接。内衬管用同级钢管切割成所用管具内径管焊接，内套管长200mm。每节间连接如图所示。与内衬管焊接图3-2 管棚节间连接示意图5）注浆钢管内注浆采用水泥-水玻璃双液浆。管棚打设施工完毕后，用螺旋钻杆配合高压风管将管棚内的土取出，用高压风管将管内壁吹净。在管内先插一根PVC管，通过该管向管内注水泥砂浆。注浆参数如下：普通水泥浆水灰比：1：1；水玻璃浆浓度：304
13、0Be；水泥浆与水玻璃浆双液比：1：11：0.6；浆液扩散半径：400-450mm；注浆压力：0.3-0.5MPa；注浆速度：10-30L/min，开始可以快一些，临近结束时慢一些；水泥水玻璃双液浆的胶凝时间：40-90s；管棚钢管运输图1 管棚施工流程图第二步：超前小导管注浆在管棚间打设水平倾角7 10，长1.8m的323.25300mm的超前小导管，对土层进行注浆加固，并起到棚架作用。超前支护注浆根据地层情况选用水泥浆液或水泥水玻璃浆液，浆液配合比应在现场根据土层情况确定，注浆压力为0.51.5MPa。第三步：洞门破除根据断面轮廓，先将桩间网喷混凝土破除，露出桩面后用风钻在桩上打设300m
14、m长孔洞，间距300*300mm,梅花型布置，之后在孔洞内填塞无声破碎剂。待12小时后，混凝土胀裂，用风镐将混凝土块凿除，再用气割工艺将桩钢筋割除。按照洞室编号分布将围护桩全部破除。区间左线暗挖段隧道2-2大断面采用双侧壁导洞法施工工艺，整个断面共分为6个洞室（如下图所示） 作业流程说明如下：1）超前支护超前支护主要采用小导管周壁预注浆，“注浆一段，开挖一段，段段推进”。注浆施工程序见如下：导管制作钻孔清孔插管浆液配制注浆。具体操作流程同标准段施工工艺。2）土方开挖序号图 示说 明1施作拱部及中隔壁超前小导管，注浆加固地层。同时台阶法开挖洞室，施作初期支护及中隔壁、中隔板。2前后错开56m间距
15、台阶法开挖洞室，施作初期支护及中隔壁。3待洞室开挖完成3050m时，施作拱部超前小导管，台阶法开挖洞室，施作初期支护及中隔板。4台阶法开挖洞室，前后错开56m间距，施作初期支护。2-2断面施工步骤图3）挂网开挖后然后靠开挖面铺设单层钢筋网，钢筋网6150*150，搭接长度200mm，搭接部分用铁丝绑扎牢固，网片固定稳妥。4）钢筋格栅大断面格栅纵向间距0.5m，钢筋保护层4cm。格栅在钢筋场分节加工，试拼合格后运至工作面安装。格栅采用激光导向仪定位，安装时落脚基面要保证坚实平整，底脚用木板或泡沫砖等支垫稳妥。双侧壁导洞，拱顶格栅拱采用22mm螺纹钢筋焊制，因跨度大，每架加工成2片，中间用法兰盘及
16、螺丝联接，法兰盘厚20mm。格栅拱截面尺寸为300mm300mm。安装时要放好线，定好标高。格栅拱架间距10m，每两架之间用022mm螺纹钢筋焊接，连接筋间距为03m，内外圈交叉焊接。格栅拱向上预留钢筋，便于与上部格栅连接。在两帮钻凿一些辅助锚杆，并与格栅拱焊接在一起。为防止格栅拱下沉，格栅拱要“穿马靴”。顶部钢格栅安装完后，在上台阶的底部打设锁角锚杆，每榀格栅设置一根，42,t=3.25mm，L=3000mm，锁角锚杆打设角度为与水平面成300。前后榀格栅设18钢拉杆，环向间距1.0m，内外双层交错布置。钢拉杆连接采用单面搭接焊，安装时留够和下循环的搭接长度。安装边墙及仰拱格栅同时安装并喷射
17、混凝土，使初期支护成环。5）喷射混凝土采用C25早强喷射混凝土，抗渗等级P6，喷射混凝土厚度350mm。严格按以下顺序进行操作:送风开机给料待料喷完后方可停风。(1) 开机后注意观察风压，工作风压应满足喷头处的压力在0.1Mpa左右,才能开始操作，并据喷嘴出料情况调整风压。一般工作风压：边墙0.30.5Mpa，拱部0.40.65MPpa。(3) 混凝土拌合要充分，直径大于15mm的粗骨料及时清除。(4) 喷嘴与受喷面垂直，两者的距离为1.5m2.0m,对每次喷射厚度边墙为70-100毫米、拱部50-60毫米，挂有钢筋网的受喷面，喷嘴宜略倾斜，距离也相应减少。(5) 喷嘴均匀地按螺旋轨迹，分区段
18、自下而上，一圈压半圈，缓慢移动，每圈直径约20cm。若受喷面不平，应先喷凹坑找平。(6) 喷射作业需有工作平台。有条件的，最好把喷嘴固定在机械手上。(7) 喷砼应与钢架形成一体，钢架与围岩的间隙必须用喷砼填充密实，钢架应全部被喷砼覆盖，保护层厚度为4cm。6）回填注浆选择水泥浆液或高标号水泥砂浆作为背后回填浆液。 初期支护背后空 隙水泥浆水灰比宜为1:11:1.5，水泥选用425#硅酸盐水泥，内掺水泥用量9%的Fs-1防水剂及聚丙稀酰胺（水用量的0.51，拌浆前先溶于水），或内掺高强无收缩外加剂XPM。回填注浆压力不宜过高，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
19、控制在0.20.6Mpa，不得超过0.6Mpa。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。当漏水量较大时，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。当注浆压力稳定上升，达到设计压力并持续稳定10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。四、技术要求4.1格栅架立格栅架立应垂直于隧道中线，允许偏差为：横向30mm,纵向50mm，高程30mm，垂直度5；格栅之间设置双层22纵向连
20、接筋并与格栅焊接牢固，连接筋长0.75m，环向间距1m，内外交错布置。最后在格栅内侧铺设单层钢筋网，规格6150150mm，搭接长度不小于20cm。4.2喷射混凝土格栅架立合格后立即喷射混凝土，首先清除格栅接茬处与主筋上的浮碴.在喷射过程中，先喷钢筋格栅与壁面间混凝土，然后再喷两榀格栅之间的混凝土。每次喷射厚度为边墙70100mm，拱顶5060mm，并在前一层混凝土终凝完之后进行。喷射头距离作业面不应大于1.5m,喷射过程中喷嘴应呈螺旋状摆动。喷混凝土应平整、密实，无裂缝、脱落、漏筋、空鼓、渗漏水等现象，平整度控制在3cm之内。喷锚料从拌合到使用不应超过20min，同时做好防潮工作，喷射前喷锚
21、料应过筛，以防止大块等杂物混入。五、安全措施1、施工过程中严格遵守项目部制定的各类安全规程，所有操作严格按照规程实施，杜绝违章操作。在施工范围内的所有人员必须佩戴安全帽。2、开挖过程中密切关注掌子面稳定状况，根据具体及时采取有效措施确保掌子面稳定，备足沙袋、方木、工字钢等抢险物资。3、混凝土喷射过程中及时检查各高压管连接件的牢固状况，防止施工过程中脱落造成事故。4、格栅运输及架设过程中，操作人员须佩带必要的防护用具，防止施工操作中的砸伤、灼伤事故。5、安全用电，用电操作必须由专业电工负责。隧道内动力用电线路要及时检修，确保线无破损，电闸及接线符合安全标准。6、加强竖井基坑和隧道内已施工段的监控
22、量测，加强对沿线建筑物、地表路面以及地下管线的观测，及时将观测结果反馈到施工中，指导施工顺利进行。7、严格控制施工程序，做到“管超前，严注浆，短开挖，早封闭，强支护，勤量测”。8、开挖不允许欠挖。开挖过程中密切注意围岩稳定状况，必要时开挖完成后立即喷混凝土封闭。9、格栅架设应严格控制拱脚位置，保证格栅垂直度，拱脚应架设在方木或钢板等固定基础上，喷混凝土时法兰螺栓孔应留出。10、平台搭设牢固，两侧与边墙均设斜支撑，保证平台在施工中的稳定性。11、平台上满铺木板，设防护栏，防止滑跌。12、平台上物资等摆放整齐，杂物及时清除。13、混凝土破除时工人必须戴防护眼镜、手套等防护用品。14、混凝土破除过程中平台下不得站人。15、机械、材料搬运时统一指挥、互相协调，避免发生意外。16、施工前检查机械是否正常，发现问题及时维修。17、施工前检查机械、导轨是否安装固定良好。18、管棚焊接时按焊接有关规定进行，不得违规操作。严格控制管棚焊接质量，避免接口在施工中突然断开。19、钻进进过程中，不相关人员不得站在平台上，以免发生意外。20、大管棚注浆前检查管路，保证不漏浆。21、注浆施工由专人负责，规范操作。注浆过程中设专人注意注浆压力，严格控制注浆压力，以免崩管。
