资源描述
目 录1编制依据、原则及方案适用范围11.1编制依据11.2编制原则11.3适用范围22工程概况22.1设计概况22.2水文地质32.1.1地形、地貌32.2.2岩土分层及其特性42.2.3水文条件92.3洞门及100m扩大段隧道结构形式102.3.1100m扩大段隧道结构形式102.3.2洞门结构形式112.4周边建筑物情况122.5地下管线情况123施工重难点和技术难度分析及针对性措施123.1洞门仰坡施工123.2端墙式洞门施工133.3扩大段隧道施工143.4隧道监控量测施工164施工总体筹划174.1总体施工方案174.2施工进度安排184.2.1施工总体工期安排184.2.2主要节点工期表194.3主要资源配置194.3.1管理人员及技术人员配置194.3.2劳动力使用计划表194.3.3主要机械设备配置计划204.3.4主要材料供应计划215施工区平面布置及临时设施布置215.1施工场地总平面布置原则及说明215.2施工场地总平面布置225.3主要临时设施225.3.1施工围挡225.3.2施工生活区225.3.3料场及喷射混凝土搅拌设备布置225.3.4施工用水225.3.5施工用电225.3.6 消防设施235.3.7 洗车槽235.3.8试验室235.3.9污水及垃圾处理设施235.3.10临时存渣池236主要工程施工方法246.1洞门仰坡施工246.2隧道口辅助施工246.2.1导向墙施工246.2.2超前大管棚施工286.2.3超前小导管施工376.3超前地质预报396.4 100m扩大段隧道施工方案406.4.1隧道开挖406.4.2初期支护格栅钢架466.4.3锁脚锚管施工496.4.4初支背后注浆506.4.5喷射混凝土526.4.6防排水施工546.4.7二次衬砌施工616.4.8二次衬砌背后注浆696.5端墙式洞门施工696.6隧道超挖、欠挖的处理措施726.6.1超挖、欠挖的控制措施726.6.2超挖、欠挖的检查及处理措施747施工监测方案757.1监测实施细则757.1.1监测目的757.1.2监测频率757.2主要监测项目技术要求777.2.1一般规定777.2.2巡视检查797.2.3地表沉降797.2.4支护结构水平位移监测837.2.5拱顶下沉867.2.6隧道内水平收敛位移877.3控制基准和预警值907.4管理等级及对策918安全、质量、环保、职业健康的技术保证措施918.1安全保证措施918.1.1施工现场安全技术措施928.1.2隧道施工防坍安全保护措施938.1.3开挖、初期支护安全措施948.1.4装卸碴土与运输安全措施948.1.5施工机械安全控制措施958.1.6高处作业安全技术措施968.1.7施工用电安全技术措施978.2质量保证措施988.2.1隧道开挖质量保证措施988.2.2初期支护质量保证措施988.2.3钢筋工程质量保证措施998.2.4隐蔽工程质量保证措施1018.2.5成品保护措施1028.3文明施工及环境保护1038.4职业健康保证体系及措施1048.4.1健康保障体系1048.4.2健康保护措施1049施工风险源分析及应急预案1069.1总体安排1069.2突泥涌水应急措施1079.3承压水突涌应急措施1089.4隧道坍塌应急处理措施1089.5毒气中毒应急措施1099.6应急物资配备11010附图1111编制依据、原则及方案适用范围1.1编制依据1）地铁设计规范（GB50157-2003）2）铁路隧道施工规范（TB1024-2002 ）3）地下铁道工程施工及验收规范（GB50299-1999）（2003年版）4）地下工程防水技术规范（GB50108-2008）5）城市轨道交通技术规范（GB50490-2009）6）城市轨道交通地下工程建设风险管理规范（GB50652-2011）7）建筑结构荷载规范（GB50009-2012）8）轨道交通工程人民防空设计规范（RFJ02-2009）9）铁路隧道设计规范（TB10003-2005、J449-2005）10）建筑地基基础设计规范（GB50007-2011）11）混凝土结构工程施工质量验收规范（GB50204-2002（2011年版）12）钢筋焊接及验收规程（JGJ18-2012）13）锚杆喷射混凝土支护技术规程（GB50086-2001）14）广州市轨道交通二十一号线工程【金坑站镇龙南站区间】(山岭隧道段)岩土工程详细勘察报告（招标阶段）；15）广州市轨道交通二十一号线工程施工图设计【金坑站镇龙南站区间】洞门结构设计图（送审稿）；26）现场踏勘所采集的资料；1.2编制原则本工程开挖与支护施工方案编写时，充分体现了工程的目的和要求，考虑了机械设备配备情况、技术力量和类似工程的施工管理经验，结合了该工程的特点和周边环境情况，执行了地铁建设和国家有关规定，满足了业主对工程质量、工期和进度的要求，保证了施工安全。我们相信在本施工方案指导下进行施工，能够保证施工安全、工程质量、施工进度，同时，能够取得良好的社会效益、经济效益和环境效益。1.3适用范围本方案适用于广州市轨道交通二十一号线工程【施工13标】金坑站镇龙南站区间山岭隧道端墙式洞门及100m扩大段正线隧道洞身结构超前支护、开挖、初期支护施工方法步骤及施工监测、防水、二次衬砌施工。 2工程概况2.1设计概况广州市轨道交通二十一号线工程（金坑站镇龙南站区间）【施工13标】土建工程包括金坑站镇龙南站区间（山岭隧道段）和金坑站镇龙南站区间（盾构隧道段）。金坑站镇龙南站区间山岭隧道右线起止里程范围为YDK28+790.000YDK30+661.020，右线全长1871.020m。左线起止里程范围为ZDK28+789.315ZDK30+660.431，左线全长1871.116m。区间共设置3个联络通道，其中1#联络通道设置在YDK29+300.000处，2#联络通道设置在YDK29+860.000处，1#竖井兼3#联络通道设置在YDK30+327.233处，竖井长8.0米、宽6.0米、井深37.367m。山岭隧道段为矿山法隧道，隧道断面为单线单洞结构，隧道标准段开挖面宽6.56m，高6.797m，开挖断面面积为36.13m2。出洞口考虑通风要求，隧道洞口扩大段出洞口通风面积应不小于标准断面面积的2倍，因此在隧道洞门处YDK28+790.000YDK28+890.000设置100m长的渐变段，隧道断面由标准断面渐变至2倍标准断面，洞口开挖断面宽8.755m，高9.09m，开挖断面面积为64.58m2。隧道在YDK28+790.000设置洞门，洞门采用端墙式，厚1.5m，高13.763m。2.2水文地质2.1.1地形、地貌二十一号线工程金坑站镇龙南站区间(山岭隧道段)沿线主要为农田、苗圃、果园和高压塔台。地形地貌为低山丘陵谷地地貌，形成低山丘陵、交错状态。低山丘陵区沿线地形坡度约为3055，覆盖土层为第四系松散沉积物，冲积平原主要为冲洪积的粉质黏土、砂土，其厚度通常小于15m；低山丘陵区主要为坡积的粉质黏土、砂性黏性土，其厚度一般815m，下伏基岩主要为花岗岩。图2.1 金坑镇龙南站山岭隧道地形地貌图2.2.2岩土分层及其特性金坑站镇龙南站区间(山岭隧道段)隧道围岩综合围岩分级为级，拱顶土层有、透水性弱强，围岩等级；边墙土层有、透水性弱中，围岩等级；隧底土层有、，透水性弱中，围岩等级。岩土层分层及主要特征为：陆相冲积-洪积砂层（Q3+4l+pl）根据本次勘察揭露，根据砂层的颗粒级配不同，该层共分为四个亚层：粉细砂层、中粗砂、砾砂，卵石现分述如下：1)粉细砂层，本层代号黄褐色，饱和，松散稍密，主要成分为石英，颗粒不均，级配良好。该层在场地内零星分布，仅在MUZ3-JZ-071和MUZ3-JZ-LJ07共2个孔有揭露，层顶高程33.4753.30m，层顶埋深0.001.60m，揭露层厚为1.502.40m，平均厚度1.95m。2)中粗砂层，本层代号黄褐色，饱和，稍密，颗粒不均，级配良好。主要成分为石英，含黏粒，细粒含量8.8027.20%，黏粒含量6.7021.00%。该层在场地内局部分布，共有11个孔有揭露，层顶高程33.4796.18m，层顶埋深-0.005.20m，揭露层厚0.804.70m，平均厚度2.79m。本层进行标准贯入试验6次，实测击数11.013.0击，平均12.3击。3)砾砂层，本层代号黄褐色，饱和，中密，级配不良，主要成分为石英，含少量黏粒，细粒含量7.0%。该层在场地内零星分布，仅在MUZ2-B030、MUZ3-JZ-GJ05、MUZ3-JZ-S053-2、MUZ3-JZ-W034等4个钻孔有揭露，层顶高程42.3465.90m，层顶埋深0.002.30m，揭露层厚2.003.40m，平均厚度2.95m。本层进行标准贯入试验1次，实测击数26.0击。4)卵石层，本层代号黄褐色，饱和，中密密实，主要成分为片麻状花岗岩或花岗片麻岩，呈次棱角状亚圆状。本层有13个钻孔揭露，层顶高程43.7893.75m，层顶埋深0.008.30m，厚度1.606.20m，平均厚度3.66m。坡积土层（Q3dl）及冲积-洪积土层（Q3+4l+pl）根据土的类型、状态，本次勘察过程中揭露到的冲积-洪积土层可分为2个亚层，分别为可塑状粉质黏土层（Q3+4l+pl）、硬塑状粉质黏土层（Q3+4l+pl），各亚层及坡积层的特征及分布如下：1)可塑状粉质黏土层（Q3+4l+pl），本层代号黄褐色，可塑，黏性好，刀切面较光滑，主要由粉粘粒组成，局部含粉细砂，韧性中等。该层在场地内局部分布，在MUZ3- CP-GJ12、MUZ3- CP-GJ14等共12个钻孔有揭露，层顶高程40.2276.80m，层顶埋深0.001.20m，揭露层厚1.106.50m，平均厚度3.51m。本层进行标准贯入试验4次，实测击数14.016.0击，平均15.0击。2)冲-洪积硬塑状粉质黏土层，本层代号为黄褐色，硬塑，黏性好，主要由粉粘粒组成，局部含粉细砂，刀切面较光滑。该层在场地内仅在钻孔MUZ3- JZ-LJ05有所揭露，层顶高程47.80m，层顶埋深6.50m，揭露层厚2.40m。本层进行标准贯入试验1次，实测击数22.0击。3)坡积粉质黏土层，地层代号为呈黄褐色灰，可硬塑状，主要由黏粒、粉粒组成，局部含少量中粗砂及碎石韧性一般，黏性较差，该层在场地内广泛分布，在MUZ3- JZ-024、MUZ3- JZ-025等共46个钻孔有揭露，层顶高程35.78157.14m，层顶埋深0.001.30m，揭露层厚1.1012.50m，平均厚度3.99m。残积土层（Qel）由花岗岩风化残积而成，主要为砂质黏性土、黏性土；根据钻探揭露，花岗岩主要分布在YDK28+790.000YDK30+661.021。按残积土层的状态和密实度不同可分为3个亚层。1)可塑状花岗岩砂质黏性土层，本层代号为呈褐黄色，可塑，由风化残积而成，以粉黏粒为主，含较多石英砂粒，黏性较差，遇水易软化、崩解。该层在场地内零星分布，仅在MUZ3-JZ-025、MUZ3-JZ-026、MUZ3-JZ-061共3个钻孔揭露，层顶标高45.0178.15m，层顶埋深2.505.80m，揭露层厚3.806.80m，平均厚度5.03m。 本层进行标准贯入试验4次，实测击数15.018.0击，平均16.5击。2)硬塑状花岗岩砂质黏性土土层，本层代号褐黄色，硬塑，土质粗糙，砂质颗粒以中砂为主，遇水易软化、崩解，韧性及干强度低，为花岗岩风化残积而成。该层在场地内广泛分布，在MUZ3-JZ-054、MUZ3-JZ-055等共计40个钻孔均有揭露，层位稳定，但厚度变化较大。层顶高程32.60142.17m，层顶埋深0.0010.30m，揭露层厚1.5017.50m，平均厚度7.72m。本层进行标准贯入试验103次，实测击数18.029.0击，平均23.4击。花岗岩岩石全风化带1)全风化花岗岩带（S3），本层代号黄褐色、灰白色，风化剧烈，原岩结构基本破坏，但尚可辨认，呈坚硬土状，遇水易软化崩解。该层在场地内广泛分布，在MUZ3-JZ-024、MUZ3-JZ-025等共计45个钻孔有揭露，厚度变化较大。层顶高程20.66153.14m，层顶埋深3.0022.20m，揭露层厚2.0016.90m，平均厚度8.28m。本层进行标准贯入试验139次，实测击数30.049.0击，平均39.4击。花岗岩岩石强风化带1)花岗岩强风化带（S3），本层代号为呈褐黄色，岩石组织结构已大部分破坏，但可清晰辨认，矿物成分已发生显著变化，钻孔揭露岩芯多呈半岩半土状，局部呈碎块状，风化裂隙发育，岩石较破碎，岩质极软，岩芯遇水易软化、崩解。本层在场地内广泛分布，在MUZ3-JZ-053、MUZ3-JZ-055等共61个钻孔揭露，层顶标高6.38204.92m，层顶埋深0.0053.00m，揭露层厚0.8055.10m，平均厚度11.59m。天然单轴抗压强度值为5.015.60MP，平均5.31MP，岩石饱和单轴抗压强度值为2.617.34MP，平均4.29MP，岩质极软软。在土状风化岩中进行标准贯入试验86次，实测击数50.098.0击，平均62.5击。花岗岩岩石中风化带1)中风化花岗岩带（S3），本层代号青灰色，原岩组织结构部分破坏，矿物普遍变色，中粗粒结构，块状构造，主要矿物为石英、黑云母、长石等。节理裂隙发育，风化裂隙面见铁锰质侵染。该层在场地内广泛分布，共有59个钻孔揭露。层顶高程0.98191.82m，层顶埋深3.2062.50m，揭露层厚0.5022.80m，平均厚度5.90m。天然单轴抗压强度值为16.1072.60MP，平均34.13MP，岩石饱和单轴抗压强度值为13.6050.90MP，平均31.50MP，岩质软较硬，岩芯RQD=065%，岩体完整性指数Kv为0.420.70，岩体较破碎较完整；岩体基本质量等级为级。花岗岩岩石微风化带1)微风化花岗岩带（S3），本层代号青灰色，原岩组织结构基本未变，中粗粒结构，局部为细粒花岗岩，块状构造，主要矿物为石英、黑云母、长石等。裂隙少量发育，裂面铁锰质渲染。该层在场地内广泛分布，共计有39钻孔有所揭露。层顶高程-0.62185.42m，层顶埋深6.6066.60m，揭露层厚0.70123.50m，平均厚度28.01m。天然单轴抗压强度值为34.60148.20MP，平均92.31MP，岩石饱和单轴抗压强度值为36.55131.40MP，平均值88.83MP，岩质较硬坚硬，岩芯RQD=3095%，岩体完整性指数Kv为0.610.64，岩体较完整；岩体基本质量等级为级。各试验方法得出的地基承载力特征值结果对比表序号层号土名标贯土工试验建议值（KP）（KP）（KP）1填土/-2粉细砂142.8/1303中粗砂157.2/1804砾砂171.6/2005卵石400.0/3006软塑粉质粘土115.0156.41007可塑粉质粘土232.0174.21408硬塑粉质粘土439.2166.01809淤泥/54.65010淤泥质土/92.757011可塑状花岗片麻岩残积土280.0186.618012硬塑状花岗片麻岩残积土492.023421013硬塑状花岗岩残积土600.0317.222014花岗片麻岩岩石全风化带/36015花岗岩岩石全风化带/36016花岗片麻岩岩石强风化带/600100050017花岗岩岩石强风化带/600100050018花岗片麻岩岩石中风化带/15004000250019花岗岩岩石中风化带/15004000280020花岗片麻岩岩石微风化带/14570750021花岗岩岩石微风化带/1371480002.2.3水文条件地下水的类型、赋存、径流及排泄地下水按赋存方式分为第四系松散岩类孔隙水和块状基岩裂隙水。松散岩类孔隙水的补给主要为大气降水，局部地段地表水下渗和基岩裂隙水通过裂隙补给。由水头高处向水头低处径流。排泄以大气蒸发为主，局部直接流入地表水体和下渗排泄。块状基岩裂隙水以大气降水补给为主，局部地段地表水和松散岩类孔隙水补给，径流为沿裂隙从补给区向排泄区径流，以泉水或补给松散岩类孔隙水排泄。各岩土层的富水性及渗透系数根据已有的抽水试验资料及广州地区经验，沿线各岩土分层的渗透系数建议值具体如下； 卵石：中密，富水性较好，透水性强；硬塑状砂质粘性土：硬塑，浸水软化易散，富水性差，为弱透水层；强风化花岗岩：呈半岩半土状碎块状，富水性差好，为弱中等透水层；中风化花岗岩：节理裂隙发育，岩体较破碎，富水性较好，为中等透水层；微风化花岗岩：有少量风化裂隙，岩体较完整，富水性差，为弱透水层。地下水的腐蚀性依据土的腐蚀性分析报告，按国家标准岩土工程勘察规范（GB50021-2001）（2009年版）12.2条判定：土对混凝土结构具微腐蚀，对混凝土结构中钢筋具微腐蚀性。2.3洞门及100m扩大段隧道结构形式山岭隧道段洞门及100m扩大段正线隧道位于砂质粘性土、全风化花岗岩、强风化花岗岩中，属级围岩。详见附图二：100m段地质纵断面图。2.3.1100m扩大段隧道结构形式100m扩大段隧道支护结构形式为：拱部150范围108超前大管棚，环向间距0.4m;拱部150范围42小导管，L=3.5m，环向间距0.4m，纵向间距1.5m; 边墙范围22砂浆锚杆，L=3m，环向间距1.0m，纵向间距1.0m,交错布置; 8钢筋网，间距200200，全断面双层设置; 格栅钢架，纵向间距0.5m; 22纵向连接筋，环向间距1.0m,格栅钢架内外均设; C25喷射混凝土，抗渗等级P6; 防水层:无纺布(全断面布置)+PVC防水板(拱、墙部分布置); 二衬采用C35模筑钢筋混凝土，抗渗等级P10。图2.2 100m扩大段级围岩衬砌断面图2.3.2洞门结构形式洞门采用端墙式结构，墙厚1.5m，高13.763m，钢筋混凝土结构，洞门后设置土工布及纵横向排水盲沟网，洞门后仰坡采用锚杆格梁进行支护。图2.3 洞门结构形式图2.4周边建筑物情况本区间山岭隧道位于野外山下，隧道上方及影响范围内没有建筑物。2.5地下管线情况本区间山岭隧道位于野外山下，隧道上方及影响范围内基本没有管线，在地表局部有架空高压电缆通过。3施工重难点和技术难度分析及针对性措施3.1洞门仰坡施工在YDK28+790.000设置山岭隧道洞门，洞门上边坡最大开挖土体厚度为18.1m，最大挖深处设平台2道，高度分别为8米，坡比为1：1。平台宽度2米；边坡支护采用锚杆框架梁间距1.5m1.5m，尺寸0.3m0.3m，C30砼。框架梁锚杆采用28、HRB400螺纹钢制作，锚杆间距为2.078m（竖向）3.6m（横向）,长度8m,与水平夹角15。图3.1 洞门仰坡支护结构图应对措施：准确放线，开挖坡度满足设计要求。土方开挖制定严格的开挖顺序，不乱挖、超挖和掏底开挖。开挖至边坡线先预留一定宽度，预留的宽度保证刷坡过程中设计边坡线外的土层不受扰动。锚杆施工钻孔孔位、孔深、孔径偏差控制在规范允许范围内。钻机操作平台搭设牢固，定位准确，钻进过程中做好成孔记录。成孔后将岩粉碎屑清除干净，保持孔内干燥。锚杆加工制作严格按设计要求。锚杆定位耳环间距合适，焊接牢固。把好灌浆原材料质量关和试验配比关，分多次进行，确保灌浆饱满。框构梁支模牢固，浇筑过程振捣密实。3.2端墙式洞门施工洞门采用端墙式结构，墙厚1.5m，高13.763m，钢筋混凝土结构。图3.2 洞门结构形式图洞门高度大，为大体积混凝土结构。应对措施：按设计要求放样后，进行基础开挖，检测地基承载力，地基承载力达标后再进行基础施工。洞门端墙施工前，先按设计标高及坡率立杆、挂线后进行钢筋绑扎及支模板。混凝土采用分层浇筑，分层浇筑厚度不超过50cm，浇筑过程中随时观察模板是否牢固、是否位移。洞门端墙与洞身二次衬砌连接为整体，衔接顺直。施工放样确保与隧道轴线正交。严格控制洞门垂直度，确保大面平整。做好洞门混凝土的养护。3.3扩大段隧道施工100m扩大段隧道断面由洞口开挖面宽8.755m，高9.09m向标准段开挖面宽6.56m，高6.797m渐变过渡。地层为砂质粘性土、全风化花岗岩、强风化花岗岩中，属级围岩，技术要求高、施工难度及风险大。图3.3 100m扩大段隧道地质纵断面图应对措施：坚持以地质为先导的原则，采用超前水平钻孔，超深炮孔，地质素描的方法进行超前地质预报，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。坚持先护顶后开挖的原则施工：采用超前大管棚、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，保证注浆能够达到预期的目的。采用合理的开挖方式：施工时严格按照：“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测”的原则进行。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，尽早施做仰拱封闭成环，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。随时注意观察掌子面的情况，发现地质情况变化，及时采取相应处理措施，保证施工安全有序的进行。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。根据工序转换衔接情况，合理安排各施工工序，提高掘进效率。3.4隧道监控量测施工隧道监控量测是信息化施工，保证施工过程中安全的关键，做好山岭隧道施工期间的监测是本工程的重点。应对措施：监测组与监理工程师密切配合工作，及时向监理工程师报告情况和问题，并提供相关切实、可靠的数据和记录。测点布置力求合理，应能反映出施工过程中结构的实际变形和应力情况及对周围环境的影响程度。测试元件及监测仪器必须是正规厂家的合格产品,测试元件要有合格证，监测仪器要定期校核、标定。测点埋设应达到设计要求质量。并做到位置准确，安全稳固，设立醒目的保护标志。监测工作由多年从事监测工作及有类似工程监测经验的工程师负责，小组其它成员也是有监测工作经历的工程师或测工，并保证监测人员的相对固定，保证数据资料的连续性。监测数据应及时整理分析，一般情况下，应每周报一次，特殊情况下，每天报一次。监测报告应包括阶段变形值、变形速率、累计值，并绘制沉降槽曲线、历时曲线等，作必要的回归分析，及对监测结果进行评价。检测数据均现场检查、室内复核后方可上报；如发现监测数据异常，应立即复测，并检查监测仪器、方法及计算过程，确认无误后，立即上报给甲方、监理及单位主管，以便采取措施。各监测项目在监测过程中必须严格遵守相应的测试实施细则。雨季是地下工程施工的不利情况，地下渗水比较严重。因此雨季在保证正常的监测频率的情况下，应加强一些薄弱环节和主要管线及建筑物等项目的量测频率，如测斜、应力、位移、沉降、既有管线变形等，同时，应根据监测结果，加强一些不利区域的监测，以保证整个工程始终处于监控状态。4施工总体筹划4.1总体施工方案金坑站镇龙南站区间(山岭隧道段)先进行洞门上仰坡防护施工，后再进行隧道开挖。100m扩大段隧道采用暗挖法施工，开挖前先施工108大管棚、小导管，再进行隧道开挖。开挖在（YDK28+790YDK28+852）62m采用三台阶，在（YDK28+852YDK28+890）38m采用两台阶开挖。当100m开挖完成后进行二次衬砌施工，再进行洞门施工。两平行隧道开挖面错开距离不小于30m，具体施工流程详见图4.1。暗挖隧道施工遵循“管超前、严注浆、短台阶、强支护、快封闭、勤测量”的基本工艺。严格遵守“先排管，后注浆，再开挖，注浆一段，开挖一段，支护一段，封闭一段”的原则进行。隧道内无轨运输、仰拱超前、拱墙整体衬砌，各级围岩采用锚喷初期支护，潮喷机喷射混凝土，由于隧道为渐变段，不是标准断面，因此二次衬砌采用脚手架组合模板施工，先施工仰拱，后进行拱墙一次浇筑，仰拱落后开挖35m，二次衬砌落后开挖面100m施作隧道以掘进为主线，认真做好超前地质预报，准确预报不良地质灾害，为隧道施工提供依据。图4.1 山岭隧道100m扩大段施工流程图4.2施工进度安排4.2.1施工总体工期安排总工期目标：本工程的暂定计划开工日期为2014年10月15日，导向墙及管棚施工于2014年11月19日完成，右线于2014年11月20日开挖，2015年1月25日完成扩大段100m开挖，2015年4月13日完成隧道二次衬砌施工；左线于2014年12月10日开挖，2015年2月14日完成扩大段100m开挖，2015年5月3日完成隧道二次衬砌施工；端墙式洞门于2015年4月24日开始施做，在2015年6月2日完成。具体工期筹划图详见附图三：山岭隧道工期安排横道图。 4.2.2主要节点工期表暗挖隧道施工工期计划表序号工序名称开工日期开挖完成日期二衬完成日期工期备注1扩大段100m左线2014年11月20日2015年1月25日2015年4月13日145天1扩大段100m右线2014年12月10日2015年2月14日2015年5月3日145天1端墙式洞门2015年4月24日2015年6月2日40天4.3主要资源配置4.3.1管理人员及技术人员配置序号类 别人 数姓名1项目经理1文延庆2常务经理1向志华3项目副经理1胥正庸4项目总工1谢鸿辉5安全总监1李显鹏6工区长 1陈俊旭7现场技术员1曾淇晨 8现场安全员1王海洋9质检员1陈啸宇4.3.2劳动力使用计划表根据本工程总体施工部署及工程进度安排，本项目部在暗挖隧道拟投入的技术工人由开挖工、起重工、钢筋工、电工、钳工、机修工、电焊工、防水工、架子工、砼工、喷砼工、木工、及机电司机等工种组成，并配备一定数量的普工。人员配置情况详见下表。人员配置情况表项目序号工种人数分班情况主要工种内容地面1起重工22两班作业作业区内所有起重吊装作业2装载机司机22两班作业土方装车3自卸车司机215两班作业土方运弃开挖班组4班长22两班作业出碴、初支5开挖工210两班作业暗挖开挖6砼喷射、钢支撑安装210两班作业初期支护装碴及运输司机22两班作业洞内运输二次衬砌7砼工210两班作业结构砼施工8机电工22两班作业砼泵送、电力线路架设、机修9木工212两班作业模板制作、安装11钢筋工212两班作业钢筋、格栅制作、安装12架子工210两班作业模板支撑13防水24两班作业防水施工其他14普工28两班作业辅助4.3.3主要机械设备配置计划设备名称数量规格型号主要性能指标备注挖掘机2台PC2001.2m3挖掘机2台DH55-V0.15m3风镐16台MO-4B55J风钻4台YT-283m3电动空压机2台4L-22/822m3通风机2台JBT-6228kW通风机2台SFD-I-N011110kW装载机2台ZL40C2m3注浆泵4台JKY/3151155MP 30L/min自卸汽车15台VOLVOsm718m3喷射混凝土机2台PZC-55m3/h 8.6kW强制拌合机1台JZC500500L插入式振动器10台CZ25/357.5KW钢筋切断机1台GQ405.5 KW钢筋弯曲机1台GW404 KW钢筋调直机1台GT6/124 KW交直电焊机6台ZXE-40028 KW防水板焊缝机2台4KW抽水机6台22 KW管棚钻机3台YG5018.5KW4.3.4主要材料供应计划根据工程计划制定详细的材料需求计划，编制年、季度、月度材料使用计划表，施工高峰期另编制材料供应周计划，对材料实行动态管理，项目部提前与人及供应商联系，提前报送材料计划，确保按时供应，对于自购料，项目部选定多家合格供应商，确保材料满足工程需要。主要材料供应计划表材料名称单位数量备注商品砼m31410钢材t135喷射砼m3620水泥（喷射砼）t290碎石（喷射砼）m3290砂子（喷射砼）m3290速凝剂t20.55施工区平面布置及临时设施布置5.1施工场地总平面布置原则及说明根据工程环境条件，本着少占地、少拆迁、少扰民的原则，在满足正常施工作业的前提下，科学合理地进行场地规划。施工场地生产场地采用砖砌进行围挡。在施工场地大门处设洗车槽和沉淀池，沉淀池口用钢筋网予以覆盖防止人员及杂物掉入。施工生产、生活设施全部布置在围挡范围内。5.2施工场地总平面布置施工总平面布置主要是从整个项目部施工生产、管理的角度进行布置，施工总平面布置详见“附图二：广州市轨道交通二十一号线工程【施工13标】土建工程矿山法洞门场地总平面布置图”。5.3主要临时设施5.3.1施工围挡矿山法洞门场地施工围挡面积6885m2，负责暗挖隧道洞门1#竖井（左右线）2条隧道施工，采用砖砌围墙。5.3.2施工生活区在矿山法洞门场地设置项目分部，各生活区域内设置食堂、浴室、厕所、试验、办公等设施。施工临时围挡内设置料库、料场、洗车槽等生产设施。5.3.3料场及喷射混凝土搅拌设备布置本标段喷射混凝土采用自拌，在矿山法洞门场地设一座喷射混凝土搅拌站，采用强制搅拌机。5.3.4施工用水施工供水从场地附近的广州市萝岗区供水部门水源接口，施工现场安装一个供水点，管径DN100mm； 施工现场临时用水包括施工用水和消防用水两个方面。为方便施工用水，在给水主管路沿线每隔30m设一组水龙头，并设立分水管阀。5.3.5施工用电在施工场地内设置一座630KVA变压器，施工用电采用TN-S供电系统，设专用保护线和三级漏电保护开关，在变压器出口设总动力箱，施工点设分动力箱为各负荷供电，各线归集统一放置于固定在围墙上方的保护罩内，避免干扰。工地照明分区域设灯杆灯具。5.3.6 消防设施在生活区、物资存放点、钢筋制作场、模板加工场等配置相应的灭火器和灭火器材，并由专职的安全员进行管理。5.3.7 洗车槽在每一个场地的大门内都设有洗车槽及沉淀池，用于冲洗出工地的车辆及沉淀后排出的污水，使排出工地水能达到相关要求。5.3.8试验室工地试验室设于工地现场，配齐所有试验设备和专业试验工程师，负责本工程试验工作和商品砼的管理工作。5.3.9污水及垃圾处理设施工地排水采用抽水机机械排水，由抽水机从各暗挖隧道集水池抽排至地表沉淀池，经净化处理后排至附近排水系统。生活垃圾和建筑垃圾指定专门位置进行堆放，并堆放整齐，随时保持场地的清洁和卫生，定期将生活垃圾和建筑垃圾转运至环保部门指定的垃圾处理场进行处理，并随时对垃圾临时堆放场进行消毒处理，保证其不滋生蚊蝇。5.3.10临时存渣池矿山法洞门场地设一临时存渣池，以临时堆放暗挖隧道的碴土。碴土采取自卸汽车运至指定的弃土场。6主要工程施工方法山岭隧道主要工程施工包括：洞门仰坡施工、山岭隧道隧道口辅助施工、山岭隧道洞身施工和端墙式洞门施工,具体施工流程图如下：图6.1扩大段100m总体施工流程图6.1洞门仰坡施工洞门采用锚杆格构梁进行支护，具体施工方案详见山岭隧道洞门边坡支护施工方案。6.2隧道口辅助施工6.2.1导向墙施工设计参数隧道进出口施作截面尺寸为1.5m1m的C25混凝土导向墙，内设四榀工字钢。导向墙施工时，预埋127导向钢管，导向钢管间距为40cm（中心），详见下图：图6.2洞门导向墙纵断面示意图施工方法环向开挖至导向墙基底，导向墙基础须置于稳定岩层上，下部嵌入稳定岩层不小于1m,清底、立模、埋设定位型钢及导向管后，浇注混凝土。混凝土采用商品砼，砼运输车运输。导向墙施工工艺流程测量放线导向墙开挖、清底并压实架设钢架及安装钢筋安装导向管立模搅拌砼浇注砼养护拆模。序号程 序 图说 明1第一步：上台阶环形开挖预留核心土，导向墙底部模板采用3cm木模板环形铺设，下设I18工字钢作为模板支撑；模板铺设完成后安装导向墙内置I18工字钢；间距400mm布置大管棚导向管，模板加固完成后浇筑导向墙混凝土。2第二步：待上台阶开挖进洞58m后开始施工左面导向墙，模板采用木模板中间采用A14拉杆加固。3第三步：左面导向墙施工完成后施工右侧导向墙，模板采用木模板中间采用A14拉杆加固。图6.3导向墙施工步续图1）开挖施工放样后，采用挖机配合人工环形开挖预留核心土至导向墙基底，人工清除基底表面浮土并压实，导向墙基础须置于稳定岩层上，下部嵌入稳定岩层不小于1m。2）架设钢架及安装定位钢筋导向墙开挖完毕后，开始架设钢架及安装定位钢筋。型钢采用I18型钢，在钢材加工场分段加工，运至现场拼装及安装。钢架安装完毕后，在拱架外缘焊接20架立筋，间距50cm沿钢架环线分布，并在导向管底部高度位置设置一排16环向定位钢筋，与20架立筋联合固定导向管。3）导向管安装导向管采用127的热轧无缝钢管，单根长1.5m，环向间距40cm。放线确定其位置后，将导向管牢固焊接在定位钢筋上，导向管两端采用纺布包裹，防止水泥砂浆堵塞。4）立模测量放线，准确定出导向墙底部轮廓线，预先抹30mmM10砂浆，保证地基强度及密实，采用木模板进行导向墙（套拱）施工，模板支架采用I18工字钢及脚手架进行支撑。图6.4导向墙（套拱）施工模板支撑大样图5）混凝土浇筑混凝土采用商品混凝土，混凝土运输车输送，插入式振动棒捣固密实。捣固混凝土时，振动棒不得接触模板及导向管。6）养护拆模混凝土浇注后，常温下洒水养护不得少于7天。拆模时间应根据气温和混凝土强度增长情况确定，严格按照铁路混凝土工程施工质量验收补充标准（铁建设2005160号）施实。拆模应仔细，不得损坏混凝土板的边、角，尽量保持模板完好。6.2.2超前大管棚施工隧道进口扩大段100m均设108大管棚其中洞口段采用40m长，洞身段设2个管棚工作室，管棚长度采用35m长。管棚用每节长23米的热轧无缝钢管以丝扣连接而成，并在隧道开挖前完成。钢花管上钻注浆孔，孔径1016mm,孔纵向间距150mm,呈梅花型布置，尾部留不小于1m的不钻孔的止浆段，注浆压力为0.52.0Mpa，具体浆液配合比和注浆压力由现场根据实际地质情况试验确定。大管棚施工示意图见图6.5所示： 图6.5 大管棚正面布置图（1）设计参数a.钢管规格：长管棚洞口段采用40m长，洞身段采用35m长；每节46m的热轧无缝钢管，外径108mm，壁厚6mm，以丝扣连接而成，同一断面内接头数量不得超过总钢管数的50%，钢管与钢架焊接。b.管距：导管设置间距应根据地层性质（裂隙、地下水等）、地层压力、导管设置部位等条件确定，一般为300500mm，本隧道按400mm布置。c.倾角：钢管轴线与衬砌外缘线夹角13为宜，可根据实际情况作调整。d.注浆材料：水泥浆，水灰比为1:1，当围岩破碎、地下水发育时，为调凝需要，可部分采用水泥-水玻璃双液浆。e.单根钢管注浆量：Q=kRkL其中：Rk为浆液扩散半径，取Rk=0.6L0； L0为注浆钢管中至中的距离； L为钢管长度； 为围岩空隙率，各种地层条件下围岩空隙率参考值：砂土40%，粘土20%，断层破碎带5%； 为注浆饱满系数。f.大管棚预支护施作后，开挖过程中应加强监控量测，其中地表沉降、拱顶下沉和净空变化、洞内外观测为必测项目，根据监测反馈信息及时采取相应的措施以保证施工安全和施工质量。g.钢花管上钻注浆孔，孔径1016mm，孔间距150mm,呈梅花形布置，尾部留不小于1m的不钻孔止浆段。g.为了提高导管的抗弯能力，设108管棚时在导管内增设钢筋笼，钢筋笼由四根主筋和固定环组成，主筋采用4根直径22mm钢筋，固定环采用42壁厚3.5mm短管节，将其与主筋焊接，按0.5米间距设置，具体详见图6.6。图6.6 钢筋笼示意图（2）施工工艺流程超前大管棚施工工艺流程图如下6.7图：施工准备管棚钻机就位安装钻进退出钻杆安装止浆塞、注浆进入下一道工序钢花管制作注浆材料进场、试验安装钻杆、套管等管孔复测焊接环形套管钻头钻进成孔焊接套管跟进套环测斜仪控制钢管偏斜度注浆效果检查合格无孔管施工、注浆检测浆液配合比设计设置拌合站浆液拌制浆液运输不不合格测量定位安装钢架固定套管立模浇注导向墙钢管充填注浆管棚验收图6.7大管棚施工工艺流程图（3）施工操作a.平台开挖根据钻机高度确定台阶的开挖高度。开挖方法采用挖机挖装、汽车运输的方式进行，平台高度必须满足钻机施工要求。管棚施工平台开挖示意图见图6.8所示：图6.8 管棚施工平台开挖示意图b.钻机平台设置在管棚施工中，再用履带式钻机进行施工，因此，为了保证安全及方便施工，将采用回填土的方式，使得钻机直接停放在土体上进行钻孔，完成上部钻孔后，再挖除下部土体，减低钻机高度，进行下部钻孔。c.钻机定位钻机要求与已设定好的孔口管方向平行，必须精确测定钻机位置。用全站仪、挂线、钻杆导向相结合的方法，反复调整，确保钻机钻杆轴线与孔口管轴线相吻合。d.钻孔为了便于安装钢管，钻头直径采用127mm，岩质好的可一次性成孔。由于矿山法洞门扩大段穿越有砂质粘性土，钻进时可能产生坍孔。在钻进至该类岩层时采取“预注浆”办法先注水泥水玻璃双液浆，再进场二次钻孔。钻机开钻时应低速低压，成孔10m后可根据地质情况表逐渐调整钻速和风压；钻进过程经常用测斜仪测定其位置，并根据钻机钻进的状态判断成孔质量，及时处理钻进过程中出现的事故；钻进过程中确保动力器、扶正器、合金钻头按同心圆钻进；认真做好钻进过程的原始记录，及时对孔口岩屑进行地质判断、描述，作为洞身开挖时的地质预测预报参考资料，从而指导洞身开挖。e.清孔、验孔用地质岩芯钻杆配合合金钻头进行反复扫孔，清除浮渣，确保孔径、孔深符合要求，防止堵孔；用高风压从孔底向孔口清理钻渣；用经纬仪、测斜仪等检测孔深、倾角、外插角。f.管棚加工和安装管棚加工：每一根的长度为23m一节，直径为108mm、壁厚为6mm的无缝钢管。管棚管壁上钻孔，并呈梅花形布置其纵向间距为150mm，尾部为不钻孔的止浆段1m。环向间距为400mm，倾角（外插角）为13。钢管在同一截面的接头数不得超过管数的50%。管棚安装：安装前应对钻头或高压风对钻孔进行扫孔、清孔，清除孔内浮渣，确保孔径（孔径不得小于127cm）、孔深符合要求、防止堵孔。管棚顶进采用装载机和钻棚钻进相结合的工艺，即先钻大于管棚直径的引导孔（127mm），然后用装载机在人工配合的情况下顶进钢管；接长钢管应满足受力要求，相邻钢管的接头应前后错开。同一横断面内的接头数不大于50%，相邻钢管接头至少错开1m。用于接长管节的连接钢管采用长300mm直径为114mm，壁厚为6mm的连接钢管通过外车丝扣及内车丝扣进行连接。安放钢筋笼：为了提高管棚的抗弯能力，在管棚内增设钢筋笼。钢筋笼采用4根主筋为22mm的螺纹钢，固定环采用直径为42mm，长度为500mm、壁厚为3.5mm的短管节。主筋采用搭接焊、帮条焊接，在焊接时焊缝的高度不小于4mm,焊缝的宽度不得小于8mm。固定环与主筋焊接，固定环与固定环的间距为1.5m，纵向两组管棚的搭接长度不应小于5m。管棚导管构造示意图见图6.9所示: 图6.9 钢花管示意图g.安装排气管及封堵导向管超前大管棚安装完毕后，切除超长部分，要求与导向管管口齐平，在管棚内置入20钢管作为排气管，长度与管棚长度相当，外露长度约200mm，出露端应带阀门；排气管安装完毕后采用预制12mm钢板封堵导向管管口，封堵结构示意图详见下图6.10所示图6.10 封堵结构示意图g.注浆注浆压力和配合比：管棚及钢筋笼安装（若成孔较好可不加钢筋笼）完成后进行注浆，浆液采用水灰比为1：1的水泥浆液，注浆顺序原则上由低孔位向高孔位进行。以单孔设计注浆量和注浆压力作为注浆结束标准，其中应以单孔注浆量控制为主，注浆压力控制为辅；首先对钢管进行单液注浆，注浆压力取0.52.0Mpa。当注浆压力达到2.0Mpa,并持压5min以上,可停止注浆,并及时关闭注浆管阀门。注浆顺序：由于管棚间距较小，为避免注浆时发生串孔造成相邻钢管孔堵塞，原则上成一孔就注浆，同时可以让浆液在松散的岩层中进行扩散填充，将破碎的岩层固结，有利于相邻孔在钻孔时减少掉块，避免发生卡钻或掉钻、掉钎现象，有利于加快施工进度。注浆时先注单号孔（钢管），待单号孔注浆完成后再钻双号孔并安设钢管，以检查钢花管的注浆质量。注浆的顺序原则上由底向高依次进行，有水时从无水孔向有水孔进行，一般采用逐孔注浆。（4）控制要点洞口开挖时应预留管棚施工台阶，搭设工作平台，钻机脚手架平台应支撑在稳固的地基上，软弱围岩地段柱底加设垫板或垫梁；导向墙的施工应严格按照混凝土施工方法进行施工，做到混凝土振捣密实，外观平顺，无蜂窝、麻面、无跑模、严重漏浆现象； 钻孔前，精确测定孔的平面位置、倾角、外插角，管棚不得侵入隧道开挖线内，相邻的钢管不得相撞和立交,并对每个孔进行编号；钻孔外插角13为宜，应按实际情况进行调整；钻孔仰角的确定应视钻孔深度中杆强度而定，一般控制在2，确保大管棚不侵限，钻杆外插角控制为3；在施工过程中应严格控制钻机下沉量及左右偏移量,经常测定孔的斜度，发现误差超限及时纠正，至终孔超限孔应封孔，原位重钻；掌握好开钻与正常钻进的压力和速度，防止断杆。在钻孔时，若出现塌孔时应适量注浆后再钻。钻孔时，应认真填好钻孔记录，除记录孔号、日期、钻机型号、开孔仰角、开钻和结束时间、钻进深度（分节起止深度和累计深度）外，还应根据钻孔出屑或取芯情况记录不同深度的围岩情况，达到超前探测围岩的目的。孔钻完之后应进行清孔。注浆前应完成开挖面的封闭工作，以便形成止浆墙，防止浆液回流影响注浆效果。注浆时要注意对地表以及四周进行观察，若压力一直不上升，应采取间隙注浆方法，以控制注浆范围。注浆时应对注浆管进行编号（注浆编号应和埋设导向管的编号一致），每个注浆孔的注浆量、注浆时间、注浆压力作出记录，以保证注浆质量，注浆记录包括：注浆孔号、注浆机型号、注浆日期、注浆起止时间、压力、水泥品种和标号、浆液容重和注浆量。灌浆的质量直接影响管棚的支护刚度，因此必须设法保证、检验灌浆的饱满、密实。注浆孔封堵方式：采用钢板在钢管口焊接封堵，预留注浆管及排气管，注浆管必须安装阀门，堵头必须封闭严实。6.2.3超前小导管施工全洞采用超前小导管注浆支护，小导管设计采用42无缝钢管，设置于开挖轮廓上方150范围内，长度3.5
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