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二干北排沟（下段）治理工程浅埋暗挖施工方案

二干北排沟（下段）治理工程

编制单位：北京天恒建设工程有限公司

（1）参考本工程详细勘察报告、工程施工图纸

全结构箱涵施工方案（11）市政工程有关技术规程、规范

（12）我施工单位现有的施工技术、施工管理和机械设备配备能力

1、在熟悉施工设计图纸、场地水文地质情况及施工现场调查的基础上采用先进、合理、经济、可行的施工方案；

2、施工进度、劳力资源等安排均衡、高效；

3、加强施工管理，提高生产效率；

4、严格贯彻“安全第一”的原则；

5、确保工程质量和工期；

6、保护环境、保护文物，文明施工。

工程名称：大兴区青云店镇二干北排沟（下段）治理工程

根据施工图纸及现场地下管线物探探测，雨水涵左侧有一条DN300的高压天燃气管线，埋深约2.5m，位于道路中北侧，与雨水涵方向平行。

根据地勘报告，在本次岩土工程勘察最大勘探深度范围内所分布的土层按沉积年代、成因类型可分为人工堆积层、新近沉积层、一般第四纪沉积层三大类，按地层岩性及工程特性进一步分为4个大层。详情见岩土工程勘察报告。

2.3工程施工内容及设计概况

本工程共设置竖井1座，采用水平钢格栅加网喷混凝土支护。为保证井筒结构稳定，在井口现浇断面尺寸为1000X1000mm钢筋混凝土锁口圈梁，其下采用水平钢格栅＋钢筋网＋连接筋＋喷射混凝土。水平钢格栅每0.5米一榀。竖向设Φ20连接钢筋，水平间距1米，且在竖井四角和两侧要各设一根，并与竖井锁口圈梁钢筋焊成一体（钢筋拉杆锚入锁口圈梁内35d），两层钢格栅内外双层满铺Φ6＠100钢筋网片（网片搭接长度不小于一个网孔）。喷射300mm厚C25混凝土。

竖井工作坑位置见平面图：

（1）工期紧、任务重是本工程一大特点，所以必须将保证质量及保证工期做为本工程重点去抓。

（2）本工程采用浅埋暗挖的施工工艺，施工工法相对单一，本工程隧道断面尺寸较小，采用正台阶法施工。

（3）隧道要穿越104国道，对地表沉降控制要求比较严格。

（1）本工程需横穿104国道，且交通流量极大，道路下的隧道覆土最浅处仅为3米左右。保证隧道及道路的安全是施工过程控制的重点。

（2）本工程施工的重点和难点为：下穿104国道地下隧道地面沉降控制。

2.4.3工程重点的主要对策

（1）按照风险源管理程序进行控制

①对风险源进行识别，确定风险源级别。

②根据确定的风险源级别制定风险源控制机制；

③制定专项安全施工方案和应急预案，实施专家论证制度，并上报相关管理部门，按程序经审查合格后再进行施工。

（2）拟采取的沉降控制措施：

①拱顶土方开挖前施做Ф25超前小导管注浆，固化土壤。

②初衬采用正台阶法进行施工。

③严格按照设计要求的榀距（0.5m）进行开挖，坚决杜绝超挖现象的发生。

④104国道上铺设20mm厚钢板，并用钢筋焊接成一体，减小路面的压强。

⑤加强施工期间的监控量测，及时反馈信息，指导施工。

3.1.1现场平面布置

根据现场的实际情况，在隧道施工区域设置民工生活区、材料堆放区，管理人员的生活区、办公区设置在暗挖附近，主要遵循交通方便、便于管理的原则。

3.1.2施工场地围挡及场地硬化

按设计位置及工程施工进展进行施工围挡。将施工区用钢围挡进行封闭，实行封闭式施工管理。围挡材料采用蓝色彩钢板，高1.8m，底角采用24砖墙，砂浆抹面，大门与围挡高度相同，并设置充足的照明设施，符合安全、美观大方、文明施工的要求。

3.1.3临时水、电、路

施工现场设置一条DN50临时上水，临时上水以临近的自来水相连做为取水点，设置阀门。同时租赁一台水车作为施工生产补充用水源。

施工现场临时用电根据施工现场实际情况，在变压器上接入电源。临时用电系统根据各种用电设备的情况，采用三相五线制树干式与放射式相结合的配电方式。施工配电箱采用统一的标准铁制电箱，箱、电缆编号与供电回路对应。

利用施工现场周围既有道路，结合局部地段修筑相结合方式，形成一条施工便线。为保证交通正常运行，局部将现况路拓宽，以满足施工车辆通行。

根据场地状况及暗挖高峰期出渣量，在作业区的每个工作面各设置提升架。共需设置一个提升架，提升架由我单位设计、加工、安装，提升系统安设完成后报北京市有关部门检测，经验收合格签认后投入使用。

在施工围档内各工作面旁均可设置砂石存储场地，须满足文明施工管理的要求，并设置自动计量器。

暗挖在提升架旁按各自的日最大出土量来布置临时存碴场。

3.1.7组织机构及劳动力组织

组织机构：组建一支以一级建造师为项目经理，专业化管理水平高的工程项目经理部组织机构。

组成强有力的施工队伍进行施工，形成以工序划分的专业作业队。即钢筋加工作业队、暗挖施工作业队、结构施工作业队等专业作业队。

根据工程实际需要提出材料计划，选择供货厂家，为材料及时进场做好前期准备。

1）对各种材料的进场时间及数量等根据工程进展情况提前做好安排计划，分期、分批进场，并派专人看守。

2）进场材料均需进行质量检查验收，不合格材料不允许进场使用。所有材料均需有质量合格证。

3.1.9施工设备用量及安排

由机械设备负责人负责落实工程各阶段所需要的各种类型机械，提前进场，要确保每个施工阶段均有足够的机械设备，并有一定的储备量。

根据施工工艺及合理工程进度要求，本公司拟配备合理先进的施工机械负责本项工程施工；所有设备均由项目部调配。自有设备随时保养，提前一天进场，对于外租设备，按进度计划提前10天预定，检查设备完好情况，并提前12小时进场。

拟投入本工程主要施工机械设备表

解放BGH5170G5

开工前编制实施性强的施工组织设计，组织技术人员及施工人员进行现场勘察，认真学习施工图纸，做好图纸会审与设计交底工作，并对所有参加施工人员进行入场教育，向所有操作人员作好技术交底。

开工前招开工程配合协调会，邀请各种地下管线、地上设施产权单位及管理单位，协助提供详尽的资料，确保安全施工和地下设施的保护。

本项工程施工计划64天，在这期间需要完成：搭建围挡、组装龙门架、竖井开挖、隧道开挖、混凝土施工等工作。

进场搭建围挡，测量放线2天；

开挖锁扣圈梁，帮扎钢筋，浇筑锁扣圈梁5天

组装龙门架及安装加固5天

隧道二衬混凝土浇筑12天

（具体施工计划按照相关审批后执行）

竖井施工程序：进行测量放线，破除路面，挖锁口圈梁土方，绑扎圈梁钢筋、支模，浇注圈梁混凝土，进行竖井起重架施工，按设计榀距人工挖土，出土，逐榀安设水平钢格栅、挂钢筋网片、焊连接筋、喷射混凝土，进行竖井封底。

4.1.1竖井施工原则

（1）井壁土方开挖采用“竖向分层，周向分段，中部超前”的施工方法施工。

（2）开挖后及时进行支护施工，不得长时间暴露，以免扰动土体。

（3）在井壁结构没有形成封闭之前，不得连续向下开挖。

（4）开挖时密切注意土体的稳定性，如发现异常，及时采取有效措施，确保施工安全。

（5）竖井施工中应严格控制井壁厚度及垂直度，水平钢格栅安装完毕后，必须经质检人员检验合格后方可进行锚喷混凝土施工。

4.1.2竖井架子安装

根据现场实际情况，竖井起重架设置为1台5t电葫芦。安装后先进行空载和重载的安全检测，满足连续作业的要求。竖井架子除固定在锁口圈梁上外，其余均应采用钢筋混凝土独立支墩，以支撑竖井架子的自重及吊运重物时所发生的一切荷载，每一个支墩的断面形式为1.5×1.5×2.0m（长×宽×高），现浇C30混凝土，在基础中预埋20mm厚锚固钢板，以便于工字钢立柱与基础的连接，钢板平面尺寸400×400mm，为了保证架子承担的荷载能够均匀地传入基础中，宜将钢板作有效的固定，在钢板上焊4根Φ22钢筋，长1.5米，埋入基础混凝土，钢筋与钢板焊接牢固，其下设φ16钢筋套子，间距200mm，纵向均匀布置。

为保证竖井起重架导轨水平，起重架立柱下料前必须先由测量员精确测出圈梁各埋铁的高程，并根据竖井高度确定每根立柱的不同下料长度并编号区分。起重架水平型钢及导轨焊接前，再次测量高程，如有偏差及时调整，确保电葫芦导轨的平滑直顺。

4.1.3竖井上方土及圈梁施工

竖井先进行锁口圈梁以上部位的土方开挖工作，开挖方式将全部采用人工进行。井内土方采用龙门吊起吊，用自卸汽车外运至指定弃土场。

开挖至锁口圈梁底标高后，停止开挖，进行锁口圈梁的绑筋、支模、浇筑混凝土。模板采用组合钢模板，支撑采用木支撑。锁口圈梁混凝土采用商品混凝土。在浇筑圈梁混凝土之前，要沿圈梁45度方向打设2米长Φ25钢管（打设前先调查竖井周围的现况管线，防止破坏现况管线），环向间距为0.5米，小导管与圈梁钢筋焊接牢固，防止向下挖土时圈梁下沉。

为了竖井下部钢架纵向连接筋能与锁口圈梁连接，锁口圈梁向下预留钢筋接头，方法是在槽底向下打孔，插入800mm长φ20钢筋。预留钢筋锚入锁口圈长度不小于400mm，纵向连接筋梅花状分部，间距1米。

测量放线→插纵向预留钢筋→锁口圈钢筋绑扎→支搭锁口圈模板→浇注锁口圈混凝土→养护→拆模。

4.1.4施工竖井圈梁下土方开挖

竖井施工为防止竖井锁口圈梁下移，应采用对角开挖，分段支护的方法，如下图所示，按1、3、5、7、9的顺序分段进行开挖，利用未开挖土作为支撑，待每段开挖的喷射混凝土完毕后，再开挖下一段，这样交替进行，每次挖深0.5m，直至井底。

开挖时，严格按照结构外缘线进行开挖，严禁超挖，圈梁底和井底均须严格按设计高程开挖，不得超挖扰动原状土，榀架间距严格按设计要求施工。在井壁结构没有形成封闭之前，不得连续向下开挖。

1、3、5、7、9为开挖顺序，Ⅱ、Ⅳ、Ⅵ、Ⅷ为格栅钢架施工顺序

4.1.5支立网构钢架，焊接纵向连接筋，挂钢筋网片

土方开挖后立刻挂内层钢筋网片，支立网构钢架，钢架位置尺寸布置详见竖井施工图。钢架与钢架之间用Φ20纵向连接筋焊牢，沿内外主筋环向间距0.5米一根，连接筋焊接时必需满焊并且满足搭接长度的要求。钢筋网与纵向连接筋、钢拱架绑扎牢固并且要满足搭接长度。网构钢架的安装必须牢固，钢架平面必须保持水平，平面翘曲<2cm,钢架与钢架之间保持在同一垂直面上。最后安装外层钢筋网片，要求同内层。

在网构钢架安装、纵向连接筋焊接完毕挂外层钢筋网片（所有绑丝的绑扣均要向内，防止露绑丝现象）安装牢固后，再喷射混凝土直到设计厚度。

喷射混凝土前应检查开挖断面尺寸，清除开挖面的浮土，尤其是与上一榀钢架接茬处，必须将上一次喷混凝土时的回弹料清理干净。喷射混凝土前用高压风清扫开挖面，并埋设控制喷射混凝土厚度的标志，喷射混凝土的顺序应自下而上，先喷钢架的混凝土，后喷射钢架之间的混凝土，首层混凝土终凝前喷射第二层混凝土，遇有脱落的混凝土被钢筋网挡住，应及时清除，喷射混凝土一定要密实,力求表面平顺，厚度达到设计要求。

第五章施工注意事项及质量控制

在本工程开工前，应查明施工影响范围内的地上建筑物、地下构造物、管线(包括地下管线的位置、埋深、材质、雨污水管渗漏以及管底土体软化等)及地下空洞（若探测到空洞，及时注浆处理）等详细情况，并会同业主、监理、设计单位及有关权属部门共同协调、研究稳妥的处理、保护方案，确保相关设施安全和正常使用。

开挖过程中，严禁超挖；施工期间必须严格遵循“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤监测”的原则。施工过程中严禁欠挖，超挖控制在10cm之内；

5.2、格栅架立质量控制标准

①周边拼装允许偏差：±10mm；

②平面翘曲：小于20mm；

③每榀钢架的各段格栅之间应能相互连接。

5.3、连接筋、钢筋网施工要求

①格栅连接筋采用八字型连接筋，焊接长度10d，单面焊接满焊，保证焊接质量，无漏焊、焊伤现象。

②钢筋网满铺，搭接一个网格，与格栅钢架主筋焊接。

①所用材料的品种和质量必须符合要求和施工规范的规定，其中水泥需先进行复试符合有关规定后方可使用。

②喷射砼原材料配合比、计量、搅拌、喷射必须符合施工规范规定。

③喷射砼强度必须符合设计要求。

④对喷射砼的结构，不得出现脱落和露筋现象。

⑤喷射砼结构不得夹泥夹碴，严禁出现夹层。

⑥钢格栅间喷射砼厚度应满足设计要求，无大的起伏凹凸，表面应平整圆顺，作到内实外光。

①钢筋表面的油渍、漆污、水泥浆和用锤敲击能剥落的浮皮、铁锈等都清除干净。

②钢筋调直，无局部折曲。加工后的钢筋表面不应有削弱钢筋截面的伤痕。

③弯起钢筋弯成平滑曲线，曲率半径r不小于钢筋直径的10倍（光圆）或12倍（螺纹）。

④筋末端设弯钩，弯钩的弯曲内直径大于受力钢筋直径，不小于箍筋直径的2.5倍，弯钩平直部分长度不小于箍筋直径的5倍。

焊接时，不允许存在漏焊、虚焊。所有焊缝均采用双面搭接电弧焊,焊缝高度为0.4d，未标明者不小于8mm。

隧道施工总原则是“管超前、严注浆、强支护、快封闭、勤量测”。暗挖隧道施工，首先采用超前小导管预注浆加固拱顶土体，然后分上下台阶开挖土方，挖土后进行钢格栅+钢筋网+联结钢筋+喷混凝土+模注钢筋混凝土内衬联合支护，在两层衬砌间设防水层。

隧道的施工由施工竖井开始进洞，在凿除竖井隧道口部初衬前，预先打入隧道的第一组超前支护（小导管）对开口段地层进行预注浆加固。待浆液达到设计强度后，凿除口部初衬后架设隧道拱架，洞口处并排设2榀，外侧拱架用连接筋与竖井格栅焊接在一起，随后进行隧道施工。

6.2超前小导管预注浆支护

由于隧道所处位置土体自稳能力差，且穿越道路，稳固土体是开挖洞体的先决条件，采用超前小导管预注浆支护加固是行之有效的方法。在全线施工中考虑加密设置超前小导管，预注双液浆加固土体，待浆液达到设计强度后，再进行隧道开挖。

（1）超前小导管注浆的施工方法：

超前小导管加工：本工程中超前管采用Φ25X5mm钢管，热轧无缝钢管,每根小导管长1.7m,沿隧道周边布设，环向间距为300mm，外插脚控制在10～15度以内，每榀钢架打折一次超前小导管。为便于插入土层，钢管端头焊成锥形，确保注浆时达到设计压力，达到加固土体的目的。

（3）插入钢管：超前小导管外插角为10°～15°，环向间距300mm，注浆管纵向搭接长度水平投影不小于1m。超前小导管从网格钢架断面腹部穿过，每安置一榀钢格栅打一次小导管。用风动凿岩机取出旋转机件，使用锤击功能将钢管击入土层，用压缩空气将管内积物吹净，孔口采取暂时封堵措施。

（4）封堵：注浆前要将尾部及孔口周边空隙封堵。钢管尾部使用浆塞和快速接头，孔周边用快硬水泥浆进行封堵。

（5）注浆：采用双液浆进行注浆加固。

暗挖隧道注浆加固是包含浆液试验与调配、浆液搅拌设备，现场注浆工艺与操作等一整套工序施工法。其中浆液配置与注入工艺是影响隧道注浆加固效果的两大因素，所以在施工中严格工艺要求，加强专业操作人员培训和技术水平的提高，以适应隧道开挖三班作业的需要。

注浆的浆液配比在施工前由质控人员调制并试验，达到设计效果后（所有注浆体的固结直径不小于400mm）再使用。作业时采用双液电动注浆机压注，注浆压力为0.5～1.0MPa，按单管达到设计注浆量作为结束标准；当注浆压力达至设计终压(2～2.5MPa)不少于20分钟，进浆量仍达不到注浆终量时，亦可结束注浆。注浆结束后，将管口封堵，以防浆液倒流管外。

浆液在现场配制，配制的浆液与注浆速度相应，浆液必须在规定的时间内用完，不得任意延长停放时间。注浆时应注意检查各联接管件的联接状态，对注浆速度应严格控制。注浆压力经试验确定，注浆厚度即注浆浆液扩散半径不小于400mm。

（6）检查方法：目测检查、测量及仪表读数。

6.3本工程对注浆材料的要求

本工程地处城区，施工时对环保要求较高，同时隧洞穿越的地层复杂、多变，要求注浆浆液的适应性较强，所以注浆材料须满足以下要求：

(1)浆液是真溶液，也可以是悬浊液。浆液粘度低，流动性好，能进入细小裂隙；

(2)凝胶时间可以在几秒至几十分钟范围内随意调节，并能准确地控制；

(3)稳定性好，在常温、常压下较长时间存放不改变其基本性质，不发生强烈的化学反映；

(4)无毒、无臭，不污染环境，对人体无害，属非易燃、易爆物品；

(5)对注浆设备、管道、混凝土结构物及橡胶制品等无腐蚀性DB61／T 1302-2019标准下载，并容易清洗；

(6)固化时无收缩现象，固化后与岩石、混凝土、卵石、砂等有一定粘结性；

因注浆能维护土层短时的稳定，为隧道初期支护施工赢得了时间，是隧道施工防止塌方的关键工序。

隧道一衬施工在注浆结束后进行。隧道一衬施工采用台阶法，遵循“短开挖、早支护”的施工原则，由于本段地层稳定性差，故土方施工时采用上下台阶开挖法，上台阶保留一部分核心土，分上下两部分开挖。

由于本工程隧道所处土层土质松散，粒径不匀，土质松散GB 50003-2011 砌体结构设计规范(完整正版、清晰无水印).pdf，土体自稳能力差，在钻孔安设超前导管的过程中及开挖过程当中，隧道拱顶部分将会产生超挖现象。根据土质情况，密切注意掌子面地层的稳定，必要时喷射50mm厚混凝土封闭。

开挖时上台阶中部须留核心土，以支挡开挖面，增强稳定性，核心土宽2.5米，高1米，纵向长2米左右。上下台阶间距2.5～3m。由人工用铁锹挖土，用小推车推至下台阶，下台阶的土再用小推车运至竖井底，用电葫芦提升至卸土场。严禁欠挖，尽量减少超挖。下台阶开挖见底后，要及时进行初期支护，从上而下分块立即施作锚喷支护。每一榀钢拱架的底脚均应支垫牢固，不得座在虚土上，拱架拼装时连接角铁必须上好螺栓，焊好连接筋（纵向搭接不小于10d），以保持拱架的整体牢固性，使初期支护形成整体。上台阶拱角施工时加设钢垫板，以减少拱架沉降。垫板设计厚20mm，300×300mm。在土质较差、过路口时，要注意加快格栅的封闭速度。