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1、北京地铁土建工程安全施工技术控制要点（暗挖部分）北京市轨道交通建设管理有限公司中铁十四局集团有限公司二OO七年五月三十一日目录J总述12.J标推断面台阶法12.1.1超前地质预报12.1.2超前大管棚预支护42.1.3超前小导目预支护（含预任浆）62.1.4土方开挖102.1.5格栅架立122.1.6喷射混凝土132.1.8监控量测项目182.2大断面分步开挖施工202.2.1中隔墙法（CD工法）和交叉中隔墙法（CRD工法）202.2.3双侧壁导坑工法242.2.4*252.3特大断面分步开挖施工25231中洞法252.3.2侧洞法26233272.3.4洞身开挖292.3.5洞内人工挖孔桩2
2、92.3.6钢管柱332.3.7L353重点部位施工现场控制要点393.1暗挖风道与主体交叉部位开口施工393.1.J纵向开挖导洞增大393.1.3转换体系施工中质量安全控制要点413.2挑高段等断面变化部位423.2.2断面过渡技术措施433.3平顶直墙施工技术要点443.4斜坡段施工技术要点443.5下穿重要建筑物、管线施工技术要点453.5.1下穿重要建筑物技术要点453.5.3施工注意事项47二6地质异吊处技术要羽3.6.1地质挖孔探测首先要防止损坏既有管线484特殊地质施工现场控制要点494.1粉细砂地层494.2砂、卵石地层504.4注浆施工工艺505施工现场应急处理要点505.1
3、隧道开挖坍方505.2.1预控措施53一、暗挖施工1总述浅埋暗挖法是近十多年发展起来的一种新方法，多应用于第四纪软弱地层，在城市地铁、市政地下管网及地下空间的其他浅埋地下结构工程中已有广泛应用，开挖方法有正台阶法、中隔墙法（也称CD法和CRD法）、单侧壁导洞法、双侧壁导洞法（眼镜工法）等。该方法对地面建筑、道路和地下管网影响不大，拆迁占地少，不扰民，不污染城市环境，且无需专用设备，适用于不同地层、不同跨度、多种断面，灵活方便，可以提供大量就业机会等优点，是适合我国国情的好方法。然而随着该方法应用范围的不断扩展，施工控制管理能力的相对滞后，其施工安全问题变得尤为突出，特别是浅埋暗挖施工出现安全问
4、题时，往往对周边环境及人身安全危害很大，因此，加强施工安全控制，保障人民的财产及人身安全不受损失，成为施工的当务之急。2主要施工方法现场控制要点2.1标准断面台阶法2.1.1超前地质预报2.1.1.1超前地质预报主要内容围岩加固情况检查掌子面超前注浆加固土体后的效果。掌子面状况对下一循环掌子面进行地质素描。洞体开挖（内缘）状况检查洞体开挖超欠挖、喷射混凝土是否密实及注浆填充效果等。地下水状况检查洞体水位、漏水点部位、水量等。土壤含水量、容重、塑性指数检查土体本身特性参数，为下一步开挖、支护提供施工参数。2.1.1.2超前地质预测预报方法超前地质预测预报方法包括:长距离地质预测预报技术、短距离地
5、质预测预报技术、红外线超前探水法和地质雷达探测法。针对北京地铁暗挖施工，我们一般采用短距离超前探孔法,施工中常用洛阳铲对掌子面前方1015m地层情况进行挖探，探测前方地层地质、水文情况,为下一步开挖施工提供必要的施工参数。长距离地质预测预报技术长距离地质预报一般采取物探和水平探孔两种方式。物探:采用TSP203地震波探测做宏观控制性预报，其1次预报长度可达1（）020（）m（软岩预报刖方1（X） 150m,硬岩预报刖方150 20Om）O水平探孔:主要用于隧道不良地质地段及 TSP探测不到的可能存在的地质异常体特别是对地 下水的探测。根据地质的复杂情况采用一孔或三孔， 采用工程地质钻机施工，孔
6、径大于70mm,孔深一 般为 40700m。短距离地质预测预报技术是对长距离地质预报的验证和补充，短距离地 质预报采取地质素描、地质雷达探测、短距离超前 探孔、红外线超前探水等方法和手段进行。作业流 程见图2.1-lo地质素描在隧道暗挖施工时,每个作业面派23名有经 验的地质人员，在渣土清运完毕后对下一循环工作 面进行地质素描。地质素描内容主要包括地下水状 态（出水点、出水量、水压力、突水情况等），地层 岩性（产状、结构、地质构造影响程度等），土层特 征（土层名称、风化状况、土层结构、质地、强度）,测量定位机械就位及安装岩芯整理孔斜测量水文地质试验岩芯鉴定涌水测定岩芯储存资料整理及文整预测预报
7、与印证图2.1-1超前地质探孔作业流程地质结构面（间距、延伸性、粗糙度、张开性等），软弱夹层，贯穿性强的大节理、断层（填充情况、风化程度、开度、渗漏）等。根据地质素描图的内容，绘制地质素描图，并做出开挖面前方较短距离内的岩体稳定性分析，通过综合分析判断，提出地质预测报告。短距离超前探孔法a.2030m探孔法该方法是在开挖掌子面上布设超前探孔，在钻探中根据钻机在钻进过程中推力、扭矩、钻速大小、岩粉成份、成孔难易及钻孔出水情况来判断前方的地层和岩性，同时进行涌水量和水压测试，判断掌子面前方地层含水情况。必要时，每个掌子面布设超前探水孔23个,分别位于拱顶和拱腰部位。超前探水孔直径90mm,终孔位于
8、隧道开挖轮廓线外1.53.0m。b.1015m探孔法在地质不良地带，隧道开挖时，每循环还需要进行短距离超前地质钻探，此时可利用地质钻机对掌子面进行钻探或洛阳铲挖探，钻孔深度1015m,探孔数量46个，探孔分别位于拱顶、两拱腰、两边墙、拱底。探孔布置示意图见图2.1-2超前短探孔布置示意图:探孔探测若无异常情况出现，可进行正常开挖。在短距超前探孔预测预报过程中，若掌子面局部出水量较大，则增加探水孔数量，以便准确地进行预测预报。隙道I1岩层4图2.1-2超前短探孔布置示意图红外线超前探水法红外线超前地质预测预报系统是目前较为先进的地下水预测预报方法之一。在工程现场,主要通过测试掌子面和隧道开挖纵向
9、的地湿场变化情况，根据介质的辐射红外波段长的能量变化，判析前方是否为隐伏含水构造体，有无发生突涌水的可能。测点布置测掌子面场强分布时，根据掌子面的大小，将掌子面划分为九个区域，每个区域设定一个测点。测纵向场强分布时，分别在拱顶、左边墙、右边墙上，从掌子面开始，向已开挖方向（背离掌子面方向），每间隔IOm设置一个测点，测点布置如图2.1-3“掌子面及纵向测点分布图所示。z制左I右W 图2.1-3掌子面及纵向测点分布图判释标准根据以往测试经验，判释标准一般为:当掌子面测点中最大场和最小场红外波段长的能量差大于等于10Wcm2,可判定前方存在含水体构造体，否则不存在含水体构造。地质雷达探测法地质雷达
10、通过向地层中发射宽带、高频电磁波，并对所接收到的反射波进行一系列处理,精确地测定出电磁脉冲传播到目标物并反射回来的时间，由此来确定目标物的深度和位置等。探测原理见图2-1-4地质雷达探测原理示意图:测序点距CX测线磁波走时n越前大管棚预支护图2. 1.2管棚布设示意图图2-4地质雷达探测原理示意图2.1.1.3信息反馈通过各种方法收集地质信息，输入信息处理系统，进行综合分析、判断，并将处理结果反馈给施工，及时变更设计、调整施工方法和支护参数.2.1.2超前大管棚预支护水平管棚与隧道埋深、土体刚度、初支强度、开挖方法、掘进速度等是一个有机的整体，控制管棚沉降必须综合考虑以上各因素的作用。同时工作
11、面效应对管棚沉降有重要影响，采取相应措施控制好工作面的土体松弛，否则会产生管棚沉降峰值造成精度不准确。管棚布设如图2.1.2所示。主要技术要求、标准及控制方法钻孔施工允许偏差项目外插角孔位孔深孔径允许偏差150mm30mm比钢管直径大30-40mm检验方法:外插角及孔位偏差使用仪器测量，孔深和孔径采用尺量。管棚的数量、长度应符合设计要求。管棚的纵向搭接长度应符合设计要求。管棚注浆-般填充注浆采用水泥浆或水泥砂浆，水泥浆水灰比为05l,水泥砂浆配合比为1:0.53；注浆浆液必须充满钢管及周围的空隙并密实，注浆压力根据设计要求控制。注浆量和注浆效果以设计注浆压力和注浆量检查、控制。为保证管内注浆填
12、充效果,应在浆液中加入少量微膨胀剂。（2）施工注意事项1）外插角和外插角偏差应根据隧道纵向坡度和管棚施工设备的误差确定，并应考虑管棚一次施工长度、根据端头误差要求控制偏差。以管棚不侵入暗挖施工轮廓为原则。2）管棚施工按照由高孔位到低孔位、隔孔施工的顺序进行，管棚钻孔完毕应及时安装钢管并注浆，避免塌孔及地表沉降过大。3）管棚所用管节接长时，采用丝扣连接或焊接连接都应该在连接部位采取加强措施，避免长大管棚施工中因连接部位破坏造成的断管等问题。实际操作中可采用加套管焊接或增设加强肋板的方法。此外，还应注意采取调整管节长度的方法使相邻管棚的连接部位相互错开。4）钻孔前必须清楚前方管线及地下建筑情况，钻
13、进中如遇障碍不可强行钻进。5）如遇卡钻、塌孔等问题应先注浆然后重新钻孔。（3）安全保证措施1）施工前准备工作:设备检查：是否有缺件，好坏程度。电机、钻机、泵等测试运转是否正常，所有部件是否完好；液压系统是否通畅，密封完好度，液压油泄漏状况。检查所有焊接部位是否有开焊、有则补焊。各种部件是否有变形，有则进行校正。2）钻机支架一定要稳固，重点检查以下内容：升降系统：卡瓦等上紧，加强整体性。所有螺母必须拧紧，发现溢扣者必须换掉。丝杠、顶杠要顶紧、有效，安装要牢固，确保不因震动而松动或脱落。3）电器设备、电缆、电线必须有漏电保护、防水保护。4）照明设备以保证各工种正常生产、安全生产为原则，灯具布局合理
14、，不得来回拉拽电线、移动照明灯。5）施钻时，按机械操作规程操作，严防机械伤人。6）注浆前严格检查机具、管路及接头处的牢靠程度，以防压力过大管路破坏伤人。7）钢管内注浆时，操作人员必须带好口罩、眼镜及胶手套等防护用品。8）施工部位必须照明充足。9）随时注意掌子面的情况，防止注浆压力过大掌子面开裂。10）施工中加强地面沉降和管线监测。（4）应急处理措施1）施工前应对施工影响范围内和管线进行探测，核对管线资料，调查管线等分布情况、最大埋深，根据调查结果做出相应防范措施。2）孔口管密封盒的安装必须严格按要求进行，麻片缠绕要认真，松紧度、均匀度、厚度都要控制好。与碎内衬墙连接固定要牢固、有效。3）钻进中
15、出现涌水、涌沙时：压紧密封装置的法兰，适当改小泵送水量；如发现地下水压力太大，可迅速加固孔口管；增加胀管螺栓和爪片数量，以便加固孔口管，防止孔口管外移。4）孔内事故的处理：钻进中发现孔斜明显超标（限）：须查明原因，采取有效纠偏措施，如：调整角度或补打支护管等。为预防缩孔、抱钻等：a.严格控制泵压、泵量，泵工时刻观察冲洗液消耗量及循环状况，避免出现干钻。b.钻进中途应避免随意停钻（例如用餐、交接班等），必须停钻时尽量压缩停钻时间。5）遇特殊情况时，在采取紧急处理措施的同时应按照程序向上级及时汇报情况。2.13超前小导管预支护（含预注浆）北京地铁隧道地层岩性一般为粉细砂层、中粗砂层、卵石层和粘土层
16、。采用小导管超前支护预加固地层技术，通过注浆，使小导管周围土体固结形成承载壳，在小导管及承载壳的棚架作用下开挖下部土体既安全又稳妥，可有效地控制拱顶坍塌。2.1.3.1主要技术要求、标准及控制方法钻孔施工允许偏差检验方法:外插角及孔位偏差使用仪器测量，孔深和孔距采用尺量。项目外插角孔距孔深允许偏差115mm+25mm0导管的数量、长度应符合设计要求。导管的纵向搭接长度应符合设计要求。2.132施工控制要点注浆加固范围及小导管布设小导管一般采用钢花管。小导管单根长度根据不同的衬砌结构断而采取不同的长度，环向间距按设计，从拱部格栅中穿过，仰角及外插角10。15。（角度过小影响下福格栅的架设,极易造
17、成侵限，角度过大，易出现超挖现象）。布设范围大部分在拱部120。角范围内，根据不同的地质条件每两循环或每循环打设一次，在难固结的砂、卵石地层特殊地层中每循环打设，一般地层中两循环打设一次，前后两次小导管搭接长度不小IQJr二1-于1m。小导管布设见图2.1.3-U、=/小导管加工制作、安装小导管一般采用32-42普通焊管加图2.1.3-1注浆范围及注浆管布设示意图工而成，小导管前端加工成锥形，以便插打，并防止浆液前冲。小导管中间部位钻力8Iomm溢浆孔，呈梅花形布置（防止注浆出现死角），间距IOcm,尾部LOm范围内不钻孔防止漏浆,末端焊6环形箍筋，以防打设小导管时端部开裂，影响注浆管连接。在
18、卵石地层中，用YT-28风钻钻孔，或用吹管将砂石吹出成孔，在砾岩层中用煤电钻钻孔，插孔时用气动锤振入。缝隙封闭排管完成后，沿小导管周边喷8IOCm厚混凝土，或在空隙处用塑胶泥封堵。封闭两小时后，开始注浆。浆液选择、配制及注浆导管注浆浆液根据实际地层情况选用:注浆浆液结合现场试验，粉砂层宜采用改性水玻璃浆液；砂砾层宜采用水泥浆，配比如下供参考：水泥浆浆液水灰比可为1.25:1.0,1.0:1.0,081.0三个等级，浆液由稀到浓逐级变换，即先稀后浓。注浆完后，立即堵塞孔口，防止浆液外流。注浆异常现象处理：a.注浆中如发生与其他孔串浆应将串浆孔堵住，轮到注该孔时，拨出堵塞物，用高压风或水冲洗，如拨
19、出堵塞物时，仍有浆液外流，则可不冲洗，立即接管注浆。h压力突升则可能发生堵管，应立即停机检查处理。C.如果压力长时间上不去，应检查是否窝浆或流往别处，否则将应调整浆液配比，缩短胶凝时间，进行小泵量低压或间歇注浆，但间歇时间不能超过浆液胶凝时间。改性水玻璃注浆施工改性水玻璃是以水玻璃为主剂，以硫酸及其它辅助材料为副剂配置而成，作为粉细砂层的注浆材料。当水玻璃溶液浓度为10-20Be,硫酸溶液浓度10%-30%时，在弱碱性粉细砂地层中，两和溶液体积比为(1-5):(1-2.5),配置后的浆液呈弱酸性，PH=5-6每立方浆液平均需料量为：图2. 1. 3-2改性水玻璃注浆流程图水玻璃(35Be)38
20、0-4IOkg,工业硫酸(98%)110-120kg,水400-600kg,促进剂3-6kg改性水玻璃注浆工艺流程见图2.1.3-2O双液浆施工a浆液的配制水泥浆液和水玻璃浆液分别在两个容器内，按一定的配比配制好待用。b注浆参数的选择双浆液配比根据现场试验确定，一般情况下水泥浆:水玻璃浆=1:11:0.8(体积比)。水玻璃浓度一般为35oBe,凝胶时间根据实际情况确定，一般为810min注浆初压拟为0.3MPa,终压为0.5Mpa。注浆图2.1.3-3双液注浆施工工艺流程图压力不宜超过0.5MPa,否则浆液损失过大，造成浪费。双浆液工艺流程见图2.1.3-3C注浆工艺及设备注浆管联接好后，注浆
21、前先压水试验管路是否畅通，然后开动注浆泵，通过闸阀使水泥浆与水玻璃浆液在注浆管内混合，再通过小导管压入地层，注浆工艺及设备详见图2.1.3-4。图2. 1. 3-4注浆施工工艺设备流程图5）小导管注浆施工工艺流程超前小导管注浆施工内容主要包括封闭工作面、钻孔、安设小导管、注浆、效果检验等工序。其施工工艺流程见图2. 1.3-5。6）注浆控制技术措施严格控制配合比与凝胶时间，初选配合比后，用凝胶时间控制调节配合比,并测定注浆固结体的强度，选定最佳配合比。注浆过程中，严格控制注浆压力,保证浆液的渗透范围。注浆压力一般不大于0.5MPa,防止出现结构变形、串浆、危及地下构筑物、地面建筑物的异常现象。
22、当出现异常现象时，采取卜一列控制措施:a降低注浆压力或采用间隙注浆。图2.1. 3-5小导管注浆施工流程图b改变注浆材料或缩短浆液凝胶时间。调整注浆实施方案。注浆效果检查:一方面用进浆量来检查注浆效果，另一方面因为注浆方法为周边单排固结注浆，开挖后检查地层固结厚度，如达不到要求，及时调整浆液配合比，改善注浆工艺。为防止孔口漏浆，在花管尾端用麻绳及胶泥（水泥+少许水玻璃）或喷射混凝土，封堵钻孔与花管的空隙。注浆管与花管采用活接头联结，保证快速装拆。注浆的次序由两侧对称向中间进行，自下而上逐孔注浆。拆下活接头后，快速用水泥药卷封堵花管口，防止未凝的浆液外流。注浆过程派专人记录，开挖时要检验注浆效果
23、。注浆达到需要强度后方可进行开挖作业。对于靠近雨、污水管沟的部位，需密切注意注浆情况，防止浆液注入，堵塞管沟。2.1.3.3施工注意事项1）超前导管施工按照由高孔位到低孔位、隔孔施工的顺序进行，导管打设应根据地层选用相应的方法，避免打设对土层扰动过大。眼孔完成后应及时安装钢管，避免塌孔。2）采用改性水玻璃浆液超前支护时，应当注意浆液固结土体的时效性:注浆应在下一循环开始前进行，注浆和开挖之间的时间间隔不应超过2小时：浆液配置完成后，应及时压注,不宜过久放置；压注前选取与掌子面相同土质试验固结效果，确认效果较好后进行压注。3）注浆前必须封闭掌子面，导管端部应作止浆盘、止浆塞；所用注浆机械必须有可
24、靠的卸压措施；注浆作业人员必须穿防护服，戴防护面罩，防止压力突变飞溅或化学浆液伤人。2.1.4土方开挖标准断面台阶法施工步骤如下：序号图示施工步骤说明1IA一、沿区间隧道拱部打设小导管注浆加固地层。2二、上台阶开挖支护1、开挖上部土体（预留核心土），并初喷5cm厚校；2、架立格栅钢架并打设边墙锁脚错杆；3、挂网喷碎。32三、下台阶开挖支护1、开挖下部土体，并初喷5cm厚碎：2、架立格栅钢架；3、挂网喷校。4四、施作仰拱1、基面处理；2、铺设防水层及防水层保护层；3、绑扎钢筋；4、浇筑碎。5Q五、施作拱墙衬砌1、基面处理；2、铺设防水层；3、绑扎钢筋；4、浇筑碎。2.1.4.1主要技术要求、标准
25、及控制方法控制开挖每循环进尺及超挖值，标准及方法见下表。 面T.作面失稳，/，Hl正台阶法台阶长度不合理引起工作面失稳 （本图引自:地下工程浅埋暗挖技术通论）正台阶法台阶开挖长度控制示意图严格控制隧道开挖断面的中线、高程, 的要求。满足贯通误差“平面位置30mm,高程20mm地质允许超挖彳直（mm）检验方法平均最大土质60100仪器量测及尺量60IOC确保上下台阶长度合理:以满足上台阶作业安全及隧道全断面“尽早封闭”为原则,一般控制在11.5倍洞径（D）,或符合设计要求,见下图。控制方法:尺量。确保预留核心土质量:核心土预留根据开挖断面大小及掌子面地质条件确定尺寸，一般为距离拱顶高度1.6m1
26、.65m,两侧距边墙为0.8m,长度为1.01.5m;预留核心土土体必须是未经扰动的原状土；核心土应留有坡度，并不得出现反坡。2.1.4.2施工控制要点确定隧道开挖每循环进尺可沿隧道前进方向每5m在拱顶及两拱脚部位分别设置里程点，5m之内的进尺控制都以此里程点为基准；可有效的减少累积误差和开挖尺寸偏差。对于曲线段及斜坡段应适当加密。台阶法施工，下台阶应在上台阶初期支护结构基本稳定后开挖。开挖要控制超挖，严禁欠挖。2.1.4.3施工注意事项基本原则:施工中必须严格遵循“管超前、严注浆、强支护、短开挖、早封闭、勤量测”的施工原则，尽少扰动围岩，短进尺，尽快施作初期支护，并使每步断面及早封闭，采用信
27、息化施工，勤量测和反馈以指导施工。要加强对开挖工作面地质的观察和记录，判断其稳定性并预报开挖面前方的地质情况，以指导施工。必要时，应采取锚喷或注浆等有效措施确保开挖工作面的稳定性。根据现场情况，若上导洞的掌子面位于粉土地层且导洞上方有管线渗漏水使掌子面无法自立时，上导洞掌子面用C20喷佐（厚度5cm）封闭，全断面的掌子面封闭则在工序转换时间较长无法开挖或停工时用C20喷碎封闭。在通过不良地质和地面环境复杂地段，应充分利用时空效应”，快速通过，遇特殊情况应及时封闭掌子面，再次开挖前应对掌子面进行加固后开挖。必须保证隧道开挖在无水条件下进行，渗、漏水地层须先按宜疏不宜堵”的原则进行疏导水处理。对渗
28、透系数差异较大的土层、砂层，施工期间要密切注意流沙、流土或管涌等不良现象，发现问题应及时进行处理。开挖应先开挖上台阶的环形拱部，预留核心土，严禁掏“神仙土。同一隧道相对开挖，当两个工作面相距20m时，应停挖一端，仅从一端开挖，并做好测量工作，及时纠偏。当隧道超挖或小规模塌方时，必须及时进行回填并注浆。为了预防突发事件，施工前准备一定数量的应急钢横撑或其它应急材料。2.1.5格栅架立主要技术要求、标准及控制方法格栅加工控制A、格栅加工组装后应在同一平面内，允许偏差为:高度30mm,宽度20mm,扭曲度20mm。控制方法:仪器放样，尺量。B、格栅刚架钢筋弯制和末端弯钩型式应符合设计要求；钢筋与连接
29、板焊接必须牢固。控制方法:尺量，观察格栅架立A、允许偏差:纵向允许偏差为50mm,横向允许偏差为30mm,高程允许偏差为15mm。控制方法:仪器测量，尺量B、格栅安装应严格按照设计要求设置纵向钢拉杆和锁脚错管，打设超前小导管并预埋回填注浆管。控制方法：观察、尺量。施工控制要点沿隧道前进方向每5m在拱顶及两拱脚部位分别设置里程点，5m之内的格栅间距控制都以此里程点为基准；可有效的减少累积误差和格栅步距偏差。格栅高程控制应同时控制格栅顶点、两拱脚高程。格栅安装调整应按照先控制高程再控制中线的顺序，以减少施工中的反复调整。纵向钢拉杆应内外交错布置，钢拉杆采用搭接焊连接，单面搭接焊长度不小于IO倍的钢
30、筋直径，并与格栅主筋牢固连接。超前导管、锁脚错i管打设后应与格栅主筋牢固焊接。喷射混凝土后，应及时注浆。施工注意事项格栅安装必须在开挖完成后及时进行，严禁开挖完成后掌子面长时间暴露。上台阶格栅安装时，拱脚部位必须密实，并以方木或钢板等支垫牢固；严禁悬空。格栅连接必须将连接螺栓拧紧并点焊固定，并在连接部位设与格栅主筋同直径的加强钢筋，加强钢筋与两侧格栅主筋双面焊接5倍钢筋直径。架设格栅过程中如发生小规模掉块等情况，应在相应部位增设可填注浆管，初支封闭后及时Im填密实。安装格栅前，应将台阶上暂时不使用的机具移开，并平整地面以便安装作业。2.1.6喷射混凝土主要技术要求、标准及控制方法喷射混凝土配合
31、比控制原材料的要求：水泥:采用不低于425#普通硅酸盐水泥，使用前做强度复试，其性能要符合现行水泥标准。细骨料:采用硬质、洁净的中砂或粗砂，细度模数大于2.5。粗骨料:采用坚硬耐久的碎石，粒径不大于15mm,级配良好。使用碱性速凝剂时，不得使用含有活性二氧化硅的石料。水:采用不含有影响水泥IE常凝结与硬化有害杂质的自来水。速凝剂:使用前与水泥做相容性试验及水泥凝结效果试验，其初凝时间不得大于5min,终凝时间不得大于IOmin。掺量根据初凝、终凝试验确定，一般为水泥用量的5%左右。喷射混凝土每盘称重允许偏差为:水泥2%,粗、细骨料3%,水、外加剂2%。控制方法:复称检查。喷射混凝土厚度每个断面
32、检查点的80%以上的喷射厚度不小于设计厚度,最小值不小于设计厚度的95%；平均喷层厚度不小于设计厚度。控制方法:喷射前检查开挖面尺寸并设置控制喷层厚度标志喷射混凝土强度控制喷射混凝土的强度必须符合设计要求。控制方法：严格执行施工配合比；喷射过程中留置同条件试件；喷射混凝土注意养护。施工控制要点喷射机械安装好后，先通风、注水、清除管道内杂物，同时用高压风吹扫岩面，清除岩面尘埃。保证连续上料，严格按施工配合比配料，严禁回弹料循环使用，并保证料流运送顺畅。操作顺序:喷射时先开风，后送料，以凝结效果好、回弹量小、表面湿润光泽为准。喷射混凝土作业前，清洗受喷面并检查断面尺寸，保证尺寸符合设计要求。喷射混
33、凝土作业区有足够的照明，作业人员佩带好作业防护用具。喷射混凝土在开挖面暴露后立即进行，作业符合下a喷射混凝土作业分段分片进行。喷射作业自下而上，先喷格栅钢架与拱壁间隙部分,后喷两钢架之间部分。*.b喷射混凝土分层进行，一次喷射厚度根据喷射部位和设计厚度而定，拱部宜为5cm-6cm,边墙为7cm-10cm,，.:后喷一层应在先喷一层凝固后进行，若终凝后或间隔-小*时后喷射，受喷面应用风水清洗干净。图2. 1. 6-1喷射碎施工工艺示意图C严格控制喷嘴与岩面的距离和角度。喷嘴与岩面应垂直，有钢筋时角度适当放偏，喷嘴与岩面距离控制在0.6-1.2m范围以内，详见图2.1.6-1。d喷射时自下而上，即
34、先墙脚后墙顶，先拱脚后拱顶，避免死角，料束呈螺旋旋转轨迹78初期支护背后注浆。逐段拆除底部临时支撑，施作防水层，根据施工监控量测结果，必要时进行换撑施作底板、中板、下部边墙二次衬砌，预留钢筋、防水板接头。逐段拆除剩余临时支撑，施作拱部、边墙防水层和二次衬砌，结构封闭成环。进行二次衬砌背后注浆。采用中隔墙法施工时，每步的台阶长度都应控制，一般为57m。为稳定工作面，往往与预注浆等辅助施工措施配合使用，采用人工开挖、人工出渣方式。CD工法和CRD工法在大跨度地铁车站中应用很普遍，将大跨分成两个小洞室，也体现了变大跨为小跨的指导思想。在施工中应严格遵守正台阶法的施工要点，尤其要考虑时间及空间效应，每
35、一步开挖必须快速。特别是CRD工法对地面沉降的限制严格，所以必须及时步步成环，工作面留核心土或用喷射混凝土封闭，消除由于工作面的应力松弛而增大沉降值的现象。地下工程工作面不宜同时开挖，如同外科手术一样，开口越小越好，打开后应立即缝合。要注意当跨度小于67m时，不宜采用CRD工法，以避免因分块过多、空间过小、进度太慢而增大沉降值。如果时间加长，变位会增大，所以，软弱不稳定地层，在超前支护的作用下，应快速施工，快速通过不良地层，这是减少下沉量的最有效方法。在施工过程中，为了控制地面沉降，除了应严格按施工工序和工艺流程的要求作业外，应采取如下措施：控制施工进尺及台阶长度。在工程超浅埋的条件下，一次施
36、工进尺的间距越大，地面沉降瞬时值越大，且作用在结构上的荷载和内力的瞬时值也越大。另外，台阶过长，各阶段有充分的变形积累时间，因此将导致过大的变形。但是台阶过短，对掌子面的稳定不利，且不便安排作业工序，-般按35m控制。尽早设置临时仰拱，使支护结构成环。由于临时仰拱对抑制未闭合结构早期的下沉和水平位移起关键作用，所以各部仰拱设置的早晚及其封闭质量，将直接影响到各部结构的沉降和两侧土体的水平位移大小。开挖后的结构与仰拱施作最好同步进行，或者在开挖后的结构完成以后18h内封闭仰拱。管超前，严注浆，及时回填。由于喷射混凝土的自重作用，在钢筋网面初期支护背后形成空隙，如不及时回填注浆，将很快上移，发展在
37、地面沉降。但回填注浆过早易造成结构下沉，压力过大时可能会破坏结构。所以，要求回填注浆在临时仰拱封闭后及时进行，浆液采用水泥与细沙（两者之比为1:0.5）,按1:1水灰比灌入。注浆压力必须适当控制，一般应小于0.5Mpa。回填注浆时，应注意工程分部施工的结构接合部，如拱架连接处、拱架基础、拱部衬砌与地层之间的间隙等。为了安装螺栓以及连接拱架之便，拱架连接处留有局部超挖空间，这是喷射混凝土的死角，如不及时回填注浆，极易造成坍落。拱架基础原则上应保持原状土，如造成超挖应回填密实，并垫钢板或木板，确保拱架不产生垂直位移，并需打设锁脚锚管，避免早期沉降量过大，该工序非常重要。拱部初支与地层之间的间隙应及
38、时注浆填充。通常是滞后工作面3m左右，在拱部及左右45拱腰拱脚处埋设注浆管，当喷好混凝土一天后即可填充。加强施工过程动态管理。引起地面沉降的原因是多方面的，控制沉降措施也必然是多方面的。现场技术人员应时刻注意量测结果，随时发现失控点，及时采取补救措施，进行动态管理。为了预防出现某点失控现象，可采取两种补救措施:一是高压回填注浆，二是洞内补充深层加固注浆。实践证明，采取上述措施，在工程实施的全过程中，地面沉降各土体水平位移按设计要求得到了有效控制。2.2.2单侧壁导坑工法单侧壁导坑超前台阶法主要适用于地层较差、断面较大，采/2用台阶法开挖有困难的地层。采用该法可变大跨断面为小跨断11面。大跨多不
39、小于IOm,可采用单侧壁导坑法，将导坑跨度定为/3/34m,这样就可将大跨变成34m跨和610m跨。这种施工方法简单而可靠。单侧壁导坑开挖示意图采用该法开挖时，单侧壁导坑超前的距离一般在2倍洞径以上，为稳定工作面，经常和超前小导管预注浆等辅助施工措施配合使用，一般采用人工开挖,人工和机械混合出渣。侧壁导坑尺寸通常根据机械设备和施工条件来确定，而侧壁导坑的正台阶高度，一般规定为台阶底部至起拱线的位置，这主要是为施工方便而确定的，范围在2.53.5m。下台阶落底、封闭要及时，以减少地面沉降。2.2.3双侧壁导坑工法双侧壁导坑工法从最初的中间台阶法（即眼镜法）到改进的中间预留核心土法及适应于更大断面
40、的加临时仰拱的中间预留核心土法，都是以以台阶法为基础，用两侧独立封闭的超前导坑将大跨度分解为三个独立小跨的施工方法，主要适用于地层较差、断面很大、单侧壁导坑超前台阶法无法满足要求的地铁车站单层风道、区间折返线等工程。施工时，先开挖两侧的侧壁导洞，在导洞内按正台阶法施工，当隧道跨度较大且地质情况较差时，上台阶也可采用中隔墙法或环形留核心土法开挖，并及时施作初期支护封闭成环,双侧壁超前的距离相等或不等.预留土柱的各部分开挖时，纵向间隔的距离可根据具体情况按台阶法确定.每步的台阶长度一般控制在35m；具体开挖步序及步距控制见下图。双侧壁导坑工法开挖步序示意图双侧壁导坑工法开挖步距控制小意图施工控制要
41、点：由于开挖断面较大，特别是中洞，要根据地质情况做好超前预支护。严格按设计要求控制好各部开挖步距。为控制沉降，在上、下台阶格栅节点处做好锁脚锯管注浆。左、右侧洞格栅步距控制是该工法控制难点，特别是曲线段，两侧洞格栅不平行会直接影响中洞拱部格栅架设质量，从面影响整个结构受力，造成安全隐患。因而要通过加密格栅控制点等方法加强测精度。中跨开挖初支是本工法最大难点。由于中洞跨度较大，且在两侧洞开初时，中洞拱脚部土体受到扰动，要根据情况进行预注浆加固处理，以防坍塌；当中洞拱部格栅与侧洞格栅连接困难时，要采取加强焊的措施确保格栅整体受力均衡。要加强洞内及地表的监控量测。2.2.4拆支撑与倒换支撑在采用分部
42、开挖的大断面隧道开挖完成施工二次衬砌之前，需要拆除临时支撑及中隔壁。临时支撑及中隔壁要在整个隧道开挖完成且喷射混凝土达到设计强度之后拆除。拆除要分段进行，可以采用跳拆的方式进行，但每段长度按台车长度，一般应控制在6m以内，如下图所示，可以同时拆除1、3、5部分，这部分二次衬砌施工完成后，再同时拆除剩余支撑。对于有些需要倒换支撑的隧道，为了保证倒换支撑的施工质量，可以在破除时就使破除的高度控制在二次衬砌底板面以下IOCm左右，这样在浇注底板混凝土时，可以将中隔壁浇注在底板里，从而使中隔壁底座牢固可靠。如右图所示。2.3特大断面分步开挖施工特大断面的暗挖形式，常为车站主体工程所采用，分为几个导洞开
43、挖，待侧洞或中洞衬砌施工完成后，剩余导洞暗挖完成，施作剩余结构。2.3.1中洞法表2.3.1中洞法施工程序表序号施工顺序示意图文字说明1超前小导管超前预注浆加固地层，施工小导洞，依次开挖1、2、3、4号洞室，采用锁脚锚杆加固墙脚，封闭初期支护口铺设相应部位防水层，依次施工底纵梁（包括部分底板）、中柱、顶纵梁（包括部分顶部结构），进行上部回填。5超前小导管超前预注浆加固地层，依次开挖5、6、7、8号洞室，采用锁脚锚杆加固墙脚，封闭初期支护。逐段进行换撑，施作底部、拱部防水层，浇注混凝土，进行二次衬砌背后注浆，待结构达到一定强度后，切割拆除临时支撑，模筑剩余部分二衬，铺设防水层，进行二次衬砌背后注
44、浆，封闭结构，切割拆除剩余临时支撑，施作装修层及内部结构。2.3.2侧洞法侧洞法施工就是先开挖两侧部分（侧洞），在侧洞内做梁、柱结构，然后再开挖中间部分（中洞），并逐渐将中洞顶部荷载通过侧洞初期支护转移到梁、柱上。具体施工步序见下表。序号施工顺序示意图文字说明2施作超前预支护，CRD法分部开挖两侧洞在两侧洞内施作防水、底板钢管柱及顶纵梁在两侧洞内施作防水、拱部衬砌，完成侧洞结构侧洞法施工土体变形示意图（本图引自地下工程浅埋暗挖技术通论）施工控制要点：y两侧洞施工时，中洞上方土体经受多次扰动，形成危及中洞的上小卜大的梯形、三角形或楔形土体该土体直接压在中洞上，中洞施工若不够谨慎就可能发生坍塌，见
45、右图。其余施工控制要点同双侧壁导坑法。2.3.3桩柱法表2.3.2桩柱法施工程序表序号施工顺序示意图文字说明1QGDOD0-0第一步:超前预注浆加固地层，开挖导洞施工，初期支护。开挖导洞时，先开挖下导洞后开挖上导洞，先开挖边导洞后开挖中间导洞。356第二步:施做条型基础，施工边桩、钢管柱、顶、底纵梁，预留钢筋接头。回填边桩外侧与导洞间的C20混凝土。第三步:铺设防水层，回填导洞。小导管超前预注浆加固地层，开挖中跨、边跨拱部土体,施做初期支护。第四步:跳槽逐段退拆除导洞边墙，铺设防水层，立模浇筑结构拱部。第五步:向下开挖至站厅板设计标高:敷设防水层,施作中站厅板,纵梁,内衬墙。第六步:开挖至底板设计标高处；
