北京地鐵十號線0標黃莊站2#風道超前大管棚支護施工方案PAGEPAGE8一、編制依據1.1北京地鐵四號線黃莊站2#豎井施工圖、雙層暗挖風道剖面圖和支護結構圖。1.2北京地鐵四號線黃莊站工程地質、水文地質勘探資料。1.3國家及部委相關施工技術規范、規程、標準。1.4我單位現有的技術操作水平、施工管理水平和機械設備配備能力；1.5北京地鐵五號線類似管棚工程的成功經驗；二、編制原則2.1在充分理解設計圖紙的基礎上，采用先進、合理、經濟、可行的施工方案。2.2施工全過程對環境破壞最小、占用場地最少，并有較周密的環境保護措施。2.3施工工藝與施工規范、設計要求相符，并達到完善。2.4嚴格貫徹“安全第一”的原則。2.5確保工程質量和工期。三、工程概況3.1工程簡介北京地鐵十號線0標黃莊車站2#風道橫穿中關村大街，采用暗挖的施工方法施工，結構拱頂距路面僅5.02m。為保證暗挖段施工時，路面交通暢通、及暗挖風道施工的安全，在暗挖風道橫斷面的拱部沿拱頂環向布置管棚超前管棚支護。管棚支護所用鋼管采用φ159×8無縫鋼管，管與管之間采用滿焊連接，并加幫焊提高強度。管內注入水泥砂漿，注漿壓力為0.5～0.7Mpa之間。3.2工程地質及水文地質與工程結構的關系1、工程地質與工程結構的關系黃莊站位于雜填土、粘質粉土粉質粘土、粉細砂、圓礫層中，車站基底位于圓礫層表層，車站暗挖段從東向西自高到低，穿越的主要地層為粉土、中粗砂、卵石層及粉土層，拱頂大管棚布置范圍處于粉土層中。2、工程水文與工程結構的關系黃莊站基坑底部位于潛水位下1.7m左右，未進入承壓水，但鉆孔樁已打穿承壓水的隔離層。拱頂的大管棚布置范圍內屬上層滯水地帶。圖1管棚鉆機布置示意圖四、施工組織4.1施工準備a、由于管棚位置較高，因此需要預留施工平臺，施工平臺根據現場條件采用原狀土層；b、測量方線：施工前放出管棚的具體軸線位置和標高位置；4.2施工方法根據工程特點采用德國TT40型水平導向鉆機成孔（成孔直徑為φ180）＋夯管錘夯進鋼管的施工方法。4.3工期計劃施工準備3天鉆進成孔、夯進鋼管20天驗收及收尾2天合計25天單工序時間安排：TT40水平鉆機就位0.3小時導向鉆孔1.5小時擴孔2.5小時TT145夯管錘就位0.2小時夯進鋼管7.5小時共計12小時4.4人員組織機構配置鉆機作業工班夯管作業工班質檢工程師林峰主管工程師張旭鉆機作業工班夯管作業工班質檢工程師林峰主管工程師張旭項目總工王壽強質檢員夏恩虎技術員趙樹才材料員高守華試驗員郭勇軍測量員劉繼剛圖2項目組織機構圖4.5主要儀器、機械設備、材料表本工程所需的鋼管由項目部物資保障部負責采購，并根據施工計劃安排運至工地。4.6施工測量、試驗、量測、工程變更洽商及工程驗交由項目部工程部負責組織安排，施工計劃、驗工計價、工程結算由項目部計劃部負責，材料及設備由項目部負責調配進場。4.7機械設備計劃：見機械、儀器、主材統計表2。4.8主要機械設備要求：結合本工程地處繁華區，滿足施工要求應選用低噪音的施工機械。機械、儀器、主材統計表表2項目名稱序號名稱規格、型號數量單位備注主要機械設備1導向鉆機TT401臺2導向鉆具560鉆桿1套3泥漿攪拌機ST750A1臺4TT145夯管錘1套5空壓機20立方米1臺6運輸車輛2輛7電焊機BX1-3002臺主要材料及主要儀器8管材Φ159鋼管1800米9塑料管Φ201428米10方木150×1503立方米11木板5cm5平方米12工字鋼I1224米13導向儀器ECLIPSE2套14水準儀1套五、設計參數及主要工程量5.1管棚主要設計參數管棚采用φ159熱軋無縫鋼管，壁厚δ＝8mm，管長48m，沿風道拱頂環向布設，間距40cm，超出開挖輪廓線25cm，管節分段長度為2~3m（根據現場實際情況確定其管節長度，并使接口錯開），獨頭打入每根管長夯入時則分為兩次，鋼管內注入水泥砂漿，注漿壓力在0.5～0.7mpa之間。5.2鉆機設備主要設計參數TT40水平導向鉆機技術參數：主機長235cm寬140cm高130cm操作重量860kg操作能力最大主軸扭矩1500NM@100RPM實際回拖力4噸水系統最大流量50L/min容量1100L液壓動力系統長1400mm寬750mm高1750mm重量1240kg發動機KHDDEUTE柴油總功率41KW鉆桿長度1.25m鉆桿直徑48mmTT145夯管錘技術參數表：序號項目單位數量1直徑mm1452長度mm15453重量kg1374工作壓力磅6~75沖擊次數次/分3106耗氣量立方米/分47夯進管徑mm100~4008夯擊力噸/次809耗油量升/小時0.75.3主要工程量1)單孔鉆進成孔48米，共計40根,總長1920米。2）注漿量為38.6立方米；六、管棚施工工藝施工準備設備安裝儀器調試鋼管滿焊連接導向孔成孔泥漿制作、鉆進監測施工準備設備安裝儀器調試鋼管滿焊連接導向孔成孔泥漿制作、鉆進監測夯管錘就位驗收設備撤場管內注漿填充夯進鋼管空壓機調試圖3水平鉆機成孔＋夯管錘夯進施工工藝流程圖5.2施工準備5.2.1測量定孔位根據設計放出具體孔位以及軸線。5.2.2端頭墻為鋼格柵+噴射砼井壁支護結構（厚350mm），在支護施工同時預埋安裝φ200鋼管。5.2.3在基坑開挖至管棚位置后，搭建腳手架平臺作為管棚施工的工作空間，在施工之前，以此保證施工的正常進行。附鉆孔作業示意圖。圖4鉆孔作業平臺示意圖5.2.4管棚鉆進順序因管棚孔位距離較近，因此在成孔和夯進時采用間隔成孔和夯進的順序，因而避免較大范圍內擾動土體，其具體鉆進、夯進順序詳見圖-5管棚孔位布置圖。風道中線上管棚編號為20號，以此為中心分別向兩邊成孔，第一批為（雙數）………22，20，18，16，14………，第二批為（單數）………21，19，17，15………，注漿形式為跳孔間圖-5圖-5管棚孔位布置圖5.3鉆孔施工5.3.1TT40水平導向鉆機成導向孔施工a、在工作場地整理完成后，按照設計順序準確安裝導向鉆機，孔位對正，安裝牢固，管路連接準確無誤；b、導向儀器嚴格遵守使用技術規程，細心調試，直到精度測量誤差小于10cm為止；c、配置膨潤土泥漿，準備鉆進施工；泥漿用膨潤土標準項目標記P-N懸浮體性能600r/min時粘度計讀數屈服值≤（Pa）30min濾失量≤（mL）301.44×塑性粘度15.0濕篩分析＋0.75mm篩余量≤（％）4.0水分≤（％）10d、由于鉆孔位置要求嚴格，在每一根鉆桿鉆進過程中，都必須嚴格控制鉆進參數；e、地表監測要嚴格遵守測量技術規范，準確測量各項參數（深度、軌跡方向等），及時與司鉆人員聯系溝通，確保鉆孔施工準確無誤，深度、軌跡監測利用導向儀進行深度跟蹤，及時與司鉆人員聯系，調整深度的鉆進，地表布設地面沉降點，及時測量地面沉降情況；f、鉆孔施工中根據探測儀器曲線嚴格控制鉆孔軸線，若有不利偏向要及時進行糾正，糾偏遵守“勤糾少糾”的原則；g、在鉆進過程中，嚴格控制鉆進參數，確保靶位準確無誤；h、導向鉆孔嚴格按設計軌跡施工；i、在鉆進過程中由于孔位間距很小，為防止對土壤擾動的影響，造成地表沉降，所以采取間隔鉆進施工的方法以確保施工安全，更好的控制地表下沉；o、擴孔當鉆機鉆成導向孔后，改用φ180的擴孔器擴孔。圖6TT40型水平導向鉆機成孔施工縱斷面圖5.4夯管施工a、導向孔成孔后，按照設計順序準確安裝夯管錘基座與鋼管導軌，孔位對正，安裝牢固，管路連接準確無誤。b、調試高壓空氣壓力，準備進行夯擊。c、監控、測量人員要嚴格遵守測試技術規范，準確測量各項參數，（如深度、軌跡方向等）及時與司夯員聯系溝通，確保夯進施工準確無誤。d、夯擊施工中嚴格控制孔位軸線，若有不利偏向要及時進行糾正，糾偏遵守“勤糾少糾”的原則。e、夯進過程嚴格按導向孔位施工。f、夯進角度控制1）外插角：待導向孔成孔后，鋪設導軌時導軌上仰角度；2）經驗數據：結合以往管棚施工經驗，考慮實際工程地質情況，本工程管棚施工上仰角度控制在5‰～7‰。圖7TT145型夯管錘夯進鋼管施工縱斷面圖5.5管內填充注漿和管外彌補注漿2#風道暗挖段下穿中關村大街，為有效的控制沉降，彌補管棚鉆進過程中的對土體擾動帶來的沉降損失，需對土體進行注漿加固，與管棚共同形成棚架結構。注漿漿液采用1：1的水泥漿+10%XPM外加劑，注漿壓力0.5～0.7Mpa。為達到控制注漿的目的，采用封堵式注漿；同時，為增加管棚自身的剛度，更好的起到承載作用，用水泥砂漿填充管棚，注漿壓力控制在0.5～0.7Mpa之間。5.6沉降控制1）為保證工程的順利進行，并根據機械的誤差要求，所以采用預設上仰角度來避免沉降；2）因本工程采用的是先成孔后夯進的原則（成大孔夯小管），因此要在鋼管上開φ8的小孔，注入水泥+膨脹劑來使鋼管與土層之間形成固結成環。七、應急補救措施為保證管棚的施工精度和施工質量，并保證管棚的工期要求。提出以下應急補救措施：1、如發現管位偏差，要及時停止施工檢查在定位過程中是否定位錯誤；2、導向孔鉆進過程中發現鉆頭下沉，要及時退回鉆桿（根據偏差情況而定鉆桿的退回數量），然后重新糾正后鉆進；3、夯進鋼管的時候不僅要控制好管與管的連接，而且導軌的穩定是非常重要的；4、發現擴孔困難的情況下，要對泥漿的用量進行考慮，增加用量提高潤滑作用。八、施工監測8.1監測目的基坑暗挖段上面為中關村大街，地面交通繁忙，地下管線眾多。為保證地面交通的正常運行和安全，地下管線的安全，在施工全過程中進行監控量測，通過監測數據的反饋及時調整支護參數和施工方案，確定后續工序安排；同時經過量測數據的分析處理和必要計算，將其結果反饋的水平鉆機和夯管施工過程中，也是驗證施工設計合理的最有效方法。8.2監測項目和儀器設備根據超前管棚設計、施工要求和地質情況，結合工程特點、工程實際情況和設計要求，擬定以下施工監測項目：地表沉降測量：本項目旨在測定施工過程的沉降值，施工對地表的影響范圍及其隨時間的變化規律。用精密水準儀測量。8.3施工監測結果指導施工施工監測是水平鉆機施工管棚不可缺少的工作，也是對設計的補充，深化和延續，在管棚施工中，嚴格的全面的系統的監控測試工作是極其重要的，對監測信息及時進行分析處理后，所采取的技術改進措施是工程成功的重要保證之一。只有對施工過程中地面情況進行監測、了解，才能根據反饋信息來把握施工節奏，調整施工方法，及時修正施工技術參數，控制施工，做到安全穩妥，萬無一失，也為后續工程積累寶貴的經驗。九、質量、環境保護措施9.1質量保證措施本工程實行全面質量管理，成立以項目經理為組長，各業務部門領導為組員的安全質量領導小組，建立安全質量目標崗位責任制及保證安全，爭創優質工程為目標的質量保證體系。同時杜絕重傷以上事故為安全目標。1)嚴格按照設計圖紙、施工規范以及業主、監理要求的質量標準進行質量管理。2）強化施工技術管理及其各方面的規章制度和措施。3）對各道工序和各種工藝操作進行施工技術交底。并作好鉆機軌跡記錄及施工記錄。4）嚴格把好質量關，搜集各類質保單，作好規定的原材料試驗。5）對導向孔軸線，標高等實行專人測量，專人復測，并經業主及監理復測認可。6）內業資料尤其是質量驗收資料應與實際施工同步。7）導向孔施作時嚴格按照儀器使用規范，確保工程的精度。8）對原材料、半成品、成品進貨供應進行嚴格控制和檢驗。9.2環境保護措施1）車輛不帶泥沙出現場。2）嚴格控制人為噪聲，進入施工現場嚴禁高聲喊叫，無故敲打，最大限度減少噪聲擾民。3）控制作業時間，如必須施工則采取降音措施，征得當地政府同意，出示安民告示，并與居民協調，求得居民諒解。十、安全及文明施工保證措施10.1安全方針：安全第一，預防為主，防治結合，綜合治理。10.2特殊工作要持證上崗，遵守本工種的安全操作規程，進入施工現場必須戴好安全帽。10.3存放一切易燃易爆品的地方必須設置明顯的警告牌，工地應配備相應的消防器材。10.4安全用電，進入現場的職工應戴好安全帽及穿好工作服。工地必須設置安全警告牌及張貼安全標語。10.5保養維修各種電氣機械設備，必須在停電停機停水后方可進行；中小型機具應做好相關的防雨、防護、接地或接零保護，并要定機定人。10.6人身安全措施a、加強施工安全管理和安全教育，堅持周一安全活動，堅持班前教育，班中檢查、班后總結制度。b、施工現場懸掛施工安全標志牌，配置必要的消防滅火器材，進入施工現場必須戴好安全帽。10.7機、電安全措施a、各種機械、電器的操作者必須持證上崗，非操作司機和機電操作者，嚴禁擅自動用機電設備。b、空壓機要經常檢查、維修、保養，并做好記錄，注意空壓機出風口壓力。c、加強臨時用電管理，臨時用電設施派專人看守，并有防護措施。d、送電電纜、電線應絕緣良好，無破損，閘箱要有防雨設備并有接地裝置。較大容量的用電設備應加漏電保護器。10.8、文明施工及環保措施以施工總承包單位為主，組成施工總