北京地铁16号线工程土建施工07合同段
马连洼站
主体小导洞及初支扣拱
开挖及支护安全专项施工方案
编制：
审核：
审批：
中铁二局股份有限公司
2014年04月30日
目录
1编制依据 (1)
1.1编制依据 (1)
1.2编制原则 (1)
1.3适用范围 (2)
2工程概况 (2)
2.1工程环境 (2)
2.2设计概况 (3)
3工程地质及水文条件 (4)
3.1工程地质 (4)
3.2水文地质 (6)
4 本工程的重、难点及对策措施 (10)
4.1地层分析 (10)
4.2马头门施工 (10)
4.3车站穿越地下管线 (10)
4.4地下水防控 (10)
5 施工准备 (11)
5.1技术准备 (11)
5.2人员及机械准备 (11)
5.3施工材料准备 (11)
5.4施工场地“四通一平” (11)
6施工部署 (14)
6.1组织机构 (14)
6.2施工组织安排 (14)
6.3劳动力配备 (15)
6.4机械配备 (15)
6.5工期计划 (16)
6.6施工材料计划表 (17)
7 施工方法及措施 (17)
7.1导洞施工顺序及原则 (17)
7.1.1导洞施工顺序 (17)
7.1.2导洞施工原则 (18)
7.2导洞施工步序流程图 (18)
7.3导洞马头门施工方法 (18)
7.3.1马头门施工原则 (18)
7.3.2马头门开洞顺序 (19)
7.3.3马头门施工程序 (20)
7.3.4横通道临时仰拱换撑 (21)
7.4导洞开挖及支护方法 (22)
7.4.1车站导洞土方开挖 (22)
7.4.2导洞支护 (22)
7.4.3格栅钢拱架施工 (25)
7.4.4喷射混凝土施工工艺 (27)
7.4.5注浆施工 (29)
7.4.6锁脚锚管施工 (31)
7.4.7掌子面临时封堵 (31)
7.4.8回填注浆 (32)
7.5边导洞基础梁施工 (32)
7.5.1钢筋绑扎 (33)
7.5.2模板施工 (34)
7.5.3混凝土浇筑 (35)
7.6边桩施工 (35)
7.6.1边桩工工艺流程 (35)
7.6.2边桩施工工艺 (36)
7.7车站主体大断面土方开挖 (38)
7.7.1开挖原则及方法 (38)
7.7.2土方开挖注意事项 (39)
7.7.3土方外运及弃土 (40)
7.8初支扣拱 (40)
7.8.1导洞内扣拱 (41)
7.8.2导洞间扣拱 (43)
7.8.3导洞间拱顶初支 (44)
7.9导洞内空隙回填砼 (44)
7.10导洞施工的防沉降主要措施 (45)
7.11施工的注意事项 (45)
8 监控量测 (46)
8.1监控量测的意义 (46)
8.2监控量测项目 (46)
8.3监控量测点布置及监测频率 (46)
8.3.1测点的布置 (46)
8.3.2监测精度、频率与控制值 (53)
8.4监测数据管理 (55)
9.风险识别及应急预案 (55)
9.1风险源 (55)
9.2风险识别及风险原因分析 (57)
9.3风险源保护措施 (58)
9.3.1一级自身风险源施工措施 (58)
9.3.2下穿一级风险源管线施工措施 (58)
9.4施工风险管理组织机构及职责 (59)
9.4.1施工风险管理组织机构 (59)
9.4.2安全事故应急救援流程 (60)
9.5应急措施 (61)
9.5.1沉降造成管线开裂、公路下陷的应急措施 (61)
9.5.2防涌水（透水）涌砂事故的应急措施 (61)
9.5.3物品打击、触电、高空坠落等应急措施 (62)
10 质量保证、安全文明施工、环保措施 (63)
10.1质量管理体系流程图 (63)
10.2质量保证措施 (64)
10.2.1钢筋工程质量保证措施 (64)
10.2.2喷射混凝土施工方法及质量保证措施 (65)
10.3安全及文明施工措施 (67)
10.3.1安全管理机构 (67)
10.3.2安全管理职责 (67)
10.3.3安全、文明施工一般措施 (68)
10.4环境保护措施 (70)
10.4.1预防噪音污染措施 (70)
10.4.2预防尘土污染措施 (70)
10.4.3预防地表水和地下水污染措施 (70)
10.4.4弃渣和建筑垃圾处理 (71)
10.4.5防振动措施 (71)
10.5安全防护措施 (71)
10.5.1临边防护 (71)
10.5.2施工作业安全管理 (72)
11雨季施工质量保证措施 (72)
1编制依据
1.1编制依据
（1）北京地铁16号线工程马连洼站车站结构主体初支小导洞（含初支扣拱）施工图；
（2）地下铁道工程施工及验收标准（GB50299-1999）（2003版）；
（3）混凝土结构工程施工质量验收标准（GB50204-2002）（2011版）；
（4）岩土锚杆（索）技术规程（CECS22：2005）；
（5）地铁暗挖隧道注浆施工技术规程（试行）（北京市地方标准DBJ01-96-2004）；
（6）轨道交通隧道工程施工质量验收标准（修订版）（QGD-007-2005）；
（7）轨道交通车站工程施工质量验收标准（修订版）（QGD-006-2005）；
（8）北京市有关环保、卫生、消防、文明施工的规定和要求；
（9）相关的技术联系单及会议纪要。
1.2编制原则
（1）在充分理解施工文件、设计图纸及认真踏勘现场的基础上，采用经充分论证的先进、合理、经济、可行的施工方案。
（2）施工区段合理划分，施工进度安排均衡、高效；满足业主对总工期的要求和阶段性工期的要求。
（3）严格贯彻“安全第一、质量为本”的原则，确保工程质量、确保施工工期、确保施工安全，全面兑现施工承诺。
（4）优化施工技术方案，推广应用“四新”成果，加强科技创新和技术攻关，确保工程全面创优。
（5）加强监控量测和信息反馈，指导施工；确保施工工艺与施工规范、设计要求相符，并达到完善。
（6）严格执行北京市建设行政主管部门对项目施工的文明、环保、安全、卫生健康等有关管理条例的要求；施工全过程对环境破坏最小、占用场地最少，并有周密的环境保护措施，最大限度减少扰民，树立良好的工程形象和社会形象。
（7）加强施工管理，提高生产效率。
1.3适用范围
北京地铁16号线07标马连洼站主体小导洞及初支扣拱施工。
2工程概况
2.1工程环境
马连洼站为地铁16号线工程中间站，位于马连洼北路和永丰路交口处，车站沿永丰路南北向跨路口布置。马连洼站为地下两层三跨连拱直墙结构，总长282.1m，宽21.6m，站台宽度12m。车站里程中心轨面埋深24.389m，车站主体采用洞桩法（PBA）施工，顶板覆土厚9.87m。详见图1。
图1 地铁16号线工程土建施工马连洼站平面图
本站西南象限为马连洼梅园、百旺家苑住宅小区；东南象限为马连洼兰园住宅小区；西北象限为润千秋佳苑住宅小区；住宅小区均为6层楼房。东北象限为中国医学科学院药用植物园。在车站南端上部有6组200KV架空高压线通过。车站位于永丰南路与马连洼北路交叉路口地下，永丰南路为南北向的城市主干道（双向8车道），马连洼北路为东西向的城市主干道（双向8车道），人口密集，车流量大，交通极为繁忙。
车站主体通过5座竖井施工。车站西侧设置1号风道施工竖井、A出入口施工竖井与L1施工竖井，是车站西侧主要施工场地；车站东南侧设置3号风道施工竖井，为车站东南侧主要施工场地；车站南侧设置L2施工竖井，为车站南侧主要施工场地。各施工竖井的主体小导洞开挖支护施工顺序详见附图一《马连洼站主体小导洞开挖支护施工顺序图》。
2.2设计概况
车站主体主体小导洞开挖支护标准段采用6导洞开挖施工，设备区段采用8导洞开挖施工。结构主要围护形式如下：
车站主体小导洞支护形式：拱顶超前小导管注浆+格栅钢架+钢筋网喷混凝土。
车站主体小导洞间支护形式：拱顶超前小导管注浆+格栅钢架+钢筋网喷混凝土。
车站主体横剖面如图2、图3。
图2 车站标准段（6导洞）横剖面
图3 车站设备区段（8导洞）横剖面
3工程地质及水文条件
3.1 工程地质
该标段沿线地质以第四系沉积物以古清河故道沉积为主。表层普遍分布新近沉积土层，其下部的第四纪沉积图层以粗粒的圆砾卵石夹砂土层为主，圆砾卵石土层之间夹厚度不等的粘性土、粉土层。
马连洼站开挖范围内地层分别为：杂填土①1，素填土①，粘土②2，粉质粘土②1，粉质粘土③1，粉土③，细砂⑤2，卵石⑤，粉质粘土⑥层。地层详细分布见图4。
图4 车站主体结构地质剖面图
3.2 水文地质
1）地下水特征
根据勘察报告，本次勘察44.0m深度范围内，共观测到二层地下水，地下水的类型分别是潜水（二）、层间水～承压水（三）。含水层分布及水位深度主要描述如下：潜水(二)：含水层主要为卵石⑤层，其下部相对隔水层为粉质粘土⑥层、粘土⑥1层，稳定水位深度18.0～20.5m，标高27.90～30.70m。主要接受降水及侧向径流补给，以侧向径流和向下越流为主要排泄方式。
层间～承压水（三）：含水层主要为细中砂⑥3层、卵石⑦层和粉细砂⑦2层，其下部相对隔水层为粉质粘土⑧层及其夹层，稳定水位深度21.0～23.3m，标高25.35～27.70m。主要接受降水及侧向径流补给，以侧向径流和向下越流为主要排泄方式。
2）历年最高水位
拟建场地历年最高地下水位曾接近自然地表。
根据区域地质资料，拟建场地近3～5年最高地下水位标高在37.0m左右(不含上层滞水)。地下水年变化幅度2.0～3.0m。
工程抗浮设防水位标高按44.0m考虑
3）地下水和土的腐蚀性评价
经综合分析判定，地下水对混凝土结构及钢筋混凝土结构中的钢筋均具微腐蚀性。
4）地下水对结构影响具体分析如下：
根据土建结构设计资料，参照场区地下水情况，拟建车站结构底板与地下水水位关系见表3.1。
表3-1拟建结构与地下水关系表
结构名称施工方法底板底标高(m)初见地下水水位
(m)
是否采取地下水
控制措施
马连洼站主体小导洞暗挖22.219（最低）30.75是影响工程施工的地下水主要为潜水（二）和层间水～承压水（三），需要将潜水（二）疏干，层间水～承压水（三）降低水头考虑。根据上述分析，以及环境与地下水控制相互
关系分析，拟建工程地下水控制具有以下几个特点：
（1）地下水水位高于结构底板，须采用井点降水的方法降低或疏干地下水，确保干槽作业。
（2）开挖范围内分布有多层含水层，若采用管井降水方法，因疏不干效应影响，开挖揭露含水层底板时，存在界面出水问题，需辅助明排措施。
5）降水井布设
根据水文地质特点对马连洼站主体小导洞共布置降水井64眼，其中钢管井2眼，无砂水泥管井62眼。降水井深度均为35m。同时利用施工竖井及横通道已布置的73眼管井形成围降。施工过程中，根据实测水位调整泵量，以满足施工降水需求。马连洼站主体小导洞降水井施工流程图、平面布置图如下。
施工准备 替浆
井位施放 围挡
切割井位、排水管路
人工挖探井 钻机就位
成孔 填滤料
下井管
洗井 做检查人井 埋设排水联络管线
下泵抽水
起拔护筒
拆除围挡 测量孔深
清运渣土
恢复路面（地面）
现场踏勘
清运泥浆
钻机移位
清理现场
图5 管井降水施工工艺流程图
图6 主体小导洞降水井平面布置图
4 本工程的重、难点及对策措施
4.1地层分析
车站主体部分小导洞所穿越地层主要以粉土③层、粉质粘土③1层、细砂⑤2层、粉质粘土⑥层为主，结合施工竖井和横通道的地质记录，上部的三个小导洞上台阶所穿越的粉土和粉质粘土层，地质情况较稳定；其余部分的小导洞穿越细砂层、卵石层，土体稳定性较差，要做好地层探测和加固。
4.2马头门施工
马头门做为结构受力转换点，做好马头门加固是保证进洞安全的重要措施。
应对措施：
（1）马头门施工前，进行洞口处地质注浆加固。马头门开洞时密排三榀钢格栅，并与切断的施工横通道格栅焊接成整体。
（2）上部小导洞与主体大跨度扣拱连接处，小导洞钢格栅需预埋与主体大跨格栅的连接钢板，并准确定位。
4.3车站穿越地下管线
上部小导洞开挖穿越管线较多，防止管线沉降及管线渗水。同时做好超前支护及回填注浆。
应对措施：
（1）严格按照“十八字方针”进行开挖支护。
（2）施工前对上方管线进行详细调查，包括结构形式、基础形式、外观情况与车站主体结构的关系，做好记录。
（3）针对地下管线应有完备的应急预案，做好充足的物质储备。对于给水管路，施工前彻底摸清管网路径的阀门位置，以便不时之需。
（4）在管线上布置适当的变形监测点，施工时加强监测，并指导施工，控制开挖进度，以确保施工过程中管线安全。
（5）加强施工过程中的监测。
4.4地下水防控
本工程下导洞处于地下水位以下，地下水的控制是本工程的重点。
应对措施：
（1）加强降水的施工管理，确保施工降水达到预期的效果。
（2）做好车站上方雨水管、污水管及降水井管的防渗漏措施。
（3）在进行大面的管井施工前需做好试验管井，通过试验结果对降水井点的布置、数量、构造、降水指标、降水监测等各项内容进行调整。
5 施工准备
5.1技术准备
（1）熟悉、审查图纸及相关设计文件，了解、贯彻设计意图。
（2）统计施工所需的各种材料，及时提出施工生产材料计划。
（3）根据设计图纸编制工序施工技术交底，并对施工操作人员进行现场交底，做到交底到位，不留死角。
（4）熟练掌握导洞施工范围及周边的地形、地质及水文情况，并对重、难点施工提出相应对策。
5.2人员及机械准备
施工前根据工程要求配备合理、适量的施工人员及机械，保证工程安全，高效，快速推进，具体安排详见6.2节，6.3节劳动力及机械配备。
5.3施工材料准备
根据施工需要，按照施工进度，由物资部门按照业主下发的甲供甲控材料范围及工程技术部提出的材料计划，购置充足的钢材等大宗材料；并在进场时由试验室报监理见证试验，确保施工原材料合格。
支护结构用喷射混凝土采用自拌混凝土。施工前应有具备相应资质的试验室提供符合设计要求的混凝土配合比；对于水泥、砂、石、外加剂等材料进场时候应由试验室报监理见证试验，保证原材料合格。
5.4施工场地“四通一平”
“四通一平”是指在建设工程用地范围内修通道路、接通施工用电、施工用水及办公、监控网络。
图7 马连洼站西侧施工场地布置图