第三章暗挖区间工程施工方案
一、总体施工方案
根据区间地质情况，暗挖施工过程中应严格遵循“管超前、严注浆、短进尺、强支护、快封闭、勤量测”的十八字方针，切实做到信息化施工，保证施工质量安全。
二、暗挖段超前预支护施工
1.洞口管棚施工
1.1 Ⅰ～Ⅶ号通道过街暗挖段洞口拱部采用φ108×6mm热轧无缝钢管超前管棚注浆预支护，每个洞口设置一环25根，按顺时针顺序编号，单号者为注浆孔，双号者为检查孔,满足设计要求后再对双号孔注浆，压力达到设计要求。
洞口管棚在现场加工制作，汽车运输到工作面；管棚采用TT40水平导向钻机施工，钢花管安装一次完成；利用专用高压注浆泵注浆。为保证长管棚施工精度，尽量与初支结构平行，防止侵入初支结构范围，钻机必须坐落在稳定的基础或台架上并固定牢固，管棚外插角按1～2°考虑。
洞口管棚施工工艺流程见图1。
1.2.管棚设计参数
钢管规格：管棚为热轧无缝钢管，外径108mm、壁厚6mm，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ号管棚长20m/根，Ⅳ、Ⅴ号管棚长24m/根，Ⅵ、Ⅶ号管棚长25m/根。
管棚钢管上预留注浆孔，孔径10～16mm，呈梅花形布置，尾部留不
钻孔的止浆段100cm。钢管接头采用单面焊连接，同一断面内接头数量不超过总钢管数的50％。
管距：环向间距40cm。
倾角：外插角为1°左右，具体可根据实际情况作调整。
钢管施工误差：径向不大于20cm，相邻钢管之间环向不大于10cm。
图1 洞口管棚施工工艺流程图
1.3.管棚注浆
水泥浆液水灰比为1：1（重量比），注浆压力：0.5～2.0MPa。
注浆前进行现场注浆试验，根据实际情况调整注浆参数，取得管棚注浆施工经验。达到注浆压力后，钢管内用水泥砂浆充填。
单根钢花管的注浆量按Q=πR2Lη估算,式中R为浆液扩散半径，取R=0.6L0；L0为注浆钢花管的间距；L为钢花管长；η为围岩孔隙率。
注浆按钢管施钻顺序从下而上叠加进行，压力逐渐由小加大。通过管内压注水泥浆或水泥砂浆，在加强自身刚度的同时，使管棚与周围土体密实，加强了管棚与围岩的粘结力，起到加固土体，增大地层自稳能力的作用。
1.4.施工注意事项
管棚为超前支护，在地下通道暗洞开挖之前完成；
先施做注浆孔，后施做检查孔。注浆孔注浆完成后，再与注浆孔同法打设检查孔钢管，以检查注浆孔的注浆质量，最后将检查孔钢管内注入水泥砂浆封堵密实。
洞口管棚施工前，严格按设计位置施工，用测斜仪控制钻杆的倾斜度，同时，钻进过程中利用测斜仪检查长管棚钢管的倾斜度，并做好每个钻孔地质及钻进长度记录；
为保证长管棚支护效果，严格按设计控制管棚的外插角，尽量减小外插角，同时防止长管棚侵入开挖净空，降低管棚超前支护的效率，并给开挖带来困难。
洞内管棚尾段与钢架焊接，形成共同支护体系，提高支护效率。
管棚施工时，对钢管主要材料进行材质检验。
遵守地下通道施工技术安全规则和钻眼注浆作业操作规则。
现场加工钢管，喷射混凝土封闭工作面，人工或机械将钢管推送入孔，测斜仪控制钻孔角度，注浆泵压注水泥浆。
2.超前小导管施工
超前小导管注浆加固支护施工工艺见图2。
小导管外径φ42mm（壁厚3.5mm）钢花管，管壁四周按15cm间距梅花形钻设φ8mm压浆孔，钻孔外插角度10～20°，深度2.5m，环向间距400mm，浆液配比、注浆压力根据现场试验确定。
超前小导管以紧靠开挖面的格栅钢架为支点，小导管尾段与钢架焊联，打入钢管后注浆，形成管栅支护环。
图2 超前小导管施工工艺流程图
注浆异常的处理：发生串浆时，将串浆孔及时堵塞，轮到该管注浆时，再拔下堵塞物，用铁丝或细钢筋将管内杂物清除并用高压风冲洗，然后再注浆。
当水泥浆进浆量很大，压力长时间不升高时，则应调整浆液浓度及配合比，缩短凝胶时间，进行小泵量低压力注浆或间歇式注浆，使浆液在裂隙中有相对停留时间，以便凝胶，但停留时间不能超过混合浆的凝胶时间。
超前小导管施工布置见图3。
图3、超前小导管施工布置图（钢架间距1榀/0.5m）
③封孔注浆
为保证注浆效果，防止注浆过程中工作面的漏浆，小导管超前注浆前应封闭开挖工作面（作为止浆墙）。设计厚度50mm，喷射混凝土封闭掌子面的间距同小导管纵向间距，喷射混凝土标号同初期支护混凝土标号。
注浆口最高压力严格控制在0.5Mpa以内，以防压裂工作面。控制进浆速度，一般每根导管双液总进量控制在30L/min以内。每根导管内注浆量由计算确定，若压力上升，流量减少，虽然注浆量未达到计算值，但孔口压力已达到0.5Mpa，可结束注浆。
三、开挖及初支施工工艺
1.施工工序图
进洞前，对洞口进行相应的预加固措施和支护措施确保进洞安全。首先对洞口工作面进行测量放样，画出开挖轮廓线并适当放大尺寸。凿除开挖轮廓线范围内的围护桩，并对周边及掌子面进行网喷支护加固。拱部施做超前支护后在上部紧贴掌子面架立一榀钢架并与超前小导管尾端焊接，然后进行网喷支护，形成一个整体，准备采用本方案提出的开挖工法进洞。
⑴暗挖工法—中隔壁导坑法施工工序说明：
先分台阶开挖地下通道的一侧，并施作中隔壁，然后再开挖另一侧的施工方法。（见上面CD法施工工序图）
第1部：⑴利用上一循环架立的钢架做支点，在拱部施作Ф42超前小导管超前支护。⑵人力配合机械开挖①部，高约为3.0m，宽约为4m。⑶施作①部导坑周边的初期支护和临时支护，即初喷4cm 厚混凝土，架立格栅钢架和I20a临时钢架，并打设锁脚锚管，铺设钢筋网片及焊接纵向连接筋，复喷射混凝土至设计厚度。
第2部：⑴在滞后于①部距离约3m后，人力配合机械开挖②部，人工整修表面。⑵导坑周边部分初喷4cm厚混凝土。⑶接长格栅钢架和I20a临时钢架，并设锁脚锚管。⑷铺设钢筋网片及焊接纵向连接筋，复喷射混凝土至设计厚度。
第3部：在滞后于②部一段距离后，人力配合机械开挖③部，人工整修表面，施作导坑周边初期支护，步骤及工序同①。
第4部：在滞后于③部一段距离后，人力配合机械开挖④部，人工整修表面，施作导坑周边初期支护，步骤及工序同②。
第5部：⑴在滞后于④部一段距离后，人力配合机械开挖⑤部。
⑵接长I20a临时钢架至隧底，底部垫水泥垫块。
第6部：⑴根据监控量测结果分析，待初期支护收敛后，拆除
I20a临时钢架。⑵利用仰拱栈桥灌筑Ⅴ部边墙基础与仰拱。
第7部：利用满堂支架小模板一次性灌注Ⅵ部二次衬砌。
中壁（CD）法施工工序横断面示意图
仰拱
CD法施工工艺流程图
⑶．CD法施工控制要点
a、上导坑①、③部的开挖循环进尺控制为1榀钢架间距0.5m，
下导坑②、④部的开挖可依据地质情况适当加大到两榀钢架。
b、导坑开挖孔径及台阶高度可根据施工机具、人员等安排进行适当调整。
c、钢架之间纵向连接钢筋应及时施作并连接牢固。采用2根
L=3．0m的φ42锁脚锚管锁定钢架，加强对钢架的锁脚固定措施，以防止钢架下沉或两底脚收敛；必要时，在拱部钢架底脚增设连接纵梁，纵梁采用32槽钢，与钢架底脚采用焊接连接，以增加钢架底脚的承力面积。
d、在施工过程中应不断总结经验，优化工艺。加强超前地质预测、预报，加强围岩监控量测管理。根据量测结果，及时调整预留变形量及支护参数，适时施作二次衬砌，确保地下通道安全。
2．暗挖区间出土
土方开挖采用小挖机开挖配合人工开挖，手推车运输，然后通过明挖坡道采用自卸汽车运出施工现场。明挖与暗挖施工存在交叉情况时，自卸汽车将土倒在钢板制成的料斗中，然后采用汽车吊将其吊出。
3．挂设钢筋网片
全断面布设单层φ6.5钢筋网片，网格间距150*150mm，相邻网片搭接1～2个网格。喷射混凝土保护层厚度不小于20mm。
4.格栅钢架支护
4.1格栅制作
①格栅钢架采联冷弯分段制作，现场制作安装。
②钢格栅加工尺寸准确，弧形圆顺。钢筋焊接满足规范要求，钢
架两侧对称进行焊接成型，钢架主筋中心与轴线重合。
③格栅钢架加工后先试拼，检查有无扭曲现象，接头连接每榀可以互换，沿地下通道周边轮廓误差为±3cm，平面翘曲应小于2cm。
4.2格栅安装
①拱部格栅钢架安装前应清除拱脚下的虚碴及其它杂物，超挖部分用混凝土块垫实。
②钢架在开挖作业面组装，各节钢架间以螺栓连接。
③钢架与土层之间用混凝土块楔紧，然后在钢架和土层间用喷射混凝土喷密实。
④格栅钢架精确定位，注意标高、中线，防止出现“前倾后仰、左高右低、左前右后”等各个方位的位置偏差。
5.施作锁脚锚管及预埋注浆管
锁脚锚管及预埋注浆管均采用φ42导管，壁厚3.5mm。每分部开挖拱架连接处两侧打设两根锁脚锚管，长3.0m/根，采用水泥-水玻璃双浆液。初支预埋注浆管长0.8m/根，拱部环向间距2.0m，边墙环向间距3.0m，纵向间距为3.0m，当初支闭合成环一定长度后，应及时对初衬背后回填注浆加固，以减少地面沉降量。
6．喷射混凝土
湿喷射混凝土就是按照C25湿喷射混凝土配合比，把喷射混凝土用的原材料加水拌制成混凝土，送入喷射机料斗，喷射机活塞将混凝土送入混合室，与压缩空气混合后进入喷射管，在喷嘴处加入液态速凝剂，再次混合后的料束从喷嘴射到受喷面。施工工艺见下图。
6.1 湿喷射混凝土施工机具
喷射混凝土湿喷工艺，应配置的基本设备为：
自动计量搅拌机一台，活塞式湿喷机一台，9m3/min以上空压机一台，小型混凝土运输车2台。标定生产率为5m3/h。
湿喷施工工艺流程图
6.2湿喷方法
①喷射机安装好后，先注水、通风、清洁管道内杂物。同时用高压风吹扫受喷面，清除受喷面上的尘埃。
②有条件时，宜将喷头固定在机械手上进行喷射作业；条件不许可，需采用人工撑握喷头时，应由两人共同操作喷头。
③喷射混凝土的混合料采用强制式混凝土搅拌机拌和，搅拌时间
不少于2min，出料坍落度控制在10～18cm为宜，应保证连续供料。
④喷射混凝土的喷射路线应自上而下，呈“S”形运动；喷射时，喷头作连续不断的圆周运动，并形成螺旋状前进，后一圈压前一圈三分之一。
⑤喷射机要求风压为0.3～0.5Mpa，喷头距受喷面的距离控制在
1.5～
2.5m时较好。
⑥喷头与受喷面保持垂直，如遇受喷面被钢筋网片、格栅覆盖时，可将喷头稍微偏斜10O～20Omm。
⑦喷射厚度受混凝土进入喷射机的坍落度、速凝剂的效果、气温的影响，湿喷机喷射墙部时，一次喷射厚度不超过10cm，喷射拱部时，一次喷射厚度不超过7cm。
6.3湿喷射混凝土技术要求
①初喷射混凝土紧跟掌子面，复喷前先按设计要求完成超前小导管，钢筋网、格栅拱的安装工作。喷射混凝土分层喷射，一次喷射厚度根据喷射部位确定，拱部为5～6cm，边墙为7～10cm。后一层喷射在前一层混凝土终凝后进行。
②试验室负责优选喷射混凝土的配合比与现场控制，喷射施工前先进行试喷，试喷合格后再投入喷射施工，并按规定喷射大板，制作检验试件。
③每次喷射混凝土完毕后，即时检查厚度，若厚度不够需进行补喷达到设计厚度。
④坚决禁止将回弹料做为喷射料使用。
⑤坚决实行“四不”制度，即:
喷射混凝土工序不完，掌子面不前进；喷射混凝土厚度不够不前进；
混凝土喷射后发现问题未解决不前进；监测结果表明不安全不前进。
6.4质量标准
格栅钢架安装允许误差如表1所示。
表1 格栅钢架安装允许误差
第四章二次衬砌施工
暗挖段地下通道衬砌采用C40，P8级防水混凝土。支架采用满堂支架，模板采用组合小钢模板，后背工字钢钢拱架支撑。混凝土采用商品混凝土，输送泵泵送入模，附着式捣固器和插入式捣固器结合进行捣固作业。施工时，先施工仰拱混凝土，再施工边墙和拱部混凝土。
一、二衬施工流程
二衬施工工艺流程图
二、钢筋施工
1．原材进场检验
进场的钢筋原材料，必须具备出厂合格证或材质试验报告，经确认无误后，方可收货进场。现场取样做力学性能试验，检验合格后方可使用。
2．钢筋加工
①钢筋加工前，由专业工程师按照设计图纸，编制钢筋下料单；钢筋加工的形状、尺寸必须符合设计要求。同时编制钢筋制作方案并向作业班组进行技术交底。
②钢筋切断和弯曲时要注意长度的准确，钢筋加工的允许偏差需符合表1规定要求。
表1 钢筋加工允许偏差表
③钢筋加工成半成品后，经质检人员检查合格后，要按类别、直径、使用部位挂好标志牌，并分类堆放整齐，由专人管理，放置在方便运送至使用部位的地方；对检查不合格的产品返工、返修或作报废处理。
3．钢筋绑扎
①为保证钢筋接头的连接质量，并基于保护防水层的考虑，钢筋接头尽可能地安排在加工场内连接；对于必须在现场连接的，可根据现场条件采用机械
连接、焊接和人工绑扎相结合来施工。
②钢筋绑扎接头与钢筋弯曲处相距不应小于10倍主筋直径，也不宜位于最大弯距处。
4．钢筋杂散电流防护
区间地下通道两个变形缝之间的地下通道结构段称为一个地下通道结构段，每个地下通道变形缝段内的纵向钢筋应电气连续，即每个变形缝内纵向钢筋的搭接处必须焊接。
焊接长度不小于钢筋直径的5倍，每隔5m（及地下通道变形缝两端）选一横向钢筋与交叉的所有纵向钢筋焊接，另在地下通道底板内层（上层）左、右线方向各选择两根纵向钢筋（排流条）与结构段内所有内层（上层）横向钢筋焊接。每个变形缝的两端焊接引出测量及连接端子，用于电气连接及测量。
三、满堂红脚手架施工
1.测量放样
测量人员用全站仪放出地下通道中心线，并根据中心线向两侧对称布设碗扣支架。
2.布设立杆垫板
根据立杆位置布设立杆垫板。垫板放置要平稳、牢固，底部无悬
空现象，必要时垫板底部用水泥砂浆找平。
3.碗扣支架安装
支架纵横向间距为600*900mm，竖向间距1.2m。
根据立杆及横杆的设计组合，从底部向顶部依次安装立杆、横杆，安装时应保证立杆底部可调底座承托（0-600mm）处于垫板中心。一般先全部装完一个作业面的底部立杆及部分横杆，再逐层往上安装，同时安装所有横杆。
立杆和横杆安装完毕后，纵向4m一道设置剪刀撑。
4.支架受力分析
支架纵横向间距0.6*0.9m，取1根立杆拱顶混凝土计算。
竖向受力主要包括：混凝土、模板、工钢
混凝土的重量：0.6*0.9*0.35*2400=453.6kg
模板的重量为：0.6*0.9*45.0=24.3kg
模板加劲肋重量：0.9*3*36=97.2kg
临时结构，并考虑混凝土冲击力等因素，取1.7的安全系数。
则一根竖向钢管受力为：（453.6+24+97.2）*1.7=977.2Kg=9.7KN 依据资料，步距小于1.5m时，碗扣式支架立杆承载力为25KN。
因此支架的强度满足要求。
断面满堂红脚手架搭设交底
四、模板和混凝土施工
1.仰拱模板施工
仰拱模型由型钢拱架、纵梁及钢模板组成。型钢拱架分两片用螺栓连结成整体作背衬，当断面变化小时，松开钢拱架对接螺栓，通过在拱架中间加入或减少相应的钢拱架，然后再用螺栓紧固来完成断面变化。纵梁采用I16工字钢，与钢拱架（I16）联接，以加强仰拱模型的整体性及加固仰拱模型。钢模板采
用P3012（宽300mm，长1200mm，高55mm），每段仰拱模板长度根据现场实际情况调整。
2.仰拱混凝土施工
为保证仰拱混凝土的密实度和流动性，仰拱混凝土坍落度宜为