1、附件：省級工法文本范例（同國家級工法文本范例）導洞施工防護隔離樁墻施工工法中鐵隧道集團有限公司 馬鎖柱 王先堂1.前言在城市修建地鐵，不可避免地要在地面建(構)筑物附近穿過，為了爭取最好的線路運營方案，也需選擇從地面建筑物附近穿過，這不僅需要保證隧道工程本體施工的安全，還須妥善地解決隧道工程對附近既有建筑物的影響問題。北京城鐵13號線14標區間為下穿高層樓房的淺埋隧道，需防止隧道暗挖施工引起地層移動和地表下沉，防止地表及周邊既有建筑物發生過量變形與破壞是一具有相當重大的技術難題。中鐵隧道集團聯合設計單位和大專院校開展了科技創新，取得了“導洞隔離樁墻防護技術”這一國內領先、國際首創的新成果，于2

2、002年通過北京市建設委員會鑒定，獲得了2003年北京市科學技術二等獎。同時，形成了導洞施工防護隔離樁墻新穎的施工工法。由于在處理地層與結構、隧道施工與既有建筑物相互作用方面效果明顯，技術先進，故有明顯的社會效益和經濟效益。 2.工法特點2.1 利用地下導洞施作鉆孔隔離樁，并將隔離樁與導洞襯砌連接在一起，能有效地保護鄰近既有建筑物，使地下工程的施工中對它的影響非常之小。2.2 采用新的“地下基坑”圍護結構分析模型和解析方式，用簡單的代數運算即可預測地層沉降和水平位移值，與實測值相比在同一數量級上。2.3 將數據處理和信息反饋技術應用于施工，利用監控量測指導施工，動態修正施工方法和支護參數，確保

3、施工安全、快速。2.4 將地表作業轉入地下，使施工對城市地面、路面的占用和交通影響極小，能滿足城市地下施工的高環保要求。3.適用范圍臨近建（構）筑物、地面條件限制、地層構造復雜、富水條件下的暗挖地下工程施工。4.工藝原理采用“地下基坑”圍護結構分析模型和解析方式，在主體隧道兩側與貼近既有建筑結構基礎的地下各設計施作一導洞，在導洞內施作鉆孔灌注樁，樁頂與導洞格柵連接，將各根鉆孔樁連接成為一道整體性較好的樁墻，而導洞之間的未被開挖掉的土體則成為兩道樁墻間的橫撐，從而成一個穩定可靠的“地下基坑”的圍護結構，承受因開挖雙連拱隧道(猶如基坑內挖土)而產生的土體的側向壓力，并限制樁墻外土體的豎向變形(沉降

4、)。同時，對富水地層進行洞內水平降水。在導洞隔離樁墻防護下，區間隧道施工以新奧法為依托，采取加密超前管棚、加強超前注漿、初支背后注漿加固、增設臨時仰拱等支護方法，控制地表下沉，通過全過程的施工監控量測，監視土體及結構的穩定，隨時調整支護參數，使主體結構能安全順利地建成。5.施工工藝流程及操作要點5.1施工工藝流程施工準備導洞施工隔離樁墻施工 洞內水平降水施工隧道開挖及初支隧道結構施工。5.2操作要點5.2.1 導洞施工導洞斷面大小由施工工藝、圍巖條件、采用設備等因素確定，可為拱形直墻或曲墻。視情況可采用全斷面或上下臺階法施工（導洞施工工藝流程參見圖5.2.1-1，導洞隔離樁墻斷面結構示意參見圖

5、5.2.1-2），施工中的具體要求有如下幾點：1、 嚴格控制導洞線路精度，確保導洞與結構關系。2、噴混凝土封閉后開挖前排設超前管棚，間隔一個作為超前注漿管，于開挖前超前注水泥水玻璃雙液漿。3、嚴格控制開挖進度，每次開挖一榀，并留核心土，嚴禁多榀一次開挖。施工準備測量放線豎井加固超前管棚注漿導洞掛洞門導洞開挖初期支護背后回填注漿破除井壁混凝土割除井壁格柵圖5.2.1-1 導洞施工工藝流程圖 圖5.2.1-2 導洞剖面示意圖4、遇到導洞上方存在人工雜填土，開挖過程出現不良地質情況及時對開挖面進行網噴封閉，進行加固處理后再施工。5、嚴格控制鋼支撐間距，網構鋼架應精確定位，注意“標高、中線、前傾后仰、

6、左高右低、左前右后”等各個方位的位置偏差，鋼支撐保護層臨土側50mm，背土側30mm。安裝允許誤差見表5.2.1。表5.2.1 網構鋼架安裝允許誤差方 位中 線高 程傾 斜 度左、右拱腳標高左、右鋼架里程同步允許誤差2cm+2cm -022cm2cm6、按設計施工雙層滿鋪鋼筋網，將縱向聯接筋、鋼筋網與網構鋼架連接牢固。7、滯后掌子面5m回填注漿一次，漿液為純水泥漿，在樓房段注意控制注漿壓力，避免破壞樓房地下室。8、導洞施工過程中，加強量測頻率，及時反饋量測結果，以便根據量測結果及時修正支護參數，確保安全。5.2.2 隔離樁墻施工依據測量控制樁點及設計圖紙定出樁孔平面位置，選擇滿足地下導洞狹小空

7、間和鉆孔深度要求的鉆機。鉆孔灌注樁采取1、4、7跳格法施工，成樁后將樁頂與導洞支護結構結為整體。隔離樁墻施工工藝流見圖5.2.2。施工準備樁 位 放 線埋 設 護 筒鉆機就位鉆進、掏碴清 孔成 孔 檢 查安放鋼筋骨架下 導 管灌注混凝土前準備工作鉆機移位灌注架就位灌注水下混凝土灌注架移位拆、拔護筒制 泥 漿泥漿凈化測量孔深、斜度、直徑組裝灌注架制作混凝土試件配制混凝土測 回 淤鋼筋骨架制作安裝清孔設備向孔內注水及粘土樁位復測樁頭剔鑿清理基樁無損檢測試件養護恢復底板鋼筋澆注混凝土孔口回填圖5.2.2 隔離樁墻施工工藝流程圖5.2.3 水平降水先在已施工隧道底板施工作水平降水基坑，在水平降水基坑內

8、用水平鉆機成孔，埋設水平降水管，超前將隧道施工范圍內地下水降至隧道底部仰拱以下1.0m左右，保證后續開挖初支在無水條件下施工。1、施工方法根據水平抽水鉆機工作空間確定工作坑尺寸，施工后安置水平鉆機。采用89mm鉆頭打孔清水鉆進，89mm套管跟進。將套管打到預定長度后，停止鉆進沖孔。從套管中放進60mm/50mm螺旋打眼纏絲PVC濾水管，拔出89mm套管，將PVC濾水管留在土層中，封孔口使地下水從PVC濾水管中自動流出。2、降水要求采用坡度降水，控制成孔時的砂土流失和水量（抽水含砂量1/200000，水位保持至設計標高），避免抽水過度引起地表下沉。5.2.4 隧道施工工藝的改進1、增設臨時仰拱，

9、及時封閉，步步成環大跨度隧道分臺階開挖，從拱部開挖至底部仰拱封閉歷時較長，不利于掌子面的穩定，易造成拱頂及地表沉降。遵循淺埋暗挖及時封閉步步成環的原則，增設上半斷面臨時仰拱，使上半斷面及時封閉。同時，利用臨時仰拱形成上部施工通道，避免上下施工干擾，縮短施工循環時間。布縱向拉結筋規格225002、仰拱基底換填碎石和注漿受降水時間限制，仰拱部位有滯留地下水，基底粉細砂層在水浸泡和人工擾動后液化軟弱。為控制沉降，增加基底承載力，在仰拱基底換填一層碎石，噴混凝土封閉后及時注純水泥液漿加固。3、加密拱部超前管棚、增設邊墻超前管棚及鎖腳錨桿進行地面、地下降水后，開挖后掌子面自穩性差，圍巖可注性差。為有效控

10、制掌子面土體穩定和地層沉降，環向和縱向加密拱部超前管棚，增設鎖腳錨桿。4、加強超前注漿和背后回填注漿1）施工方法拱部開挖前將超前管棚間隔一個作為注漿管超前注入水泥漿，滯后掌子面幾米在初支背后進行回填注漿，以有效地保證自穩性差的開挖面及周圍地層的穩定。2）超前注漿參數注漿管：42，L=2m300，每榀布置外插角：1020，圍巖可注性差時取小值布置范圍：拱墻漿液：水泥、水玻璃雙液漿漿液配比：水泥漿水玻璃：10.5 水泥漿水灰比：11，水玻璃為35Be注漿壓力：0.41.0MPa，可注性差時取大值注漿結束標準：達到設計注漿量或達到設計壓力保持20min。3）背后回填注漿噴混凝土完畢后進行拱墻、底部背

11、后注漿，以起到充填空隙、加固地層的作用，使隧道結構與周邊土體密實，有效控制地表沉陷。背后注漿滯后初支封閉成環后35m進行，注漿壓力控制在0.30.5MPa。5、及時穩定開挖面分部開挖工序多，完成一循環時開挖面暴露時間較長。除采取留核心土外，還需及時掛網并初噴較厚的一層混凝土，才能保證及時穩定開挖面。5.2.5監測技術與分析確保工程建設安全的關鍵是全過程監測隧道周邊建（構）筑物的變化情況，及時測量各主要工序施工階段引起的動態沉降數值，并與分析計算值比較，及時反饋指導設計和施工。主要的監測內容參見表5.2.5。表5.2.5 監 測 項 目 匯 總 表序號監 測 項 目監 測 儀 器監 測 頻 率監

12、 測 目 的1地表沉降WILD-N3精密水準儀，銦鋼尺初期：12次/天，后期：12次/3天掌握隧道及地表及周邊環境的影響程度和范圍2建筑物沉降與傾斜3地下管線沉降4拱頂沉降蘇光DSZ-1水準儀，鋼掛尺初期：12次/天，后期：12次/3天了解隧道施工過程中支護結構變位情況及規律5結構收斂坑道收斂計6圍巖壓力壓力盒，頻率接收儀初期：1次/3天，后期：1次/7天了解隧道施工過程中圍巖壓力、接觸應力及結構自身應力大小及分布情況7初支與二襯間壓力8初支鋼筋內力鋼筋計，應變計、頻率接收儀9二襯鋼筋內力10混凝土應變11地下水位電測水位計初期：1次/天穩定后：1次/2天掌握基坑及暗挖隧道需降水段地下水位情況

13、注：可根據施工條件和沉降情況增加或減少觀測次數，隨時將監測信息報告給現場技術人。5.3勞動力組織（見表5.3）。表5.3 勞 動 力 組 織 情 況 表序號單項工程所需人數備注1管理人員42技術人員43導洞施工484鉆孔灌注樁施工485鋼筋加工156雜工5合 計124人6.材料與設備本工法無需特別說明的材料，采用的機具設備見表6。表6 機 具 設 備 表序號設備名稱設備型號單位數量用途1異型鉆機臺3灌注樁施工2手拉葫蘆st臺1鋼筋籠吊放3正鏟裝載機ZL50臺1運土4卷揚機3t臺1拉直鋼筋5鋼筋彎曲機GW40臺1鋼筋加工6電焊機BX-300臺4鋼筋加工7鋼筋切割機GJ40臺1鋼筋加工8攪漿筒臺2

14、制備泥漿9混凝土噴射機PZ-5B臺2噴射混凝土10注漿泵KBY-50/70臺1回填注漿11通風機SDFN0.6.5臺1導洞通風12混凝土輸送泵HB-30D臺2灌注混凝土13漏斗及導管200套1灌注混凝土14泥漿泵TBW850/50臺2抽泥漿7.質量控制7.1工程質量控制標準7.1.1導洞施工質量執行鐵路隧道施工及驗收規范。導洞允許偏差按表7.1.1執行。表7.1.1 導 洞 允 許 偏 差 表序號項 目允許偏差（mm）檢查頻率檢驗方法1中線10每榀格柵用鋼尺2標高10用水平儀3同步30用鋼尺4環向閉合50用鋼尺5垂直度20錘球、鋼卷尺7.1.2鉆孔灌注樁施工質量執行城市地下鐵道施工及驗收規范、

15、鋼筋混凝土工程施工及驗收規范。隔離樁允許偏差見表7.1.2。表7.1.2 鉆 孔 樁 成 樁 允 許 偏 差項 次檢 查 項 目規定值或允許偏差檢查方法和頻率1混凝土強度（MPa）在合格標準內按JTJ071-98附錄D檢查2樁位（mm）排樁50用經緯儀檢查縱、橫方向3鉆孔傾斜度直樁1%查灌注前記錄4沉淀厚度（mm）支承樁不大于圖紙規定查灌注前記錄5鋼筋骨架底面高程（mm）50查灌注前記錄7.2質量保證措施7.2.1導洞必須按照設計要求做好支護結構，斷面不得欠挖，嚴禁一次開挖進尺超過設計值。7.2.2應根據現場情況積極采取措施（如初噴混凝土等）防止塌方。對意外出現的超挖或塌方應采用噴混凝土回填密

16、實，并及時進行回填注漿。7.2.3成環后在滯后掌子面幾米處及時進行回填注漿。7.2.4隔離樁鉆孔時，必須嚴密注意地層地質變化，及時調整鉆桿速度和鉆壓。嚴格控制護壁泥漿的比重、含砂率和PH值。7.2.5隔離樁成孔后必須進行孔徑、孔深、孔斜率及沉碴厚度的檢測，下鋼筋籠后，灌注水下混凝土之前復測沉碴厚度，確保滿足規范要求。7.2.6下鋼筋籠應緩慢進行，防止刮碰孔壁，水下混凝土應一次灌注成樁。7.2.7隔離樁施工必須按隱蔽工程要求做好施工記錄。8.安全措施8.1認真貫徹“安全第一，預防為主”的方針，根據國家有關規定、條例，結合施工單位實際情況和工程的具體特點，組成專職安全員和班組兼職安全員以及工地安全

17、用電負責人參加的安全生產管理網絡，執行安全生產責任制，明確各級人員的職責，抓好工程的安全生產。8.2施工現場按符合防火、防風、防雷、防洪、防觸電等安全規定及安全施工要求進行布置，并完善布置各種安全標識。8.3各類房屋、庫房、料場等的消防安全距離做到符合公安部門的規定，室內不堆放易燃品；嚴格做到不在木工加工場、料庫等處吸煙；隨時清除現場的易燃雜物；不在有火種的場所或其近旁堆放生產物資。8.4氧氣瓶與乙炔瓶隔離存放，嚴格保證氧氣瓶不沾染油脂、乙炔發生器有防止回火的安全裝置。8.5施工現場的臨時用電嚴格按照施工現場臨時用電安全技術規范的有關規范規定執行。8.6電纜線路應采用“三相五線”接線方式，電氣

18、設備和電氣線路必須絕緣良好，場內架設的電力線路其懸掛高度和線間距除按安全規定要求進行外，將其布置在專用電桿上。8.7施工現場使用的手持照明燈使用36V的安全電壓。8.8室內配電柜、配電箱前要有絕緣墊，并安裝漏電保護裝置。8.9對將要較長時間停工的開挖作業面，不論地層好壞均應作網噴混凝土封閉。8.10建立完善的施工安全保證體系，加強施工作業中的安全檢查，確保作業標準化、規范化。9.環保措施9.1成立對應的施工環境衛生管理機構，在工程施工過程中嚴格遵守國家和地方政府下發的有關環境保護的法律、法規和規章，加強對施工燃油、工程材料、設備、廢水、生產生活垃圾、棄渣的控制和治理，遵守有防火及廢棄物處理的規

19、章制度，做好交通環境疏導，充分滿足便民要求，認真接受城市交通管理，隨時接受相關單位的監督檢查。9.2將施工場地和作業限制在工程建設允許的范圍內，合理布置、規范圍擋，做到標牌清楚、齊全，各種標識醒目，施工場地整潔文明。9.3對施工中可能影響到的各種公共設施制定可靠的防止損壞和移位的實施措施，加強實施中的監測、應對和驗證。同時，將相關方案和要求向全體施工人員詳細交底。9.4設立專用排漿溝、集漿坑，對廢漿、污水進行集中，認真做好無害化處理，從根本上防止施工廢漿亂流。9.5定期清運沉淀泥砂，做好泥砂、棄渣及其它工程材料運輸過程中的防散落與沿途污染措施，廢水除按環境衛生指標進行處理達標外，并按當地環保要求的指定地點排放。棄渣及其它工程廢棄物按工程建設指定的地點和方案進行合理堆放和處治。9.6優先選用先進的環保機械。采取設立隔音墻、隔音罩等消音措施降低施工噪音到允許值以下，同時盡可能避免夜間施工。9.7對施工場地道路進行硬化，并在晴天經常對施工通行道路進行灑水，防止塵土飛揚，污染周圍環境。10.效益