地鐵六號線一期土建03合同段朝~東區間下穿既有線專項施工方案中鐵隧道集團有限公司北京地鐵六號線一期三標項目經理部2011年5月17日朝陽門站~東大橋站區間下穿既有線

第一部分第一章、工程概況朝陽門站~東大橋站區間線路西起朝陽門內大街與東二環路相交路口西側的6號線朝陽門站，隧道覆土15.4～22.2m。沿線需下穿既有地鐵2號線朝陽門站。

6號線礦山法區間6號線朝陽門站2號線朝陽門站朝東區間下穿既有二號線平面圖

第一部分第一章、工程概況6號線礦山法區間6號線朝陽門站2號線朝陽門站潛水水位線承壓水水位線朝東區間下穿既有二號線剖面圖朝陽門站~東大橋站區間下穿既有線

第一部分第一章、工程概況既有二號線朝陽門站位于東二環朝陽門立交下，南北向設置，全長141.18m，寬22.7m。車站為1973年施工，主體為三跨矩形框架結構，橫向柱距7.2m，縱向柱距5.0m，單層段與雙層段總高均為11.00m；底板厚1.3m，側墻厚1.1m，頂板厚1.5m，中柱為直徑1.2m的C30混凝土圓柱；每25m設置一條變形縫，共設有4道沉降縫，下穿范圍既有線結構位于同一段變形縫內，區間結構與既有線底板墊層底密貼，既有線底板墊層厚度0.225m。

6號線礦山法區間2號線朝陽門站朝陽門站~東大橋站區間下穿既有線

第一部分第一章、工程概況過既有線段區間初支斷面圖朝東區間標準斷面采用馬蹄形斷面，下穿既有線段采用平頂直墻斷面，CRD工法施工。

朝陽門站~東大橋站區間下穿既有線第一章、工程概況過既有線段區間二襯斷面圖朝東區間標準斷面采用馬蹄形斷面，下穿既有線段采用平頂直墻斷面，CRD工法施工。

第一部分朝陽門站~東大橋站區間下穿既有線地下水性質水位（水頭）埋深（m）水位（水頭）標高（m）觀測時間含水層巖性主要含水層滲透系數（m/d）潛水（二）15.0～18.322.43～23.412008.5圓礫卵石⑤層60~70承壓水（三）19.41～23.216.33～21.422008.5圓礫卵石⑦層、中粗砂⑦1層、粉細砂⑦2層100~110承壓水（四）22.2319.392008.12圓礫卵石⑨層、中粗砂⑨1層、粉細砂⑨2層工程水文地質根據地質勘查實測資料，本段線路賦存三層地下水，地下水類型分別為潛水（二）、承壓水（三）及承壓水（四）， 潛水（二）、承壓水（三）地下水水位位于本段區間隧道結構底板之上。潛水、承壓水含水層水量補給較充分，且含水層透水性較好，區間結構大部分位于承壓水含水層內，區間施工前需進行降水。第一章、工程概況

第一部分朝陽門站~東大橋站區間下穿既有線工程地質第一章、工程概況區間下穿既有線段地層大部分為粉質粘土層。結構底板：地基土主要為粉質粘土層、圓礫卵石⑦層，圓礫卵石⑦層為承壓水含水層，易發生涌水流砂和流土現象。

結構頂板：結構頂板穿過的土層主要為粉質粘土⑥層，上方為圓礫卵石⑤層，含水圓礫卵石⑤層易發生涌水流砂和流土現象。

邊墻：區間隧道穿過的巖土層為粉質粘土⑥層。

第一部分朝陽門站~東大橋站區間下穿既有線（1）結構底板與軌道沉降運營單位認可的既有線結構及軌道沉降控制標準：區間隧道施工階段累計最大沉降為3mm，累計最大隆起2mm。軌道及結構沉降控制值示于表1-1。

表1-1

軌道及結構分施工階段控制指標/mm（2）沉降縫兩側不均勻沉降或隆起的控制沉降縫兩側的結構段最大沉降值不均勻沉降差±2.0mm，每天沉降或隆起變形增量不超過±1.0mm，每天沉降縫最大變形控制值為±1.0mm。（3）控制地表沉降不超過5mm。施工階段控制值預警值警告值重點監測部位區間隧道施工階段-3.0－2.1－2.4車站底板第二章、下穿既有2號線朝陽門站主體變形控制標準

第一部分朝陽門站~東大橋站區間下穿既有線第三章、施工方案1、根據預定方案在下穿前進行堵水加固土體及對既有線加固；2、然后合理確定施工步序，明確開挖初支及二襯順序、開挖步距及二襯分段長度，同時確定施工過程中對既有線的各項加強措施（包括千斤頂方案及工藝、注漿）；3、超前制定應急預案，沉降變形達到報警值應快速反應，將過既有線施工對運營的影響降至最低。一、施工總體思路

第一部分朝陽門站~東大橋站區間下穿既有線二、施工順序及步驟1、施工順序綜合考慮各項客觀條件，朝陽門站沒有進朝東區間的條件，過既有線施工從1號橫通道向西單向施工。2、施工步序（1）下穿既有車站施工前，先施工下穿段東端的注漿工作室并將下穿段開挖輪廓線外進行封堵處理，然后從注漿工作室對既有車站下方需加固范圍內的土體進行超前長管注漿加固，兼止水帷幕，下穿段深孔注漿在縱向上分兩次進行，第一次加固35m，第二次加固13m，兩次注漿搭接3m，注漿范圍為隧道開挖線范圍內及外2.0~3.0m范圍內土層。

（2）隧道開挖分四個導洞進行，各導洞采用臺階法開挖，先同時施工左、右線外側洞（1號洞貫通后施做2號洞），過程中按要求埋設千斤頂，施加30t預加千斤頂力，下穿段貫通后，立即澆筑側墻及部分頂、底板，并在頂、底板間設置臨時支撐；（3）澆筑的混凝土達到設計強度后，再施工右、左線剩余半側洞（3號洞貫通后施做4號洞），貫通后澆筑剩余結構，待混凝土達到強度后，拆除臨時支撐，下穿既有線段施工完成。

第一部分朝陽門站~東大橋站區間下穿既有線第一步

第一部分朝陽門站~東大橋站區間下穿既有線第二步

第一部分朝陽門站~東大橋站區間下穿既有線第三步

第一部分朝陽門站~東大橋站區間下穿既有線第四步

第一部分朝陽門站~東大橋站區間下穿既有線第五步

第一部分朝陽門站~東大橋站區間下穿既有線第六步

第一部分朝陽門站~東大橋站區間下穿既有線第七步

第一部分朝陽門站~東大橋站區間下穿既有線第八步

第一部分朝陽門站~東大橋站區間下穿既有線三、注漿工作室設置為確保注漿作業順利進行，需要提前設置注漿工作室。注漿工作室設置在下穿段之前范圍。注漿室設置見下圖。擴大段工作室施工示意圖

第一部分朝陽門站~東大橋站區間下穿既有線深孔注漿分段劃分平面圖

1、注漿范圍既有線下方斷面注漿范圍為側墻開挖線外3m及底板開挖線外2m范圍（頂板與既有線底板墊層剛性接觸）；既有線外平頂直墻斷面增加拱頂開挖線上2m注漿范圍，確保頂部止水效果。四、注漿范圍及方法確定

第一部分朝陽門站~東大橋站區間下穿既有線既有線下平頂直墻斷面深孔注漿范圍斷面圖1、注漿范圍

第一部分朝陽門站~東大橋站區間下穿既有線既有線外平頂直墻斷面（出口）深孔注漿范圍斷面圖既有線外平頂直墻斷面（進口）深孔注漿范圍斷面圖1、注漿范圍

第一部分朝陽門站~東大橋站區間下穿既有線2、注漿方案比選分析：本工程結構地處飽和的粉質粘土層，通過降水可使結構底板實現無水施工（底板大部分處于透水砂層），而底板以上結構均處于不透水地層，降水起不到良好效果，若地層中賦存殘留水或水囊，將無法保證無水作業，也對結構防水不利，因此，堵水方案的出發點和落腳點就是如何確保結構側墻范圍的飽和粉質粘土層及既有車站東、西兩側回填區域的堵水效果。在富水地層中修建地下工程，采用超前預加固輔助工法已得到地下工程界的廣泛認同和應用。目前，超前預加固主要有以下方法：（1）超前小導管預注漿（注漿長度較小，注漿壓力無法達到設計要求，施工進度慢）；（2）大管棚超前支護（兩結構間為密貼施工，無法起到支護作用）；（3）長導管超前加固注漿（一次加固范圍長，不容易造成沉降且加固強度高，需要工作室）；（4）超前深孔帷幕注漿（一次加固范圍可達15~18m，且加固強度高，需要工作室）；（5）水平旋噴樁（一次加固范圍長，上部可能填充不密實，容易造成沉降，加固強度高，需要工作室）；

第一部分朝陽門站~東大橋站區間下穿既有線分析：本工程結構地處飽和的粉質粘土層，通過降水可使結構底板實現無水施工（底板大部分處于透水層），而底板以上結構均處于不透水地層，降水起不到良好效果，飽和的粉質粘土自穩性差，施工期間容易垮塌；既有站兩側回填區為賦含潛水的砂礫回填區，區間結構拱頂距離透水性好的卵石圓礫層較近（僅1~2m），綜合以上因素，堵水方案的出發點和落腳點就是如何確保結構側墻范圍的飽和粉質粘土層及既有車站東、西兩側回填區域、下穿既有線前后區間結構拱頂的堵水注漿效果。經綜合比選，洞內加固及堵水采取長導管注漿方案配合深孔注漿。即開挖輪廓線外采用長導管超前加固注漿，一次通長加固完成。

第一部分朝陽門站~東大橋站區間下穿既有線打設長導管進行注漿加固，長約45m，注漿范圍是開挖面及隧道兩側3m及底板下各2m寬范圍。1、由于開挖輪廓線內為粉質粘土層，要求注漿加固強度為0.5MPa，對加固強度要求不高，且基底為圓礫卵石地層，故開挖輪廓線內及基底采用普通水泥-水玻璃雙液漿；2、周邊土體為粉質粘土層，開挖輪廓線外為結構支撐土體，加固要求強度強度較高，需要達到1.0MPa，故采用硫鋁酸鹽水泥進行加固處理。3、注漿漿液選擇

第一部分朝陽門站~東大橋站區間下穿既有線五、千斤頂方案為補償區間初支結構本身的沉降變形造成的初支頂部出現空隙，采用在初支結構內設置千斤頂的方案，左、右線每個斷面共計6臺千斤頂，既有線下縱向每4榀格柵鋼架設置一榀千斤頂型鋼鋼架。千斤頂布設剖面圖

第一部分朝陽門站~東大橋站區間下穿既有線隧道施工及千斤頂施工流程圖架立千斤頂施加頂力左右線1號洞對稱開挖貫通、2部對稱開挖初支左右線1、2部二襯對稱分段施工，架設臨時鋼支撐左右線1號洞對稱開挖貫通、2部對稱開挖初支二襯背后回填注漿架立千斤頂施加頂力注漿加固左右線3、4部二襯施工

第一部分朝陽門站~東大橋站區間下穿既有線千斤頂安裝細部圖初襯型鋼及千斤頂總裝圖型鋼節點板2大樣圖型鋼節點板3大樣圖千斤頂方案要點：1）千斤頂斷面型鋼均為H220×440雙軸對稱焊接工字鋼；千斤頂位置不噴射混凝土，其余部位均需噴射混凝土，噴射過程中注意對千斤頂的保護。2）節點1中鋼板172×150×10尺寸可根據選定的千斤頂具體尺寸調整；3）除頂部型鋼外，其它部位型鋼內外側均設置縱向連接筋Φ22@1000，與相鄰格柵主筋可靠焊接。在型鋼內外側各鋪設φ8@150x150鋼筋網。4）型鋼端部與鋼板連接須銑平、頂緊，周邊圍焊。5）初襯上下洞室封閉成環后，即按5t分級加載的方式對千斤頂施加初頂力30t（最大80t），并根據地鐵結構沉降監測情況，調整千斤頂頂力。當頂部型鋼與立柱型鋼出現縫隙時，適時采用鋼板墊片楔緊。待該段隧道左右洞都貫通后，監測數據顯示地鐵結構穩定，則開始下一步施工。6）按要求布置千斤頂的斷面在開挖后要及時架設型鋼及千斤頂，按要求施加頂力，并嚴密監測地鐵結構的變形。7）二襯施工前，兩側側墻初支內的千斤頂鎖死后留在初支結構內。

第一部分朝陽門站~東大橋站區間下穿既有線千斤頂施工工藝

穿越段施工時，結合每個小導洞的開挖初支情況及成環情況，及時架設千斤頂，保證剛性結構的穩定。千斤頂采用100t液壓自鎖式千斤頂，行程不小于100mm，隨型鋼架架立，封閉下部初支后，進行預加頂力，單個斷面設置3臺。仰拱封閉成環后，立即施加設計荷載30-40%的頂力，初支結構強度達到設計要求后，施加設計荷載60-70%的頂力，根據監測結果，調整千斤頂頂力大小，如沉降過大，可施加至設計荷載90%以上的頂力。每個預留空間位置布設一臺，縱向間距1.5m。千斤頂噴入初支混凝土內，二襯施工時，1、3部外側墻上的不拆除，澆入結構內。千斤頂通過人工進行安裝固定。千斤頂施加頂力時，采用移動泵站對千斤頂施加液壓頂力，頂力按每5t分級逐步進行施加。頂力施加完畢后，采用鋼楔子將頂部工鋼與立柱之間的縫隙楔死。每個斷面設一臺移動泵站負責對該斷面的3臺千斤頂施加及補償頂力，單側洞室開挖時為兩臺。每臺移動泵站均由兩人輪班進行不間斷看管，并做好階段檢查及交接班記錄。若千斤頂頂力衰減或發生突發事故，及時由工作面其他工種人員協助對頂力進行補償，同時楔緊鋼楔子。

第一部分朝陽門站~東大橋站區間下穿既有線六、回填注漿及補償注漿回填注漿管布設斷面圖1、初支背后回填注漿初支背后回填注漿范圍是千斤頂型鋼鋼架之間的格柵鋼架初支背后，包括頂板、側墻及底板背后，縱向在千斤頂型鋼鋼架之間的中間一榀格柵鋼架設置一組。頂板與既有線底板之間預埋注漿花管，二襯封閉成環后，通過注漿保證兩者之間的縫隙密實。初支背后注漿分兩次進行：第一次距開挖面3~5m，為低壓注漿，注漿壓力以控制漿液從開挖面溢出結束；第二次為千斤頂施加頂力后，為飽壓注漿，注漿壓力0.5Mpa。注漿順序從仰拱開始，然后側墻，最后拱頂注漿。注：由于工440*220型鋼結構較寬，背后無法噴射密實，需要在工鋼上打孔預埋注漿管，確保型鋼背后能夠回填密實。2、補償注漿根據既有線結構沉降及區間結構沉降監測情況，當沉降值及沉降速率接近預警值時，即時進行補償注漿。可利用回填注漿管或風鉆鉆孔埋設新管，進行動態補償注漿，及時填充因沉降產生的空隙。補償注漿采用水泥漿，壓力不大于0.5Mpa。

第一部分朝陽門站~東大橋站區間下穿既有線七、既有線設計保護措施保護方案區間下穿既有2號線車站屬特級環境風險，區間正線下穿既有朝陽門站主體風險工程，設計采取的保護方案如下：1）施工前對既有線車站進行檢測、評估，確定變形控制標準；2）采用平頂直墻斷面，初支與既有線底板密貼，CRD法開挖，開挖步距0.5m；3）隧道上開挖輪廓外進行深孔注漿預加固地層；4）初支安置千斤頂，通過千斤頂控制既有線車站沉降；5）施工過程中對初支背后進行多次補注漿；6）對既有線軌道進行防脫軌防護及遠程實時監測。對既有線車站道床及軌道應采取的措施：1）區間影響范圍軌道縱向125m（5個施工段）進行防護。2）增設絕緣軌距拉桿，以增加左、右股道鋼軌的整體性；3）增設防脫護軌，以消除列車脫軌危險；4）制訂周密的監測方案，對軌道及結構變形實行實時監測。對鋼軌、扣件及道床等進行全面檢查和維護，確保軌道結構狀態穩定；5）通過實時監測，一旦發現結構變形超過控制標準值的70%，應盡快與施工方聯系調整施工方法，超過控制標準值的80%，停止施工。

第一部分朝陽門站~東大橋站區間下穿既有線第四章、工籌計劃下穿既有線工期安排：

計劃施工工期為280日歷天，暫定開工日期為2011年06月15日，竣工日期為2012年1月15日。

主要作業進度指標：（1）隧道開挖支護作業：1.0m/每天、每部；（2）隧道襯砌作業：7天/每組，每組6m~7m。

第一部分朝陽門站~東大橋站區間下穿既有線1.監測的目的

1）準確掌握在單層段施工期間，既有線車站結構、軌道、道床、單層段結構等的變形情況。2.監測項目及巡視范圍下穿既有站施工監測項目包括：隧道施工范圍內建構筑物、地下管線、暗挖導洞初支變形、圍巖壓力及格柵內力等。巡視范圍包括：既有二號線車站站臺板下、道床、軌道以及暗挖導洞內。3.監測控制值以及頻率根據設計圖紙中設計要求，監控量測控制值見下表。第五章、監控量測方案

第一部分朝陽門站~東大橋站區間下穿既有線量測項目方法及工具布置量測頻率A項量測地質及支護觀察觀察、描繪開挖后、初支后每次開挖后周邊位移收斂計每5m一個斷面，每個斷面4條水平測線開挖面距離量測面前后＜2B時：1次/天開挖面距離量測面前后≤5B時：1次/2天開挖面距離量測面前后＞5B時：1次/周拱頂下沉水準儀、銦鋼尺每5m一個斷面地表沉降水準儀、銦鋼尺縱向4個主測斷面，每5m一個必測斷面地下管線沉降水準儀、銦鋼尺結合地表沉降點布置建筑物沉降或傾斜水準儀、銦鋼尺結合地表沉降點布置既有站結構及軌道變形、應力全站儀、應變計、激光反射片等，自動化量測車站內有效站臺范圍內布置雙層開挖面距既有線2B后下穿單層施工時，全天候監測B項量測圍巖壓力壓力盒、頻率接收儀選有代表性的2個斷面開挖面距離量測面前后＜2B時：1次/天開挖面距離量測面前后≤5B時：1次/2天開挖面距離量測面前后＞5B時：1次/周鋼拱架應力應變片、頻率接收儀每3m設一組鋼筋應力鋼筋計、頻率接收儀選有代表性的2個斷面地下水位水位管、地下水位儀4個水位孔1天/2次現場監控量測項目表

第一部分朝陽門站~東大橋站區間下穿既有線4.信息反饋

a.一般情況下的信息反饋一般性信息包括日報、周報、月報、年報和監控管理總結等，一般通過信息平臺或書面形式并逐層上報。日報：應于當日16:00前通過信息平臺上報監控管理分中心。周報：應于每周四16:00前上報信息平臺，并以書面形式報監控管理分中心。月報：應于每月25號前上報信息平臺，并以書面形式報監控管理分中心。總體報送流程見圖示。

b.預警狀態下的信息反饋施工單位發現黃色綜合預警時起2天內通過信息平臺或書面形式上報監控管理分中心；發現橙色綜合預警時起1天內通過信息平臺或書面形式上報監控管理分中心。報送流程見圖。

c.紅色預警快報信息反饋施工單位發現紅色綜合預警時立即以有效、快捷方式上報監控管理分中心，同時告知設計單位，以加強技術溝通和共同預警分析。并在2小時內通過信息平臺或書面形式補發報告信息。報送流程見圖所示。

第一部分朝陽門站~東大橋站區間下穿既有線一般情況下的信息反饋預警狀態下的信息反饋紅色預警快報信息反饋、

第一部分朝陽門站~東大橋站區間下穿既有線第六章、專項預案一、過既有線危險源分析

當發生下述情況之一時，項目部啟動本預案：1、施工過程中沉降值達到報警值時；2、既有線沉降超限；3、施工掌子面突發性塌方；4、既有線結構出現裂縫；5、軌道變形超限。

第一部分朝陽門站~東大橋站區間下穿既有線二、預案內容1、施工過程中沉降值達到報警值時的預案

根據區間隧道過既有線結構沉降控制目標值，當施工過程中某一步驟達到報警值時，立即采取如下措施：（1）通過回填注漿管對仰拱下方進行多臺注漿機同時回填注漿，全范圍提高初支仰拱的下部地基承載力，為拱頂千斤頂施加預頂力及補償注漿提供充分條件，防止因地基承載力不足引起初支結構沉降。（2）利用初支設置的千斤頂分級分次施加預頂力，使型鋼鋼架與既有結構密貼，形成托梁作用，然后通過拱頂補償注漿管，緊貼既有站底板下部多臺注漿機同時注漿，充分填充既有站底板下空隙，并通過一定壓力和漿液體積適當平衡結構沉降。（3）施加頂力及注漿時加強監測，當沉降值低于預警值并穩定后停止施加頂力及補償注漿進行下道工序。

第一部分朝陽門站~東大橋站區間下穿既有線2、對沉降超限的應急響應在進行過既有線段施工時，首先建立嚴密的既有線內部和洞內結構受力、變形、沉降監控量測體系，對施工過程進行全面的監控量測，隨時反饋信息，指導施工生產。1）區間過既有線控制措施區間隧道施工引起既有線底板沉降在隧道上方最大總沉降值3mm，為施工的關鍵步序。在發生沉降超限（達到報警值）時，立即啟動應急預案，具體采取下列施工措施：（1）立即停止開挖施工，封閉所有施工掌子面，第一到達現場的任何一位負責人應承擔臨時指揮責任，使相應人力、物力等資源在第一時間配送到事故現場；（2）通知地鐵運營部門；

第一部分朝陽門站~東大橋站區間下穿既有線（3）項目部立即調動充足有效的支撐等搶險材料，以控制事態的進一步擴展。對其需要加固的物體及結構立即組織搶險人員進行加固，必要時向上級部門及地方請求支援；（4）立即組織搶險人員對應需要進行保護的結構進行保護；（5）在事故發生時，項目部的一切人員、物資和車輛聽憑項目部救助應急領導小組的調遣進行撲救，盡最大可能地將損失降到最低程度；（6）根據確定的控制措施重新制定或調整施工工藝和施工組織，進行施工交底，嚴格落實各項措施，進行開挖施工；（7）在事故平息后，項目部組織人員進行現場清理，按照公平、公正、公開、科學的原則進行事故調查處理；（8）若沉降超限未得到有效控制，再次重復上述過程直到完全解決沉降超限問題。

第一部分朝陽門站~東大橋站區間下穿既有線

第一部分朝陽門站~東大橋站區間下穿既有線3、對施工掌子面突發性塌方的應急響應在進行過既有線段施工時，制定并嚴格落實各項防塌措施，同時施工掌子面儲備好各種搶險物資。在發生施工掌子面突發性塌方時立即啟動搶險預案，采取下列措施：（1）立即停止開挖施工，封閉所有施工掌子面，第一到達現場的任何一位負責人應承擔臨時指揮責任，使相應人力、物力等資源在第一時間配送到事故現場；（2）通知地鐵運營部門；（3）立即使用搶險物資對塌方處進行封閉回填和加固處理，同時把有關信息上報相關各個單位和部門，各單位聯合采取必要的搶險措施，加強對既有線結構和軌道的檢查和量測工作；（4）根據確定的控制措施重新制定或調整施工工藝和施工組織，進行施工交底，嚴格落實各項措施，進行開挖施工；（5）在事故平息后，項目部組織人員進行現場清理清理，按照公平、公正、公開、科學的原則進行事故調查處理。

第一部分朝陽門站~東大橋站區間下穿既有線4、對既有線結構出現裂縫的應急響應

在進行過既有線段施工前，首先對既有線結構強度和現狀進行全面評估，根據檢測結果確定施工控制標準，施工前對道床與底板進行調查評估，如發現有脫離、斷裂現象，應提前進行處理。在施工過程中，要加強對既有線結構的檢查，對結構裂縫進行跟蹤觀察，密切注意裂縫的發展情況，對于一些對結構的使用和強度有影響的裂縫要即時進行處理。處理措施如下：（1）立即停止施工，封閉所有施工掌子面，第一到達現場的任何一位負責人應承擔臨時指揮責任，使相應人力、物力等資源在第一時間配送到事故現場；（2）通知地鐵運營部門，地鐵列車通過時減速行駛，必要時暫停行駛；（3）組織權威部門評估裂縫對于結構的