上桥车站主体核心土开挖支护安全专项施工方案教学讲义

上桥车站主体核心土开挖支护安全专项施工方案教学讲义

目 录 第一章 工程概况 第二章 编制依据 第 三 章 车站施工情况 第 四 章 施工难点及风险分析 第 五 章 施工工艺及技术 第 六 章 施工计划 安排 第七章 安全保证措施 第八章 施工应急预案 第一章 工程概况 上桥车站为重庆轨道交通环线工程第二座车站。车站位于沙坪坝区凤中路正下方，大致呈南北走向，南接重庆西站，北接凤鸣山站。车站东侧为科能技校和上桥二村，西侧为新桥街道办事处和西环高速路。 上桥车站全长 206m 。站台区为地下两层标准岛式暗挖车站，站台宽 12m ，有效站台长 140m 。 车站主体为单洞双线标准暗挖隧道，采用矿山法开挖，双侧壁导坑法及分部台阶法施工，初支采用喷锚支护，二次衬砌采用 C40 、 P12 模筑钢筋混凝土。 车站共设 3 个出入口，两端各设一组活塞风井，采用一斜井作为渣土外运及材料进出的施工通道，车站大小里程分别设置 TBM 接收洞和始发洞。 上桥车站平面位置图 车站 周边 重要 建筑物 序号 建筑物 里程范围 距隧道开挖边线 水平距离（ m） 结构形式 风险等级 1 新桥街道办砖房 YDK2+740 ～ YDK2+779 左 8.58 4 层砖房 Ⅲ级 2 可可佳艺术酒店 YDK2+903 ～ YDK2+933 左 11.66 3 层砖房 Ⅳ级 3 科能技校砖房 3 YDK2+710 ～ YDK2+726 右 8.26 5 层砖房 Ⅳ级 车站 周边 管线 序号 名称 规格 至拱顶相对埋深（ m） 风险等级 1 电力 1 铜 300 × 100 3孔 15.87 ～ 16.58 Ⅳ级 2 电力 2 铜 300 × 150 2孔 16.43 ～ 18.68 Ⅳ级 3 电力 3 铜 300 × 100 3孔 16.60 ～ 18.60 Ⅳ级 4 电力 4 铜 DN150 1孔 16.22 ～ 16.29 Ⅳ级 5 电力 5 铜 DN150 1孔 15.97 ～ 16.18 Ⅳ级 6 电力 6 铜 DN150 1孔 17.08 ～ 17.19 Ⅳ级 7 电力 7 铜 DN150 1孔 17.08 ～ 18.07 Ⅳ级 8 电力 8 铜 300 × 150 2孔 18.49 ～ 18.51 Ⅳ级 9 电力 9 铜 300 × 100 3孔 15.88 ～ 16.60 Ⅳ级 10 给水 1 铸铁 DN700 16.68 ～ 17.07 Ⅳ级 11 燃气 1 钢 DN219 15.93 ～ 17.32 Ⅲ级 12 燃气 1 PE DN300 16.33 ～ 17.41 Ⅲ级 第二章 编制依据 2 、业主调整初支 TBM 过站后再开挖中隔壁进行二衬 施工的会议纪要 3 、双侧壁导坑开挖后变形处理方案 1 、 设计图纸及岩土勘察报告 第三章 车站主体施工情况 1 、 业主 2014 年 7 月召开协调会，上桥车站 TBM 过站方式由原设计二衬过站改初支步进过站。 2 、 2014 年 12 月 26 日开始由 1 号出入口挑顶进入转换段施工， 2015 年 9 月 7 日完成两侧壁导坑开挖支护提供 TBM 过站条件。 3 、 由于施工工期紧，车站主体径向注浆锚杆、核心土下部竖向临时支护及横向支撑等工序未 完全 按设计参数施工 。 一、 车站施工情况 4 、 开挖初支后变形，其中变形最大处在右线 YDK2+730 拱脚上部 8 米处水平收敛 21mm ；右线 YDK2+750 拱顶下沉 29.7mm 。 5 、 业主召开专家论证会，要求按设计及时完成横撑支护（由原设计 I22b 型钢变更为 159 × 8mm 无缝钢管）并在 YDK2+730-760 段右侧墙增加钢花管注浆措施，项目组织人员补加横撑及对右侧墙钢花管注浆后，初支变形趋于稳定。 一、 车站施工情况 上桥车站平面布置图 区间左右线 TBM 于 2015 年 8 月 23 日至 2015 年 10 月 8 日由本车站接收并始发，现区间 TBM 正进行上桥站～重庆西站区间掘进施工。 上桥站～重庆西站区间总长为 1530 米，截止 2015 年 11 月 17 日共计施工约 320 米，剩余长度约 1210 米。计划于 2016 年 3 月 31 日完成区间施工。 二、 TBM 施工情况 第四章 施工难点及风险分析 1 、车站主体与 1 号出入口交叉段围岩应力分部复杂，前期施工时地面沉降超出预警值，需要先二衬再进行两段中隔壁预留核心土开挖，施工场地小； 1 号出入口与车站主体接口宽度 10.5 米，拟加工台车长 7.5 米，造成该段二衬施工难度较大。 2 、中隔壁预留核心土开挖高达 19 米，宽度 6.9 米，设备开挖工效低，爆破开挖控制难度大。 一、 施工难点分析 3 、核心土两侧部分格栅钢架不在同一里程，核心土开挖后，拱部钢架架设质量控制难度大。 4 、核心土边开挖边进行仰拱、墙拱二衬施工，开挖与仰拱工序衔接难度大。 5 、车站二衬断面较大，台车组装难度大。车站设计两种断面尺寸差异大，更换台车面板工期长。 一、 施工难点分析 第四章 施工难点及风险分析 1 、中隔壁预留核心土开挖高达 19 米，宽度为 6.9 米，上部核心土开挖后，横向支撑失去作用；上部开挖后竖向临时支护较弱，另外，地层倾角较大、裂隙切割严重，开挖面临塌方风险较大。 二、 施工风险分析 2 、由于两侧导洞初支暴露时间较长，前期发生变形，中隔壁核心土开挖后缺少原设计临时支护，开挖后围岩应力重新分布，二衬与开挖面距离较长，施工过程中面临变形破坏风险。 3 、由于接收洞、始发洞需要在车站二衬前施工，同时开挖与二衬平行施工，需要把车站辅助通道两端 A 型断面二衬施工完成后，才能施工 B 型断面，工效低；车站二衬完后再施工风道，面临工期滞后风险。 二、 施工风险分析 第五章 施工工艺技术 一、 施工顺序 TBM 掘进期间进行地表注浆加固、系统锚杆补打、开挖台架及二衬台车的加工。 隧道贯通后进行核心土已解除范围（ 19.3m ）的第一模二衬；然后向小里程试挖核心土，通过监测确定开挖面离二衬台车安全距离后形成开挖与主体二衬平行作业 。 如果试挖过程中车站主体监测沉降变形过大，则在开挖施工段去除临时支撑前进行竖向换撑，确保施工安全。 完成 A 型断面二衬后更换台车面板继续开挖大里程 B 型断面。 二、总体流程 二、总体流程（续） 三、施工关键技术 1 、 车站地表注浆 采用地表钻孔注浆。 施工参数： 注浆孔直径 90mm ，间距 1.2m × 1.2m ，行列式布置，共四排，对车站主体拱部岩层及地下松散土进行注浆加固，分布在凤中路车站所处段中央隔离带两侧。注浆管采用φ 32mmPVC 管，注浆材料采用单液水泥浆，浆液水灰比为 0.6:1 ～ 1 ： 1 。 2 、 两侧导洞径向系统锚杆施工技术 原设计径向系统锚杆采用直径 25 的砂浆锚杆、环向间距为 1 米、纵向间距为 0.6 米、长度为 4.5 米。为了对已初支后岩体进行加固，采用改装后开挖台车及辅助措施进行对两侧导洞补打径向锚管，并进行水泥单液浆注浆，注浆压力控制在 0.6MPa 。 3 、 车站辅助通道处二衬技术 （ 1 ） 在 TBM 过站期间先施工 1 号出入口与车站交叉口挑出段二衬 ： 在出入口底板末端最后一板二衬施工完成后，利用出入口二衬台车加工挑出段支架，采用木板拼接挑出段弧形衬砌模板。预留车站主体环框梁钢筋并浇筑该段混凝土。 （ 2 ） 车站主体与 1 号出入口交叉段仰拱施工及台车拼装 ： ① 在 TBM 掘进完成后，将防水板台车拼装材料存放于大里程导洞内并在大里程端拼装防水板台车，在不影响防水板台车拼装同时施工小里程端 9 米仰拱及回填。 ② 将防水板台车推进到小里程仰拱处，同时对大里程仰拱施工。在拼装至离拱顶 5 米高度时利用防水板台车施工小里程上台阶开挖支护工程。 ③ 在大里程仰拱及仰拱填充完成后，将台车推进至大里程拼装并施工 YDK2+815 ～ YDK2+822.5 段钢筋防水工程。 ④ 将防水板台车推进至大里程施工二衬钢筋及防水，同时二衬台车进场在 YDK2+815 ～ YDK2+822.5 段拼装并施工首模二衬混凝土。 首模二衬施工流程示意图 （一） 首模二衬施工流程示意图 （二） 4 、 开挖施工技术 车站中隔墙预留核心土采用四步台阶法施工，每层台阶开挖高度从上到下依次为 5m+4m+5m+5m ， 5 米上台阶采用控制爆破施工，二台阶、三台阶及下台阶采用分层松动爆破施工。每个台阶开挖长度不大于 9m 。 开挖施工步序（一） 开挖施工步序（ 二 ） 开挖施工步序（ 三 ） 5 、 爆破施工技术 本车站核心土开挖采用 松动爆破结合控制爆破 。爆破参数以勘察资料及掌子面揭示的地质资料为依据，结合重庆市区的同类项目、同类地质条件下的爆破参数，在实施的过程中，根据监控量测的数据进行实时调整，并根据设计断面确定循环进尺深度、装药量及起爆网路。 爆破炮眼布置 核心土上台阶每循环进尺 1.2m ，拱部沿开挖面密排打设一环炮眼，不装药 。（具体参数见方案） 爆破炮眼布置 核心土下部每循环进尺 9.0m ，分三层开挖，每层开挖高度依次 4m 、 5m 、 5m 。 （具体参数见方案） 委托单位：江苏科信岩土工程勘察有限公司 监测内容：车站隧道的洞外观察、洞内地质和支护状况观察、水平净空收敛、拱顶下沉、地表下沉、建（构）筑物倾斜、爆破振动、地下管线沉降、钢拱架内力和位移、钢支撑内里及外力、锚杆轴力等。 监控量测详见 《 重庆轨道交通环线上桥车站施工监控量测方案 》 。 6 、监控量测 第六章 施工计划 由于 TBM 盾构区间掘进左线滞后于右线，故按照左线盾构机吊出后上桥车站主体 隧道 移交时间作为车站核心土开挖时间的起点，地表注浆及隧道侧壁注浆管加固在 TBM 掘进期间完成。 为控制开挖面与二衬间步距，核心土开挖支护进度 受 二衬施工速度控制。 围岩加固： 2016.2.23 ～ 2016.3.27 ，共 34 天。 场地移交： 2016 年 3 月 31 日 。 核心土开挖支护及 仰拱 二衬施工： 2016.4.1 ～ 2017.1.9 ，共 284 天。 1 、 开挖台架 A 拼装： 2016.4.1 ～ 2016.4.15 ，共 15 天； 2 、 二衬台车拼装： 2016.5.1 ～ 2016.5.30 ，共 30 天； 3 、 首模二衬浇筑： 2016 年 6 月 2 日完成； 4 、 始发洞仰拱二衬施工： 2016.5.1 ～ 2016.5.28 ，共 28 天； 5 、 接收洞仰拱二衬施工： 2016.9.14 ～ 2016.10.11 ，共 28 天； 6 、 A 型断面核心土开挖支护及 仰拱 二衬： 2016.4.11 ～ 2016.11.5 ，共 208 天； 7 、 B 型断面核心土开挖支护及 仰拱 二衬： 2016.11.6 ～ 2017.1.9 ，共 85 天。 第七章 安全保证措施 项目组织机构 第八章 施工应急预案 项目部应急领导小组： 组长：肖兵 副组长：石东东 组员： 丁亮、李波、高东鹏、郭斯贵、左铁宏、王大丰、胡建国、李健、杨书林、陶海林、张平 一、项目部应急领导小组 二、应急救援路线 新桥医院： 023-68755000 西南医院： 023-68754000 （ 1 ）施工通道 ---- 凤中路 ---- 新桥正街 ---- 新桥医院 1 号出入口 ---- 新桥医院健康支路 ---- 新桥医院 （ 2 ）施工通道 ---- 凤中路 ---- 高滩岩正街 ---- 西南医院 汇报完毕 敬请指导 ! 谢谢大家！