明挖区间施工方案

二、工程概况及水文地质条件（一）工程概况本工程为南京地铁二号线东延线马群站～紫金山站区间明挖地下区间，包括南、北段。南段设盾构调头井，北段设盾构始发井和接收井。南明挖段隧道位于宁芜铁路和马群车辆段之间，止于沪宁高速公路前，周围主要建筑物为在建马群车辆段、宁芜铁路和新建高压电线杆。区间线路右线为直线段，线路左线部分为直线段，部分设R=1200m曲线，线间距在3.8m～10.94m之间。区间紧邻马群车辆段，根据车辆段标高及宁芜铁路路基高度，地表标高取为部分16.7m，部分18m。区间底板最小埋深约3.87m，盾构井段底板最大埋深约14.62m。南段范围内无地下管线。基坑边线距离宁芜铁路中心线约30m，施工期间对宁芜铁路监测保护。北明挖段隧道位于黄马立交桥以北，白水河以东的空地。本段区间盾构井与黄马立交桥之间有一Φ1800污水管，沿线路走向有一高架电缆和一低压电缆，其余无建筑物，按照高压电缆保护、低压电缆改移进行施工。区间线路右线设R=350m和R=400m曲线，线路左线设R=400m曲线，线间距在22.39m～9.1m之间，根据紫金山站场地标高，盾构井出应满足抗浮和盾构始发覆土要求，确定土方回填标高和内部结构设计地表标高取为19.0～20.7m,围护结构设计标高以现状地表标高为准。设计范围为马群站～紫金山站区间南、北明挖段和南端盾构调头井、北端盾构始发井、接受井的支护结构采用SMW工法桩加内撑形式。2南段起讫里程为右线K26+410.000～K26+722.500，北段起讫里程为右线K27+300.000～K27+733.800，左线K27+291.321～K27+733.800。其中南端盾构调头井设计起讫里程为右线K26+710.000～K26+722.500；北端盾构始发井设计起讫里程为右线K27+300.000～K27+312.002；北端盾构接受井设计起讫里程为左线K27+291.321～K27+303.321。（二）水文地质条件拟建场地现为在建地铁车辆段、农田、村庄及南京市国土储备用地。拟建场地地形较平坦，局部稍有起伏，场地吴淞高程14.11～23.12m。场地内沿线分布有宁芜铁路、百水河及沪宁高速公路。地貌单元属于侵蚀性堆积阶地及冲积谷底地貌交汇地带，冲积谷地分布范围K26+097～K27+500，其余地段为侵蚀堆积阶地地貌单元。隧道开挖范围内土层由上至下主要为：①-1杂填土；①-2b2-3素填土；②-1b1-2粉质粘土；③-1b1-2粉质粘土。本工程基坑开挖深度约2.5～15m，基坑底主要位于②-1b1-2粉质粘土；③-1b1-2粉质粘土，局部位于①-1杂填土；①-2b2-3素填土。①-1杂填土和①-2b2-3素填土承载力较低，含建筑垃圾和有机质，埋深较浅，采用换填法对该两层土进行换填处理。三、主要工程材料及数量（一）主要工程材料1．混凝土:侧墙、底板采用C30，S8防水混凝土，光栅梁采用C30普通混凝土；底板垫层、左右线之间支墩、排水沟、喷射混凝土等采用C20混凝土。32．钢筋：HPB235、HRB335级钢筋；3．焊条:用电弧接HPB235时采用E43XX型焊条，焊接HRB335时用E50XX型焊条，焊接Q235钢时采用E43XX型焊条。4．围护结构工程：SMW搅拌桩及水泥土挡墙：桩身采用32.5级普通硅酸盐水泥，水泥掺量：20%，水灰比：1～1.6（通过试桩试验确定）；搅拌桩28天无侧限抗压强度≥1.0MPaH型钢采用Q235级，HN700×300（700×300×13×24）支撑：Q235级钢管护坡锚喷：锚杆采用HPB235，面层采用C20混凝土，注浆材料为M20水泥砂浆。5．地基加固搅拌桩：采用32.5级普通硅酸盐水泥；基地以下水泥掺量15%，基地以上水泥掺量7%；水灰比：1～1.6（通过试桩试验确定）；搅拌桩28天无侧限抗压强度≥0.8MPa土方换填：压实素土（二）主要工程数量主要工程数量汇总表序号项目名称单位数量备注1SMW工法水泥土搅拌桩m3184002SMW工法桩H型钢延米16210可重复使用3钢管支撑延米3300可重复使用4钢围囹延米1960可重复使用45水泥搅拌桩挡墙m328006内部结构砼m321247.157内部结构钢筋t3611.634四、明挖区间围护结构施工（一）明挖段基坑施工方法1．南明挖段基坑由于南端基坑靠近宁芜铁路及马群车辆段，不具备放坡开挖条件，采用SMW工法桩围护结构，局部基坑开挖深度小于3m处采用水泥土重力式挡墙。SMW工法桩采用φ850@600，搭接250。2．北明挖段基坑从盾构井～K27+450范围，现状地表标高为16～17m（其中盾构井～K27+400范围为保证盾构抗浮和减小明挖区间工后沉降，在围护结构施工前填土至标高19m），线路中心线距离百水河河岸14～18m，为保证河岸稳定，采用SMW工法桩围护结构。由于线间距较大，左右线基坑分开为两个独立基坑。在K27+450～K27+570范围内，东侧具备放坡条件，西侧距离百水河较近，不宜放坡，因此东侧采用1:1.5放坡，西侧采用水泥土重力式挡墙。在K27+570～K27+734.05范围内，基坑开挖深度0.5～3m，距离百水河边采用1:1.5放坡开挖。（二）土石方开挖基坑土石方开挖遵循“水平分段、竖向分层、反铲接力分层分台阶开挖、开挖一层支护一层”的施工原则，竖向从上至下分台阶进行，5施工时候，每层开挖高度为1.5m～2m,每段开挖长度不大于7m。开挖前在基坑内外做好临时排水系统，保证基坑外的水不进入基坑且能及时排出基坑内的积水。基坑土方用挖掘机接力开挖，上台阶挖掘机直接装碴，自卸汽车运至指定弃土场；最后剩余土体基坑内用挖掘机装碴配合汽车吊进行垂直运输。基坑开挖过程中结合钢管支撑、土钉，随挖随支，及时施作钢管支撑、土钉等支护体系以维护基坑稳定。随作主体结构施工进行支撑拆除，支撑顺主体结构施工进度适时拆除。（三）土石方外运用装载机装土，自卸汽车外运弃土。为保证道路整洁，防止车辆漏、掉泥土，运输车辆一律覆盖后再外运弃土，对流塑状泥土用专用泥浆车或经晾晒后装运。车辆出场前，在大门口洗车台用高压水冲洗车轮及车体外表，使车辆外观干净，车轮清洁，不污染路面。运输车辆进出施工现场，设专人指挥。运土汽车在场内行驶速度不大于15km/h。（四）回填土1．顶板结构砼达到设计强度，作好顶板防水层及防水保护层后，开始进行顶板土方回填。回填土方技术措施及要求如下：①顶板覆土回填前，将顶板上积水、杂物清理干净。②顶板第一层填土采用粘土回填，其厚度不小于0.5m。③各类回填土，使用前分别取样测定其最大容重和最佳含水量，并做压实试验，确定填料含水量控制范围、铺土厚度和压实度等。④回填土分段分层进行，水平夯实。回填时机械或机具不得碰撞6结构及防水保护层，顶板以上50cm范围内以及地下管线周围使用打夯机夯实，其它大面积部位采用压路机碾压，压路机碾压的铺层厚度，碾压遍数通过现场试验确定。⑤分段回填接茬处，已填土边坡面挖成台阶，台阶宽度不小于是1.0m，高度不大于0.5m。机械碾压时的搭接宽度不小于20cm，人工夯填时夯与夯之间重叠不小于1/3夯宽度。⑥回填土碾压过程中，取样检查回填密实度，其密实度满足有关规范要求。⑦每层回填做成不少于2%的横坡且向未填方向形成纵下坡，以利雨期排水。回填时集中力量，取、运、填、平、压各环节紧跟作业，抓紧晴天突击作业。2．侧墙土方的回填：①侧墙结构砼达到设计强度，作好顶板防水层及防水保护层后，开始进行侧墙土方回填。②各类回填土，使用前分别取样测定其最大容重和最佳含水量，并做压实试验，确定填料含水量控制范围、铺土厚度和压实度等。③回填土分段分层进行，水平夯实。④回填土碾压过程中，取样检查回填密实度，其密实度满足有关规范要求。⑤每层回填做成不少于2%的横坡且向未填方向形成纵下坡，以利雨期排水。回填时集中力量，取、运、填、平、压各环节紧跟作业，抓紧晴天突击作业。7五、明挖区间主体结构施工根据规划场平标高，主体结构在覆土厚度大于等于0.5m范围内设置为矩形结构，在小于0.5m范围内设置为U形槽结构根据不同线间距采用双线双洞合单线单洞结构，根据通风专业设置射流风机的需要在里程K26+630～K26+722.5和K27+300～K27+400局部加高。U形槽结构根据不同线间距设置双线单U、单线单U结构。（一）结构施工前的准备工作1．基坑开挖到设计标高，仔细进行测量、放样及验收。2．掌握框架结构浇筑和支撑拆除的要求及操作程序，对侧墙、顶板模型支撑系统进行设计、检算，报监理和业主审批，批准后根据施工进度提前安排备料。3．对内部结构施工顺序、施工进度安排、施工方法及技术要求向全体管理人员、施工人员进行认真交底，做到人人心中有数。4．垫层浇筑前，对基底进行处理。（二）主体结构施工工艺1.施工顺序1）垫层、底板防水层；2）底板；3）中隔墙、侧墙、顶板；4）侧墙、顶板防水层及保护层。结构施工顺序示意如下图892.施工工艺流程图如下：3.防水工程顶板脚手架中隔墙、侧墙钢筋顶板钢筋回填土中隔墙、侧墙、顶板砼灌注侧墙、顶板防水层施工中隔墙、侧墙模板顶板模板底板钢筋底板防水层换填法处理地基基坑开挖底板钢筋底板砼10区间隧道防水标准为二级，不得有漏水，结构表面可有少量、偶见的湿渍。防水遵循“以防为主、以排为辅、防排结合、刚柔相济、多道防线、综合治理”的原则，以砼自防水为主，柔性防水层为辅，对变形缝、施工缝等特殊部位进行多道防水处理。区间结构外防水主要是在底板、侧墙、顶板外侧全包防水卷材，形成一个封闭的防水层，以达到止水的目的。外防水层设计见“标准断面防水结构图”。①
结构外防水层施工工艺流程如下：11结构外防水层施工工艺流程图移工作台结束铺设、固定防水板防水板搭接焊缝焊缝补强质量检查浇注C20砼保护层固定土工布保护层材料检查准备工作工作台就位基面处理浇注C15砼垫层NO12②结构外防水层施工（1）底板下防水层施工底板下的防水层由150mm厚C15砼垫层、土工布保护层、1.5mm厚PVC防水板、50mm厚的砼保护层等四部分组成，关键是土工布和防水板的铺设。转角做成50×50mm水泥砂浆倒角，阴角应做成半径为50mm的圆弧。防水板搭接用热合机进行焊接,接缝为双焊缝,中间留出空腔以便充气检查。焊缝示意图如下：双焊缝热焊接1.5mm防水板13检查方法：用5号注射针与压力表相接，用打气筒进行充气（脚踏式或手动式皆可），充气时检查孔会鼓起来，当压力表达0.1至0.15Mpa时,停止充气。保持该压力时间少于1分钟,说明有未焊好之处,用肥皂水涂在焊接缝上,产生气泡的地方重新焊接。可用热风焊枪和电烙铁等补焊,直到不漏气为止。为切实保证质量，每天、每台热合机焊接取一个试样，注明取样位置，焊接操作者及日期。底板防水卷材和土工布在侧墙边预留不少于1m的接茬，用于底板和侧墙防水卷材的搭接。⑵侧墙外防水层施工在结构完成之后，将预留的PVC防水板和土工布接长至顶板顶，然后砌筑砖墙保护层。侧墙防水板和土工布缓冲层一直铺设至顶板顶并在顶板以上预留1m长的搭接长度，用于同顶板防水卷材搭接，PVC防水板在顶板用收口条进行固定。⑶顶板防水层施工顶板防水层采用非焦油双组分聚氨酯防水涂料，具体作法同车站顶板防水作法相同。⑷阴阳角处防水层施作阴阳角处防水层施工时，将阴阳角做成r＝50mm的圆角或50×50mm的倒角，然后铺设PVC防水板和土工布。如下图示：r=50r=50防水砂浆抹圆角14环向施工缝安装示意图钢板止水带⑸顶板施工缝防水顶板施工缝防水主要采用钢板止水带，其安设如下图所示：在先施工段堵头模板相应位置预先安设钢板止水带，一半浇注在先施工段内，另一半在后浇注段内。钢板止水带安装时保持平顺并且用钢筋夹固定牢靠。⑹侧墙、底板施工缝防水隧道结构施工中，由于采用分段分层施工，故形成了环向施工缝和纵向水平施工缝，侧墙、底板环向和纵向水平施工缝均采用钢板止水带防水。安设方法同顶板施工缝止水带，如下图所示：⑺区间变形缝防水施工区间隧道设置变形缝，变形缝的防水主要采用中置式橡胶止水带、止水条和密封胶，