施工方案与技术措施1.1、工程简介 本工程为石莲110kV变电站10kV切改项目，为满足石景山地区供电需求，需新建L1线、L2线和L3线三条电缆线路，其中L1线石景山区段、L2线全线和L3线全线位于地铁1号线保护区范围内。 L1线在地铁保护区范围内分布有一段暗挖电缆隧道和一段电缆拉管。暗挖电缆隧道段由与自北向南的暗挖双沟隧道交汇矩形竖井处，向东约153m，后向南约110m，总长274.374m。电缆拉管段自石景山路17号南侧既有竖井处，先向北约9m，后向东约153m，接入L1线暗挖段是施工竖井处，总长168.925m。本工程地铁结构顶与加强层底之间的净距离为4.2米，该部分土体作为人防分散层，最小厚度是1.0米，剩下的可供利用的空间有3.2米隧道从地铁结构上方穿越方案，穿越的地铁区间为八宝山车站西侧喇叭口区间。 L2线电力埋管设计起点为石景山路上新建竖井，沿石景山路北侧向东新建12150+2150电力拉管至八宝山公墓。全长约361.3m。 L3线电力埋管设计起点为石景山路上新建竖井向西与现状过石景山路电缆沟接通，向南再向西新建12150+2150电力拉管至鲁谷大街。全长约146.9m。 本工程所处位置复兴路、严正路为城市主干道，地面交通流量大，且地下管线众多。1.2、工程地质及水文地质1.2、1 工程地质 拟建位于西山山脉山前永定河冲洪积扇中上部，根据野外钻探及原位测试的综合分析，本次勘探深度（25.0m）范围内的地层划分为人工填土层、一般第四纪冲洪积，残坡积地层及中生界侏罗纪岩层，在水平向及垂直向上地层分布比较稳定，现从上至下分别描述如下：（1）人工堆积层：粉土素填土层：黄褐色，稍湿，稍密，以粉土为主，含碎石块、卵石、植物根等杂物。杂填土1层：杂色，稍湿，稍密，含砖渣，灰渣，水泥块等建筑垃圾及少量生活垃圾。（2）一般第四纪冲洪积地层粉土层：褐黄色，稍湿，中密密实，含氧化铁、氧化锰及少量有机质。局部夹粉质黏土1透镜体。粉质黏土1层：褐黄色，湿，可塑，含云母、氧化铁、局部夹有少量卵石。卵石层：杂色，稍湿，密实，最大粒径大于10cm，一般粒径2-5cm，呈椭圆形，部分呈棱角形，含量约50%，中粗砂充填，局部为及粘性土充填。局部夹细砂1透镜体。（3）一般第四纪残坡积地层 粉质黏土层：棕红色，稍湿，可塑，含云母、氧化铁、含风化状态碎石、卵石。（4）中生界侏罗纪岩层 全风化砾岩层：棕红色，全风化，岩芯呈碎屑或粉末状，泥质胶结，骨架颗粒已基本风化，骨架颗粒分布不均匀，最大直径大于3cm。 强风化砾岩层：棕红色，局部呈杂色，强风化，岩芯呈碎块及短柱状，泥质胶结，胶结程度较差，骨架颗粒已部分风化，分布不均匀，一般粒径为2-4cm，最大粒径大于10cm，岩芯采取率约为80%，RQD值约为70%。全风化千枚岩层：黄白色，岩芯呈碎块状，原岩结构大部分破坏，矿物成分显著变化，含粘土矿物，遇水迅速溶化，手掰易碎，钻进速度较快。 强风化千枚岩层：黄白色，岩芯呈块状夹短柱状，原岩成分未发生改变，裂隙发育，岩芯一般长3-6cm，最大10cm，锤击易碎。1.2.2、 水文地质 本次勘察25米深度范围内各钻孔均未见地下水，仅在15#钻孔11.20m处遇有少量上层滞水。根据我公司调查了解和收集邻近区域地质资料，拟建场地历年最高地下水位曾接近自然地表，近35年最高地下水位位于自然地表30.0m以下。由于拟建沿线场地地下水位现埋藏较深，出于安全考虑，场地的抗浮设防水位建议按地表下10.0m（绝对标高约52.0m）采用。由于沿线场地地下水位埋藏较深，因此可不考虑地下水对建筑材料腐蚀性的影响。3. 地震效应及场地类别 本工程建筑场地类别为类，抗震设防烈度为8度， 设计地震分组为第一组，设计基本地震加速度值为0.20g。1.3、总体施工方案暗挖隧道施工过程中应严格遵循“管超前、严注浆、短开挖、强支护、早封闭、勤量测”的十八字方针，切实做到信息化施工。现场监控量测是监视围岩稳定、判断隧道支护结构是否合理、施工方法是否正确的重要手段，也是保证安全施工、提高经济效益的重要条件，应贯穿施工的全过程，通道量测数据的分析处理，掌握围岩稳定性的变化规律，调整支护结构参数。标准暗挖隧道采用浅埋暗挖全断面开挖，保证开挖安全、减少路面沉降量。由于隧道全线位于第二层潜水区，隧道降水拟采用深管井降水，并辅以隧道内部渗水井降水。超前小导管如在粘土层施工，采用风钻钻进法打设,在砂卵石层用20mm的高压风管吹孔,铁锤夯打。隧道渣土在隧道内由人工手持风镐、铁锨开挖，手推车运输，然后通过设在施工竖井处的10T电动葫芦吊出竖井，自卸汽车运出施工现场。喷射所用混凝土通过输料筒输送至竖井底部，人工用手推车运输至作业面。二次衬砌用混凝土采用商品砼，通过输送泵输送至作业面。隧道标准断面采用定型模板衬砌。整个暗挖隧道重点控制地表沉降、管线保护，采取不同的施工方法，以超前钢插管超前支护、注浆加固地层为主要手段，及时施做支护体系。明挖隧道进行土方开挖到底后浇注混凝土垫层，然后施做底板，再使用模板同时进行顶板和侧墙的混凝土浇注。劳动力安排及计划根据本标段总体施工部署和工程进度安排，施工计划高峰期上场劳动力总人数165人(含管理人员及安全人员，本工程设专职安全员二名，兼职安全员每个竖井一名)，地铁大兴线大兴段顺向沟道工程劳动力计划表。劳动力计划表 单位：人工种投入劳动力情况前期准备隧道暗挖及拉管隧道二衬撤场壮工20701020瓦工50焊工555钢筋工1010拉管工60钻机司机10测量工6喷锚工4木工10你投入本工程的主要设备表序号机械或设备名称型号规格数量国别产地使用部位1装载机ZL501厦门暗挖隧道及拉管2挖掘机PC3001日本暗挖隧道及拉管3自卸汽车K29A5青岛暗挖隧道及拉管4吊车TL-200E1日本暗挖隧道及拉管5搅拌机JS3503济南暗挖隧道6混凝土喷射机PZ564中国暗挖隧道7注浆机ZJB505中国暗挖隧道8电葫芦5t4中国暗挖隧道9空压机L5.5-40/83上海暗挖隧道10电焊机BX1-30012中国暗挖隧道11风机JB52-24中国暗挖隧道12钻机10中国拉管序号设备名称型号单位数量备注1全站仪GTS-602台12经纬仪TDJ6台13水准仪DS3台34计算机PC-1500台11.4、暗挖隧道主要分项工程施工方法当具备施工条件时，开始竖井土方开挖，至圈梁梁底标高时，施做锁口圈梁，锁口圈梁采用C30现浇混凝土，圈梁上的挡土墙采用页岩砖砌筑。竖井其余部分采用C20喷射混凝土+网构钢架+双层钢筋网片支护。竖井封底后，再沿设计线路施做马头门。总体施工工序：竖井施工马头门施工隧道土方开挖初衬施工防水施工底板钢筋绑扎支模板浇注底板混凝土绑扎拱墙钢筋定型模板支拱墙模浇注拱墙混凝土电缆支架及人行步道施工现浇混凝土盖板检查井施工防水处理回填。1.4.1、竖井施工主要施工工序：测量放线开挖井口土方绑扎锁口圈梁钢筋支立模板浇筑圈梁砼砌筑井口段挡土墙立龙门架搭护栏开挖竖井土方安装网构钢架喷射砼井底钎探竖井封底。（1）竖井井口段施工首先进行竖井定位，人工配合机械开挖，及时网喷C20砼防止井壁坍塌。挖到地表下圈梁底部的标高后，绑扎圈梁钢筋，其中井壁竖向连接钢筋预留出搭接长度，以便下部与井身连接筋的连结，内侧立组合模板，外侧利用网喷C20砼初期支护作为模板。锁口圈梁采用混凝土输送泵一次性灌注C30混凝土，然后根据竖井规格依照设计图纸进行圈梁上部1.5m高的砖墙的砌筑。在施工时，根据设计要求及施工需要完成爬梯、临电、临水、下料系统等的预埋件的布设，避免竖井完成后对结构体进行反复的凿除，破坏竖井结构。（2）龙门架安装（详见龙门架拆装方案、起重吊装方案）竖井锁口圈梁浇筑完成并达到设计强度的80%后，架立提升架，提升架的加工制作使用必须具备以下几个条件：1） 竖井提升架必须经过计算，使用中经常检查维修和保养。2） 提升设备不能超负荷工作，运输的速度应符合该提升架的技术要求。3） 竖井上下通过程控电话作为联络信号。4） 提升架顶部搭设彩钢瓦作为防雨棚，设置一定的坡度，使雨水汇集到一起通过雨水管排入临时排水沟。架立完成提升架之后，开始向下开挖土体，竖井土方开挖时先开挖中间土体，再开挖边墙土体，开挖过程中严禁超挖。（3）竖井井身土方开挖、支护施工井身穿过渣土、粘质粉土、细砂、粉砂、粘土层，根据工程地质情况和衬砌设计，竖井采用逆作法施工，竖井施工应逐榀开挖，严禁整个井体格栅同时悬空。井身支护是由C20喷射混凝土+网构钢架+钢筋网组成的结构。钢架竖向间距为0.5m，支护衬砌厚度为0.25m。竖井的纵向连接钢筋内外两层梅花型布置，纵向连接筋锚入锁口圈梁长度不小于35d。钢筋网片间搭接200mm，网片尺寸为1.4m0.7m。竖井环向打设锚杆，每两榀一打，上下交错布置，角度为1520，锚杆直径为32mm，长为1.5m，水平间距1m，打设前做好地下物探工作，不得破坏现有地下建筑及构筑物。（4）竖井辅助施工系统的安设a.竖井进料出碴竖井及隧道正线出土及网构拱架、网片等吊入竖井通过安装在竖井提升架上的电葫芦完成。开挖运出的土方弃入临时堆土场，待夜间通过出碴车运出市区。其它如混凝土喷射料等由井边安设的输料筒送至井底后用电动运输车移至工作面。模筑砼则通过砼输送管、砼输送泵泵送至衬砌面。b.管线布置在竖井内安设高压水管、动力线、照明线、排水管、进料管等。供水主管管径100mm，进料管用320mm的钢管。图4-3施工管线平面布置示意图，图4-4施工管线剖面布置图。图4-3施工管线平面布置示意图图4-4 施工管线剖面布置图c.竖井施工人员通道：根据设计要求及施工需要在竖井井壁设置上下人爬梯、活动挂梯。（5）竖井封底竖井底部格栅采用网构拱架，喷射300厚C20混凝土，拱架中心间距为500mm，平行于暗挖段中线放置。钢架两端分别焊在竖井钢架的预设钢板上，所有焊接均采用双面搭接电弧焊，满焊连接。（6）马头门施工在竖井施工到底，隧道马头门开始施工时，可采用I20b工字钢对竖井拱架进行临时支撑。在马头门处，隧道的前两榀格栅进行密排，竖井的拱架纵筋及隧道纵向连接筋均需伸入密排双拱架内并与双拱架纵筋焊接连接，焊接质量同格栅加工质量。且纵向连接筋在马头门范围内加密布置，即20连接筋要保证内外环向布置，间距为500mm，与格栅钢架主筋牢固焊接。马头门施工时，严禁全断面进行开挖，应该遵循“分段破除、立即支护、快速喷混、迅速闭合，加强监控量测”的原则。所有焊接质量必须符合设计及相关规定，马头门喷混后，要保证结构尺寸符合设计要求，结构表面平顺圆滑，符合相关规定。1.4.2正洞施工暗挖隧道断面图如下（图2-5）：