1、1 编制依据及说明1.1 编制依据（1）业主提供的郑州市轨道交通郑州市南四环至郑州南站城郊铁路一期工程05标段土建施工招标文件、招标文件答疑、岩土工程初步勘察报告等资料。（2）业主单位所提供的线路及地形、地下管线电子文件（3）踏勘工程现场过程中所了解的情况和收集的资料。（4）招标文件规定的施工规范、质量技术标准，以及郑州市在安全文明施工、环境保护、交通疏解等方面的规定。（5）我公司在类似工程施工中的经验、研究成果、施工资源。1.2 编制原则以满足业主要求为目标，在深刻理解招标文件和施工图，结合现场交通、地质、管线等情况；并理解本工程的特点、重点与难点的基础上，编制具有技术先进可行、方案可靠、经2、济合理的施工组织设计。按照“技术领先、资源可靠、施工科学、组织合理、措施得力”的指导思想，遵循下列原则编制本施工组织设计。1.2.1 工期保障原则根据业主对本合同段工程工期要求，科学组织施工，合理配置资源，使分部分项工程施工衔接有序，充分利用多年施工积累的资源，确保各节点工期和总工期，以确保总体施工计划的实现。1.2.2 质量保证原则建立完整的工程质量管理体系和控制程序，明确工程质量目标，结合本工程特点与实际情况制定切实可行、有效的工程质量保证措施，施工过程严格进行质量控制与管理，确保工程质量达到合格，并配合全线创优计划。1.2.3 安全保证原则为了保证本工程的安全施工，各项施工技术方案要充分3、考虑其安全性，并在方案中制定详细的安全措施及突发事件的应急处理预案，确保施工不发生安全事故。1.2.4 技术可靠性原则根据本合同段工程特点，吸收国内外地铁及轨道交通的施工技术、管理方法等成熟经验，编制可靠性高、可操作性强的施工技术方案进行施工，特别是针对工程的特殊地段制定针对性强的技术方案和应急预案，确保工程安全、优质、快速地建成。1.2.5 经济合理性原则针对工程的实际情况，本着可靠、经济、合理的原则比选施工方案，并合理配备资源，施工过程实施动态管理，使工程施工达到既安全优质又经济的目标。1.2.6 环保原则充分调查了解工程周边环境情况，施工紧密结合环境保护进行。合理布置施工场地，加强施工过4、程环境保护，减少粉尘、噪音污染，杜绝排放未经处理的污水、丢弃垃圾等现象，维护地面交通。施工过程按照ISO14001：2003标准进行环境保护与管理。1.2.7 人文施工的原则建立、健全消防、保卫、健康体系，以人为本，维护和保障施工人员的安全与健康。施工过程按照ISO18001-2001标准进行施工管理。1.2.8 风险控制原则根据我单位类似工程的施工经验和本工程的情况，通过详细的调查对工程的风险进行辨别，并分析评估，进行管理控制，减小风险发生的概率，对等级较高的风险制定相应的应急预案，减小风险发生时造成的损害。1.3 编制范围机场城际站、孟庄路站机场城际站区间明挖及盾构区间、机场城际站郑港三街5、站盾构区间。2 工程概况2.1 工程位置及规模2.1.1 工程位置及线路走向本标段下设一站两区间，线路位于郑州市新郑市孟庄镇，线路在京港澳高速前由明挖过渡至盾构隧道，沿规划郑港三路敷设，依次下穿机场高速、京港澳高速以及四港联动大道，在四港联动大道东侧设机场城际站，然后线路由地下继续向东，下穿大片厂区（拆迁区）进入郑港三街站。如下图所示：明挖区间盾构井盾构区间机场城际站郑港三街站机场高速京港澳高速四港联动大道盾构区间图2.1.1-1 线路位置及走向示意图图机场高速桥及京港澳高速桥图京港澳高速东侧正建高架桥2.1.2 机场城际站机场城际站位于四港联动大道东侧，车站沿郑港三路呈东西向布置。车站为地下6、双层三跨岛式车站，车站北侧预留远期商业开发接口，站台宽14m,设置4个出入口及2组风亭。车站中心里程为K51+347.000，总长度为212.5m,标准段宽度22.7m,盾构井段宽26.5m。车站顶板覆土为约3m，标准段底板埋深16.16m，盾构井段底板埋深17.7m。车站为两层两跨箱形框架式结构，车站采用明挖法施工；两端区间均采用盾构法施工，需考虑为东西两端盾构区间始发及接收提供条件。郑港三路站西侧南北向四港联动大道道路红线60m，已实现规划；东西向郑港三路道路红线60m，道路未实现规划。紧邻车站西侧为机场城际铁路（高架线在建），其余均为待开发地块，周边无建构筑物及市政管线，现状人流、车流较7、少。2.1.3 孟庄路站机场城际站孟庄路站机场城际站区间，由地上段和地下段组成，明挖区间起止里程为：K49+959.540K50+407.7，盾构井起止里程为K50+407.7K50+422.3，盾构隧道起止里程为K50+422.3K51+254.37。线路下穿既有机场高速及京港澳高速后，继续向东，在郑港三路与四港联动大道交叉路口东侧穿在建郑机城际线高架桥桩后，到达机场城际站。2.1.4 机场城际站郑港三街站机场城际站郑港三街站区间出机场城际站后，沿郑港三路向东延伸直到郑港三街站。区间隧道均为标准断面，采用盾构法进行施工。本区间线路位于规划郑港三路下方，现状道路还未实现规划，道路下方市政管线也8、未敷设，因此施工作业条件非常好，施工风险较小。图2.1.3-1机场城际站平面位置图 图2.1.3-2孟庄路站机场城际路站明挖区间平面位置图图2.1.3-3孟庄路站机场城际路站盾构区间下穿高速路平面位置图2.1.3-4孟庄路站机场城际路站盾构区间到达机场城际站平面位置图图2.1.3-5机场城际站站郑港三街站盾构区间平面位置图2.2 设计概况2.2.1 机场城际站机场城际站位于四港联动大道与郑港三街十字路口以东，沿郑港三路方向布置于道路下方。东西向郑港三路道路红线60m，南北向四港联动大道道路红线60m，郑港三街道路未实现规划。车站西侧为机场城际铁路（高架线在建），其余均为待开发地块，周边无建构筑9、物及市政管线，现状人流、车流较少。车站为地下双层三跨岛式车站，车站北侧预留远期商业开发接口，站台宽14m,设置4 个出入口及2 组风亭。车站中心里程为K51+347.000，总长度为212.5m,标准段宽度22.7m,盾构井段宽26.5m。车站顶板覆土为约3m，标准段底板埋深16.16m，盾构井段底板埋深17.7m。主体及附属结构均采用明挖法施工，主体基坑围护结构采用10001300 钻孔灌注桩+3 道支撑支护体系（第一道混凝土支撑、二、三道钢支撑），附属结构风道、出入口基坑围护结构采用6001000 钻孔灌注桩+2 道钢管支撑支护体系，车站两端均为盾构区间，车站端头设置盾构井。2.2.1.110、 基坑支护形式及开挖方式机场城际站周边道路未实现规划，周边为待开发地块、车流、人流较小，综合考虑本站的实际地质水文条件和车站的实际情况以及施工条件和工程造价等因素的综合考虑，车站主体采用明挖法施工。附属结构包含 4 个出入口及2 组风亭，根据现场情况，具备明挖施工条件，采用明挖法施工。本站现状水位位于车站底板下约 9.7m，施工期间不需降水，车站西侧临近机场城际桥桩，不具备放坡开挖条件，综合考虑本站的工程地质、水文条件以及现场场地和工程造价等因素，车站主体围护结构采用钻孔灌注桩加内支撑支护型式。本站第一道支撑推荐采用混凝土支撑。由于第一道撑受力较小，综合经济、工期、施工等因素考虑，混凝土支撑断11、面采用800mmx1000mm，支撑间距9 米，且支撑端部不设撑。其余支撑采用钢支撑。主体围护结构采用10001300钻孔灌注桩+1道钢筋混凝土支撑和3道609钢管撑，（一道倒撑），考虑施工误差，围护结构外放100mm，其中第一道钢筋混凝土支撑直接设置于桩顶冠梁上。第二、三道支撑及倒撑采用609钢管撑。出入口基坑深9.5m，围护结构采用6001000mm 钻孔灌注桩加钢支撑支护体系，支撑采用609 的钢管支撑（壁厚 t=14mm），支撑水平间距为3 米，顶板、底板、侧墙厚均为600mm。本站 1、2 号风道为单层结构，外挂于车站主体，采用明挖法施工，风道基坑深9.5m，1 号风道基坑宽37.312、5m, 2 号风道基坑宽39.84m，围护结构采用6001000mm 钻孔灌注桩加钢支撑支护体系，钢支撑采用609 的钢管支撑（壁厚t=14mm），由于基坑宽度较大，基坑中部设置临时钢立柱，支撑水平间距为3米，风道顶板、侧墙厚700,底板厚800mm。图2.2.1.1-1 机场城际站围护结构剖面图2.2.1.2 车站主体结构形式本站地下抗浮水位高程为127.5m，约地下4.91m。车站主体为地下两层双层双跨钢筋混凝土箱形框架结构，与围护结构组成复合式结构，在使用阶段共同受力。顶、中、底板与侧墙形成闭合框架结构，底、中、顶板设计为梁板体系。根据车站结构形式，结构尺寸拟设如下：类别尺寸（单位：m）13、主体结构顶板0.7中板0.4底板0.8顶纵梁1.21.8中纵梁0.91底纵梁1.22.0中柱0.71侧墙0.7图2.2.1.3-1 机场城际站主体结构剖面图2.2.2 孟庄路站机场城际站区间孟庄路站机场城际站区间，由地上段和地下段组成，设计起始里程为K49+959.540K51+254.37，明挖区间起止里程为K49+959.540K50+407.7，盾构井起止里程为K50+407.7K50+422.3，盾构隧道起止里程为K50+422.3K51+254.37。本区间线路出孟庄路站后，沿郑港三路路北以高架形式敷设，在京港澳高速西侧由高架过渡至地下。线路下穿既有机场高速及京港澳高速后，继续向东，14、在郑港三路与四港联动大道交叉路口东侧穿在建郑机城际线高架桥桩后，到达机场城际站。区间西段主要为高架线，线路在京港澳高速西侧由高架过渡至地下。地下段为单线单洞隧道，采用盾构法施工。明挖区间（U型槽、闭合框架段）设计坡度为24，明挖区间穿越的地层主要为粉土层和粉质粘土层，结构拱顶主要位于粉土层。盾构区间设计坡度为24、7、10，盾构区间平面曲线半径为R=2500m，盾构区间主要穿越粉质粘土及粉质粘土层。结构拱顶主要位于粉土层。根据总体工筹安排，采用2台盾构机进行施工，盾构机由机场高速西侧明挖区间端头盾构井下井组装及始发，先进行区间右线掘进施工，右线掘进施工至100m后，区间左线始发掘进。机场高速路15、西侧盾构井需于2014年8月初为盾构始发提供条件，机场城际站小里程端需于2014年12月底为盾构机首次接收提供接收条件。图2.2.2-1 孟庄路站机场城际站明挖区间纵断面图图2.2.2-2 孟庄路站机场城际站盾构区间纵断面图2.2.3 机场城际站郑港三街站区间机场城际站郑港三街站区间设计起止里程为K51+466.875K52+613.25。机场城际站郑港三街站区间出机场城际站后，沿郑港三路向东延伸直到郑港三街站。区间隧道均为标准断面，采用盾构法进行施工。本区间线路位于规划郑港三路下方，现状道路还未实现规划，道路下方市政管线也未敷设，因此施工作业条件非常好，施工风险较小。机场城际站郑港三街站区间16、采用盾构法施工。根据总体工筹安排，采用2台盾构机进行施工，盾构机由机场城际站大里程端组装及始发，间隔1个月进行左右线隧道掘进施工，到达郑港三街站后接收解体，完成区间施工。机场城际站东端需于2014年8月初为盾构始发提供条件，郑港三街站小里程端需于2015年3月底为盾构机首次接收提供接收条件。盾构区间设计坡度为24、7，盾构区间竖曲线半径为R=3000，,盾构区间主要穿越粉质粘土层。结构拱顶主要位于粉土层,粉土层上方为素填土层。图2.2.3-1 机场城际站郑港三街站盾构区间纵断面图2.3 主要工程数量表2.3-1 孟庄路站机场城际站明挖及地下区间工程量清单序号项目编码项目名称项目特征描述计量单位17、工程数量一、明挖区间及含盾构井（一） 围护工程1080201008012机械成孔灌注桩1.部位：基坑围护桩 2.桩径：800mm 3.混凝土强度等级：C30水下混凝土 4.空桩长度综合考虑 5.运距：自行考虑 6.其他按设计图示要求综合考虑m5751.912080104007012桩间喷射混凝土1.支护厚度：综合考虑 2.混凝土强度等级：综合考虑 3.其他按设计图示要求综合考虑m3437.793080104007013边坡喷射混凝土1.支护厚度：综合考虑 2.混凝土强度等级：综合考虑 3.其他按设计图示要求综合考虑m3421.154080104004005土钉1.钢筋直径：20 2.其他按设计18、图示要求综合考虑m3720.015080401004008桩顶混凝土圈梁1.部位：冠梁、压顶梁 2.混凝土强度等级：C30 3.其他按设计图示要求综合考虑m3309.746080202025008现浇混凝土挡土墙1.部位：冠梁上挡土墙 2.混凝土强度等级：C30 3.其他按设计图示要求综合考虑m3169.39708B045临时钢支撑（钢管）1.部位：桩间钢管 2.规格：609，壁厚16mm 3.安装用预埋铁件、固定端、活络头用量等综合考虑，不单独计价。 4.摊销、材质、运距、安装、验收、使用周期等因素综合考虑 5.其他按设计图示要求综合考虑m3355.73808B046临时钢支撑（围檩、梁）119、.部位：围檩、腰梁、连梁、钢梁 2.规格：双拼45C工字钢 3.安装用预埋铁件等用量综合考虑，不单独计价。 4.摊销、材质、运距、安装、验收、使用周期等因素综合考虑 5.其他按设计图示要求综合考虑m792.429081306001004临时混凝土支撑1.部位：临时混凝土支撑（含腰梁、连梁、角撑等） 2.混凝土强度等级：C30 3.拆除方式、渣土运距自行考虑 4.其他按设计图示要求综合考虑m36.0310080206003022非预应力钢筋1.部位：桩钢筋笼 2.材质、规格：级钢综合 10mm以内 3.接头费用综合考虑 4.其他按设计图示要求综合考虑t52.01611080206003023非预20、应力钢筋1.部位：桩钢筋笼 2.材质、规格：级钢综合 10mm以外 3.接头费用综合考虑 4.其他按设计图示要求综合考虑t52.01612080206003024非预应力钢筋1.部位：桩钢筋笼 2.材质、规格：、级钢综合 3.接头费用综合考虑 4.其他按设计图示要求综合考虑t416.12513080206004008非预应力钢筋1.部位：护坡及桩间喷混钢筋网片 2.材质、规格：级钢综合 10mm以内 3.接头费用综合考虑 4.其他按设计图示要求综合考虑t47.49914080206001043非预应力钢筋1.部位：围护结构现浇混凝土 2.材质、规格：级钢综合 10mm以内 3.接头费用综合考虑21、 4.其他按设计图示要求综合考虑t13.09815080206001044非预应力钢筋1.部位：围护结构现浇混凝土 2.材质、规格：级钢综合 10mm以外 3.接头费用综合考虑 4.其他按设计图示要求综合考虑t8.73216080206001045非预应力钢筋1.部位：围护结构现浇混凝土 2.材质、规格：、级钢综合 3.接头费用综合考虑 4.其他按设计图示要求综合考虑t65.49217081202002008拆除有筋混凝土结构1.结构形式：综合考虑 2.强度：综合考虑 3.拆除方式、渣土运距：自行考虑 4.其他按设计图示要求综合考虑m3509.27（二） 土石方工程1808010100100822、挖一般土方1.土壤类别：综合考虑 2.挖土深度：综合考虑 3.运距：自行考虑 4.根据施工方案超过设计图示开挖线的放坡量自行考虑 5.其他按设计图示要求综合考虑m345150.7119080101004008带支撑基坑挖土方1.部位：带支撑基坑挖土 2.土质：土壤类别综合考虑 3.深度：基坑深度综合考虑 4.宽度：基坑宽度综合考虑 5.运距：自行考虑 6.其他按设计图示要求综合考虑m341514.6220080101011008填方1.填方材料品种:素土（含粘土） 2.密实度按设计图示、规程要求 3.运距：自行考虑 4.土源：自行考虑 5.其他按设计图示要求综合考虑m323862.51（三 ）23、主体结构21080202001008混凝土垫层1.混凝土强度等级：C20 2.其他按设计图示要求综合考虑m31727.5822080401007009混凝土底板1.混凝土强度等级：C40高性能补偿收缩防水抗裂 2.抗渗等级:综合考虑 3.外加剂掺量、种类：综合考虑m39351.5823080401006009混凝土侧墙1.混凝土强度等级：C40高性能补偿收缩防水抗裂 2.抗渗等级:综合考虑 3.外加剂掺量、种类：综合考虑 4.其他按设计图示要求综合考虑m33274.5824080401009010混凝土顶板1.混凝土强度等级：C40高性能补偿收缩防水抗裂 2.抗渗等级:综合考虑 3.外加剂掺量24、种类：综合考虑 4.其他按设计图示要求综合考虑m33414.8425080401009011后浇混凝土顶板1.混凝土强度等级：C45高性能补偿收缩防水抗裂 2.抗渗等级:综合考虑 3.外加剂掺量、种类：综合考虑 4.其他按设计图示要求综合考虑m3107.8226080401003007后浇混凝土梁1.部位：顶板梁 2.截面：矩形 3.混凝土强度等级：C45高性能补偿收缩防水抗裂 4.外加剂掺量、种类：综合考虑 5.其他按设计图示要求综合考虑m342.0527080401003008混凝土梁1.部位：盾构洞口环梁 2.截面：矩形 3.混凝土强度等级：C40高性能补偿收缩防水抗裂 4.外加剂掺量25、种类：综合考虑 5.其他按设计图示要求综合考虑m331.2328080401005011混凝土中隔墙1.部位：主体 2.混凝土强度等级：C40 3.外加剂掺量、种类：综合考虑 4.其他按设计图示要求综合考虑m31309.9629080206012009预埋铁件1.材质：综合考虑 2.规格：综合考虑 3.其他按设计图示要求综合考虑t2.01230080206012010预埋钢环板1.材质：钢板 2.规格：综合考虑 3.其他按设计图示要求综合考虑kg3364.0131080206001046非预应力钢筋1.部位：主体结构现浇混凝土 2.材质、规格：级钢综合 10mm以内 3.接头费用综合考虑 426、.其他按设计图示要求综合考虑t385.70532080206001047非预应力钢筋1.部位：主体结构现浇混凝土 2.材质、规格：级钢综合 10mm以外 3.接头费用综合考虑 4.其他按设计图示要求综合考虑t192.85233080206001048非预应力钢筋1.部位：主体结构现浇混凝土 2.材质、规格：、级钢综合 3.接头费用综合考虑 4.其他按设计图示要求综合考虑t3278.492（四） 防水工程34080403001019变形缝1.材料：外贴式橡胶止水带 2.其他按设计图示要求综合考虑m21.4735080403001020变形缝1.材料：中埋式钢边橡胶止水带 2.其他按设计图示要求综27、合考虑m52.0636080403001021变形缝1.材料：不锈钢接水盒 2.其他按设计图示要求综合考虑m29.2937080403002031施工缝1.材料：钢边橡胶止水带 2.其他按设计图示要求综合考虑m1629.7638080403002032施工缝1.材料：镀锌钢板止水带 2.其他按设计图示要求综合考虑m926.8239080403002033施工缝1.材料：涂刷水泥基渗透结晶材料 2.其他按设计图示要求综合考虑m2556.5840080403003019柔性防水层1.部位：底板 2.防水层：1.5mm厚合成高分子胎自粘胶膜 3.保护层：50mm厚C30细石混凝土 4.其他按设计图示28、要求综合考虑m211867.4141080403003020柔性防水层1.部位：侧墙 2.防水层：1.5mm厚合成高分子胎自粘胶膜 3.找平层：20mm厚防水砂浆找平层 4.其他按设计图示要求综合考虑m23643.3742080403003021柔性防水层1.部位：侧墙 2.防水层：2.0mm单组分聚氨酯防水涂料 3.保护板：6mm厚PE泡沫板 4.其他按设计图示要求综合考虑m21818.7943080403004008柔性防水层1.部位：顶板 2.防水层：2.0mm单组分聚氨酯防水涂料 3.隔离层：纸胎油毡隔离层 4.保护层：70厚C30细石混凝土 5.其他按设计图示要求综合考虑m2536329、.8444080205003001砌筑防水保护墙1、240mm厚灰砂砖 2、砂浆强度等级按设计图示要求综合考虑m3132.28（五 ）其他4508B009杂散电流防护综合考虑杂散电流防护的制作、安装和测试项1二、盾构区间46080303001001盾构吊装、吊拆管片外径6000mm台次247080303002001隧道盾构掘进1.管片外径：6000mm 2.密封舱添加材料综合考虑 3.运距综合考虑m1663.6648080303003001衬砌压浆依据地质情况综合考虑浆液种类、参数、工艺项149080303004001预制钢筋混凝土管片1、管片外径6000mm 2、管片厚度300mm 3、管片30、宽度1500mm 4、管片C50抗渗混凝土m38932.8350080206002001预制构件钢筋1.部位：预制混凝土 2.材质、规格：级钢综合 10mm以内 3.接头费用综合考虑 4.其他按设计图示要求综合考虑t73.70251080206002002预制构件钢筋1.部位：预制混凝土 2.材质、规格：级钢综合 10mm以外 3.接头费用综合考虑 4.其他按设计图示要求综合考虑t73.70252080206002003预制构件钢筋1.部位：预制混凝土 2.材质、规格：、级钢综合 3.接头费用综合考虑 4.其他按设计图示要求综合考虑t1326.53153080303008001隧道洞口柔性接缝31、环材质、规格等综合考虑m75.3654080303007001管片设置密封条三元乙丙橡胶条环110955080303009001管片嵌缝氯丁胶乳聚合物水泥环11095608B010土体加固（盾构进出洞口）综合考虑浆液、工艺、参数、种类、土质等项15708B011联络通道及泵房加固(旋喷加固）综合考虑浆液、工艺、参数、种类、土质等m2133.925808B012联络通道及泵房综合考虑联络通道的全部做法及工作内容，包括全部实体项目和非实体项目（包括拆除洞门管片，临时钢支撑架设，防火门及装修,不含冻结法、旋喷加固）等按图示联络通道个数计算。个15908B013盾构下穿郑机城际桥桩加固综合考虑浆液、工32、艺、参数、种类、土质等项1表2.3-1 机场城际站郑港三街站盾构区间工程量清单序号项目编码项目名称项目特征描述计量单位工程数量盾构区间主体1080303001002盾构吊装、吊拆管片外径6000mm台次22080303002002隧道盾构掘进1.管片外径：6000mm 2.密封舱添加材料综合考虑 3.运距综合考虑m2390.82308B047衬砌压浆依据地质情况综合考虑浆液种类、参数、工艺项14080303004002预制钢筋混凝土管片1、管片外径6000mm 2、管片厚度300mm 3、管片宽度1500mm 4、管片C50抗渗混凝土m312837.275081202002009拆除有筋混凝土33、结构1.结构形式：综合考虑 2.强度：综合考虑 3.拆除方式、渣土运距：自行考虑 4.其他按设计图示要求综合考虑m390.436080206002004预制构件钢筋1.部位：预制混凝土 2.材质、规格：级钢综合 10mm以内 3.接头费用综合考虑 4.其他按设计图示要求综合考虑t105.9087080206002005预制构件钢筋1.部位：预制混凝土 2.材质、规格：级钢综合 10mm以外 3.接头费用综合考虑 4.其他按设计图示要求综合考虑t105.9088080206002006预制构件钢筋1.部位：预制混凝土 2.材质、规格：、级钢综合 3.接头费用综合考虑 4.其他按设计图示要求综合考34、虑t1906.3359080303008002隧道洞口柔性接缝环材质、规格等综合考虑m75.3610080303007002管片设置密封条三元乙丙橡胶条环159411080303009002管片嵌缝氯丁胶乳聚合物水泥环15941208B014土体加固（盾构进出洞口）综合考虑浆液、工艺、参数、种类、土质等项11308B015联络通道加固(旋喷加固）综合考虑浆液、工艺、参数、种类、土质等m2154.521408B016联络通道综合考虑联络通道的全部做法及工作内容，包括全部实体项目和非实体项目（包括拆除洞门管片，临时钢支撑架设，防火门及装修,不含冻结法、旋喷加固）等按图示联络通道个数计算。个12.435、 工程环境条件2.4.1 既有建（构）筑物机场城际站位于四港联动大道东侧，车站沿郑港三路呈东西向布置。郑港三路站西侧南北向四港联动大道道路红线60m，已实现规划；东西向郑港三路道路红线60m，道路未实现规划。紧邻车站西侧为机场城际铁路（高架线在建），其余均为待开发地块，周边无建构筑物及市政管线，现状人流、车流较少。孟庄路站机场城际站区间，施工场地位于现状地块内，周边均为空地及农田，施工期间，对交通不产生影响。机场城际站郑港三街站区间采用盾构法施工，施工场地现状均为农田或厂房，在施工范围内没有地下管线需要处理或保护。2.4.2 地下管线机场城际站：车站施工期间，将对道路下方及架空的市政管线产生影36、响，施工前需将影响施工的管线进行改移或保护处理。工程涉及管线可大致分为两类：1）影响车站结构标高或平面位置的管线；2）不影响车站结构，但施工期间可能受到影响的管线。针对以上两类管线迁改及保护的原则如下：地下管线迁改工程应与城市道路发展规划相协调。本着先地下、后地上的施工原则，按规划部门提供的新设计的地下管线位置，与新、改、扩建城市道路工程同步实施。对于需要恢复原状的管线，应于轨道交通施工完毕后，一次性恢复，避免二次开挖施工。需要就地保护的管线，应由管线产权单位提出保护要求，由管线设计单位提出保护措施，施工单位具体实施。管线改迁工作涉及管线产权单位较多，需要统筹规划、条块结合、分层负责、联合建设37、，以保证地铁建设顺利实施。管线改移：机场城际站位于四港联动大道东侧，沿规划郑港三路东西向布置。机场城际站车站位置现状为农田和空地，道路下方大部分市政管线还未实施，仅有少量电力和通讯直埋管线。车站施工期间，需将西侧1根4孔10kv电力管线向结构西侧进行永久改移；将沿车站主体东西方向敷设的电信管线向结构北侧进行临时改移。由于东西向郑港三路规划尚未实现，在车站设计及实施过程中，需加强与规划及道路设计配合，重视规划管线对车站方案的影响。表管线改移工程量统计表序号管线种类规模现状埋深改移方式改移长（m）1电力10KV3m永久改移402电信1m临时改移295图2.4.2-1 机场城际站管线切改示意图孟庄路38、站机场城际站：孟庄站机场城际站区间，地下段明挖范围内，将电信管线进行悬吊保护，DN150电力管线向结构东侧进行临时改移。表管线改移工程量统计表序号管线种类规模现状埋深改移方式改移长度（m）1电信管线2m悬吊保护301电力管线DN1502m临时改移60图2 孟庄路站机场城际站管线切改示意图机场城际站郑港三街站：机场城际站郑港三街站区间采用盾构法施工，施工场地现状均为农田或厂房，在施工范围内没有地下管线需要处理或保护。2.4.3 工程地质条件根据对拟建线路周边工程地质资料的整理所揭示的地层规律表明，工程沿线地面以下 60m 深度范围内地层按其沉积年代及工程性质可分为主要包括第四系全新统人工堆积层（39、Q4ml）、第四系全新世冲洪积层（Q3al+pl）、第四系晚更新世冲洪积层（Q3al+pl）三大类。人工堆积层(Qml)：杂填土：杂色，松散，稍湿，含少量砖渣、植物根；连续分布。第四纪全新世冲洪积层(Q4al+pl)：粉土：褐黄色，很湿，中密，属中高压缩性土层，本层连续分布；1 粉细砂：褐黄色，密实，饱和，属低压缩性土层，本层呈透镜体分布；2 粉质粘土：褐黄色，可塑硬塑，属中高中压缩性土层，本层局部分布；粉质粘土：褐黄色，可塑硬塑，属高中高压缩性土层，本层连续分布；1 粉土：褐黄色，很湿，中密，属中高压缩性土层，本层局部分布；2 粉细砂：褐黄色，密实，饱和，属低压缩性土层，本层呈透镜体分布；第40、四纪晚更新世冲洪积层(Q3al+pl)：粉质粘土：棕红色棕黄色，可塑硬塑，属高中高压缩性土层，本层连续分布；1 粉土：棕黄色，很湿，中密，属中高压缩性土层，本层局部分布；2 粉细砂：棕黄色，密实，饱和，属低压缩性土层，本层呈透镜体分布；3 粘土：棕红色棕黄色，可塑硬塑，含氧化铁等，属中高中压缩性土层；粉质粘土：棕红色棕黄色，可塑硬塑，含氧化铁等，夹砂质粉土，属中高中压缩性土层；1 粘土：棕红色棕黄色，可塑硬塑，含氧化铁等，属中高中压缩性土层，场地内局部分布；2 粉土：棕红色棕黄色，很湿，中密，属中高压缩性土层，本层局部分布；中砂2 层：褐黄色，密实，饱和，含云母、氧化铁，属低压缩性土层；粉质粘41、土：棕红色棕黄色，硬塑，属高中高压缩性土层，本层连续分布；1 粉土：棕黄色棕红色，很湿，中密，属中高压缩性土层，本层局部分布；2 粘土：棕红色棕黄色，可塑硬塑，含氧化铁等，属中高中压缩性土层，场地内局部分布；表2.4.3-1 土体参数表土层编号土层名称天然密度（g/cm3）粘聚力c（kpa）摩擦力（）垂直基床系数Kv（Mpa/m）水平基床系数Kx（Mpa/m）静止侧压力系数杂填土1.8508粉细砂1.84122520-3030-401粉质粘土2.0102015-1523-28粉土1.96301820-3030-401粉土2.05152530-4035-50粉质粘土1.95321830-403542、-50图2.4.3-1 孟三路站机场城际站地质纵断面图图机场城际站（包含）郑港三街站地质纵断面图2.4.4 水文地质条件位于山前冲洪积平原地带，地层以粘性土和粉土为主，深度40m 范围内主要赋存两层地下水：潜水和层间水。其中潜水分布于埋深 25m 以上的粉土层中（局部为砂土层），水位埋深8-25m左右，标高130-150m 左右，该层水主要接受大气降水补给和侧向径流补给，以侧向径流和向下越流方式排泄；层间水位于深度2540m 之间的粉土层，水位埋深约在2535m 之间（局部低洼处埋深较浅），标高120130m 间，本层水主要接受侧向径流补给及上层潜水越流补给，以侧向径流和向下补给下一层地下水方43、式排泄。根据北京城建勘测设计研究院提供的郑州市航空港线现状水位建议值，机场城际站现状水位（标高）127.5m,位于车站结构底板下约9.7m。根据北京城建勘测设计研究院于 2014 年1 月15 日提供的郑州市航空港线抗浮水位建议值，机场城际站抗浮水位（标高）147.0m，位于自然地面下约4.9m。本次勘察期间对沿线是否有会对地下水产生影响的污染源进行了调查，同时收集了线路附近勘察报告的地下水分析结果，初步判定：沿线地下水对混凝土结构具有弱腐蚀性；在干湿交替环境下对钢筋混凝土结构中的钢筋具有弱腐蚀性，在长期浸水的环境下对钢筋混凝土结构中的钢筋具有微腐蚀性。3 工程重难点分析及主要对策经我单位对本44、标段招标文件认真研究，以及对工程现场的踏勘与调查，并结合我单位以往类似工程的施工经验，分析本工程具有以下特点：详见表3-1工程特点分析。表3-1 工程特点分析序号工程重难点分析对 策1机场城际站、孟庄路站盾构井前期工期紧孟庄路站盾构井、机场城际站两端兼作为相邻区间的盾构井，为不影响到盾构机的始发与接收，车站开工后需加强资源配置，分部流水作业，确保盾构区间工期不受影响。合理统筹安排施工工序，合理安排工期。2管线改迁工作涉及管线产权单位较多，需要统筹规划、条块结合、分层负责、联合建设本着先地下、后地上的施工原则，按规划部门提供的新设计的地下管线位置，与新、改、扩建城市道路工程同步实施。对于需要恢复45、原状的管线，应于轨道交通施工完毕后，一次性恢复，避免二次开挖施工。需要就地保护的管线，应由管线产权单位提出保护要求，由管线设计单位提出保护措施，施工单位具体实施。3车站及盾构区间为地下结构、防水要求高机场城际站车站规模大，施工组织难度大，长度达212.505m，明挖区间长度448.16m，围护结构采用地下钻孔灌注桩桩，结构长度大、接头多，容易形成防水薄弱区。4施工监测信息化要求高，对施工现场标准化要求高。本标段工程对施工方案、方法及技术措施的可行性、可靠性、先进性、合理性和成熟性要求高，对安全保护施工监测信息化要求高，对施工现场标准化要求高。根据招标文件中的总体统筹安排与所提供“一站两区间”的46、结构设计、工程环境、地层结构、指导性方案、工期等，我单位对本标段设计、工期、方案、施工条件做了分析，并重点对工程所经区域的孟庄路站机场城际站郑港三街站等地段进行详细现场调查，结合我单位以往类似工程的施工经验，分析出本工程重、难点和施工过程中拟采取的对策措施。详见“表3-2 重、难点分析及主要对策措施表”。表3-2 工程重点、难点及主要对策序号工程重难点分析对 策1盾构机选型为重点。本标段的盾构机选型主要依据郑州市南四环至郑州南站城郊铁路一期工程土建施工05标段招标文件和岩土工程勘察报告，参考国内外已有盾构工程实例及相关的盾构技术规范，按照适用性、可靠性、先进性、经济性相统一的原则进行盾构机的选47、型。盾构机针对地质特点和工程条件进行“量体裁衣”式设计和选型，使之适应工程施工要求。盾构机选型要求：(1)盾构机具备较强的稳定开挖面、防止开挖面坍塌的能力，自动调节土压平衡。(2)具有能够适应不同地层的刀盘，且具备长距离掘进及带压换刀的需求。(3)能防止突发地下水和开挖面坍塌的袭击，设有螺旋输送机和土仓的紧急关闭装置。(4)盾构机有良好的密封性能。(5)测量导向系统精度高，导向准确。(6)具有渣土改良系统，将各种土质改良成盾构机工作所需的流塑体。 (7)良好的土压平衡功能，很好的控制地面沉降；稳定的掘进速度。2盾构机的始发与到达是盾构施工的重点。始发、到达是盾构施工的重点，端头地层主要为富水软48、弱土层，易发生涌水涌砂土体坍塌、结构破坏。（1）确保始发、接收旋喷桩加固质量，并予以检查确认；（2）辅助降水井施工；（加固区外）；（3）始发前进行钻孔取芯及洞门探孔工作。（4）地下水封堵：在加固体内管片背后双液浆封堵；（5）姿态控制和管片沿隧道纵向拉紧；（6）始发、接收前盾构调试到位；3盾构机下穿机场高速及京港澳高速是施工的难点。盾构下穿机场高速及京港澳高速，盾构掘进有可能造成高速路面沉降，影响正常使用。施工中必须及时调整掘进参数，加强监测，严格控制结构沉降和不均匀沉降对高速路的影响。1、优化盾构设计，合理选择盾构掘进模式。2、施工前制定下穿高速路专项施工方案，组织专家评审。3、设置盾构掘进试49、验段，试验段掘进时的地面沉降控制按照下穿高速路的要求严格控制。4、加强设备易损部件的储备和物资材料的供应工作，保证盾构施工平稳进行。5、强化盾构施工人员的技术培训，进行详细的有针对性的技术交底，加强施工过程控制。 6、加强施工监测，合理布置监测观测点，满足沉降控制的要求。4本工程盾构联络通道土体加固采用旋喷加固法，是本工程的重点、难点。联络通道位于粉质粘土，地层旋喷注浆加固效果影响到联络通道是否能够顺利开挖、是否会对地面沉降造成影响的关键节点。（1）联络通道专项施工方案经专家论证。（2）对联络通道部位进行施工前地质详勘，编制专项施工方案并严格报批程序。（3）旋喷加固施作严格按照设计及操作规程进50、行，确保加固质量与效果。（4）开挖面超前小导管施打和注浆严格按照设计文件及现场试验确认，确保掌子面稳定。 （5）联络通道开挖应急物资准备齐全（钻机、砂石、聚氨酯、水玻璃、发电机、水泥等）。（6）制定完备的联络通道渗漏应急措施。（7）开挖一榀支护一榀，严禁超挖。5本标段隧道范围内地层主要为粉质粘土1层，盾构在掘进时，渣土容易在刀盘上形成泥饼，使掌子面上出现不见刀，泥磨土的情况，导致进尺缓慢盾构设计采取时，应选择适当的开口率，尽可能体现土体进舱顺利；在盾构机现场施工时，应适当添加土体改良剂，减低土体粘性度和粘聚力；同时合理设定盾构机掘进的参数，控制循环水温度等6车站、明挖区间深基坑安全风险控制是本51、工程的难点。机场城际站地下管线多，涉及到管线迁移工作，开挖时对基坑变形要求高。(1)严格按图施工，确保围护结构深度；(2)加强监控量测工作，通过监测数据，及时分析，指导施工；(3)明挖段合理分段分层，开挖时应充分考虑时间-空间效应，按照“开槽支撑、先撑后挖、分层分段开挖、分段施作结构、严禁超挖、限时作业”的原则组织施工，按一定长度(不大于24m)分段施工，每段开挖应分层(4m高)分小段(6m长)，每小段应在16小时内开挖完，并随即在8小时内安装两根钢支撑并按要求施加预应力。开挖过程中应做好基坑排水，保持土体干燥固结。(4)支撑做到设计妥善、可靠检算，开挖后，严格按设计及时进行钢支撑安装，确保坑52、壁稳定，严禁超挖，基坑到设计标高后，及时封闭底板。(5)对钢支撑施加足够的预应力，主体结构预加轴力为设计轴力的70%，附属结构第一道钢支撑预加轴力为设计轴力的50%，其余道钢支撑预加轴力为设计轴力的70%。(6)开挖及主体施工期间，自始至终设专人成立监测小组，专门进行各项施工监测，根据监测结果，进行分析处理，预测各工况下的沉降值，指导施工，优化设计与施工方案。如果沉降超过允许范围时，采取加强支撑或跟踪注浆等措施，控制地面沉降。(7)减少基坑顶边缘地面荷载，严禁超载，特别是机械在坑边作业时采取适当的措施，确保基坑边的稳定。（3）加强施工监测，合理布置沉降观测点。7本标段车站及附属大部分围护结构采53、用钻孔灌注桩，钻孔灌注桩处于粉质粘土层，施工中容易产生塌孔、缩颈现象1. 工程施工前,应先做2个以上的试验钻孔,通过检测钻孔的孔径、垂直度、孔壁稳定性和孔底沉淤等指标,用以核对所选设备、工艺方法是否符合技术要求；2. 护壁用的泥浆应满足护壁要求,液面需高于地下水位0.5m 以上,有条件时,以高于地下水位2m以上更好；3. 吊放入孔的钢筋笼不得碰撞壁孔,不得有变形损坏；4钢筋笼初始位置应定位准确，并与孔口固定牢固。8结构防水质量控制是本工程的重点、难点。(1)采用业主指定厂家的优质防水材料，并经试验检测合格；防水层铺设由防水专业队伍施工，每道防水施工由专职质检员检查把关；(2)围护桩灌注质量，确54、保围护结构外防线防水质量。侧墙施工前首先对围护结构堵漏，在围护结构没有渗漏水的条件下方可施工侧墙；(3)严格按照设计要求，认真做好混凝土结构自防水、防水层的铺设与保护。特殊部位防水严格照图施工，施工缝止水钢板对中设置，搭接、转弯部位要严格控制。另外在施工缝处埋设注浆管，结构混凝土达到设计强度后注浆； (4)加强混凝土浇注、振捣及养护，减少混凝土的收缩、徐变，防止混凝土开裂漏水。 9盾构穿越机场城际站郑港三街站厂房是本工程的重点及难点建立盾构穿越厂房前试验段，汇总试验段各项施工参数，穿越时执行试验段参数 (2)每天定时召开风险例会，制定下一班组掘进参数及注浆参数；(3)进行二次注浆，二次注浆应该55、本着少量、多次的原则，对注浆压力及注浆量双控； (4)召开沉降超标专家会。 主要确定同步注浆量及配比参数、调整二次注浆位置及注浆量、严格控制盾构姿态，纠偏本着少量、多次的原则、加强地面沉降监测频率。4 施工总体部署4.1 施工总体目标4.1.1 工程质量目标符合现行国家有关工程施工验收规范和标准的要求合格。4.1.2 工期目标计划2014年4月1日开工，2015年9月30日完工，同时确保满足各节点工期要求。4.1.3 安全生产目标施工安全控制目标为：无责任死亡事故发生，杜绝重大机械设备事故、重大火灾事故、重大垮(塌)事故。4.1.4 文明施工目标根据地铁工程建设的总体要求，树立良好形象，建设绿56、色施工场地。4.1.5 环境保护目标实施环保施工，严格控制环境因素，确保施工噪音、粉尘不超过国家及郑州市规定标准，废气、废水(液)、废弃物按行业标准处理。4.1.6 职业健康安全目标保证职工生活及工作场所干净整洁、施工现场粉尘及有害气体不超过国家规定标准、劳动保护符合有关规定；防止食物中毒、传染病扩散、职业病和地方病发生。4.1.7 科技开发与应用目标大力应用建设部推广的新技术，优先应用节能减排新技术。4.1.8 内外关系协调的目标做好内外关系协调，结合工程情况充分发挥项目优势，主动争取各方的支持与配合。做到施工一项工程，交一方朋友。4.1.9 内业管理目标确保内业资料完备、及时、美观、先进和57、符合各方要求；做到工程竣工验收完，竣工资料交付完。4.2 总体施工组织安排4.2.1 部署基本原则以（国家、河南省、）郑州市和行业有关建筑法规、地铁隧道施工专用技术规范、设计文件、合同条款为准则，以关键线路为计划实施要点满足节点工期保证总工期。车站施工原则：“全过程运行、维护；先主体后附属”；隧道施工原则：“先行施工车站两端盾构始发接收井，做好与车站施工的衔接和配合，保证施工过程顺畅连续。施工顺序遵循：“分段、分层、对称、平衡、快速开挖、快速支护”的原则，充分利用时空效应，减少变形量。机场城际站两端区间均为盾构法区间，车站小里程端设置为盾构接收井，车站大里程端设置为盾构接收井，车站施工必须为区58、间施工提供盾构始发、吊出为先决条件，在不影响车站主体施工的前提下进行准时始发、吊出，避免交叉作业对施工工期的影响。确保施工安全，管线和邻近建（构）筑物安全，地面交通实现畅通。按项目法管理，采用“质量、环境和职业健康安全”一体化程序控制，精心组织，精心施工，以计划网络技术进行工期控制，实施动态管理，安全、优质、高效完成本工程任务。4.2.2 总体施工部署本合同段主要工程内容为“一车站两区间”，其中机场城际站为两层两跨箱形框架式结构，车站采用明挖法施工，附属结构采用明挖法。车站主体及出入口、风道同期进行施工围挡，车站北侧换乘大厅二期围挡施工。一期施工场地将车站主体、南侧附属结构、北侧东北出入口施工59、场地全部进行围挡，二期进行车站西北角出入口施工。主体基坑围护结构采用10001300 钻孔灌注桩+3 道支撑支护体系（第一道混凝土支撑、二、三道钢支撑），附属结构风道、出入口基坑围护结构采用6001000 钻孔灌注桩+2 道钢管支撑支护体系，车站两端均为盾构区间，车站端头设置盾构井。基坑开挖施工严格按“竖向分层、由上而下、先撑后挖、分层开挖”的原则进行作业，采用小型挖机+长臂挖机组合进行施工作业。主体结构按“竖向分层、水平分段、逐层由下往上、平行顺筑”进行施工。主体结构分段长度在1216m左右；边墙、立柱、中板、顶板均采用全新组合木模作模板、满堂式脚手架支撑，施工缝、变形缝等采用异型定型钢模板60、支挡；结构钢筋采用加工场加工、现场绑扎，接头采用直螺纹套筒连接；混凝土采用商品混凝土，泵送入模，人工插入式振捣。4.2.3 施工任务划分本合同段车站工程包括机场城际站、孟庄路站机场城际站区间和机场城际站郑港三街站区间。根据工期要求、场地条件、主体结构特点和施工方法，按照因地制宜、方便管理的原则，施工划分为四个作业队：机场城际站作业队、孟庄路站机场城际站明挖区间作业队、孟庄路站机场城际站盾构区间作业队、机场城际站郑港三街站区间作业队，各作业队主要工作内容如下表：表4.2.3-1 施工任务划分表任务划分主要工作内容施工里程工作内容其它机场城际站作业队K51+254.37K51+466.875围护结61、构、基坑开挖及支撑、主体结构、内部结构；1、2、 3、4号出入口、1、2号风道及土方回填的施工施工监测、与盾构隧道共建部分车站主体结构洞门施做。孟庄路站机场城际站明挖区间作业队K49+959.540 K50+407.7围护结构、基坑开挖及支撑、主体结构、内部结构、土方回填施工监测与盾构隧道共建部分围护结构以及盾构井主体结构孟庄路站机场城际站盾构区间作业队K50+422.3 K51+254.37盾构始发（接收）加固、洞门凿除、盾构始发、推进、接收施工监测机场城际站郑港三街站区间作业队K51+466.875K52+613.25盾构始发（接收）加固、洞门凿除、盾构始发、推进、接收施工监测4.2.4 62、主要施工流程4.2.4.1 机场城际站主要施工流程三通一平（含地下管线的保护和改移） 围护结构施工 从上至下逐层开挖基坑至各支撑下500mm架设各道钢管支撑 开挖到最终基坑面施做接地网及垫层和底板下防水层、浇筑底板、梁，施作部分边墙防水层，浇筑边墙 待底板、梁、侧墙混凝土强度达70%以上时拆除第三道钢支撑施作余下部分边墙防水层，浇筑边墙、地下二层中柱及中板、梁 拆除第二道钢支撑 施作边墙防水层，浇筑边墙、及顶板、梁 待车站顶板、梁强度达100%以上后，拆除第一道支撑，施作顶板防水层，隧道等 回填覆土，恢复路面 站台板、内部结构及附属结构施工。盾构始发端头加固盾构基座、轨道安装盾构进场、吊装下井63、，反力架安装盾构组装调试VMT测量系统调试就位始发掘进出渣、同步注浆管片拼装正常掘进盾构到达到达端头加固盾构吊出联络通道施工管片嵌缝施工盾构隧道洞门施工4.2.4.2 孟庄路站机场城际站郑港三街站盾构主要施工流程图盾构隧道施工工艺流程5 项目组织管理机构及管理职责本工程采用项目法管理。公司总部与现场管理和组织机构之间为直接领导关系，总部给予项目部资金、技术、人员、物资上的大力支持和保证。项目经理对项目资源全权调配，对总部全权负责。同时，经理部接受总部领导层的业务指导，并获得总部领导层强有力的支持，更好地把领导层、责任管理层与作业层统一组织动员起来。经理部执行有关计划部署、措施安排，在实施的本合64、同范围内根据业主、监理工程师与总部批准的施工组织设计方案，合理、及时调配和安排现场内物资、资金、人员和设备，在保证安全、质量、工期的前提下，优质高效地完成施工任务。5.1 施工组织机构设置为了加强项目管理、全面履行合同、控制建设投资，确保工程建设工期、质量、安全、保护生态环境，全面实现建设目标。针对本标段工程项目的意义和特点，经过全面工地现场考察，确定按照项目法施工组建郑州市南四环至郑州南站城郊铁路一期工程土建施工05标段项目经理部，经理部设5部1室：即工程技术部、安全质量部、物资设备部、法务合约部、财务管理部、综合办公室；经理部下设四个作业队，即：机场城际车站作业队、孟庄路站机场城际站明挖区65、间作业队、孟庄路站机场城际站盾构区间作业队以及机场城际站郑港三街站作业队。施工组织机构见下图。项目经理副经理（安全）副经理(生产)项目总工程师郑州市南四环至郑州南站城郊铁路一期工程土建施工05标经理部专家小组工程技术部物资设备部财务管理部安全质量部法务合约部综合办公室孟机区间挖作业队 机郑 区间盾构作业队孟机区间盾构作业队 机场城际站作业队图5.1-1项目组织管理机构图5.2 组织机构说明根据本工程的特点及管理跨度，对本工程实行项目法管理。本着“精干高效，功能完备”。现场管理采用一级管理，项目经理部由上至下分为管理层和作业层。（1）管理层管“面”，即进行生产、质量、安全、文明施工的综合管理。本66、工程管理层由项目经理、项目副经理、项目总工、安全总监、项目经济师，以及各职能部门（工程技术部、质量管理部、安全环保部、设备物资部、计划财务部、综合办公室）组成。（2）作业层管“线”，各尽其职，各负其责，进行专业化作业，实行专业化管理。（3）根据本工程施工特点，成立由项目副经理牵头各作业层施工负责人员组成的现场施工防水、防洪领导小组。5.3 主要管理人员职责管理层负责组织管理、协调控制，负责与业主、设计、监理及其它相关单位的联系；作业层负责现场施工，按照计划完成施工任务。具体管理职责见表5.3-1。表5.3-1 主要管理人员及部门管理职责表序号人员或部门管理职责1项目经理主持全面工作，全面履行项67、目合同，对工程质量、安全、工期和成本控制负全责；负责项目经理部内部行政管理工作； 2总工程师主抓技术管理和重大技术方案的制定；负责与监理单位、设计单位和业主技术部门的协调工作；负责竣工交验和技术资料的管理。分管工程技术部和质量管理部。3项目副经理 （生产）主抓施工安全、质量、进度、文明施工和队伍管理，负责组织指挥施工生产、各作业层的接口协调和内部考核，负责编制年、季、月施工计划，监督计划执行，分管综合办公室。4项目副经理 （安全）负责项目安全生产保证体系的制定、运行、安全生产监督管理的总体策划并组织实施。分管安全环保部。5专家小组解决施工中存在的技术难题，对专项技术方案论证、评估。6工程技术部68、负责编制实施性施工组织设计和分项工程施工方案、现场交接桩、施工测量、图纸审核、对下施工技术交底、技术指导、设计变更、工程试验，协助计划财务部对上、对下验工计价，工程质量控制。7安全质量部根据工程具体情况，结合项目管理特点，制定质量计划及其管理细则，组织处理质量事故；负责进行日常质量检查并做好记录，建立质量管理日志，做好质量档案管理工作。根据工程具体情况，结合项目管理特点，制定安全计划及其管理细则，组织处理安全事故；负责进行日常安全生产检查并做好记录，建立安全、环保管理日志，做好安全、环保档案管理工作。8物资设备部主要负责大型机械设备的保养、维修和使用管理和材料的采购工作。9法务合约部根据合同要69、求，结合工程具体情况，编制年、季、月施工计划、项目成本计划，确定、分解成本控制目标。负责向业主提供按合同文件规定的、必须递交的证明文件。办理验工计价和内部承包核算。负责合同管理、索赔申请、清算积累，负责与业主代表办理追加金额，处理索赔等事宜。10财务管理部负责内部财务管理11综合办公室主要负责项目的对外协调、文件的收发、人事劳资、医疗卫生以及内部行政事务。6 施工现场总平面布置6.1 施工现场布置原则（1）尽量使用永久征地范围,减少临时征地。（2）尽量少占用土地，利用线路周围既有施工场地工程的临时场地。（3）不妨碍施工测量放线，保障运输道路畅通。（4）依实际地形布置场地、修筑施工便道,减少建场70、费用。（5）靠近桥轴线,减少工地搬运距离,方便职工上下班。（6）考虑当地规划，减少复耕费用。（7）集中用地，便于管理，满足环保要求。（8）尽量避免洪水及内涝对施工场地的影响和进场道路方便及受地方干扰少的用地。6.2 施工现场总平面布置及说明根据招标文件要求和本合同段施工的特点，临时设施包括临时生产(办公室、加工房、料库、机房、施工用水、施工用电、施工通讯、运输便道、排水系统、工地消防等)和临时生活设施(生活用房、食堂、厕所等)。施工总平面严格按照招标文件相关标准和要求进行布置，明确划定功能分区，分批建设办公及生活用房与生产用房。施工场地优先满足临时弃土弃渣堆放(以便夜间外运)、钢筋、钢结构制作71、场地、工地材料库房及堆放场地、场内便道、设备安放等生产用地。6.2.1 施工现场总平面布置详见附表五：施工总平面图13。6.2.2 办公生活区项目部办公生活区设在机场城际站四港联动大道东侧、规划郑港三街北侧。6.2.3 生产区生产区主要设置在车站业主划定的围挡范围内，因地制宜设置钢筋加工场地、材料加工及堆放场地。本工程设备按照施工进度计划分批进入现场，以减少设备堆放场地的面积。设备进入现场后，尽量直接运输到安装位置附近。在现场搭设少量设备配件室内仓库。现场设置库房，库房内放置电焊条、油漆、设备配件等对保管环境有要求的材料及配件。钢筋堆放及加工区设置在龙门吊行程范围内，以减少二次搬运。钢筋场地包72、括钢筋堆放、钢筋加工棚、冷拉调直场地及半成品堆场，各类钢筋按不同规格堆放整齐，设置标识牌和检验状态。钢筋加工棚用标准彩钢棚搭设，内设切断机、弯曲机、对焊机、钢筋直螺纹滚丝机及加工操作平台。6.3 主要临时设施6.3.1 施工围挡按照郑州城市建设的有关安全文明施工规定，结合本工程实际，施工现场(包含本工程及管线迁改、场地外交通道路改造施工)采用统一规格的材料围护墙。出入口设大门，并有门卫和门卫制度。施工现场必须设置夜间警示灯、标志牌、彩旗等，并定期维护，保持围护墙的整洁完整。施工现场须满足郑州市有关安全及文明生产的要求，现场需严格按照业主提供的图纸进行封闭施工，重要部位需设指示灯、警示灯等醒目标73、识。彩钢波纹板警示灯彩钢立柱基础原地面围挡结构立面图在施工的各个阶段，为了保证施工车辆进出场地方便，根据周边交通情况，开设大门通各主要道路，每扇大门前设冲洗槽及三级沉淀池。施工现场按要求设置工程“二图七牌”，二图即施工总平面布置图和安全生产、文明施工责任图；七牌即工程概况牌、安全纪律牌、安全标语牌、安全记录牌、文明施工制度牌、防火须知牌和风险源公示牌。围挡和大门设置充足的照明设施，符合安全、美观、文明施工的要求。6.3.2 临时道路及场地平整、硬化施工现场的临时设施内外通道、室内地面、材料堆放场、加工场、仓库地面等均浇筑厚度为150mm的C15砼。在车站四周设置环形道路，车通道浇筑厚度为20074、mm的C15砼。控制好路面标高，确保表面平顺，场内排水畅通，无积水现象，并在整个施工过程中加以维护。沿道路周边设集水坑，施工用水从集水坑中经沉淀后抽出，保证排入市政管线的水不带有泥沙。在道路上做好行车标识，限定车辆行驶路线，以便于加强现场交通管理。6.3.3 施工用水用电施工供水接入业主提供引至用地红线处水源接口，沿车站、区间基坑边埋设DN50给水主管路。为方便施工用水，在给水主管路沿线每隔30m设一组水龙头，并设立节约用水标志。施工供电接入业主提供引至用地红线处电源接口，在其施工场地内适当位置设一变压器接驳点，每个工区各配置1台500KVA厢式变压器供施工生产和生活用电。6.3.4 消防应急75、通道布置施工现场车站四周布置环路消防通道，与车道重合，车站两端围挡各设置2个出入口。6.3.5 现场排水、排污、以及防尘生产排水、排污：本工程生产排水、排污主要有养护排水、砂浆搅拌排水、洗车槽排水等。施工现场排水经沉淀池沉淀后通过围挡边缘的排水沟排至业主指定的主排水系统中。生活排水、排污：生活区厕所经过三级沉淀，化粪处理后排入市政管网。生活污水和施工污水经过沉淀处理，分别排入指定市政污水管线。排水沟设置：沿围挡周边设置排水明沟，并做好排水坡度，排水沟要定期派人清掏，保持畅通。排水沟过路面处，在排水沟上设置铸铁蓖子。地铁施工对大气环境的影响主要为粉尘,因此在出入口设置洗车槽，采用洒水、封闭式运输76、及载土车辆进出施工场地时，对车辆进行冲洗可以将扬尘的影响减少到最低水平。洗车槽设计样式见下图:图6.3.5-1 洗车槽结构示意图7 主要施工方案7.1 管线保护、拆除、改移方案本标段管线保护、拆除、改移主要涉及机场城际站以及孟庄路站机场城际站区间地下明挖段范围内，机场城际站郑港三街站区间采用盾构法施工，施工场地现状均为农田或厂房，在施工范围内没有地下管线需要处理或保护，主要涉及电力、电信管线。7.1.1 管线保护方案车站施工期间，将对道路下方及架空的市政管线产生影响，施工前需将影响施工的管线进行改移或保护处理。工程涉及管线可大致分为两类：（1）影响车站结构标高或平面位置的管线；（2）不影响车站77、结构，但施工期间可能受到影响的管线。针对以上两类管线迁改及保护的原则如下：（1）地下管线迁改工程应与城市道路发展规划相协调。本着先地下、后地上的施工原则，按规划部门提供的新设计的地下管线位置，与新、改、扩建城市道路工程同步实施。（2）对于需要恢复原状的管线，应于轨道交通施工完毕后，一次性恢复，避免二次开挖施工。（3）需要就地保护的管线，应由管线产权单位提出保护要求，由管线设计单位提出保护措施，施工单位具体实施。孟庄站机场城际站区间，地下段明挖范围内电信管线在施工前将进行悬吊保护。管线改迁工作涉及管线产权单位较多，需要统筹规划、条块结合、分层负责、联合建设，以保证地铁建设顺利实施。7.1.2 管78、线拆除、改移方案机场城际站位于四港联动大道东侧，沿规划郑港三路东西向布置。机场城际站车站位置现状为农田和空地，道路下方大部分市政管线还未实施，仅有少量电力和通讯直埋管线。车站施工期间，需将西侧1根4孔10kv电力管线向结构西侧进行永久改移；将沿车站主体东西方向敷设的电信管线向结构北侧进行临时改移。由于东西向郑港三路规划尚未实现，在车站实施过程中，需加强与规划及道路设计配合，重视规划管线对车站方案的影响。表7.1.2-1 机场城际站管线改移工程量统计表序号管线种类规模现状埋深改移方式改移长度（m）1电力10KV3m永久改移402电信1m临时改移295孟庄站机场城际站区间盾构接收井附近有一处给水管79、道横穿盾构隧道，因管道采用顶管施工，产权单位无法提供准确埋深信息，项目部进场后，需采取挖探沟、钻孔等方式来确定管线埋深，通过管线与盾构隧道之间的相对位置联系建设、设计、监理以及产权单位采取相应保护或改移措施。另外在区间明挖段各有一处电力、通信架空线杆位于线路红线内，需要进行永久改移。表管线改移工程量统计表序号管线种类规模或数量现状埋深改移方式改移长度（m）1电信管线2m悬吊保护302电力管线DN1502m临时改移603电力架空线杆1根永久改移4通讯架空线杆2根永久改移5给水管道未知改移或保护20m7.1.3 管线改移及拆除具体措施（1）根据有关地下管网资料，挖探沟，查明地下管网情况，若有不明管80、线，应及时查明上报，会同有关单位拆迁或进行保护。（2）按图纸要求及招标文件，结合现场的实际情况，基坑施工范围均有管线需要悬吊保护。（3）对大直径，重力管，临时迁改时需做好管下垫层；对需临时改迁的空管及空沟，在征得管线权属部门同意后可直接废除，以后恢复。（4）对悬吊保护的管线周围施工时全部采用人工作业，避免大型机械施工对管线造成破坏。（5）对邻近基坑的管线，特别是重要的电力、通讯等管线，在车站施工期间及时与管线权属部门联系，加强保护，并按管线权属部门要求做好监测。（6）在搬迁的管线中，以给水管道作为监测设点对象。在基坑端头井附近开挖较深处，每条管线按6m间距加密布设，其余部位按12m间距布设。密81、切观测管线在施工各阶段的变形情况。 （7）在搬迁以上管线下布设注浆管，如管线累计变形失量达到10mm，采取跟踪注浆控制管线继续变形。 （9）由于搬迁后的管线大部分在绕施工区内的临时翻交改道道路之下，管线搬迁时应按载重车行道加固临时道路下的管线。 （10）对通道出入口部位一些迁移较困难的管线，在施工时施工设计总包单位应与和管线单位共同制定管线穿越基坑围护的加固措施，我们建议的加固措施如“管线穿越围护结构处理示意图”所示。 图管线穿越围护结构处理示意图7.1.4 管线悬吊保护措施施工前应调查所有施工影响范围内的管线，着重查明悬吊管线种类、规格、埋深、材质、接头型式、节长和管线基础等资料。根据查明的82、管线资料，针对各种管线的控制要求，采取相应的保护方案，设计出具体的支托参数。管线悬吊必须事先制定出详细的施工方案，并获得业主、监理认可，同时与管线主管单位共同商讨，并达成一致意见。支托结构必须座落在坚实的、稳定可靠的支墩上。管线应在其下面的原状土开挖前支吊牢固，并经检查合格后，再采用人工开挖其下部土方。管道漏水（气）时，必须修理好后方可悬吊。跨越基坑的管道较长或接口有断裂危险时，应采取加固措施后再悬吊或直接架设在钢梁上。在施工过程中，应对刚性悬托管线进行监测，管线上观测点的数量，应征求管线主管单位的意见，一般应在每节管线上设一观测点，观测标志可用抱箍直接固定在管线上。工程施工时，不得碰撞管道悬83、吊系统或利用其做起重架、脚手架或模板支撑。悬吊管线应依据管线的类型分别设立一定的安全保护区域，严禁机械设备靠近。基坑回填土前，悬吊的刚性管线下应砌筑支墩加固，防止下沉，并按设计要求恢复管道和回填土。在具体施工阶段，加强施工监测，并通过与管线基准值的对比分析来掌握管线的实际状况，并反馈信息，及时、灵活地调整施工工艺。 图-1 管线悬吊保护示意图图-2 管线悬吊保护示意图7.2 建（构）筑物保护方案7.2.1 建（构）筑物调查机场城际站西端基坑临近机场城际铁路桥桩，基坑距离桥桩13.63m，桥桩桩长40m，承台底埋深3.4m，基坑开挖期间严格控制开挖步序，及时架设钢支撑及预加轴力，加强桥桩变形监测84、。机场城际站郑港三街站区间盾构下穿大片厂房区，盾构掘进过程中，需加强盾构掘进过程中地表沉降控制措施，保证下穿过程中建（构）筑物的安全。7.2.2 建（构）筑物保护措施(1)针对不同的结构特点合理布置施工监测点。(2)利用超前注浆系统，超前支护，加固土体。特别注意钻杆不要钻到桩基。(3)加注泡沫剂，增强开挖面及洞壁的自稳和止水能力。(4)同步注浆选用双浆液，使管片外壁与开挖洞壁间隙及时充足回填，将沉降控制在最小值。(5)根据实际情况及时进行管片背后二次补压浆，切实保证回填充足。(6)布设地面沉降和建筑物监测网，认真开展监视测量，提供详实的监测记录，为后续施工及确保建筑物安全提供第一手资料。(7)85、由专业人员对隧道修建可能带来的影响进行评估，并对沿线建筑物的实际状态，特别是重要建筑物的实际状态进行风险分析，对可能发生的破坏做较为精确的预测(确定建筑物的允许变形量，估算建筑物由于盾构施工可能产生的变形量)，确定各建筑物的保护类别及方法。(8)针对各种不同的结构特点合理布置施工监测点。(9)构筑物附近预设跟踪注浆孔作为后备措施。7.3 交通组织及导改方案7.3.1 现状交通状况孟庄路站机场城际站区间，施工场地位于现状地块内，周边均为空地及农田，施工期间，对交通不产生影响。机场城际站郑港三街站间采用盾构法施工，施工场地利用车站施工场地进行施工。规划郑港三路还未进行实施，因此施工期间不需考虑交通86、导改。机场城际站位置现状东西向为79m宽现状道路，规划道路还未实现，现状道路人流和车流量都较小。车站一期施工期间，需将现状道路向北侧进行导改，在施工围挡北侧新建一条7m宽临时道路。车站主体结构完成后，结合规划郑港三路道路实施考虑道路的通行。7.3.2 交通导改原则（1）尽量保证不降低现状通车条件，把施工对交通的影响降到最低；（2）在不影响周边道路运行的情况下，适当进行全封闭绕道施工；（3）不能造成施工地段或周边道路行车堵塞；（4）与相关交通主管部门做好充分的协调、密切的配合；（5）导改处设置完善的导改标志，并设专职交通协管员负责指挥交通，不得造成车流混乱的现象。7.3.3 影响交通的因素分析由87、周边交状况图中可以看出，施工过程中，有如下交通需进行导改：（1）围护结构施工时，势必影响通行，需进行交通导改。（2）基坑开挖、主体结构施工时，局部影响同行，需进行交通导改。（3）附属工程施工时，红线外局部场地需要进行交通导改。（4）施工过程中需要根据交通现状和改移方案确定具体的导改方案。7.3.4 交通导改具体方案根据上述分析，及本项目的施工总体方案，施工顺序及周边情况，拟制订如下交通导改方案。7.3.4.1 机场城际站交通导改机场城际站交通疏解主要有以下2个阶段：一阶段:围挡施工前，首先在机场城际站北侧修建一条7m宽临时道路，连接原有道路与四港联动大道，按照相关要求做好相应平交道口以及交通设88、施，满足原有交通使用，然后将车站所占道路客流疏解至新建道路，封闭车站所占道路，进行车站主体以及24#出入口、12#风道围护及主体结构施工。图机场城际站一期交通疏解图二阶段: 车站主体结构完成并完成土方回填后，恢复原有道路交通，断开临时道路，将1#出入口进行围挡封闭施工。图机场城际站二期交通疏解图7.4 土建工程施工方案7.4.1 施工流程安排7.4.1.1 机场城际站明挖法主要施工步骤如下：三通一平（含地下管线的保护和改移） 施做灌注桩、桩顶冠梁、混凝土挡墙，混凝土直撑 从上至下逐层开挖基坑至一、二道钢支撑下500mm架设钢支撑 开挖到最终基坑面施做接地网及垫层和底板下防水层、浇筑底板、梁，施89、作部分边墙防水层，浇筑边墙 待底板、梁、侧墙混凝土强度达80%以上时架设第二道钢支撑倒撑施工防水层、侧墙、地下二层中板、纵梁及中柱待中板强度达到设计强度的85%后，拆除第二道支撑倒撑和第一道钢支撑，施工防水、侧墙、柱子、顶板及顶纵梁，完成车站二衬结构施工 待车站顶板、梁强度达100%以上后，拆除第一道支撑，施作顶板防水层 回填覆土(含恢复管线)，恢复路面 站台板、内部结构及附属结构施工。表7.4.2-1 机场城际站纵向施工步骤序号示意图步骤说明1步骤一施做灌注桩、桩顶冠梁、混凝土挡墙，开挖土方至第一道混凝土支撑以下0.5m处，施工第一道混凝土支撑。2步骤二 依次开挖土方至第一、二道钢支撑以下090、.5m处，施工第一、二道钢支撑。3步骤三 开挖土方至坑底设计标高，施工混凝土垫层、底板防水层、底板纵梁、底板及侧墙，待混凝土达到设计强度的80%后，架设第二道钢支撑倒撑。4步骤四 施工防水层、侧墙、地下二层中板、纵梁及中柱，并在楼板、侧墙上预留相应洞口。5步骤五 待中板强度达到设计强度的85%后，拆除第二道支撑倒撑和第一道钢支撑，施工防水、侧墙、柱子、顶板及顶纵梁，完成车站二衬结构施工。6步骤六 拆除第一道混凝土支撑，回填土至地面设计标高。7.4.1.2 机场城际站郑港三街站区间总体施工安排机场城际站郑港三街站区间采用盾构法施工。盾构区间双线长度为1146.375m ，采用2台盾构机由机场城际91、站西端盾构始发井进行施工，盾构机由机场城际站大里程端组装及始发，间隔1个月进行左右线隧道掘进施工，到达郑港三街站后接收解体，完成区间施工。7.4.1.3 孟庄路站机场城际站区间总体施工安排本标段孟庄路站机场城际站区间地下段采用明挖法+盾构法，总长约1295m，明挖段长度455m，盾构段长度840m，盾构与明挖段采用盾构井连接。采用2台盾构机进行施工，盾构机由区间盾构井（中心里程K50+200）下井组装及始发，进行区间左线掘进施工，间隔1个月进行右线隧道掘进施工，到达机场城际站西侧盾构接收井处吊出，完成区间左右线掘进施工。图盾构区间掘进方向顺序示意图7.4.2 机场城际站基坑开挖及围护结构施工792、.4.2.1 工程概况主体结构基坑开挖深度约16m，车站主体及风道、出入口暗埋段围护结构采用钻孔灌注桩加内支撑的支护形式；支撑体系采用1道砼支撑+3道16mm厚609钢管撑（一道倒撑）,局部加设一道钢管撑。7.4.2.2 基坑围护施工方案根据地质资料显示，拟钻孔区域多为地层主要为杂填土、粉土、粉质粘土，局部为粘土、粉砂等，因此我公司选择采用旋挖钻机施工，钻孔灌注桩工艺流程见下图。平整场地测定孔位挖埋护筒钻机就位钻进中间检查制作护筒挖泥浆池、沉淀池泥浆制备泥浆循环、滤渣、补浆、测指标测孔深、泥浆比重、钻进深度加工钻头终孔清孔测孔安放钢筋笼安放导管二次清孔灌注混凝土凿桩头桩基检测测孔深、孔径、孔斜93、度注清水、换泥浆、测比重填表格、监理工程师签字认可填表、监理工程师签字认可测孔深、孔径钢筋笼制作清理检查检查泥浆比重及沉渣厚度制作混凝土试件、测量混凝土面高度和导管埋深深度图7.4.2.2-1钻孔灌注桩施工工艺流程图（1）测定孔位按基线控制网及车站设计坐标，用全站仪精确放出桩位，报请监理工程师对桩位进行复测。（2）制备泥浆根据施工段落的地层情况，采用静态泥浆法施工。泥浆采用膨润土制备。泥浆要提前12h预拌好，采用泥浆搅拌机拌制或人工拌制。为提高泥浆粘度和胶体率，在泥浆中掺入适量的火碱和纤维素。膨润土的一般用量为水的8%，即8kg膨润土可掺100kg的水；火碱掺入量为孔中泥浆的0.1%0.4%；94、纤维素掺入量为膨润土的0.05%0.1%， 具体掺入量根据现场地质情况及泥浆确定。造浆后要试验全部性能指标，钻孔过程中也要随时检验泥浆比重和含砂率等，并填写泥浆试验记录表。桩孔砼灌注时，孔内溢出的泥浆抽送至储浆池内，沉淀处理后利用于下一基桩钻孔护壁中。泥浆性能指标：含砂率：新制泥浆不大于4%。泥浆性能指标，按地质情况确定，应符合下列规定：泥浆比重：入孔泥浆比重为1.11.3；黏度：一般地层1622s，松散易坍地层1928s。胶体率：100% PH值：68。（3）钻机就位、埋设护筒钻机就位前，应对钻孔各项准备工作进行检查。钻机安装后的底座和顶端应平稳，在钻进中不应产生位移或沉陷。就位完毕,作业班95、组对钻机就位自检。 护筒为钢护筒，护筒用4-8mm厚钢板制作，上部开1-2个溢浆孔，内径大于桩径20cm。护筒埋设：先放出桩位点，过桩位中心点拉十字线在护筒外80cm100cm处设控制桩，将钻头对准桩位钻至1m左右，再用钻头侧壁上的边刀扩至护筒外径尺寸，然后用钻机上的副卷扬将护筒吊放进孔内，用水平尺和吊线锤校验护筒竖直度，最后用钻头将钢护筒压入到预定位置，即护筒顶面高出施工地面0.20.3m，分层对称采用粘土夯填筒边外侧空隙。埋设护筒后，用测量仪器复核桩位，调整桅杆垂直度、锁定桅杆高度和旋挖钻机原始角度，以便在甩土旋转后自动对中复位。护筒埋设好后，就护筒顶面中心与桩位偏差（不得大于5cm）、倾96、斜度（不得大于1%）等项目及时向监理工程师报检，经确认符合要求后，进行下道工序。（4）钻进为防止新浇筑完成的砼桩受到扰动，保证成桩质量，安排桩位间隔施工。旋挖钻机开钻时应均匀慢速钻进，待钻头全部进入地层后，方可加速钻进。钻孔作业须分班连续进行，并规范填写钻孔施工记录。钻孔过程中必须注意连续补充浆液，保证护筒内应有的水头（一般应保持与孔顶相当），防止坍孔。护壁液可多次重复使用。经常对钻孔泥浆进行检测和试验，并根据地层情况，及时调整泥浆比重，特别是遇到砂层等易坍段，可向稳定液中加入粘土，增大泥浆稠度，提高泥浆护壁能力。钻进过程中，须随时注意地层变化情况，在地层变化处均应取样判明后，记入记录表中并与97、地质剖面图核对。同时视地质情况，及时更换钻头，一般情况下粘土采用普通钻头，砂层及淤泥采用下口为可密封式钻头。钻头在提升前必须回转35周，防止孔底土层粘附钻头导致卡钻。钻机施工时边钻孔边注入泥浆进行循环和护壁，保持泥浆面不低于护筒顶下0.5m。施工过程中钻孔进尺不可太快，使泥浆护壁有充分的时间形成；要经常检查钻头尺寸。桩内土体挖出孔外后即时用装载机清离孔口，防止土体压力过大，造成孔壁坍塌。（5）成孔检查第一根桩在钻孔达到设计深度后，如有必要请设计单位到现场对地质情况进行核实，并履行确认、验收手续。钻孔完成后，对孔深、孔径、孔位和孔形等进行自检，合格后与监理工程师共同进行终孔检查。检孔时采用钢筋笼98、式简易检孔器、100米测绳和测锤或监理工程师指定的检孔器。简易笼式检孔器用8、16钢筋制做，长度为设计孔径的4倍，外径等于设计孔径。使用检孔器检查时，吊车将检孔器吊平稳，下放，如能顺利下放至孔底，则孔径符合设计要求；如不能下放，一般需在卡笼位置用掏砂斗进行扩孔，直到检孔器能够顺利下放为止。检孔合格后立即填写终孔检查证，向驻地监理工程师报检，经监理工程师确认地质情况、孔深、孔径、孔位及桩孔倾斜度等均符合要求后，方可进行下道工序的施工。（6）第一次清孔终孔检查合格后，将钻头放入孔底扫孔,捞去沉渣, 确定沉渣达到设计要求方可提钻。如果还不符合要求，则采取换浆处理：将钻具提高2050cm，用泥浆泵向孔99、底泵入大量性能指标符合要求的新泥浆，使孔底沉淀物翻滚上浮，直到清除孔底沉渣。清孔应达到以下标准：孔内排出或抽出的泥浆手摸无23mm颗粒，泥浆比重不大于1.1，含砂率小于2%。清孔后，就泥浆比重、稠度及含砂率、沉渣厚度等项目向监理工程师报检，经确认符合要求后，可进行下道工序的施工。本次清孔后的孔深作为灌注混凝土或二次清孔后测沉淤的依据。（7）钢筋笼加工钢筋骨架的制作：钢筋的下料、焊接及绑扎要严格按设计图纸及施工规范要求进行。要求主筋平直，箍筋圆顺，尺寸准确，主筋接头互相错开，保证同一截面内的接头不多于主筋总数的50%，两接头距离大于50厘米。钢筋笼根据设计长度分节加工，钢筋笼每节长自行调节，以防100、止骨架在运输、吊装就位过程中变形。钢筋笼下放必须采用分节安装，我单位结合以往钢筋笼加工与安装的实际经验来看，建议采用钢筋等强滚轧直螺纹连接技术，等强滚轧直螺纹是较为先进的钢筋机械连接技术，与传统焊接方式相比较，具有较为明显的接头强度高、连接速度快、应用范围广、适应性强、经济成本低等特点。图7.4.2.2-2钢筋等强滚轧直螺纹连接标准型钢筋接头直螺纹套筒连接是通过钢筋端头特制的直螺纹和直螺纹套管咬合形成整体的一种连接方式。可根据需要制作直径为1640的钢筋直螺纹连接套，连接套制作材料用45号优质碳素结构钢或其它经试验确认符合要求的钢材。连接套的屈服承载力和抗拉承载力不小于被连接钢筋屈服承载力和抗101、拉承载力标准值的1.10倍。 现场必须制作钢筋笼对接模具保障钢筋笼接头对接精度 图7.4.2.2-3 钢筋笼对接模具图1） 工艺流程钢筋滚轧直螺纹连接的工艺流程为：钢筋原料切头机械加工(丝头加工)套丝加保护套工地连接。 所加工的钢筋应先调直后再下料，切口端面与钢筋轴线垂直，不能有马蹄形或挠曲。下料时，不得采用气割下料。 加工丝扣的牙形，螺纹必须与连接套的牙形、螺距一致，有效丝扣内的秃牙部分累计长度小于一扣周长的1/2。 已加工完成并检验合格的丝头要加以保护，钢筋一端丝头戴上保护帽，另一端拧上连接套，并按规格分类堆放整齐待用。2） 钢筋连接时，钢筋的规格和连接套的规格一致，并确保丝头和连接套的丝102、扣干净、无损。表7.4.2.2-1钢筋笼制作允许偏差项目允许偏差主筋间距10mm箍筋间距或螺旋筋间距20 mm钢筋笼直径10mm钢筋长度50mm（8）钢筋笼下放钢筋笼运输采用两部加托架的平车直接运输。总的要求是：无论采用什么办法运输，都不得使骨架变形。采用汽车吊安装。起吊时可用双吊点，吊点位置恰当。第一吊点设在骨架的上部，使用主钩起吊。第二吊点设在骨架的中点到三分点之间。起吊时，先起吊第一吊点，使骨架稍提起，再与第二吊点同时起吊。待骨架离开地面后，第一吊点停止起吊。松第二吊点。直到骨架与地面垂直后停止起吊。解除第二吊点后，吊入钢筋笼时应对准孔位，轻放慢放，若遇至阻碍，可徐起直落和正反旋转使之下103、放防止碰撞孔壁因而引起坍塌。下放过程中要密切注意观察孔内水位情况，如发生异样马上停止，检验是否发生坍孔。钢筋笼分节用直螺纹连接，以利施工，并使上下节轴线在同一直线上，钢筋笼入孔后采用两根至四根定位钢筋（吊筋）将钢筋笼固定在护筒顶的钢管或槽钢上，以防止钢筋笼下沉或上浮。图7.4.2.2-4钢筋笼起吊示意图图7.4.2.2-5钢筋笼起吊示意图（9）安装声测管1）声测管自进入工地现场后起，在装卸、搬运、安装过程中，要避免使声测管管体扭曲、挤压变形。声测管要存放在有遮雨设施的场地，避免管体生锈。进场安装的声测管，首先要对管体进行检验，扭曲变形的声测管不允许进入安装程序。 2）声测管可直接固定在钢筋笼的104、内侧，固定点的间距不超过2米（一般以加强箍作为固定点），其中声测管底端和接头部位必须设固定点，对于无钢筋笼的部位，声测管可用钢筋支架固定。3）声测管与钢筋笼的固定方式，优先采用钢管卡子，卡接压紧声测管后，卡子与钢筋焊接。声测管常用的接头方式有：钳压式、套箍式、推插式、新型高强双密封式、螺纹接头式。4）钢筋笼放入桩孔时应防止扭曲，管与管平行垂直，声测管随钢筋笼分段安装，每埋设一节均应向声测管内加注清水，声测管安装完毕后应加盖或加塞封闭，以免浇注混凝土时落入异物，堵塞孔道。 5）声测管埋设深度应在灌注桩的底部以上50 mm -150 mm，声测管的上端应高于灌注桩顶面300mm-500mm，同一根105、桩的声测管外露高度相同。具体桩位的声测管安装 尺寸按照设计图纸要求布设。 6）在灌注桩浇注混凝土之前，应检查声测管内的水位，如管内的水不满，则应补充灌满。 7）若声测管需割断，应采用切割机切断，并对管口进行打磨除刺，不得用点焊机烧断。 8）焊接钢筋时，应避免焊液流溅到声测管管体上或接头上。（10）导管、漏斗、储料斗安装 1）导管钢筋笼下到位后，再次测泥浆比重、含砂率、稠度及孔深，当以上指标均达到要求时，便可下导管。导管采用直径为26cm的钢导管，壁厚4mm，内壁光滑、圆顺，内径一致，接口严密。导管底管一般长为4m，其余每节长2.02.7m，配12 节长0.51.5m 短管，导管按自下而上顺序编106、号和标示尺度。在使用前和使用一个时期后，除应对其规格、质量和拼装构造进行认真检查外，还需做拼装、过球、水密等试验。水密试验时的水压不应小于孔内水深1.3倍的压力，也不应小于导管壁可能承受的最大内压力Pmax。Pmax可按下式计算：Pmax=1.3(rchcmax-rwHw)式中：Pmax导管壁可能承受的最大内压力(kPa)；rc混凝土容重(kNm3)， 取24kNm3；hcmax导管内混凝土柱最大高度(m)，采用导管全长；rw孔内泥浆的容重(kNm3)，取11kNm3；Hw孔内泥浆的深度(m)。导管组装后轴线偏差，不超过钻孔深的0.5%并不大于10cm。导管长度按孔深和工作平台高度决定。漏斗底107、距钻孔上口，大于一节中间导管长度。导管接头采用螺旋丝扣连接，并设防松装置。导管位于钻孔中央，在浇筑混凝土前，进行升降试验。导管吊装升降设备能力，与全部导管充满混凝土后的总重量和摩阻力相适应，并有一定的安全储备。导管安装后，其底部距孔底有250400mm的空间。导管支撑架用型钢制作，支撑架支垫在钻孔平台上，用于支撑悬吊导管，为了安全施工，支撑架必须稳固，应完全覆盖孔口，防止滑落。当导管的材质、长度及密水性符合规范要求，经监理工程师认可后，方能进行水下混凝土的灌注。2）漏斗漏斗采用5mm厚的钢板制成1m1m0.9m的棱锥形，漏斗插入导管的长度为0.15m。3）储料斗储料斗用5mm厚的钢板制作，底部108、做成斜起，储料斗容量为3m3。（11）浇注混凝土前二次清孔浇注混凝土前，应再次量测孔深和沉渣厚度，若沉渣厚度大于10cm，则应进行二次清孔，方法同第一次清孔中的换浆清孔法。当孔底沉渣厚度小于10cm，经监理工程师确认后，立即灌注水下混凝土。钢筋笼和导管下放完成后进行二次清孔，清孔后，浇筑混凝土之前，孔内的泥浆比重应应小于1.031.10；含砂率2%；粘度（粘度度是测量流体内在摩擦力的所获得的数值）1720Pas。（12）灌注水下混凝土 1）导管法灌注水下混凝土有关参数计算1.漏斗需要高度hc 图导管下放示意图 式中：Hw为预计浇筑混凝土面至钻孔孔中泥浆面的高度，按3.5米计； vw为孔中泥浆容109、重，取11KN/m3； vc为混凝土拌和物容重，取24KN/m3； P0为使导管内混凝土下落至导管底并将导管外混凝土顶升时所需的超压力，取。 ，取 2.封底混凝土v计算v 式中：v为首批封底混凝土所需数量（m3）； h1孔内混凝土面达到Hc时，导管内混凝土柱平衡导管外泥浆压所需要的高度，。 Hc首批封底混凝土面到孔底的高度，。 Hw封底后混凝土面以上泥浆深度（m）； D井孔直径； D导管内径； h2导管初次埋置深度，取h=1.5米； h3导管底端至钻孔底面间隙，取h3=0.4米。 图7.4.2.2-6灌注砼示意图2）水下混凝土的灌注第二次清孔后马上灌注水下混凝土。混凝土灌注前报请监理工程师进行110、全过程旁站。初灌前在装混凝土漏斗底设置可靠的橡胶隔水球。备足首盘封底混凝土数量，灌注首批混凝土。为了防止发生断桩现象，浇注首盘混凝土时，储料斗和提升斗中的混凝土量，应满足混凝土冲击隔水球全部下落后，初次埋置导 管12m的要求。首批混凝土灌入孔底后，立即探测孔内混凝土面高度，计算出导管埋置深度，如符合要求，即可正常灌注。灌注开始后，应紧凑地，连续地进行，严禁中途停工，在灌注过程中要防止混凝土拌合物从漏斗顶溢出或从漏斗外掉入孔底，使泥浆内含有水泥而变稠凝结，致使测深不准确。灌注过程中，应注意观察管内混凝土下降和孔内水位升降情况，及时测量孔内混凝土面高度，正确指挥导管的提升和拆除。3）灌注混凝土测深111、孔内混凝土测深采用重锤法，重锤的形状是锥形，长25cm,重2-3公斤。用提前标定好的专用测绳（采用校验过的钢尺进行比长，标定）系锤吊入孔内，使之通过泥浆沉淀层而停留在混凝土表面（或表面下1020厘米）根据测绳所示锤的沉入深度来推算混凝土灌注深度和导管埋深。测深时要仔细，并以灌注混凝土的数量校对以防误测。4）导管埋深控制灌注混凝土时，导管埋入混凝土的深度，一般宜控制在24m较好。大于6m以上时，易发生堵管事故。因此控制导管埋深，直接影响成桩质量，所以拔管前须仔细测探混凝土面深度，用测深锤测孔时，采用三点测法，防止误测。施工中导管提升时应保持轴线竖直和位置居中，逐步提升，每次拆管必须测量孔深。如导112、管法兰盘卡住钢筋笼，可转动导管，使其脱开钢筋骨架后，移到钻孔中心。当导管提升到法兰接头露出孔口以上一定高度，可拆除1 节或2 节导管（视每节导管长度和工作平台距孔口高度而定）。拆除导管动作要快，拆装一次时间一般不宜超过15 分钟。要防止螺栓、橡胶垫和工具掉入孔中，要注意安全。已拆下的导管要立即清洗干净，堆放整齐。在灌注混凝土时，每100m3制作2组标养，1组同养试块。每车抽查混凝土的坍落度。如换工作班时，每工作班都应制取试件。试件采用标准养护，强度测试后填制试验报告。在浇注即将结束时，导管内混凝土柱高度减小，压力降低，而导管外的泥浆及所含渣土稠度增加，比重增大。如果混凝土顶升困难，可在孔内加水113、稀释泥浆，使浇注工作顺利进行，泥浆引流至泥浆池处理，以防止污染。在桩顶达到设计标高后再向上多浇注50cm100cm，以确保桩顶质量。在拔除最后一段长导管时，拔管速度要慢，以防桩顶沉淀的泥浆挤入导管下，形成泥心。灌注水下混凝土前和灌注过程中应填写检查证并做好施工记录。混凝土灌注完毕及时清除桩顶浮浆。（13）拆拔护筒及孔口回填为防止混凝土凝固造成护筒无法拔出，护筒拆拔一般在混凝土灌注结束2小时后进行，接着进行孔口回填，应采用强度较高的干土进行回填，并用挖机抓斗进行夯实，回填土应高于原地面0.5m左右，以防止因孔口下陷造成安全事故发生。（14）桩头清理及无损检测桩基全部施工完毕后即可进行开挖和桩头破114、除，破除时，桩头表面应平整，以便绑扎承台钢筋。桩头破除后露出声测管后灌满水，用木塞塞紧管口，并避免折断、防止杂物落入管内。检测时由总工牵头，实验室负责具体实施，配合检测单位做好检测工作。（15）质量要求质量要求见表表7.4.2.2-2 钻孔质量要求序号项 目允许偏差（mm）1孔径不小于设计孔径2孔深摩擦桩不小于设计孔深端承桩不小于设计孔深，并进入设计土层3孔位中心偏心群桩104倾斜度1% 5浇筑混凝土前桩底沉渣厚度摩擦桩100端承桩507.4.2.3 土钉墙施工方案车站14#出入口敞口段基坑采用1：1.3放坡加土钉墙支护体系，土钉水平、竖向间距均为1.2m。孟庄路站机场城际站区间K50+015115、 K50+200明挖段围护结构为放坡加土钉墙支护体系，土钉水平、竖向间距均为1.2m。（1）土钉墙施工工艺流程开挖修面初喷坡面打孔推送土钉注浆挂网终喷张拉验收拌和喷射混凝土土钉制作钢筋网制作拌和注浆液图7.4.2.3-1 土钉墙施工流程图基坑开挖采用分段分层开挖，每段分层开挖长度控制在20m以内，每层开挖深度控制在2m以内。采用挖掘机配合人工开挖，自卸车运输，距边坡设计线预留50cm厚的土体，人工修整到设计的坡度和坡面平整度要求。（2）初喷混凝土坡面初喷混凝土3cm厚，喷射混凝土前在坡面埋设控制喷层厚度的标志，并对坡面进行清理。混凝土喷射采用湿式喷射工艺，混凝土采用购买商品混凝土，输送车运输，116、混凝土喷射机喷射施工。边坡土层渗水时，在喷射混凝土前加设排水管，并在终喷作业后进行止水。采用商品混凝土，用普通硅酸盐水泥，细度模数大于2.5的硬质洁净砂，粒径512mm连续级配碎(卵)石，化验合格的拌合用水，严格按设计配合比进行拌和。混凝土输送车运输。喷射混凝土作业采取分段、分块，自下而上的顺序进行。喷嘴做反复缓慢的螺旋形运动，螺旋直径约为2030cm，以保证混凝土喷射密实。同时掌握风压、水压及喷射距离，减少回弹量。喷射混凝土终凝2h后，进行喷水养护，养护时间不少于7d。（3）成孔土钉墙成孔采用XJ100型钻机钻孔，钻孔时严格控制孔位、孔径、孔深以及角度，达到设计要求，成孔后清除孔内的碎土、杂117、质和泥浆，编号记录各孔最终参数，并用编织物将孔口堵好。（4）土钉制作与推送土钉采用螺纹钢筋制作按设计要求长度加长15cm截取土钉材料，钢筋不够长时采用对接焊。土钉制作完成后进行编号登记。土钉推送前，架设对中支架，安装排气管、注浆管及止浆袋，再次检查孔内是否留有有杂物和泥浆，确认无杂物和泥浆后，采用人工将土钉推送到孔底。检查排气管、注浆管是否畅通。（5）注浆检查确认排气孔、注浆孔畅通后，然后注浆。注浆采用孔底注浆的方式，注浆管逐段拔出，并保持注浆管端头始终在浆液内。注浆连续进行，并保证浆体饱满，在浆液中加入适量的高效减水剂，劈裂注浆的二次注浆压力控制0.7MPa左右。（6）施加预应力在注浆完成7118、天后对土钉施加预应力，采用千斤顶配油泵进行施加预应力，然后焊接锁定。预应力加载过程中保持加载速率平稳，如发现土钉的伸长量大于理论伸长量时，立即停止作业，检查确认不是锚固力不足后，继续作业。（7）挂钢筋网按设计要求加工钢筋网，钢筋网采用8钢筋网(1515cm网格)，分块预制、铺挂，与土钉固定牢固。钢筋网与受喷面的间隙以3cm左右为宜，混凝土保护层大于2cm。（8）终喷混凝土在挂好网的坡面进行喷射混凝土，喷射前对受喷面进行冲洗清理，喷射厚度7cm，采用湿式喷射工艺，一次喷射完成7.4.2.4 基坑支护方案（1）冠梁施工1）施工工艺及方法冠梁和第一道混凝土支撑施工安排在基坑围护完成后组织施工，在基坑119、大面积开挖前先开挖至冠梁底标高，施工冠梁及混凝土支撑，待冠梁和第一道混凝土支撑达到要求强度后再安排基坑的分层分段挖土施工。冠梁及混凝土支撑采用组合钢模板，钢筋加工场地内加工，现场绑扎钢筋，商品砼运至现场灌注，插入式振动器捣固密实，洒水覆盖养生。2）测量放样基坑开挖至冠梁底标高后，凿除人工挖孔桩桩头，并对桩位进行复测，报监理复测。放出桩位中心点，根据桩位中心点确定冠梁钢筋绑扎位置尺寸，并以此复核冠梁模板安装准确位置。3）施工工艺流程养 护预埋钢板桩头凿除、整平桩顶清洁、调直桩顶钢筋测量放线绑扎钢筋拆模立模灌注砼钢筋制作钢筋检测图7.4.2.4-1冠梁及混凝土支撑施工工艺流程图（2）钢支撑施工1）120、钢支撑设计布置第二第三道支撑（倒撑）采用609（t=16）钢管支撑，每层间距为4.8m,水平间距3m。 2）钢支撑架设工艺流程及架设方法1.钢支撑架设工艺流程基坑开挖钢支撑组拼施工监测吊装钢支撑施加预加力楔块锁定图7.4.2.4-2钢支撑架设工艺流程图钢支撑架设极具时间性和协调性，支撑架设的时间、位置及预加力的大小直接关系到基坑稳定的成败。支撑架设必须严格满足设计工况要求。2.钢支撑架设方法a每层开挖至支撑架设的高度后，立即放出支撑位置线。b第一道支撑支顶在结构顶标高处，其余支撑均支顶在钢围檩上。c围檩施工：围檩安装前，以C20细石混凝土填平桩间凹槽，然后安装三角架、斜拉筋上部固定角钢，以M2121、0膨胀螺栓紧固，最后吊装钢围檩，将钢围檩紧靠桩身平面、安装斜拉筋并拉紧 。d钢支撑安装：用汽车吊吊放钢支撑到钢围檩上，为确保围檩、端头、千斤顶各轴线在同一平面上，钢支撑上法兰螺栓应采用对角和分等分顺序扳紧。每榀钢支撑安装时，用两台实验室标定过的100t千斤顶对挡土结构施加预应力，达到设计值后，用钢楔块塞紧后拆除千斤顶。 图7.4.2.4-3钢支撑端部节点图 图7.4.2.4-4围檩节点示意图e钢管支撑分节制作，每节标准长度为4.5m，管节间采用法兰盘螺栓连接，钢管直径609mm。钢管支撑端部(仅一端)设预加轴力装置，其端部构造及预加，轴力施加方法见图所示。 围护结构 图7.4.2.4-5钢管横122、撑端部构造及预加应力方法示意图表7.4.2.4-1 钢支撑安装允许偏差表项目横撑中心标高及同层支撑顶面的标高差支撑两端的标高差支撑挠曲度立柱垂直度横撑与立柱的轴线偏差横撑水平轴线偏差允许值30mm20mm，1/600L1/1000L1/3000H50mm30mm3）钢支撑拆除1.钢筋混凝土支撑拆除结构施工完毕后，顶部覆土回填到一定高度，破碎拆除。2.钢支撑拆除a按设计图纸上要求，由设计单位出具书面通知书，方可拆除钢支撑。拆除必须严格按设计规定的顺序进行，拆除顺序如下：底板混凝土达到设计强度的75%后，方可开始依次拆除第二道钢支撑；墙板浇筑至第一道支撑下方，强度达到75%，方可开始依次拆除第一道123、钢支撑，并施作倒撑支撑在结构边墙上；继续施作剩余边墙和中柱至设计标高，浇筑顶板混凝土，强度达到75%方可开始依次拆除倒撑。b将要拆除的支撑结点及预埋件表面混凝土清理干净。由于钢支撑悬空拆除，拆除时，用预先设置的吊钩将钢支撑悬吊或设置临时脚手架，在活动端设2台100t千斤顶，施加轴力至钢楔松动，取出钢楔块，逐级卸载至取完钢楔，再吊起钢支撑。c拆除钢支撑过程中，必须加强监测，一旦发现监测数据超过报警值以致影响周边建筑及管线安全，立即会同有关各方协同处理。7.4.2.5 土方施工方案（1）开挖要点严格控制开挖顺序，合理安排、协调施工，严格按照“开槽支撑、先撑后挖、分层分段开挖、分段施作结构、严禁超挖124、限时作业”六个要点，尽量缩短基坑的无支撑暴露时间，有效控制围护结构变形。一旦支撑位置挖出，及时组织安装钢支撑，并遵循“竖向分层、纵向水平分区分段、开挖支撑、先撑后挖、严禁超挖、基坑底垫层要求随挖随浇”的原则进行施工，并注意坑内纵向土坡的稳定。（2）开挖准备工作1）提前20天开始降水工作，轻型井点开始降水，使水位降到开挖面以下并检查确认降水效果。2）准备好出土、运输和弃土机具，保证基坑开挖中连续有效的出土，加速开挖支撑的速度，减少地层的移动。（3）土方开挖土方作业按“大平行、小流水”的原则纵向合理分段、竖向分层进行开挖，其中以机械开挖为主，分段长度不大于24m，分层控制在4m以内，基底30cm125、采用人工检底土方施工采用挖掘机、长臂挖掘机分级传递开挖装车、自卸汽车运输的方式进行施工。1）开挖方法根据临时支撑的分布情况及反铲挖掘机的性能，基坑作业面采用反铲挖掘机接力开挖的方法进行土方开挖作业。具体施工过程如下：1.围护结构施工，开槽施作第一道钢筋混凝土支撑。2.冠梁以下土体，每个台阶各设一台反铲挖掘机同时开挖，土方接力挖到基坑外侧运输便道的自卸汽车上。3.分层开挖土方至各道钢支撑下1000mm处，架设钢支撑并预加应力。4.人工清底机械挖土作业的同时，为保证基底承载力，防止挖掘机作业时扰动基底原状土，规定挖掘机挖土的标高控制在基底设计标高30cm以上，剩余的30cm厚土体人工清底。2）土方126、外运施工中按照日出土量安排足够的弃土车辆，弃土车辆驶出施工场地或弃土场必须经洗车槽冲洗干净方可上路，行驶过程中做到不出现土料遗洒现象。各施工区域根据环境要求及施工要求设置，大门内侧设保安室，门口设洗车槽，洗车槽设蓄水池和沉淀池，以便车辆外出时清洗，确保不带泥上路，不污染城市交通道路。（4）土方回填根据顶板以外的防水层及其保护层的施工进度及施工预留口的位置分段回填。结构顶板以上0.5m范围内采用人工分层铺筑、打夯机夯实，为50cm厚的粘土层。顶板0.5m以上采用推土机人工辅助分层铺筑整平、8T振动压路机压实。土方回填施工方法说明及技术措施1)填土前先将顶板以上积水、杂物清理干净，并经隐蔽检验合格127、后方可回填。2)回填前取样测定拟采用的回填土料的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、铺土厚度和压实密实度等参数。3)回填土料为粘性土或砂质土时，在最佳含量时填筑。如含水量偏大，填筑前先翻松晾干或加干土拌均匀；如含水量偏低，可洒水湿润，并增加压实遍数或使用重型压实机机械碾压；回填料为碎石时，回填或碾压前洒水湿润。4)基坑回填分段施工，分段回填接茬处，先在已填土坡挖台阶，台阶宽度不小于1m，高度不大于0.5m。土料铺筑整平压路机碾压结 束顶板防水施工压顶梁施工粘土铺筑整平打夯机夯实密实度检验密实度检验土料选择确定参数不合格不合格合格合格循环填筑循环填筑至设计标高图7.4.2128、.5-1土方回填施工工艺流程图5) 基坑回填时机械或机具不得碰撞结构及防水层。人工夯填时夯与夯之间重叠不小于1/3夯底宽度。机械回填时，按“薄填、慢行、先轻后重、反复压碾”的原则进行，并按机械性能控制行驶速度，压碾时的搭接宽度不小于20cm。6)基坑回填碾压过程中，分层取样检查回填土密实度。人工夯填粘土层时每层填土按基坑长度25m(且不大于500m)取一组，本车站土方回填按每层共取6组进行试验；机械碾压时每层填土按基坑长度50m(且不大于1000m)取一组，本车站按每层共取3组进行试验。每组试件取样点不少于6个，即中部和两边各取两个点，遇有填料类别和特征明显变化或压实质量可疑处适当增加点位。7129、.4.3 车站主体结构施工7.4.3.1 工程概况本站采用明挖法施工，主体结构双层三跨岛式车站车站，两侧端头设置盾构井。标准段：顶板厚700 mm；顶板纵梁（宽高）=12001800 mm；中板厚400 mm；中板纵梁（宽高）=9001000 mm；底板厚800 mm；底板纵梁（宽高）=12002000 mm；侧墙700mm；中间柱1000700 mm。7.4.3.2 主体结构施工流程安排车站内部结构施工分段及施工顺序与基坑土方开挖施工分段和施工顺序相同，采取“纵向分段，竖向分层”的原则进行施工。每一结构分节段由下至上共分四个步骤施工。主体结构施工工艺流程见车站主体结构施工工艺流程图所示。基坑130、开挖垫层及防水层施工站台层中立柱施工站台层脚手架及模板安装底板钢筋绑扎及纵梁模板底板结构混凝土灌注拆除第二道钢支撑站台层侧墙、中板钢筋绑扎站台层侧墙、中板灌注混凝土拆除第一道钢支撑站厅层中立柱施工站厅层脚手架及模板安装站厅层侧墙、顶板钢筋绑扎站厅层侧墙、顶板混凝土灌注顶板外防水层施工回填土方侧墙防水层施工防水层施工图车站主体结构施工工艺流程图 7.4.3.3 施工方法及技术措施（1）施工准备工作1）底板施工的准备工作及注意事项1.底板施工前基坑底部受水浸后形成的软土或泥浆必须清除干净，局部超挖部分严禁用虚土回填，应用砾石、砂、碎石或混凝土填充。分段开挖的基坑两端均应保持纵坡稳定，并应设置截水沟131、和集水坑。2.底板施工前应对基坑进行验收，基坑验收应符合基坑验收要求表的规定。表7.4.3.3-1基坑验收要求表序号项目允许偏差（mm）检验频率检验方法范围点数1坑底高程+30每段基坑5用水准仪测量2纵横轴线502用经纬仪测量、纵横向测3基坑尺寸不小于设计4用尺量、每边各1点4基坑边坡设计的5%4用坡度尺测量3.素混凝土垫层的标高和强度应满足设计要求，垫层允许偏差见垫层要求表的规定。表7.4.3.3-2垫层要求表序号项目允许偏差（mm）检验频率检验方法范围点数1厚度+30 -20每段施工段4用尺量2高程2010m15m4用水准仪4.支护结构渗漏水部位，必须进行堵漏处理。底板施工前需对结构外防水132、层进行验收，验收标准应满足结构防水中所列标准。遇有防水板破损、搭接焊缝不满足要求时，必须进行修补。5.浇筑混凝土必须作好标高控制桩。2）侧墙施工准备及注意事项1.按设计要求作好防水层施工，对支护结构有局部质量问题必须作好处理。2.必须对支护结构的接缝及板面渗漏按设计要求处理。无设计要求时一般可按下列办法处理：a仅有少量渗漏水时可用防水砂浆抹面。b有明显漏水点时，应采用注浆进行封堵。3.侧墙内模应有足够侧向稳定性和刚性，以防局部发生“走模”或变形。4.挡头板应根据施工缝、变形缝所采用的止水材料进行设置，并注意稳固、可靠、不变形、不跑浆。5.立内模之前，隐蔽工程应由监理工程师验收后才能进行下一道施133、工。6.侧墙混凝土厚度不能允许震捣人员下去时，一次立模浇捣高度不宜超过3m，否则应采取开“门子板”措施。3）顶板施工准备及注意事项1.顶板施工的满堂红脚手架除了满足强度要求外，还必须满足变形要求。2.为保证下部建筑限界，为确保沉降后净空仍能满足要求，顶板标高底考虑允许误差上限。拆模时间在顶板达到拆模强度后进行，不得过早拆模而有下垂、开裂等现象。3.浇注混凝土必须做好标高控制桩。4.必须做好顶板混凝土在终凝前的压实、收浆、抹光及养护工作。5.顶板混凝土强度未达设计强度前不得堆放设备、材料等。（2）钢筋工程1）钢筋应有质保书和试验单。2）钢筋进场时应分批抽样做物理力学实验。使用中发生异常（如脆断、134、焊接性能不良或机械性能显著不正常时），应补充化学成分分析试验。3）钢筋必须顺直，调整后表面伤痕及侵蚀不应使钢筋截面减少。4）钢筋运输、储存应保留标牌，并分批堆放整齐，不得侵蚀和污染。5）钢筋的类别和直径如需调换、替代时必须征得设计单位的同意，并得到监理工程师认可。6）钢筋加工允许偏差见下表:表7.4.3.3-3钢筋加工允许偏差表项 目允许偏差（mm）检验频率检验方法范围点数冷拉率不大于设计规定每根（每一类型抽查10%，且不少于5根）1用尺量受力钢筋成型长度+5 -101弯起钢筋弯起点位置202弯起高度0-101箍筋尺寸052用尺量7）钢筋焊接加工1.钢筋焊接使用焊条、焊剂的牌号、性能以及接头使135、用的钢板和型钢必须符合设计要求和有关规定。2.焊接成型时，焊接处不得有水锈、油渍等。焊接后在焊接处不得有缺口、裂纹及较大的金属焊瘤，用小锤敲击，应发生与钢筋同样的清脆声。钢筋端部的扭曲、弯折应予以校正或切除。3.钢筋闪光接触对焊接头处不得有裂缝，与电极接触处的钢筋表面，对于I、级钢筋不得有明显的烧伤。4.钢筋闪光焊接机械性能与允许偏差见下表:表7.4.3.3-4钢筋闪光焊接机械性能与允许偏差表项 目允许偏差（mm）检验频率检验方法范围点数冷拉强度符合材料性能指标每件（每批各抽3件）1GB228-76金属拉力实验执行冷弯1接头弯折4度0.1d且2mm每件（每批抽10%且不少于10件）1用刻槽直尺136、和木楔形塞尺量最大值接头处钢筋轴线的偏移15.钢筋电弧焊接头的机械性能与允许偏差见下表:表7.4.3.3-5钢筋电弧焊接头的机械性能与允许偏差表项 目允许偏差（mm）检验频率检验方法范围点数抗拉强度符合材料性能指标每个接头（每批抽查3件）GB228-76金属拉力实验执行帮条沿接头中心线的纵向偏移0.5d每件（每批抽10%且不少于10件）1用焊接工具和尺量接头处钢筋轴线的弯折4度1接头处钢筋轴线的偏移0.1d且31焊缝厚度/宽度0.05d/0.1d2焊缝长度/咬肉深度-0.5d/0.5d28）钢筋成型与安装1.所配置钢筋的级别、钢种、根数、直径等必须符合设计要求。2.焊接成型的网片或骨架必须稳定137、牢固，在安装及浇注混凝土时不得松动或变形。3.同一根钢筋上在30d、且500mm的范围内，只准有一个接头。4.绑扎或焊接接头与钢筋弯曲处相距不应小于10倍主筋直径，也不宜位于最大弯矩处。5.当设计有防迷流要求时，应严格按设计要求采用焊接贯通。6.钢筋与模板间应设置足够数量与强度的垫块，确保钢筋的保护层达到设计要求。7.在绑扎双层钢筋网时，应设置足够强度的钢筋撑脚，以保证钢筋网的定位准确。8.钢筋安装允许偏差见下表：表7.4.3.3-6钢筋安装允许偏差表项目允许偏差（mm）检验频率检验方法范围点数顺高度方向配置两排以上受力筋的排距5每个构件或构筑物2用尺量受力钢筋的间距梁、柱102在任意一个断面138、量取每根钢筋间距最大偏差值计1点板、墙102基础204箍筋间距205用尺量保护层厚度梁、柱55用尺量板、墙3基础10同一截面内受拉钢筋接头截面积占钢筋总截面积25%每个构件或构筑物点数计算截面面积9） 钢筋施工完后，应对每个结构面预留出设计所需保护层厚度，以满足结构的设计受力状况和结构防水的要求。10） 结构钢筋绑扎时一定要做好对柔性防水层的保护，具体措施见防水施工有关部分所述。（3）模板及支撑体系1）中板和顶板结构施工采用可调式WDJ碗扣式满堂脚手架支模灌注混凝土。车站施工脚手架及模板构造详见主体结构脚手架及模型图所示。图主体结构脚手架及模型图强度计算： Pm=4+1500/（T+30）Ks139、KwV（1/3） Pm=25H 根据相关资料可得： T=30 Ks=1.15 Kw=1.2 V=2m/h则 Pm=4+1500/（T+30）KsKwV（1/3） = 4+1500/（30+30）1.151.22（1/3） = 47.47（KN/m2） Pm=25H=256.14=153.5 （KN/m2） PmPm 符合要求稳定性检算：支撑支架立架立杆长1.2m，横杆长1.2m，车站南北方向按照1套2的形式布置。模板支撑压力按上下两层计算：N=（0.8+0.4）25（1.20.6）=21.6（KN）单根立杆承载力为：0.7247.5=34.2（KN）钢管回转半径为： I=（D2+d2）（1/2140、）/4=15.78（mm）按强度计算：立杆支柱受压应力为=N/A=21.6/（3.14483.5）1000 =40.95（Mpa）钢管的稳定系数：长细比=L/I=114 查表可得稳定系数=0.534 则稳定强度为：=40.95/0.534=76.7（Mpa） =215 Mpa2）方形中间立柱采用定型钢模；底纵梁、中纵梁及底纵梁和板墙腋角均采用木模；中板及顶板底模采用定型钢模。用可调式支撑体系调节模板的大面平整度和垂直度，以保证结构的位置准确和混凝土的外观质量。模型及支撑体系均进行强度及变形的检算，并根据检算结果预留适当的变形量。3）挡头模板采用木模，并根据施工缝、变形缝所采用的止水材料进行设置141、，并注意保证其稳定、可靠、不变形、不漏浆。4）选择亲水性的高级C系列脱模剂，不使用油性脱模剂，以保证建筑装修与结构混凝土的粘结能力。5）模板安装的标高、尺寸要准确，板缝严密不漏浆。安装误差控制在允许范围之内。6）预埋件和预留孔按放线座标，精确固定在模板上，并采用钢筋固定及架设支撑等措施，将预埋件和孔洞模板加固牢固，确保其不变形、不移位。7）顶板以下的模板需在顶板混凝土达到强度后拆除。8）模板安装、预埋件、预留孔允许偏差见下表表7.4.3.3-7模板安装、预埋件、预留孔允许偏差表序号项 目允许偏差（mm）检验频率检验方法范围点数1相邻两板表面刨光模板2每个构件4用尺量不刨光模板32表面平整度刨光142、模板34用2m直尺检验不刨光模板53模内尺寸宽柱、桩51用尺量梁、桁架0、-10板0、-10高柱、桩0、-51用尺量梁、桁架0、-10板0、-10长柱、桩0、-51用尺量梁、桁架0、-5板0、-54侧向弯曲柱、桩L/1500每个构件1沿构件全长拉线，量取最大矢高梁、桁架H/1000板L/2000且105预留孔洞位预应力钢筋孔道（梁端）3每个孔洞1用尺量其他106预埋件钢板连接板位置3每个预埋件1用尺量平面高度21用水准仪测量螺栓锚筋等位置101用尺量外露长度101 注：表中L为构件长度、H为构筑物的高度。（4）结构混凝土灌注施工1）一般规定1.主体结构均采用防水混凝土，应采用硅酸盐水泥和普通硅143、酸盐水泥，其抗压强度、抗渗标号必须满足设计要求，并具有良好的抗裂性能。2.在主体结构混凝土浇灌前必须做好以下几项工作：a确定混凝土的配合比：根据设计要求，结合施工经验，并通过多次的配比试验，提出施工配合比，经监理审核、建设单位批准后才能实施。b编制混凝土的浇注方案：根据场地条件、结构部位、浇注量等，编制详细的浇注方案，方案中应包括设备、机具、劳动力的组织、混凝土供应方式、现场质量检查方法、混凝土浇注流程、路线、工艺、混凝土的养护以及防止混凝土开裂的各项措施；并经监理审核、建设单位批准后才能实施。c模板、钢筋、预埋件端头止水带完成后必须首先经过质保体系的三级检查并备有书面记录，最后由监理工程师按144、隐蔽工程验收。经验收签证后才能进行混凝土浇筑。d防水混凝土在侵蚀介质中使用时，其耐蚀系数不应小于0.8。2）防水混凝土结构，应符合下列规定1.裂缝宽度外侧不得大于0.2mm，内侧不大于0.3mm。2.钢筋保护层厚度：迎土侧50 mm；背土侧40 mm。3.防水混凝土结构内部设置的各种钢筋或绑扎铁丝，不得接触模板，固定模板用的螺栓必须穿过混凝土结构时，要有可靠的止水措施。4.防水混凝土拆模时，混凝土结构表面温度与周围气温差不得超过15。5.在防水混凝土结构中有密集管群穿过处、预埋件或钢筋稠密处、预埋大管径的套管处、预埋面积较大的金属板处，应采取切实有效的措施，确保混凝土的浇筑质量。6.防水混凝土145、的质量，应在施工过程中，按下列规定检查：a防水混凝土的原材料，必须进行检查，如有变化时，应及时调整混凝土的配合比。b每班检查原材料称量不应少于两次。c在拌制和浇筑地点测定混凝土塌落度，每班不应少于两次。d掺引气剂的防水混凝土含气量测定，每班不应少于一次。e如混凝土配合比有变动时，应及时检查本款b、c、d点。f连续浇筑砼量为500m3以下时，应留两组抗渗试块，每增加250300m3增留两组，如使用的原材料、配合比或施工方法有变化时，均应另行留置试块、试块应在浇筑地点制作，其中一组应在标准情况下养护，另一组在与现场相同情况下养护，试块养护期不得少于28天。3）混凝土材料应符合下列规定1.水泥：使用146、品质较稳定的转窖水泥，砼碱含量（Na2O）为3.0kg/m3，设计无特殊要求时，不采用高标号及早强水泥。2.石子：采用地质坚硬，附着物少的优质石子，粒径级配0.52.5。3.砂子：采用郑州地区符合普通砼用砂质量标准及验收方法的河砂即可4.粉煤灰：采用稳定性好的一级粉煤灰代替部分水泥用量，以提高砼的和易性，掺量由试验确定。5.掺加高效早强减水剂，掺量根据试验确定。6.水胶比控制在0.45内。7.砼的拌合必须计时准确，远距离运输时需作参数调整。4）结构采用商品混凝土，搅拌车运输，输送泵车输送，并符合下列规定1.商品混凝土需要选择质量有保证的搅拌站，混凝土到达现场后核对报码单，并在现场作坍落度核对，147、砼入摸坍落度宜控制在14020mm，入泵前坍落度损失不应小于30mm/h，坍落度总损失不应大于60mm，凡外观质量和坍落度不符合要求的不得使用。由于某种原因，砼入泵坍落度达不到泵送要求，不得随意加水，应加入适量的液体泵送剂，快速搅拌后，砼入机泵送。2.从搅拌车卸出的混凝土不得发生离析现象，否则需重新搅拌合格后方可卸料。3.输送泵车保持良好状态。4.输送泵管路拐弯宜缓，接头严密，不得有硬弯。输送混凝土过程中，接长管路时宜分段进行，接好一段，泵出混凝土后方可接长下一段。5.输送泵间歇时间预计超过45min或混凝土出现离析现象时，需立即冲洗管内残留砼。6.输送混凝土过程中，受料斗内需保持足够混凝土。148、5）混凝土浇注及振捣1.混凝土浇注应控制其自由倾落高度，如因超高而使混凝土发生离析现象时，应采用串桶、溜槽或振动流管下落。2.砼必须采用振捣器振捣，振捣时间宜为1030s，并以砼开始泛浆和不冒气泡为准。3.振捣器移距：插入式不宜大于作用半径一倍，插入下层混凝土深度不小于5cm，振捣时不得碰撞钢筋、模板、预埋件和止水带等；表面振捣器移距应与己振捣混凝土搭接宽度不小于10cm。4.混凝土应从低处向高处分层连续灌注。如必须间歇时，其间歇时间应尽量缩短，并应在前层混凝土凝结之前，将次层混凝土浇注完毕；间歇的最长时间，应按水泥品种及混凝土凝结条件确定，混凝土凝结时间不超过下表的规定。表7.4.3.3-8149、混凝土允许间歇时间表混凝土标号气温低于25气温高于25C20以下210min180minC20以上180min150min5.混凝土每层灌注厚度，当采用插入式振捣器时，不应超过其作用部分长的1.25倍；表面振捣器不超过 200mm。6.砼浇筑原则为：低温入模，低温浇筑。夏季高温时，严禁中午浇筑砼。7.夏季入模温度不得超过20度，浇筑后最高温度应控制在60度以内，若达不到以上温度要求，砼搅拌时加冰水。砼内外温差不超过20度，砼的平均降温速率不超过2度/天。要有测温纪录。8.有阳光直射的墙面，应用塑料布遮阳，防止温度裂缝出现。9.砼养护完成后，应尽早在迎水面做附加防水层和保护层，验收合格后尽早覆土150、保温保湿，大风降温之前，应封洞口防止温差裂缝发生。10.冬季施工时可适量掺加优质引气剂，砼含气量应控制在3%-5%，砼入模温度应不低于5度，养护宜采用蓄热法、暖棚法等方法，并应保持砼表面湿润，以防砼早期脱水，严禁用水养护。拆模时间不得少于7小时。11.结构预埋件（管）和预留孔洞、钢筋密集以及其他特殊部位，必须事先制定措施，施工中加强振捣，不得漏振。12.结构施工缝应留置在受剪力或弯矩最小处，并符合下列规定：a柱子施工缝留置在与顶、底板或梁的交界处约30cm。b板的施工缝留在柱跨1314处。c墙体施工缝留置位置：水平施工缝宜留置在底板、中板及顶板交界处约30cm处，垂直施工缝同板施工缝距预留孔边151、缘不宜小于300mm。13.施工缝处继续灌注混凝土时，应符合下列规定：a应按设计安置好止水带或膨胀止水条。b己灌注混凝土强度：水平施工缝处不低于1.2MPa，垂直施工缝处不低于2.5MPa。c施工缝处混凝土必须认真振捣，新旧混凝土结合紧密。d施工缝、变形缝的工艺要求见防水工程部分。14.混凝土灌注地点应采取防止曝晒和雨淋措施。15.混凝土灌注前应对模板、钢筋、预埋件、预留孔洞、端头止水带等进行检查，清除模板内杂物，隐蔽合格验收后，方可灌注混凝土。16.垫层混凝土应沿线路方向灌注，布灰均匀。17.底板混凝土应沿线路方向分层留台阶灌注，混凝土灌注至标高初凝前，应用表面振捣器振一遍后再作压实、收浆、152、抹面。18.墙体和顶板（中板）混凝土应连续灌注，并应符合下列规定：a墙体混凝土左右对称、水平、分层灌注，至顶板（中板）交界处间歇11.5h，然后再灌注顶板混凝土。b顶板（中板）混凝土连续水平、分台阶由边墙、中墙分别向中线方向进行灌注。混凝土灌至标高初凝前，需用表面振捣器振捣一遍后再作压实、收浆、抹面。19.柱子混凝土可单独施工，并应水平、分层灌注。如和墙、顶板结构同时施工而混凝土标号不同时，混凝土从搅拌、运输到灌注、振捣等必须采取措施防止混用。表9现浇混凝土和钢筋混凝土允许偏差表序号项目允许偏差（mm）检查频率检验方法范围点数1混凝土抗压强度、抗渗标号不低于设计标号每构筑物或每50米用仪器或尺153、2建筑物轴线位移154轨道中心线位移154净空限界满足设计要求103底板、站台层站厅层标高1010水准仪检查2m靠尺检查平整度1044层高（全高）10（20）8用尺量或用水准仪测量5纵坡0.146截面尺寸基础10 -58尺量柱、墙、梁+8 -587侧墙位移152尺量或垂直吊量，用2m直尺量垂直度84平整度1048立柱位移102尺量或垂直吊量，用2m直尺量垂直度84平整度1049预埋管预埋件中心位移51用尺量10预留孔中心位移10111预留洞中心位移15112顶板渗漏水无渗漏点观察13侧墙渗漏水渗漏点1点/30长度14电梯井全高垂直度H/1000且不大于30415井筒长宽对中心+25 -04用尺154、量，垂线吊量16自动梯预留宽度154用尺量17麻面面积（不能超过）每侧不得超过该面积的1%全面积用尺量20.混凝土终凝后及时养护，结构混凝土养护期不少于14天。混凝土养护可采用湿麻袋、草袋、砂覆盖以及蓄水养护。21.混凝土抗压、抗渗试件应在灌注地点制作，同一配合比的留置组数应符合下列规定：a垫层混凝土每灌注一次留置一组。b每段结构（不大于20m）的底板、侧墙及中板、顶板，车站主体各留置4组，区间及附属建筑物结构各留置2组。c柱子混凝土结构，每灌注10根留置一组，一次灌注不足10根者，也应留置一组；d如需要与结构同条件养护的试件，其留置组数可根据需要确定。e抗渗强度试件每段结构（不大于20m），155、车站留置2组，附属建筑物留置一组。7.4.4 车站附属结构物施工7.4.4.1 车站附属结构概况车站附属结构共设4个地面出入口和2个风道，主要分布在车站线路两侧。出入口通道及风道等附属结构，出入口暗埋段以及风道采用钻孔灌注桩加内支撑的支护形式；小于5米时依据周边环境情况采用土钉墙支护。基坑内支撑采用Q235钢的609mm、壁厚t=14mm的钢管支撑，第一道直撑间距6m，第二道直撑间距3m；风道处局部加临时支柱。车站附属工程主体结构，拟采用箱形钢筋混凝土结构承受四周的水土压力和地基反力。结构尺寸拟设如下：附属位于地下一层，风道顶板厚700mm，底板厚800mm，侧墙厚700mm；出入口顶、底板厚156、700mm，侧墙厚700mm。7.4.4.2 车站附属土钉墙施工车站附属土钉墙工艺流程参见“7.4.2.3 土钉墙施工方案”相关章节7.4.4.3 车站附属钻孔灌注桩施工参见“7.4.2.2基坑围护施工方案”相关章节。7.4.4.4 车站附属结构施工本附属工程结构施工主要包括垫层施工、模板及支撑体系、钢筋工程、防水工程、混凝土灌注等工程。（1）结构施工工艺流程图如下：测量放线底板防水施工垫层施工底板钢筋绑扎防水保护层施工浇注底板混凝土侧墙、顶板钢筋绑扎底板混凝土养护脚手架搭设模板施工侧墙、顶板砼浇注混凝土养护侧墙、顶板防水层土方回填图7.4.4.4-1结构施工工艺流程图（2）底板垫层施工技术措157、施基坑基底经检查处理后，应及时进行垫层施工。垫层施工技术措施为：1）垫层混凝土采用商品混凝土，浇筑时，先按盲沟的位置分区平行浇筑，然后在盲沟处合拢封闭。垫层混凝土采用平板捣固器捣固，人工抹平。2）垫层混凝土施工完后保证其表面平顺、干净、干燥，局部不平整处采用防水砂浆找平，防水砂浆为掺入1012%VEA-H膨胀剂的砂浆，抹面时按宽3.0m分幅放线分格施工。砂浆终凝前进行“提浆、压实、抹光”，保证防水砂浆面光洁平整，以利防水层施工。（3）模板及支撑体系本站附属结构侧墙、顶板结构施工均采用483.5mm可调试DWJ碗扣式支架支模灌注混凝土。1）侧墙及顶板模板采用0.61.0m及0.31.0m的组合钢158、模，用可调式支撑体系调节模板的大面平整度及垂直度，以保证结构的正确位置和外观质量。 2）模型及支撑体系均需进行强度及变形检算，根据检算结果预留适当的变形量。3）挡头模板采用快易收割网，根据施工缝、变形缝所采用的止水材料进行设置，并注意保证其稳定、牢固、可靠、不变形、不漏浆。4）采用高级C系列脱模剂，不使用油性脱模剂，保证建筑装修与结构砼的粘结力。5）侧墙模板使用混凝土短撑作内支撑，不采用穿墙拉杆，提高侧墙混凝土的抗渗性能。据以往施工经验，穿墙拉杆处极易产生渗漏，且处理难度大。6）在有外露结构面墙体施工时，采用对撑及多道斜撑加固模板，确保结构外观几何尺寸符合设计要求。7）预留孔与预留件按放线座标159、，精确测设在模板上，并采用钢筋固定等办法将孔洞模板加固牢靠，确保位置准确，浇筑混凝土时不走位、变形。8）模板和支撑件均采用汽车吊起吊运输。（4）钢筋工程进场钢筋材料必须首先进行材质试验和焊接工艺试验，保证钢筋为合格产品。1）按设计图纸在加工场加工钢筋，用汽车吊放到工作面进行施工。2）纵横向主筋采用对焊，每节段均须按规范预留出与下节段连接钢筋，节段间钢筋的连接采用绑条焊。3）钢筋施工时，应对预埋件的安装位置、稳固程度作认真检查，以确保其准确无误。4）钢筋施工时，应对防杂散电流的钢筋焊接成环状闭合回路，节段施工时对其进行标识，各节段防杂散电流的钢筋焊接不得漏焊和误焊。5）钢筋按照结构要求，分层、分160、批进行绑扎，所有钢筋焊接接头均应按规范错开，对于多层钢筋，应在层间设置足够的撑筋，以保证钢筋骨架的整体刚度，防止浇注混凝土时钢筋骨架错位和变形。6）钢筋施工完毕后，应对每个结构面预留出设计所需保护层厚度，以满足结构的设计受力状况和结构防水要求。7）结构钢筋绑扎时要做好对柔性防水层的保护。（5）结构混凝土灌注施工1）结构选用抗渗、耐蚀、微膨胀的商品混凝土，且具备缓凝、早强、高流态的特点，以适应结构灌注工艺需要和确保结构混凝土质量。2）结构板体混凝土采取分层、分幅灌注，幅宽1.02.0m。侧墙混凝土的灌注必须分层对称进行，层高为0.5m，当混凝土灌注落差2m时，使用串筒将混凝土输送至结构浇筑部位。161、3）商品混凝土用混凝土运输车运送至灌注地点，用混凝土输送泵输送至灌注面。4）结构混凝土采用“一个坡度，薄层浇注，循序推进，一次到顶”的灌注方法来缩小混凝土暴露面；以及加大浇筑强度以缩短浇筑时间等措施防止浇注时产生浇注冷缝，提高结构混凝土的防裂抗渗能力。同时与商品砼供应商联系，在每次施工前预备一定量的干拌料，防止施工冷缝的出现。5）结构防水混凝土施工缝处采用二次捣固工艺施工，即对浇筑后的混凝土在初凝界限以前给予二次振捣，能够排除混凝土因沁水在粗骨料、水平钢筋下部生成的水分和空隙，提高混凝土与钢筋的握裹力，防止因混凝土沉落而出现的裂缝，同时又减少内部裂缝，增加混凝土密实度，从而提高抗裂及抗渗性。6162、）施工缝在混凝土浇注前必须对前一节段接头处凿毛及清洗干净，安装止水带，并在浇注前浇注一层同标号的水泥砂浆，不能在浇注前灌注同等级水泥砂浆的施工缝，如板横向施工缝，都采用涂抹混凝土界面处理剂处理，以提高混凝土接缝处的粘接力。7）混凝土灌注过程中，采用插入式捣固器振捣混凝土，在钢筋密集区采用32捣固器，设专人捣固确保混凝土浇筑质量。8）顶板及结构外墙覆盖养护；侧墙内侧采用喷水养护，底板采用蓄水养护，养护期不得小于7天。9）顶板混凝土灌注后终凝前进行“提浆、压实、抹光”等工作，消除混凝土凝固初期产生的收缩裂纹，又保证结构防水层粘结牢固。10）顶板施工时预留钢筋，楼梯与电梯井壁施工随结构施工一并完成。163、11）结构底板厚度为110cm，混凝土入模前应严格控制温度，对于入模温度大于设计值的混凝土，应加入冰块等进行降温。12）混凝土养护应及时，特别是底板混凝土，当混凝土初凝后，立即蓄水养护，侧墙则内侧购买喷洒设备，进行喷水养护。7.4.5 孟庄路站机场城际站明挖段主体结构施工孟庄路站机场城际站明挖段区间里程K49+959.540 K50+415，包含一处盾构工作井（中心里程K50+415），K50+415为暗埋段框架结构与敞开段U型槽分界处，盾构工作井与框架段均为单层三跨结构。图框架结构标准横断面示意图 图7.4.5-2 U型槽标准横断面示意图7.4.5.1 主体结构施工流程底板及部分侧墙（中隔墙164、）模板及支架搭设底板及部分侧墙（中隔墙）砼浇筑养护、拆模顶板防水保护层施工顶板防水层施工顶板砼浇筑顶板钢筋绑扎顶板模板及剩余侧墙模板铺设剩余侧墙（中隔墙）钢筋绑扎砼浇筑养护侧墙（中隔墙）模板支撑施工侧墙（中隔墙）钢筋绑扎侧墙防水层及满堂支架施工底板及部分侧墙（中隔墙）钢筋绑扎施工扎施工底板及部分侧墙（中隔墙）防水层施工施工基底处理及垫层施工测量放样定位施工准备施工准备测量放样定位基底处理及垫层施工底板及部分侧墙防水层施工底板及部分侧墙钢筋绑扎施工模板支撑施工砼浇筑养护侧墙防水层施工侧墙钢筋绑扎侧墙模板支撑施工砼浇筑养护剩余侧墙钢筋绑扎模板支撑施工砼浇筑养护 图7.4.5.1-1敞开段结构施工流165、程图 图7.4.5.1-2隧道结构施工流程图7.4.5.2 施工准备（1） 基坑开挖至设计标高后，仔细进行测量、放样及验收，严禁超挖。（2）对侧墙、顶板模型支撑系统进行设计、检算，报审批准后，根据施工进度提前安排进料。（3）对结构施工顺序、施工进度安排、施工方法及技术要求向工班及全体管理人员进行认真交底。7.4.5.3 混凝土施工遵循原则（1）本主体结构顶板、底板及侧墙为防水混凝土。防水混凝土施工，必须注意每一个环节的施工质量，特别注意保证缝孔处的施工质量。（2）防水混凝土终凝前严禁被水浸泡，否则会影响正常硬化，降低强度和抗渗性。（3）模板必须支撑牢固，拼缝严密，表面平整，吸水性要小。浇筑成型166、的混凝土不应有变形或漏浆。保护层必须采用同配合比的细石混凝土或砂浆板做垫块，严禁用钢筋充当保护层垫块，防止地下水沿钢筋垫块浸入。（4）防水混凝土的养护必须充分重视，因为混凝土早期脱水或养护过程缺水，抗渗性将大幅度降低。特别是前7天的养护更为重要，养护时间不少于14天，浇水养护次数应能保持混凝土充分湿润，并用湿草袋或薄膜覆盖混凝土的表面，避免暴晒。7.4.5.4 垫层施工（1）当机械挖到离基底设计标高200mm时，必须采用人工修整，对于局部超挖部分，采用砾石、砂、碎石或混凝土填充。（2）基底验收合格后，进行砼垫层施工。（3）砼垫层施工过程中及施工后，保持地下水位在基底0.5m以下，以减少浮力对砼167、结构的影响。（4）垫层分段施工，为加强防水，防止垫层施工缝和主体结构施工缝形成通缝。垫层分段位置与主体结构分段位置相互错开2050cm。（5）垫层砼施工时，采用平板振动器捣固，砼终凝前应将表面抹平，以利于防水层施工。（6）砼垫层施工完成后，及时进行养护作业，并加强防护，防止垫层受到损坏。（7）垫层砼等级为C20混凝土，厚度为20cm，横向宽度根据放样确定，其长度在主体结构施工节段端头处加长2m。（8）根据预先埋设的标高控制桩控制垫层施工厚度满足设计要求，并及时收面、养生，确保垫层面无蜂窝、麻面、裂缝。表7.4.5.4-1垫层允许偏差表序号项目允许偏差检查频率检查方法范围点数1厚度10每施工段4168、尺量2高程-5，+1010m4水准仪量7.4.5.5 底板施工（1）测量放样，根据线路资料放出底板边桩、中隔板中线及其顶标高和坡度。（2）底板施工前，对围护结构渗漏水部位，采用混凝土填充进行堵漏。邀请监理工程师对外防水层进行验收，满足结构防水标准后方可进行底板施工。（3）地面加工好的钢筋吊入基坑内绑扎及各种预埋件，检查合格后安装模板，经监理工程师同意后浇筑底板砼，采用泵送商品砼入模，浇筑底板。（4）砼浇筑采用斜面分层分段浇筑，插入式振捣棒振捣。（5）养护7.4.5.6 侧墙、中隔墙施工（1）按设计要求施工侧墙外侧防水层，采用预铺式防水卷材，卷材应超出顶板600mm，以便顶板施工完毕后对顶板与维169、护桩处的阴角防水处理。对支护结构的接缝及板面渗漏按设计和监理工程师的要求进行处理。（2）根据线路资料，对侧墙内侧进行放样。（3）地面加工好的钢筋吊入基坑内绑扎。检查合格后安装模板、各种预埋件，经监理工程师同意方可进行下道工序施工。（4）U型槽段侧墙支撑采用单面抛撑。暗埋段采用搭设满堂碗扣式脚手架，模板采用厚度为12mm的竹胶板，模板支架采用钢管脚手架。侧墙采用单面支模，模板的竖肋为510方木，间距25cm；横肋为两根直径48，壁厚3.5mm的钢管，间距为90cm。中墙增加M16对拉螺杆，间距9090，拆模后用膨胀水泥堵塞，并设置侧墙斜撑。中隔墙在所有第二道支撑下预留槽口，供第二道支撑向下换撑使170、用，待顶板达到设计强度拆除支撑后再浇筑预留槽口。（5）对称泵送砼入模，先中墙后侧墙，采用阶梯式分层浇筑法施工，即第一层从施工段端底层浇筑，进行到一定距离返回浇筑第二层，且第二层混凝土控制在第一层混凝土初凝前浇筑，如此依次向前浇筑各层至设计标高。浇筑过程中，采用插入式振捣器振捣。（6）混凝土分层浇筑，一次浇筑厚度控制不超过30cm，以便混凝土的浇筑和振捣，确保质量。7.4.5.7 顶板横梁施工（1）顶板施工采用搭设满堂碗扣式脚手架，模板采用12mm厚竹胶板做底模，纵肋为10#工字钢，横肋采用1010方木，间距为25cm。横梁侧模采用M16对拉螺杆固定，间距45cm，底部用1010方木固定。（2）171、主体结构有预埋件预留孔洞的地方，浇筑前必须认真核对设计图纸，检查预留尺寸是否符合要求，并经自检后报请监理检查通过后才能浇筑。（3）为保证沉降后下部建筑限界净空能满足要求，顶板浇筑时，其底部标高允许误差取上限。（4）浇筑混凝土前，先设标高控制桩，以便在施工过程中对标高实施控制。（5）混凝土浇筑完毕未达到设计强度前，不得在顶部堆放设备、材料等。（6）在混凝土达到拆模强度，并经监理工程师同意后，方可拆模。防止出现因拆模过早而产生下垂、开裂等质量问题。（7）混凝土浇筑完毕终凝前，对表面进行压实、收浆、抹光处理，按规范要求及时进行养护。7.4.6 车站及区间明挖结构防水施工7.4.6.1 结构防水原则和172、标准结构防水遵循“以防为主、刚柔结合、多道防线、因地制宜、综合治理”的原则，以钢筋混凝土的自防水为根本，施工缝、变形缝等接缝防水为重点，辅以柔性全包防水层进行结构防水。明挖车站结构防水设置见下图。图7.4.6.1-1 明挖车站结构防水标准断面设置图图7.4.6.1-2孟机区间明挖围护标准断面结构防水设置图图7.4.6.1-3孟机区间放坡开挖段标准断面结构防水设置图7.4.6.2 明挖结构防水措施车站结构底板、边墙及顶板均采用C40P8防水砼。车站、附属结构的底板、边墙和顶板还设置外包防水层，结构顶板或放坡开挖侧墙迎水面采用单组份聚氨酯或其他满足规范要求的优质柔性防水涂料，一级设防要求时的涂层厚173、度为2.5mm。然后设置纸胎油毡隔离层及不小于70mm 厚细石混凝土保护层。顶板有种植要求时，采用耐根系穿刺层代替纸胎油毡隔离层，耐根系穿刺层可选用EVA 塑料防水板，厚度不宜小于1.5mm。有围护结构侧墙和底板迎水面采用1.5mm 厚的合成高分子自粘胶膜防水卷材（粘接层为非沥青类）底板部位设置50mm 厚细石混凝土保护层。车站结构底板、边墙及顶板均采用C35P8防水砼。车站、附属结构的底板、边墙和顶板还设置外防水层，顶板结构防水层采用单组分聚氨脂防水涂料，底板和侧墙外侧选用反贴沥青防水卷材。7.4.6.3 细部构造防水措施细部构造包括施工缝、变形缝、穿墙管等。（1）施工缝1）明挖结构的环向施174、工缝设置间距不宜大于18m，墙体水平施工缝应留在高出底板表面不小于300mm 的墙体上。拱（板）墙结合的水平施工缝宜留在拱（板）墙接缝线以下150mm300mm 处。施工缝距孔洞边缘不应小于300m；如结构有腋角，应同时要求避开腋角不小于100mm；2）一级设防的明挖结构施工缝，均采用中埋式止水带加强防水，其中环向施工缝可采用350mm10mm 的钢边橡胶止水带+全断面注浆管的方式加强防水，水平纵向施工缝可采用300mm3mm 的镀锌钢板止水带+单道遇水膨胀止水胶的方式加强防水；同时在施工缝表面涂刷1.5kg/m2 的水泥基渗透结晶型防水材料；3）无法设置止水带的施工缝及后浇带均采用双道止水胶175、+全断面注浆管的方式进行防水处理。4）明挖结构施工缝部位柔性防水层表面应增设柔性防水加强层，防水加强层的宽度为500mm；5）中楼板施工缝设置一道膨润土橡胶遇水膨胀止水条，断面尺寸为10mm 20mm。（2）变形缝1）车站主体结构不设变形缝，仅在车站主体与附属结构连接部位设置变形缝。明挖区间变形缝设置间距由结构专业确定。2）变形缝部位设置350mm10mm 的中埋式钢边橡胶止水带加强防水，止水带应为中孔形；3）明挖结构侧墙和底板变形缝部位设置350mm8mm 外贴式橡胶止水带加强防水，顶板变形缝无法设置外贴式止水带，应在迎水面变形缝内采用密封胶进行嵌缝，密封胶两端与侧墙外贴式止水带密贴封闭；4176、）变形缝部位柔性防水层的表面应增设柔性防水加强层，防水加强层应设置在柔性防水层和结构迎水面之间。顶板防水加强层采用丁基橡胶防水密封胶粘带，厚度1.5mm，双层满粘设置；侧墙和底板防水加强层应采用1.5mm 厚的合成高分子预铺防水卷材。防水加强层的宽度均为1.0m；5）中埋式钢边橡胶止水带与外贴式橡胶止水带之间可沿缝环向设置全断面注浆管，并每隔10m12m 两端各引出一根注浆导管；6）侧墙和顶板变形缝背水面一侧预留凹槽，设置不锈钢板接水盒；7）楼板变形缝采用密封胶进行嵌缝密封的方法加强防水。（3）穿墙管在现浇混凝土内的部分应设置止水法兰并粘贴遇水膨胀止水胶加强防水，柔性外包防水层应与穿墙管形成密177、封收头处理。7.4.6.4 防水工程施工组织保证措施（1）成立以项目经理为主的防水作业组织管理机构，防水作业施工的组织管理质量保证体系见下框图所示。（2）实行项目经理负责制，在项目总工程师的直接安排下进行，结构防水砼施工是防水质量的关键，由结构施工负责人专职负责。围护结构防、排、截、堵工艺操作，变形缝、施工缝、接口缝等特殊薄弱部位、车站及附属结构的外防水层等工作，必须由防水组负责人专职负责。项目经理项目总工程师结构施工负责人防水组负责人结构施工作业组防水作业组图7.4.6.4-1防水施工组织结构图（3）工程施工前，由项目经理组织、项目总工程师及专业负责人主持，组织防水作业组进行防水工程施工质量178、意识的教育，并对本站的防水设计、施工方法及流程等进行学习研究，对防水作业班及相关的作业组人员必须经考试合格后，持证上岗操作，否则不得安排从事与防水作业有关的工序施工。（4）相应防水部位施工前，由专职防水技术负责人组织作业组人员进行施工方法、施工工艺、质量保证等技术交底，让作业组人员充分理解设计意图和施工方法，以保证各工序防水施工质量。（5）对于结构防渗砼施工，由试验工程师严把砼配合比参数关，结构施工负责人严把砼施工操作工艺关，特殊部位每道防水工序施工完成后，由质检工程师进行工序质量检查与评定，评定合格后，报请监理工程师检查，合格后，才能进行下道工序施工。（6）防水作业组及防水技术负责人除专职负179、责防水施工外，还参与相应结构防水部位施工质量控制与管理，如变形缝与施工缝处混凝土灌注施工等均要防水负责人进行质量监测。（7）积极开展防水作业施工合理化建议活动，开展旨在提高防水质量的TQC群众性攻关活动，如止水带、止水条的安装及变形缝、施工缝的施工及防水部位砼灌注等工序质量的控制，都可成为攻关的课题。7.4.6.5 结构防水施工的技术措施在结构施工中，结构自防水是防水成败的关键。按照设计要求，主体结构采用C35p8级防水砼，并且应具备良好的抗裂性能，为确保防水砼质量达到结构自防水的目的，采取以下几个方面的措施：（1）防水砼施工材料的选用根据上述要求，结构自防水砼必须具备密实度高、收缩率小、强度180、高、和易性好等多种性能。为此，对其原材料的选用和外加剂的掺加提出如下要求：1）水泥：使用品质较稳定的转窖水泥，砼碱含量（Na2O）为3.0kg/m3，设计无特殊要求时，不采用高标号及早强水泥。2）石子：采用地质坚硬，附着物少的优质石子，粒径级配0.52.5。3）砂子：采用xx地区符合普通砼用砂质量标准及验收方法的河砂即可4）粉煤灰：采用稳定性好的一级粉煤灰代替部分水泥用量，以提高砼的和易性，掺量由试验确定。5）掺加高效早强减水剂，掺量根据试验确定。6）水胶比控制在0.45内。7）砼的拌合必须计时准确，远距离运输时需作参数调整。（2）防水砼的拌合与运输按照招标文件要求，砼供应采用工厂拌合的商品砼181、。砼的拌合料必须选材固定、计量准确、拌合时间达到规定要求。砼运输采用拌合车运送，且对砼的坍落度损失控制在1cm以内。若砼运送距离远或由于交通堵塞而引起砼出厂时间过长时，需要提前预计砼坍落度的损失，并在工厂调整配合比，严禁对出厂时间过长的商品砼掺加任何材料，以确保砼的入模质量。（3）防水砼的灌注和养护1）模板要架立牢固，尤其是挡头板，不能出现跑模现象，砼挡头板做到模缝严密，避免出现水泥浆漏失并达到表面规则平整。2）控制泵送入模关。防水砼采用泵送入模时，宜将润湿砂浆接走当作他用，确保不改变入模砼的原有质量。3）把好砼振捣关。结构防水砼振捣体采用附着式和插入式两种振捣器，砼振捣前先根据结构物设计好振182、捣点位置，振捣时间为1030S，对变形缝、施工缝、止水带位置需要严格进行振捣。4）严格控制砼的入模温度，浇注时间宜选择在夜间或低温天气进行，入模温度不低于20。7.4.6.6 单组分聚氨酯涂膜防水层施工方法（1）基层处理要求1)底板防水基面基坑开挖至基底并清理至设计标高后，立即进行混凝土垫层施工，垫层面可做为防水基面。要求垫层面平整度10000h，主轴承的设计寿命为10000h。（1）刀盘、刀具形式及布置本标段拟使用的刀具形式主要以软岩刀具为主，配备中心先行刀、可更换式撕裂刀、刮刀、加泡口保护刀、焊接式先行刀、12孔边缘刮刀、边缘方刮刀，可以适应粘土及粉质粘土层的掘进需要1）刀具配备：1、中心183、可更换撕裂刀4把；2、可更换撕裂刀 32把；3、切刀56把；4、边缘刮刀 8组；5、焊接式强化先行刀8把。2）刀盘结构特点分析刀盘上焊接的耐磨条及耐磨焊层也是刀盘在粘性土中掘进时的重要保证措施。所有刀具采用背装式，大大提高换刀作业的高效、安全性。为了适应部分地层可能出现较大石块，相应的增大了刀盘开口率，同时也可采用安装撕裂刀进行破岩。2）刀具形式刀具主要有：尾型中心刮刀、先行撕裂刀、面刮刀、周边刮刀、边缘保护刀、仿形刀刀具、刀盘的布局特点对地质的适应性表-1 刀具形式刀具图片名称特点适应性先行撕裂刀用于软土、软岩掘进。其结构形式有利于渣土流动进入土仓。面刮刀软土刀具，图示斜面结构利于软土切削中184、的导渣作用。同时可用做岩层掘进中的刮渣。周边刮刀刀盘弧形周边软土刀具，斜面结构，利于渣土流动。同时在岩层掘进下可用作刮渣。中心先行刀安装在刀盘中心位置，主要进行超前掘进，结构形状利于卵石层的掘进。仿形刀用于局部开挖扩大断面，方便转变和换刀。7.4.8.3 复合式土压平衡盾构机的不同工作模式土压平衡就是在盾构开挖时，利用土仓内的土压或加注辅助材料产生的压力来平衡开挖面的土压及地下水压力，以避免掌子面坍塌或地层失水过多而引起地表下沉的一种盾构掘进模式。如图所示，在盾构开挖时土仓内的压力P2和掌子面上的压力P1相平衡，其中P2包括土仓内渣土的压力和注入材料的压力，这种掘进模式即为土压平衡模式，P1等185、于土柱压力和水柱压力的总和。渣土改良是土压平衡掘进原理的重要组成部分。渣土改良的目的是：降低渣土的内摩擦角而降低刀盘的扭矩，增加渣土的流动性，降低渣土的渗透性，从而达到堵水、减磨、降扭及保压的效果。土压平衡式掘进主要用于开挖面不能自稳、或地下水较多以及流塑性的软粘土地层和砂土层的盾构施工。土压平衡掘进可以有效地防止过大的地面沉降。图 土压平衡模式示意图盾构在土压平衡模式下工作时，盾构必须具备以下功能特 点：(1)盾构必须具有土仓土压监测功能，以便对土仓内的土压进行监控和调节；(2)刀盘一定要适应软岩开挖的需要，特别是刀盘开口率及刀盘开口的布置对软岩开挖时的影响非常大，配置的刀具也必须适应于软岩186、开挖； (3)盾构必须具有泡沫、膨润土和压缩空气注入系统，通过注入这些不同的附加材料，可以在不同的地层中根据需要进行土仓加压、改良渣土和堵水；(4)盾体本身必须具有一定的密封防水性能，具体就是指铰接密封和盾尾密封必须具有一定的防水性能；(5)刀盘的主轴承密封必须能承受一定的土压力；(6)人舱是用于在压力模式下人员进出土仓的通道，也是复合式土压平衡盾构必不可少的重要部件之一；(7)螺旋输送机的出渣量及出渣速度可以控制，螺旋输送机必须可以随时关闭，并具有防喷涌的功能，螺旋输送机必须能建立土塞效应；(8)在必要时盾构应具备超前注浆的能力，以应对特殊的地质情况。在土仓内提供平衡压力的方式主要有以下两种187、方式：一是在土仓内充满渣土以产生压力；二是向土仓内加注辅助材料如泡沫、膨润土或空气来产生一定的压力。土仓内的压力值应根据不同的地质情况来设定，辅助材料是通过自动控制系统来控制注入的速度和注入量的。7.4.8.4 盾构机主要部件功能描述盾构是一个具备多种功能于一体的综合性机电液自动化设备，它集合了盾构施工过程中的开挖、出土、支护、注浆、导向等全部的功能。不同形式的盾构其主机结构特点及配套设施也是不同的，对盾构来说，盾构施工的过程也就是这些功能合理运用的过程。复合式土压平衡盾构在结构上包括刀盘、盾体、人舱、螺旋输送机、管片安装机、管片吊机、皮带机和后配套拖车等；在功能上包括开挖系统、主驱动系统、推188、进系统、出渣系统、注浆系统、油脂系统、液压系统、电气控制系统、激光导向系统及通风、供水、供电系统等。（1）盾构本体1）刀盘和刀具刀盘是安装在盾构机前面的旋转部分，在支撑掌子面土压的同时进行开挖。通过在不同形式的刀盘上安装不同的刀具或刀具组合，可以适应不同的地质情况下的施工需要。刀盘包括焊接结构件和刀架。刀盘表面焊接耐磨层，圆周区域焊接有三道耐磨条。通过刀盘旋转，挖出渣土从刀盘的12个开口导入土仓。刀盘的后部开口向内倾斜，有利于导入渣土。焊接搅拌臂可以使渣土改良添加剂和挖出的渣土在土仓内进行充分的搅拌，使渣土得到较好改良。刀盘安装在主轴承的内齿圈上，通过10个变频电机驱动。刀盘设计为双向旋转，其189、转速可实现无级调节，稳定性较好。通过刀盘的旋转接头，土质改良用的泡沫、膨润土和水的混合物被送到土仓内。另外，仿形刀的工作液压油也是通过旋转接头来连接的。回转中心轴通过刀盘中心的法兰和刀盘连接。为了适应不同地质的开挖要求，在刀盘上可以安装撕裂刀、面刮刀、周边刮刀和边缘保护刀。为了安全和易于操作，采用背装刀，所有刀具均可在刀盘后面进行更换。2）盾壳盾壳包括三个主要组件：前盾(切口环)、中盾(支撑环)和盾尾。1、前盾前盾直径6250mm，长度2083（含耐磨层）mm，盾壳厚度60 mm。前盾切口位置焊有5 mm耐磨层，增加耐磨性。为了改善碴土的流动性，土压仓内隔墙上设有四个搅拌棒，搅拌棒强制搅拌碴土190、和添加材料，增加和易性。其中两个搅拌棒注泡沫，另两个注膨润土，搅拌棒表面用耐磨焊条网状堆焊，增加耐磨性。人舱内部压力隔板上部设有600mm前舱门孔和一个前舱门。工作人员通过前舱门进入土仓检查更换刀具及处理仓内问题。土仓内上下左右配置了5个具有高灵敏度的土压力传感器，能在主控室内显示压力，并可根据土压力，操作人员调节螺旋输送机的转速，能很好地控制土压平衡，减少地面沉降。2、中盾中盾直径为6240mm，半径方向比前盾小5mm，中盾长度为2806mm，盾壳厚度为40mm，中盾和尾盾采用被动铰接连接。中盾和盾尾之间设计有两道密封，一道为橡胶密封，一道为紧急气囊密封，如下图所示。正常情况下，橡胶密封起作191、用。在涌水或橡胶密封损坏需要更换时，使用紧急气囊密封。通过调节调节块的螺栓可以调节橡胶密封的压缩量，从而调节中盾与尾盾之间的密封间隙。图 铰接密封示意图在掌子面不稳定及涌水地层，可能需要对地质进行加固，防止开挖面坍塌造成地表沉陷。根据超前注浆的影响区域，沿中盾盾壳圆周上半部180范围内设计10根超前注浆管,下部2根超前注浆管，可对地质进行超前钻探、注浆加固。同时在盾体压力隔板上布置6+1个超前注浆孔，可通过刀盘开口往隧道正前方钻孔及加固。图 水平超前注浆孔示意图3、盾尾盾尾由铰接密封环和壳体组成，壳体直径6230mm，盾尾长度3890mm（不含密封刷），壳体厚度50mm。所有注浆及油脂管路都布192、置采用内嵌式。注浆管共42+2根注浆管，其中正常使用4根，6根备用。油脂管数量12根，各6根通向两个尾刷密封室。尾刷密封由三排焊接在壳体上的密封刷组成，防止注浆材料和水漏进盾体内部，在土压平衡时还有保持其各自压力的作用。盾尾间隙30mm，满足安装管片及调向要求。盾尾尾部有一排止浆板（钢板束）。耐磨钢板制成的止浆板可以防止砂浆填充到盾体前部，也可以防止盾体前部的泥浆影响注浆效果。3）人员舱一个双舱人舱与压力舱板的法兰相连，人舱的形状和尺寸与盾构的设计相适应。双舱人舱有两个部分：主舱和辅舱。主舱设计容纳3人，辅舱可容纳2人。辅舱的作用是在需要时，在加压状态下，通过它可以进入主舱。图 人舱实物照片（193、2）主驱动系统配置的主轴承直径3061mm，最大使用推力荷载1250t，试验推力荷载3125t，破坏推力荷载5000t，安全系数4。有效使用寿命10000小时。9组液压驱动，额定扭矩6650kNm，脱困扭矩8100kNm，可以满足在砂层等对扭矩要求较高的地层中掘进；最高转速3.35r/min，可以满足在中风化岩中要求快转速的掘进要求。最高转速3.35r/min，额定转速：马达低速档为0.95 r/ min ，马达高速档为1.73r/min。主轴承外密封4道，内密封3道，且可进行调整，密封最大承压能力5bar。图 扭矩曲线图（3）推进系统及铰接结构根据管片分度图，采用30根推进缸单双分布，考虑掘194、进调向可操作性，将油缸分成四组。通过调整每组油缸的不同推进速度来对盾构进行纠偏和调向。在推进模式下，不能实现单对油缸动作，在管片安装模式下，可以对单对油缸进行操作。推进油缸行程为2150mm。盾构同时具备安装1.2米和1.5米管片的能力。铰接油缸的主要作用就是在掘进过程中，拖动盾尾向前移动，属于被动铰接，铰接油缸的布置主要考虑结构上合理，通过铰接油缸的行程变化适应盾构转弯要求。由于盾构设计上采用被动铰接形式，在转弯段掘进时，要求盾尾也随着盾构做出相应调整，由于要求调整的幅度不宜过大和过小，在四个不同位置的铰接油缸配置了内置位移传感器，用来监测圆周方向不同位置的变化情况。（4）出渣系统1）螺旋输195、送机采用800mm内径轴式叶片螺旋输送机，最大扭矩210kNm，最高转速25r/min，最大通过粒径290560mm，前端设置一道闸门，出渣口设置两道闸门，伸缩行程900mm。图 螺旋输送机驱动示意图耐磨设计：叶片轴前部镶焊合金耐磨块，在螺旋叶片迎渣方向堆焊有5mm耐磨网格。前盾螺旋输送机筒体为内外套，内套可更换，且内套表面贴有耐磨钢板。螺旋机前端筒体有可更换耐磨合金窗。2）皮带机皮带输送机布置采用DT型固定式皮带输送机，皮带输送机由倾斜段（包括接料段和上坡段），中间水平段（分布在1-4号拖车上），卸料段构成（安装在5号拖车上），皮带机带宽设计为800mm，输送总长初步设计为60m（设计联络时196、确定具体长度），输送高度为2.85m。驱动采用变频驱动电机，具有热保护和刹车功能，在一定程度上具有防止皮带机在载重情况下防止皮带逆行功能，也具有驱动电机长时间过载工作状态下驱动过热保护功能。1、刮碴功能在正常运行过程中，设置了六道刮板用来清理粘在皮带上的碴，其中在驱动的头部设置了五道皮带机清扫装置，分别为一道聚氨酯刮板、两道硬质合金刮板、一道水清扫器和一道滚刷清扫器，此种组合刮板形式能有效清除附着在皮带上的粘土及泥浆。在尾部滚筒处设置了一道V型刮板，防止碴土进入滚筒造成磨损。2、防跑偏功能增设上、下挡辊来防止皮带跑偏；可调节托辊的前倾角度，改变托辊中心线与皮带机中心线角度防止皮带跑偏；洞内曲线197、段开挖时，可调节使皮带机构架倾斜，平衡皮带曲线张力形成的向心合力，有利于皮带跑偏时自动对中功能。可以调节驱动装置与五号拖车夹角，改变驱动装置中心线与皮带机中心线角度防止皮带跑偏3、耐磨皮带机的带芯材料选用耐磨的聚氨酯帆布，可提高皮带机的耐磨性能。防滑及紧急停车在皮带机尾部回料段上安置了打滑检测装置，当皮带出现打滑情况时会自动报警。在二号拖车和四号拖车上设置有皮带机跑偏开关，当皮带跑偏量过大时，皮带机自动停止。在一号拖车到和五号上分别设置有拉绳开关，紧急情况可以在一至五号拖车任意位置拉动拉绳随时使皮带机停下来。4、张紧在皮带机的土箱后面设置了一个张紧座，土箱安装在滑道上，土箱和张紧座之间有环链连198、接，另外一头有手扳葫芦提供张紧力，当皮带松弛时，靠手板葫芦拉紧环琏从而带动土箱和主驱动滚筒后移来加大前后滚筒的中心距实现张紧。5、防止碴土飞溅的措施在螺旋输送机出料口碴土下落过程中受重力的作用会发生碴土飞溅的情况，因此在出碴口设计了一个喇叭型接料槽，槽的四周有橡胶板来缓冲冲击，底部拖辊设置成缓冲拖辊，这样基本上可以避免碴土飞溅。图 皮带机实物图片从倾斜段到4号拖车两侧全程配置了橡胶护板，防止渣土运行过程中掉泥、飞溅。在皮带机出料口配置了出料斗，出料斗伸至渣车内部，这样可以基本避免渣土飞溅造成环境污染。（5）管片安装机构拼装机安装为中心回转式，液压驱动，机械抓举，由平移机构、回转机构、举升机构、199、举重钳、管路支架、工作平台等组成，具有6个自由度。管片抓举采用机械式，抓紧状态检测采用压力继电器检测，动作可靠，具有联锁功能，操作方便、安全。管片拼装机有足够的纵向平移行程满足拆除最后一环管片以更换前两道盾尾刷的要求。图 管片拼装机实物图 为实现管片安装机旋转动作安全可靠的运行，旋转限位采用两套独立的判定系统来控制其旋转。一方面，在管片安装机左上、右上方两个位置设置两个感应限位开关，其信号接入盾构主控制室的PLC，当管片安装机在特定方向上旋转到相应限制位置时， PLC根据限位信号进行逻辑判断达到限制其继续在此方向旋转的条件后，即刻关闭此动作的输出。当向相反方向动作一定区间后，限位信号自动解除；200、另一方面，管片安装机上配置的绝对值型旋转编码器同步跟随其旋转动作并记录抓举头的旋转位置，即使在盾构机异常断电等极端特殊的情况下，在系统恢复正常后编码器仍能准确记录安装机的旋转位置，当超出旋转限定区域时，控制关闭相应的旋转动作；两个限位系统相互独立工作，任一判定系统给出限制动作的信号，相应动作即刻被关闭，从而在双重保护模式下确保系统安全可靠运行。（6）液压系统1）主驱动液压系统系统采用三个变量柱塞泵和九个液压马达组成闭式控制回路驱动刀盘转动，实现刀盘的速度控制、扭矩控制和旋转方向控制。在掘进过程中刀盘转速是实时连续可调的，可通过调节变量泵和变量马达的排量实现转速调节。通过调节马达的排量，可以实现201、主驱动高速与低速档工作；通过改变泵的排量来实现主驱动高速、低速档的无级调速，即通过调节远程电液比例溢流阀的压力实现，马达调速仅起补偿作用；在正常工况下，马达可视为定量马达，不作变量用。为了满足软岩和硬岩的不同要求，特将马达设定为两档排量。在软岩工况，采用低速大扭矩方案，变量控制马达排量的先导控制油通马达，马达处于最大排量位置；在硬岩工况采用高速小扭矩方案，根据负载要求，为了适应特殊工况，主驱动具备脱困功能，通过选择不同的压力等级实现不同的驱动扭矩，额定扭矩6650kNm，脱困扭矩8100kNm。2）推进及铰接液压系统推进机构为盾构提供向前推进的动力。推进机构包括30根推进油缸、控制阀块和液压泵202、站。推进油缸在圆周上的区域分为四组，通过调整每组油缸的不同推进压力来对盾构进行纠偏和调向。推进、铰接液压系统要求：要求铰接装置满足转向角度与方向控制的要求;要求推进系统实现推进方向调整及推进速度可实现远程连续调节。推进液压系统控制特点：推进系统是一个压力流量复合控制系统。推进系统的组成特点，油源采用力士乐远程动态恒压变量泵，液压泵位于拖车的泵站上，控制阀采用电液换向阀进行方向的切换，每组控制阀组并配有电比例流量、压力阀，可以对推进方向进行精确调整。推进系统其中四根油缸配有内置位移传感器，以便对调向进行监控。3）螺旋输送机液压系统螺旋输送机安装于前体的底部，在掘进时，需要调整螺旋输送机的转速，以203、使土仓压力适应稳定掌子面的要求，所以螺旋输送机液压系统是一个无级调速系统，调速范围0-25转/分。图 螺机扭矩曲线螺旋输送机液压系统控制特点：螺旋输送机液压系统采用一个变量柱塞泵与一个两档排量的马达组成闭式系统来实现对螺旋输送机转速的控制。可通过调节变量泵和变量马达的排量实现转速调节，通过马达变排量可以实现高速档与低速档的切换，用以适应不同地质使用，通过改变泵的排量来实现主驱动高速、低速档的无级调速。即通过调节远程电液比例溢流阀的压力实现螺旋输送机的无级变速，以适应不同推进速度要求。螺旋输送机后舱门具有紧急状况自动关闭功能。4）管片拼装机液压系统安装机液压系统泵源采用力士乐的压力流量复合控制泵204、，控制阀采用2组德国哈威的电比例多路换向阀，这种阀可以进行流量精确控制，从而保证安装机安装管片的精度。安装机的执行机构并配有平衡阀，这样保证运动的平稳性，确保动作控制精确性。安装机旋转转速最大可以达到2转/分，并可以实现无级调速；同时安装机抓举头可以停在圆周方向任一位置。该系统采用无线遥控，方便现场管片的拼装。5）注浆泵液压系统注浆液压系统主要是为施维英注浆泵提供压力油源，并可以对注浆泵的工作速度进行控制。系统采用一台力士乐的恒压泵作为油源，泵的排量完全满足最大推进速度下注浆量的要求。注浆速度无极可调，通过电比例调速阀控制注浆泵注浆速度，从而控制注浆量。6）辅助液压系统辅助系统主要为管片运输小205、车及其它一些辅助功能提供动力源。由于管片小车的垂直升降的平稳性要求较高，这就要求四只油缸的同步性较高，为了确保这一点，采用流量阀进行流量平均分配，从而解决了同步问题。图 液压泵站系统7）超挖刀液压系统超挖刀液压系统采用单独液压泵站，恒压变量泵为超挖刀提供高压油源，在超挖刀油缸控制回路上串联了一个检测油缸，检测油缸上装有位移传感器。超挖刀油缸有杆腔与检测油缸无杆腔相通，两油缸位移成线性关系，利用检测油缸位移信号通过计算得出超挖刀的位移量。由于顺序阀的作用，当需要超挖刀缩回时，超挖刀油缸完全缩回后，检测油缸才开始缩回。这样保证每次伸出时两个油缸行程均为零，从而消除因内泄等原因造成的累积误差。8）铰206、接液压系统铰接系统由18根铰接油缸及控制阀组组成，泵源采用两个泵源，采用高低压切换进行控制，额定工作压力为200bar，高低压切换后，最大工作压力可达400bar。铰接缸成周向分布，共分为四组进行控制，在盾构施工中，起辅助转向作用，被动铰接，系统只设主动拉力，最大拉力可达14700KN。 9）泡沫、聚合物注入系统泡沫注入系统的功能：对于富含水砂层，一方面止水，另一方面可以改善砂的和易性；在砂性土和砂砾土地层中，添加泡沫可以起到支撑作用而且可以改善土的流动性；而在粘性土层，添加泡沫则可以防止渣土附着刀盘和土仓室内壁，另一方面，由于泡沫中的微细气泡可以置换土颗粒中的空隙水，因而可以到达止水效果。泡207、沫系统中泡沫原液通过原液泵注入带有搅拌的泡沫混合液箱，在泡沫混合液箱中泡沫原液和水通过一定比例形成泡沫混合液，混合液通过6个混合液泵泵送到泡沫发生器，在泡沫发生器里泡沫混合液与空气混合形成泡沫，泡沫通过管路注入到刀盘上6个泡沫喷口、土仓及螺旋输送机需要改良的位置。其中原液泵通过变频控制混合液中泡沫的百分含量，以适应不同的地质需要。每路的泡沫注入量通过变频控制混合液泵来实现，根据碴土情况、压力要求，调节控制加入量。图 泡沫系统泡沫混合液通过泡沫混合液泵的频率调节流量，压缩空气的流量由流量传感器进行检测，PLC控制电控阀门的开度，得到最佳的混合比例。泡沫发生器出来的泡沫压力由压力传感器进行检测，反208、馈到PLC，使泡沫的注入压力低于设定的土压力。图 泡沫系统调节装置泡沫系统设置了手动、半自动、自动控制方式。设备可选配聚合物注入系统，当发生喷涌时，在土仓底部和螺旋机内注入聚合物，可有效防止喷涌。10）膨润土及盾壳膨润土注入系统膨润土系统在拖车上提供了用于存放膨化好的膨润土溶剂的罐，罐的容积是6m。膨润土溶剂通过1台挤压泵注入到刀盘、土仓、螺旋输送机需要改良碴土的位置。管路上路装有压力传感器和流量计来检测每路的压力和流量。管路的开断通过气动球阀实现，按钮设置在主控室。系统设置盾壳膨润土注入装置，注入位置是前中盾各6路，每路可单独注入也可循环注入。图 膨润土及盾壳膨润土系统（7）注浆系统配置两个209、注浆泵，每个泵有两个出口，注浆系统使用4根注浆管。盾尾置422条注浆管，其中4用6备，为了实现自动注浆的功能，在管路的注入端安装了压力传感器，用于检测注浆压力。同步注浆系统控制：为了适应不同的注浆量（掘进速度），整个设备根据压力控制注入量。最小和最大注浆量可以预先选择。设备由电力液压动力站提供动力。泵送注浆量可以通过控制液压油流量来调整。4个出口每个都装有压力计。在泵的冲程可检验的地方，每个活塞都装有指示器。活塞速度可以随液压变化，这样每条线上的注浆量均可变化以适应盾构的掘进速度。每个注浆点上的压力计发出的信号可以用于控制注浆过程。打开和关闭点可以在操作室控制板上变化。图图 注浆系统图片1）手210、动操作在手工方式中，有可能单独的选择四个注浆点的每一个，并通过控制板的开关启动该系统。注入材料的体积，注浆泵的活塞速度可借助控制板上的分压器进行变化。2）自动操作在自动操作中，所有4个注浆点都设有连续监测，如果压力超过了最小静压力的预设值注浆泵的活塞速度就会增大。如果超过了最大静压力注浆就会减少，直到该值降到限制值以下然后再次开始。注浆系统控制板与盾构操作员控制室相连，以便盾构掘进一开始注浆站就有显示。在管片的装配与空闲期间，预先计划的时间推延应加长，将连续进行注浆静压力检测，如果预设最小静压力出现则注浆过程会自动开始。在管路上配置有专用水、气清洗装置，安装在米字梁附近，当需要冲洗时，可分别向211、前和向后冲洗注浆管路。预留二次注浆泵安装位置，可供管片背部二次注浆及超前注浆使用。（8）PLC控制系统及数据采集控制系统的核心部分为Siemens S7 PLC系统，对主要功能进行控制。它安装在带有远程接口的操作台上。该PLC系统与操作室的工业计算机相连接，工业计算机实时显示当前掘进机的状态。所有软件都可以防止未授权的登录。所有的系统均设有安全保护，包括短路保护、互锁保护。用于防止设备的错误操作。如果主要系统由于安全原因，需要设置预先报警系统和悬挂遥控面板，则可以集成一个固定的系统。紧急的安全电路独立于PLC系统。如果需要，可以通过光纤将掘进机数据传输到地面，通过地面监控电脑对掘进机状态实时监212、控，能将数据存储在电脑中，并通过打印机能将数据打印。此可编程控制器还管理着指令和安全装置，包括连锁装置。为防止瞬时峰值电流过大对电网造成冲击，PLC控制各功率较大电机分步启动。可编程控制器的配置考虑了必要的冗余，使得可编程控制器运行更加可靠。主控制室控制盘装有的工业电脑能给出关于不同故障及其状况的各种信号。盾构配有数据采集、处理以及传输系统，在掘进期间提供有效的参考。工业电脑上的所有与盾构相关的数据均直接来自于PLC。PLC源源不断地读取现场传感器（或变送器）的数据，经过一定的运算处理后以OPC接口形式实时地传输给工业电脑。同时，在工业电脑上也可以对盾构进行设置。工业电脑屏幕画面全部使用中文。213、编制的程序能实时地显示当前时刻盾构的各项数据，同时还能对重要保护参数进行设置用以对系统的保护；系统还配置报警系统的功能，能实时显示当前设备存在的故障，便于维保人员进行维修处理。报警信息与采集数据均提供实时显示与历史数据显示两种方式。历史数据存储于工业电脑硬盘的数据库中，可以导出为纯文本和EXCEL文档等大多数公共软件支持的文件格式，方便于在不同的计算机环境中进行数据分析处理。（9）测量导向系统设备导向系统采用德国VMT导向系统。此系统在主控室内为用户提供了盾构相对于隧道设计轴线的详细偏差信息，便于主司机及时纠正盾构的姿态。 导向系统配备中文和英文两种操作界面，方便中方和外方人员操作。备注：设备214、出厂前一个月，甲方根据乙方书面要求，设计联络时提供所有关于DTA数据。7.4.8.5 盾构的关键性能参数计算 以里程K50+900处作为计算代表断面，该断面位于孟山路站机场城际站盾构区间，断面具有一般代表性，该断面处盾构顶部埋深约为17.68m。图 K50+900断面地质剖面图该断面的主要参数如下：1，杂填土，厚度为8m，容重=18.3kN/m32，粉砂（中密），厚度为7.9m，容重=20.2 kN/m32，粉土，厚度为1.78m，容重=18.5 kN/m3平均容重为19.17kN/m3;（1）推力计算1）计算原理盾构机的总推力根据各种推进阻力的总和及所需的富裕量决定，对于土压平衡盾构通常考虑215、的推进阻力有盾体的摩擦力、开挖面的支撑压力、盾尾与管片及密封刷间的摩擦力、后配套的拖拉力、刀具的推力等。这些推进阻力根据地层情况和盾构机的尺寸参数计算如下：盾体的摩擦力盾体与地层间的摩擦阻力由公式（1）计算 （1）式中：D盾构机直径L主机长度W盾构机主机重量（KN） 掘削断面上的土体浮重度（KN/m3）K0掘削断面上土体的静止土压系数，取值0.51地层与盾构机外壳间摩擦系数，通常取掘削断面上土体的内摩擦角（）Pe作用在盾构机上顶部的竖直土压强度（kPa）, Pe=18.38+20.27.9+18.51.78=338.91 kPan地表至盾构机外壳上顶区域内的不同浮重度的土层的层数第i层的浮重度216、（KN/m3）第i层厚度0.253.146.259（2338.91+20.5338.91+0.5206.25）0.31+30000.3115703KN盾尾与管片间的摩擦力盾尾与管片间的摩擦力由公式（2）计算 （2）式中：盾尾内管片的环数Ws1环管片的重量（KN），取201KN管片与盾尾间的摩擦系数管片与盾尾密封刷的摩擦系数D0管片外径b盾尾密封刷与管片的接触长度n2盾尾密封刷的层数盾尾密封刷内油脂压力F2=1.52010.3+3.1460.130030.15=345kN开挖面的支撑压力开挖面的支撑压力按公式（3）计算，对于土压平衡盾构计算公式如下 (3)式中：Ps设计掘进土压，此处取200kP217、aF3=3.146.252200/4=613KN后配套拖车的拖拉力后配套的拖拉力由公式（4）计算 F4=W44 （4）式中：W4后备套的自重(KN)4后备套拖车与轨道的摩擦系数W4=15000.15=225KN刀具上的推力现按照撕裂刀方式计算推力，共36把，按每把撕裂刀的最大承载力按250kN计算。F2=25036=9000kN系统推力：系统的装备推力为上述推进阻力的总和乘以富裕量系数，此处取1.3。F=1.3(15703+345+613+225+9000) =33652kN实际配置推力为3991T，满足使用要求。4）推力的经验计算F=pS=(7001200)D24=46.252(700120218、0)=21475.736816kN本盾构机的总推力为40000kN，满足理论计算值和经验值范围要求。5）盾构提供推进功率计算盾构最大推进功率Pt=FV=400001.33103=53.2kW式中，F为总推力，40000 kN；V为最大推进速度，8cmmin=1.33103ms。（2）刀盘额定扭矩、脱困扭矩计算刀盘的驱动扭矩主要克服刀具的切削力矩、刀盘结构的摩擦力矩、刀盘结构的搅拌力矩和驱动组件的惯性及摩擦力矩等。通常刀盘的扭矩计算可参照国际盾构隧道标准规范建议的土压平衡式盾构刀盘扭矩经验计算公式：T=d3式中： T刀盘装备总扭矩； D刀盘外径； 扭矩系数， ; 1支承系数，由刀盘支承方式决定，219、就中心支承式刀盘而言，1=0.81;对于中间支承方式而言，1=0.91.2; 对于周边支承方式而言，1=1.11.4; 2土质系数：对密实、泥岩而言，2=0.81；对固结粉砂、粘土而言，2=0.80.9；对松散砂而言，2=0.70.8；对于软粉砂土而言，2=0.60.7； 0稳定掘削扭矩系数；对土压盾构而言，0=1423KN/m2；对泥水盾构而言，0=918KN/m2；现根据地质条件和刀盘的结构形式，取1=1，2=0.9，0=18KN/m2=1.2.0=16.2KN /m2刀盘外径D=6.28Q=D3=16.26.283 =4012m3/h而盾构设计的装备扭矩为6650KNm，系数为26.8，220、大于经验公式计算所得，扭矩储备是足够的。（3）螺旋输送机出土能力验算1）盾构开挖理论出土能力q=/4(D2Vmax)=/4(6.2824.8) 1.6=238m3/h其中D=6.28m盾构掘进机的开挖直径Vmax=4.8m/h盾构最大开挖速度，按推进油缸最大推进速度80mm/min计算；=1.6松散系数2）螺旋输送机实际出土能力的计算螺旋直径-螺旋节距-螺旋输送机全部长度-螺旋输送机倾斜角度-被输送物料层横断面积-充填系数-（全部充满时）螺旋最大转速-物料轴向最大运动速度-理论生产率（最大）-Q=3600FV =36000.4728510.2625=446m3/h由计算说明螺旋输送机完全能够满221、足盾构最大开挖速度的要求。（4）同步注浆能力计算注浆条件：盾构机开挖直径 6.28 m管片外径 6m管片长度 1.5m最大掘进速度 80mm/min注浆率 150%每分钟注浆量Q浆=3.14/4(6.282-62)80/10000.216m/min即注浆泵的能力为：0.216601.5=19.43m/h选配2台KSP 12泵的能力为10 m3/h2=20m3/h，满足使用 注浆采用单液同步注浆，分成四路均匀的注到管片背后，每路的注浆量为：Q单路= Q浆4=5m/h 一环管片注浆需要量：V理=3.14/4(6.282-6 2)1.54.05m/环V实= V理1.5=6.1m3/环砂浆罐容量： 配222、置 V=7 m3 由此说明注浆泵的同步注浆能力是能够满足盾构最大开挖速度的要求。7.4.8.6 盾构的主要尺寸、技术性能参数表 盾构掘进机主要技术参数表项目性能/参数单位备注使用项目标段名称孟山路站机场城际站郑港三街站盾构区间区间里程区间总长度为1986.375m主要地质条件洞身主要穿过粉砂2层、粉质粘土1、2层，围岩分级为级项目管片规格（外径/内径-宽度/分度）6000/54001500/36mm最小曲线半径360m整机型号CTE6250开挖直径6280mm刀盘转速0-3.35rpm最大推进速度80mm/min最大推力3991T整机总长80m主机总长（含刀盘）9198mm总重（主机+后配套）223、500T适用管片规格（外径/内径-宽度/分度）6000/54001500/36mm最大工作压力3bar最大设计压力5bar装机功率1706kW水平转弯半径250m纵向爬坡能力50刀盘46刃+软岩超挖刀刀盘规格（直径长度）62801595mm旋转方向正/反刀盘进渣口数量20道开口率34%结构总重60T含刀具主要结构件材质Q345B泡沫口数量6个膨润土共用泡沫喷口 膨润土口数量2个共用泡沫喷口主动搅拌臂数量4件磨损检测点4个刀具中心可更换撕裂刀32可更换撕裂刀4切刀切刀数量56把切刀宽度250mm切刀伸出量135mm刮刀刮刀数量8把刮刀径向伸出量40mm以外圈梁外径为基准先行刀先行刀数量8把中心回224、转接头：泡沫通道数量6道膨润土共用泡沫通道 膨润土通道数量2道共用泡沫通道液压通道数量4道旋转编码器1套主驱动驱动型式液压驱动驱动组数量9组驱动总功率945kW转速范围0-3.35rpm额定扭矩6650KNm脱困扭矩8100KNm主轴承直径3061mm主轴承设计寿命10000h密封型式唇形密封内唇形密封数量3道外唇形密封数量4道密封最大承压能力5bar盾体型式（主/被动铰接）被动铰接式前盾规格（直径长度）62502083（含耐磨层）mm前盾结构重量54T被动搅拌臂数量4+1个土仓压力传感器数量5个中盾规格（直径长度）62402806mm中盾结构重量45T超前注浆管数量12个中盾壳体润滑孔数量6225、个尾盾规格（直径长度）62303890mm尾盾结构重量33T尾盾密封刷排数3排尾盾止浆板1道紧急气囊密封数量1道盾尾管片安装间隙30mm单液注浆管数量42+2个注脂管数量62个铰接密封型式一道气囊密封+一道橡胶圈密封盾体主要结构件材质Q345B人舱型式双舱并联主舱容纳人数3个副舱容纳人数2个主舱规格16001700mm副舱规格16001300mm工作压力4.5bar设计压力5bar刀具运输导轨1道螺旋输送机螺旋轴型式轴式规格（直径长度）80012746mm最大通过粒径290560mm最大出渣能力446m3/h驱动形式中心驱动驱动组数量1个驱动功率200kW空载扭矩45KNm最大扭矩210KNm226、转速范围025rpm旋转方向正/反闸门数量2道渣土改良注入口9个压力传感器数量2个保压泵接口1个伸缩机构1个伸缩长度900mm总重25T管片安装机型式中心回转式抓举头型式机械式驱动马达数量2个驱动功率55kW转速范围02rpm纵向移动行程2000mm自由度数量6个旋转角度200提升力120KN单根提升力扭矩270KNm总重20T控制方式无线+本地接口管片运输小车规格（长宽高）52201660545mm承载管片数量3片负载管片能力15T纵向滑动行程1760mm控制方式无线+固定控制管片吊机型式双梁驱动型式链轮/链条驱动起吊重量3.22T提升功率3.52kW起吊速度1/4m/min起吊高度2400227、mm水平驱动功率1.52kW水平行走速度V1/V210m/min卷筒布置型式中置前后拉伸控制方式有线+无线皮带机倾斜段角度9.5驱动功率37kW带速03m/s输送能力555 m3/h带宽800mm带长约120m拉线开关2个打滑检测装置1个跑偏检测装置4个清理装置1套聚氨酯刮板+2套合金刮板+1套空段清扫器+1道滚刷清扫器个清洗装置1套水清扫器个设备桥规格（长宽高）1274148753340mm总重7.5T后配套拖车安全通道布置型式外置式净空尺寸18203510mm拖车轨距2180mm编组列车轨距900mm轨枕高度430mm拖车数量6T拖车总重约70T推进系统油缸规格（缸径/杆径）220/180228、mm推进行程2150mm最大推进速度80mm/min油缸数量26根带行程传感器油缸数量4根分组型式（上+下+左+右）7+7+8+8最大工作压力35MPa最大推力3991T双缸的伸出速度1750mm/min双缸的回收速度3500mm/min铰接系统油缸规格（缸径/杆径-行程）180/80-150mm油缸数量14根带行程传感器油缸数量4根总拉力14700KN拖车拖动油缸油缸规格（缸径杆径-行程）13070-250mm油缸数量2根同步注浆系统注浆泵型式双活塞注浆泵注浆泵数量2个注浆泵功率30kW注浆能力210m3/h注浆泵出口最大压力60bar注浆口数量4个4用6备砂浆罐容量7m3搅拌器功率5.5k229、W膨润土注入系统改良膨润土泵型式软管泵改良膨润土泵功率18.5kW盾壳润滑膨润土泵型式软管泵盾壳润滑膨润土泵功率18.5kW共用改良膨润土泵注入能力20m3/h最大工作压力16bar膨润土罐容量6m3搅拌功率32.2kW泡沫注入系统泡沫泵功率0.75kW泡沫注入量5300L/h混合液泵流量6525L/min泡沫发生器数量6个泡沫箱容积1m3工业压缩空气系统空压机型式螺杆式空压机空压机数量2个空压机功率37kW空压机出口压力8bar空压机能力26.5m3/min空气罐容量1m3过滤器A、B两级过滤工业供水及冷却系统设备要求工业水供应量50m3/h设备要求供水压力48bar额定进水温度28管路直径230、DN80mm水管卷筒数量2个卷筒水管长度30m有效长度冷却系统型式内、外循环内循环冷却水泵型式离心泵内循环冷却水泵功率7.5kW内循环冷却水泵流量40m3/h增压水泵功率11kW增压水泵流量20m3/h齿轮油系统油泵型式螺杆泵油泵功率4kW油泵压力630bar系统注油量400L盾尾油脂系统盾尾油脂泵型式气动柱塞泵盾尾油脂泵能力6.9L/min盾尾油脂泵压力400bar油脂桶规格240kgHBW密封系统HBW油脂泵型式气动柱塞泵HBW油脂泵能力6.9L/minHBW油脂泵压力400bar油脂桶规格240kg主驱动密封系统油脂系统型式多线式主驱动油脂泵型式气动柱塞泵主驱动油脂泵能力6.9L/min231、主驱动油脂泵压力400bar油脂桶规格200kg排污系统主机污水泵型式气动隔膜泵主机污水泵流量48m3/h污水箱5m3保压及呼吸系统保压系统型式PI控制呼吸过滤系统型式活性炭过滤器二次供风系统风管储存筒数量2个风管储存长度100m风管储存筒吊机功率2.2kW二次通风管直径600mm二次风机功率15kW隧道主风管直径1000mm供电系统初级电压10KV次级电压400V驱动电压400V照明电压230V阀控制电压24V补偿装置0.9变压器型式油浸式变压器变压器容量2000KVA变压器数量1频率50HZ卷筒电缆长度500m高压电缆截面370+335/3Emm2导向系统型号VMT精度2秒数据传输系统监控232、系统1套主控室工控机2台、彩色显示器1台、摄像头3个；地面计算机1台及附件（不含洞内长距离电话线或光纤）通信系统1套3部防爆电话、3部声能电话、1部普通电话照明系统照明灯规格218W照明灯数量45应急照明灯规格218W带应急装置应急照明灯数量15消防系统灭火器类型手提式干粉灭火器灭火器数量4个灭火器类型手提式二氧化碳灭火器灭火器数量4个有害气体监测系统监测传感器型式固定式监测传感器数量1+1个监测气体类型H2S/CH4监测传感器型式便携式监测传感器数量1监测气体类型CO2/CO/O2/CH4便捷厕所厕所形式泵送控制方式点动/自动装机功率1679.05kW刀盘驱动945kW螺旋输送机200kW推233、进75kW管片安装机55kW主驱动补油泵55kW注浆30kW辅助泵22kW液压油箱过滤泵11kW控制油泵11kW螺旋输送机补油泵11kW超挖刀泵5.5kW铰接泵18.5kW齿轮油泵4kW砂浆搅拌5.5kW膨润土泵18.5kW膨润土搅拌6.6kW内循环水泵7.5kW增压水泵11kW泡沫混合液泵9kW泡沫泵0.75kW泡沫混合箱搅拌1.5kW空压机137kW空压机237kW二次风机15kW污水泵22kW进水水管卷筒3kW出水水管卷筒kW污水水管卷筒1.5kW风筒吊机2.2kW皮带机37kW吊机11kW工控系统5kW其他设备5kW7.4.8.7 盾构施工前准备（1）补充勘探根据投标资料及施工设计资料234、，结合工程特点及重难点，在盾构隧道地层变化处及始发到达端头、穿越既有构筑物地质加固区也必须布置12个钻孔，重点对其进行对地质补勘，进一步探明地层特征，以便方案的优化、细化，确保可实施性。（2）盾构进场准备在接到中标通知后立即组织管理人员、技术人员等相关人员开展施工前期的准备工作；申报办理工程项目需要的施工许可证、渣土处置证、夜间施工证等；核实场内拆迁项目的情况，进行施工临时设施修建，以保证后续工作的顺利进行。（3）技术准备1、各项技术方案完善与交底尽快办理测量桩点交接，对所交桩点进行复测，测量成果上报业主和施工监理审定。在施工前熟悉并复核设计图纸、资料，熟悉项目合同有关技术标准、规范的要求，在235、此基础上编制实施性施工组织设计，并对施工方案进行充分论证和优化。制定现场施工的技术管理办法以及有关质量、安全、进度、文明施工管理办法，编制关键工序的作业指导书。施工前对所有人员进行技术培训、操作规程培训和安全、环保、文明施工培训，以提高作业人员技术和操作水平。制定季节性施工措施和夜间施工措施，做好技术交底，安排好检验和试验工作。2、地质描述与补充勘察在详细分析详勘资料的基础上，准备对隧道部分地段进行补充钻探，以进一步增强对地质情况的了解，为工程的顺利施工做充分的准备。补充钻探主要是对软硬不均地层地段、含水混合土层等布设一些钻孔，以便能在施工前有针对性地制定必要的技术措施。补充钻孔的位置、数量根236、据现场调查情况、施工图设计、地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察规范GB50307-1999和岩土工程勘察规范2009版GB50021-2009要求确定初步的补充地质钻孔。3、设备与材料准备投入工程的盾构机、门吊和运输列车等机械设备、材料按计划提前检修、保养，采购、确保按计划可及时运送到场。对进场的其他机械设备也提前进行维修、保养，以保证机械设备在施工过程中运转正常。编制材料和设备供应计划。安排预制构件和非标准件加工以及施工机具设备的维修保养工作，确定材料、设备和土方的运输路线。（4）盾构机的组装与调试1、组装场地及吊装设备盾构机的组装场地分别布置在孟机区间盾构工作井以及机场城际站东侧端部盾构工作井237、，盾构机分后配套拖车、主机依次进场组装，根据盾构始发井移交场地的具体情况分成三个区：后配套拖车存放区、主机及后配套存放区、吊机存放区。盾构机分后配套拖车、主机依次进场组装。吊装设备为：500t履带吊机一台，150t汽车吊机一台，150t液压千斤顶四台，小型泵站一台，以及相应的吊具、机具、工具。2、盾构机组装调试顺序在组装井内精确放置始发台托架并定位固定，然后铺设轨道，再进行盾构的下井组装各节拖车下井顺序为：五号拖车四号拖车三号拖车二号拖车一号拖车连接桥。拖车下井后由电瓶机车牵引至指定的区域，拖车间由连接杆连接在一起。主机下井顺序为：螺旋输送机前体中体刀盘安装机盾尾。中体、前体、刀盘、盾尾、螺旋238、输送机用320t吊机和150t汽车吊机配合下井。反力架与负钢环管片的下井、安装、定位。主机后移与前移的后配套连接，然后连接液压和电气管路。组装场地的准备后配套拖车管线连接主机吊装与连接主机定位及后配套连接安装反力架空载调试安装负环管片负载调试井下轨道及始发基座的准备吊机组装就位图7.4.8.7-1盾构组装、调试程序图7.4.8.7-2组装始发台、托架图7.4.8.7-3组装后配套拖车图7.4.8.7-4组装设备桥图7.4.8.7-5吊装螺旋输送机图7.4.8.7-6吊装前体图7.4.8.7-7组装前体与中体图7.4.8.7-8组装刀盘图7.4.8.7-9组装管片安装机、盾尾图7.4.8.7-1239、0反力架安装、管线连接/延伸图7.4.8.7-11完成组装，准备始发3、盾构机调试空载调试盾构机组装和管线连接完毕后，即可进行空载调试。主要是检查设备是否能正常运转。主要调试内容为：配电系统、液压系统、润滑系统、冷却系统、控制系统、注浆系统以及各种仪表的校正。负载调试空载调试证明盾构机具有工作能力后，即可进行盾构机的负载调试。负载调试的主要是检查各种管线及密封设备的负载能力，对空载调试不能完成的工作进一步完善，以使盾构机的各个工作系统和辅助系统达到满足正常生产要求的工作状态。盾构机在完成了各项目的检测和调试合格后，即可认定盾构机已具备工作能力，可以进行初始掘进工作。4、盾构组装安全保护措施盾构240、机的市内运输委托给专业的大件运输公司运输。盾构机吊装由具有资历的专业队伍负责起吊。组建组装作业班承担盾构机组装工作，指定生产副经理负责组织，协调盾构机组装工作。每班作业前按起重作业安全操作规程及盾构机制造商的组装技术要求进行班前交底，完全按有关规定执行。项目部安质部组织专门人员具体负责大件运输和现场吊装、组装秩序维护，确保安全。7.4.8.8 盾构进出洞施工方案(1)进出洞处端头加固根据端头地层情况，本区间盾构进出洞地层采用三重管800600旋喷桩进行加固。盾构进出洞处加固长度均为9m，水平、竖向加固范围为隧道衬砌外轮廓线上下左右各3.0m，加固范围示意图见图5.4-1、图5.4-2，经加固的241、土体应有很好的均质性、自立性、其土体无侧限抗压强度不小于1.2MPa。图7.4.8.8-1盾构端头始发土体加固平面、剖面示意图图7.4.8.8-2盾构端头接收土体加固平面、剖面示意图图7.4.8.8-3 旋喷桩加固大样图1）高压旋喷桩施工方案高压旋喷桩主要用于老关村站基坑围护结构止水，及盾构区间端头加固。根据地质情况及工程量分布，老关村站配备MG-50AX三重管高压旋喷桩机2台，施工时根据需要灵活配置，以保证按期完成本工程围护及地基加固施工。1、技术参数加固旋喷桩采用P42.5级普通水泥配浆，水泥掺入量20%，浆液水灰比为0.51.0，提升速度0.15m/min，旋转速度为15r/min；旋喷242、桩的孔位偏差50mm，桩体垂直度1%。同一桩体需数次喷射时，上下桩体的搭接大于200mm。加固后的土体应有良好的均匀性和自立性，无侧限抗压强度不小于1.0Mpa，渗透系数小于1.010-7cm/s。2、旋喷工艺流程测量定位孔钻 孔下喷管至设计深度旋转、喷射、注浆、匀速提升成 桩桩顶补浆 制 浆 冒 浆 冲洗管路图7.4.8.8-4旋喷桩施工流程图3、旋喷施工方法清理平整场地，清除地下障碍物，对地下管线进行迁移或保护，测定旋喷桩桩位。测量放线，确定加固体边线及旋喷桩桩位。钻孔至设计孔底标高以下0.3m处，成孔检验合格后钻机移至下一桩位。导孔时，根据地层情况及时调整循环护壁泥浆的浓度，保证成孔质量243、。如确实成不了孔，可以先从地面预注浆稳定地层，后导孔。旋喷机就位，调试水、水泥浆压力和流量满足设计要求。下管旋喷，参数初始设定值：提升速度为0.15m/min，注浆压力20MPa，流量100L/min，气压0.7Mpa，气量100200 L/min。旋喷至设计顶标高以上0.30.8m处停机，将旋喷管提出地面。施工技术措施A、施工前根据现场环境和地下埋设物的位置等情况，复核喷射注浆的设计孔位。施工前预先挖设排浆沟及泥浆池，施工过程中将废弃的冒浆液导入或排入泥浆池，沉淀凝结后运至场外存放或弃置。B、旋喷桩相邻两桩施工间隔时间不小于24h，间隔距离不小于46m。C、钻机安放保持水平，钻杆垂直，其倾斜244、度不得大于1.0%。施工前检查高压设备及管路系统，其压力和流量满足设计要求。注浆管和喷嘴内杂物清除干净，注浆管接头的密封圈良好。D、正式施工前需试喷，以确定合理的注浆压力，提升速度，气压力和浆液配比等参数。E、旋喷过程中保证桩体的连续性，若因故停止，第二次旋喷的接桩长度必须大于200mm。F、返浆正常与否对成桩质量影响很大，若返浆不正常，及时分析原因，采用复喷或调整旋喷参数。若漏浆严重，必须停止旋喷，用水泥浆或水泥水玻璃双液浆回灌以稳定地层，确保加固质量。G、钻孔位置和设计位置的偏差不大于50mm。实际孔位、孔深和每个钻孔内的地下障碍物、洞穴、涌水、漏水及与工程地质报告不符等均详细记录。H、高245、压喷射注浆完毕，拔出注浆管彻底清洗注浆管和注浆泵，防止凝固堵塞。I、旋喷结束后1天内，由于浆体凝固使桩顶下沉，必要时在原孔位采用冒浆法进行回灌或二次注浆等措施，以保证桩顶标高。(2)盾构始发1）始发筹划1、盾构采用整机始发。在盾构始发时，管片、管线、砂浆等材料从预留出土口吊入隧道内，然后由电瓶车牵引编组列车将管片、管线、砂浆运抵工作面。泥浆管路及电缆线路均从预留口接入隧道内盾构工作面。2、负环管片设置为全环闭口环，错缝拼装。拼装负环管片前先安装反力架和始发基座。3、为防止盾构始发时侧翻失稳，在盾构机左右两侧设置防翻支撑，支撑底部与始发基座相连，上部支撑在盾构机上。为防止负环管片失圆，造成盾构始246、发时管片与洞门圈间隙不均，在防翻支撑上设置纵向工字钢，在工字钢上设置钢楔块支撑管片，防止负环管片失圆。4、在盾构完成100m试掘进后，进入正常掘进阶段。在拆除负环管片后，盾构隧道进排泥管线均移至盾构工作井，轨道、管片等材料从盾构工作井吊入，砂浆从盾构工作井放入编组列车的砂浆车内。2)盾构始发流程1、盾构始发流程按图进行2、盾构始发条件确认盾构机的联动调试应完毕，并满足作业要求。 盾构机准确定位，且自动导向系统安装测试完毕。供电系统(含备用电源)、给排水系统、通信系统等检查正常。 各种线路已安装并检查完毕。 洞门范围内的障碍物已清除(洞门范围内的围护结构已凿除，并无不良硬支点)。洞门橡胶密封圈已247、安装到位。盾尾的密封刷已按作业要求满涂密封油脂。临时管片准备就绪。始发反力架和基准环已在始发井地面试拼装，确保井下安装时定位精确。渣土运输准备工作就绪。地面砂浆搅拌站调试完毕。初始掘进范围内的地面监测点已布设完毕，并获得初始数据。3）盾构始发前准备工作1、盾构连接方案本区间将采用整体始发的方案，即盾体与后配套在车站内整体连接后始发，连接方案如图。反力架安装基座安装洞门加固盾构机下井盾构机前移盾构机与台车相连盾构机调试负环拼装盾构推进初始掘进洞门橡胶帘布安装台车间的管路连接监控量测管片运输参数设定台车及后配套下井电瓶车及平板车下井铺设临时辅道地面注浆系统安装安装连接完成图7.4.8.8-5盾构整248、体始发安装工艺流程图2、管片选型负环管片负环管片选用1.5 m宽的双面楔形通用环管片，根据始发基座大小选用6环负环和一环0环，采用闭口环拼装。正环管片由于始发段隧道为直线隧道，正环管片选用错缝拼装的环宽1.5 m的双面楔形通用环管片，3、始发基座、反力架始发架安装盾构始发架为钢结构预制成榀，长9.00米，宽4.9米，反力架位置按设计轴线放样，为防止始发掘进时刀盘下沉，把盾构中心提高2厘米。始发架在盾构始发时要承受纵向、横向的推力及抵抗盾构旋转扭矩。盾构始发之前，对始发架进行必要加固，始发架后端通过工字钢或钢支撑与反力架连接，为了防止盾构发生扭转在盾壳上焊接防扭装置。图7.4.8.8-6始发架示249、意图反力架安装反力架是盾构始发时为盾构提供反推力的钢构件。进行盾构反力架形式的设计时，以盾构的最大推力及盾构工作井轴线与隧道设计轴线的关系为设计依据。在盾体与后配套设备连接之前，进行反力架的安装，反力架通过预埋件与底板结构连接起来。反力架预制成形后，吊入盾构井，由测量给出轴线位置及高程，进行加固。反力架底板与预埋在结构底板1400120020mm钢板焊接连接，水平方向通过水平支撑和斜支撑加固，水平方向加5道水平支撑，斜支撑安装在反力架的立柱上，采用609的钢管支撑，每边布置两根。盾构机井下安装时，精确计算始发架的安置高程及左右位置，确认无误后，将始发架与井壁四周用型钢撑紧焊牢。图7.4.8.8250、-7反力架立面图洞门密封装置的安装由于洞口与盾构(或衬砌)存在建筑空隙，易造成泥水流失，从而引起地表沉降，因此，须在洞口拼装密封装置，密封装置包括帘布橡胶板、圆环板、扇形板及相应的连接螺栓和垫圈。拼装前须对帘布橡胶板上所开螺孔位置、尺寸进行复核，确保其与洞圈上预留螺孔位置一致，并用螺丝攻清理螺孔内螺纹。拼装顺序为帘布橡胶板圆形板扇形板，自上而下进行。拼装时圆形板的压板螺栓应可靠拧紧，使帘布橡胶板紧贴洞门，防止盾构始发后同步注浆浆液泄漏，同时将扇形板向洞内翻入。当盾构刀盘进入洞口时，调整扇形板至盾构外壳的距离为10mm左右，盾构的壳体将橡胶帘布及扇型钢板顶入并向内弯曲，当盾尾钢丝刷刚进入洞口露出251、管片时，再调整扇型板，使其落在管片上。图7.4.8.8-8洞门密封装置示意图围护结构破除为确保始发端的土体稳定，施工前先进行洞门水平超前探孔，确定洞门范围内加固满足设计要求。凿除施工前先在端墙上按设计尺寸画出洞门轮廓线，将洞门分为块按先上后下、先中间后两边的顺序进行凿除，。施工时需在洞门口搭设钢管脚手架，采用人工手持风镐进行破除。整个作业过程中，由专职安全员进行全过程的监督，杜绝安全事故发生，确保人生安全。 注浆控制在始发推进过程中，盾尾尚未进入洞门密封帘布前，采用辅助注浆设备对管片外的环状空隙及时进行充分地注浆填充，可以避免地表沉降，减小管片上浮。第3环正环推进时，盾尾将通过洞口密封。盾尾脱252、离洞口密封后，下放扇形压板，紧固螺栓，开始同步注浆，此时盾构机的注浆压力不宜超过0.2 MPa。当洞口同步注浆漏失严重时，利用洞口预埋注浆管注入水泥-水玻璃双液浆对洞口进行封堵。A、同步注浆。在施工期间，随着盾构掘进，脱出盾尾的管片与土体间出现“建筑空隙”，即通过设在盾尾的4个压浆管予以同步充填浆液。同步注浆要根据施工情况、地质情况对注浆量和注浆压力二者兼顾。该次施工中，每环注入量控制在“建筑空隙”的150 %左右，注浆压力约0.20.3 MPa。注浆速度和盾构掘进保持同步。B、二次注浆。在管片出盾尾56环后，根据地面沉降、变形等情况采取二次补偿注浆，通过管片注浆孔向管片外周进行二次注浆，来填253、补同步注浆流失造成的空隙。浆液为瞬凝性的具有较高早期强度的水泥-水玻璃双液浆。二次注浆主要采用压力控制,压力控制在0.30.5 MPa，最大瞬间压力不能大于0.5MPa，以免对管片造成损坏。4）始发施工控制要点1、为保证隧道中心的精度和避免始发支撑系统由于安装偏差而承受过大的侧向力，要严格控制始发基座、反力架和负环的安装定位精度，确保盾构始发姿态与设计线路基本重合。2、为防止盾构机切削围护结构混凝土时出现大的转角，必须在始发基座两侧每两米安装防扭转装置各一个。3、在盾尾壳体内安装管片支撑垫块，为管片在盾尾内定位做好准备。4、在每环负环的第1块A形管片就位后，用水平尺检验管片是否水平、对称。安装254、时要注意使管片的位置与理论位置相对应，转动角度一定要符合设计，位置误差不能超过10 mm。5、盾尾通过洞门导轨后，盾构机在测量系统指导下开始掘进，在始发过程中，如发现支撑系统出现变形，应立即停机加固。6、负环管片脱出盾尾时,要及时进行支撑加固,防止管片下沉或失圆。同时也要考虑到盾构推进时可能产生的偏心力,支撑要确保稳固。7、当盾构机掘进纠偏曲线时,往往会造成纠偏方向一侧间隙变小，易于发生盾尾钢丝刷拉坏管片的现象，此时管片选型应综合考虑盾构机姿态、铰接千斤顶行程、推进千斤顶行程、管片间隙等因素，当盾尾间隙过小时，可通过收放铰接进行调整。8、始发掘进时，盾构机处于始发基座上，因此，需在始发基座及盾255、构机上焊接相对的防扭转支座，为盾构机初始掘进提供反扭矩。盾构进入洞门前把盾壳上的焊接棱角打平，防止割坏洞门防水帘布。9、在始发阶段要注意推力、扭矩的控制,尽量使用底部千斤顶，并利用左右千斤顶编组的推力差和铰接系统来控制盾构机的姿态；同时要注意各部位油脂的有效使用。掘进总推力应控制在反力架承受能力以下，同时确保在此推力下刀具切入地层所产生的扭矩小于始发基座提供的反扭矩。（3）盾构到达1）盾构到达施工流程洞门加固接收托架的安装与固定到达段的掘进贯通后步上接收托架洞门密封的再次拉紧掘进参数的调整掘进方向的控制导轨安装铰链板及止水帘布安装图7.4.8.8-9盾构到达施工流程2)盾构到达施工准备在盾构机256、距离接收井端墙50 m时，即进入到达掘进阶段，应在到达洞口前作好如下准备：1、端头土体加固，强度符合设计要求2、盾构接收井准备盾构接收井洞门位置的方位测量确认，安装并加固盾构接收基座。3、盾构姿态的复核测量盾构贯通前的测量是复核盾构所处的方位、确认盾构姿态、评估盾构进洞时的姿态和拟定盾构进洞段的施工轴线、推进坡度的控制值和施工方案等的重要依据。4、各项技术方案及措施准备齐全并交底到每一位施工人员3)盾构到达在盾构切削混凝土后，盾构应尽快推进并拼装管片，尽量缩短盾构进洞时间。洞圈特殊环管片脱出盾尾后，立即用弧形钢板与其焊接成一个整体，并用浆液将管片和洞圈的间隙进行充填，以减少水土流失。4)主要技257、术要点与控制措施1、到达前200m部位每隔50m要进行导线和高程测量多层复测，并报监理审核，同时应对到达洞门进行测量，以精确确定其位置。2、结合洞门位置，参照设计线路，制定严格的掘进计划，落实到每一环。根据盾构机的贯通姿态及掘进纠偏计划进行推进，纠偏要逐步完成，每一环纠偏量不能过大。3、在盾构机距离端头墙30m时， 选择合理的掘进参数，逐渐放慢掘进速度，控制在20mm/min以下，推力逐渐降低，缓慢均匀地切削洞口土体，以确保到达端墙的稳定和防止地层坍塌。4、盾构进入到达段后，加强地表沉降监测，及时反馈信息以指导盾构机掘进。5、盾构机刀盘距离贯通里程小于10m时，在掘进过程中，专人负责观测出洞洞258、口的变化情况，始终保持与盾构机司机联系，及时调整掘进参数。6、在拼装的管片进入加固范围后，浆液改为快硬性浆液，提前在加固范围内将泥水堵在加固区外。7、由于盾构到站时推力较小，致洞门附近的管片环与环之间连接不够紧密，因此做好管片的螺栓紧固和复紧工作。并用槽钢沿隧道纵向拉紧后20环管片，使后20环管片连成整体，防止管片松弛而影响橡胶防水条密封防水效果。5)盾构机的拆卸1、拆卸场地布置及吊装设备大件的吊卸由320t履带吊机完成，后配套拖车由150t汽车吊完成。拆卸主要设备如下：320t履带式吊机一台，150t汽车吊一台，150t液压千斤顶两台，以及相应的吊具。2、拆卸程序主机拆解与吊离拆卸场地的准备259、 吊机组装就位主机与后配套的分离大件运输车辆就位 后配套拖车拆解与吊离 大件倒运或运输 图7.4.8.8-10盾构机拆卸程序框图3、拆卸顺序拆卸场地风、水、电等工作的准备到位。盾构机械构件部分、液压部分、电气部分标识。主机与后配套的分离，拆解液压电气管线。主机拆卸：刀盘螺旋输送机盾尾管片安装机前体中体。中体、前体、刀盘、盾尾、螺旋输送机均需由320T履带吊机和150t汽车吊机配合拆卸、翻转。拆卸井内后配套拖车行走轨道铺设完成后，方可进行后配套的拆卸吊出。后配套的拆卸：连接桥一号拖车二号拖车三号拖车四号拖车五号拖车。连接桥拆卸：连接桥总长约16m，拆卸时需由150t汽车吊机与320t履带吊机配合260、出井。拖车间拆解管线和连接杆，拖车由电瓶机车牵引至拆卸井，再由320t履带吊机吊出。图盾构拆卸示意图7.4.8.9 盾构掘进施工方案（1）盾构掘进流程及操作控制程序根据本标段区间地质特点，主要穿越淤泥质粉质黏土，黏土，粉砂层等，自稳性较差，所以盾构掘进采用土压平衡式掘进，即盾构机在出加固区前建立土压平衡。掘进是否达到6米掘进参数调整设置管理基准开挖掘进同步注浆是否完成第一环进尺掘进2号编组列车装满渣出洞管片拼装下一环掘进延伸轨排隧道轴线标高测量、盾构姿态调整地面沉降监控量测1号编组列车装满碴出洞1号编组列车洞外卸土管片拼装是否完成第二环进尺掘进2号编组列车洞口装料，等待1号编组列车进洞等待开挖261、掘进同步注浆2号编组列车进洞等待图7.4.8.9-1盾构正常掘进作业流程图增加螺旋输送机转速刀盘扭矩设定速度总推力周边土压更改设定值改良效果更改设定值更改设定值排土量继续掘进控制掘进添加材料、注入参数设定塑性流动状态增加注入量减少注入量土压设定开挖仓土压减少螺旋输送机转速降低速度土压力控制碴土改良控制掘进速度控制监 视合适较好较差异常不合适过低过高过软过硬不合适异常合适较好合适适中合适图盾构机掘进过程中的操作控制（2）施工参数设定1）平衡压力值的设定原则根据招标文件提供的地质情况及隧道埋深、地下水等情况，进行理论计算切口平衡压力，土压力的理论设定值P0=静止土压水压。正面静止压力：P=k0gh262、P正面静止压力，g土体的平均重度，h隧道中心埋深，k0土的侧向静止平衡压力系数盾构在掘进施工中均可参照以上方法来取得土压力的理论设定值P0，具体施工设定值根据盾构埋深、所在位置的土层状况以及监测数据进行不断的调整。2）掘进出土量控制每环理论出土量/4D2L/46.2821.546.46m3/环。盾构掘进出土量控制在98100之间。即45.53m3/环46.46m3/环。3）掘进速度：严格控制掘进速度，正常情况下，根据地质特点及地面情况，掘进速度宜为20-50mm/min。4）盾构轴线控制：盾构轴线控制偏离设计轴线不得大于50mm。5）地面沉降量控制：+10mm-30mm，重要建筑控制在+5mm263、-15mm。6）刀盘扭矩：通过渣土改良使渣土有良好的和易性，从而到达提高开挖土体前方的稳定性和降低刀盘扭矩，减小盾构自传角，刀盘转速不可过大，宜为0.8-2rpm。（3）盾构掘进方向的控制与调整由于地层、隧道曲线和坡度变化以及操作等因素的影响，盾构推进不可能完全按照设计的隧道轴线前进，而会产生一定的偏差。当这种偏差超过一定限界时就会使隧道衬砌侵限、盾尾间隙变小使管片局部受力恶化，并造成地层损失增大而使地表沉降加大，因此盾构施工中必须采取有效技术措施控制掘进方向，及时有效纠正掘进偏差。1）盾构掘进方向控制1、采用YMT导向系统为主和人工测量辅助进行盾构姿态监测该系统配置了导向、自动定位、掘进程序264、软件和显示器等，能够全天候在盾构机主控室动态显示盾构机当前位置与隧道设计轴线的偏差以及趋势。据此调整控制盾构机掘进方向，使其始终保持在允许的偏差范围内。随着盾构推进导向系统后视基准点需要前移，必须通过人工测量来进行精确定位。为保证推进方向的准确可靠，拟采用人工测量复核，复核频率为直线段每15环一次，曲线段每10环一次，以校核自动导向系统的测量数据并复核盾构机的位置、姿态，确保盾构掘进方向的正确。2、采用分区操作盾构机推进油缸控制盾构掘进方向根据线路条件所做的分段轴线拟合控制计划、导向系统反映的盾构姿态信息，结合隧道地层情况，通过分区操作盾构机的推进油缸来控制掘进方向。在上坡段掘进时，适当加大盾265、构机下部油缸的推力；在下坡段掘进时则适当加大上部油缸的推力；在左转弯曲线段掘进时，则适当加大右侧油缸推力；在右转弯曲线掘进时，则适当加大左侧油缸的推力；在直线平坡段掘进时，则应尽量使所有油缸的推力保持一致。2）盾构掘进姿态调整与纠偏在实际施工中，由于地质突变等原因盾构机推进方向可能会偏离设计轴线并超过管理警戒值；在稳定地层中掘进，因地层提供的滚动阻力小，可能会产生盾体滚动偏差；在线路变坡段或小半径转弯段掘进，有可能产生较大的偏差。因此应及时调整盾构机姿态、纠正偏差。1、参照上述方法分区操作推进油缸来调整盾构机姿态，纠正偏差，将盾构机的方向控制调整到符合要求的范围内。2、根据实际情况在小半径转弯266、和变坡段，必要时可利用盾构机的超挖刀进行局部超挖来纠偏。3、当滚动超限时，盾构机会自动报警，此时应采用盾构刀盘正反转的方法纠正滚动偏差。3）方向控制及纠偏注意事项1、在切换刀盘转动方向时，应保留适当的时间间隔，切换速度不宜过快，切换速度过快可能造成管片受力状态突变，而使管片损坏。2、根据掌子面地层情况应及时调整掘进参数，不断调整掘进方向，使盾构姿态控制在50mm。3、修正及纠偏时应缓慢进行，控制纠偏过度，纠编量控制在6mm/环之内，如修正过程过急，可能会造成管片碎裂、渗漏水等，严重影响管片拼装质量，所以严格按照“勤纠、少纠”的原则进行纠偏。4、推进油缸油压的调整不宜过快、过大，否则可能造成管片267、局部破损甚至开裂。5、合理进行管片选型，确保拼装质量与精度，使管片端面尽可能与计划的掘进方向垂直。6、盾构始发、到达时方向控制极其重要，应按照始发、到达掘进的有关技术要求，做好测量定位工作。（4）渣土改良1）碴土改良的方法与添加剂碴土改良就是通过盾构机配置的专用装置向刀盘面、土仓、或螺旋输送机内注入添加剂，利用刀盘的旋转搅拌、土仓搅拌装置搅拌或螺旋输送机旋转搅拌使添加剂与土碴混合，以满足在不同地质条件下采用不同掘进模式掘进时都可达到理想的工作状况。添加剂主要有泡沫和膨润土。2）泡沫剂的使用泡沫通过盾构机上的泡沫系统注入。泡沫溶液的组成：泡沫添加剂3%，水97%。泡沫组成：9095%压缩空气和5268、10%泡沫溶液混合而成。泡沫的注入量按开挖方量计算：70100L/环。3）泥浆的使用砂性卵石地层中或含砂量很大强度又高的地层中推进时要考虑在土仓注入泥浆。配合比为：水:膨润土:粉煤灰:添加剂=4:1:1:0.1，加泥量为20%30%出土量。注入压力与盾构的土仓压力一致或略高。上述配比和注入量应根据地质条件及施工情况及时加以调整。4）碴土改良的主要技术措施在土层掘进中，主要是要稳定开挖面，并降低刀盘扭矩。拟采取分别向刀盘面和土仓内注入泡沫的方法进行碴土改良，必要时可向螺旋输送机内注入泡沫。富水地段和其它含承压水地层掘进时，主要是要防止涌水、防止喷涌、降低刀盘扭矩，拟向刀盘面、土仓内和螺旋输送机内注入膨润土，并增加对螺旋输送机内注入的膨润土，以利于螺旋输送机形成土塞效应，防止喷涌。膨润土添加量应据具体情况确定。（5）管片拼装管片由始发井口16t龙门吊自临时堆放场地吊放在井下的管片运输平板车上，运至轨道最前端。1）管片起吊、移动、就位用管片双轨梁吊机将管片从运输平板车上吊起，转90度送至喂片机上，喂片机将管片送至拼装机下方，拼装时，管片拼装机从下向上次序安装管片。待底部管片就位后，依次拼装两侧的标准管片和邻接管片，最后安装封顶快管片，封顶块搭接其长度的1/2(进出洞处特殊环衬砌先搭接1/3)，径向推上，然后纵向插入成环。拼装机尽量居中安装，以减少接缝出现错台，保证拼装质量