北京地铁土建工程安全施工技术控制要点(暗挖)

北京地铁土建工程安全施工技术控制要点（暗挖）北京地铁土建工程安全施工技术控制要点（暗挖部分）北京市轨道交通建设管理有限公司中铁十四局集团有限公司二00七年九月九日前言随着北京城市建设的发展，公共交通基础设施建设得到了广泛重视，地铁以其方便、快捷的运营特点成为广大市民的优选交通方式，地铁建设也随之进入了发展的高峰期。

“安全生产责任重于泰山”。

安全是施工建设的头等大事，技术措施则是安全施工的关键控制点。

为及时总结北京地铁施工技术控制经验，指导今后大规模的地铁建设，我们特组织有关人员编写了本套“安全施工技术控制要点”，旨在通过加强地铁施工技术过程控制，确保地铁施工的周边环境、地铁结构本身以及施工过程的安全。

本书供北京地铁暗挖工程施工技术人员参考使用，由于施工条件的多样性与复杂性，实际施工中应根据工程具体情况灵活应用，切不可生搬硬套。

书中如有疏漏或错误之处还请相关人员在使用中及时反馈，同时注意对新技术、新工艺和新工法及相关经验的积累，以便在后续修订时对相关内容进行补充完善。

编制单位：北京市轨道交通建设管理有限公司中铁十四局集团有限公司主编：罗富荣副主编：潘秀明编写人员：罗富荣、潘秀明、崔海涛、张成满、高亚斌、谢晋水、苗恒志、汪定国、赵鹏军目次1总则 (1)2主要施工方法现场控制要点 (2)2.1标准断面台阶法 (2)2.1.1超前地质预报 (2)2.1.2超前大管棚预支护 (3)2.1.3超前小导管预支护(含预注浆) (5)2.1.4土方开挖 (11)2.1.5格栅架立 (14)2.1.6喷射混凝土 (15)2.1.7初支背后注浆 (17)2.1.8监控量测项目 (19)2.2大断面分步开挖施工 (25)2.2.1中隔壁法(CD工法)和交叉中隔壁法(CRD工法) (25)2.2.2单侧壁导坑工法 (29)2.2.3双侧壁导坑工法 (30)2.2.4拆支撑与倒换支撑 (31)2.3特大断面分步开挖施工 (32)2.3.1中洞法 (32)2.3.2侧洞法 (33)2.3.3桩柱法 (34)2.3.4洞身开挖 (36)2.3.5洞内人工挖孔桩 (36)2.3.6钢管柱 (41)2.3.7车站大断面衬砌施工 (43)3重点部位施工现场控制要点 (50)3.1倒挂井壁法竖井施工 (50)3.1.1竖井施工 (50)3.1.2竖井马头门施工 (50)3.2暗挖风道与主体交叉部位开口施工 (52)3.2.1纵向开挖导洞断面挑高 (52)3.2.2转向车站群洞的开口施工 (53)3.2.3转换体系施工中质量安全控制要点 (55)3.3挑高段等断面变化部位 (56)3.3.1断面转换施工方法 (56)3.3.2断面过渡技术措施 (57)3.4平顶直墙施工技术要点 (58)3.5斜坡段施工技术要点 (59)3.6联络通道泵房施工 (60)3.7下穿重要建筑物、管线施工技术要点 (61)3.7.1下穿重要建筑物技术要点 (61)3.7.2下穿管线施工技术要点 (62)3.7.3施工注意事项 (64)3.8地质异常区处理技术要点 (64)3.8.1地质挖孔探测首先要防止损坏既有管线 (64)3.8.2挖孔过程 (65)4特殊地质施工现场控制要点 (68)4.1粉细砂地层 (68)4.1.1原材料 (68)4.1.2改性水玻璃组成及制浆方法控制 (68)4.1.3改性水玻璃性能 (68)4.2砂、卵石地层 (68)4.3软-流塑状地层 (69)4.4注浆控制技术措施 (69)5施工现场应急处理要点 (71)5.1隧道开挖坍方 (71)5.1.1工程地质和水文地质 (71)5.1.2预控措施 (71)5.1.3应急措施 (72)5.2涌砂、涌水处理 (75)5.2.1预控措施 (75)5.2.2隧道内涌砂、涌水应急措施 (75)5.2.3事故上报和应急处理程序 (76)1总则浅埋暗挖法是地下工程施工的主要方法之一，在城市地铁、市政地下管网及地下空间等浅埋地下结构物的工程中有着广泛应用。

多用于第四纪软弱地层，开挖方法有正台阶法、单侧壁导洞法、中隔壁法(也称CD法和CRD法)、双侧壁导洞法(眼镜工法)等。

该方法对地面建筑、道路和地下管网影响不大，拆迁占地少，不扰民，不污染城市环境等优点，且无需多种专用设备，灵活方便，适用于不同地层、不同跨度、多种断面，可以提供大量就业机会，是适合我国国情的好方法。

1.0.1适用范围适用于北京地铁浅埋暗挖施工，特别是在粘土层、粉质粘土、中粗砂、粉细砂、砂卵石等地层中浅埋暗挖地下工程。

1.0.2浅埋暗挖施工基本原则1严格遵循“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测”的施工原则。

2不同的地层采取不同的支护措施，优化施工顺序，保证洞室施工安全，减小地表沉降，最大限度减少对地表建筑、地下构筑物的影响，做到稳妥可靠，万无一失。

3施工方法的选择原则是在确保安全的前提下，快速、优质完成土建工程，缩短工期，尽量降低工程造价。

4开挖体系、支护体系、量测体系必须紧密结合。

1.0.3参考文献1《地下工程浅埋暗挖技术通论》，王梦恕，安徽教育出版社2《地下铁道工程施工及验收规范(2003年修订版)》GB50299-19993《铁路隧道工程施工质量验收标准》TB10417-20034《车站工程施工质量验收标准》QGD-006-20052主要施工方法现场控制要点2.1标准断面台阶法2.1.1超前地质预报1超前地质预报主要内容1)地表地质异常情况：检查施工范围内地表地质异常情况，空洞、松散及含水等情况。

2)围岩加固情况：检查掌子面超前注浆加固土体后的效果。

3)掌子面状况：对掌子面进行地质素描，内容主要包括地下水状态(出水点、出水量、水压力、突水情况等)，地层岩性(产状、结构、地质构造影响程度等)，土层特征(名称、风化状况、土层结构、质地、强度)，地质结构面(间距、延伸性、粗糙度、张开性等)，软弱夹层，贯穿性强的大节理、断层(填充情况、风化程度、开度、渗漏)等。

根据地质素描图的内容，绘制地质素描图，并做出开挖面前方较短距离内的地层的稳定性分析，通过综合分析判断，提出地质预测报告。

4)洞体开挖(内缘)状况：检查洞体开挖超欠挖、喷射混凝土是否密实及注浆填充效果等。

5)土壤含水量、容重、塑性指数：检查土体本身特性参数，为下一步开挖、支护提供施工参数。

2超前地质预测预报方法1)超前地质预测预报方法包括：长距离地质预测预报技术、短距离地质预测预报技术、红外线超前探水法和地质雷达探测法。

2)针对北京地铁暗挖施工，一般采用短距离超前探孔法，施工中常用洛阳铲或煤电钻对掌子面前方3～5m地层情况进行挖探或钻探，探测前方地层地质、水文情况，为下一步开挖施工提供必要的施工参数。

3信息反馈：通过各种方法收集地质信息，进行综合分析、判断，并将处理结果反馈给施工，及时变更设计、调整施工方法和支护参数。

2.1.2超前大管棚预支护水平管棚与隧道埋深、土体刚度、初支强度、开挖方法、掘进速度等是一个有机的整体，控制管棚沉降必须综合考虑以上各因素的作用。

管棚布设如图2.1.2所示。

1主要技术要求、标准及控制方法图2.1.2 管棚布设示意图1)钻孔施工允许偏差(见表2.1.2)项目外插角孔位孔深孔径允许偏差1°±50mm ±30mm 比钢管直径大30～40mm检验方法：外插角及孔位偏差使用仪器测量，孔深和孔径采用尺量。

2)管棚的数量、长度应符合设计要求。

3)管棚的纵向搭接长度应符合设计要求。

4)管棚按设计要求参数注浆饱满，注浆量和注浆效果以设计压力和注浆量检查、控制。

为保证管内注浆填充效果，应在浆液中加入少量微膨胀剂。

2施工注意事项1)外插角和外插角偏差应根据隧道纵向坡度和管棚施工设备的误差确定，并应考虑管棚一次施工长度、根据端头误差要求控制偏差。

以管棚不侵入暗挖施工轮廓为原则。

2)管棚施工按照由高孔位到低孔位、隔孔施工的顺序进行，管棚钻孔完毕应及时安装钢管并注浆，避免塌孔及地表沉降过大。

3)管棚所用管节接长时，采用丝扣连接或焊接连接都应该在连接部位采取加强措施，避免长大管棚施工中因连接部位破坏造成的断管等问题。

实际操作中可采用加套管焊接或增设加强肋板的方法。

此外，还应注意采取调整管节长度的方法使相邻管棚的连接部位相互错开。

4)钻孔前必须清楚前方管线及地下建筑情况，钻进中如遇障碍不可强行钻进。

5)如遇卡钻、塌孔等问题应先注浆然后重新钻孔。

3安全保证措施1)施工前准备工作：①设备检查：是否有缺件，好坏程度。

电机、钻机、泵等测试运转是否正常，所有部件是否完好；液压系统是否通畅，密封完好度，液压油泄漏状况。

②检查所有焊接部位是否有开焊、有则补焊。

③各种部件是否有变形，有则进行校正。

2)钻机支架一定要稳固，重点检查以下内容：①升降系统：卡瓦等上紧，加强整体性。

②所有螺母必须拧紧，发现溢扣者必须换掉。

③丝杠、顶杠要顶紧、有效，安装要牢固，确保不因震动而松动或脱落。

3)电器设备、电缆、电线必须有漏电保护、防水保护。

4)照明设备以保证各工种正常生产、安全生产为原则，灯具布局合理，不得来回拉拽电线、移动照明灯。

5)施钻时，按机械操作规程操作，严防机械伤人。

6)注浆前严格检查机具、管路及接头处的牢靠程度，以防压力过大管路破坏伤人。

7)钢管内注浆时，操作人员必须带好口罩、眼镜及胶手套等防护用品。

8)施工部位必须照明充足。

9)随时注意掌子面的情况，防止注浆压力过大掌子面开裂。

10)施工中加强地面沉降和管线监测。

4应急处理措施1)施工前应对施工影响范围内和管线进行探测，核对管线资料，调查管线等分布情况、最大埋深，根据调查结果做出相应防范措施。

2)孔口管密封盒的安装必须严格按要求进行，麻片缠绕要认真，松紧度、均匀度、厚度都要控制好。

与混凝土内衬墙连接固定要牢固、有效。

3)钻进中出现涌水、涌砂时：①压紧密封装置的法兰，适当改小泵送水量；②如发现地下水压力太大，可迅速加固孔口管；增加胀管螺栓和爪片数量，以便加固孔口管，防止孔口管外移。

4)孔内事故的处理：①钻进中发现孔斜明显超标(限)：须查明原因，采取有效纠偏措施，如：调整角度或补打支护管等。

②为预防缩孔、抱钻等情况，应注意以下事项：a.严格控制泵压、泵量，泵工时刻观察冲洗液消耗量及循环状况，避免出现“干钻”。

b.钻进中途应避免随意停钻(例如用餐、交接班等)，必须停钻时尽量压缩停钻时间。

5)遇特殊情况时，在采取紧急处理措施的同时应按照程序向上级及时汇报情况。

2.1.3超前小导管预支护(含预注浆)北京地铁隧道地层岩性一般为粉细砂层、中粗砂层、卵石层和粘土层。

采用小导管超前支护预加固地层技术，通过注浆，使小导管周围土体固结形成承载壳，在小导管及承载壳的棚架作用下开挖下部土体既安全又稳妥，可有效地控制拱顶坍塌。