竖井施工方案

首都机场东110KV外电源工程

暗挖工程施工方案

编制：郭 平 审核：孙秀和

北京城建道桥工程有限公司首都国际机场扩建工程

110KV电力隧道工程项目经理部

2006年12月30日

一．工程概况

本工程设计施工Φ4.1m暗挖直线竖井12座，Φ4.1m暗挖偏竖井1座，Φ

5.3m暗挖竖井2座。暗挖里程总长1274m。

竖井设计为现浇钢筋混凝土圆形结构，在井口设现浇钢筋混凝土竖井圈梁，在竖井梁下采用喷锚支护，初衬为钢格栅、钢筋网、C20喷射混凝土结构。在竖直方向设钢筋锚杆支护。结构尺寸为直径4.1m直线施工竖井和直径5.3m双向埋管竖井及4.1m偏竖井。采用格栅喷射混凝土结构作为初期支护，二次衬砌为模筑C30P6钢筋混凝土结构。两层衬砌之间设聚乙烯丙纶防水卷材。

暗挖段设计初衬为间距500mm钢格栅、纵向连接筋环向间距1m,双层钢筋网片，喷射C20P6混凝土，初衬结构厚度为250mm。二衬结构200mm厚现浇钢筋混凝土。

砖砌挡墙圈梁二衬初衬暗挖竖井结构图

二衬初衬暗挖断面图二．竖井初衬结构施工

竖井初期支护采用逆做法由上至下分层、分步施做初衬井壁结构，竖井初衬完成后再施做两侧隧道，待隧道初期支护结构完成后最后采用顺做法分步施做井室二衬混凝土结构。 1．竖井的施工程序：

开挖→竖井圈梁施工→临时挡土墙砌筑→搭设龙门架→竖井初衬 竖井圈梁施工的方法及步骤

竖井圈梁设计为矩形的现浇C30钢筋混凝土结构，采用明挖施工。施工前对竖井圈梁开挖范围进行物探检测，施工时在竖井施工范围内人工开挖十字探沟，查清确无管线后在使用机械开挖沟槽。 竖井圈梁的工序流程：

测量放线→物探检测→挖探沟→沟槽开挖→竖井圈梁垫层→绑扎竖井圈梁钢筋→预埋初衬竖向钢筋→预埋梯道预埋铁件→竖井圈梁模板支搭→圈梁混凝土浇注→养护→拆模

竖井圈梁上砌筑挡水墙并高出现况地面30cm，并用1：3水泥砂浆抹面。竖井圈梁上搭设1.2m高防护栏杆。 三．龙门架安装

Ⅰ25行走梁Ⅰ32行走梁暗挖竖井Ⅰ32行走梁立柱护栏Ⅰ32行走梁立柱存土场立柱剪力撑

护栏

1．施工竖井提升系统

沿井口设门式提升架其长12m高6m。提升架所用材料：立柱用28a工字钢，横梁采用32a工字钢承重走行梁采用32a工字钢。该提升系统只限于隧道初、二衬出土时使用。 2．施工竖井临时设施平面布置

在竖井井壁内设人行梯道一座，作为人行通道，供施工作业人员出入使用。在竖井的井壁设通风、供风、供水、排水管道，在另一侧设电缆线，所有管线均紧靠井壁直接引入隧道至工作面。 3．隧道运输方式

隧道内土方、材料采用手推车的运输方式。 4．竖井内垂直运输

竖井垂直运输设备：5t电葫芦、5t卷扬机。 5．龙门架及爬梯安装要求

①所有施工竖井架子在吊装前，一律刷橘黄色漆，不少于2遍。剪刀撑严禁使用钢管，必须采用不小于∠100ⅹ100的角钢。

②主梁、吊梁必须设置门形加固，行梁不小于32＃工字钢，立柱不小于28＃工字钢，所有钢梁接口处，采用加固板进行焊接。土斗子重量、大小必须经过计算，上报项目部验算后方可投入使用。

③电葫芦修理平台宽度不小于1.5m，大板满铺，用前铅丝绑牢，不允许由探头板。并设置护栏，挂设安全护网。电葫芦钢丝绳卡环不得少于4个。 ④电葫芦操作平台，采用∠100ⅹ100角钢，平面尺寸1mⅹ1.2m，栏杆高度1.4m，水平护栏不少于3道，水平护栏要求封闭。

⑤竖井护栏必须焊接牢固，自地面起高度不小于1.2m，水平护栏不少于2道，所用护栏均刷红白漆，两种颜色间距50cm，并沿护栏挂绿色护网。护网底部必须固定牢固。竖井周围的排水设施必须畅通。

⑥竖井内的临时爬梯必须采用花纹钢板，爬梯宽度不小于60cm，踏步宽度不小于25cm.

⑦龙门架采用“人字”屋面，屋面为彩钢复合板，龙门架四周2m以上采用岩绵被遮挡。龙门架经设计、监理、建设和施工单位验收合格后方可进行竖井初衬施工。

四．竖井初衬施工的方法及步骤

1．竖井施工采取分层开挖、分层支护的方法进行施工，每层开挖步距为0.6m一榀。每层土体开挖分块对角进行，先挖竖井中部土方以利周边井壁土方开挖。然后在进行初衬墙壁土方开挖。按设计要求，在竖井初衬钢格栅安装铅先沿竖井施做Φ32锚杆，竖直方向两榀一打，上下错开，下插角15～20度，锚杆的长度为2.5m，每两水平间距为1m。

2．为增强竖井井壁隧道洞口的稳定性，在洞口拱部施做超前小导管，小导管为直径Φ32mm，长2.25m，环向间距0.3m，仰角5～8度，同时注改性玻璃单浆液加固洞口拱部土体。

3．竖井施工时如有地下水渗出需在竖井中部设置集水坑，用水泵将水排出。竖井封底时如遇地下水采取在竖井周边埋设导流盲管把水引至集水挖坑排出。渗流水抽干后及时施作底板钢筋混凝土，封闭竖井底部完成竖井初衬结构施工。

4．竖井初衬施工及工序流程

竖井初衬由钢格栅、Φ20纵向连接筋、Φ6@100Χ100的钢筋网、喷射混凝土联合组成。

竖井初衬采取分层分部施工，其施工工序：

挖竖井中部核心土预留集水坑→对称开挖较长边井壁土体→施做井壁锚杆→安装外层钢筋→安装栅格→焊接纵向筋→安装内层钢筋网→喷射C20混凝土→形成封闭结构

在开挖过程中要随时观察土体稳定情况，并及时采取相应措施。上步水平格栅结构封闭成环后方能进行下一步水平格栅施工。 五．井壁预埋件

竖井初衬结构施工需由上至下每2m预埋10cmⅹ15cm钢板埋件，埋件与初衬钢格栅焊接牢固，便于施做人工爬梯。 六．马头门施工

1．竖井均为双向开马头门。竖井初衬施工时已经在马头门开洞位置施做超前小导管和注浆加固土体。双向马头门的施工顺序是：先施工隧道较长一侧的马头门，待较长一侧隧道进尺步小于15m后再开较段一侧马头门。

2．竖井与马头门接口施工程序

序号施工程序示意图施工顺序说明1.在马头门拱部连续做3榀钢格栅2.沿拱顶打入小导管，小导管Φ32，长2.25m,环向间距300，注改性水玻璃浆液。 1竖井小导管 2竖井上台阶小导管1.破除隧道榀架上拱部位置竖井钢格栅2.开挖上台阶土方，留核心土3.安装隧道上拱部榀架，施做补强钢格栅， 水平格栅与榀架焊接、安装纵向连接筋、 挂钢筋网片4.喷射上拱部混凝土1.上台阶掌子面进尺1倍洞径后开挖下台阶2.破除下台阶隧道洞口竖井水平钢格栅3.开挖下台阶土方，留核心土4.安装洞口下台阶补强钢格栅及洞体初衬钢格栅、纵向连接筋、挂钢筋网片5.喷射墙体及底仰拱混凝土 3竖井小导管下台阶

七.竖井小室二衬结构施工

小室二衬结构施工应在隧道二衬施工完成后，方能进行施工。

小室为现浇钢筋混凝土结构，竖井二衬结构厚200mm。井室钢筋混凝土结构施工工序：

小室底板、下部墙体→上部墙体及顶板结构 1）.井室底板施工工序流程：

清除竖井初衬底板杂物→混凝土找平层→铺装底板聚乙烯丙纶复合卷材防水层→绑扎底板钢筋及墙体钢筋→支搭下部墙体模板→浇注底板及下

部墙体混凝土→养护

2）.井室上部墙体及顶板施工工序流程：

凿除施工缝表层混凝土→墙体聚乙烯丙纶复合卷材防水层施工→墙体钢筋绑扎→支搭墙体及顶板模板→顶板钢筋绑扎→浇注墙体及顶板混凝土→养生→拆模→施做顶板防水→安装井筒→竖井回填→恢复路面 八．竖井布置

竖井平面分为三个区布置：人行道、提升作业区、管道布置区。 1．人行区

在竖井平面内设人行梯一座，人行梯采用直梯，并每隔4m设置休息平台，供施工人员出入使用。人行梯道的宽度不得小于500mm，踏步严禁使用原钢，并设置护圈。 2．提升作业区

在竖井口设置提升架设备，以满足洞内出喳、进料的需要。 3．管线布置区

隧道施工所需的“三管两线”，均紧靠竖井壁直接引入隧道到各个工作面。

三．暗挖隧道施工

1.工艺流程：

隧道初支施工工艺流程：准备工作→打超前注浆小导管→喷止浆墙→注浆加固土层→上台阶土方开挖→拱顶格栅安装→打锁脚锚杆→喷射砼→下台阶土方开挖→下部格栅安装→喷射砼→背后注浆 隧道断面净空为2.1×2.3m，初支厚度为200mm。

隧道施工程序序号施工顺序示意图施工顺序说明1、施作 32小导管注浆超前支护122、开挖上半段土方3、架立格栅拱，连接纵向钢筋、挂钢筋网，喷射混凝土34、开挖下半断面；5、架立格栅拱，连接纵向钢筋、挂钢筋网，喷射混凝土6、敷设防水层，浇筑二衬混凝土4

2.施工步骤和工艺要求

A、打超前注浆小导管

沿拱部外轮廓打入Φ32×3.25mm，长3.0m的超前小导管,小导管位置和开挖边界由隧道内设置的三台激光仪确定。小导管一端加工尖形，管壁打Φ8孔，孔距100-200mm，成梅花形分布。利用风镐打入，仰角为8~10度，前后两节超前小导管搭接长度不小于1 m。

B、隧道穿越地层主要为细砂卵石泥质砾岩层，坍塌流沙管涌等地质现象时有发生，所以对围岩进行加固，每隔2m左右先沿开挖工作面喷射厚度不小于100mm的C20砼作为止浆止水墙，经半个小时后将酸化的改性水玻璃液经小导管小孔注入周围土体之中，注浆压力控制在0.3~0.5Mpa，全部导管注完半个小时后即可破除工作面止浆墙砼开始开挖。根据以往相关工程施工经验，由于隧道围岩渗透性较大，注浆率约为54%。 钢筋绑扎和砼浇筑

钢筋绑扎均按设计图纸施工，钢筋保护层为3cm。

砼采用商品砼，以伸缩缝为界，分段浇筑成型，底板混凝土坍落度控制在180-220mm,侧墙混凝土塌落度控制在200-240mm。砼由输送泵通过Φ125输送管送入模，浇筑过程中采用振捣棒外振模板将砼振捣密实，振捣间距不大于700mm，严格控制底板标高，砼浇筑应保持连续性，最大间距时间不得超过两小时，同时注意按设计要求埋设预埋件。隧道和小室底板二衬混凝土应进行人工压光。 5.11.3支立拱部模板

边墙模板采用组合钢模，用U型卡固定，安放立带Φ48双排管进行竖向支撑，两端用可调千斤顶托将边墙模板调直调平。拱部模板采用异型钢模板，模板支撑采用异型钢拱架，拱架支撑间距1200mm，并用钢管将拱架立柱连成一体。

隧道25m为一施工段，以变形缝为界。模板每3m在拱顶处留一Φ200圆孔为投料孔，采用砼输送泵接输送管灌注砼，砼浇筑前，对模板和支撑体系进行预检，必须保证支撑体系牢固，同时每段至少预留2根Φ32钢管（上

端距防水层1cm，下端伸出模以外10cm，作为观察孔和放气孔），以确保砼模注密实，变形缝、注浆孔等关键部位确认合格后方可浇灌。灌注过程中和结束前应密切注意变化，防止浇筑不实或跑模。 5.11.4施工缝和变形缝处理

暗挖隧道模注内衬层设置变形缝，小室洞外第一道变形缝除特殊注明外距小室外墙皮1~2m，地沟及隧道洞内每隔25m左右设一道。③变形缝、施工缝设置

⑴变形缝采用XZ-322-30型橡胶止水带与嵌缝板处理。缝的内侧预留宽35mm深20mm的八字槽嵌聚硫橡胶或具有同等性能的其它高分子弹性嵌缝膏，并用20mm厚的砂浆保护。

⑵二次衬砌施工缝表面凿毛清洗干净，并在施工缝中心位置粘钉10×30mm复合式制品型遇水膨胀橡胶条。施工缝完成后经检验合格，方可灌唯砼。

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5.12小室模注

小室模注工艺流程：准备工作→小室初支防水施工→防水保护层→底板、放线→底板边墙钢筋绑扎→底板砼浇筑→放线→边墙模板支立加固→边墙

砼浇筑→小室盖板安放（小室顶板浇筑） 5.12.1准备清理工作、放线

5.12.1.1将底板边墙杂物清理干净，由测量班将底板边墙的尺寸线放出。 5. 12.1.2按设计图中的钢筋间距，位置摆放底板钢筋，同时下垫砂浆垫块，间距1米，梅花状放置。底板钢筋绑扎完，浇筑底板砼。底板砼达到一定强度后，紧接着搭简易脚手架绑扎边墙钢筋，双排筋之间应按设计绑扎拉筋，另外需加钢筋支撑，其横纵间距不大于1米。支撑在墙上的一端焊10mm厚100×100mm的钢板，防止刺破防水层。受力筋外皮绑扎垫块间距1米，梅花状布置。钢筋净保护层30mm。钢筋遇洞口断开并与洞边加强钢筋焊接牢固。隧道内衬纵向温度钢筋插入小室内衬，插入深度不小于35d（d为钢筋直径）。

5. 12.1.3底板和边墙钢筋绑扎完后，检查预埋件、预留洞位置、洞口周围加固筋等是否符合要求，经检验合格后方可进行下道工序。 5. 12.1.4底板砼浇筑

采用泵车泵送商品砼，标号为C40、P8，底板浇筑高度由事先放出的底板标高线控制。浇筑过程中及时振捣密实，最后按设计标高将底板抹平、压光。底板砼浇筑至“沟口”高程，比底板砼高出500~1000mm。砼浇筑应保持连续性，最大间隔时间不得超过2小时。 5.12.1.5放线、支立边墙模板

底板砼浇筑完并养护达到强度后放线支立模板，模板支立前应预先涂刷脱模剂。支撑时，严格按测量控制线定位，垂直度、平整度要符合施工规范的要求，模板扣件必须上齐，立撑及水平支撑均采用Φ48*3.5mm钢管，间距750mm。支撑架子为满堂红脚手架，横竖向间距为600mm。在边墙端头处用可调顶托进行调整，为加强架子的整体稳定性，在架子纵横及水平方向每隔3米做一道剪刀撑。 5.12.1.6边墙砼浇筑

立模前先将底板边墙外砼面凿毛并用清水冲净，墙体砼应分层对称浇筑，

并充分振捣，每层浇筑厚度不得超过300mm。振捣间距不大于700mm。砼浇筑时要经常观察模板、钢筋、预留孔洞和预埋件等有无移动、变形或堵塞情况，发现问题立即停止浇筑，并应在已浇筑好的砼凝结前修整完好。 5. 12.1.7拆模及养护

常温下边墙砼强度大于1.0Mpa，顶板达到设计强度。拆模应按顺序进行，拆模后及时修整墙面边角，拆模12小时后喷水养护，并不少于14昼夜。 5.13土方回填

①本次回填土采用蛙式打夯机夯实。

②回填土在回填前，用快速试验法测定土壤含水量，如土壤不符合最佳含水量要求，则需采用翻晒或适当洒水等方法以满足最佳含水量的要求。 ③回填土虚铺每层厚度不得大于30cm，碾压、夯实成型后，密实度必须经过检测合格后才可进行下层填土的施工。

④回填土取土需做轻击实试验，确定回填土最佳含水率及最大干密度。不同土质需重新测定。每填完一层后，现场试验员用环刀取样进行试验，检验合格后进行下一层的回填。 5.14供水、供电、通风、照明

①供水：由于施工线路较长，采用各施工点就近接自来水水源供水。 ②供电：采用三相五线制供电。

③通风：采用轴流式风机、柔性风筒（Ф500）打入式供风，风筒端部距工作面不得小于8m，确保工作面空气流通。

④照明：地面采用新型密闭带罩碘钨灯照明，井下采用36伏低压灯泡照明。 5.15防水施工方案

隧道初支完成并待初衬砼达到设计强度后，漏水严重段，先进行一层刚性防水施工，厚度在1-3 cm左右，根据漏水程度，分3-5层涂抹。地沟和隧道在对初衬砼基面进行处理，在初支砼表面铺设PE泡沫衬垫，并钉上圆垫片，再铺设LDPE防水卷材。防水层厚度占一衬厚度，考虑为3mm。防水卷材焊接后，应对其焊接质量进行检查，除保证焊缝平整顺直外，沿线

进行焊缝充气检查，在0.1Mpa压力下保持2分钟不漏气，对不合要求的焊缝应进行修补，直到满足要求。 5.15.1基面处理要求

①将基面上外露注浆管全部割掉，并堵以水泥砂浆； ②基面如有明显水渗漏，必须先进行刚性防水封堵； ③基面必须平直，凹凸部分f/D应小于1/8； ④喷射砼达到设计强度。

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