广州地下连廊施工组织设计

L&M改造F1-5/F1-4地下隧道工程实施性施工组织设计 目 录

目 录 ..................................................................................................................................... 1

1.编制依据及编制范围 ................................................................................................................................. 1

1.1编制依据 .......................................................................................................................................... 1 1.2编制范围 .......................................................................................................................................... 1 1.3编制大纲 .......................................................................................................................................... 1 2.工程概况 ..................................................................................................................................................... 2

2.1工程概述 .......................................................................................................................................... 2 2.2工程地质及水文地质 ...................................................................................................................... 2

2.2.1工程地质 .............................................................................................................................. 2 2.2.2水文地质 .............................................................................................................................. 2 2.3隧道结构设计 .................................................................................................................................. 2

2.3.1超前支护 .............................................................................................................................. 3 2.3.2初期支护 .............................................................................................................................. 3 2.3.3二次衬砌 .............................................................................................................................. 3 2.3.4抗震设防 .............................................................................................................................. 3 2.3.5主要工程量 .......................................................................................................................... 3

3.工程特点及难点分析 ................................................................................................................................. 4

3.1环境复杂，进出洞困难，施工难度大 .......................................................................................... 4 3.2工程地质、水文地质条件差 .......................................................................................................... 5 3.3隧道矢跨比小，受力状况不好，复盖层薄，安全系数低 .......................................................... 5 3.4内外施工环境复杂，施工组织困难，社会影响面大。 .............................................................. 5 3.5施工机械化程度低、工期压力大 .................................................................................................. 5 4.施工总体部署 ............................................................................................................................................. 5

4.1项目组织机构及施工队伍安排 ...................................................................................................... 5 4.2施工任务划分及施工人员配备 ...................................................................................................... 6 4.3主要施工机械设备配置 .................................................................................................................. 7 4.4计量、测试仪器配置 ...................................................................................................................... 7 4.5施工平面布置及临时设施 ............................................................................................................ 11

4.5.1临时生活设施 .................................................................................................................... 11 4.5.2生产设施及运输道路 ........................................................................................................ 11 4.5.3施工用电、用水 ................................................................................................................ 12 4.5.4围蔽 .................................................................................................................................... 14 4.5.5废水、废浆的排放和渣土运输 ........................................................................................ 14 4.5.6施工通风 ............................................................................................................................ 14 4.6进度计划安排 ................................................................................................................................ 14 5.施工方案 ................................................................................................................................................... 15

5.1总体施工流程 ................................................................................................................................ 15 5.2前期准备 ........................................................................................................................................ 15

5.2.1施工环境调查 .................................................................................................................... 15 5.2.2机械设备及工程材料调查 ................................................................................................ 16 5.3工前准备 ........................................................................................................................................ 18

5.3.1复测、测量放样 ................................................................................................................ 18

L&M改造F1-5/F1-4地下隧道工程实施性施工组织设计 5.3.2地下室施工区域内的管线拆除与保护 .............................................................................. 19 5.3.3人行天桥保护预案 ............................................................................................................ 20 5.4施工准备 ........................................................................................................................................ 20

5.4.1地下室侧墙与基坑围护桩之间填充层注浆固结 ............................................................ 20

6.主要施工方法及施工工艺 ....................................................................................................................... 21

6.1水平旋喷桩施工 ............................................................................................................................ 21

6.1.1施工工艺流程 .................................................................................................................... 21 6.1.2施工步骤 ............................................................................................................................ 21 6.1.3质量控制 ............................................................................................................................ 23 6.1.4工艺要点 ............................................................................................................................ 23 6.1.5施工注意事项 .................................................................................................................... 25 6.1.6影响旋喷桩质量的因素 .................................................................................................... 25 6.1.7特殊部位水平旋喷桩施工 ................................................................................................ 25 6.1.8天桥桩基在边墙开挖轮廓线外旋喷桩施工 .................................................................... 25 6.1.9穿越污水管水平旋喷桩施工 ............................................................................................ 26 6.1.10水平旋喷桩施工监控与措施 .......................................................................................... 26 6.2大管棚施工 .................................................................................................................................... 28

6.2.1施工工艺流程 .................................................................................................................... 28 6.2.2施工方法及工艺 ................................................................................................................ 28 6.2.3特殊部位管棚施工 ............................................................................................................ 29

6.2.3.1天桥桩基影响处管棚施工 .................................................................................... 29 6.2.3.2污水管处管棚施工 ................................................................................................ 30

6.3超前小导管预注浆施工 ................................................................................................................ 31

6.3.1施工工艺流程 .................................................................................................................... 31 6.3.2施工方法 ............................................................................................................................ 31 6.3.3掌子面注浆加固止水施工 ................................................................................................ 32

6.3.3.1钻孔注浆一体化施工 ............................................................................................ 34 6.3.3.2掌子面注磷酸+水玻璃双液浆 .............................................................................. 37 6.3.3.3地下隧道出洞施工 ................................................................................................ 39

6.4地下隧道开挖施工 ........................................................................................................................ 40

6.4.1洞口环梁及进洞施工 ........................................................................................................ 40 6.4.2隧道开挖施工 .................................................................................................................... 42

6.4.2.1各洞上部台阶施工 ................................................................................................ 46 6.4.2.2各洞下部台阶施工 ................................................................................................ 46 6.4.2.3各部开挖施工 ........................................................................................................ 46 6.4.2.4喷射混凝土施工 .................................................................................................... 46 6.4.2.5格栅钢架施工 ........................................................................................................ 48

6.5隧道防排水施工 ............................................................................................................................ 49

6.5.1防水原则及措施 ................................................................................................................ 49 6.5.2结构自防水混凝土设计与施工 ........................................................................................ 49 6.5.3.防水层施工 ....................................................................................................................... 51

6.5.3.1基面处理 ................................................................................................................ 51 6.5.3.2无纺布铺设 ............................................................................................................ 51 6.5.3.3防水板施工 ............................................................................................................ 52

L&M改造F1-5/F1-4地下隧道工程实施性施工组织设计 6.5.4遇水膨胀止水条及止水带施工 ........................................................................................ 53 6.5.5中埋式橡胶止水带施工 .................................................................................................... 54 6.5.6镀锌钢板止水带安装 ........................................................................................................ 55 6.5.7变形缝防水 ........................................................................................................................ 56 6.5.8与天桥桩基穿板处的防水施工 ........................................................................................ 58 6.5.9与原地下室侧墙防水施工 ................................................................................................ 58 6.6地下隧道二次衬砌施工 ................................................................................................................ 59

6.6.1二次衬砌施工方案及施工工序 ........................................................................................ 59 6.6.2二衬施工拆除临时支撑顺序 ............................................................................................ 60 6.6.3衬砌混凝土供应输送 ........................................................................................................ 61 6.6.4施工工艺流程 .................................................................................................................... 61 6.6.5底板施工 ............................................................................................................................ 62 6.6.6隧道拱墙二次衬砌 ............................................................................................................ 63

6.6.6.1拱墙二次衬砌施工准备 ........................................................................................ 63 6.6.6.2拱墙钢筋安装绑扎 ................................................................................................ 63 6.6.6.3拱墙二衬混凝土灌注 ............................................................................................ 64

7. 施工监测与信息化管理 ......................................................................................................................... 64

7.1 监测的目的 ................................................................................................................................... 64 7.2 监测的项目与要求 ....................................................................................................................... 65 7.3 监测方案 ....................................................................................................................................... 65 7.4 监测方法 ....................................................................................................................................... 66

7.4.1洞内外观察 ........................................................................................................................ 67 7.4.2洞周收敛 ............................................................................................................................ 67 7.4.3 拱顶下沉 ........................................................................................................................... 67 7.4.4 地层位移 ........................................................................................................................... 68 7.4.5人行天桥监测 .................................................................................................................... 68 7.4.6 监测控制要求 ................................................................................................................... 68 7.5 量测数据的整理、分析与反馈 ................................................................................................... 69

7.5.1量测数据的整理 ................................................................................................................ 69 7.5.2 量测数据分析 ................................................................................................................. 69 7.5.3 信息管理与反馈 ............................................................................................................. 69 7.5.4 现场监测预警管理标准 ................................................................................................... 70 7.5.5 施工监测反馈程序 ........................................................................................................... 71 7.5.6工程突发情况及监测应急措施 ........................................................................................ 72 7.5.7与监理的程序往来 ............................................................................................................ 72

8.质量保证措施 ........................................................................................................................................... 73

8.1质量目标 ........................................................................................................................................ 73 8.2工程质量控制 ................................................................................................................................ 73

8.2.1工程施工质量控制标准 .................................................................................................... 73 8.2.2工程施工质量监控重点 .................................................................................................... 73 8.3 工程质量保证组织体系 ............................................................................................................... 74 8.4 质量保证措施 ............................................................................................................................. 75

8.4.1 质量管理保证措施 ........................................................................................................... 76 8.4.2工程材料质量保证措施 .................................................................................................... 76

L&M改造F1-5/F1-4地下隧道工程实施性施工组织设计 8.4.3工程技术质量保证措施 .................................................................................................... 76 8.4.4隧道开挖质量保证措施 .................................................................................................... 76 8.4.5初期支护质量保证措施 .................................................................................................... 76 8.4.6防排水质量保证措施 ........................................................................................................ 77 8.4.7二次衬砌质量保证措施 .................................................................................................... 77

9.安全文明施工措施 ................................................................................................................................... 77

9.1安全目标 ........................................................................................................................................ 78 9.2安全文明管理机构 ........................................................................................................................ 78 9.3安全防范重点分析 ........................................................................................................................ 78

9.3.1安全防范重点 .................................................................................................................... 78 9.4安全施工保证措施 ........................................................................................................................ 79

9.4.1施工用电安全保证措施 .................................................................................................... 79 9.4.2施工机械安全保证措施 .................................................................................................... 79 9.4.3治安消防安全保证措施 .................................................................................................... 79 9.4.4隧道施工安全保证措施 .................................................................................................... 80

9.4.4.1防隧道坍塌、涌水突泥措施 ................................................................................ 80 9.4.4.2隧道内其它安全保证措施 .................................................................................... 80

9.5文明施工、环境保护措施 ............................................................................................................ 80

9.5.1施工区与商业区隔离措施 ................................................................................................ 80 9.5.2施工废水处理措施 ............................................................................................................ 81 9.5.3降低噪音、振动措施 ........................................................................................................ 81 9.5.4淤泥排放处理措施 ............................................................................................................ 81 9.5.5现有建筑设施的保护措施 ................................................................................................ 81

10.应急救援预案 ......................................................................................................................................... 82

10.1成立应急救援组织机构 .............................................................................................................. 82 10.2应急救援预案运行机制 .............................................................................................................. 82 10.3应急物资及机械储备 .................................................................................................................. 83 10.4危险源防范措施和应急预案 ...................................................................................................... 83

10.4.1防高处坠落及应急救援预案 .......................................................................................... 83 10.4.2防触电及应急救援预案 .................................................................................................. 84 10.4.3防火灾及应急救援预案 .................................................................................................. 85 10.4.4防隧道突水、突泥应急求援措施 .................................................................................. 86 10.4.5防坍塌及应急救援措施 .................................................................................................. 87 10.4.6预防管线事故及应急救援预案 ...................................................................................... 87 10.4.7防洪紧急预案 .................................................................................................................. 88

L&M改造F1-5/F1-4地下隧道工程实施性施工组织设计 1.编制依据及编制范围

1.1编制依据

1、现行国家、广东省和地方政府的有关法规、政策。 2、小高德（广州）置业有限公司的施工招标文件、招标图纸。 3、国家相关的施工技术规范、验收标准。

4广州市对建筑施工质量、安全、文明施工的相关要求。

5、国内目前类似工程成功经验及先进的工艺、工法。本公司技术力量、机械设备及城市浅埋暗挖隧道施工、管理经验。

6、本公司制定的ISO9001:2000质量管理体系标准、ISO14001:1996环境管理体系标准、GB/T28001-2001职业健康安全管理体系标准、质量手册和程序文件。

7、对本工程现场环境条件调查取得的相关资料。 1.2编制范围

招标文件规定的工程内容。 1.3编制大纲

根据设计图纸和现场调查，该施组设计从前期准备、工期准备、施工准备、进洞施工、洞身施工、出洞施工、进洞口梁板恢复和路面施工共7部分内容出发，全面考虑项目特点的特殊性，进行全面编制。

前期准备：包括施工环境调查、场地布置限制条件排查、机械准备、材料调查、施工场地平面设计

工前准备：包括测量放样、图纸会审、行政审批、地下室施工区域管线拆除维护、天桥临时保护措施、临时用电用水和通风、施工围蔽、废水废气的排放和废碴外运准备、施工区域内原商户剩余设备拆除。

施工准备：有地下室测量放样与基坑围护桩夹层之间注浆固化、F1—4负一层施工区域内楼板及梁加固、拆除、建筑垃圾外运、原建筑结构的变形监测。

进洞施工：过渡段超前小管棚支护（环梁轮廓内）洞口轮廓线内地下室侧墙静力切割、环梁施工拆除洞口内地下室侧墙。

洞身施工：有地下室侧墙与基坑围护桩间夹层开挖及加强支护、导向管设置、施工水平旋喷桩、大管棚施工、过渡段设计初支施工、按设计顺序分部破除原地下室基坑围护桩、洞身开挖（中隔壁+双侧导坑法）变坡点处超前预支护、洞身开挖初支施工循环

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L&M改造F1-5/F1-4地下隧道工程实施性施工组织设计 到基坑围护桩。

出洞施工：围护桩前小导管注浆、按设计顺序分部破除原地下室基坑围护桩夹层段、开挖初支施工、二衬整洞封闭施工、拆除地下室侧墙出洞、洞口修饰。

梁板恢复及路面施工：梁板恢复、洞口封闭墙施工、路面填充层施工、路面铺装施工、排水附属施工、场地清理、交工验收。

2.工程概况

2.1工程概述

F1-5/F1-4隧道位于广州市天河区花城广场西侧。花城广场位于珠江新城中心，珠江新城是广州城市新中轴线、CBD核心区，花城广场为广州最靓丽的区域，是广州最大的市民休闲、娱乐、购物中心。花城广场位于黄埔大道以南、华夏路以东、冼村路以西、临江大道以北，最宽处达250米，总面积约56万平方米，是广州最大的市民广场，于2010年10月25日向市民游客全面开放。高德置地的商业楼盘 “春、夏、秋、冬”集办公、酒店、休闲娱乐为一体，矗立在广州新城市中轴线上，建筑特色 依中轴线而生，临珠江而立，位于CBD最核心的商务区。F1-5/F1-4隧道连接珠江新城高德置地广场的F1-5地块上的 “春商场”与F1-4地块上的“夏商场”。

F1-5/F1-4隧道位于珠江西路下方，隧道全长36.5米，埋深约5米，拱顶距离最深管线约0.67米，结构宽16米，高6.4米；净宽14米，净高3.8米，采用暗挖法施工。

2.2工程地质及水文地质 2.2.1工程地质

隧道场区地质自上而下主要为人工填土层、冲积层、残积层和基岩全风化带，其中人工填土层密实度均匀性差；冲积层中淤泥质土为高塑性软弱土、粉细砂层呈松散状；残积层中粉质粘土呈可塑状，上述各地层其工程性质差；基岩全风化带风化剧烈，裂隙发育，破碎，遇水软化。 2.2.2水文地质

场区地下水主要为人工填土层中上层滞水，冲积层砂土孔隙水和基岩裂隙水，具有较大的承压性，其补给来源广，含水丰富。钻孔揭露地下水位埋深为2.4-9.1米，水位标高-0.64-6.78米。 2.3隧道结构设计

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L&M改造F1-5/F1-4地下隧道工程实施性施工组织设计 F1-5/F1-4地下隧道主体结构设计使用年限为100年。结构安全等级为一级。 采用浅埋暗挖法及喷锚构筑法，即以锚管、钢筋网、喷射混凝土和钢架为初期支护。复合式衬砌结构，以模筑钢筋砼衬砌为二次衬砌组成，初期支护与二次衬砌间设封闭防水层。 2.3.1超前支护

为防止开挖期间大量地下水流失与砂层的坍塌，造成路面沉降及保证通道施工安全，超前支护采用水平旋喷桩＋大管棚＋套打小导管，注三液浆（水泥＋水玻璃＋MC超细水泥）。

（1）水平旋喷桩：

开挖周边（含临时支护周边）设置双排旋喷桩，桩径600mm，间距400mm，长20.0m，内外分别设于开挖线外200mm、600mm。

（2）大管棚：

采用Ф108×6mm钢管，环向间距35cm，设于开挖线外400mm； （3）超前小导管注浆：

开挖周边（含临时支护周边）设置双排小导管，采用Ф42×4mm钢管，环向间距350mm，纵向间距3.0m，单根长4.0m。

掌子面采用30㎝厚C20网喷混凝土临时封闭，采用小导管注三液浆止水及加固地层。注浆管采用Ф42×4mm钢管，单根长6.0m，间距40×40cm梅花形错开布置。 2.3.2初期支护

初期支护永久部分采用四肢钢筋格栅钢架，喷射C20混凝土400mm厚，临时支撑部分采用Ⅰ22a型钢钢架，喷射混凝土300mm厚，钢架之间采用φ22钢筋双层连接，纵向间距0.5m。每榀格栅钢架的每片脚部均打设锁脚锚管。 2.3.3二次衬砌

采用C35P10防水钢筋混凝土，拱墙厚度600mm，底板1000mm；防水采用PVC卷材全包防水。 2.3.4抗震设防

本工程所在地为抗震设防烈度7度区，设计基本地震加速度值为0.10g，设计地震分组为第一组，Ⅱ类场地。抗震设防分类为丙类，抗震等级为四级。隧道结构内梁柱抗震等级为四级。 2.3.5主要工程量

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3 L&M改造F1-5/F1-4地下隧道工程实施性施工组织设计 详见表2-1。

表2-1 主要工程数量表 序项目 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 防水 13 14 15 16 17 18 天桥保护 支顶钢架 19 kg 管 13939.8 含Φ600×12mm钢二次衬砌 土工布 模筑混凝土 钢筋 临时支顶 基础混凝土 钢筋 300g/ m C35P10 C25 2项目特征 单位 m m m 3数量 3392.0 2200 5360 备注 含10cm超挖 浆液1:1:2（超细水泥） 土方 大管棚 超前支护 水平旋喷桩 超前小导管 掌子面注浆 小导管 格栅拱架 初期支护 喷射砼 锁脚锚管 型钢拱架 临时支护 水平旋喷桩 超前小导管 PVC防水卷材 Φ108×6@350 Φ600@400 Φ42×4@350 Φ42×4@400 C20 Φ42×4 I22a Φ600@400 Φ42×4@350 3mm厚 浆液1:1:2（超细水泥） M3/m 855.8/21394.0 （超细水泥） M3/m 2132.5/47388.0 浆液1:1:2kg m m kg m m m m m kg kg m kg 33223109817.9 556.9 936 981970.0 3440.0 26112.0 1341.6 1341.6 857.8 108105.4 21198.5 38.4 2179.2 含拆除 3.工程特点及难点分析

3.1环境复杂，进出洞困难，施工难度大

地下隧道是在既有高层建筑的地下室负一层、负二层内进、出洞，施工场地狭窄，施工空间受限，需要停用相关设施、迁改部分既有设施；拆除影响施工的部分梁板，破

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L&M改造F1-5/F1-4地下隧道工程实施性施工组织设计 除部分地下室侧墙及原建筑基坑部分围护结构。距洞顶开挖线上0.674m有Φ1.5m污水管道,洞内有天桥桩基,结构边墙开挖线外也有天桥基桩,增加了初期支护施工难度,既要确保既有建（构）筑物安全，又要确保施工顺利进行、进出洞安全，施工难度大。 3.2工程地质、水文地质条件差

隧道场区地质自上而下主要为人工填土层、冲积层、残积层和基岩全风化带，其中人工填土层密实度均匀性差；冲积层中淤泥质土为高塑性软弱土、粉细砂层呈松散状；残积层中粉质粘土呈可塑状，上述各地层其工程性质差；基岩全风化带风化剧烈，裂隙发育，破碎，遇水软化。

场区地下水主要为人工填土层中上层滞水，冲积层砂土孔隙水和基岩裂隙水，具有较大的承压性，其补给来源广，含水丰富。钻孔揭露地下水位埋深为2.40～9.10m，水位标高-0.64～6.78米。。场区工程地质、水文地质条件极差，施工中易引起坍塌、突水突泥，开挖面失稳，安全风险高。

3.3隧道矢跨比小，受力状况不好，复盖层薄，安全系数低

隧道结构成扁平状，不能很好的形成自然拱，所有影响隧道的动、恒荷载全部要由隧道内部结构承担，加之浅埋暗挖，工程地质、水文地质条件差，更增加了安全风险。 3.4内外施工环境复杂，施工组织困难，社会影响面大。

隧道工程是在既有商厦的地下室实施，施工队伍安排、施工平面布置、工程材料运输存储、施工机械设备、人员效率发挥、通风排尘等受到多方面因素制约。工程地处珠江新城繁华商业区，隧道分别穿越珠江西路及人行天桥，工程施工不能对地面环境及商厦的正常运营造成影响，施工安全必须万无一失，否则将造成不可挽回的社会影响。 3.5施工机械化程度低、工期压力大

由于隧道在商场负一层和负二层进、出洞，一是梁、柱、墙对隧道施工影响大，需拆除部分梁板结构才能进出洞。二是出碴进料只能使用进入地下室停车库通道，施工机械及运输设备受地下室空间及通道限制，只能采用人工配合小型机具施工。三是场地堆载受楼层载荷限制，不能在现场存放过多的工程材料及渣土，需频繁调运。综上所述钻孔注浆、出渣进料、开挖掘进、初支二衬均受环境因素制约，降低了施工效率，延长了各工序作业循环时间，影响施工进度，计划工期压力大。

4.施工总体部署

4.1项目组织机构及施工队伍安排

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L&M改造F1-5/F1-4地下隧道工程实施性施工组织设计 经公司批准，组建 “L&M地下隧道项目经理部”，项目部设五部两室，即工程管理部、安全质量部、计划合同部、财务部、物资设备部、综合办公室、试验室。工程测量及监控量测人员由工程技术部配备管理，安质部设质检工程师和安全工程师。下辖7个专业工班，建立相应的岗位责任制度。根据本工程特点，选派曾在广州和深圳地区有地铁施工丰富经验的孙振立同志担任项目经理；选调公司副总工程师赵炜同志担任项目总工。组织机构见图4-1。

中铁十五局四公司

项目经理：孙振立

现场专家

中铁十五局集团有限公司

总工程师：赵 炜 安全副经理：文长贵

工

程技术部 李东记 安全质量部 颜 磊 试 验 室 李翠翠 物资设备部 申蛰龙

计划合同部 李 晖 财 务 部 陈幼芬 综合办公室 蒲先学

图4-1 施工组织机构图

4.2施工任务划分及施工人员配备

本隧道工程按专业化组织施工，根据工程内容设置7个专业工班，施工任务划分及劳动力安排详见表4-1。

表4-1 工班划分及人员配置表 序号 1 工班 超前支护工班 工作内容 大管棚、水平旋喷桩、超前小导管施工 6 主要工程量 36.7m 工班长 人数 20 中铁十五局集团有限公司

L&M改造F1-5/F1-4地下隧道工程实施性施工组织设计 2 3 4 5 6 7 开挖支护工班 防水二衬工班 钢筋及钢构件加工工班 运输工班 综合工班 既有建筑结构楼板拆除及格梁加固 掌子面注浆、开挖、初期支护、碴土装袋存放、装车 防水构件安装、二衬、填充及路面层施工 钢筋及构件加工制作、运输 工程物料、碴土运输 风、水、电路安装维修，场地清扫、维护等 楼板拆除、格梁加固、恢复 36.7m 36.7m 486389.2kg 36.7m 30m3 60 30 25 10 10 12 4.3主要施工机械设备配置

机械设备的配备综合考虑地下室运输通道、施工现场空间及梁板荷载、降噪、防尘等方面的制约因素，遵照满足施工需要、实用配套的原则，选用重量轻、体积小，易于移动和操作的施工机械设备。主要施工机械设备配置见表4-2。 4.4计量、测试仪器配置

考虑本项目工程规模不大，工程材料种类不多，施工周期不长，难以解决建试验室场地，且采用商品混凝土的情况，项目部不另建试验室。就近联系委托具有试验资质的检测机构按规范要求进行试验检测。项目部试验室负责取样送检，现场监控、资料整理。

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表4-2 主要施工机械设备配置表 序设备名称 号 1 2 3 4 5 6 8 9 10 11 12 13 14 15 16 水平定向钻机 HTG-200型 高压注浆泵 高压泵 探棒 无线导向仪 注浆泵 搅拌桶 泥浆泵 电动空压机 电动叉车 湿喷机 风动凿岩机 风镐 移动模架 组合模板 XPB-90E型 GDP-90D 无 线 SE-2/10kw SYS50/50 2m BW-250型 英格索兰V110-8 1.903 PR-WSR-100/300 KT600 YT-28 自制 2.57×0.9×2.08 2×1.01×1.23 0.66*0.25*0.2 1.5 1.5 8 17 台 台 台 台 台 套 1 2 5 10 2 2 材料运输、装渣1T 钻孔 开挖 衬砌 模板 3外形尺寸 型号 （m） 7.8×2.2×2 3×1.8×1.5 1.1×0.995×0.65 3.171×1.574×自重（T） 5 1.5 1.2 0.5 2.945 功率 单位 （kw） 55 55 132 30 10 15 110 台 台 台 个 台 台 台 台 台 2 2 2 2 2 2 3 5 2 水平钻进设备 50Mpa高压浆产生器 50Mpa/132kw返浆负压产生器 数量 备注 钻进角度控制 钻进无线导向接收器 拌制水泥浆液 15kw SIRC 5m 中铁十五局集团有限公司

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17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 电焊机 钻床 砼输送泵 钢筋切断机 钢筋弯曲机 钢筋调直机 型钢弯曲机 注浆泵 插入式振捣器 附着式振捣器 作业台架 高压水泵 自卸汽车 运输车 指挥车 泥浆泵 污水泵 BX315 ZQ4125 HBT60A WGJ-250 BW150 NH50 HZ22-9 NL50-8 80Y-100×2 0.72*0.5*0.88 1.1*0.77*0.34 6*2*2.4 10 55 11 3 4.5 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 4 1 1 1 1 1 1 2 6 12 1 2 3 3 2 2 2 钢筋加工等 连接钢板加工 二衬砼浇筑 钢筋加工等 钢筋加工等 钢筋加工等 型钢弯拱 超前注浆 混凝土振捣 混凝土振捣 二衬 抽水 渣土运输 物料运输 抽取泥浆 抽取污水 1.25*0.43*0.85 水平定向钻机为水平旋喷桩和大管棚公用设备，先施工水平旋喷桩，后施工大管棚

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9 L&M改造F1-5/F1-4地下隧道工程实施性施工组织设计

表4-3 计量、测试仪器配置表 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 名 称 全站仪 自动安平水准仪 水准仪 条码铟钢尺 条码铟钢尺 钢尺水位仪 测斜仪 数显收敛仪 泥浆比重计 玻美度比重计 生产厂家 拓普康 苏一光 苏州一光 Nedo Nedo 金土木 金土木 申克仪器厂 规格型号 GTS-332N NAL132 DSZ2 3m 3m 50m Cx-806 JSS30A 精度 精度2'' DSZ3 标定情况 合格 合格 合格 合格 合格 合格 合格 合格 合格 合格 单位 台 台 台 个 个 个 个 个 个 个 数量 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 备注 中铁十五局集团有限公司

10 L&M改造F1-5/F1-4地下隧道工程实施性施工组织设计 4.5施工平面布置及临时设施

由于施工场地及周边营运环境的限制，本工程临时设施的布置采取异地和现场结合的方式进行。

根据F1-4地下停车场空间及限高，在负二层进洞处的两侧划分为5个区域，分别为工具和小型材料存放区、泥浆池和临时堆土区、水平钻机停放及出碴临时存放区、砂子水泥和砼拌合区、空压机和配电房设置区。场区内设淋浴、更衣室和值班室，施工区域设围挡，封闭式管理。施工平面布置详见附图4-2。 4.5.1临时生活设施

管理人员的食宿在附近租房，地点为临江大道39号C栋603室，在建设方指定的位置建现场办公室；施工人员租住在员村或五羊新村，乘坐地铁上下班。 4.5.2生产设施及运输道路

型钢、格栅拱架、钢筋加工制作，采取异地租赁场地建加工车间，根据施工进度分批运输到施工现场安装。

地面交通方便，可直达商厦。通往负一层、负二层地下室可利用地下停车场的现有道路运输物料到洞口。

二衬混凝土就近利用现有与商厦地下室连通的管井安装混凝土输送管，从地面输送混凝土到作业面。详见图4-3.

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图4-3 混凝土输送管布置图

4.5.3施工用电、用水

施工用电利用业主现有供电、供水系统，在指定的接入点，设置配电装置搭火供电，铺设管路供水。

（1） F1-4/F1-5地下隧道用电量计算

下列大型用电设备为施工必需设备： HTG-200型水平钻机1台，功率55KW。 XPB-90E型高压注浆泵1台，功率55KW。 GS500-4型旋喷钻机1台，功率200KW。 BW-250型泥浆泵1台，功率15KW。

英格索兰V110-8电动空压机1台，功率110KW。 KT600湿喷机2台，功率34KW。 电焊机4台，功率40KW。

插入式及附着式振动器8台，30KW。 HBT60A混凝土输送泵1台，55KW。 BW150型小型注浆泵2台，22KW。

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12 L&M改造F1-5/F1-4地下隧道工程实施性施工组织设计 生活、照明、通风、排水等用电按50KW考虑。

施工现场用电设备的kx、cos、tg，详见表格4-4。 表4-4 名称 水平钻机 高压注浆泵 旋喷钻机 泥浆泵 电动空压机 湿喷机 电焊机 振动器 砼输送泵 注浆泵 其它 功率 55 55 200 15 75 34 40 30 55 22 50 kx 0.7 0.7 0.7 0.5 0.5 0.7 0.45 0.65 0.3 0.7 1 cosφ 0.7 0.68 0.68 0.8 0.8 0.68 0.87 0.65 0.7 0.68 tgφ 1.02 0.62 0.62 0.75 0.75 0.62 0.57 1.17 1.02 0.62 有功荷载 38.5 38.5 140 7.5 37.5 23.8 18 19.5 16.5 15.4 50 无功荷载 39.27 23.87 86.8 5.625 28.125 14.756 10.26 22.815 16.83 9.54 计算表格中， Kx： 用电设备组的需要系数。

cosφ： 交流电焊机或交流电焊装置在S′e时的额定功率因数。 taφ： 用电设备组设备平均功率因数角的正切值。 总有功计算，取同期系数kp=0.8

P总=kpx(38.5+38.5+140+7.5+37.5+23.8+18+19.5+16.5+15.4+50)x0.8=324.16 总无功计算，取同期系数kp=0.8

P总=pQx(39.27+23.87+86.8+5.625+28.125+14.756 + 10.26+22.815+16.83+9.54)x0.8 =206.31 现在功率：

Sj=P总2?P总2=（324.162+206.312）?=410KW

所需电容量：410KW，需提供450KW施工用电负荷能满足施工要求。

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13 L&M改造F1-5/F1-4地下隧道工程实施性施工组织设计 （2）F2-3/F2-4地下隧道施工用水

采用DN50的给水管（秒流量≥19.6L/s），从业主现有供水管指定点接入至隧道进口，安装管路供隧道施工用水。 4.5.4围蔽

在F1-4负一层、负二层进洞口施工区域及F1-5隧道出口端负一层设置施工围蔽，采用加气混凝土砌块用M5砂浆砌筑，内外用15mm厚砂浆抹灰，砌体底部R50mm防水踢脚，外墙由甲方挂喷绘布。出口负二层利用停车场物业办公区的外墙做围蔽。负三层保留侧墙及围护结构，不设围蔽。

4.5.5废水、废浆的排放和渣土运输

采用角钢、钢板加工制作沉淀池，施工废水、废浆抽排到沉淀池，经3级过滤沉淀，经检测比重≤1.05后由原排水管经市政管网排出。经沉淀的泥浆采用泥浆泵抽排用箱式泥浆车外运，泥浆车装车前对其密封性检查，确保不滴不漏，且泥浆不超过斗容量的70%。渣土用编织袋封口，用叉车装车、装载量不超过斗容量的90%、经安全员检查确保无泄漏的情况下放行，运输到经广州市渣土余泥管理部门批准的位置倾倒。 4.5.6施工通风

本工程隧道进洞口位于夏商场的负二层地下停车场，通风不畅，空气质量差。施工通风主要是为了降温和改善空气质量。施工期间场地内利用地下室通风设施进行通风排气，洞内采取以下措施：

一是及早贯通左、右导坑，使空气形成对流。 二是在进洞口布置工业风扇，降低施工区域温度。

三是在洞内设置移动式风扇，降低作业面温度及改善空气质量。 4.6进度计划安排

本隧道计划开工日期2014年7月1日，竣工日期2015年1月25日，具体以业主发布的开工日期为准。设计为双向进洞施工。因F1-5负一层、负二层商铺运营，经工地调查及与业主协定，计划从F1-4单口掘进，工序施工以流水作业为主，平行作业为辅。施工分为6个阶段：施工准备、过渡段及进洞施工、超前支护施工、洞身开挖及二衬施工、出洞施工、梁板恢复及路面铺装施工。

首先施工左右导坑上台阶1、3步，再施工左右的2、4步，然后施工左中导坑的5步和6步，再施工右中导坑的7步和8步，开挖时1步和2步、3步和4步、5和6步、7和8步

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L&M改造F1-5/F1-4地下隧道工程实施性施工组织设计 上、下工作面台阶错开2-4米，左、右导坑工作面相距7-10米，

24小时三班制作业每天完成2～3个循环，每循环进尺1.5榀格栅拱架安排，左右侧底板及二衬施工平行作业，二衬按3天1个循环安排。总工期209日历天，详见施工进度计划横道图。附图4-4。

根据工程特点，优化资源配置，精心组织施工，优化设计方案，实现工期目标。

5.施工方案

根据设计文件F1-5/F1-4地下隧道采用双向进洞施工。但根据现场调查实际情况， F1-5负一层、负二层商场正在营业，搬迁安置时间长；况且F1-5端洞口外为地下出入车库通道。为在施工期间对进驻营业的商户影响降到最小，减少地下室拆除、迁改既有设施，保证正常地下室使用功能，根据业主要求地下隧道采用从F1-4侧单向进洞施工方案。 5.1总体施工流程

施工流程主要包括：施工准备—超前预支护（水平旋喷桩、大管棚、超前小导管）—开挖及初支—防水施工—二次衬砌—回填及路面铺筑—洞口恢复。 5.2前期准备 5.2.1施工环境调查

F1-5/F1-4隧道是将两座大楼的负二层连接起来，位于珠江西路下方，上方有一座人行天桥，天桥基础为两排墩柱，基础共4根挖孔灌注桩，桩径1.2m，该桩基为嵌岩桩，北侧两根桩紧挨隧道北侧侧壁，南侧两根桩位于隧道内部，穿过隧道基底；珠江西路为单行道，车流方向由北向南单向行驶，路面下有市政电力、电信、污水、雨水、给水管等管线横穿隧道上方 。

F1-5 F1-4 珠江西路 进洞口“水瓶座”商铺现状

地面环境 负一层进口环境

F1-5/F1-4隧道连接F1-5地块上的“春商场”和F1-4地块上的“夏商场”，“春商场”主要为运营中的商场或商业店铺，负一、二层为营业中的超市，负三、四层为地下车库；“夏商

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15 L&M改造F1-5/F1-4地下隧道工程实施性施工组织设计 场”一楼和负一楼为商业店铺，与隧道接口处停止营业的 “水瓶座”且已经封闭，负二~四层是地下停车场。

负二层进洞口环境 负二层出口环境

出口端负二和负一层均为营运中的商铺，层高约为4.84m；F1-4端负二和负三层为地下停车库，进出车辆较多，紧挨洞口处有多道管道横向穿过。经了解，F1-5、F1-4 结构外墙厚600mm，F1-4和F1-5结构施工时，基坑围护结构为桩径Φ1200mm排桩，侧墙与维护桩之间的夹层约1500mm，夹层之间为杂填土。 5.2.2机械设备及工程材料调查

（1）对工程主要材料供应厂商进行调查，经公司招标后择优选择，并报业主同意。 （2）主要机械设备 ① HTG-200定向水平钻机

HTG-200管棚钻机 整机质量 5T

外形尺寸 7.8×2.2×2.0m 回拖力 25T 回转扭矩 9000N.m 发动机功率 55kw

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L&M改造F1-5/F1-4地下隧道工程实施性施工组织设计 配载泥浆泵 BW250 行程 6m ② BW-250型泥浆泵

缸径（mm） 泵速（r/min） 流量（升/分） 压力（Mpa） 容积率（%） 总效率（%） 所需功率（kw） 三角皮带轮节径（mm） 输入速度（r/min） 最大吸水高度（m） 进水管直径（mm） 排水管直径（mm） 外形尺寸：长×宽×高（m） 质量（kg） 200 250 2.5 85 72 15 80 116 145 4.5 72 90 6.0 42 52 6.0 500 2.5 3寸夹布耐压胶管76 2寸两层钢丝高压胶管51 1.1×0.995×0.65 500 200 166 4.0 96 6.0 65 116 72 60 7.0 42 35 7.0 B型×5槽410

③ XPB-90E高压注浆泵

XPB-90E高压注浆泵

④ 英格索兰SIRC

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英格索兰SIRC V110-8

主要性能参数： 压力：7bar 功率：110kw 排气量：13.4m3/min 噪音：69±3dB(A)

外形尺寸：2.367×1.234×1.548m（长×宽×高） 自重：1698kg ⑤ 无线导向仪

5.3工前准备

5.3.1复测、测量放样

现场点位只对F1-5/F1-4的地面放样点位进行了交接，没有提供导线点和水准基点， J1、J2、J3、J4实地测量，发现J3-J1，J3-J4点间距离误差为11mm。依据这四个点对进洞口进行了放样，进洞口负一层为停止营业的“水瓶座”和“魔蝎座”店铺，负二层为停车场，放样照片如下：

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负一层施工边线负二层施工边线

该放样只用作了解工程的周边的施工环境，而不能作为施工作业。必须用导线点和水准基点进行加密复测后，且满足放样误差±10mm，高程误差±10mm，才能施工。 5.3.2地下室施工区域内的管线拆除与保护

F1-4进洞口负二层影响超预支护和洞门口施工的既有设施、管线需要迁改，部分侧墙、梁板需要拆除。梁板采用电动合金锯片切割。拆除后的设施放置在建设方指定的位置，工程完后恢复。

F1-4负一层的进洞口为停业状态的“水瓶座”和“魔蝎座”两个商铺，商铺内仍有部分剩余设备、设施，施工单位放样标记出施工范围内，需拆除的设备、设施，由建设方协调拆除搬迁后，接到明确指令再施工，以避免给建设方商户方和施工方带来法律和经济上的纠纷。

室外管线调查示意图见图5-2

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图5-2管线调查示意图

5.3.3人行天桥保护预案

人行天桥保护预案设计为沿天桥桩基处纵向设400×400×60㎝钢筋混凝土基础，直径610㎜壁厚12.5㎜钢管顶住天桥纵梁，再用钢楔楔紧。因基础及钢管支撑悬于隧道拱顶上，施工期间如隧道沉降变形，势必引起基础及钢管支撑相应也会沉降变形，起不到保护作用。相反增加了隧道隧道拱部荷载，在地面增加了不安全因素及影响市容整洁。因天桥桩基为嵌岩桩，深入到基岩，施工时如不发猛烈碰撞，加强监控量测，应该能保证安全。因此人行天桥保护预案暂不实施。施工期间人行天桥封闭，停止使用。隧道隧道路面铺设20㎜厚钢板。施工前按设计布设监控量测点，取得初始量测数据，开挖至人行天桥桩基处时加大监测频率，视沉降变形速率再采取保护措施。 5.4施工准备

5.4.1地下室侧墙与基坑围护桩之间填充层注浆固结

地下室侧墙与Ф1.2m围护排桩间为1.5m厚填充土，为确保洞口施工安全，确保拆除侧墙

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20 L&M改造F1-5/F1-4地下隧道工程实施性施工组织设计 后土体稳定，在设计环梁1m范围内侧墙布置3层超前小导管支护，环向间距40cm，梅花形布置，中心线处布置一层，内侧一层小导管距环梁内侧边缘20cm，外侧一层沿环梁中心线对称设置，小导管一端临时支撑在侧墙上，另一端支撑在既有围护桩上。小导管注双液浆（水泥＋水玻璃），起棚护和固结土体作用。环梁处墙体破除时，保留超前小导管。

F1-4负二层施工区域内需拆除的梁、板及加固，另行编制专项施工方案上报审批后实施。

6.主要施工方法及施工工艺

6.1水平旋喷桩施工

F1-4/F1-5地下隧道全长约36.5m,水平旋喷桩5360.0 m,开挖周边（含临支周边）设置双排，桩径600mm，间距400mm，单向施工，内外排分别设于开挖线外200、600mm。

设备配备HTG—200型钻机、高压注浆泵、导向仪、强制可控式排浆系统及配套设施。 6.1.1施工工艺流程

水平旋喷桩施工工艺流程见图6-1所示。

图6-1 水平旋喷桩工艺流程

6.1.2施工步骤

（1）测放桩位

在掌子面测量标出隧道开挖轮廓线，测定并放出桩位，作好桩位标志，编定桩号。 （2）设备安装调试

铺设轨道，安装立柱。要求H型钢轨找平误差≤3mm；底盘对角线找方误差±3mm；斜

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L&M改造F1-5/F1-4地下隧道工程实施性施工组织设计 拉筋需绷紧，交叉拉力基本相等；四柱对角误差±5mm。

对孔位。设备安装好后，按技术交底调整钻机角度、方位，对准孔位，孔位误差控制在±50mm以内。

检查钻机、高压注浆泵运行是否正常，油路、电路是否完好通畅，符合安全要求。 安装钻头，并检查探棒及喷嘴是否能正常工作。 （3）开孔埋设密封装置 开孔器开孔，采用有一排基坑围护桩整。

使用吊线和水平尺调试安装好开孔器底座，进行预开孔，埋设孔口管，根据监测结果决定是否需要安装孔口密封装置。

（4）打设预导孔

将导向钻头及第一根钻杆送入孔口管内。开始钻进，每钻进3m要使用SE-2水平导向仪测量一次，并做好测量记录，一旦发现偏斜要及时进行纠偏，直到钻至设计深度。水平旋喷桩施工顺序采取：先施工外层旋喷桩，再施工内层旋喷桩，同一层旋喷桩先由拱脚向拱顶跳桩施工，左右交替（左2、右2、左4、右4……）直至顶部。再从拱顶至拱脚，左右交替补喷所缺孔位，使左右均匀受压，后旋喷孔固结体能填补两孔间隙。

（5）终孔检测

检查孔深和打设角度偏差，孔深不得小于设计深度，入孔角度控制在0.8%，成孔偏差不超过0.5%。

（6）配制浆液

浆液水灰比采用1:1，搅拌均匀。在制浆过程中随时测量浆液相对密度，每孔结束后统计该孔的材料用量。浆液用高速搅拌机拌制，拌制浆液连续均匀，搅拌时间不小于3min，一次搅拌使用时间亦控制在4小时以内。

制浆过程中应随时测量浆液比重，每孔高压喷浆结束后要统计该孔的材料用量。 （7）拔杆喷浆

为保证旋喷质量，进行高压喷浆前应检查高压注浆泵，查看泵压读数，在达到30Mpa—35Mpa时，才可开始喷浆施工，同时，启动真空负压装置，主动排浆。注浆流量控制在80L/min～90L/min，注浆时拔杆速度控制在15～20cm/min以内。

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?130mm钻头钻进，由于是把侧墙（0.6m）作为掌子面，距侧墙1.5m

0

?1200mm，钻进深度按3.4m,开孔角度按1设置，待旋喷2-3根后进行调

22 L&M改造F1-5/F1-4地下隧道工程实施性施工组织设计 在高压喷浆时，泵工要随时观察泵压变化，一旦发现泵压过低或过高时应及时停止喷浆，查明原因后再恢复高压喷浆。

图6-2注浆压力监测

当钻杆拔至离孔口0.5米处高压泵停止注浆，关闭浆液输送通道，再缓慢拔出钻杆，进行封孔作业。

（8）封孔

缷下孔口管最外端的密封装置，关闭循环液排出口。拔出钻杆和钻头，封孔。 （9）清洗高压注浆泵及钻杆 6.1.3质量控制

（1）工程开工前，认真做好技术交底，上岗人员必须经过技术培训，特殊工种必须持证上岗。

（2）孔位误差不得大于50mm，倾角与设计误差不得大于1°。 （3）水泥土固结体28天无侧限抗压强度大于5Mpa。 （4）水平旋喷桩桩径应大于600mm。 （5）实时仪器监测纠偏。

在孔位开始钻进前用经纬仪和水准仪准确调整钻进方向，同时在钻头内部安装测控设备SE－2型无线水平导向仪，测量全程轨迹，控制偏差。 6.1.4工艺要点

（1）控制和定位

开工前，在地层内不同深度处埋设2个接收天线，确保钻孔全程均能测量钻孔偏斜度。每钻进3米测量一次，及时纠偏。

（2）管内排浆调控系统

真空负压强制排浆系统主要设备有：导向排浆喷头、中空排浆钻具、大口径中间排浆送水器、导流强排泵和相应的压力传感器等，详见图6-3、6-4、6-5、6-6所示。

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图6-3强排导向钻头

图6-4强排浆钻杆示意图

图6-5强排浆送水器示意图

图6-6射流泵工作原理

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6.1.5施工注意事项

施工过程中，操作人员要随时记录压力、喷浆量、钻进速度、拔钻杆速度等有效参数。施工时严格控制各种施工参数，发现问题及时汇报处理。现场施工做到及时记录、及时调整、及时汇报处理。

注浆压力和注浆量应符合设计要求、有关规范的规定和现场试桩选定的参数。

在施工时严格遵守操作规程，工班长和技术员严格进行质量自检，逐根桩检查孔位偏差、钻机角度等。

6.1.6影响旋喷桩质量的因素

（1） 旋喷压力是影响旋喷桩固结体质量的主要因素，在喷嘴直径和浆液稠度不变的情况下，喷流轴上的压力与流速的平方成正比，压力越大，固结体的直径越大。

（2）浆液水灰比大小直接影响旋喷桩固结体的强度，根据试桩结果，确定浆液参数，固结体强度满足设计要求。

（3）旋喷浆液与砂体的搅拌均匀程度，一般说来，旋喷浆液与砂体的搅拌越均匀，其旋喷桩的强度越高。

6.1.7特殊部位水平旋喷桩施工

沿隧道纵向，人行天桥有两根桩基在隧道内，直径1.2m，天桥桩基前后纵向，存在水平旋喷桩施工盲区,施工时沿桩两侧，各增加2根旋喷桩（工艺采用摆喷）。沿边缘上下各钻2个孔，再进行旋喷注浆。施工时，喷嘴向人行天桥桩基方向在90～135°范围内摆动喷射注浆，并加大注浆压力，控制在（30～35）Mpa，放慢回退速度，增大桩径，回退速度控制在8~10cm/min，使大量的浆液集中切割喷嘴方向土体，使得切割半径增加至2~3倍距离，在影响区域形成帷幕咬合体，达到开挖支护效果。此方案在广深港地铁施工中实施过，比较成功。如下图6-7所示。

6.1.8天桥桩基在边墙开挖轮廓线外旋喷桩施工

在隧道右侧边墙，由于开挖线外侧天桥桩基影响，桩基外侧边线与边墙开挖轮廓线相重合，这样只能沿开挖轮廓线施作一排旋喷桩，而在天桥桩基方向竖向放线采用摆喷技术，并加大注浆压力，注浆压力控制在30-35Mpa，使该处旋喷桩可以完全咬合。见图6-7所示。

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图6-7 旋喷桩摆喷工艺示意图

6.1.9穿越污水管水平旋喷桩施工

在?1.5m污水管道位置，为确保污水管安全，防止下沉偏移和开裂，此处的旋喷桩施工，采用二次施作详见附图6-8拱顶上部污水管纵断面示意图。施工时第一次施作至距污水管壁1m处，水平旋喷桩长度20.7m,第二次从洞外钻孔旋喷，旋喷桩有效长度18.8m，确保两次施工旋喷桩搭接3米，其余钻孔注浆填满。施工时采用导向仪精确导向，在施工至污水管处2m范围减小注浆压力,控制在10～15 Mpa，减慢回退速度。

施工至管线位置时，加强现场监测每半个小时测一次，盯控人员发现问题及时（对讲机）通知现场施工人员和负责人，视情况调整施工参数，或停止施工，确保管线安全。 6.1.10水平旋喷桩施工监控与措施

本工程超前支护不仅要保证通道的开挖安全，更要保证在超前支护施工期间路面及附近结构安全，通过以下几点措施控制施工安全：

6.1.10.1路面及附近结构设置监测点，见7.3监测方案，即时提供施工期间的各种变形数据，指导和控制施工参数。

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L&M改造F1-5/F1-4地下隧道工程实施性施工组织设计 本工程设定变形标准控制量：瞬间变形量小于5mm，稳定变形量小于2mm/天； 6.1.10.2建立变形应急体系；

? 施工过程中，监测组应随时提供各项数据变化情况，施工班组根据监测数据调整施工节奏和范围

? 当地表路面出现沉降或者裂缝时，监测组应立即通知项目指挥部和施工班组（对讲机），根据实际情况可进行补充注浆；

? 当沉降变形超标报警时，监测组第一时间通知施工班组和项目指挥部，立即停止施工，根据变形方式共同制定控制应急措施。

6.1.10.3 制定施工应急措施；

? 先进行隧道两侧位置旋喷桩施工，施工范围内侧1米位置卸压孔（每侧施工4个）， 钻孔长度同旋喷桩长，钻孔孔径? 130mm，用以监测和释放施工时地内压力；拱部位置根据两侧试验效果适当增减。

? 当监测数据显示发生沉降时，可在沉降点附近施做注浆孔，采用压浆方式进行补充抬升；

? 当监测数据显示发生隆起抬升时，可在隆起点附近钻孔，采用水切割方式置换部分挤密土体，达到释放压力的作用；

? 具体的控制措施必须建立在监测数据基础上，发生异常情况，数据监测应及时有效。 6.1.10.4 施工过程中返浆量控制 （1）返浆量小于注入量

当返浆量小于注入量时，有可能发生地表或者结构变形隆起现象；现场应立即停止施工，判断原因，采取相应措施：

? 返浆渗透填充缝隙松散土层，可在加强监测的情况下继续施工；

? 排浆通道堵塞导致浆液排放不畅，则需要立即拔出钻具，重新疏通排浆通道后方可恢复施工。

（2） 返浆量近似等于注入量

?根据相关规范和实际施工经验，当返浆量达到注入量的30%～50%时，表明地质结构均匀，施工正常，可通过现场监测数据验证。

（3 ）返浆量大于注入量

当返浆量明显大于注入量时，表明孔内存在坍塌或者涌水突泥现象；现场立即停止施工，

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27 L&M改造F1-5/F1-4地下隧道工程实施性施工组织设计 采取封堵措施终止孔口返浆并立即上报项目指挥部，判断原因采取相应措施；采取措施进行孔口限流；可安装孔口阀门或者堵塞封闭孔口方法继续施工；

? 全封闭孔口（不能拔出钻具），根据监测另外进行钻孔封闭补注浆，一直达到回填补充效果。

? 当发生突水涌泥现象时，需要在降水或者隔断地层稳定情况下方可恢复超前支护施工。 6.1.10.5 做好突水突泥应急预案

? 掌子面必须稳定，满足应急措施实施条件；

? 施工现场配备应急物资，包括：木方、面纱、钢筋、速凝剂等；

? 一旦发生涌水突泥情况，应立即封闭孔口，采用双液浆等方式进行地质改良稳定； 6.2大管棚施工

本隧道大管棚2200米，管棚花管采用Ф108热轧无缝钢管，壁厚6mm，环向间距350mm。管棚花管内灌注1:1:2 水泥:水玻璃:MC超细水泥浆液。 6.2.1施工工艺流程

管棚施工工艺流程见图6-9

施工准备

设备安装、定位 仪器调试 钢管连接 钻孔及检查 泥浆配置、钻进检查 安装钢管 注浆

图6-9 管棚施工工艺流程图

6.2.2施工方法及工艺

（1）管棚加工

管棚采用热轧无缝钢管，钻10mm注浆孔，孔间距为200mm，尾部2m不钻孔，作为止浆段。每节钢管两端均预加工成外丝扣和内车丝扣以接长钢管。第一根钢管前段加工成尖锥状，以利于钢管推进孔内。相邻孔内管的接头位置至少错开3m，避免接头在同一个断面受力。

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28 L&M改造F1-5/F1-4地下隧道工程实施性施工组织设计 （2）管棚导向孔施工

在围护桩墙上，准确测量出管棚位置，钻φ150mm导向孔。 （3）钻进

孔位按单、双号编号，采用跳跃式施工，先钻单号孔，再钻双号孔。由于本工程管棚施工时水平旋喷桩已完成，采用空气潜孔锤跟管钻进和潜孔锤超前扩底技术。随着孔深的增大，需要对回转扭矩、冲击功率及推力进行控制和协调，控制推力，不能过大。当钻进至设计深度后 ，取出中心钻具，套管留在孔内，每钻完一个孔。及时注浆。

（4）管内注浆

①管棚钢管安装好后，检查管内有无充填物。如有充填物，用吹管吹出或掏勾勾出。 ②用水泥砂浆封堵钢管周围及孔口。

③采用1:1:2 水泥:水玻璃:MC超细水泥三液浆。注浆压力0.5～1.0Mpa，注浆前进行现场注浆试验，根据实际情况调整注浆参数。

④进行注浆，使用注浆泵将浆液输入至孔口钢管压入。 ⑤注浆结束后用M5水泥砂浆充填钢管，以增强管棚强度。 ⑥单根钢花管注浆量按下式估算： Q=0.85πRk2Lη

式中Rk为浆液扩散半径，取Rk=0.6L0；L0为注浆钢花管中至中的距离，L为钢花管长，η为围岩空隙率，各种地层条件下围岩空隙率参考值：砂土40%，粘土20%，断层破碎带5%。

（4）注意事项

①管棚钢管需按设计位置施工，外插角1～3°，注意运用测斜仪进行钻孔偏斜度测量，严格控制管棚打设方向，钻孔最大下沉量控制在20～30cm以内，并作好每个钻孔地质记录。

②管棚钢管不侵入隧道开挖线内，相邻的钢管不相撞，也不相交。 ③钻孔过程中随时量测钻孔偏斜情况，及时纠偏严格控制打设精度。

④钢管与管箍丝扣拧紧上满，丝扣长度不小于15cm，使各管节连成一体，保证受力后不脱开。 ⑤管棚钢管安装后进行注浆，注浆初压为0.5Mpa,终压为1.0Mpa，并稳定2min，若注浆压力突然升高，可能发生堵管，应停机检查；若注浆量超限，未达规定压力，仍继续注浆，并调整浆液，直至符合注浆质量标准，终止注浆，确保管棚与围岩固结紧密，增强其整体性。 6.2.3特殊部位管棚施工

6.2.3.1天桥桩基影响处管棚施工

由于受天桥桩基影响，不能施作大管棚范围采用加密小导管进行施工。采用3排超前小

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29 L&M改造F1-5/F1-4地下隧道工程实施性施工组织设计 导管，小导管孔间距350mm，呈梅花形布置，在施工至纵向桩径二分之一处，用2m小导管交叉注浆施工，防止桩背后土体渗漏、塌陷。小导管布置如图6-10、6-11所示。.

图6-10施工盲区小导管布置图

图6-11施工盲区小导管布置图 6.2.3.2污水管处管棚施工

由于在距进洞口22.12米处有一直径1.5米的污水圆管，为避开污水圆管隧道纵向设计两个纵坡，分别为3.2%和9.32%，圆管底部距初支边线0.674米，为了防止管棚施工破坏污水管，把管棚施工分为两次，见图6-8，两次施作均从进洞口处施工，避开洞内施作空间不够之不足，第一次施工到距污水管外侧+016处，第二次施工另一部分，采用从洞外一次水平钻

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30 L&M改造F1-5/F1-4地下隧道工程实施性施工组织设计 孔，确保大管棚搭接3米。搭接以外钢管不钻眼钢管注浆填满。 6.3超前小导管预注浆施工

设计在隧道隧道拱部采用旋喷桩、大管棚超前支护，随开挖施工采用小导管注浆超前支护，有可能扰动已加固的地层，引起渗漏水。是否还需要套打小导管注浆，视开挖掌子面围岩稳定性及止水效果确定。

超前小导管32912米，采用长4.0m，壁厚4mm，?42热轧无缝钢管制作，环向间距350mm，纵向间距1m。注浆材料为1:1:2水泥水玻璃和MC超细水泥浆，注浆加固半径为200mm，单管注浆量为0.18m3。 6.3.1施工工艺流程

超前小导管预注浆施工工艺流程见图6-12。

封闭工作面 注 浆 压水试钻 孔 安设小导管 连接管路 封闭孔口 验是否达到要求？ 是 注 浆 压力流量是否达到要求？ 准备工作 制作小导管

否 否 图6-12超前小导管预注浆施工工艺流程图

6.3.2施工方法

（1）钻孔、插小导管

小导管钻孔前，进行孔位测量放样，孔位测量做到位置准确。按放样位置钻孔，并设方向架控制钻孔方向，使孔位外插角度符合设计要求。钻孔完成后，用高压风（或水）清孔。经检验后安装小导管。

（2）注浆

注浆前，认真做好机具设备的检修工作，并用清水进行试运转，发现问题及时排除和修复，使其处于良好工作状态。对注浆管路系统，包括接头、阀门等，认真检查，如有破损，予以更换。以免注浆时在较高压力下发生脱扣的危险事故。

注浆过程中，随时注意检测浆液的凝结时间，是否与要求相一致，否则，要及时检查，找出原因，予以排除，以符合要求。施工时配备专业电工，防止电路、电器设备发生问题，

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L&M改造F1-5/F1-4地下隧道工程实施性施工组织设计 中途停电，造成意外事故。

注浆管的止浆和固定：在注浆管口预定的位置，焊接带有阀门的套丝管头，注浆时，将注浆管和套丝管口连接，并用铁丝扎紧。注浆时，打开阀门；注浆完成后，关闭阀门。

结束注浆后，尽快卸开孔口接头，开清水泵冲洗管路，以免造成管路中的剩余浆液凝结、堵塞管路。

阶段性注浆完成后，对机具设备，特别是搅拌机、注浆管、接头、阀门、贮浆桶等，认真清洗干净，收好后撤出洞外，并定期进行检查、保养，保证其处于良好状态，以备下段注浆使用。

6.3.3掌子面注浆加固止水施工

掌子面注浆加固止水设计采用小导管注浆47388m，小导管采用壁厚4mm,长6m，?42无缝钢管制作, 钢管孔口段2m范围不设注浆孔，其余4m范围设置注浆孔。纵向搭接长度3m，间距为400×400mm梅花型布置，注1:1:2水泥:水玻璃:MC超细水泥三液浆，注浆压力为0.3～0.5MPa；注浆方式采用全孔一次性注浆，每管每米注浆量为0.05m3。掌子面临时封闭采用C20网喷混凝土30cm厚，钢筋网规格与初支相同。注浆效果：开挖后，工作面不坍塌，基本无渗漏水。详见图6-13。

图6-13 掌子面小导管加固断面图

（1）注浆方式采用全孔一次性注浆，每管每米注浆量为0.05m3。掌子面临时封闭采用C20网喷混凝土30cm厚，钢筋网规格与初支相同。

（2）注浆效果：开挖后，工作面不坍塌，基本无渗漏水。 注浆参数：注浆终压取静水压力的2倍，静水压力在现场测试。

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32 L&M改造F1-5/F1-4地下隧道工程实施性施工组织设计 按理想状态考虑单孔浆液的注入量，浆液在地层中均匀扩散时的计算公式为：Q=ЛR2Lnα（β+1）

式中：R为浆扩散半径， L为注浆孔长度， n为地层裂隙率，取10% α为浆液充填率，取90% β为浆液损失率，取10%

钻孔和注浆的要求：钻孔和注浆的顺序同一环先下部后上部，间隔交替钻孔注浆，后序孔检查前序孔的注浆效果。应先注无水区后注有水区，钻一孔注一孔。

在钻孔过程中遇到涌水或卡钻时应停止钻进，进行注浆、扫孔后再继续钻孔。岩溶填充物内采取前进式注浆。

机具设备选用：钻孔设备根据本连廊施工机具设备配备情况，以及开挖断面的具体情况，正洞和平导注浆地段，尽量采用与其相适应的钻孔设备。

制浆设备：选用净浆搅拌机作为制浆设备，为了保证浆液的均匀性和在注浆间隙时间不沉淀，另备搅拌储浆桶，容量各为1.0m3。

在掌子面挂钢筋网，喷射C20号砼，厚度30cm，做止浆墙。打设小导管，2m止浆墙，4m注浆段，止浆墙施工按照确定的施工方案布孔。放入孔口钢管，与孔壁的间隙用麻丝填塞，再用道钉楔紧，上留排气孔，外露0.2～0.3m接法兰盘连接注浆管。

钻孔：钻孔由外环到内环，由下部到上部间隔钻孔。钻孔要确保孔位准确，外插角度准确，各环钻孔深度达设计要求。当卡钻或有水涌出不能钻进时暂停钻孔，用注浆机注入双液浆液后再用钻机继续钻进。

注浆压水试验：在正式注浆前用1Mpa的压力压水检查，测定围岩吸水量，以确定浆液的初始浓度和预计注浆量。测定注浆压力损失情况，确定注浆终压，将岩层裂隙内的充填物挤压至注浆范围以外，增加注浆效果。

制浆：开动搅拌机，准确计算，加入定量清水，然后按水灰比加入水泥，连续搅拌3min后即可通过钢丝网过滤后进入储浆桶中，在储浆桶中二次搅拌后，供注浆使用。

首先根据压水试验情况及围岩的裂隙发育情况估算单孔注浆数量，然后开始注浆。注浆时，先用水灰比0.70的浆液试注，当注浆正常后再逐步调高浆液的浓度达到设计0.38～0.4的要求。注浆时随时观察泵压及注浆数量，分析注浆是否正常。如单孔注浆量过大，仍不达

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33 L&M改造F1-5/F1-4地下隧道工程实施性施工组织设计 到终压的要求，可暂停该孔注浆，过4～6h用钻机清孔后再继续注浆。

注浆结束标准：当注浆压力逐步升高，达到设计要求的终压，需继续注浆10min，可结束本孔注浆；在单孔注浆量与设计注浆量大致相同，同时每分钟注浆进浆量小于20L，也可结束本孔注浆。

注浆效果检查：注浆效果检查：可根据后序钻孔的钻进情况、涌水情况，判定注浆效果，另外也可根据整个断面内所有钻孔结束后，导坑的渗水情况判定注浆效果。注浆效果好的地段，经开挖后可观察到裂隙及空隙充填效果良好，几乎所有裂隙都充填有浆，开挖后掌子面无明显渗漏水。

如果开挖后仍有渗水现象，堵水效果达不到要求时，可采用局部径向注浆处理，使其达到堵水设计标准。

6.3.3.1钻孔注浆一体化施工

按设计参数实施掌子面小导管注浆一次加固距离短，设置6m小导管一次开挖距离3m，又要进行下一循环小导管施工，工序繁杂，隧道开挖相当困难，施工效率低，进度慢。

经查阅有关资料及咨询有关专家，项目部研究，建议改为采用钻孔注浆一体化施工技术或掌子面注磷酸+水玻璃双液浆技术。

钻注一体化施工技术加固掌子面具有一次加固距离长（15～30m），可适用多类型、多规格钻注设备，工艺工法简单，钻孔注浆快速连续作业，提高工效，改善注浆效果的优点。

（1）钻注一体化施工方法的工作原理

钻注一体化的工作原理是通过在止浆墙上安装孔口管，在软弱地层中，可采用金钢石钻头直接钻孔至设计深度后，在孔口安装止浆塞，将孔口密封，然后停止供水，从供浆管中直接注入浆液，浆液从钻杆中流向钻头进入地层，同时浆液在回流过程产生反力中使止浆塞膨胀，对钻杆外壁和孔口管内壁产生挤压力，封堵孔隙，起到止浆作用，然后，边注浆边旋转钻杆，达到设计注浆压力或注浆量后，后退钻杆1．5～2m (1根钻杆长度)，拆下1根钻杆，直到退到孔口，拆下止浆塞和钻杆，完成整个孔的注浆。这样实现了钻孔注浆的快速连续作业，达到了钻注一体化。钻注一体化原理如图6-14.

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34 L&M改造F1-5/F1-4地下隧道工程实施性施工组织设计

图6-14 钻注一体化施工原理

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35 L&M改造F1-5/F1-4地下隧道工程实施性施工组织设计 （1） 工艺流程如图6-15

图6-15 钻孔注浆一体化工艺流程图

（2） 具体施工步骤

①施工混凝土止浆墙: 首先封闭掌子面，根据水压大小和掌子面稳定情况，可采用喷混凝土或模筑混凝土作为止浆墙，喷混凝土一般适合于涌水压力小于0．2MPa的地层，其厚度

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施工准备 铺设工作平台 测量放线、标注钻孔位置 钻孔就位固定 开孔钻孔φ108mm，长180cm 孔口管上缠麻丝 安设孔口管，长度2m 钻孔至设计深度 配置浆液 安装止浆塞、排水装置 采取后退式分管注浆 后退注浆至注浆孔孔口 钻检查孔检查注浆效果 是否符合注浆结束标准 配置浆液 钻孔注浆结果 36

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