北京地铁十号线呼家楼站
西南临时竖井马头门及小导洞土方开挖支护
施工方案
编 制 ： 复 核 ： 审 核 ：
中铁十九局北京地铁十号线第十五标段项目经理部
2004年7月
一 、 编制说明 1.1编制依据
（1）北京地铁十号线一期工程呼家楼站施工设计图。 （2）现场踏勘所掌握的情况资料。
（3）适于本工程的标准、规范、规程以及国家、部委和北京市有关安全、质量、工程验收等方面的标准及法规文件。
《建筑工程质量检验评定标准》（GB50210-2001） 《地下铁道工程施工及验收标准》（GB50299-1999） 《地下防水工程质量验收标准》（GB50208-2002） 《地下铁道设计规范》（GB50157-92）
《地下铁道、轻轨交通工程测量规范》（GB50308-1999） 《铁路隧道施工规范》（T10204-2002）
《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002） 《混凝土质量控制标准》（GB50164-92）
《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB50086-2001） 《混凝土结构设计规范》 （GB50010-2002） 《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001） 《建筑地基基础设计规范》 （GB50007-2002） 《地下工程防水技术规范》 （GB50108-2001） 《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99） 《钢结构设计规范》（GB50017-2003）
（4）我部现有的技术水平、施工管理水平和机械设备配备能力。
（5）我单位多年从事铁路、隧道、城市轨道交通工程及相关工程的施工经验。
（6）建设单位、设计单位、监理单位和施工单位现场会议纪要。 1.2 编制原则
(1)严格执行国家及北京市政府所制订的法律、法规和各项管理条例，并做到模范守法、文明施工。
(2)针对城市中心区施工的特点，科学安排，合理组织、严格管理、精心施工，以减少对周围环境及居民正常生活的影响。
(3)以成熟的施工技术及先进的设备和施工工艺，确保施工安全和工程质量，按期为业主提供一个优质的工程产品。
(4)以切实有效的技术措施和先进工艺，防止坍塌，控制地面沉陷，确保建(构) 筑物及地下管线等不受损坏，维持正常使用功能，做到不断、不裂、不漏、不渗。
(5)在原技术标书施工组织设计的基础上，根据现场的实际施工条件，优化施工安排，均衡生产，保证工期。 二、工程概况 2.1工程简介
呼家楼站是北京地铁十号线的中间站，车站位于东三环北路与朝阳北路的交叉路口, 呈南北走向，为分离岛式暗挖车站, 与规划的东西走M6线在本站形成“十”字换乘关系。有效站台中心里程K19+878.868，车站起讫里程K19+795.566～K19+975.066，长179.5m （模筑衬砌外到外尺寸），车站共设5个出入口，在车站西北、东南侧各设有1组风亭、风道。
车站主体为双线双洞，双层结构，有效站台长120ｍ，宽6.0×2ｍ，采用洞桩法施工。车站北端由西北风井作为施工竖井进行施工，南端由西南临时竖井作为施工竖井进行车站主体的施工，主体完成后，西南临时竖井回填恢复原地貌。
呼家楼站平面布置情况见下图。
东北出入口
西北风亭
西北出入口
西南出入口西南临时竖井
区间
车站
区间
南风亭
东南出入口1
东南出入口2
图2－1呼家楼站平面布置图
2.2工程地质与水文地质
西南工区土层自上而下依次为杂填土层、砂质粉土层、粉质粘土层、砂层、圆砾层、粉质粘土层，底板位于卵石层上方。地下水分布为三层，第一层水为上层滞水，第二层为潜水，第三层为承压水。
2.2.1水文地质概况
本次在勘察深度范围内，实际量测到三层地下水，第一层水为上层滞水（仅1007号钻孔观测到），第二层水为潜水，第三层为承压水。
上层滞水仅在部分地区分布，且分布不均、水位高低变化很大。主要接受大气降水、灌溉水、生活废水和自来水、雨水、污水等地下管线渗漏的垂直补给，不同地段，含水层的渗透系数相差很大，补给方式和补给量悬殊较大。以蒸发、向下越流补给潜水和人工抽降地下水的方式排泄。本标段上层滞水仅局部分布，含水层以人工填土层①层和粉土③层为主，局部为粉细砂③3层。
2.3岩土工程分析及评价
(1)抗震设防烈度
根据国家地震局1990年《中国地震烈度区划图》，呼家楼站位于地震基本烈度8度区内。
(2)场地土分类及场地分类
根据《铁路工程抗震设计规范》（GBJ111-87），地面以下25m 范围内各土层的剪切波速大于140m/s并小于500m/s，判别属Ⅱ类场地土，地面以下25m 范围内土层的加权平均剪切波速Vsm=252～256m/s，判别属Ⅱ类场地。
(3)液化判别
根据《铁路工程抗震设计规范》（GBJ111-87）判别，设计烈度为8度时，地面以下20m 深度范围内，饱和粉土及砂土不液化。 三、施工方案 3.1施工原则
依照设计图纸，按照“管超前、严注浆、短进尺、快封闭、强支护、勤量测”的施工要求，结合呼家楼站的特点进行施工。 3.2施工顺序
⑴竖井施作马头门暗梁和打设双排小导管及注浆。
⑵由于降水施工不能全面展开，竖井开挖至小导洞底部以下1.5m 进行一期封底。 ⑶分台阶破除A 形导洞马头门， B导洞滞后A 导洞8m 以上。
⑷迂回风道左导洞（A 形导洞）过主体导洞10m 后破除主体马头门，进入主体导洞施工。
⑸主体导洞过联络通道10m 后破除联络通道马头门。 ⑹南、北工区主体导洞在车站中心里程处贯通。 3.3施工方法
3.3.1马头门施工
西南临时竖井小导洞马头门分为A 型和B 型两种，其中A 型马头门开挖断面宽4.6米、高8米，拱顶标高30.289m ，拱顶位于粉质粘土层中；B 型马头门开挖断面宽4.6米、高6米，拱顶标高28.289m ，拱顶位于粉细砂层中。
A 型导洞断面图 ㈠竖井马头门施工流程
B 型导洞断面
竖井施工至马头门上方1m 时，连立三榀格栅钢架，打设双排φ32×3.25，L=3.0的超前小导管（双排间距0.5 m，环向间距0.3m 打设一环）→在马头门开挖轮廓线10cm 外施做环形暗梁→破除A 型马头门上部2.9m 范围内竖井格栅钢架→连立三榀导洞格栅钢架→上台阶土方开挖支护进尺5m 后破处马头门中部竖井格栅，进尺5m ，→开挖下层土体, 每一台阶长度4~6m，台阶法开挖导洞。 ㈡施工方法 1. 打设超前小导管
在竖井施作至马头门拱部上方1m 时，连立3榀竖井格栅，并在井壁上方标出横通道开挖外轮廓线的位置，放样超前小导管的位置，打设双排φ32×3.25，L ＝3m 小导管，注双液浆加固洞口上方土层，打设方向与隧道中线保持平行。 2. 施作暗梁、预埋槽钢
在马头门结构10cm 以外随竖井格栅一起施作马头门暗梁，同时调整竖井格栅间距，在导洞马头门每一步开挖的底部布设一榀竖井格栅，使马头门分层开挖时导洞竖向格栅能够落在竖井格栅上。
竖井施工时按马头门分层开挖高度预埋槽钢，做破除马头门搭设施工平台准备。 3. 分部破除马头门处井壁混凝土，割除竖井钢格栅。
由于迂回风道A 、B 形导洞断面较高，施工时需采用台阶法开挖。施工时将对A 形导洞马头门分三次破除，B 形导洞马头门分两次破除。
竖井一期封底后，在竖井格栅预留槽钢位置搭设施工平台，开槽破除导洞拱部的竖井格栅，依次架设马头门拱部三榀格栅及横撑，并将其主筋与周围的竖井井壁钢格栅焊接牢固，底部落在竖井格栅上并及时喷射混凝土。
图4－1西南竖井马头门开挖示意图
㈢主体及联络通道马头门施工顺序、方法
迂回风道左导洞（A 形导洞）过主体导洞10m 后开始破除主体马头门，进入主体导洞施工。主体导洞过联络通道10m 后破除联络通道马头门，施工方法同竖井马头门破除。 3.3.2小导洞施工
导洞支护结构参数表
㈠小导洞施工顺序
上台阶土方开挖→拱顶挂钢筋网片→架立格栅钢架→打设超前小导管（每两榀一次）→焊接纵向连接筋→喷射混凝土→锁脚锚管施工→开挖下一台阶 ㈡小导洞施工方法
小导洞采用台阶法开挖，台阶长度5m 。施工时先开挖导洞上台阶，开挖时预留核心土，长度1~1.5米，按设计格栅间距每次进尺50cm ，开挖后先初喷混凝土封闭掌子面。铺设网片、架设格栅钢架，设纵向连接筋，上弧格栅施作完成后在拱脚两端增设
φ32mm 锁脚锚管，锁脚锚管长度≥3m ，每榀格栅设置一次。每进尺2米在拱部施打一次小导管(L=3.0m、环向间距@300mm)，小导管从格栅之间穿过。最后及时喷C20早强砼，喷射厚度30 cm ，先喷射拱脚，从下到上螺旋式喷射砼，完成上断面初期支护。
上台阶进尺5米后开挖下台阶，先开挖两侧土方，再开挖中部土方，人工清理开挖面，安装格栅后喷射混凝土。其他方法同上台阶。
视地质和周边构筑物情况采取加密间距和注浆加固掌子面措施。 ㈢小导洞堵头墙施工
待迂回风道小导洞开挖至17.4m 时立即对掌子面进行喷混封闭，同时插打长4m 的加强锚管，注浆加固，再安设格栅钢架及钢筋网片，喷射混凝土。 3.3.3施工工艺 ㈠小导管的加工
小导管采用Φ32，壁厚3.25mm 普通水煤气管加工而成，长度符合设计。小导管前端加工成锥形，以便插打，并防止浆液前冲。小导管中间部位钻Ф6-12mm 溢浆孔，呈梅花形布置(防止注浆出现死角) ，间距20cm ，尾部1.0m 范围内不钻孔防止漏浆，
㈡注浆加固范围及小导管布设
竖井设Ф32超前小导管锁定格栅，每四榀布设一次，导管长3ｍ，环向间距2.0ｍ。在竖井导洞及风道开口位置设置双排小导管，双液注浆，长度3ｍ，环向间距0.3m ，纵向间距50cm ，上排位于格栅上部，下排从拱部格栅中穿过，仰角及外插角7°-12°(角度过小影响下榀格栅的架设，极易造成侵限，角度过大，易出现超挖现象) 。 ㈢小导管安装
用风钻引孔，并将小导管打入孔内，如地层松软用手持风钻将导管直接打入。 对于砂类土，用φ20mm 钢管制作吹风管，将吹风管缓缓插入土中，用高压风射孔，成孔后将小导管插入，并用CS 胶泥将管口密封。 ㈣双液注浆
① 浆液的选择
粘土层采用水泥-水玻璃双液浆，粉细砂层采用改性水玻璃单液浆。 ② 双液浆的配制
水泥浆液和水玻璃浆液分别在两个容器内，按一定的配比配制好待用。 ③ 双液浆参数的选择
双浆液配比根据现场试验确定，一般情况下水泥：水玻璃=1：1～1：0.8(体积比) 。凝胶时间根据实际情况确定，一般为7-9min 。
注浆初压为0.3Mpa ，终压为0.5Mpa 。注浆压力不宜超过0.6Mpa ，否则浆液损失过大，造成浪费。
④ 注浆工艺及设备
注浆管联接好后，注浆前先压水试验管路是否畅通，然后开动注浆泵，通过闸阀使水泥浆与水玻璃浆液在注浆管内混合，再通过小导管压入地层。
回浆
⑤改性水玻璃的配制
改性水玻璃采用水玻璃与硫酸的稀释混合液体，主要应用于粉细砂层中。 ⑥液浆参数的选择
水玻璃：40Be ，硫酸：98%，稀释后配合比为：水玻璃：稀硫酸＝4：1 ⑦注浆施工流程
注浆施工工艺流程图
㈤喷混凝土施工
潮喷是将骨料、水泥和适量水按设计比例拌合均匀，用潮喷射机压送到喷头处，再在喷头上添加速凝剂及部分水后喷出。
1．喷射前准备工作
(1)检查受喷面轮廓尺寸，并修整，使之符合设计要求，若有松散，清除干净。 (2)用高压风清理喷面。
(3)准备好工作平台，防护用具。
(4)根据喷射量添加速凝剂，调节好速凝剂的用量。 (5)接好电源及风管、喷管、速凝管等。
(6)检查喷射机各部分是否完好，并进行试运转。 2．喷射作业
(1)严格按以下顺序进行操作
送风---开机---给料---待料喷完后方可停风
(2)开机后注意观察风压，工作风压应满足喷头处的压力在0.1 Mpa 左右, 才能开始操作，并据喷嘴出料情况调整风压。一般工作风压：边墙0.3～0.5MPa ，拱部0.4～0.65MPa 。
(3)混凝土拌合要充分，直径大于15mm 的粗骨料及时清除。
(4)喷嘴与受喷面尽量垂直，两者的距离一般为1.5 m ～2.0m, 对每次喷射厚度边墙为70-100毫米、拱部50-60毫米，挂有钢筋网的受喷面，喷嘴宜略倾斜，距离相应减少。
(5)喷嘴均匀地按螺旋轨迹，分区段(一般不超过6m) ，自下而上，一圈压半圈，缓慢移动，每圈直径约20cm 。受喷面不平时喷凹坑找平。
(6)喷砼与钢架形成一体，钢架与围岩的间隙必须用喷砼填充密实，钢架全部被喷砼覆盖，保护层厚度为4cm 。
(7)清理喷射机表面的混凝土。 ㈥大管棚施工
大管棚是保证施工过程中地层的安全稳定、控制施工引起的地表沉降的重要措施。在车站主体结构过污水管线、过暗河地段，拱顶采用超前管棚支护，钢管内填充水泥砂浆及水泥浆。
管棚采用管径Φ108，壁厚6mm 的无缝钢管，每循环布管根据断面形式不同而不同，布设在拱部范围，环向间距30cm ，纵向搭接4～6m ，外插角2～3°。长管棚方向与主通道中线平行。管内注浆为水泥、砂浆及水泥浆，压力0.3～0.4Mpa 。
1．大管棚施工工艺流程
大管棚施工流程
钻大管棚施作立面图
大管棚施作示意图
2．大管棚施工
大管棚施工准备
① 管棚制作：长管棚采用3.5m 的管节，由对口丝扣联结，钢管堆放时避免其翘曲。
② 施做工作室：在洞内施作大管棚，需设0.75m 高、4.0m 长的加高段来满足钻机操作空间。在长管棚施作断面前4.0m 处开始施做。因大管棚施作时间较长，为避免掌子面长时间暴露造成坍塌，先用10cm 网喷砼封闭掌子面，并在工作室段上半断面施作10m 左右临时仰拱，以减少该段结构下沉。
(2) 测量定位
在工作断面前搭设钻机操作平台, 由测量放出隧道开挖轮廓线，在隧道开挖轮廓线以外20cm 范围内画出钻孔的位置。
(3) 安装导向架并钻机就位
西南临时竖井马头门及小导洞土方开挖支护
沿预作长管棚的隧道开挖轮廓线处标出长管棚布设范围及孔位，架设导向架，精 确调整导向架后，即用 MK-5 型水平地质钻机施作长管棚。 (4) 钻孔 选用 MK-5 型水平地质钻机跟管钻进 ① 钻机定位：移动钻机至钻孔部位，调整钻机高度，将钻杆放入导向管中，使 导向管、钻机转轴和钻杆在一条直线上，并用仪器量测这一直线的角度。 ② 钻孔：经仪器量测，并在钻杆方向和角度满足设计要求后方可开钻。钻孔开 始时选用低档，待钻到一定深度后，退出、接钻杆，继续钻进。 钻孔过程中要始终注意钻杆角度的变化，并保证钻机不移位。每钻进 5m 要用仪 器复核钻孔的角度是否正确，以确保钻孔方向。 ③ 偏斜修正：钻孔中和压入钢管时的偏斜，可由每隔 5m 测定的钻孔偏斜而知， 钻孔偏斜过大时，采用特殊钻头等方法进行修正。如：向下偏斜，在偏斜部分填充水 泥砂浆，等水泥砂浆凝固后再从偏斜开始处继续钻进；向上偏斜，采用特殊合金钻头 进行再次钻进。 (5) 下管 下管前要预先按设计对每个钻孔的钢管进行配管和编号，隔一安设 2.5m 长钢管 作短管，以保证同一断面上的管接头数不超过 50%。由于地质条件较差，因此下管要 及时、快速，以保证在钻孔稳定时将管子送到孔底。前期靠人工送管，当阻力增大， 人力无法送进时，借助钻机顶进。 (6) 注浆 大管棚施工完成一根，注浆一根，必要时加设钢筋笼，其目的是充填管棚，增加 管棚的刚度，注浆通过芯管进行后退式注浆。 注浆分两步完成，第一次注入水泥砂浆等浆液充分收缩后，第二次注入水泥浆， 以使管棚填充密实。 四、工期安排
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西南临时竖井马头门及小导洞土方开挖支护
小导洞开挖支护作业循环时间表 导洞类型 项 目 时间（ｈ） 2.5 4 3.5 开挖完成后设临时仰 （4.6×8.0） 下台阶开挖支护 3 拱，中、下台阶施工 平行作业 月生产能力 测量放线、超前支护 上台阶开挖支护 B 型断面 行作业，上、下台阶施 （4.6×6.0） 下台阶开挖支护 3 工平行作业 月生产能力 测量放线、超前支护 上台阶开挖支护 标准断面 行作业，上、下台阶施 （4.6×5.1） 下台阶开挖支护 3 工平行作业 月生产能力 30×24÷6×0.5m/榀=60m/月 30×24÷8×0.5m/榀=45m/月 2.5 4 超前支护考虑每两榀布 设一次，开挖与出碴平 30×24÷8×0.5m/榀=45m/月 2.5 4 超前支护考虑每两榀布 设一次，开挖与出碴平 备注 超前支护考虑每两榀 布设一次，开挖与出 碴平行作业，上台阶 中台阶开挖支护 A 型断面
测量放线、超前支护 上台阶开挖支护
考虑其他因素影响，导洞每月进度按 45m/月(1.5m/d)安排。 南迂回风道小导洞施工时间：60÷1.5＝40 天 主 体 导 洞 施 工 时 间 ：90÷1.5＝60 天 联络通道小导洞施工时间 ：30÷1.5＝20 天
因此关键路线施工时间为：40＋60＝100 天 考虑管棚施工、降水效果及其他未知因素影响小导洞总施工时间为 4 个月。即
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西南临时竖井马头门及小导洞土方开挖支护
2004 年 8 月 1 日～2004 年 11 月 30 日 五、人员配置、投入机械、机具设备 人员配置、投入机械、 西南临时竖井开挖导洞由三分部一队负责：队长周晓宇、技术副队长石敦全、技 术员陈宁、吴世喜，土方开挖 40 人、支护 24 人，其他人员 30 人。 三分部施工、质检、试验、测量、物资、设备、安全管理人员共 20 人。 机械设备一览表 机械名称 装载机 自卸汽车 提升系统 干喷机 空压机 强制拌合机 水平地质钻机 风钻 注浆泵 规格型号 ZL50 斯太尔 电动葫芦 PZ-5B P425E JS500 MK-5 型 YT－28 CZJ-30 TAD740GE 发电机组 8TC 钢筋弯筋机 钢筋切筋机 电焊机 钢筋调直机 风镐 潜水泵 WQ-40 GW-40 BX3-555-2 GT6/12B G60A XQY－5 30m3/h 75KW 5.5KW 4KW 30KvA 3KW 1 1 1 12 1 4 3 3m3 120L/min 200KW 10t 5m3/h 12m3/min 500L 额定功率（KW） 数 1 4 3 2 1 1 1 2 2 1 量
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西南临时竖井马头门及小导洞土方开挖支护
六、施工用电、用水、用风 施工用电、用水、 1、利用自来水公司接驳φ100 水管，直接将管线沿北侧竖井井壁接到掌子面， 需φ100 钢管 500m。 2、高压风管：采用φ150 钢管将高压风接往作业面，需φ150 钢管 400m。 3、通风：采用鼓风机，配软塑风管 300m，保证作业环境。 4、动力电路：工地配 800kvA 变压器一台，高压电缆接到洞内，各作业面均设配 电箱并有专业电工值班，保证安全。在动力电接入施工现场前，使用 200kw、75kw 发电机各一台进行施工生产。 照明电路：洞内照明均采用 36V 低压线路，以保证施工人员人身安全。 七、质量保证措施 (1)推行全面质量管理的科学管理方法，抓好关键部位、关键工序的质量关，严 格执行“三级质量检查” （即班组自检、工区复检、项目部专检）制度。 (2)建立图纸会审制度， 及时组织相关人员对图纸进行学习， 充分领会设计意图， 明确技术要求，对设计文件中的差错与问题，及时与设计单位联系，积极提出修改 意见，避免技术事故或产生经济与质量事故。 (3)建立技术交底制度，项目技术负责人要接受企业技术主管部门的技术交底， 同时项目技术负责人又要在项目内进行层层技术交底，以保证技术责任制的落实， 技术管理体系的正常运行，技术管理工作有效。 (4)成立 QC 小组，开展 QC 小组活动，定期进行 QC 小组成果发布，巩固和扩大 QC 小 组活动成果。 八、施工作业现场安全保护措施 （1）在施工通道和作业面，挂设醒目的、具有针对性的警示牌、安全标志，如 指令标志、提示标志、警告标志、禁止标志、高处作业标志等。工地主要出入口设 置交通指令标志和警示灯，保证车辆和行人安全。
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西南临时竖井马头门及小导洞土方开挖支护
（2）竖井井口、楼梯侧面布设不锈钢防护网。 （3）雷雨天不进行钢筋焊接及绑扎作业。 （4）电缆线路应采用“三相五线”接线方式，并安装漏电保护装置，做到用电 设备“一机、一闸、一漏” 。 九、文明施工、环境保护措施 文明施工、 9．1 文明施工保证措施 （1）施工现场各种材料机具按施工平面布置图指定位置存放，并分规格码放整 齐、稳固，做到一头齐、一条线。 （2）合理安排施工，使用低噪音设备，严格控制噪音，对于特殊设备采取降噪 消音措施，以尽可能减少噪音对周边环境的影响。 （3）临时给水采用市政给水管道供水，同时工地排水严格按照防汛要求，在施 工现场设连续通畅的排水设施和其它应急措施，经处理后排至城市污水管道，防止 泥浆、污水、废水外流或堵塞下水管道。 （4）现场所有用电事宜由专业电工统一安排，洞内照明线、动力线分开，做到 灯明线顺等。 9．2 环境保护措施 ⑴场地出口设洗车槽，并设专人对所有出场地的车辆进行冲洗，确认不会对外 部环境产生污染后，方可让车辆出门，严禁遗洒。 ⑵定期向地面的洒水，减少灰尘对周围环境的污染。
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2004年7月
一 、 编制说明 1.1编制依据
（1）北京地铁十号线一期工程呼家楼站施工设计图。 （2）现场踏勘所掌握的情况资料。
（3）适于本工程的标准、规范、规程以及国家、部委和北京市有关安全、质量、工程验收等方面的标准及法规文件。
《建筑工程质量检验评定标准》（GB50210-2001） 《地下铁道工程施工及验收标准》（GB50299-1999） 《地下防水工程质量验收标准》（GB50208-2002） 《地下铁道设计规范》（GB50157-92）
《地下铁道、轻轨交通工程测量规范》（GB50308-1999） 《铁路隧道施工规范》（T10204-2002）
《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002） 《混凝土质量控制标准》（GB50164-92）
《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB50086-2001） 《混凝土结构设计规范》 （GB50010-2002） 《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001） 《建筑地基基础设计规范》 （GB50007-2002） 《地下工程防水技术规范》 （GB50108-2001） 《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99） 《钢结构设计规范》（GB50017-2003）
（4）我部现有的技术水平、施工管理水平和机械设备配备能力。
（5）我单位多年从事铁路、隧道、城市轨道交通工程及相关工程的施工经验。
（6）建设单位、设计单位、监理单位和施工单位现场会议纪要。 1.2 编制原则
(1)严格执行国家及北京市政府所制订的法律、法规和各项管理条例，并做到模范守法、文明施工。
(2)针对城市中心区施工的特点，科学安排，合理组织、严格管理、精心施工，以减少对周围环境及居民正常生活的影响。
(3)以成熟的施工技术及先进的设备和施工工艺，确保施工安全和工程质量，按期为业主提供一个优质的工程产品。
(4)以切实有效的技术措施和先进工艺，防止坍塌，控制地面沉陷，确保建(构) 筑物及地下管线等不受损坏，维持正常使用功能，做到不断、不裂、不漏、不渗。
(5)在原技术标书施工组织设计的基础上，根据现场的实际施工条件，优化施工安排，均衡生产，保证工期。 二、工程概况 2.1工程简介
呼家楼站是北京地铁十号线的中间站，车站位于东三环北路与朝阳北路的交叉路口, 呈南北走向，为分离岛式暗挖车站, 与规划的东西走M6线在本站形成“十”字换乘关系。有效站台中心里程K19+878.868，车站起讫里程K19+795.566～K19+975.066，长179.5m （模筑衬砌外到外尺寸），车站共设5个出入口，在车站西北、东南侧各设有1组风亭、风道。
车站主体为双线双洞，双层结构，有效站台长120ｍ，宽6.0×2ｍ，采用洞桩法施工。车站北端由西北风井作为施工竖井进行施工，南端由西南临时竖井作为施工竖井进行车站主体的施工，主体完成后，西南临时竖井回填恢复原地貌。
呼家楼站平面布置情况见下图。
东北出入口
西北风亭
西北出入口
西南出入口西南临时竖井
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车站
区间
南风亭
东南出入口1
东南出入口2
图2－1呼家楼站平面布置图
2.2工程地质与水文地质
西南工区土层自上而下依次为杂填土层、砂质粉土层、粉质粘土层、砂层、圆砾层、粉质粘土层，底板位于卵石层上方。地下水分布为三层，第一层水为上层滞水，第二层为潜水，第三层为承压水。
2.2.1水文地质概况
本次在勘察深度范围内，实际量测到三层地下水，第一层水为上层滞水（仅1007号钻孔观测到），第二层水为潜水，第三层为承压水。
上层滞水仅在部分地区分布，且分布不均、水位高低变化很大。主要接受大气降水、灌溉水、生活废水和自来水、雨水、污水等地下管线渗漏的垂直补给，不同地段，含水层的渗透系数相差很大，补给方式和补给量悬殊较大。以蒸发、向下越流补给潜水和人工抽降地下水的方式排泄。本标段上层滞水仅局部分布，含水层以人工填土层①层和粉土③层为主，局部为粉细砂③3层。
2.3岩土工程分析及评价
(1)抗震设防烈度
根据国家地震局1990年《中国地震烈度区划图》，呼家楼站位于地震基本烈度8度区内。
(2)场地土分类及场地分类
根据《铁路工程抗震设计规范》（GBJ111-87），地面以下25m 范围内各土层的剪切波速大于140m/s并小于500m/s，判别属Ⅱ类场地土，地面以下25m 范围内土层的加权平均剪切波速Vsm=252～256m/s，判别属Ⅱ类场地。
(3)液化判别
根据《铁路工程抗震设计规范》（GBJ111-87）判别，设计烈度为8度时，地面以下20m 深度范围内，饱和粉土及砂土不液化。 三、施工方案 3.1施工原则
依照设计图纸，按照“管超前、严注浆、短进尺、快封闭、强支护、勤量测”的施工要求，结合呼家楼站的特点进行施工。 3.2施工顺序
⑴竖井施作马头门暗梁和打设双排小导管及注浆。
⑵由于降水施工不能全面展开，竖井开挖至小导洞底部以下1.5m 进行一期封底。 ⑶分台阶破除A 形导洞马头门， B导洞滞后A 导洞8m 以上。
⑷迂回风道左导洞（A 形导洞）过主体导洞10m 后破除主体马头门，进入主体导洞施工。
⑸主体导洞过联络通道10m 后破除联络通道马头门。 ⑹南、北工区主体导洞在车站中心里程处贯通。 3.3施工方法
3.3.1马头门施工
西南临时竖井小导洞马头门分为A 型和B 型两种，其中A 型马头门开挖断面宽4.6米、高8米，拱顶标高30.289m ，拱顶位于粉质粘土层中；B 型马头门开挖断面宽4.6米、高6米，拱顶标高28.289m ，拱顶位于粉细砂层中。
A 型导洞断面图 ㈠竖井马头门施工流程
B 型导洞断面
竖井施工至马头门上方1m 时，连立三榀格栅钢架，打设双排φ32×3.25，L=3.0的超前小导管（双排间距0.5 m，环向间距0.3m 打设一环）→在马头门开挖轮廓线10cm 外施做环形暗梁→破除A 型马头门上部2.9m 范围内竖井格栅钢架→连立三榀导洞格栅钢架→上台阶土方开挖支护进尺5m 后破处马头门中部竖井格栅，进尺5m ，→开挖下层土体, 每一台阶长度4~6m，台阶法开挖导洞。 ㈡施工方法 1. 打设超前小导管
在竖井施作至马头门拱部上方1m 时，连立3榀竖井格栅，并在井壁上方标出横通道开挖外轮廓线的位置，放样超前小导管的位置，打设双排φ32×3.25，L ＝3m 小导管，注双液浆加固洞口上方土层，打设方向与隧道中线保持平行。 2. 施作暗梁、预埋槽钢
在马头门结构10cm 以外随竖井格栅一起施作马头门暗梁，同时调整竖井格栅间距，在导洞马头门每一步开挖的底部布设一榀竖井格栅，使马头门分层开挖时导洞竖向格栅能够落在竖井格栅上。
竖井施工时按马头门分层开挖高度预埋槽钢，做破除马头门搭设施工平台准备。 3. 分部破除马头门处井壁混凝土，割除竖井钢格栅。
由于迂回风道A 、B 形导洞断面较高，施工时需采用台阶法开挖。施工时将对A 形导洞马头门分三次破除，B 形导洞马头门分两次破除。
竖井一期封底后，在竖井格栅预留槽钢位置搭设施工平台，开槽破除导洞拱部的竖井格栅，依次架设马头门拱部三榀格栅及横撑，并将其主筋与周围的竖井井壁钢格栅焊接牢固，底部落在竖井格栅上并及时喷射混凝土。
图4－1西南竖井马头门开挖示意图
㈢主体及联络通道马头门施工顺序、方法
迂回风道左导洞（A 形导洞）过主体导洞10m 后开始破除主体马头门，进入主体导洞施工。主体导洞过联络通道10m 后破除联络通道马头门，施工方法同竖井马头门破除。 3.3.2小导洞施工
导洞支护结构参数表
㈠小导洞施工顺序
上台阶土方开挖→拱顶挂钢筋网片→架立格栅钢架→打设超前小导管（每两榀一次）→焊接纵向连接筋→喷射混凝土→锁脚锚管施工→开挖下一台阶 ㈡小导洞施工方法
小导洞采用台阶法开挖，台阶长度5m 。施工时先开挖导洞上台阶，开挖时预留核心土，长度1~1.5米，按设计格栅间距每次进尺50cm ，开挖后先初喷混凝土封闭掌子面。铺设网片、架设格栅钢架，设纵向连接筋，上弧格栅施作完成后在拱脚两端增设
φ32mm 锁脚锚管，锁脚锚管长度≥3m ，每榀格栅设置一次。每进尺2米在拱部施打一次小导管(L=3.0m、环向间距@300mm)，小导管从格栅之间穿过。最后及时喷C20早强砼，喷射厚度30 cm ，先喷射拱脚，从下到上螺旋式喷射砼，完成上断面初期支护。
上台阶进尺5米后开挖下台阶，先开挖两侧土方，再开挖中部土方，人工清理开挖面，安装格栅后喷射混凝土。其他方法同上台阶。
视地质和周边构筑物情况采取加密间距和注浆加固掌子面措施。 ㈢小导洞堵头墙施工
待迂回风道小导洞开挖至17.4m 时立即对掌子面进行喷混封闭，同时插打长4m 的加强锚管，注浆加固，再安设格栅钢架及钢筋网片，喷射混凝土。 3.3.3施工工艺 ㈠小导管的加工
小导管采用Φ32，壁厚3.25mm 普通水煤气管加工而成，长度符合设计。小导管前端加工成锥形，以便插打，并防止浆液前冲。小导管中间部位钻Ф6-12mm 溢浆孔，呈梅花形布置(防止注浆出现死角) ，间距20cm ，尾部1.0m 范围内不钻孔防止漏浆，
㈡注浆加固范围及小导管布设
竖井设Ф32超前小导管锁定格栅，每四榀布设一次，导管长3ｍ，环向间距2.0ｍ。在竖井导洞及风道开口位置设置双排小导管，双液注浆，长度3ｍ，环向间距0.3m ，纵向间距50cm ，上排位于格栅上部，下排从拱部格栅中穿过，仰角及外插角7°-12°(角度过小影响下榀格栅的架设，极易造成侵限，角度过大，易出现超挖现象) 。 ㈢小导管安装
用风钻引孔，并将小导管打入孔内，如地层松软用手持风钻将导管直接打入。 对于砂类土，用φ20mm 钢管制作吹风管，将吹风管缓缓插入土中，用高压风射孔，成孔后将小导管插入，并用CS 胶泥将管口密封。 ㈣双液注浆
① 浆液的选择
粘土层采用水泥-水玻璃双液浆，粉细砂层采用改性水玻璃单液浆。 ② 双液浆的配制
水泥浆液和水玻璃浆液分别在两个容器内，按一定的配比配制好待用。 ③ 双液浆参数的选择
双浆液配比根据现场试验确定，一般情况下水泥：水玻璃=1：1～1：0.8(体积比) 。凝胶时间根据实际情况确定，一般为7-9min 。
注浆初压为0.3Mpa ，终压为0.5Mpa 。注浆压力不宜超过0.6Mpa ，否则浆液损失过大，造成浪费。
④ 注浆工艺及设备
注浆管联接好后，注浆前先压水试验管路是否畅通，然后开动注浆泵，通过闸阀使水泥浆与水玻璃浆液在注浆管内混合，再通过小导管压入地层。
回浆
⑤改性水玻璃的配制
改性水玻璃采用水玻璃与硫酸的稀释混合液体，主要应用于粉细砂层中。 ⑥液浆参数的选择
水玻璃：40Be ，硫酸：98%，稀释后配合比为：水玻璃：稀硫酸＝4：1 ⑦注浆施工流程
注浆施工工艺流程图
㈤喷混凝土施工
潮喷是将骨料、水泥和适量水按设计比例拌合均匀，用潮喷射机压送到喷头处，再在喷头上添加速凝剂及部分水后喷出。
1．喷射前准备工作
(1)检查受喷面轮廓尺寸，并修整，使之符合设计要求，若有松散，清除干净。 (2)用高压风清理喷面。
(3)准备好工作平台，防护用具。
(4)根据喷射量添加速凝剂，调节好速凝剂的用量。 (5)接好电源及风管、喷管、速凝管等。
(6)检查喷射机各部分是否完好，并进行试运转。 2．喷射作业
(1)严格按以下顺序进行操作
送风---开机---给料---待料喷完后方可停风
(2)开机后注意观察风压，工作风压应满足喷头处的压力在0.1 Mpa 左右, 才能开始操作，并据喷嘴出料情况调整风压。一般工作风压：边墙0.3～0.5MPa ，拱部0.4～0.65MPa 。
(3)混凝土拌合要充分，直径大于15mm 的粗骨料及时清除。
(4)喷嘴与受喷面尽量垂直，两者的距离一般为1.5 m ～2.0m, 对每次喷射厚度边墙为70-100毫米、拱部50-60毫米，挂有钢筋网的受喷面，喷嘴宜略倾斜，距离相应减少。
(5)喷嘴均匀地按螺旋轨迹，分区段(一般不超过6m) ，自下而上，一圈压半圈，缓慢移动，每圈直径约20cm 。受喷面不平时喷凹坑找平。
(6)喷砼与钢架形成一体，钢架与围岩的间隙必须用喷砼填充密实，钢架全部被喷砼覆盖，保护层厚度为4cm 。
(7)清理喷射机表面的混凝土。 ㈥大管棚施工
大管棚是保证施工过程中地层的安全稳定、控制施工引起的地表沉降的重要措施。在车站主体结构过污水管线、过暗河地段，拱顶采用超前管棚支护，钢管内填充水泥砂浆及水泥浆。
管棚采用管径Φ108，壁厚6mm 的无缝钢管，每循环布管根据断面形式不同而不同，布设在拱部范围，环向间距30cm ，纵向搭接4～6m ，外插角2～3°。长管棚方向与主通道中线平行。管内注浆为水泥、砂浆及水泥浆，压力0.3～0.4Mpa 。
1．大管棚施工工艺流程
大管棚施工流程
钻大管棚施作立面图
大管棚施作示意图
2．大管棚施工
大管棚施工准备
① 管棚制作：长管棚采用3.5m 的管节，由对口丝扣联结，钢管堆放时避免其翘曲。
② 施做工作室：在洞内施作大管棚，需设0.75m 高、4.0m 长的加高段来满足钻机操作空间。在长管棚施作断面前4.0m 处开始施做。因大管棚施作时间较长，为避免掌子面长时间暴露造成坍塌，先用10cm 网喷砼封闭掌子面，并在工作室段上半断面施作10m 左右临时仰拱，以减少该段结构下沉。
(2) 测量定位
在工作断面前搭设钻机操作平台, 由测量放出隧道开挖轮廓线，在隧道开挖轮廓线以外20cm 范围内画出钻孔的位置。
(3) 安装导向架并钻机就位
西南临时竖井马头门及小导洞土方开挖支护
沿预作长管棚的隧道开挖轮廓线处标出长管棚布设范围及孔位，架设导向架，精 确调整导向架后，即用 MK-5 型水平地质钻机施作长管棚。 (4) 钻孔 选用 MK-5 型水平地质钻机跟管钻进 ① 钻机定位：移动钻机至钻孔部位，调整钻机高度，将钻杆放入导向管中，使 导向管、钻机转轴和钻杆在一条直线上，并用仪器量测这一直线的角度。 ② 钻孔：经仪器量测，并在钻杆方向和角度满足设计要求后方可开钻。钻孔开 始时选用低档，待钻到一定深度后，退出、接钻杆，继续钻进。 钻孔过程中要始终注意钻杆角度的变化，并保证钻机不移位。每钻进 5m 要用仪 器复核钻孔的角度是否正确，以确保钻孔方向。 ③ 偏斜修正：钻孔中和压入钢管时的偏斜，可由每隔 5m 测定的钻孔偏斜而知， 钻孔偏斜过大时，采用特殊钻头等方法进行修正。如：向下偏斜，在偏斜部分填充水 泥砂浆，等水泥砂浆凝固后再从偏斜开始处继续钻进；向上偏斜，采用特殊合金钻头 进行再次钻进。 (5) 下管 下管前要预先按设计对每个钻孔的钢管进行配管和编号，隔一安设 2.5m 长钢管 作短管，以保证同一断面上的管接头数不超过 50%。由于地质条件较差，因此下管要 及时、快速，以保证在钻孔稳定时将管子送到孔底。前期靠人工送管，当阻力增大， 人力无法送进时，借助钻机顶进。 (6) 注浆 大管棚施工完成一根，注浆一根，必要时加设钢筋笼，其目的是充填管棚，增加 管棚的刚度，注浆通过芯管进行后退式注浆。 注浆分两步完成，第一次注入水泥砂浆等浆液充分收缩后，第二次注入水泥浆， 以使管棚填充密实。 四、工期安排
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西南临时竖井马头门及小导洞土方开挖支护
小导洞开挖支护作业循环时间表 导洞类型 项 目 时间（ｈ） 2.5 4 3.5 开挖完成后设临时仰 （4.6×8.0） 下台阶开挖支护 3 拱，中、下台阶施工 平行作业 月生产能力 测量放线、超前支护 上台阶开挖支护 B 型断面 行作业，上、下台阶施 （4.6×6.0） 下台阶开挖支护 3 工平行作业 月生产能力 测量放线、超前支护 上台阶开挖支护 标准断面 行作业，上、下台阶施 （4.6×5.1） 下台阶开挖支护 3 工平行作业 月生产能力 30×24÷6×0.5m/榀=60m/月 30×24÷8×0.5m/榀=45m/月 2.5 4 超前支护考虑每两榀布 设一次，开挖与出碴平 30×24÷8×0.5m/榀=45m/月 2.5 4 超前支护考虑每两榀布 设一次，开挖与出碴平 备注 超前支护考虑每两榀 布设一次，开挖与出 碴平行作业，上台阶 中台阶开挖支护 A 型断面
测量放线、超前支护 上台阶开挖支护
考虑其他因素影响，导洞每月进度按 45m/月(1.5m/d)安排。 南迂回风道小导洞施工时间：60÷1.5＝40 天 主 体 导 洞 施 工 时 间 ：90÷1.5＝60 天 联络通道小导洞施工时间 ：30÷1.5＝20 天
因此关键路线施工时间为：40＋60＝100 天 考虑管棚施工、降水效果及其他未知因素影响小导洞总施工时间为 4 个月。即
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西南临时竖井马头门及小导洞土方开挖支护
2004 年 8 月 1 日～2004 年 11 月 30 日 五、人员配置、投入机械、机具设备 人员配置、投入机械、 西南临时竖井开挖导洞由三分部一队负责：队长周晓宇、技术副队长石敦全、技 术员陈宁、吴世喜，土方开挖 40 人、支护 24 人，其他人员 30 人。 三分部施工、质检、试验、测量、物资、设备、安全管理人员共 20 人。 机械设备一览表 机械名称 装载机 自卸汽车 提升系统 干喷机 空压机 强制拌合机 水平地质钻机 风钻 注浆泵 规格型号 ZL50 斯太尔 电动葫芦 PZ-5B P425E JS500 MK-5 型 YT－28 CZJ-30 TAD740GE 发电机组 8TC 钢筋弯筋机 钢筋切筋机 电焊机 钢筋调直机 风镐 潜水泵 WQ-40 GW-40 BX3-555-2 GT6/12B G60A XQY－5 30m3/h 75KW 5.5KW 4KW 30KvA 3KW 1 1 1 12 1 4 3 3m3 120L/min 200KW 10t 5m3/h 12m3/min 500L 额定功率（KW） 数 1 4 3 2 1 1 1 2 2 1 量
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西南临时竖井马头门及小导洞土方开挖支护
六、施工用电、用水、用风 施工用电、用水、 1、利用自来水公司接驳φ100 水管，直接将管线沿北侧竖井井壁接到掌子面， 需φ100 钢管 500m。 2、高压风管：采用φ150 钢管将高压风接往作业面，需φ150 钢管 400m。 3、通风：采用鼓风机，配软塑风管 300m，保证作业环境。 4、动力电路：工地配 800kvA 变压器一台，高压电缆接到洞内，各作业面均设配 电箱并有专业电工值班，保证安全。在动力电接入施工现场前，使用 200kw、75kw 发电机各一台进行施工生产。 照明电路：洞内照明均采用 36V 低压线路，以保证施工人员人身安全。 七、质量保证措施 (1)推行全面质量管理的科学管理方法，抓好关键部位、关键工序的质量关，严 格执行“三级质量检查” （即班组自检、工区复检、项目部专检）制度。 (2)建立图纸会审制度， 及时组织相关人员对图纸进行学习， 充分领会设计意图， 明确技术要求，对设计文件中的差错与问题，及时与设计单位联系，积极提出修改 意见，避免技术事故或产生经济与质量事故。 (3)建立技术交底制度，项目技术负责人要接受企业技术主管部门的技术交底， 同时项目技术负责人又要在项目内进行层层技术交底，以保证技术责任制的落实， 技术管理体系的正常运行，技术管理工作有效。 (4)成立 QC 小组，开展 QC 小组活动，定期进行 QC 小组成果发布，巩固和扩大 QC 小 组活动成果。 八、施工作业现场安全保护措施 （1）在施工通道和作业面，挂设醒目的、具有针对性的警示牌、安全标志，如 指令标志、提示标志、警告标志、禁止标志、高处作业标志等。工地主要出入口设 置交通指令标志和警示灯，保证车辆和行人安全。
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西南临时竖井马头门及小导洞土方开挖支护
（2）竖井井口、楼梯侧面布设不锈钢防护网。 （3）雷雨天不进行钢筋焊接及绑扎作业。 （4）电缆线路应采用“三相五线”接线方式，并安装漏电保护装置，做到用电 设备“一机、一闸、一漏” 。 九、文明施工、环境保护措施 文明施工、 9．1 文明施工保证措施 （1）施工现场各种材料机具按施工平面布置图指定位置存放，并分规格码放整 齐、稳固，做到一头齐、一条线。 （2）合理安排施工，使用低噪音设备，严格控制噪音，对于特殊设备采取降噪 消音措施，以尽可能减少噪音对周边环境的影响。 （3）临时给水采用市政给水管道供水，同时工地排水严格按照防汛要求，在施 工现场设连续通畅的排水设施和其它应急措施，经处理后排至城市污水管道，防止 泥浆、污水、废水外流或堵塞下水管道。 （4）现场所有用电事宜由专业电工统一安排，洞内照明线、动力线分开，做到 灯明线顺等。 9．2 环境保护措施 ⑴场地出口设洗车槽，并设专人对所有出场地的车辆进行冲洗，确认不会对外 部环境产生污染后，方可让车辆出门，严禁遗洒。 ⑵定期向地面的洒水，减少灰尘对周围环境的污染。
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