城市隧道豎井施工綜合技術(shù)方案一、工程概況（一）豎井基本參數(shù)本工程為城市隧道配套豎井工程，設(shè)計深度86.5米，凈直徑7.2米，采用"初期支護+二次襯砌"復(fù)合式結(jié)構(gòu)。豎井底部通過18米長橫通道與隧道主洞連接，橫通道設(shè)計坡度4.5%，凈空尺寸4.8m×5.2m（寬×高）。井身結(jié)構(gòu)自上而下分為鎖口圈（C30鋼筋混凝土，厚1.2m）、井頸段（深度0-12m）、標準段（12-80m）及井底段（80-86.5m），其中標準段采用I18工字鋼鋼拱架+25cm厚C25噴射混凝土初期支護，二次襯砌為50cm厚C35防水鋼筋混凝土，抗?jié)B等級S10。（二）地質(zhì)與水文條件根據(jù)勘察報告揭示，豎井穿越地層依次為：雜填土層（0-3.5m）：松散結(jié)構(gòu)，含建筑垃圾及生活垃圾，層厚2.8-3.5m粉質(zhì)黏土層（3.5-11.2m）：可塑狀態(tài)，γ=19.2kN/m3，c=28kPa，φ=16°，層厚7.7m強風(fēng)化砂巖（11.2-25.6m）：中風(fēng)化帶過渡層，巖體破碎，單軸抗壓強度12-25MPa，層厚14.4m中風(fēng)化砂巖（25.6-86.5m）：中粗粒結(jié)構(gòu)，節(jié)理裂隙較發(fā)育，RQD=65-80%，單軸抗壓強度35-55MPa地下水位埋深6.8m，主要為孔隙潛水及基巖裂隙水，滲透系數(shù)k=1.5×10?3m/s，對混凝土具弱腐蝕性（SO?2?含量320mg/L）。（三）周邊環(huán)境條件豎井位于城市主干道交叉口東北側(cè)綠化帶內(nèi)，周邊環(huán)境敏感點包括：北側(cè)：15m處為6層磚混結(jié)構(gòu)居民樓（基礎(chǔ)形式為條形基礎(chǔ)，埋深1.8m）東側(cè)：22m處有Φ800給水管（壓力0.4MPa）及Φ300燃氣管（壓力0.2MPa）南側(cè)：35m處為地鐵3號線區(qū)間隧道（埋深12m，盾構(gòu)法施工）西側(cè)：18m處有10kV高壓電纜溝及通信管線群施工期間需對周邊建構(gòu)筑物及管線進行實時監(jiān)測，控制最大沉降量≤30mm，差異沉降≤2‰。二、施工準備工作（一）技術(shù)準備圖紙會審與深化設(shè)計組織完成"三階段"圖紙會審：專業(yè)內(nèi)部會審（重點審查支護參數(shù)與地質(zhì)匹配性）、interdisciplinary會審（協(xié)調(diào)機電安裝與土建結(jié)構(gòu)沖突）、專家論證會審（邀請5名地下工程專家對開挖方案進行論證）深化設(shè)計內(nèi)容包括：井壁與橫通道交叉口加強處理、馬頭門施工節(jié)點詳圖、防排水系統(tǒng)節(jié)點優(yōu)化等7項專題設(shè)計專項方案編制編制《豎井施工組織設(shè)計》及9項專項方案，其中《深豎井開挖支護專項方案》《爆破振動控制專項方案》《周邊環(huán)境監(jiān)測方案》需通過專家論證制定分級技術(shù)交底制度：項目總工程師→技術(shù)主管→施工班組，形成"方案-交底-考核"閉環(huán)管理測量控制網(wǎng)建立采用全站儀按二級導(dǎo)線精度建立地面控制網(wǎng)，設(shè)置4個強制對中觀測墩井內(nèi)采用陀螺經(jīng)緯儀定向，配合鋼尺導(dǎo)入高程，每50m進行一次井上下聯(lián)測復(fù)核，保證井位中心偏差≤50mm（二）現(xiàn)場準備場地布置施工區(qū)劃分：設(shè)置豎井作業(yè)區(qū)（占總面積45%）、材料加工區(qū)（20%）、倉儲區(qū)（15%）、辦公生活區(qū)（20%），各區(qū)采用2.5m高彩鋼板圍擋分隔井口布置：安裝2臺JKZ-2.5/20型提升機（提升能力2.5t，提升速度3.5m/s），配置Φ1.8m吊桶2個，設(shè)置環(huán)形防墜安全網(wǎng)（網(wǎng)孔≤10cm）臨時設(shè)施建設(shè)臨時用電：采用"雙回路+備用發(fā)電機"供電系統(tǒng)，設(shè)置2臺630kVA變壓器，一級配電箱2臺，二級配電箱8臺，三級開關(guān)箱25臺，實行"三級配電、兩級保護"施工用水：接入Φ200市政給水管，設(shè)置50m3蓄水池及高壓供水系統(tǒng)（工作壓力1.2MPa）排水系統(tǒng)：設(shè)置三級沉淀池（總?cè)莘e50m3）+污水處理器（處理能力10m3/h），確保排放水質(zhì)達到《污水綜合排放標準》GB8978-1996一級標準超前地質(zhì)預(yù)報采用"地質(zhì)雷達+超前鉆探"綜合預(yù)報體系：地面采用地質(zhì)雷達掃描（探測深度30m），井內(nèi)每循環(huán)采用Φ76mm地質(zhì)鉆進行3個方向超前探孔（孔深5m，搭接1.5m）建立地質(zhì)信息反饋機制，每10m編制一份地質(zhì)素描圖，及時調(diào)整支護參數(shù)三、主要施工方法（一）鎖口圈及井頸段施工鎖口圈施工采用明挖法施工，開挖直徑9.6m，深度3.5m，設(shè)置1:0.5放坡，坡面掛Φ8@200×200鋼筋網(wǎng)+5cm厚C20噴射混凝土防護鋼筋綁扎：主筋采用Φ25@200，箍筋Φ12@300，設(shè)置4處預(yù)埋鋼牛腿（Q235B鋼板，尺寸500×300×20mm）用于安裝提升機架模板采用15mm厚多層板+50×100mm方木背楞，混凝土澆筑采用泵送工藝，預(yù)埋Φ50測溫管，控制內(nèi)外溫差≤25℃井頸段支護采用"鉆孔灌注樁+旋噴樁"圍護體系：Φ800@1000鉆孔灌注樁（樁長18m，嵌入中風(fēng)化巖≥3m），外側(cè)設(shè)置Φ600@450雙重管旋噴樁止水帷幕（滲透系數(shù)k≤10??m/s）基坑開挖采用0.5m3反鏟挖掘機，分層開挖高度2m，安裝3道Φ609×16mm鋼支撐（間距3m），預(yù)加軸力500kN（二）豎井開挖與支護開挖工藝選擇土層段（0-11.2m）：采用短臺階法開挖，循環(huán)進尺1.2m，人工配合小型挖掘機修邊，預(yù)留20cm保護層巖層段（11.2-86.5m）：采用光面爆破，炮孔布置：周邊眼Φ42mm，間距45cm，抵抗線60cm；掏槽眼采用楔形掏槽，深度2.5m；輔助眼Φ42mm，間距80cm，每循環(huán)進尺2.0m爆破參數(shù)設(shè)計炸藥選用2#巖石乳化炸藥（直徑32mm，藥卷長200mm），周邊眼采用空氣間隔裝藥，線裝藥密度250g/m起爆網(wǎng)絡(luò)：采用非電毫秒雷管（段別1-15段），孔內(nèi)延期，孔外接力，控制最大單段藥量≤50kg，爆破振動速度≤2.5cm/s初期支護施工噴射混凝土：采用濕噴工藝，C25混凝土，水泥選用P.O42.5R，砂率45%，初凝時間≤10min，終凝時間≤30min，一次噴射厚度5-8cm，分3次施作至設(shè)計厚度錨桿施工：土層段采用Φ22藥卷錨桿（L=3.5m，間距1.2×1.2m）；巖層段采用Φ25中空注漿錨桿（L=4.0m，間距1.0×1.0m），注漿壓力0.5-1.0MPa鋼拱架安裝：I18工字鋼，間距1.0m/榀，連接板采用20mm厚鋼板，螺栓連接，拱架背后設(shè)置Φ20mm鎖腳錨桿（L=4.0m，每榀8根）（三）防排水施工排水系統(tǒng)地面排水：設(shè)置環(huán)形截水溝（寬50cm，深60cm）+集水井（2m×2m×2m），配備4臺Φ150mm污水泵（揚程100m，流量50m3/h）井內(nèi)排水：井底設(shè)3m×2m×1.5m集水井，安裝2臺Φ100mm潛水泵（一用一備），揚程120m防水施工防水層：采用"EVA復(fù)合防水板（1.5mm厚）+無紡布（300g/m2）"，環(huán)向搭接寬度10cm，縱向搭接15cm，熱風(fēng)焊接（溫度180-200℃，行走速度1.5m/min）止水帶：施工縫設(shè)置中埋式鋼邊橡膠止水帶（350×8mm），變形縫采用背貼式止水帶+遇水膨脹止水條（20×30mm）（四）二次襯砌施工模板系統(tǒng)采用液壓整體式襯砌臺車（直徑7.2m，長度6m），面板厚度12mm，支撐系統(tǒng)采用Φ200mm無縫鋼管，每環(huán)設(shè)置12個液壓千斤頂模板驗收標準：表面平整度≤5mm/2m，接縫錯臺≤3mm，軸線偏差≤10mm混凝土施工配合比設(shè)計：C35P10防水混凝土，水灰比≤0.45，砂率38%，摻加粉煤灰（摻量20%）及聚羧酸減水劑（摻量1.2%）澆筑工藝：采用輸送泵+布料桿，分層澆筑厚度≤50cm，振搗采用Φ50mm插入式振搗器，振搗時間20-30s，確保密實度養(yǎng)護：采用噴淋養(yǎng)護+保濕覆蓋，養(yǎng)護時間≥14d，控制混凝土內(nèi)外溫差≤25℃（五）馬頭門及橫通道施工馬頭門施工采用"眼鏡法"分部開挖，先施工上半斷面（高3.0m），安裝臨時格柵（I16工字鋼，間距0.5m），待初期支護穩(wěn)定后（位移速率≤0.1mm/d）開挖下半斷面加強措施：洞口周邊設(shè)置Φ32管棚（L=6m，環(huán)向間距30cm），注漿加固（水泥-水玻璃雙液漿，水灰比1:1）橫通道施工采用臺階法開挖，上臺階高3.2m，下臺階高2.0m，循環(huán)進尺1.5m，初期支護參數(shù)同豎井標準段交叉口處理：設(shè)置3榀加強環(huán)梁（I22工字鋼），與豎井拱架焊接連接，形成閉合框架結(jié)構(gòu)三、施工進度計劃采用Project軟件編制四級進度計劃體系，總工期245天，關(guān)鍵線路如下：施工階段主要工作內(nèi)容工期（天）開始時間結(jié)束時間施工準備場地平整、臨建、設(shè)備安裝30第1天第30天鎖口圈施工土方開挖、鋼筋模板、混凝土澆筑15第31天第45天井頸段施工圍護結(jié)構(gòu)、基坑開挖、支撐安裝40第46天第85天標準段開挖支護爆破開挖、噴錨支護、出碴90第86天第175天二次襯砌防水層、鋼筋、模板、混凝土45第176天第220天馬頭門及橫通道管棚支護、分部開挖、初期支護25第221天第245天四、質(zhì)量安全保證措施（一）質(zhì)量管理體系原材料控制實行材料"二維碼"追溯管理，主要材料（鋼筋、水泥、防水材料）需經(jīng)第三方檢測合格后方可使用混凝土試塊留置：每50m3留置1組標養(yǎng)試塊，每200m3留置1組抗?jié)B試塊，同條件試塊按施工段留置過程質(zhì)量控制建立"三檢制"（自檢、互檢、交接檢）+專業(yè)檢，關(guān)鍵工序（防水層施工、鋼拱架安裝、混凝土澆筑）實行"樣板引路"制度質(zhì)量驗收標準：初期支護厚度允許偏差+100mm/-0mm，鋼拱架間距偏差≤50mm，二次襯砌表面平整度≤8mm（二）安全管理措施危險源管控辨識重大危險源12項，其中高處墜落、物體打擊、坍塌、爆破傷害為一級危險源，制定專項管控方案井口安全防護：設(shè)置1.2m高防護欄桿，懸掛安全警示標志，配備聲光報警裝置（提升作業(yè)時自動啟動）作業(yè)安全控制爆破作業(yè)：實行"爆破作業(yè)許可制度"，設(shè)置300m警戒范圍，采用數(shù)碼電子雷管，爆破前進行安全技術(shù)交底并記錄提升運輸：制定"提升作業(yè)十不準"，吊桶運行時井內(nèi)嚴禁站人，設(shè)置超速保護裝置（超過額定速度15%自動制動）應(yīng)急管理編制12項應(yīng)急預(yù)案，重點演練"坍塌事故應(yīng)急救援"、"涌水突泥應(yīng)急處置"、"爆破事故應(yīng)急響應(yīng)"配備應(yīng)急物資：柴油發(fā)電機（200kW）1臺、應(yīng)急水泵4臺、自救器50臺、醫(yī)療急救箱3套（三）監(jiān)測監(jiān)控周邊環(huán)境監(jiān)測監(jiān)測項目：建筑物沉降（精度±0.1mm）、管線位移（±0.1mm）、地表沉降（±0.5mm）監(jiān)測頻率：施工期間1次/天，沉降速率超過2mm/d時加密至2次/天結(jié)構(gòu)監(jiān)測井壁收斂：采用測繩法，每10m設(shè)置1個監(jiān)測斷面，頻率1次/2天鋼支撐軸力：安裝振弦式測力計，初始讀數(shù)在預(yù)加軸力后1h內(nèi)讀取，監(jiān)測頻率1次/天五、環(huán)境保護措施揚塵控制施工便道硬化（20cm厚C20混凝土），設(shè)置洗車平臺（配備高壓水槍及三級沉淀池）出碴車輛必須覆蓋篷布，出場前沖洗輪胎，場區(qū)PM10濃度控制≤0.5mg/m3噪聲控制破碎機、空壓機等設(shè)備設(shè)置隔音棚（降噪量≥25dB），夜間（22:00-6:00）噪聲≤55dB爆破作業(yè)選擇在9:0