深埋地鐵通風(fēng)井漏渣法施工綜合技術(shù)方案一、工程概況1.1項(xiàng)目背景本工程為城市軌道交通10號(hào)線紅土地站3號(hào)通風(fēng)井施工項(xiàng)目，設(shè)計(jì)深度68.5m，井筒凈直徑5.2m，采用"漏渣法"工藝進(jìn)行豎井開(kāi)挖。通風(fēng)井位于城市核心商圈，周邊50m范圍內(nèi)分布有高層商住樓、地下管線及既有地鐵線路，施工環(huán)境復(fù)雜。地質(zhì)勘察資料顯示，井筒穿越地層依次為：①素填土層（厚2.3m）→②砂質(zhì)黏土層（厚5.7m）→③中風(fēng)化砂巖層（厚48.5m）→④微風(fēng)化砂巖層（厚12.0m），地下水位埋深18.6m，需穿越2個(gè)富水砂層。1.2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)項(xiàng)目參數(shù)指標(biāo)井筒開(kāi)挖直徑5.8m（含支護(hù)厚度）支護(hù)結(jié)構(gòu)復(fù)合式襯砌（初支+二襯）初期支護(hù)C25噴射混凝土（厚250mm）+Φ22格柵拱架（間距0.8m）+Φ42鎖腳錨桿（長(zhǎng)3.5m，每榀8根）二次襯砌C35防水混凝土（厚400mm，抗?jié)B等級(jí)P8）漏渣孔設(shè)計(jì)直徑1.2m，位于井筒中心，貫通全井深1.3工程重難點(diǎn)穿越富水砂層時(shí)的涌水控制及圍巖穩(wěn)定性維護(hù)漏渣孔與通風(fēng)道交叉段（埋深42.3m處）的應(yīng)力集中處理地面沉降控制（周邊建筑沉降限值≤30mm）硬巖地層高效破巖與渣土自動(dòng)滑落系統(tǒng)協(xié)同作業(yè)二、施工準(zhǔn)備2.1技術(shù)準(zhǔn)備三維數(shù)值模擬：采用Midas-GTS建立地質(zhì)-結(jié)構(gòu)模型，模擬開(kāi)挖過(guò)程中圍巖位移及支護(hù)應(yīng)力變化，重點(diǎn)分析交叉段塑性區(qū)分布，確定合理開(kāi)挖循環(huán)進(jìn)尺（Ⅲ級(jí)圍巖1.5m/循環(huán)，Ⅳ級(jí)圍巖0.8m/循環(huán)）。圖紙會(huì)審：組織勘察、設(shè)計(jì)、監(jiān)理單位進(jìn)行聯(lián)合審圖，重點(diǎn)確認(rèn)：①漏渣孔與井筒結(jié)構(gòu)相對(duì)位置；②鎖腳錨桿與巖層走向夾角（設(shè)計(jì)65°）；③通風(fēng)道交叉口加強(qiáng)措施（增設(shè)3榀格柵拱架）。測(cè)量控制網(wǎng)布設(shè)：建立井筒施工獨(dú)立坐標(biāo)系，采用全站儀按二級(jí)導(dǎo)線精度布設(shè)4個(gè)地面控制點(diǎn)，井口設(shè)置強(qiáng)制對(duì)中裝置，井下每50m設(shè)置高程傳遞點(diǎn)。2.2設(shè)備與材料準(zhǔn)備主要施工設(shè)備破巖系統(tǒng)：YT-28風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)（6臺(tái)）、Φ42mm中空注漿錨桿鉆機(jī)（2臺(tái)）支護(hù)系統(tǒng)：TK961濕噴機(jī)（1臺(tái)）、HJ-60混凝土攪拌機(jī)（1臺(tái)）提升系統(tǒng)：JKZ-2.5/20型卷?yè)P(yáng)機(jī)（配3m3吊桶）、激光指向儀（2臺(tái)）監(jiān)測(cè)系統(tǒng)：全站儀（1臺(tái)）、測(cè)斜儀（2臺(tái)）、應(yīng)力傳感器（20個(gè)）材料進(jìn)場(chǎng)檢驗(yàn)鋼材：格柵拱架采用Q235B級(jí)鋼，每批進(jìn)場(chǎng)需提供力學(xué)性能報(bào)告，抽樣進(jìn)行彎曲試驗(yàn)混凝土：噴射混凝土采用P.O42.5R水泥，砂率45%，摻加聚丙烯纖維（0.9kg/m3）防水材料：二襯施工采用1.5mm厚EVA防水板（延伸率≥400%），配套丁基橡膠止水帶2.3現(xiàn)場(chǎng)布置功能分區(qū)：劃分開(kāi)挖作業(yè)區(qū)、支護(hù)材料區(qū)、渣土堆放區(qū)（容量500m3）、廢水處理區(qū)，各區(qū)設(shè)置1.8m高彩鋼板圍擋隔離。臨時(shí)設(shè)施：井口防護(hù)：設(shè)置雙層防護(hù)平臺(tái)（上層為鋼筋網(wǎng)，下層為5cm厚木板），周邊設(shè)1.2m高防護(hù)欄桿排水系統(tǒng)：地面設(shè)置環(huán)形排水溝（寬300mm×深400mm），配備3臺(tái)Φ150mm污水泵（揚(yáng)程80m）通風(fēng)系統(tǒng)：安裝2×11kW軸流風(fēng)機(jī)，采用Φ800mm阻燃風(fēng)筒向井下送風(fēng)（風(fēng)量≥300m3/min）三、主要施工工藝流程3.1施工總體流程測(cè)量放線→鎖口圈施工→超前地質(zhì)預(yù)報(bào)→分層開(kāi)挖→初期支護(hù)→漏渣孔成型→二次襯砌→設(shè)備安裝3.2關(guān)鍵工序施工方法3.2.1鎖口圈施工采用明挖法開(kāi)挖鎖口圈基坑（深3.5m，直徑8.0m），C20混凝土澆筑墊層（厚200mm）綁扎鎖口圈鋼筋（Φ25主筋，間距150mm），安裝鋼模板（采用Φ48mm鋼管加固，間距600mm）澆筑C30混凝土（抗?jié)B等級(jí)P6），預(yù)埋4個(gè)Φ200mm通風(fēng)管接口，養(yǎng)護(hù)期不少于7d3.2.2分層開(kāi)挖工藝（1）Ⅴ級(jí)圍巖段（0-8m）采用環(huán)形開(kāi)挖預(yù)留核心土法，循環(huán)進(jìn)尺0.5m，人工配合小型挖掘機(jī)開(kāi)挖每循環(huán)施作超前小導(dǎo)管（Φ42mm，長(zhǎng)3.5m，環(huán)向間距300mm），注入水泥-水玻璃雙液漿（水灰比1:1，初凝時(shí)間30s）（2）Ⅲ級(jí)圍巖段（8-68.5m）全斷面光面爆破，炮孔布置：周邊孔（Φ42mm，間距500mm）、輔助孔（間距800mm）、掏槽孔（楔形掏槽，深度1.8m）裝藥參數(shù)：周邊孔線裝藥密度0.25kg/m，采用Φ25mm乳化炸藥，毫秒延期雷管起爆（段別1-5段）爆破后采用機(jī)械扒渣，渣土通過(guò)中心漏渣孔自重滑落至井底，由裝載機(jī)裝入礦車運(yùn)出3.2.3漏渣孔成型技術(shù)先導(dǎo)孔施工：采用地質(zhì)鉆機(jī)從地面施作Φ200mm先導(dǎo)孔，全程進(jìn)行孔斜監(jiān)測(cè)（允許偏差≤1°）擴(kuò)孔作業(yè)：分三級(jí)擴(kuò)孔至設(shè)計(jì)直徑（Φ400mm→Φ800mm→Φ1200mm），每次擴(kuò)孔后進(jìn)行孔壁加固（噴射50mm厚C20混凝土）防堵塞措施：孔內(nèi)設(shè)置3道緩沖平臺(tái)（分別位于井深20m、40m、60m處），平臺(tái)采用格柵鋼架+鋼絲網(wǎng)結(jié)構(gòu)，坡度55°3.2.4交叉段特殊處理超前加固：在距交叉段5m范圍采用Φ108管棚支護(hù)（長(zhǎng)12m，環(huán)向間距350mm），管內(nèi)注入水泥漿（水灰比0.8:1）支護(hù)加強(qiáng)：交叉段3m范圍內(nèi)格柵拱架間距加密至0.5m，增設(shè)Φ25連接筋（環(huán)向間距500mm），鎖腳錨桿加長(zhǎng)至5.0m監(jiān)控量測(cè)：布設(shè)12個(gè)監(jiān)測(cè)斷面，監(jiān)測(cè)頻率加密至1次/2h，當(dāng)拱頂下沉速率超過(guò)5mm/d時(shí)立即停止開(kāi)挖3.3二次襯砌施工施工準(zhǔn)備：基面處理：采用高壓風(fēng)清除初支表面浮渣，對(duì)凹陷處用同級(jí)混凝土找平防水層施工：鋪設(shè)EVA防水板（采用無(wú)釘鋪設(shè)工藝），搭接寬度100mm，熱風(fēng)焊接（溫度180-200℃）模板工程：采用液壓整體式模板臺(tái)車（弧長(zhǎng)6.2m，高4.8m），模板接縫處粘貼5mm厚海綿條臺(tái)車定位后檢查其中心偏差（允許±30mm），采用Φ20mm對(duì)拉螺栓固定（縱向間距800mm）混凝土施工：采用輸送泵連續(xù)澆筑（坍落度180±20mm），分層厚度500mm，振搗采用Φ50mm插入式振搗棒（振搗時(shí)間20-30s）施工縫處理：設(shè)置300mm寬止水鋼板（厚3mm），下次澆筑前鑿毛并涂刷界面劑四、質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)4.1關(guān)鍵工序控制指標(biāo)工序名稱控制項(xiàng)目允許偏差檢驗(yàn)方法井筒開(kāi)挖直徑±150mm激光投點(diǎn)儀+鋼卷尺垂直度≤1‰井深測(cè)斜儀噴射混凝土厚度-50mm，+80mm鑿孔法（每10m一個(gè)點(diǎn)）強(qiáng)度≥設(shè)計(jì)值95%回彈儀+試塊試驗(yàn)格柵安裝拱架間距±50mm鋼卷尺保護(hù)層厚度≥40mm鋼筋位置測(cè)定儀防水層搭接寬度-10mm鋼卷尺焊接質(zhì)量無(wú)虛焊、漏焊氣壓檢測(cè)（0.2MPa保壓30min）4.2質(zhì)量通病防治噴射混凝土空鼓：預(yù)防措施：控制骨料含水率（5%-7%），分層噴射（第一層厚50-70mm），噴頭距巖面保持1.0-1.5m處理方法：空鼓面積＞0.1m2時(shí)，鑿除重噴，周邊外延100mm范圍需鑿毛處理錨桿拉拔力不足：預(yù)防措施：鉆孔角度偏差≤5°，注漿飽滿（注漿壓力0.5-0.8MPa），錨桿外露長(zhǎng)度控制在100-150mm驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)：每300根錨桿抽樣1組（3根）進(jìn)行拉拔試驗(yàn)，最小值≥設(shè)計(jì)值90%漏渣孔偏斜：預(yù)防措施：每鉆進(jìn)5m進(jìn)行一次孔斜測(cè)量，采用導(dǎo)向鉆具糾偏，鉆壓控制在15-20kN處理方法：偏斜超過(guò)1.5°時(shí)，采用水泥-水玻璃漿液回填后重新鉆孔五、安全保障體系5.1專項(xiàng)安全措施高空作業(yè)防護(hù)：井口設(shè)置防墜器（承載能力≥15kN），作業(yè)人員佩戴雙鉤安全帶井內(nèi)設(shè)置安全梯（寬0.6m，步距0.3m），每10m設(shè)休息平臺(tái)，配備應(yīng)急照明系統(tǒng)爆破作業(yè)管理：實(shí)行"一炮三檢"制度（裝藥前、爆破前、爆破后），爆破警戒半徑不小于100m采用非電起爆網(wǎng)絡(luò)，雷管段位差≥2段，爆破后通風(fēng)15min方可進(jìn)入工作面有限空間作業(yè)：配備四合一氣體檢測(cè)儀（O2≥19.5%，CO≤24ppm），井下作業(yè)人員每2h輪換一次設(shè)置緊急撤離通道，安裝聲光報(bào)警裝置，與地面控制室聯(lián)動(dòng)5.2監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)地面沉降監(jiān)測(cè)：沿井筒周邊布設(shè)12個(gè)沉降觀測(cè)點(diǎn)，采用精密水準(zhǔn)儀按二等水準(zhǔn)測(cè)量精度監(jiān)測(cè)，初期1次/天，穩(wěn)定后1次/3天圍巖收斂監(jiān)測(cè)：每10m設(shè)置一個(gè)監(jiān)測(cè)斷面，采用測(cè)繩測(cè)量?jī)艨兆兓?，預(yù)警值設(shè)為5mm/天支護(hù)應(yīng)力監(jiān)測(cè)：在格柵拱架關(guān)鍵部位安裝應(yīng)力傳感器，實(shí)時(shí)傳輸數(shù)據(jù)至監(jiān)控平臺(tái)，警戒值為設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80%5.3應(yīng)急預(yù)案突水突泥處置：立即啟動(dòng)備用排水系統(tǒng)（3臺(tái)Φ150mm水泵同時(shí)運(yùn)行），關(guān)閉工作面防水閘門采用速凝混凝土（初凝時(shí)間≤15min）封閉掌子面，預(yù)埋Φ108泄水孔塌方處理：立即撤離人員設(shè)備，在塌方體頂部設(shè)置注漿管（間距1.5m梅花形布置）采用雙液注漿加固（水泥:水玻璃=1:0.8），待強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)70%后進(jìn)行清渣觸電事故救援：現(xiàn)場(chǎng)配備2臺(tái)200A便攜式急救電源，設(shè)置應(yīng)急配電箱（具備漏電保護(hù)功能）作業(yè)人員崗前培訓(xùn)觸電急救技能，配備絕緣手套、絕緣靴等防護(hù)用品六、施工進(jìn)度計(jì)劃6.1關(guān)鍵線路工期施工階段工期（日歷天）主要工作內(nèi)容施工準(zhǔn)備25設(shè)備進(jìn)場(chǎng)、測(cè)量放線、鎖口圈施工井筒開(kāi)挖（0-20m）45穿越表土層及砂層，含超前支護(hù)井筒開(kāi)挖（20-68.5m）90巖層段開(kāi)挖及初期支護(hù)漏渣孔成型30先導(dǎo)孔施工、分級(jí)擴(kuò)孔二次襯砌60防水層施工、模板安裝、混凝土澆筑設(shè)備安裝及驗(yàn)收20通風(fēng)設(shè)備安裝、系統(tǒng)調(diào)試6.2進(jìn)度保障措施實(shí)行兩班制連續(xù)作業(yè)（每班12h），配置2套支護(hù)作業(yè)班組輪換施工建立材料儲(chǔ)備庫(kù)（鋼材儲(chǔ)備量滿足15天用量，水泥儲(chǔ)備量滿足7天用量）關(guān)鍵設(shè)備配備備用件（如鑿巖機(jī)備用3臺(tái)，注漿泵備用1臺(tái)）每周召開(kāi)進(jìn)度分析會(huì)，延誤超3天時(shí)啟動(dòng)趕工措施（增加作業(yè)人員或設(shè)備）七、環(huán)境保護(hù)措施7.1揚(yáng)塵控制渣土運(yùn)輸車輛必須覆蓋篷布（覆蓋率100%），出場(chǎng)前沖洗輪胎（設(shè)置三級(jí)沉淀池）地面作業(yè)區(qū)采用霧炮機(jī)降塵（每500m2設(shè)置1臺(tái)），PM10濃度控制在0.5mg/m3以下7.2噪聲管理高噪聲設(shè)備（如空壓機(jī)、破碎機(jī)）設(shè)置隔音棚（降噪量≥25dB），作業(yè)時(shí)間限制在7:00-22:00周邊敏感點(diǎn)設(shè)置噪聲監(jiān)測(cè)點(diǎn)（晝間≤70dB，夜間≤5