地鐵施工質(zhì)量控制概述

地鐵施工質(zhì)量控制概述一、地鐵開展史二、地鐵施工方法分類三、地鐵施工技巧及本卷須知一、地鐵開展史一、世界地鐵開展概述世界上首條地下鐵路系統(tǒng)是在1863年開通的倫敦大都會(huì)鐵路。當(dāng)時(shí)電力尚未普及，所以即使是地下鐵路也只能用蒸汽機(jī)車。由于機(jī)車釋放出的廢氣對(duì)人體有害，所以當(dāng)時(shí)的隧道每隔一段距離便要有和地面打通的通風(fēng)槽。到了1870年，倫敦開辦了第一條客運(yùn)的鉆挖式地下鐵，在倫敦塔附近越過(guò)泰晤士河。但這條鐵路并不算成功，在數(shù)月后便關(guān)閉?，F(xiàn)存最早的鉆挖式地下鐵路那么在1890年開通，亦是倫敦，連接市中心與南部地區(qū)。最初鐵路的建造者方案使用類似纜車的推動(dòng)方法，但最后用了電力機(jī)車，使其成為第一條電動(dòng)地下鐵。法國(guó)巴黎的巴黎地鐵在1900年開通亞洲最早的地下鐵路在日本東京，于1927年開通。土耳其伊斯坦布爾的第一條地鐵修建于1910年〔隧道開挖于1875年，1910年以前使用馬車〕，但因該城市坐落在歐洲，因此沒有被算作亞洲第一條地鐵。非洲最早的地下鐵路在埃及開羅，1987年開通。中國(guó)大陸第一條地下鐵路是1969年開通的北京地鐵。二、北京地鐵開展概述北京地鐵始建于1965年7月1日，1969年10月1日第一條地鐵建成通車，使北京成為中國(guó)第一個(gè)擁有地鐵的城市。一期工程于1965年7月1日開工，其線路沿長(zhǎng)安街自西向東貫穿北京市區(qū)，采用明挖填埋法施工。全長(zhǎng)23.6公里，設(shè)17座車站和一座車輛段〔古城車輛段〕。北京地鐵二期工程始于1969年，其線路沿北京內(nèi)城城墻自建國(guó)門至復(fù)興門，呈倒U字型，設(shè)12座車站及太平湖車輛段，線路長(zhǎng)度為17.2公里。1981年9月15日，北京地鐵正式對(duì)外運(yùn)營(yíng)。北京地鐵復(fù)八線于1992年6月24日開工建設(shè)，1999年9月28日通車試運(yùn)營(yíng)，2000年6月28日與一線全線貫穿。至今，北京地鐵已開通的線路包括1號(hào)線、2號(hào)線、13號(hào)線、八通線、5號(hào)線、10號(hào)線一期、8號(hào)線一期、4號(hào)線，在建線路有6號(hào)線一期、7號(hào)線、8號(hào)線二期、9號(hào)線、10號(hào)線二期、14號(hào)線、15號(hào)線、大興線、亦莊線等。明挖法施工二、地鐵施工方法蓋挖法施工暗挖臺(tái)階法施工步序暗挖CRD法施工步序暗挖洞樁法施工步序三、暗挖施工本卷須知管棚鉆孔作業(yè)孔位應(yīng)由高到低進(jìn)行，防止土體擾動(dòng)，成孔困難。成孔后，及時(shí)安裝鋼管。砂卵石地層中采用跟管成孔時(shí)，管棚壁厚不小于6mm。1.3超前小導(dǎo)管根據(jù)地質(zhì)情況確定小導(dǎo)管打設(shè)長(zhǎng)度，及縱向間距。粘土可不打設(shè)，粉細(xì)砂可現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)后決定，砂層、中粗砂、圓礫卵石層必須打設(shè)。超前小導(dǎo)管頂部應(yīng)加工成尖錐形，一般采用三瓣焊接尖頭；如采用錘擊打入需加強(qiáng)尾部剛度，一般采用鋼筋焊箍加固。

中粗砂、圓礪卵石層地質(zhì)條件下，小導(dǎo)管需采用吹孔手段成孔，縮短導(dǎo)管長(zhǎng)度，加密縱向間距。小導(dǎo)管打設(shè)縱向搭接不得小于1m，具體為隔榀打設(shè)導(dǎo)管長(zhǎng)2.5m，每榀打設(shè)導(dǎo)管長(zhǎng)1.8~2m。〔格柵間距500mm〕小導(dǎo)管不能盲目追求角度要求，防止下榀格柵因無(wú)架設(shè)空間而割斷導(dǎo)管。1.4注漿在中粗砂、卵石地層注漿由于空隙率較大，設(shè)計(jì)中多采用水泥漿，但水泥漿凝結(jié)時(shí)間較長(zhǎng)，不利于施工安排。實(shí)際操作中注漿材料以雙液漿或改性水玻璃注漿為主，減少漿液凝結(jié)時(shí)間，加快施工進(jìn)度。砂層注漿漿液選用改性水玻璃。粘土粉土根據(jù)土層情況可不注漿。小導(dǎo)管注漿壓力以0.3~0.5MPa為宜，管棚注漿壓力可適當(dāng)加大。初支壁后回填注漿采用水泥漿，水灰比0.5~1。注漿嘴連接：超前注漿壓力較小，可采用皮管套接或鋼管套接；管棚及壁后回填注漿壓力較大應(yīng)采取套絲閥門連接。2、土方開挖2.1上臺(tái)階土方開挖應(yīng)先開挖側(cè)墻，后開挖拱頂。2.2上臺(tái)階應(yīng)留夠核心土，掌子面應(yīng)留成一個(gè)斜面，防止掌子面滑移。臺(tái)階留置長(zhǎng)度3~5m，盡早封閉初支結(jié)構(gòu)。

2.3土方開挖時(shí)，前一循環(huán)噴混凝土立面沾染的土渣應(yīng)去除干凈。2.4土方嚴(yán)禁欠挖，尤其注意前一循環(huán)噴射混凝土處。2.5土方開挖前應(yīng)確定格柵已到位，或在開挖開始后30分鐘內(nèi)保證格柵到位。3、格柵架設(shè)3.1由于暗挖施工中時(shí)間-空間效應(yīng)明顯，土方開挖完成后必須及時(shí)架設(shè)格柵及噴射混凝土。3.2格柵間距嚴(yán)格按設(shè)計(jì)執(zhí)行，每榀格柵間距誤差控制30mm之內(nèi)。3.3縱向連接筋環(huán)向間距1m，靠近連接板50mm位置內(nèi)至少有兩根連接筋，非挑高段縱向連接筋搭接焊縫長(zhǎng)度220mm。3.4格柵架設(shè)垂直度偏差應(yīng)嚴(yán)格控制，保證下部格柵連接板密貼。3.5格柵安裝時(shí)連接螺栓應(yīng)全部上緊。如確有安裝不上情況，需用與格柵主筋等強(qiáng)度鋼筋幫悍，焊縫符合單面焊10d，雙面焊5d。3.6連接格柵的高強(qiáng)螺栓應(yīng)保證緊固，受施工空間限制，格柵連接位置前方上部螺栓操作空間狹小，可用手工帶上，待下次進(jìn)尺時(shí)使用工具緊固。4、噴射混凝土4.1噴錨過(guò)程中均勻摻入速凝劑，噴錨時(shí)應(yīng)嚴(yán)格分層噴射施工，不得堆噴，防止出現(xiàn)斷縫。4.2混凝土拌合料應(yīng)隨用隨拌，防止拌合料中水泥擱置時(shí)間長(zhǎng)而失效。4.3噴射混凝土前，清理受噴面及之前已完成的混凝土面，重點(diǎn)為連接板周邊不易噴實(shí)的部位。4.4噴射混凝土后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行復(fù)噴及修整。5、背后回填注漿5.1根據(jù)施工進(jìn)展及時(shí)進(jìn)行處置背后回填注漿，背后注漿時(shí)機(jī)控制在前方導(dǎo)洞閉合成環(huán)3~5m時(shí)進(jìn)行。

5.2背后回填注漿漿液采用水泥漿或水泥砂漿，注漿管徑向穿過(guò)初支結(jié)構(gòu)，注漿填充背后空隙。5.3回填注漿管一般布置在拱部，縱向間距3m，環(huán)向拱部布置3根。6、監(jiān)控量測(cè)由于暗挖施工不確定因素較多，監(jiān)控量測(cè)作為暗挖施工中的重要指導(dǎo)手段，對(duì)暗挖施工中的方案調(diào)整、參數(shù)確定，起到?jīng)Q定性作用。了解圍護(hù)結(jié)構(gòu)、暗挖支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形情況，為施工日常管理提供信息，保證施工平安。保證施工影響范圍內(nèi)建筑物、地下管線的正常使用，為合理制定保護(hù)措施提供依據(jù)。驗(yàn)證支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，為支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工方案的修訂提供反響信息。積累資料，以提高地下工程的設(shè)計(jì)和施工水平。監(jiān)控量測(cè)主要工作內(nèi)容：地表沉降、地面建筑物沉降、傾斜及裂縫、地下管線沉降、隧道拱頂下沉及水平收斂、樁頂位移、支護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)力、臨時(shí)支護(hù)內(nèi)力、墻背土壓力、地下水位、地中土體垂直位移、地中土體水平位移等。各種觀測(cè)數(shù)據(jù)相互印證，確保監(jiān)測(cè)結(jié)果的可靠性，為確保周圍建筑物的平安，合理確定施工參數(shù)提供依據(jù)，到達(dá)反響指導(dǎo)施工的目的。監(jiān)控量測(cè)點(diǎn)的分級(jí)管理根據(jù)“分區(qū)、分級(jí)、分階段〞管理的原那么將監(jiān)控量測(cè)點(diǎn)的平安狀態(tài)劃分為四級(jí)管理。分別為正常狀態(tài)、黃色預(yù)警、橙色預(yù)警和紅色預(yù)警。(1)正常狀態(tài)：雙控指標(biāo)〔變化量、變化率〕均未到達(dá)監(jiān)控量測(cè)控制值的70%時(shí)，或雙控指標(biāo)〔變化量、變化率〕之一到達(dá)監(jiān)控量測(cè)控制值的70%～85%之間〔不含85%〕，而另一指標(biāo)未到達(dá)監(jiān)控量測(cè)控制值的70%時(shí)。(2)黃色預(yù)警：雙控指標(biāo)〔變化量、變化率〕均超過(guò)監(jiān)控量測(cè)控制值70%時(shí)，或雙控指標(biāo)〔變化量、變化率〕之一超過(guò)監(jiān)控量測(cè)控制值85%時(shí)。(3)橙色預(yù)警：雙控指標(biāo)均超過(guò)監(jiān)控量測(cè)控制值的85%時(shí)，或雙控指標(biāo)之一到達(dá)或超過(guò)監(jiān)控量測(cè)控制值時(shí)。(4)紅色預(yù)警：雙控指標(biāo)均到達(dá)或超過(guò)監(jiān)控量測(cè)控制值，且實(shí)測(cè)變化速率出現(xiàn)急劇增長(zhǎng)時(shí)。根據(jù)以上四級(jí)平安狀態(tài)，進(jìn)行相應(yīng)施工措施。四、針對(duì)風(fēng)險(xiǎn)源的施工措施1、超前地質(zhì)預(yù)報(bào)施工中采用超前地質(zhì)預(yù)報(bào)，可探明開挖面前方或周圍土體中可能存在的地質(zhì)突變、地下空洞、廢棄的人防、管溝和局部水囊等地質(zhì)災(zāi)害，防止作業(yè)過(guò)程中可能產(chǎn)生的廢氣、突泥、涌水、塌陷等地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)對(duì)工程的危害。施工中的工程地質(zhì)預(yù)報(bào)：結(jié)合工程特點(diǎn)采用超前探孔方法，探測(cè)開挖面前方或周圍地地質(zhì)情況并加予分析，為動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)提供依據(jù)，為平安施工提供情報(bào)保證。

超前鉆探預(yù)報(bào)：采用輕型地質(zhì)鉆機(jī)在導(dǎo)常掌子面前方進(jìn)行鉆孔超前探測(cè)。超前鉆探采用φ50-100mm孔，每斷面布置1-3孔。鉆孔時(shí)，記錄鉆孔速度、巖土特征、沖洗液顏色、含泥量、出水部位、鉆桿是否突進(jìn)等情況，探明水量和水壓情況，按設(shè)計(jì)和開挖面的地質(zhì)資料，判定工作面前方的工程、水文地質(zhì)情況，以采取必要的預(yù)防措施。觀察法進(jìn)行實(shí)時(shí)地質(zhì)預(yù)報(bào)：在進(jìn)行開挖作業(yè)時(shí)，地質(zhì)工程師每個(gè)循環(huán)收取一定量的巖土，出水狀況進(jìn)行觀察、記錄、分析假設(shè)無(wú)異常變化，那么可進(jìn)行正常施工，否那么立即采取相應(yīng)措施。(2)增設(shè)開口加強(qiáng)型鋼環(huán)梁在施工隧道破除馬頭門時(shí)，在洞口處支設(shè)型鋼鋼架，馬頭門破除時(shí)，原隧道拱架破除局部格柵受力轉(zhuǎn)換到型鋼鋼架上，增強(qiáng)開口部位強(qiáng)度。(3)其它控制風(fēng)險(xiǎn)管理對(duì)策對(duì)不良地質(zhì)地段，采用小導(dǎo)管預(yù)注漿進(jìn)行支護(hù)處理，以加固圍巖。預(yù)注漿施工完成后，及時(shí)對(duì)注漿效果進(jìn)行分析，確保到達(dá)預(yù)加固巖體的目的。加強(qiáng)對(duì)隧道沉降、收斂等的監(jiān)控量測(cè)，及時(shí)整理、分析測(cè)量數(shù)據(jù)，向風(fēng)險(xiǎn)管理組匯報(bào)監(jiān)控量測(cè)結(jié)果。4、保證管線的平安施工措施(1)編制好管線保護(hù)方案，在隧道開挖施工中做好管線的保護(hù)措施。(2)做好地面巡視工作，并做好巡視記錄。(3)與產(chǎn)權(quán)單位取得聯(lián)系，發(fā)生緊急情況時(shí)迅速聯(lián)系。(4)加強(qiáng)監(jiān)控量測(cè)，及時(shí)反響監(jiān)測(cè)結(jié)果。右圖為暗挖穿越雨水方溝時(shí)對(duì)其防護(hù)措施四、應(yīng)急措施1、突泥涌水應(yīng)急措施緊急疏散地面人員及車輛，并進(jìn)行交通疏導(dǎo)。立即向有關(guān)部門報(bào)告，調(diào)集專業(yè)隊(duì)伍搶險(xiǎn)。開啟所有抽水泵，進(jìn)行排水，同時(shí)尋找涌水源，切斷水體補(bǔ)給來(lái)源。立即進(jìn)行回填土方，在四周堆碼土袋墻進(jìn)行封堵。對(duì)支撐結(jié)構(gòu)進(jìn)行排查補(bǔ)強(qiáng)，確保圍護(hù)結(jié)構(gòu)的整體平安。噴射混凝土封閉掌子面進(jìn)行全斷面超前注漿。加強(qiáng)初支背后回填注漿，保證初支背后密實(shí)。加強(qiáng)對(duì)基坑及地面的沉降觀測(cè)。2、隧道初支塌方應(yīng)急措施緊急組織人員到位，緊急疏散塌方范圍地面人員及車輛，進(jìn)行交通疏導(dǎo)?？焖僬{(diào)集足夠的應(yīng)急物資〔方木、型鋼、沙袋、水泥等〕到場(chǎng)。采用方木或型鋼立即對(duì)初支進(jìn)行加固。封堵塌方面，洞內(nèi)實(shí)行噴