北京地铁十号线20标实施性施工组织设计
第9章 主要施工方案及方法
9.1 暗挖结构施工
本标段暗挖隧道有三联拱、双联拱和单洞马蹄型断面，开挖轮廓线及横断面见“第2章图2-4”。支护形式为拱部φ42小导管超前注浆（L=3.0m，环距300mm）+钢筋网+格栅+C25喷射混凝土+C30S8混凝土。
9.1.1 超前支护
超前小导管注浆加固地层技术，是通过沿隧道开挖轮廓线外纵向向前倾斜钻孔安设注浆管，并注入浆液，达到超前加固围岩和止水的目的，同时小导管还可起到超前管棚预支护作用。该技术是软弱、松散围岩施工中采取的辅助技术措施。
9.1.1.1 小导管布臵
小导管采用φ42热轧钢管，长度为3.0m。注浆管一端做成尖形，另一端焊上铁箍。在距离铁箍0.5～1.0m处开始钻孔，钻孔沿管壁间隔200mm，呈梅花型布设，孔位互成90°，孔径6～8mm，见图9-1。
图9-1 小导管构造示意图
拱部采用单排小导管沿设计轮廓线布臵，小导管环向间距为300mm，外插角5°～10°，小导管纵向搭接长度≥1.0m。
9.1.1.2 注浆工艺参数
(1)注浆压力
注浆压力应根据地层致密程度决定，一般为0.5～1.0MPa。 (2)注浆材料及浆液配比
小导管注浆材料及配合比根据地质不同情况和要求采用以下几种：
1）改性水玻璃浆：适用于不含水的砂层，配合比为硫酸：水玻璃=1∶1.8～1∶2.2，PH=3.1～3.5;
2）纯水泥浆：主要用于回填注浆，填充初支和二衬背后的空隙，原材料为掺入10%微膨胀剂的普通水泥，水灰比0.45～0.6;
3）水泥-水玻璃双液浆：适用于含水地层，水泥采用32.5R普通硅酸盐水泥，水玻璃为35Be'。水泥浆液水灰比为1∶1～1∶1.2；水泥浆液与水玻璃体积比为1∶1。
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4）超细水泥-水玻璃双液浆：适用于含水砂层及粘土层，水泥采用超细水泥，水玻璃为32Be'。水泥浆液水灰比为1∶1.5～1∶2.0；水泥浆液与水玻璃体积比为1∶1。
(3)注浆数量
小导管注浆量可按照下式计算： Q=π·R2·L·n·K
式中：R—浆液扩散半径，可按0.3m考虑 L—小导管长度 n—岩体孔隙率
K—充填系数，为0.3～0.5。根据不同地质条件取值。
9.1.1.3 注浆施工流程
小导管注浆工艺流程见图9-2。
（1）打孔布管：小导管在打管前，按照设计要求放出小导管的位臵。风镐作动力，用专用顶头将小导管顶入。小导管尾部臵于钢架腹部，增加共同支护能力。小导管安装后用塑胶泥封堵导管外边的孔口。
（2）封面：注浆前，喷5～10cm厚混凝土封闭工作面，以防止漏浆。
（3）注浆：根据所注浆液不同，选用不同型号的注浆机进行注浆，采用注浆量和注浆压力双控原则进行注浆时间的控制。
注浆 检查
图9-2 小导管注浆工艺流程图
注浆机调试 注 浆 注浆材料配制 封面 注浆参数选择 小导管加工 打入小导管 注浆参数试验 测量定位 9.1.1.4 注浆机具
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小导管注浆主要机具设备表见表9-1。
小导管注浆主要机具设备 表9-1
序 号 1 2 3 4 5 6 7 8 设备序号 风 钻 双液注浆泵 输浆胶管 闸 阀 压力表 储浆桶 配浆桶 孔口封闭器 规格型号 YT-28 KBY50/70 φ25 Q11SA-16Dg-25 0-4MPa 自 制 自 制 自 制
9.1.1.5 小导管注浆注意事项
（1）配制浆液时，操作工人戴胶手套、护目镜、防护帽，穿长筒胶鞋，不允许工人穿短袖上衣、短裤上班；
（2）注浆时，作业工人不准站在注浆口附近；
（3）发现压力表有异常情况时，停止注浆，查找故障； （4）配制浆液即用即配，剩余浆液倒掉，并清洗储浆桶；
（5）每次注浆前，在现场做简易胶结试验，确定胶结时间和早期强度。
9.1.2 开挖方法
9.1.2.1 三联拱和双联拱断面开挖
三联拱、双联拱断面采用中洞法施工，按照“小分块、短台阶、早成环、环套环”的施工原则，先行开挖支护中洞，及时施作中洞二衬，建立起支撑体系，然后对称施作侧洞，封闭成环。三联拱、双联拱断面施工步骤见图9-3。三联拱断面开挖施工工序见图9-4。双联拱断面开挖施工工序见图9-5。
施工准备 中洞开挖支护 侧洞二次衬砌 图9-3 三联拱和双联拱施工步骤图
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中洞二次衬砌 侧洞开挖支护 北京地铁十号线20标实施性施工组织设计 序号施 工 工 序 示 意 图文 字 说 明⑴①②③④⑴⑵1⑵超前小导管注浆加固地层，开挖①洞室土体，施作拱部及边墙初支，临时仰拱施作。⑴①②③④⑴⑵2开挖②洞室土体，施作边墙初支，仰拱初支施作。⑵⑴①②③④⑴⑵3⑵超前小导管注浆加固地层，开挖③洞室土体，施作拱部初支，临时仰拱及边墙施作。⑴①②③④⑴⑵4⑵开挖④洞室土体，施作边墙及仰拱初支。5⑴⑵⑴⑵分段拆除底层中隔壁，铺设防水板，预留接头，施作中洞底板。 44 北京地铁十号线20标实施性施工组织设计 序号施 工 工 序 示 意 图文 字 说 明6⑴⑵⑴⑵分段拆除临时支护，施作中洞两侧边墙。7⑴⑵⑴⑵铺设中洞顶部防水板，预留接头，分段施作中拱、顶梁。⑴⑴⑵8⑵超前小导管注浆加固地层，同步开挖侧洞（1）洞室土体，施作拱部初支，打锁脚锚杆。9⑴⑵⑴⑵同步开挖⑵洞室土体，施作仰拱及边墙初支。图9-4 三联拱断面开挖施工工序图 （1）中洞开挖支护 三联拱中洞采用“CRD法”施工，断面分两层四部开挖（双联拱断面采用台阶法施工），每部之间用临时中隔壁及临时仰拱分割。 1）初期支护采用钢格栅+连接筋+C25网喷混凝土支护体系。 2）各部台阶长度5m，如图9-6所示。 3）每循环开挖进尺严格按设计施作，拱部采用环形开挖留核心土的施工方法，严格超前注浆，详见9.1.2.2。 4）开挖时严格遵循“管超前、严注浆、短进尺、强支护、快封闭、勤量测”十八字方针。 45