主体隧道二衬施工组织设计
一、 编制依据
1． 广州地铁2号线工程江南新村站详细地质勘擦报告 2． 《主体隧道结构施工图》及其它相关设计图纸 3． 江南新村站土建工程施工组织设计 4． 铁路隧道施工规范
5． 地下防水工程施工及验收规范（GBJ208---83） 6． 砼结构工程施工及验收规范（GBJ204---96） 7． 钢筋焊接及验收规程（JGJ18—96） 8． 相关技术文件和施工及验收规范 9． 我部以往暗挖施工经验总结资料。
二、 工程概况
广州市地下铁道2号线江南新村站主体隧道位于江南大道下，呈南北走向。车站场地原始地貌为风化残丘和平缓坡地，后经填筑平整改造为宽阔的街道，主体隧道位于场地中部，自上而下地层组成为：（1）人工填土层，（2-2）淤泥质土层，（4-1）冲击粉质粘土，（5-1）可塑残积粉质粘土，（5-2）硬塑残积粉质粘土，（6）全风化泥质粉砂岩，（7）强风化泥岩，（8）中风化泥岩，（9）微风化泥岩。
地下水由孔隙水和裂隙水组成。孔隙水主要储存于第四系地层中，土层透水性差，富水性差，水量贫乏。地下稳定水位埋深为2.2
米。基岩裂隙水贫乏。地下水对混凝土无侵蚀性。
主体隧道单线全长143.3米，左右线两隧道净距13.5米，上覆土厚14米左右，右线隧道南部拱顶位于（7）层强风化岩中，北部拱顶位于（6）层或（6）与（7）层分界面；左线隧道中部拱顶位于（7）层中，而南北两端拱顶均为（5—1）、（5—2）或（6）层土层；左右线隧道洞身基本在（7）、（8）层中穿过。
主体隧道断面为单拱马蹄形结构内净空尺寸为9.15×7.78米，采用复合式衬砌（初期支护+二次衬砌）。初期支护由喷射砼、钢筋网及钢筋格栅拱组成。二次衬砌和内部各层楼板、梁为模筑钢筋砼。初期支护与二次衬砌之间敷设防水层。
三、 施工总体布置
按照设计要求，主体隧道采用中隔壁法四部开挖支护(如图所
示)，然后破除临时仰拱、中隔壁进行二次衬砌，如下所述：
图
（一） 在保证结构稳定的条件下进行主体隧道马头门开口。
如图 所示，中风道与主体隧道相贯马头门是一个立体交叉结构。
大小断面变化处沉降缝加强断面加强断面 图
依据施工现状、受力稳定要求及工期要求，四个马头门交叉对开，既满足北站厅先行过站的要求、又保证施工安全，减少施工干扰，开口顺序是西北—东南—东北—西南。
（二）采用中隔壁法分两层台阶开挖土体，及时封闭各层初期支护。
遵循“短循环、强支护”的原则，开挖循环进尺不超过1米，采用合理的开挖方法减少超欠挖，作好超前支护，格栅连接牢固，钢筋焊接良好，砼喷射内实外光。操作工序：开挖—架设格栅—挂网片—打设锚杆—喷射砼。
4个马头门开口后即进行各个洞室的初支，每个洞室的初支施工顺序如图 所示，各部之间应拉开5—8米的距离。
（三）自下而上施做二次衬砌
按序凿除中隔壁和临时仰拱，敷设防水层，帮扎钢筋，支立模浇注砼。4个作业面采用4套拱架，均从中风道开始向南北站厅方向衬砌（每循环9米），衬砌施工开始顺序是西北—东南—东北—西
南。
四、 施工配套系统的安排
进入主体隧道后，作业面较多，施工通道狭窄，施工用管线交叉繁多，因此合理安排洞内管线，对安全文明施工、作好施工保障起重要作用。
左线两个主体隧道1、3号洞的风水管分别由中风道的2、5号洞侧墙拱脚引进，右线两个主体隧道1、3号洞的风水管分别由中风道的2、5号洞中隔壁拱脚引进，中风道二衬施工完毕后风水管位置相应改在层板上。而1、3号洞的照明线和动力线由中风道2、5号洞侧墙上引进，同样，2、4号洞的电线由中风道4、6号洞侧墙引进。可以参照图 中风道与主体隧道位置关系图。
洞内出渣采用0.7立方小推车，运渣通道前期在中风道临时仰拱上，后期在中风道层板上。
洞内的排水系统用抽水泵抽到中竖井内，然后从中竖井抽出排到地面排水沟内。
喷射砼料通过临时下料管和中竖井下料管两条途径下料，然后由料车运进作业面。
表3 机械设备表 序号 1
设备名称 数量 型号 上场时间 1999.离场时间 砼搅拌机 2
8.8 2 砼喷射机 3 2000.3.1 3 风枪 10 1999.8.8 4 风镐 30 1999.8.8 4 抽水机 2 1999.8.8 5 电葫芦 6 101999. t 8.8 6 电焊机 6 2000.3.1 7 钢筋切割机 3 1999.8.8 8 钢筋拉直机 10 1999.8.8 9 弯筋机 2 1999.8.8 10 1
空压机 4 1999.8.8 振捣器 10 1999.
1 1反铲挖掘机 2 13
砰砰车 2 4 200M38.8 1999.8.8 1999.8.8 /台班 五、施工方案程序说明
Ⅰ、初期支护
由格栅钢架喷射砼形成初期支护结构承担围岩压力，初期
支护的质量直接影响着本车站的施工质量。 （一） 开挖
软弱围岩段风镐开挖，硬岩段采用手持式凿岩机钻孔，楔形掏槽，微振控制爆破技术（见后爆破方案设计），THM150型电动反铲扒碴机配合1.5型斗车出碴，一开挖长度每次不得超过两片格栅的距离，一次开挖长度最大值为1米；出碴用双轮车运输，电葫芦起吊。
开挖时要求加强对开挖工作面地质的观察和记录，判断其稳定性并预报开挖面前方的地质情况，必要时采取锚喷注浆等有 效措施确保开挖工作面的稳定性，开挖作业要求：最大超挖量250毫米，允许平均超挖量拱部为150毫米、墙及底板为100毫米，隧道不允许欠挖。 （二）格栅架立、钢筋网铺设
格栅及挂网：格栅挂网安装在每步开挖后及时进行，每安装一步均进行喷混凝土；格栅定点预制，分段安装。格栅分段之间用角钢打眼螺栓连接，格栅之间用纵向连接筋相连。
格栅架立应符合下列要求：
A、
格栅架立中线、标高、净空尺寸符合格栅控制要求，
格栅位置偏差不大于5CM，纵向榀间距偏差不大于5CM，保证垂直度，可采用垂球吊线的方法进行控制，标高应严格进行控制（拱顶、拱腰、拱脚），偏差不得大于2CM，钢格栅扭曲不得大于2CM，采用拉线尺进行控制。
2. 组装圆顺，格栅连接节点板密贴对正，螺栓上紧且数量符合设计要求，需要的地方进行帮焊加强，
3．保证纵向连接筋的间距、搭接长度及焊接质量， 4．当螺栓连接数量小于设计要求或螺栓不能带上螺母，不能使连接板密贴时，不应用钢筋与连接板绑焊连接，而应采用主筋绑焊补强的办法进行处理。
5格栅焊缝、焊波要均匀，不得有裂纹、未熔合、夹渣、焊瘤、咬边、烧穿、孤坑和针状气孔等缺陷。
6当格栅架立出现间隙较大连接不上时，根据间隙长度进行加强；当空隙较小时，采用4根主筋绑焊连接，中间用2根与主筋同型号钢筋与连接板加强，当空隙较大时，采用中间加入短格栅并用主筋绑焊连接补强的办法。
7当连接板不能密贴，有张口现象时，应适当塞入钢筋焊接
加强处理。
8格栅架立前应将土方开挖全部到位，保证格栅主筋外侧有5cm砼保护层厚度，杜绝有夹心土的现象并将前一次喷射混凝土基面清理干净。
9格栅采用主筋绑焊连接时，应视两端连接板的位置，适当将帮焊连接筋弯成弧形，使其能与两端格栅主筋线形基本吻合，以保证绑焊质量。
10 纵向连接筋的布设、预留、焊接应按设计进行规范操作，焊接长度：单面焊10d,双面焊接5d（d为纵向连接筋的直径）。 B、钢筋网铺设应符合下列要求：
1． 钢筋网均挂在格栅上，钢筋网需挂靠牢固，在喷射混凝土时钢筋网不得晃动。钢筋网使用前除去锈蚀，钢筋网随受喷面的起伏铺设。
2． 钢筋网使用前清除锈蚀，网片应搭接不小于一个网格。
3． 钢筋网应随受喷面的起伏铺设，钢筋网的喷砼的保护层厚度不应小于2cm。
4． 钢筋网应与格栅绑扎牢固，在喷射混凝土时钢筋网不得晃动、移位。
（四）超前支护和系统锚杆、锁脚锚杆的施工
1．超前锚杆
设计要求主体隧道拱部位于（7）层强风化岩及拱顶以
上（8）层中风化岩厚度小于2米时采用超前锚杆支护，支护范围是自中线各向外60°，支护参数：φ22，L=4米，@300，搭接1000，外插角10°。格栅架设完毕，沿开挖外轮廓线向掘进方向用风枪打孔，孔深符合锚杆长度要求，锚杆与格栅主筋焊接。
2．超前小导管
设计要求主体隧道拱部位于（5）、（6）层时自中线向外60°范围内采用超前小导管注浆加固拱部地层，参数如下：￠42，L=4米，@300，搭接1000，外插角10°，管壁每隔150MM交错钻眼，钻眼直径8MM，浆液采用425#水泥、水玻璃、缓凝剂配制，配比为：425#水泥：水玻璃（50Be）：磷酸氢二钠（缓凝剂）=50：31：1。注浆初压和注浆终压控制在0.2Mpa和0.5MPa，并根据际情况调整。注浆半径在0.3m-0.5m之间。 小导管布置如下图所示意：
小导管小导管10°主体隧道主体隧道 图3
3．系统锚杆
主体隧道初期支护时拱部、侧墙打设系统锚杆以加强初支稳固，据不同地层支护参数如下：φ22钢筋，L=3米，@1200
×1200（1000×1000），施工中采用7655凿岩机钻孔，钻孔时确保孔口岩面整平，使岩面与钻孔方向垂直。安装锚杆时对不整平的岩面用垫板调整，使托板可以密贴岩面。
（五）喷射砼：
按照铁路隧道新奥法指南、铁路隧道施工规范及有关潮喷、湿喷的技术要求。喷射砼作业应注意：
1、 分段、分片由下而上顺序进行，岩面有较大凹洼时，应先喷凹洼处找平。
2、 一次喷射厚度可根据喷射部位和设计厚度确定：拱部宜为5—6cm，墙部宜为7—10cm。
3、 后一层喷射应在前一层喷射混凝土终凝后进行，若终凝后间隔1小时以上再次喷射时，受喷面应用风、水清洗。
4、 潮喷正常情况下的回弹率，拱部不超过25%，墙部不超过15%。
5、 喷射砼采用潮喷时，所用水泥、砂石及速凝剂混合料应拌和均匀，颜色一致，严格按实验配合比拌料，材料称量的允许误差：水泥和速凝剂为2%，砂、石各为5%。混合料应随拌随用，严格控制受潮，混合料存放时间：未掺速凝剂时不得超过2小时，掺入速凝剂后不大于20分钟。
6、 采用湿喷时，除严格控制水泥、砂、石按配合比拌料外，还应适当控制水灰比，喷砼料应随用随拌，避免浪费。
7、 喷射砼要注意密实、平整、光滑，在一条线上，喷
射砼作业应紧跟开挖进行，以保证安全和稳定。
8、 喷射砼不得夹有回弹料，有回弹料时立即清除，不能用回弹回填。
主体隧道1部掘进循环表
序 号 名 称 1 测 定 2 钻 眼 3 Ⅰ部装药爆破 4 通风排烟 5 撬 顶 6 开挖出渣 7 测量 8 架格栅 9 挂网、打锚杆 10 超前支护 11 喷射砼 合 计 所 需 时 间 0﹕30 2﹕30 1﹕30 0﹕30 0﹕30 4：00 0：30 3：00 2：00 2：00 3：00 21：00 2 总 耗 时 间 4 6 8 10 12 每循环进尺度1.0m 14
Ⅱ、 防、排水施工
（一） 防水施工 ⒈基面验收
在施作防水前，须先对初支净空进行测量，测量断面纵向间距为5m，若发生侵限必须上报并采取措施对侵限部分进行凿除处理。同时要求初支基面光滑平整圆顺，无露筋、无尖锐物、无渗水等。 2.基面处理：
① 将侵入净空部分初支喷射砼凿除，并用防水砂浆抹
平；
② 若主筋侵入则不能任意割除，须上报项目部研究处理，连续三榀以上主筋侵入报项目部总工审批，五榀以上上报局指挥部研究而定，一般采用钢筋内移，外用砂浆抹平。
③凡初支基面凹凸不平处均要进行处理，对基面外露钢筋头、网片、钢筋等尖锐物均要清除干净，并用防水砂浆抹平。
④基面渗漏处，需进行堵水，并找监理签认后，方可进行防水层的施工。渗漏较轻处，可将渗水面凿除2—3cm，冲洗干净后刷一层防水宝或手撒一层堵漏剂，然后用防水砂浆抹面。对渗漏严重处，可采用先将水引出，然后反复封堵的办法。
3.防水层的铺设、搭焊接工艺施工要点、要求
根据设计要求，江南新村站站厅和站台层均采用1.2mm厚的ECU防水卷材，防水板的材质、性能规格应完全符合设计要求。在隧道底部防水层(ECB) 纵向铺设，侧墙及拱部为环向铺设，依据卷材幅宽（土工无纺布）和ECB排列搭接，相邻焊缝应尽量错开．拱墙的单幅铺设顺序，应由拱顶向两边铺设，即拱顶处固定后，向左右两侧下垂。要求铺设时应保证防水层与基面凹凸不平处相密贴，两个固定点间防水层不得有吊空现象。土工无纺布垫层用塑料垫圈加钢钉固定在已处理完的基面上，垫圈呈梅花状排列整齐，钢钉埋在垫圈的凹槽
内，不可突出与防水板接触而导致防水板受损，钢钉与垫圈间要有钢垫片，以防止垫圈受力后破坏，垫圈固定点的间距，底部仰拱为0．8—1．2m，边墙部位为0．5—0．8m，拱顶和拱腰部位为0．5—0．8m，在凹凸不平处应适当增加固定点。土工无纺布垫层每次铺设的长度应比一循环长度每端长出80cm为宜，防水板一次铺设长度比一次二衬施作长度每端长出0．5m为宜，防水板的搭接长度短边不小于150mm，长边不小于100mm；相邻两幅接缝应错开，并应错开结构转角处不小于600mm。土工无纺布的搭接为自然搭接，用钢钉固定于基面上，搭接宽度同防水板。防水板一般采用热楔式自行走滚动焊机的双焊缝焊接，焊接宽度不小于20mm，且应均匀连续。在焊机焊接有困难而采用手工焊时，要求不得有假焊、漏焊、焊焦、焊穿等现象；各种防水板焊接工艺应符合相应的技术标准要求。防水板与塑料垫圈的粘接，采用电烙铁手工焊接，防水板与垫圈粘接外观应为较规则的形状，呈垫圈本色。粘接边缘不得因受力而出现变薄及损伤；变薄或损伤部位应用防水板焊贴补牢。
4.防水层的验收
防水层施作完毕，应由防水专业人员对全部焊缝进行自检，合格的焊缝应连续均匀不起褶、无虚焊，若焊缝起褶；若能用手撕开，或焊缝不饱则为不和格。用手动热焊枪焊接的焊缝，其粘接应完全，且边缘用手撕不开，焊缝若有漏焊、假焊也应用防水板焊贴覆盖。防水施作完毕后还应对焊缝交叉点和破损处进行修补，并用肉眼做100％的检查，对全部防水板的表面应做100％检查。另外还做随机
的充气试验，对机焊缝做20%的抽查，抽查办法是随机抽取2．0m以上的焊缝，将带有仪表的针头插在两条焊缝之间，然后加压，压力为0．1MP～0．15MP，不得少于1分钟，压力持续无变化的为合格。在断面变化处应加密充气试验点。待钢筋绑扎完毕，浇筑砼前必须再次检查防水板有无破损。
5.防水板的防护
① 防水施作完毕后不允许在防水板上堆放物品，也不得有任何尖锐物靠放在拱墙部位的防水板上。
② 底板部位防水施作完毕后，要及时铺设3～5cm厚的砼保护层，强度与设计二衬砼相同，并在豆石砼有一定强度后，才允许上人，在保护层未铺前，所有人员进入现场只能穿软底鞋，不得穿钉鞋或尖锐物碰撞防水层。
③ 现场不得吸烟、不得使用名火，在基面处理割除钢筋或焊接钢筋时，对已做防水板加盖铁皮、石棉瓦或用浸湿的草垫进行保护，加盖部分面积以保证电焊飞溅的熔渣不落在防水板上为宜（一般不小于1m2）。
④ 绑扎钢筋时，应在钢筋端部戴上塑料护套，并注意不得破坏防水层。
⑤ 浇筑砼时，振捣时应注意保护防水板。
（二）有序引排水
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