盾构井逆作施工工法工法编号：编制单位：中国建筑一局（集团）有限公司主要执笔人：张鹏、丁海明1 前言北京地铁四号线工程北京南站～陶然亭站区间在右线K4＋074处设置3号盾构接收井，在左线K4＋077.261处设置4号盾构接收井，盾构接收井二衬结构的净空尺寸为15×9m。

盾构接收井围护结构原设计采用Φ800@1200钻孔灌注桩与钢支撑体系，接收井内衬模筑钢筋混凝土结构采用顺做法施工，即先进行土方开挖与钢支撑安装，土方开挖至设计井底标高后，再由下而上施做内衬结构。

后根据现场施工条件与工期情况，内衬结构采用逆作法施工，节省了工程造价并提前了工期，取得了良好的社会效益和经济效益。

2 工法特点2.1逆作法施工结构受力良好合理，围护结构变形量小，因而对邻近建筑的影响亦小。

2.2逆作法施工，土方开挖可较少或基本不占总工期。

2.3采用逆作法施工，可省掉钢支撑安装与拆除这一工序，节省材料、人力物力；二次衬砌支模用的模板及钢管架料可达到轮换倒用，大大节约了模板、架料的投入。

3 适用范围3.1本工法适用于盾构工程始发井、接收井施工，也可用于暗挖竖井的施工。

4 工艺原理先沿盾构井周围施工地下钻孔灌注桩或其他支护结构，随后逐层向下开挖土方和浇筑各层井壁内衬结构，直至底板封底。

5 施工工艺流程及操作要点5.1 施工工艺流程冠梁施工→开挖工作面→初喷混凝土→打设抗滑锚杆并注浆→挂网喷射混凝土→绑扎二衬钢筋→支模→二衬混凝土浇筑→拆模→砼强度达到设计值的75%后，安装钢管斜撑→开挖下一层土方5.2 操作要点5.2.1 冠梁施工1、冠梁结构形式冠梁截面尺寸为800×1500（高×宽），配筋为主筋：21Ф25，箍筋为Φ10＠200的双支箍，Ф22抗剪筋，Ф10拉结筋，浇筑C30S8砼,详见冠梁配筋图5-1。

图5-1 冠梁配筋图2、工艺流程3、冠梁施工技术要求1）围护桩按要求剔凿至设计标高，桩头钢筋调直。

冠梁尺寸为800mm(宽)×1500mm（高），剔凿后的桩头主筋锚入冠梁35d。

2）冠梁截面配筋为主筋：21Ф25，箍筋为Φ10＠200的双支箍，浇筑C30砼。

3）冠梁主筋采用绑扎搭接，搭接长度按规范要求，搭接接头错开距离为1200mm，同一断面接头数量不大于50%。

4）内模采用钢模，外模采用木模。

固定好模板及角度，防止在浇筑时出现跑模现象。

5）冠梁砼浇筑采用砼罐车自卸方式，如遇雨天或场地情况砼车无法靠位，则采用砼汽车泵进行浇筑。

浇筑期间采用振捣棒密实，冠梁顶部抹平。

6）砼初凝后进行拆模，并及时进行养护。

5.2.2 土方开挖1、盾构井开挖必须遵守“由上而下，先撑后挖，分层开挖”的原则。

应合理地控制开挖速度，避免土体卸荷过快，及时进行网喷混凝土石拱，在混凝土未达到设计值的75%及钢管支撑未安装前不得进行下一层土方开挖。

2、要注意减少盾构井顶边缘地面荷载，槽壁附近堆载不得大于20Kpa。

3、每层土方开挖深度取决于土体自稳能力及锚杆钻机施工的作业高度，在砂性土中每层高度为1.0～1.5m，在粘性土中可适当增加，在砂卵石地层中一般为上下两道锚杆的间距。

4、盾构井开挖过程中，应避免碰撞支护结构，减少对基底原状土的扰动。

5、开挖至井底标高后，井底应及时封闭，浇筑混凝土垫层。

5.2.3桩间土网喷施工及抗滑锚杆施工竖井围护桩间采用C20早强挂网喷射混凝土护壁，厚度为100mm。

1、工艺流程参见【图5-3桩间喷砼工艺流程图】。

2、挂网喷砼支护施工桩间护壁采用ф6@ 150×150钢筋网，外喷厚度为100mm的C25混凝土。

待围护桩及冠梁施工完毕之后，采用挖掘机开挖基坑内土方，桩间网喷砼支护，采用自上而下，随挖随喷。

每次挖土高度不大于3米，采用人工清理桩间土，并将基面清理平整。

再在面层上挂钢筋网，并固定牢固。

钢筋网片的搭接不小于20厘米。

喷射砼中的钢筋网应调直除锈，钢筋网与坡面间隙宜大于20mm，网片与坡面间距过小的部位可加设垫块。

钢筋网应与土钉和加强筋连接牢固，喷射砼时钢筋不晃动。

喷射砼应分段分片依次进行，同一分段内喷射顺序应自下而上，一次喷射厚度为30mm～40mm，复喷厚度为60mm。

喷射时，喷头与受喷面应垂直，宜保持0.6m～1.0m的距离，喷射手应控制好水灰比，保持砼表面平整、湿润光泽，无干斑或流淌现象。

有地下水的情况下，布设泄水管进行泄水。

参见【图5-4桩间喷砼示意图】。

喷射砼C20图5-4 桩间喷砼示意图3、抗滑锚杆施工在1～4层土方开挖完成后，在每层距底部400cm位置打设2根3m长环向@1.2m的φ32x3.25水煤气钢花管，并注1：1水泥浆，锚杆预留50cm不打入土体，作为与衬砌砼的锚固段，详见5-5下图。

图5-5 桩间喷砼示意图5.2.4二次衬砌施工方法盾构接收井二次衬砌施工，采用逆作法自上而下逐步进行施工。

衬砌模板主要采用组合钢模板，盾构接收洞门处及暗挖预留口处使用竹胶模板，支撑体系采用φ48×3.5钢管满堂红；采用C30S8商品混凝土，混凝土泵泵送浇注。

1、井壁结构施工根据盾构接收井衬砌结构深度与永久钢支撑设置情况，盾构井壁衬砌结构混凝土自上而下浇注分六步进行，随井壁衬砌结构的施工随安装永久钢支撑，这样既能很大程度的加快施工进度缩短工期，又能确保盾构井的结构安全，盾构井二次衬砌结构施工步序详见图5-6。

图5-6 盾构接收井二次衬砌结构施工步序图5.2.5模板与支架工程1、模板及支架的安装1）模板主要采用组合钢模板，局部使用12mm厚覆膜竹胶板。

钢模板以P6015为主，采用竖排方式，转角处用阴角角模。

12mm厚覆膜竹胶板根据结构尺寸现场制作拼装，主要使用在盾构预埋钢环及暗挖预留孔洞部位。

侧墙模板采用P6015的钢模板，支撑体系采用φ48×3.5钢管（扣件连接），整体搭设满堂红钢管排架，排架立杆间距为600mmx600mm，横杆间距水平双向为600mm，垂直方向间距为500mm，为确保支撑体系的稳定性，支架要使用φ48钢管纵横双向设置剪刀撑，剪刀撑设置数量不少于6道，立向间距3000mm。

横背楞采用10*10cm方木间距500mm；竖背楞采用10*10cm方木，间距600mm。

详见图5-7及图5-8。

图5-7 侧墙模板拼装示意图及模板支撑体系图图5-8 模板支撑体系大样图模板的安装采用预组拼装方式。

施工前应做好如下准备工作：①安装前，要做好模板的定位基准工作。

②按施工需用的模板及配件对其规格、数量逐项清点检查，未经修复的部件不得使用。

③经检查合格的模板，应按照安装程序进行堆放或装车运输。

重叠平放时，每层之间应加垫木，模板与垫木均应上下对齐，底层模板应垫离地面不小于10cm。

④向施工班组进行交底。

⑤竖向模板安装的底面应平整坚实，并采取可靠的定位措施，要求预埋支撑锚固件加方木支撑。

⑥模板应涂刷脱模剂。

⑦做好施工机具及辅助材料的准备工作。

2）必须对支护结构的接缝及墙面渗漏按设计要求处理，无设计要求时可按下列办法处理：①仅有少量渗漏水可用防水砂浆抹面；②有明显漏水点时，应用注浆堵漏进行封堵；③特别严重渗漏水现象须由专业防水队伍处理后，才能进行内衬混凝土施工。

3）立内模之前，应对钢筋及预埋件工程进行检查，合格后办理隐蔽工程验收，进行下道工序施工。

4）盾构、暗挖隧道预留口处模板及支撑体系，以暗挖隧道预留口为例说明，见【图5-9 暗挖隧道预留口处模板施工示意图】。

图5-25 暗挖隧道预留口处模板施工示意图2、模板及支架的拆除待每段盾构井内衬结构施工完成后进行模板的拆除。

拆模时先松顶丝，再拆除立木和横木，将模板附件拆除后，用撬棍轻轻撬动模板，使模板离开墙体即可把模板拆下，用钩子将模板拆下起吊走，模板脱模后运出地面、集中堆放。

随着模板的拆除拆除满堂红脚手架及安装内衬钢支撑。

6 材料与设备6.1 材料盾构接收井逆作法施工使用材料见表6.1.1。

表6.1.1 盾构接收井逆作法施工材料表6.2 设备挖掘机、喷射机、搅拌机、注浆泵、空压机、钢筋调直机、钢筋切割机、电焊机、装载机、自卸汽车等。

7 质量控制7.1 原材料试验锚杆、钢筋、水泥、砂、砾石的质量应符合有关产品质量标准和设计要求，材料进场应有产品合格证和检验报告；钢筋、水泥应按有关标准取样复试；质量不合格的产品、材料不得进入现场。

7.2钢筋工程质量控制措施7.2.1钢筋的表面应洁净。

油渍、漆污和用锤敲击时能剥落的浮皮、铁锈应在使用前清理干净。

在焊接前，焊点处的水锈应清理干净。

7.2.2钢筋调直要求钢筋应平直，无局部曲折；冷拔低碳经调直机调直后，其抗拉强度一般要求降低10%—15%。

使用前应加强检验，按调直后的抗拉强度选用。

如果抗拉强度降低过大，则可适当降低调直筒的转速和调直块的压紧程度。

7.2.3钢筋的断口不得有马蹄形或起弯等现象，钢筋的长度应力求准确。

7.2.4钢筋的弯曲形状正确，平面没有不平翘起的现象，钢筋弯曲点不得有裂缝。

7.2.5钢筋焊接的接头不得有横向裂纹，不得有明显的烧伤。

7.2.6钢筋的摆放应按图纸要求，特别注意负筋的位置，钢筋接头的位置长度应符合要求，绑扎是否符合要求，有无松动变形，钢筋表面不应许有油渍，片状铁锈。

7.3模板工程质量保证措施7.3.1经检查合格的模板，应按照安装程序进行堆放或装车运输。

重叠平放时，每层之间应加垫木，模板与垫木均应上下对齐，底层模板应垫离地面不小于10cm。

7.3.2预留隧道口钢模板安装时，应保证位置准确，安设牢固。

7.3.3按配板设计循序拼装，以保证模板系统的整体稳定性。

7.3.4保证模板接缝不漏浆。

7.3.5模板安装允许偏差应严格控制在要求范围内。

7.3.6模板的安装应严格按照有关模板安装平整度要求实施。

7.4混凝土工程质量保证措施7.4.1混凝土的搅拌中砂浆密度两次测量的相对误差的不应大于8%，单位混凝土中粗骨料的含量两次测量的误差不应大于5%。

还有其他如含气量、水灰比和水泥含量等均应符合各自的要求。

7.4.2混凝土浇筑要连续，不得中断，并控制在4～6小时内浇完，以保证混凝土的均匀性，间歇时间应控制在15分钟内，不得超过半小时。

在浇筑过程中，要随时用探锤测量混凝土面的实际标高，计算混凝土上升高度，导管口与混凝土相对位置，统计浇筑量，同时在现场应认真填好施工记录，并按规范要求留置相应组数混凝土质量检测试件。

7.4.3施工缝的处理应在已硬化的混凝土表面上继续浇注混凝土前，应清除垃圾、水泥薄膜、表面上的松动砂石和软弱混凝土层，同时还应加以凿毛，用水冲洗并充分湿润，一般不应少于24h,残留在混凝土表面的积水应予清除。

由于本结构采用逆作法分段浇筑，施工缝处混凝土不易密实，因此采用预埋φ32钢管后期注同标号水泥浆填充的方法保证施工缝处的混凝土密实。