g成都地铁10号线一期工程土建6标
盾构掘进重大危险源 安全专项施工方案
编 制: 审 核: 审 批:
中国铁建大桥工程局集团有限公司 成都地铁十号线土建六标项目部
2015年5月
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盾构掘进重大危险源安全专项施工方案初稿
目 录
1. 编制目的及编制依据 ................................................................................................................ 1 1.1 编制目的 .............................................................................................................................. 1 1.2 编制依据 .............................................................................................................................. 1 2. 工程概况 .................................................................................................................................... 2 2.1 工程概况 .............................................................................................................................. 2 2.2 地质情况 .............................................................................................................................. 3 2.2.1 地层岩性 ........................................................................................................................ 4 2.2.2 不良地质与特殊岩土 .................................................................................................... 6 2.2.3 水文地质 ........................................................................................................................ 7 2.2.4 盾构机通过地层统计分析 ............................................................................................ 8 2.3周边环境 ............................................................................................................................... 8 2.4 主要工程数量 ...................................................................................................................... 8 3. 危险源辨识 ................................................................................................................................ 9 3.1 危险源等级划分 .................................................................................................................. 9 3.2下(侧)穿中航油输道 ............................................................................................. 11 3.3 下穿西航港大道西侧高压燃气管道 ................................................................................ 11 3.4侧穿川航食堂 ..................................................................................................................... 11 3.5下穿机场T1航站楼高架引桥 ........................................................................................... 11 3.7 盾构机始发到达 ................................................................................................................ 12 3.8 刀具更换 ............................................................................................................................ 13 3.9 下穿江安河 ........................................................................................................................ 13 4. 危险源重点防控措施 .............................................................................................................. 13 4.1盾构下穿中航油输道与机场内桥梁 ................................... 13
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4.2 盾构下穿高压燃气管道 ................................................. 13 4.2.1 基本概况 ...................................................................................................................... 13 4.2.2 地层特征 ...................................................................................................................... 14 4.2.3 纵断面关系 .................................................................................................................. 15 4.2.4 保护措施 ...................................................................................................................... 16 4.2.5 施工监测 ...................................................................................................................... 17 4.3盾构侧穿川航食堂 ............................................................................................................. 18 4.3.1 基本概况 ...................................................................................................................... 18 4.3.2 地层特征 ...................................................................................................................... 18 4.3.3 纵断面关系 .................................................................................................................. 19 4.3.4 保护措施 ...................................................................................................................... 20 4.3.5施工监测 ....................................................................................................................... 23 4.4 始发到达 ............................................................................................................................ 24 4.5 刀具更换 ............................................................................................................................ 28 4.5.1 地层特征 ...................................................................................................................... 28 4.5.2 换刀次数 ...................................................................................................................... 28 4.5.3 换刀加固措施 .............................................................................................................. 28 4.5.4 换刀施工 ...................................................................................................................... 33 4.6盾构下穿江安河 ....................................................... 35 4.6.1 基本概况 ...................................................................................................................... 35 4.6.2 地层特征 ...................................................................................................................... 36 4.6.3 纵断面关系 .................................................................................................................. 36 4.6.4 保护措施 ...................................................................................................................... 37 4.6.5 施工监测 ...................................................................................................................... 39 4.7 盾构下穿管线 .................................................................................................................... 39 4.8 其它风险源 ........................................................................................................................ 40 4.8.1滞后沉降风险防控措施 ............................................................................................... 40 4.8.2 火灾事故 ...................................................................................................................... 42
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4.8.3 触电事故 ...................................................................................................................... 43 5. 掘进施工风险总体预控措施 .................................................................................................. 44 5.1 盾构掘进施工控制 ............................................................................................................ 44 5.2 针对性加固控制措施 ........................................................................................................ 45 5.3 掘进参数选择 .................................................................................................................... 45 5.3.1 参数设定和优化 .......................................................................................................... 45 5.3.2 盾构推进 ...................................................................................................................... 46 5.3.3 管片选型及拼装 .......................................................................................................... 47 5.3.4 同步注浆 ...................................................................................................................... 48 5.3.5 盾尾密封 ...................................................................................................................... 48 5.4 防喷涌技术保证措施 ........................................................................................................ 49 5.4.1 根据地质资料作好“预判”工作 .............................................................................. 49 5.4.2 根据“预判”做好下穿前后的各类辅助工作 .......................................................... 49 5.4.3 掘进中加强技术控制 .................................................................................................. 49 5.4.4 喷涌等险情出现后措施 .............................................................................................. 49 6. 施工监控量测 .......................................................................................................................... 50 6.1 监测目的 ............................................................................................................................ 50 6.2 监测内容 ............................................................................................................................ 50 6.3 监测管理体系 .................................................................................................................... 51 6.4 监测点布置 ........................................................................................................................ 52 6.5 监测项目、仪器、频率、控制值、预警值 .................................................................... 54 6.5 监测资料的分析、预测和信息反馈 ................................................................................ 56 7安全应急救援预案 .................................................................................................................... 57 7.1目的 ................................................................. 57 7.2 项目组织机构及职责 ........................................................................................................ 57
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7.3 应急反应组织机构 ............................................................................................................ 59 7.4 应急预案及措施 ................................................................................................................ 63 7.4.1交通疏导 ....................................................................................................................... 63 7.4.2管线调查 ....................................................................................................................... 63 7.4.3风险规避 ....................................................................................................................... 63 7.4.4 应急准备 ...................................................................................................................... 63 7.4.5 应急措施 ...................................................................................................................... 7.4.6应急救援的总体工作 ................................................................................................... 7.4.7应急救援行动程序 ....................................................................................................... 7.5应急人员及抢修材料设备 ................................................................................................. 66 8 环境保护体系及措施 ............................................................................................................... 68 8.1 环境保护体系 .................................................................................................................... 68 8.2 主要环境影响的控制保证措施 ........................................................................................ 69 8.2.1、自然环境保护 ............................................................................................................ 69 8.2.2、保持环境卫生 ............................................................................................................ 69 8.2.3、施工噪音控制 ............................................................................................................ 69 8.2.4、施工粉尘污染控制 .................................................................................................... 70 8.2.5、施工污水处理 ............................................................................................................ 70 8.2.6、地下管线保护 ............................................................................................................ 70 8.2.7、保证交通通畅的措施 ................................................................................................ 70 8.2.8、环境绿化 .................................................................................................................... 70 8.2.9、文物保护 .................................................................................................................... 70 9 文明施工 ................................................................................................................................... 71
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1. 编制目的及编制依据
1.1 编制目的
为及时、有效地控制和减少施工过程中可能发生的事故及财产损失,保证盾构施工的自身安全和社会公共安全,促进施工生产健康有序发展,根据国家、四川省及成都市现行有关法律法规、规程规定,中铁建成都地铁项目建设管理指挥部和成都地铁有限责任公司安全生产管理制度、规定要求,结合我标段的实际情况,特制定本施工区间重大危险源安全专项施工方案。 1.2 编制依据
国标质量管理体系GB/T19000、GB/T19001族标准
国标安全、环境和职业健康体系GB/T24001、GB/T28001族标准 《地下铁道工程施工及验收规范》(GB50299-1999)(2003年版) 《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2002)(2011年版) 《建筑工程施工质量验收统一标准》(GBJ50300-2001) 《城市轨道交通工程测量规范》(GB50308-2008) 《给排水管道工程施工及验收规范》(GB50268-2008) 《城镇道路工程施工与质量验收规范》(CJJ1-2008) 《盾构法隧道施工与验收规范》(GB50446-2008) 《地下铁道设计规范》(GB50157-2003) 《地下工程防水技术规范》(GB50108-2011) 《钢筋焊接及验收规程》(JGJ18-2003)
《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2002) 《建筑基坑工程技术规范》(YBJ9258-97) 《锚杆喷射混凝土支护技术规范》(GB50086-2001) 《建筑与市政降水工程技术规范》(JBJ/T111-98) 《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)
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《工程测量规范》(GB50026-2007) 《城市测量规范》(CJJ8-99)
《成都地区建筑地基基础设计规范》(DB51/T5026-2001) 《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002) 《建筑变形测量规程》(JGJ/8-2007)
《既有建筑地基基础加固技术规范》(JGJ123-2000) 《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010) 《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63-2007) 《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2002) 《建设工程施工现场管理规定》(建设部)
(1)市建委[2009]101号文“关于“一师二员”的规定;
(2)市建委、安监站等相关部门的规定、相关行业国家及地方标准、规范等,主要如下:
成都地铁工程“质量验收标准(办法)”
(3)四川中铁建地铁投资管理有限公司及成都地铁有限责任公司安全生产管理规定、制度;
(4)建质[2009]87号文“关于印发《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》的通知”等文件;
(5)成地铁建[2012]24号文“关于印发《成都地铁投融资项目重大危险源安全管理办法》的通知”
(6)成地铁建[2012]37号文“关于印发《成都地铁建设工程重大危险源安全管理办法》的通知” 该通知已作废
(7)沿线建(构)筑物及管线现场实际调查资料;
(8)成都地铁4号线土压平衡盾构实施过程中积累的经验;
2. 工程概况
2.1 工程概况
本盾构区间由空港二站~空港一站、空港一站~金花站两部分区间组成,盾
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构始发场地设置在空港一站内。9#、10#盾构机由空港一站小里程端始发一路向南挺进,期间依次下穿T1航站楼高架桥引桥、停车场出入口、中航油输线,侧穿中航油办公楼、汉莎食品公司办公楼、川航食堂,下穿牧马山干渠、西航港大道、江安河,最终到达金花站吊出。
11#盾构机由空港一站大里程端右线始发后向西挺进,到达空港二站后调头,最后由空港一站大里程端左线吊出。区间线路沿机场北三路敷设,依次下穿T1航站楼高架桥引桥、T2航站楼高架桥、暖通箱涵管道。
空港一站~金花站区间本左线起迄里程为:ZDK7+806.582~ZDK9+452.001左线长1638.309m,右线起迄里程为:YDK7+870.582~YDK9+452.001右线长为1581.419m;区间最大纵坡28‰,最小纵坡2‰;最小埋深约10m,最大埋深约20.5m;最小曲线半径为650m,最大曲线半径为3000m。
空港一站~空港二站区间设计左线起迄里程为ZDK9+701.611~ZDK10+477.628左线长776.313m,右线起迄里程为:YDK9+701.619~YDK10+477.628右线长为776.009m;区间最大纵坡20‰,最小纵坡2‰;最小埋深约7.6m,最大埋深约12.2m。区间设置两个平面曲线,曲线半径为650m。
空港二站~空港一站区间设置1个联络通道(含泵房),4个洞门。空港一站~金花站区间共设置2个联络通道(含1个泵房),4个洞门。
图2-1 盾构区间施工筹划示意图
2.2 地质情况
区间隧道大多地处川西平原岷江水系Ⅰ级阶地,至牧马山干渠过渡到川西平
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原岷江水系Ⅱ级阶地,为侵蚀~堆积地貌,地形较平坦,略有起伏,地面高程495.5m~501.5m。
2.2.1 地层岩性
ml根据钻孔揭示,本区间隧道范围内表层为第四系人工填土层(Q4);其下为
第四系全新统冲积层(Q4al)黏性土、卵石土夹粉细砂及漂石,其下为第四系上更新统冲积层(Q3)黏性土及冲积和冰水沉积(Q3石,下伏白垩系灌口组泥岩。
按分层依据,根据钻探揭露,本区间隧道按岩土层层序,从上至下分述如下:
ml<1-1>人工杂填土(Q4):杂色,成分较杂,结构松散,由黏性土、砂卵石
al
alfgl)卵石土夹粉细砂及零星漂
土及建筑垃圾、混凝土等组成。该层均一性差,多为欠压密土。广布于地表厚0.8~7.0m。
ml<1-2>人工素填土(Q4):灰色、褐灰,杂色,结构松散,主要由黏性土、
粉土、粉砂组成,含少量卵砾石及植物根系。局部分布,层厚0.5~0.8m,厚度变化不大。
<2-3>黏质粉土(Q4al):褐灰色,灰黄色,硬塑,潮湿,黏粒含量较高。层厚0.5~2.0m。
<2-4>细砂(Q4al):灰黄色,稍密,潮湿,质较纯,分布于卵石层上部或呈透镜状分布于卵石中、底部。层厚0.6~5.0m。
<2-6-2>稍密卵石土(Q4al):灰黄色、杂色,稍密,饱和,主要以石英岩、花岗岩及变质岩为主,卵石含量约50%-70%,粒径一般为2-12cm,个别粒径达15cm,卵石呈次圆形,分选性较差,余为圆砾,主要充填物为灰黄色细砂、中砂。该层普遍分布,层厚1.4~9.7m。层顶标高492.16~495.71m。
<2-6-3>中密卵石土(Q4al):灰黄色、杂色,中密,饱和,主要以石英岩、花岗岩及变质岩为主,卵石含量约65%-75%,粒径一般为2-12cm,个别粒径达18cm,卵石呈次圆形,分选性较差,余为圆砾,主要充填物为灰黄色细砂、中砂。局部夹有漂石,中等风化程度。层厚0.3~15.4m,层顶标高482.57~494.m,场地内普遍分布。
<3-2>黏土(Q3):灰黄色,可塑~硬塑,含少量铁锰质氧化物及较多钙质
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al
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结核,裂隙较发育。分布于Ⅱ级阶地。层厚2.7~4.3m,层顶标高497.23~499.46m。
<3-3>粉质黏土(Q3):褐黄色,可塑~硬塑,含少量铁锰质氧化物等。分布于Ⅱ级阶地。层厚0.8~2.5m,层顶标高493.20~496.76m。
<3-4-1>细砂(Q3alfglal):青灰色、灰褐色,饱和。中密~密实,质较纯,局
部夹有粒径2-5cm卵石,见少量岩石风化碎屑物。呈透镜状分布于卵石中、底部。层厚0.4~3.0m。
<3-4-2>中砂(Q3alfgl):青灰色、灰褐色,饱和。中密~密实,质较纯,局
部夹有粒径2-5cm卵石,见少量岩石风化碎屑物。呈透镜状分布于卵石中、底部。层厚0.5~1.6m。
<3-6>卵石土(Q3alfgl):青灰色,局部杂色,饱和。卵石成分主要以岩浆岩、
变质岩类岩石组成。以亚圆形为主,少量圆形,分选性差,卵石含量60%~80%,粒径以6-12cm为主,部分粒径大于18cm,充填物为中砂,局部夹漂石,部分卵石被全风化成砂土状。根据《成都地区建筑地基基础设计规范》(DB51/T 5026-2001),对N120超重型动力触探成果的卵石土密实度划分,将该层卵石土分为松散卵石土<3-6-1>、稍密卵石土<3-6-2>、中密卵石土<3-6-3>和密实卵石土<3-6-4>,共4个亚层。
<3-6-1>松散卵石土(Q3alfgl):青灰色,松散,饱和,主要以石英岩、花岗
岩及变质岩为主,卵石含量约60%,粒径一般为2-8cm,个别粒径达10cm,卵石呈次圆形,分选性较差,余为圆砾,主要充填物为青灰色细砂、中砂。局部夹有漂石,中等风化程度。层厚1.6~4.3m,层顶标高491.40~494.15m。
<3-6-2>稍密卵石土(Q3alfgl):青灰色,稍密,饱和,主要以石英岩、花岗
岩及变质岩为主,卵石含量约60%,粒径一般为2-8cm,个别粒径达10cm,卵石呈次圆形,分选性较差,余为圆砾,主要充填物为青灰色细砂、中砂。局部夹有漂石,中等风化程度。层厚1.3~5.9m,层顶标高4.4~495.36m。
<3-6-3>中密卵石土(Q3alfgl):青灰色,中密,饱和,主要以石英岩、花岗
岩及变质岩为主,卵石含量约70%,粒径一般为2-8cm,个别粒径达10cm,卵石呈次圆形,分选性较差,余为圆砾,主要充填物为青灰色细砂、中砂。局部夹有漂石,中等风化程度。层厚2.0~11.6m,层顶标高473.40~490.75m。
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<3-6-4>密实卵石土(Q3alfgl):青灰色,密实,饱和,卵石含量约为60%~
70%,粒径5-15cm,局部含漂石,原岩以石英岩、花岗岩及变质岩为主,分选性差,磨圆度较好。中粗砂充填。层厚0.8~19.3m,层顶标高460.97~4.38m,场地内普遍分布。据颗粒分析实验:粒径>60mm的颗粒含量为42.8%,粒径20~60mm的颗粒含量为31.3%,粒径为2~20mm.的含量为10.1%,粒径为0.5~2mm.的含量为1.1%,粒径为0.25~0.5mm.的含量为5.4%,粒径为0.075~0.25mm.的含量为6.8%。
<5-3>中等风化泥岩(K2g):棕红色,砂质结构。岩芯呈柱状,节长一般为5~15cm,最大约30cm,极少量的碎块状,遇水易软化,节理发育,断面石膏、钙芒硝充填。层顶标高457.77~472.94m,本次钻探未揭穿。
2.2.2 不良地质与特殊岩土
区间隧道范围内不良地质不发育。特殊岩土为人工填土、膨胀土、大粒径漂石、膨胀岩和风化岩。
(1)人工杂填土
广泛分布区间隧道范围地表,厚0.8m~7m。该层土均一性差,多为欠压密土,结构疏松,多具强度较低,压缩性高,受压易变形、渗透系数变化大等的特点。对基坑开挖有一定影响。对区间隧道工程无影响。 (2)膨胀土
区间隧道区域内膨胀土为分布于Ⅱ级阶地上覆的第四系上更新统冲洪积层中的黏土<3-2>,灰黄色,可塑~硬塑,含少量铁锰质氧化物及较多钙质结核,裂隙较发育,该层分布于人工填土之下。根据《双流机场改造交通配套工程-设计起点YCK20+200.000~YCK20+651.100、T1航站楼站~T2航站楼站区间隧道详细勘察阶段岩土工程勘察报告》,Ⅱ级阶地区域内分布的黏土具弱膨胀性。该层基本位于区间主体范围之上,对区间主体结构无影响。
膨胀土具有遇水软化、膨胀、崩解、失水开裂、收缩的特点。成都市大气影响急剧深度为1.35m,大气影响深度为3.0m。
(3)大粒径漂石
由于本次钻探孔间距30m~50m,在部分钻孔中发现漂石。成都冲积平原西部卵石粒径一般较大且局部存在大孤石、漂石,原岩以石英岩、花岗岩及变质岩为
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主,大粒径漂石均分布在卵石土层中,见有最大粒径30cm漂石。漂石分布随机性较强,一般埋藏在卵石土层<3-6-3>、<3-6-4>层中。据所取代表性卵石(岩性为花岗岩)点荷载试验,换算岩石单轴极限抗压强度最大值为228.4MPa。
(4)膨胀岩和风化岩
区间隧道下伏基岩为白垩系上统灌口组(K2g)的泥岩。强风化呈半岩半土、碎块状,软硬不均,具有遇水遇水膨胀、软化、崩解,失水收缩、开裂、强度急剧降低的特点。
由于区间隧道均从卵石土层中穿过,下部膨胀泥岩在含水量不变化的情况下,几乎无膨胀性及膨胀力。根据成都市地方经验,下伏泥岩原则上可不考虑其膨胀荷载对区间隧道的影响。
2.2.3 水文地质
本工点地下水主要有两种类型:一是赋存第四系砂卵石地层中的孔隙型潜水,二是基岩裂隙水。
第四系孔隙水主要赋存于第四系上更新统(Q3)的卵石土中,具微承压性,卵石土层结构比较松散,含水丰富,含水层厚度大于20m。根据我公司在成都地区的降水经验,本场地卵石土层为强透水层,初步建议该含水层渗透系数取k=18m/d。本工点基本位于卵石土层中,受地下水影响较大。
场地内基岩为白垩系灌口组紫红色泥岩,地下水赋存于基岩风化带裂隙中,含水层透水性及富水性差,水量贫乏。据成都地区的区域水文地质勘察资料调查分析,白垩系灌口组紫红色泥岩渗透系数k一般为0.027~2.01 m/d,平均为0.44 m/d,与上部卵石含水层相比,属于弱透水层,可视为相对隔水底板
成都市充沛的降雨量(多年平均降雨量947mm,年降雨日达104天),构成了地下水的主要补给源,同时,雨洪期河水及附近沟渠也为其补给源。此外,区内地下水还接受NW方向的侧向径流补给。区内地下水径流方向为NW方向至SE方向。区内地下水排泄主要为大气蒸发和向下游径流。
在场地初勘阶段,测得地下水位埋深为6.6~7.2m,初见水位与静止水位基本一致,场地内的地下水不具有承压性。
(1)水的腐蚀性评价
场地内水的腐蚀性评价宜按Ⅱ类环境考虑。经判定地下水对混凝土,对钢筋
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混凝土结构中的钢筋,对钢结构均有微腐蚀性。
(2)土的腐蚀性评价
场地内土的腐蚀性评价宜按弱透水层考虑。经室内试验初步判定场地土对混凝土,对钢筋混凝土结构中的钢筋,对钢结构均有微腐蚀性。
2.2.4 盾构机通过地层统计分析
隧道穿越的主要地层为<3-6-3>、<3-6-4>中密~密实砂卵石层等; (1)地层情况:
图2-2 金花站~空港一站~空港二站区间盾构穿越地层统计图
2.3周边环境
本标段范围区间主要穿越江安河、西航港大道、高压燃气管道、中航油输道、T1高架引桥、T2高架桥、暖通管道及侧穿川航食堂;管线主要机场内道路两侧,管线分布较密集;区间机场内线路内均交通状况良好,车流量大,施工期间交通疏解要求高、压力大。 2.4 主要工程数量
表2-1 主要工程数量简表
序号 1 2 3 4 工程项目及费用名称 盾构主体工程 建筑物、管线状况调查 盾构区间隧道工程 盾构掘进 单位 项 延长米 数量 1 4772.05 1 / 1
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序号 5 6 7 8 9 10 工程项目及费用名称 管片衬砌制安 管片安装 盾构区间附属工程 联络通道(含泵房) 联络通道(不含泵房) 洞门 单位 延长米 座 座 个 数量 4772.05 2 1 8 3. 危险源辨识
3.1 危险源等级划分
2014年1月29号中铁建成都地铁项目建设管理指挥部织召开成都地铁10号线危险源专家评审会,将10号线6标沿线受影响建构筑物进行危险等级划分;将中航油输道划分为特别重大危险源,将T1高架引桥、T2高架桥、川航食堂、高压燃气管道等划分为重大危险源,将江安河划分为一般危险源。详细情况见表3-1。
表3-1 本项目特大、重大危险源汇总表
编号 项目 描述 危险源分级 处理措施 1 盾构下穿中航油输道 管道破裂,航油泄露,造成严重环境污染及社会危害。 2 盾构下穿高压燃气管道 管道破裂,造成严重环境污染及社会危害 根据专门针对输道保护方案进行保护事特别重大危故。(详见盾构下穿中航险源 油输道专项保护方案) 提前对其进行监测,掘重大危险源 进时采用控制性掘进;通过后进行跟踪注浆。 提前对其进行地面预加固,掘进时采用控制性重大危险源 掘进;通过后进行跟踪注浆。 重大危险源 根据设计方案,提前对桥基地层进行注浆加固;3 盾构下穿川航食堂 掘进中易造成沉降,造成建筑物倾斜损坏。 4 盾构下穿T1高架引桥 易造成桥体沉降超限,威胁车辆及人员安全。 1 / 1
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编号 项目 描述 危险源分级 处理措施 掘进时采用控制性掘进;通过后进行跟踪注浆。(详见盾构下穿机场内桥梁专项施工方案) 提前对其进行监测,掘进时采用控制性掘进;通过后进行跟踪注浆。(详见盾构下穿机场内桥梁专项施工方案 采用暗挖法施工。降水开挖、超前支护;严格控制进尺,随挖随支,及时封闭。(详见联络通道专项施工方案) 加强作业教育、强化安全管理;吊装时,统一指挥。(详见盾构吊装专项方案和垂直运输方案) 采用大管棚注浆加固及地面注浆加固配合施工。 5 盾构下次T2高架桥 易造成桥体沉降超限,威胁车辆及人员安全。 重大危险源 6 联络通道施工 开挖易坍塌、受外界制约因素多、存在涌水涌砂机率 重大危险源 盾构吊装作业、垂直运输存7 吊装及垂直运输 在吊装风险,造成财产损失、重大危险源 威胁人身安全。 8 盾构始发与到达 盾构始发难以达到平衡,洞门端头地面易沉降塌陷。 重大危险源 9 刀具更换 刀具更换在密闭空间进行,采取地面降水井及地重大危险源 有地层塌陷的风险 面注浆加固配合施工。 通过前后控制性掘进;通过后根据掘进情况、监一般危险源 测数据进行跟踪注浆、弥补地层损失。 10 盾构下穿江安河 掘进中易喷涌、多出渣,导致河道沉降; 11 火灾事故 用火、用电引起的施工区、加强作业教育、强化安生活区起火,威胁区域人身财一般危险源 全管理。 产安全。 用电系统不规范造成触电,加强作业教育、强化安一般危险源 威胁相关人员人身安全。 全管理、规范用电系统。 12 触电事故 3.2下(侧)穿中航油输道
空港一站~金花站盾构区间,在里程YDK9+046~ YDK9+192处与T1停机坪两根直径300mm输道平行临近(地铁隧道结构边缘距离输道水平距离5~7.5m,垂直距离12.45~13.5m),此段输道为钢管材质,设计输油压力1.6MPa(实际使用0.81MPa),管道底埋深约3m;在线路YDK9+192位置处下穿两根直径400mm输道,设计输油压力1.6MPa(实际使用0.81MPa),输道底埋
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深约3.5m,此段地铁隧道拱顶距离输道约12.5m。
盾构下穿输道属于特别重大危险源,必须按照专业设计单位给出图纸和方案施工。盾构通过时必须做好施工防范工作,控制好掘进影响范围。
盾构下(侧)穿中航油输道专门编制安全专项施工方案,组织专家评审。 3.3 下穿西航港大道西侧高压燃气管道
空港一站~金花站区间盾构隧道在YDK8+769~YDK8+793、ZDK8+787~ZDK8+809下穿一根DN159高压燃气管道,管道材质为钢管,管底埋深0.8m,燃气管道位于西航港大道西侧草坪内,隧道顶距地面最小竖直净距为14.5m。隧道主要穿越地层为<3-6-3>中密砂卵石。
由于燃气属于有害气体,盾构通过时必须做好严密的安全防范工作,严格控制盾构掘进参数及掘进影响范围。 3.4侧穿川航食堂
金花站~空港一站区间左线隧道在ZDK8+960~ZDK9+004里程范围内侧穿川航食堂,食堂结构边缘与隧道结构外边缘距离2.5m,隧道覆土深度16.3m,经过前期调查,川航食堂为2层砖框架砖混结构,基础形式为条形基础,基础埋深约2m房屋现状较好。
盾构侧穿川航食堂段时,须严格控制掘进参数及掘进影响范围,尽量避免多出渣,采取严格有效的措施,避免地面沉降导致房屋倾斜或者破损。
3.5下穿机场T1航站楼高架引桥
空港一站-金花站盾构区间隧道在YDK9+316.63处下穿T1航站楼高架桥引桥,根据收集到竣工资料,桥桩直径为1.5m,桩长20m;隧道右线结构边缘距离桥墩边缘最近2.13m,左线结构边缘距离桥墩边缘最近5.21m,桩底位于隧道底部结构以下1.197m处。盾构主要穿越砂卵石地层。注浆范围:桩基础外侧3.75m,深度18m
空港一站-空港二站盾构区间隧道在YDK9+779处下穿T1航站楼高架桥引桥,根据收集到竣工资料,桥桩为直径1.5m,桩长20m的端承加摩擦桩;隧道右线结构边缘距离桥墩边缘最近3.27m,左线结构边缘距离桥墩边缘最近2.86m,桩底位
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于隧道底部结构以下4.3m处。 桥面系为U型箱梁。盾构主要穿越砂卵石地层。注浆范围:桩基础外侧3.75m,深度17.5m。
空港一站~空港二站盾构区间隧道在YDK10+013~YDK10+476.828、ZDK10+128~ZDK10+476.828里程范围内,在既有T2航站楼高架桥下穿行,隧道距离桥桩基础最近为2.4m。T2航站楼高架桥桩为端承加摩擦桩,桩径2.2m,间距16m,桩长约30m,桩底在隧道结构底部12m位置。桥面系为U型箱梁。
在YCK10+200~YCK10+390处有一个暖通钢筋砼箱涵管沟,结构尺寸2.4*2.6m,沟底埋深约4米,沟内有两根钢管向T2航站楼供气。此管沟在YCK10+200、YCK10+390处与区间隧道垂直相交,其余位置在两隧道中间穿行,结构边缘距离隧道边缘最近约2.2m。
盾构通过引起隧道周围土体扰动,可能会造成桥体产生有害性沉降和位移变形。为保障桥体安全,盾构通过桥墩时必须采取严格有效的措施,避免桥墩沉降、位移。
盾构下穿机场内桥梁专门编制安全专项施工方案,组织专家评审。 3.7 盾构机始发到达
本标段盾构均从空港一站始发。9#、10#盾构机由空港一站小里程端始发一路向南挺进,最终到达金花站吊出;11#盾构机由空港一站大里程端右线始发后向西挺进,到达空港二站后调头,最后由空港一站大里程端左线吊出。空港一站三个始发端头地面均为原来机场道路,地面情况良好,金花站吊出端头为路面,空港二站出洞端位于T2高架引桥下方辅道,地面车流量较多。
空港一站~空港二站区间650m半径曲线始发,需要调整始发托架和反力架位置(具体始发托架和反力架定位见始发到达方案)。 3.8 刀具更换
空港一站~金花站盾构区间正常掘进800m后,进行刀具更换,考虑到地面条件,确定在里程YDK8+600进行盾构机刀具更换。
空港一站~空港二站盾构区间换到确定在盾构机在空港二站调头过程中进行刀具更换。
掘进过程中更换刀具属于在地层密闭空间内作业,对地层稳定性要求很高。
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3.9 下穿江安河
盾构隧道在YDK8+068~YDK8+106、ZDK8+077~ZDK8+116下穿江安河,隧道顶距离河底最小竖直净距为10m,江安河河堤为浆砌片石基础。河宽约30m,丰水期水深约为3m,枯水期水深约为2m。盾构穿越地层主要为<3-6-4>砂卵石地层.。
盾构下穿江安时,必须盾构隧道防水及排水准备,严格控制盾构掘进参数,做好防喷涌措施。
4. 危险源重点防控措施
4.1盾构下穿中航油输道与机场内桥梁
盾构下穿中航油输线与下穿机场内桥梁专门编写安全专项施工方案,组织专家评审。
4.2 盾构下穿高压燃气管道
4.2.1 基本概况 金花站~空港一站区间盾构隧道在YDK8+769~YDK8+793、ZDK8+787 ~ZDK8+809下穿一根DN159高压燃气管道,管道材质为钢管,管底埋深0.8m,燃气管道位于西航港大道西侧草坪内。盾构通过引起隧道周围土体扰动,可能会造成地面土体沉降塌陷,导致燃气管道损坏,产生巨大危害。 高压燃气管道右线西左线航港大道 图4-1隧道与高压燃气管道平面图 1 / 1 盾构掘进重大危险源安全专项施工方案初稿
图4-2隧道与高压燃气管道实际位置关系图
4.2.2 地层特征
盾构下穿高压燃气管道主要地层有<1-1><2-3><2-6-3><3-6-3>,隧道洞身主要穿越地层为<3-6-4>密实砂卵石,具体见下图4-3。
图4-3盾构下穿燃气管道地质剖面图
4.2.3 纵断面关系
空港一站~金花站盾构区间左右线隧道正下穿高压燃气管道,燃气管道埋深
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0.8m,地面距离隧道拱顶距离我14.5m。
图4-4 盾构下穿高压燃气管道纵断面图
4.2.4 保护措施
(1)通过前准备:盾构掘进通过高压燃气管道之前,对盾构机进行检修,确保盾构机的各功能构件完好,垂直、水平运输等后配套设施齐全,加强各流程间的施工衔接,保证施工连续性和盾构匀速、快速通过,减少开挖过程中对土体的扰动。
(2)掘进控制:土压力的设定值要与地层实际地质情况、隧道埋深相匹配,以弥补盾尾沉降损失;砂卵石地层中正常推进时速度控制在30~50mm/min之间。若速度异常,应及时分析原因,避免盲目掘进导致刀盘及刀具的损坏等意外事故发生;掘进参数异常或掘进困难时,要及时停机分析原因并采取相应措施,避免盲目施工造成更坏影响;掘进中,及时控制盾构掘进方向,及时进行掘进纠偏,调整好掘进状态,对渣土进行良好的改良,采用泡沫剂+水混合液方式,并严格控制出渣量,实际推进出土量控制为50 m3/环~55 m3/环,102~108t/环。
表4-1 盾构掘进参数取值 推力(t) 扭距(t.m) 刀盘转速 (rpm) 土仓压力 (bar) 注浆压力 (Mpa) 出土量m3 每环 掘进速度注浆量(m3) mm/min 1 / 1
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800 -1400 100~450 1~1.5 0.8~1.3 0.25~0.4 50~55 6~7 30~50 盾构掘进参数须根据实际掘进情况进行调整。 (3)控制同步注浆:同步注浆采用水泥、砂子、膨润土、粉煤灰和水混合浆液,初凝时间控制在6h,结实率大于95%,终凝强度不小于3MPa,注浆压力0.2-0.4MPa。为保证同步注浆质量,对注浆设备、材料及配合比进行严格控制,过程中制定专人负责记录。
表4-2同步注浆浆液配合比 水泥 100kg 粉煤灰 300-350kg 膨润土 40kg 砂子 600-650kg 水 650kg (4)洞内二次注浆:在盾构通过段里程YDK8+769~YDK8+793、ZDK8+787~ZDK8+809的管片上增设注浆孔,根据地质及掘进情况,盾构通过后从洞内对隧道周围2m范围内进行二次注浆,加固土体。二次注浆采用单液浆,注浆材料采用P.O42.5级普通硅酸盐水泥,注浆压力控制在0.3~0.4MPa之间,稳压时间不小于30分钟。
图4-5 盾构下穿燃气管道洞内注浆剖面图
(5)后期补浆:盾构通过后,根据掘进情况及沉降监测值,利用管片预留的注浆孔对地层进行补浆,必要时可在隧道线路上方重新钻孔注浆。
4.2.5 施工监测
沿隧道中心线布设测点,进入高压燃气管道范围前后15m增布监测点,监测点间距为5m;沿燃气管道方向布设专门管线沉降监测,间距为5m;
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盾构掘进重大危险源安全专项施工方案初稿 管线沉降监测点高压燃气管道西航港大道地面监测点
图4-6监测点布置图 4.3盾构侧穿川航食堂 4.3.1 基本概况 金花站~空港一站区间左线隧道在ZDK8+960~ZDK9+004里程范围内侧穿川航食堂,食堂结构边缘与隧道结构外边缘距离2.5m,隧道覆土深度16.3m,经过前期调查,川航食堂为2层砖框架砖混结构,基础形式为条形基础,基础埋深约2m房屋现状较好。
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右线左线川航食堂
图4-7隧道与川航食堂平面图 图4-8隧道与川航食堂实际位置关系图
4.3.2 地层特征
盾构侧穿川航食堂段主要地层<1-1><3-2><3-3><3-6-1><3-6-2><3-6-3> <3-6-4>,隧道洞身主要穿越地层为<3-6-3><3-6-4>密实砂卵石,具体见下图4-9。
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图 4-9 盾构侧穿川航食堂地质剖面图
4.3.3 纵断面关系
盾构隧道在ZDK8+960~ZDK9+004处与川航2层食堂临近,食堂结构边缘与隧道结构距离2.5m,隧道埋深16.3m。
图4-10 盾构侧穿川航食堂剖面关系示意图
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4.3.4 保护措施 4.3.4.1 袖阀管施工
针对川航食堂基础位置与形式,采取地面袖阀管注浆。具体川航食堂结构1.5m钻一排倾斜孔,间距1m,角度为78°,孔深为10.4m。具体见图4-11、图4-12。成孔后注浆将严格遵循饱和注浆原则。 右线左线川航食堂 图4-11盾构侧穿川航食堂钻孔布置图图
图4-12注浆加固剖面图
(1)袖阀管施工步骤
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图4-13 袖阀管注浆加固施工流程
① 管线勘探
在钻孔前,依据设计图纸进行管线调查,必要时采用人工开挖沟槽的形式探明管线的具体埋深及走向。川航食堂段管线明细见下表4-3。
表4-3 川航食堂段地下管线明细表
管线类型 污水 管径、材质、埋深 DN400、铸铁、1.5m DN300、铸铁、1.5m DN200、砼、1m 雨水 DN400、砼、3m 给水 DN200、铸铁、1.5m 下穿里程 ZCK8+962.5~ZCK9+000 ZCK9+030 ZZCK8+963.5 ZCK9+001 ZCK9+005 ZCK9+044~ZCK9+055 ZCK9+009.5 隧道埋深 17m 17.5m 17m 17.5m 17.5m 17.5m 17.5m ② 钻孔
钻孔采用潜孔钻机,孔径为φ90mm。调整好高度、钻杆的角度,钻进过程中如遇涌水或因岩层破碎造成的卡钻时,应停止钻进,进行注浆扫孔后再进行钻进。成孔检验合格后钻机移至下一桩位。
③ 插入袖阀管
袖阀管采用内径φ65mm的塑料管,每节长度0.33m,每30cm设有注浆小孔,外包橡皮套,地面以下6.0m的范围用没有注浆孔的管子连接,插入钻孔,管端封闭,管内充满水下管。为使套壳料的厚度均匀,尽量使袖阀管置于钻孔的中心。
④ 浇注套壳料
下部设注浆孔段套壳料用细沙和1:1水泥浆液混和砂浆料填充,根据施工情况可以调整配合比,保证充填料脆性和自稳性即可。该段套壳在注浆时受到破碎而
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开环,逼使灌浆浆液在一个灌浆段范围内进入地层,达到单向注浆不回流的目的。套壳料的作用是封闭袖阀管与钻孔壁之间的环状空间,防止灌浆时浆液流窜以及地面冒浆。
⑤ 注浆
待套壳料有一定强度后,在袖阀管内放入带双塞的灌浆芯管进行分段灌浆。采用水泥浆液,水泥浆液水灰比为1:1。每段注浆时,首先加大压力使浆液顶开橡皮管,挤破套壳料,即开环,然后浆液在进入地层。根据图纸要求注浆压力为0.3~0.4MPa,注浆结束标准:注浆压力逐步提高,当到达设计终压并继续注浆10min以上时,有一定注浆量,注浆结束时的逬浆量,一般在20~30min以下。经注浆加固的掩体渗透系数不应小于10-5mm/sec。
⑥ 移位
施工进度原则上保证至少一天钻一个孔,注浆一个孔,为了满足规范要求,钻孔采取隔一个孔位钻取的原则,保证注浆效果。另外在安全文明施工情况下,积极现场组织,尽可能加快施工进度。
4.3.4.2 掘进过程控制
(1)通过前准备:盾构掘进侧穿川航食堂之前,对盾构机进行检修,确保盾构机的各功能构件完好,垂直、水平运输等后配套设施齐全,加强各流程间的施工衔接,保证施工连续性和盾构匀速、快速通过,减少开挖过程中对土体的扰动。
(2)掘进控制:土压力的设定值要与地层实际地质情况、隧道埋深相匹配,以弥补盾尾沉降损失;砂卵石地层中正常推进时速度控制在30~50mm/min之间。若速度异常,应及时分析原因,避免盲目掘进导致刀盘及刀具的损坏等意外事故发生;掘进参数异常或掘进困难时,要及时停机分析原因并采取相应措施,避免盲目施工造成更坏影响;掘进中,及时控制盾构掘进方向,及时进行掘进纠偏,调整好掘进状态,对渣土进行良好的改良,采用泡沫剂+水混合液方式,并严格控制出渣量,实际推进出土量控制为50 m3/环~55 m3/环,102~108t/环。
表4-4 盾构掘进参数取值 推力(t) 扭距(t.m) 刀盘转速 (rpm) 土仓压力 (bar) 注浆压力 (Mpa) 1 / 1
出土量m3 每环 掘进速度注浆量(m3) mm/min 盾构掘进重大危险源安全专项施工方案初稿
800 -1400 100~450 1~1.5 0.8~1.3 0.25~0.4 50~55 6~7 30~50 盾构掘进参数须根据实际掘进情况进行调整。 (3)控制同步注浆:同步注浆采用水泥、砂子、膨润土、粉煤灰和水混合浆液,初凝时间控制在6h,结实率大于95%,终凝强度不小于3MPa,注浆压力0.2-0.4MPa。为保证同步注浆质量,对注浆设备、材料及配合比进行严格控制,过程中制定专人负责记录。
表4-5同步注浆浆液配合比 水泥 100kg 粉煤灰 300-350kg 膨润土 40kg 砂子 600-650kg 水 650kg (4)后期补浆:盾构通过后,根据掘进情况及沉降监测值,利用前期预留的袖阀管对地面进行补浆,必要时可在隧道线路上方重新钻孔注浆。
4.3.5施工监测
沿隧道中心线布设测点,进入川航食堂范围前后15m增布监测点,监测点间距为5m;在左线隧道进出川航食堂影响段两端搭设土体分层竖向监测点,在川航食堂外墙或者承重柱上布置房屋监测点,确保盾构安全侧穿通过川航食堂。
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盾构掘进重大危险源安全专项施工方案初稿 房屋监测点地面监测点川航食堂土体分层竖向位移监测点图 4-14 监测点布置图 4.4 始发到达 盾构始发和到达掘进施工时,由于工艺,难以实现土压平衡掘进。在本阶段,盾构机推力小、掘进速度慢、渣土控制困难,易造成掘进超挖、多出渣等后果,致使端头地面沉降塌陷。严重时,还会对洞门土体乃至洞门结构本身的稳定性造成严重的不良影响。 表4-6 区间始发与到达一览表 编号 1 2 3 金花站 4 5 空港一站大里程端 右线到达端 右线始发端 路面 机场道路、路面 重大危险源 重大危险源 名称 左线始发端 右线始发端 左线到达端 端头情况 机场道路、路面 机场道路、路面 路面 危险源辨识 重大危险源 重大危险源 重大危险源 严格按照始发工艺施工,采用洞门大管棚支护作业,结合地面注浆加固,保障始发安全。 备注 空港一站小里程端 1 / 1
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编号 6 7 8 名称 空港二站 空港一站大里程端 空港二站 右线到达端 左线到达端 左线始发端 端头情况 T2高架桥下 机场道路、路面 T2高架桥下 危险源辨识 重大危险源 重大危险源 重大危险源 备注 盾构到达与始发风险预防控制措施: 根据4号线经验、各端头地质条件及周边环境,本区间盾构端头加固采用φ10管棚+地表钻孔注浆加固的形式。
盾构端头加固长度按神仙树站东端头加固15m、火车南站西端头加固10m考虑。竖向加固范围盾构隧道结构拱顶以下3m。加固措施采用φ108@400管棚注浆加固和φ80@600袖阀管注浆加固。盾构通过后,还可根据实际掘进状态进行钻孔跟踪注浆加固。
掘进时,根据始发和到达作业要求,严格进行始发和到达的控制性掘进、严格执行端头掘进技术要求。
① 管棚注浆加固:
图4-15 盾构端头管棚加固布置图
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图4-16 盾构端头管棚加固剖面图 管棚采用φ108mm,壁厚6mm的无缝钢管,丝扣连接,分节安装。
导向管:在洞门上方120°范围,环向按照管棚的方向焊接导向管。做好方向和高程控制。
钻孔:采用水平管棚钻机,由于砂卵石地层易塌孔,拟采用跟管钻进。钻孔顺序采用间隔开钻,分两期施工。钻孔应严格控制方向,防止探头,直接钻进到位。
封管:注浆前应将管棚钢管焊接封口,预留注浆管和溢出口后开始注浆。注浆结束后应对空口进行封堵防腐处理,防止渗水。
注浆:拟注入水泥单液浆,注浆压力控制在1Mpa,以达到较理想的扩散半径,确保掌子面以上形成完整的加固保护。
② 地面袖阀管注浆加固
采用φ90@600袖阀管注浆工艺,在每个端头均匀布置注浆孔,孔深根据各个端头实际埋深而定,一般为隧道顶部埋深以下3米。施工工艺见本章4.3.4.1节中袖阀管施工。
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图4-17 盾构井端头土体加固平面图
图4-18 盾构井端头土体加固剖面图
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4.5 刀具更换
4.5.1 地层特征
成都地铁10号线6标盾构隧道洞身穿越地层主<2-6-3><3-6-1><3-6-2><3-6-3> <3-6-4><3-4-1><3-4-2>;地层特征描述见2.2.1节。
4.5.2 换刀次数
根据成都地铁4号线施工经验,盾构机在砂卵石地层每掘进约800~900m需要进行刀具更换。
空港一站~金花站区间左线长度1638.309m,右线长度1581.419m;初步拟定换刀1次,换刀地点定位Y(Z)DK8+600。
空港一站~空港二站区间左线长度776.313m,右线长度776.009m,计划区间不换刀,在空港二站调头过程中实施换刀。
4.5.3 换刀加固措施 4.5.3 1 降水井施工
计算:建议增加降水井平面布置图 (1)涌水量计算: 根据《建筑基坑支护技术规程 JGJ120-2012》的规定,采用条形基坑非完整井出水量计算公式: 2H2hw Q1.366kRhlhlg1wlg(10.2w)lror0式中:Q—基坑涌水量,m3/d; K-渗透系数:换刀点所处<3-6-3><3-6-4>砂卵石地层,k=26.5m/d, H-潜水含水层厚度,H=28m; S-基坑水位降深,S=21m; R-降水影响半径,R10Sk,R=1081m; r0基坑等效半径,r0=hwA/,0=6.25m; rHh,h-基坑底以下含水层厚度 2l—滤管长度(m),取10m; 1 / 1
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计算得出:Q=5991m3。 (2)单井理论出水量计算 3q(m/d)按下述管井经验公式计算: 单井的出水量q120rsl3k; rs—单井滤管半径(m),本工程井管直径0.3m,rs=0.15m; l—滤管长度(m),取10m; 计算得出:q=1684.3m3/d。 (3)水泵选择 根据基坑涌水量、单井出水量的计算结果及设计降深,每口降水井安装1台80m³/h高扬程水泵,扬程45m,日抽水量为80×24=1920m3/d。 (4)降水井数量计算 n1.1Qq; Q—基坑总涌水量; q—单井出水量,由于管井理论出水量高于水泵出水量,以水泵出水量为准计算。 计算得出:n=3.9,为保证降水效果,实际设置4口。 (5)降水井布置 根据确定好的换刀加固位置里程,在换刀里程前方13m左右选择降水井打设位置,降水井打在左右线隧道中间及两侧各布置2口降水井,便于左右线换刀时降水井均可起到降水作用。
降水井施工过程:
结合现场实际情况,确定好井的位置。降水井施工前要探明地下管线情况,严格按照方案施工。采用CZ一22型冲击成孔、泥浆护壁工艺成孔,其工艺流程如图4-24。
定位→挖探坑→埋护壁管→冲击成孔→捞渣换浆→下井管→填砾→洗井(活塞与空压机联合洗井) →抽水试验→成井验收、恢复场地。
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测放孔位围蔽场地开挖探井安装钻机下井口管钻进成孔清孔换浆下入成井管填砾洗井成井验收
图4-19 降水井施工工艺流程图
下泵试抽(1) 测量放样:由测量班准确测量定出联络通道中心位置,结合地面管线管井位置及盾构隧道位置确定降水井位置。 成井工艺流程图(三)(2) 场地设置,设置泥浆沉淀池,架设施工用电线路,安装配电箱,进行场地围挡,场地围挡内全周长砌筑0.3m高砖墙防止泥浆等污水外流。
(3) 埋设护筒:
1)在确定的点位挖设探坑,探坑深度大于最近的管线埋深,至少开挖2m。 2)钢护筒外型、尺寸符合设计要求,内径大于桩径30-40cm。
3)探坑内没有管线的情况下利用探坑下放护筒,使护筒平面位置中心与桩设计中心一致,中心偏差不得大于5cm,倾斜度偏差不大于1%。
4)护筒顶高出地面0.3m,用粘性土在护筒周边不小于2m高度填塞密实。 (4) 安装钻机
1)钻机稳定地安装在钻孔的一侧,钻机支承垫木不得压在孔口钢护筒上。 2)选择适宜地层的配套钻锥和钻孔事故处理的配套机具,接通水电供应,备好造泥浆粘土和泥浆池。
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(5) 调整钻机,使钻锥起吊滑轮缘,钻锥中心和桩孔中心三者在同一垂线上,稳定好钻机和扒杆揽风绳。
(6) 钻机钻进
1)开始钻孔时保持钻锥稳定,应采用小冲程,慢速,使初开孔坚实,竖直能起导向作用,避免碰撞护筒,钻锥在孔中能保持竖直稳定时,可适当加速钻进。
2)钻进过程中,随时注意孔内水压差,以防止产生涌沙。孔中泥浆随时进行检查,保持各项指标符合要求,不因泥浆过浓影响进度,过稀易于塌孔。
3)钻进时及时填写钻孔施工记录,交时应交待钻进情况及下一班应注意事项。连续三班作业,根据钻进感觉和快慢情况以及取样分析判明地层变化。
4)因故停钻时,孔口应护盖,严禁钻锥留在孔内,以防埋钻。
5)在钻孔排渣、提钻、除土或因故停钻时,应保持孔内有规定的水头和符合要求的泥浆密度、粘度以防坍孔。
(7) 清孔换浆:钻进至设计深度,经现场监理验证孔深后,将钻头提出孔外,进行抽砂,以清除孔内岩屑,在进行抽砂同时逐渐降低孔内泥浆浓度,待抽至孔底淤积物高度小于30cm,或泥浆内不含泥块时下入成井管。
(8) 下管前做好以下工作:
① 测孔斜;实际孔斜不得大于设计孔斜的1%
② 检查成井管质量:成井管包括护壁管、沉淀管、滤水管,每根长度2.5m,外径380mm,内径300mm。
井壁管:为钢筋混凝土结构,安置于孔口及相对隔水井身段。 滤水管:为钢筋混凝土结构的缠丝管,位于主要含水的出水孔井身段。 沉淀管:为钢筋混凝土结构井管,位于井身底部,起保护滤水管不致因井内沉砂於塞而影响后期降水效果的作用。
检查内容包括:
a、内、外管径、强度是否达到设计要求、管壁(内外)是否光亮平整。 b、管壁上有无明显断、裂痕迹、对接管口是否平整。
c、滤水管孔隙率、包网间距是否满足设计要求,损坏程度等。
d、配管:根据各孔段下管要求及实际孔深合理配置,保证最后一根井管管口高出地面0.2~0.3m,沉淀管底部用铁板密封焊牢。
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(9)下管
待孔深、孔斜、成井管质量检查均符合设计要求后,严格按配管顺序至下而止依次下入。下入的每根井管对接垂直,焊缝牢固,焊接质量满足相关技术规范要求,露出地面的井口管高度0.2~0.3m并居中固定。
为了保证成井管在孔内居中,下管时在成井管上、中、下部位各设扶正器,扶正器直径小于5cm。
(10) 填砾、粘土封堵:
采用静水填砾法从井管与孔壁的环状间隙填入3—7mm的砾料,填砾时,从四周均匀填入,为防止砾料架桥,随时测量填砾高度,直至砾料回填到井口以下2mm,用粘土封堵至地面。
(11) 洗井:
采用3立方空压机、卷扬机、活塞联合洗井法洗井。卷扬机提升活塞从滤水管下部起,上下来回窜动,使孔内形成真空,从而起到破坏护壁泥皮,疏通孔隙作用。每次活塞的上拉要将孔内的水拉出孔口,使形成的真空达到最大限度的破坏护壁泥皮的作用,当洗至拉出水中泥、砂含量明显减少时,改用空压机抽水洗井。利用上述方法进行循环交替洗井,直至水清及砂的含量符合排放要求为止,洗井结束后,请业主对该井的成井质量、深度、洗井是否达到要求等项内容进行综合检查、验收,待合验收合格后转入下道工序。在洗井过程中目估该井的出水量,为试抽下泵的规格提供可靠依据。
(12) 主要注意事项
1) 冲击速均匀,掌握好井内泥浆浓度,保持井孔中浆液水位高度,防止井壁跨塌。特别注意砂层等软弱地层段的施工安全。
2) 井管焊接牢固,铅正居中。 3) 滤料采用3—7mm砾石均匀填实。 4) 洗井彻底,直至水清砂净达规范要求为止。 4.5.3.2 注浆加固措施
加固体范围内采用地质钻机钻孔、埋设注浆管、注水泥单液浆方法进行地层加固。
每个加固端头长度为5.0米,宽度为12m,设置2排注浆孔,每排钻孔设置6
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个左右钻孔,加固深度为地面至隧道底板以下2米,实际孔深约为25m。具体加固施工工艺见4.4.4.1节。
4.5.4 换刀施工 4.5.4.1换刀作业的内容
1)检查刀具是否损坏及刀具的磨损情况; 2)搅拌棒耐磨层的完好情况; 3)刀盘耐磨层的磨损情况;
4)刀盘大臂各部分焊缝是否完好,如有裂缝则及时补焊,防止刀盘臂断裂; 5)刀具安装部件如楔块、安装块、螺栓保护帽是否松脱或损坏; 6)更换已经磨损的刀具;
7)根据盾构机将要掘进通过的地层更换刀具形式,检查刀盘是否粘结泥饼、并清除;
8)对于盾构机刀盘无法破除的粒径较大的卵石,开仓后人工用液压锤进行破除。
4.5.4.2准备工具及材料
准备好需更换刀具的工具及附件如下表:
表4-7 换刀工具需求表
工具名称 刀具量尺 刀具及其附件 1”水管、1”气管 19套筒,快速扳手 风动扳手 钢丝绳及吊带 敲击扳手 重型套筒 撬棍、铁锤 手动葫芦 M16、M20和M24吊环 风镐或液压锤 安全带 操作平台 用于部位 检查刀具磨损情况用 备注说明 不同厂家的刀具需要不同量尺; 附属如螺栓、锁块、保护帽; 冲洗刀具;接风动扳手 拆卸土仓内法兰板 在土仓内使用焊机及风气管; 拆卸和紧固刀具螺栓; 钢丝绳2m2根、1.5m2根; 46、50#各一个; 46、36、30#各1个; 适用; 1吨葫芦6个; M16(3个)、M20(3个)和M24(2个)吊环; 破除影响刀具更换的卵石; 吊装刀具 用于紧固螺栓 吊装及运输刀具 吊刀 土仓前掌子面 防止人员坠落 换刀时站立 1 / 1
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照明灯具 电焊机 氧气乙炔 土仓内 刀盘补焊 气割(若必须使用) 24v低压照明灯及手电; 小型便携、欧标接头; 最好使用氢气切割; 4.5.4.3 换刀工作人员甄选
选定身体健康,有换刀经验且头脑灵活的工人;对其进行体检,凡是患有心脏、呼吸系统、耳喉鼻疾病者,均不允许进仓,包括氧气过敏;体检合格人员对其进行刀具更换的技能培训。
4.5.4.4 资料记录
1)盾构机停机资料记录;包括如土压力传感器压力、所有推进油缸压力、推进油缸伸长量、铰接姿态、螺旋输送机压力、VMT姿态、环数、里程;
2)盾构机加固资料,加压作业预定压力;
3)换刀作业施工小组成员及每次工作量登记:进入人闸作业人员,进仓时间,出仓时间;出仓时由施工人员签字确认;
4)刀具检查登记表:刀盘整体情况说明,及包括刀具磨损量; 5)更换刀具中拍照记录; 4.5.4.5 注意事项
1) 使用少量水冲洗土仓内,以免积水;
2) 出渣时工人必须关闭好土仓闸门(关闸门时应先清洗干净闸门密封,后打
开土仓与人闸连同球阀,打紧闸门螺栓后,关闭球阀,由操仓手进一步确认闸门以关紧后方可出渣);
3) 每组人员进仓前先检查换刀工具并进行详细的交(要求对岗交接,每
组进仓人员设置临时小组长,小组长进行下一组进仓人员的工作计划,尤其注意当班第二组人员与下一班第一组进仓人员的,操仓手应控制好进出仓的时间安排);.
4) 在进仓作业过程中每组进仓人员进仓后首先告知操仓手掌子面和拱顶坍
塌尺寸和掌子面渗水情况以及刀盘所在位置,并由操仓手进一步确认工作内容;
5) 遇有特殊情况时,进仓作业人员应及时告知操仓手,以确定解决方案,当
操仓手不能确定解决方案时应逐级上报;
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6) 进仓后遇有丢失损坏的工具及配件应随时通知操仓手,并由操仓手及时协调备置; 7) 不允许随意转动刀盘,应尽量保证在刀盘旋转一圈后更换所有应更换的刀具; 8) 在安装刮刀螺栓时必须向螺丝上涂抹足够的黄油后对位上紧,在更换滚刀时应确保螺杆无泥,且要上紧螺帽、防松垫片和保护帽; 9) 必须打紧所更换的刀具螺栓。 4.6盾构下穿江安河 4.6.1 基本概况 盾构隧道在YDK8+067~YDK8+111、ZDK8+075~ZDK8+121下穿江安河,隧道顶距离河底最小竖直净距为9.1m(计算最大冲刷线2.67m),江安河现状河宽约30m,河水水位随季节变化,其中每年的5月~9月份为洪水季节,其余时间为枯水期,枯水期水深约1.5m。河道北安为浆砌片石堤坝,坝高5.3m,河道南岸为河漫滩。针对线路下穿河体的特点,分析认为,该结构与盾构左、右线施工交互影响较大。盾构施工时,存在一定喷涌风险。 江安河图4-20 盾构下穿江安河平面位置关系图 1 / 1 右线左线 盾构掘进重大危险源安全专项施工方案初稿
图4-21 盾构下穿江安河现状图
4.6.2 地层特征
盾构下穿江安河段主要地层有<1-1><2-6-2><2-6-3><3-6-4>,隧道洞身主要穿越地层为<3-6-4>密实砂卵石,具体见下图4-22;
图4-22 盾构下穿江安河地质剖面图
4.6.3 纵断面关系
空港一站~金花站盾构区间左右线隧道正下穿江安河,河底距离隧道拱顶距离我9.1m。
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江安河497.21491.91江安河河底 图4-23 盾构下穿江安河纵断面位置关系图
4.6.4 保护措施
根据江安河特点,盾构下穿江安河主要采取如下措施实现双线平稳穿过: 盾构通过前:
(1)盾构穿越前,进一步收集、了解江安河情况,确定汛期与枯水期,反馈施工。依据掌握的地质资料和前期实际掘进情况对河底情况进行判断和分析,提前调整好盾构机下穿前的工作状态及时间,保证盾构下穿时处于良好的连续掘进状态。
(2)盾构穿越前,应对盾构机及盾构密封系统做全面检查和处理,对盾尾密封刷进行检修并加足油脂,确保盾尾的密封性,保证持续不停机通过,并预备足够排水设备。
盾构通过时:
(1)掘进控制:土压力的设定值要与地层实际地质情况、隧道埋深相匹配,以弥补盾尾沉降损失;砂卵石地层中正常推进时速度控制在30~50mm/min之间。若速度异常,应及时分析原因,避免盲目掘进导致刀盘及刀具的损坏等意外事故发生;掘进参数异常或掘进困难时,要及时停机分析原因并采取相应措施,避免盲目施工造成更坏影响;掘进中,及时控制盾构掘进方向,及时进行掘进纠偏,调整好掘进状态,对渣土进行良好的改良,采用泡沫剂+水混合液方式,并严格控制出渣量,实际推进出土量控制为50 m3/环~55 m3/环,102~108t/环。
表4-8 盾构掘进参数取值
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推力(t) 扭距(t.m) 800 -1400 刀盘转速 (rpm) 1~1.5 土仓压力 (bar) 0.8~1.3 注浆压力 (Mpa) 0.25~0.4 出土量m3 50~55 每环 掘进速度3注浆量(m) mm/min 6~7 30~50 100~450 盾构掘进参数须根据实际掘进情况进行调整。 (2)控制同步注浆:同步注浆采用水泥、砂子、膨润土、粉煤灰和水混合浆液,初凝时间控制在6h,结实率大于95%,终凝强度不小于3MPa,注浆压力0.2-0.4MPa。为保证同步注浆质量,对注浆设备、材料及配合比进行严格控制,过程中制定专人负责记录。
表4-9同步注浆浆液配合比 水泥 100kg 粉煤灰 300-350kg 膨润土 40kg 砂子 600-650kg 水 650kg (3)洞内二次注浆:在盾构通过段里程YDK8+067~YDK8+111、ZDK8+075~ZDK8+121的管片上增设注浆孔,根据地质及掘进情况,盾构通过后从洞内对隧道周围2m范围内进行二次注浆,加固土体。二次注浆采用单液浆,注浆材料采用P.O42.5级普通硅酸盐水泥,注浆压力控制在0.3~0.4MPa之间,稳压时间不小于30分钟。
图4-24 盾构下穿江安河洞内注浆剖面图
(4)做好通过时江安河的监测、巡视工作,及时反馈数据变化情况,指导地
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下掘进施工。
4.6.5 施工监测
在江安河两侧河堤布设地面监测点和土体分层竖向位移监测点,地面监测点沿隧道中心线布置,间距5m,具体布置见下图。 江安河地面监测点土层竖向监测点 图4-25 沉降观测点布置图
4.7 盾构下穿管线
根据现场踏勘和地质、设计资料,本标段盾构区间地面管线主要情况如下: (1)机场范围内:本标段在机场范围内存在较多的地下管线,主要沿着机场内道路敷设。这类地下管线主要有:雨水、污水、通讯、电力、自来水及消防水管、燃气管道、热力隧道、中航油输道、暖通管道等。其中中航油输道属于特别重大危险源(具体见专项施工方案)。
(2)机场范围外:机场外地下管线主要敷设在西航港大道两侧和金花站接收井附近,这类地下管线主要有:雨水、污水、通讯、电力、燃气管道等。
盾构在管线下方掘进异常,可能对掌子面上方管线造成损伤,严重时引发次生灾害。建议增加保护措施
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4.8 其它风险源
4.8.1滞后沉降风险防控措施
根据成都砂卵石层滞后沉降产生周期长、突发性强、后期难以发现和监控现状,必须确立“防控为主,监测巡视为辅,建立有效应急机制”的治理方针,保障工程质量、维护公共安全。
(1)掘进前控制
① 掘进前必须做好地面原始高程测量和记录。
② 对即将通过地段进行认真仔细的地质分析,判断地层实际层状和土质结构,设定土压平衡各项参数参考值,确定掘进控制重点、难点。同时,根据地质分析做好同步浆液配比调整。
③ 根据前期分析,在进入困难地段、松散地层前,提前调整好盾构掘进状态。 (2)掘进中控制
掘进中控制就是要防止多出渣,主要是按照前期分析、地层状况采取相应掘进策略,并灵活机动地及时调整各类掘进参数。同时,各类参数既各自又相互关联,必须优化组合,以适合在该地层中掘进,以最小扰动施工。以下是掘进控制重点:
① 正常掘进采用土压平衡掘进,保持稳定的土仓仓压,保证出渣均匀连续。 ② 掘进施工中,合理设定外加剂配比等参数,调整好渣土流态,改良渣土及开挖掌子面土体特性,减少刀盘对地层的过多扰动。
③ 掘进中要时刻调整好盾构机姿态,避免出现强纠偏,防止因此导致的超挖而使地层损失增大。
④ 掘进中参数调整要及时,做好掘进状态与地层产状相匹配。控制刀盘低转速、保持均匀出渣,尽量减少对地层的各类扰动。
⑤ 盾构掘进时,必须严格控制好出渣量,严格进行渣土方量和渣土称重比对。对于松散层、易沉降段、渣土超量地段加大同步注浆量,并选点进行洞内二次补浆、分次补浆。
同步注浆、二次注浆的目的是对掘进刚产生的超挖进行填充补回。在地层损失尚在盾体周围时,及时地用同步浆液将盾体周围超挖的空隙填充,将此处松散体填补密实。
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⑥ 做好各类监测、测量工作。施工期间实行全天候24h不间断监测,控制好掘进线路周边地面的变化情况,及时掌握地层动态,反馈施工。
补救措施主要为洞内注浆加固和地表跟踪注浆。 (3)掘进后控制
对盾构通过后的地段要进行全面、及时地分析,包括掘进原始资料整理分析、地面监测资料整理分析。根据各种数据比对,筛选不良地段,及时进行后期顶管注浆,补回地层损失。
重点分析的参数有:
① 松散系数、渣土构成、出渣方量和渣土称重
根据地质图分析掘进段渣土松散系数,同时参考实际渣土性状,判断理论出渣量,与实际情况比对,判断超挖情况。
比对时,采用方量与称重双重对照。 ② 掘进注浆速度、注浆量
根据实际注入的同步浆液、二次浆液情况判断地层松散情况,并且折算出同步注浆、二次注浆补损情况,评估剩余地层损失量。
③ 地面监测资料
根据地面沉降观测资料,制作沉降速率图,并根据沉降情况判断该段掘进后地层损失情况。沉降速度快、持续时间长,地层损失大;沉降速度慢、沉降量小,则地层损失相对较小。
以上各种参数要统一、综合地分析,以得出较为精确的地层实际受损情况。 根据分析,对地层进行顶管注浆。此种方法是在隧内洞顶选点,顶入大直径注浆管后压注浆液,实现在洞内对掘过段深层注浆的目的,及时对受掘进扰动影响地层进行细颗粒填充。顶管法注浆施工示意图见下图。
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图4-26 顶管注浆示意图图
(4)长期性监控
① 在盾构通过建(构)筑物后的1年内,进行不间断的监测,监测重点为建(构)筑物沉降、倾斜及裂缝变化、地中分层沉降等,并根据监测情况,采取相应措施。
② 在盾构通过建(构)筑物后的2年内,安排专人定期跟踪回访,及时发现问题并做好处理,避免件发生。
(5)健立应急机制
由于滞后沉降隐蔽性强、具有突发性特点,必须建立健全地面滞后沉降处理应急救援机制,保障地面安全。主要做好以下几方面:
① 建立健全应急体系,确保信息河道通畅。 ② 责任到人、各司其责、分工明确。 ③ 设立专用物资库,预备专用机械和材料。
④ 全天候地面监测和巡视,及时发现异常、及时处理。
⑤ 有偿发动交警、环卫、市政、电力、物业等部门及建(构)筑物产权单位或个人及时提供事故线索,以便及时采取相应补救措施。
4.8.2 火灾事故
盾构区间施工火灾隐患主要出现于洞内焊接、采用氧气乙炔焊、切等钢结构加工场所和材料堆放场所。存在由于人员操作不规范、安全意识不强、外界诱因多等情况造成施工火灾事故。
火灾事故风险预防控制措施重点如下:
(1)严格执行消防条例的有关规定和执行各级《安全防火规定》;
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(2)施工现场设立定点吸烟室,禁止在作业场所吸烟。
(3)加强现场防火力量及灭火设备,配备足够的各类有效防火器材,并经常检查。现场设兼职消防员,落实防火责任制;
(4)消防栓、消防器材周围畅通不得堆物,消防器材有专人负责围护管理。 (5)焊割作业点与氧气瓶、乙炔瓶的距离大于10m,易燃易爆物品距离大于30m,氧气瓶和乙炔瓶的安全附件完整有效。
(6)宿舍、办公室、仓库禁止使用电热器具取暖和煮饭,宿舍仓库不得混用。 (7)施工现场的危险区域按规定设立危险警示标志。 4.8.3 触电事故
盾构施工为机械化、电气化施工,施工区内各种电器件繁多,且电路布及全线。同时,用电工点多,使用较为频繁,延长了发现各类用电隐患的时间,增大了发生用电事故的机率。
触电事故风险预防控制措施重点如下:
严格制定施工用电保护措施,确保电力区域隔离、输电线路架设符合用电规范和要求。重点做好:
(1)所有配电箱/开关箱必须可靠接地,箱内保持清洁干燥,箱内外及箱附近不得放任何杂物,配电箱、开关箱必须有专人负责维护。
(2)所有配电箱、开关箱应每月检查和维修一次。检查维修人员必须是专业电工。
(3)配电箱、开关箱的进线和出线不得承受任何外力。严禁与尖锐断口和强腐蚀介质接触。
(4)配电箱、开关箱内不得挂接其它临时用电设备。
(5)用电设备必须有专用的漏电开关控制,实行“一机一闸”,所有用电设备必须可靠接地。
(6)潮湿环境照明必须使用安全电压。 (7)门吊、粉煤灰罐等必须作好防雷措施。
(8)箱式变压器、充电房、盾构机、门吊、电瓶车配备二氧化碳灭火器。 (9)所有电气从业人员必须持证上岗。
(10)电工和设备操作工必须穿戴和配备相应的劳保用品和安全用具,才能开
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使工作。
5. 掘进施工风险总体预控措施
5.1 盾构掘进施工控制
根据成都地铁4号线一期工程盾构安全通过建(构)筑物及管线的施工经验,盾构安全通过建(构)筑物及管线的首要措施是加强掘进参数的控制,使盾构以最佳状态通过,最大程度地减小对建(构)筑物及管线的影响。盾构掘进时的控制主要遵循以下原则:加强施工设备管理,确保盾构连续穿越;严格控制出渣量;保证注浆(含二次注浆)回填饱满;加强地面监测分析;做好应急措施准备。
依据以上原则,盾构掘进时,采取以下措施:
(1)盾构不停机快速通过建(构)筑物及管线,减小掘进对地层的扰动。根据以往施工经验,匀速通过能减小对地层的扰动。因此掘进速度控制在30~50mm/min。为保证掘进速度,盾构在通过建(构)筑物及管线前,盾构及后配套系统要进行仔细全面检修,确保通过时不出现机械故障,并对可能产生的故障预先做好修理准备,备足主要零配件,减少过建(构)筑物及管线段停机检修的风向。
刀盘刀具在通过适当位置进行检查及更换新刀具,避免在通过建(构)筑物及管线附近进行检查或更换,减少长时间停机造成地面较大沉降的风险。
根据地表建筑物、管线调查资料,并考虑适当的掘进距离,拟在合理地段进行停机,对刀具进行检查、更换。换刀位置里程确定见表。
(2)严格控制出渣量。多出渣土会在隧道以上地层形成空洞,在成都富含水砂卵石地层中,胶结性差,必然会引起地表松弛甚至塌陷。在整个盾构掘进施工期间,派专人监控出土量,每环出碴量控制在50~55m3以内,在通过建(构)筑物及管线时时采用渣土称重方法判断出渣量是否准确。穿越期间尽量减少盾构纠偏量,使盾构机均衡匀速施工,以减少盾构施工所产生的风险影响。
(3)保证同步注浆饱满。注浆量控制在6~8方以上,注浆压力2bar以上。最大程度利用同步注浆填充满管片背后的间隙。
(4)盾构掘进同步注浆的同时,跟踪进行单液或双液二次注浆。在同步注浆
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时进行二次注浆跟踪洞内注浆,确保填充效果,浆液根据情况采用单液浆或二次浆液。跟踪注浆位置管片在盾尾后8~10环的位置。注浆点位主要在拱顶和邻接块,注浆压力和注浆量同时进行控制。
(5)盾构掘进过程中轴线纠偏要做到“勤纠、少纠”,避免大幅度纠偏。同时要做好盾构推进过程中铰接千斤顶的使用,以此来减少因轴线纠偏而形成的土体超挖量,避免因超挖造成土体损失、引起沉降。
(6)加强地面及建(构)筑物监控量测,及时反馈信息,指导调整施工。 (7)按应急预案内容做好各项应急准备工作,发生应急事件及时进行处理。 5.2 针对性加固控制措施
针对不同建(构)筑物的实际情况需要相应进行地面注浆加固及地面跟踪注浆等处理。
综合考虑建(构)筑物结构形式及与盾构隧道关系、附近地质和周边环境等因素,必要时在盾构通过前对建(构)筑物地基作预先加固处理。
为及时补充地层扰动后产生的孔隙,将地面跟踪注浆作为盾构通过建(构)筑物保护的重要补充措施。在盾构通过前结合建(构)筑物与隧道关系实际情况,在地面适当位置钻孔并预埋注浆管,并根据盾构通过过程中监测反馈信息,进行跟踪注浆确保建(构)筑物的稳定安全。 5.3 掘进参数选择
5.3.1 参数设定和优化
结合4号线施工参数,及10号线地质水文情况,盾构施工参数如下表。
表5-1盾构掘进参数表
推力(t) 800 -1400 扭距(t.m) 100~450 刀盘转速 (rpm) 1~1.5 土仓压力 (bar) 0.8~1.3 注浆压力 (Mpa) 0.25~0.4 出土量m3 50~55 每环 注浆量(m3) 6~7 掘进速度mm/min 30~50 同时在施工中,及时根据反馈的施工监测数据,对于参数不断优化调整。主要的参数调整优化措施如下:
(1)采用以滚刀、齿刀、周边刮刀为主的刀盘切削土层,以低转速、大扭矩推进。
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(2)适当提高掘进土压力以防止涌砂,并在掘进中不断调整优化。 (3)土仓压力通过采取设定掘进速度、调整排土量或设定排土量、调整掘进速度两种方法建立,并应维持切削土量与排土量的平衡,以使土仓内的压力稳定平衡。
(4)盾构机的掘进速度主要通过调整盾构推进力、转速(扭矩)来控制,排土量则主要通过调整螺旋输送机的转速来调节。在实际掘进施工中,应根据地质条件、排出的碴土状态,以及盾构机的各项工作状态参数等动态地调整优化。
(5)掘进时采取碴土改良措施增加碴土的流动性和止水性,密切观察螺旋输送器的栓塞和出土情况以调整添加剂的掺量。
(6)在盾构掘进速度一定的情况下,主要通过调整螺旋输送机的转速,调整出土量的大小,以达到维持土仓压力的平衡。做好土量管理工作,对每环出土量进行测定,出土量控制在一定范围内。保持盾构机良好的姿态。
5.3.2 盾构推进
(1)盾构机推进由操作司机在控制室内进行。开始施工时,打开出土闸门,依次开启皮带输送机,螺旋输送机和大刀盘,推进千斤顶,调整好各斤顶的油压,此时大刀盘切削土体,盾构机前进。盾构机根据设定的正面土压力自动控制出土速度或掘进速度。盾构机的行程、上下左右四个区域千斤顶压力、螺旋输送机转速、盾构扭转、俯仰等参数将在显示屏上显示,盾构机司机及时作好参数记录,并参照仪表显示以及其它人工测量和施工经验调整盾构机姿态和各项施工参数,使盾构机始终按设计的轴线推进。
(2)盾构应根据当班指令设定的参数推进,推进出土与注浆同步进行。在盾构施工中要根据不同土质和覆土厚度、地面建筑物,配合监测信息分析,及时调整平衡压力值的设定,同时根据推进速度、出土量和地层变形的监测数据,及时调整注浆量,从而将轴线和地层变形控制在允许的范围内。
(3)盾构掘进过程中,推进坡度要保持相对的平衡。严格控制好推进里程,将施工测量结果及时地与计算的三维坐标相校核,及时调整。对初始出现的小偏差应及时纠正,应尽量避免盾构机走“蛇”形,控制每次纠偏的量,盾构机一次纠偏量不宜过大,以减少对地层的扰动,并为管片拼装创造良好的条件。
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(4)由于地层对刀具有磨损,因此掘进一段距离后需开仓换刀。施工中保持土仓压力的稳定以保证前方开挖面的稳定至关重要。
(5)本工程盾构掘进基本上在砂卵石地层中,需向刀盘、土仓或螺旋输送机内注入添加剂以使开挖土体应具有良好的流塑状态、低的透水性和低的内摩擦角。
(6)为防止盾构掘进时,地下水及同步注浆浆液从盾尾窜入隧道,须在盾尾钢丝刷位置压注盾尾油脂,确保施工中盾尾与管片的间歇内充满盾尾油脂,以达到盾构的密封功能。施工中须不定时的进行集中润滑油脂的压注,保持盾构机各部分的正常运转。
(7)掘进中的沉降控制措施:
① 沿线的地面沉降观测点建立以后,在掘进开始以前应取得初始数据; ② 掘进过程中,盾构机机头前20m后30m范围内,每天早晚至少测量一次,范围之外每周测一次,直至稳定为止;
③ 盾构机掘进适当选用千斤顶和推力,根据地面沉降观测成果确定土仓压力,随时调整掘进方向,尽量减少蛇形和超挖;
④ 掘进过程中及时进行回填注浆,保持适当的注浆压力和注浆量,及时进行二次注浆。
(8) 施工人员应逐项、逐环、逐日做好施工记录。记录内容:盾构掘进姿态、管片拼装、同步注浆、隧道渗漏水情况等。
5.3.3 管片选型及拼装
在盾构掘进过程中值班工程师根据盾构机姿态、盾尾间隙、油缸行程等做好管片选型工作,管片供应严格按指令供应合格管片。管片采用错缝拼装,为先下后上、先纵后环、左右交叉、纵向插入、封顶成环工艺。
B1B1B1B1B1L1L1L1FL1FL1FL2FL2FL2B3L2B3L2B3B3B2B2B3B2B2B2图5-1管片衬砌布置展开图
5.3.4 同步注浆
通过建(构)筑物段时,同步注浆采用可硬性浆液,即水泥砂浆作为同步
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盾构管片衬砌布置展开图
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注浆材料,具有凝结时间较短、强度高、耐久性好和抗腐蚀性好等特点,可硬性水泥浆液能有效填充管片外侧间隙,有利于防止和减少地层变形,减少对建筑物地层的扰动。
表5-2同步注浆浆液配合比(kg/m3)
水泥 100kg 粉煤灰 300-350kg 膨润土 40kg 砂子 600-650kg 水 650kg 同步注浆参数如下: (1)注浆压力
由于是从盾尾圆周上的4个点同时注浆,上部两个注浆孔的压力控制在1.5bar,下部两个注浆孔的压力在2.0~2.5bar。
(2)注浆量
盾构过特殊地段实际注浆量按6m3~8m3控制,或最大程度将管片背后填充密实。
(3)注浆速度
同步注浆速度和推进速度保持同步,即在盾构机推进的同时进行足量注浆。 (4)注浆结束标准
采用注浆压力和注浆量双控。 5.3.5 盾尾密封
为了能安全并顺利地完成隧道的掘进任务,配备良好的盾尾密封系统并切实地做好盾尾油脂的压注工作。本工程采用的盾构机的盾尾密封系统具有良好的可靠性和耐久性,施工过程中可在各道密封刷之间利用自动供给油脂系统压注高止水性油脂,确保高水压作用下的止水可靠性。
(1)保持好盾构姿态,控制好盾尾间隙;
(2)采用较好耐磨性能的材料制作盾尾钢刷,提高盾尾钢刷的耐磨性; (3)采用优质的康达克盾尾油脂,我项目部在以往区间使用盾尾油脂具有较好的盾尾密封性能。
(4)准备聚氨脂备用。
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5.4 防喷涌技术保证措施
5.4.1 根据地质资料作好“预判”工作
实际掘进施工中,必须依据掌握的地质资料对下一阶段施工地质情况进行判断和分析,提前优化作业方案,掌握主动权。地质资料来源主要为地质勘探报告、地层加固记录、现阶段施工地质评估总结、地表情况调查总结。
5.4.2 根据“预判”做好下穿前后的各类辅助工作
(1)根据对前方的地质分析,做好应对。提前调整好盾构机下穿前的工作状态,保证盾构下穿时处于良好的连续掘进状态。
(2)在线路上方地面做好测量监控,按时汇总相应的路面沉降资料,及时反馈到地下施工一线
5.4.3 掘进中加强技术控制
(1)刀盘进入河道等高富水影响区域区后,要时刻注意盾构机各项数值变化,密切监控出渣情况,随时对地层进行分析,及时判断地层层状变化,确保出现异常情况第一时间作出反应。
(2)保持稳定的贯入度,控制推进油缸总推力在800~1400t,刀盘转速控制在0.8~1.5r/min,严禁剧烈改变而加大对地层的掘进扰动。
(3)根据地层情况严格控制掘进出土量,保持土仓压力稳定和平衡,及时调整好螺旋输送机转速、掘进速度等,防止憋仓或空仓,保证掘进的连续性。
(4)适当调整加入的泡沫剂参数,改良渣土特性,保持渣土的良好流动性和一定的内聚力。渣土变干,采用“湿泡沫”;渣土変稀,采用“干泡沫”。一般地,下穿给水管、污水管、河流前泡沫性状应调干燥,以有效阻水。根据4号线的施工经验及本标段地质水文情况,泡沫浓度设置为2~5%,发泡率设置为5~10,泡沫注入率30~50%。
(5)严格控制土仓冷却水加入量。保持出渣顺畅前提下,尽量减少注水。 (6)严禁空仓作业、欠压作业。 5.4.4 喷涌等险情出现后措施
如因不可控因素造成喷涌、泥流,应立即关小螺旋输送机出渣口闸门开度,尽量减少因喷涌造成的盾尾泥沙堆积,避免恶性循环。调整好出渣量,调干泡沫,
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停止向土仓加水,调高土仓仓压,采用满仓超压掘进法。必要时可加大推力,提高转速,以尽快穿越危险地段。当险情消除后,逐渐恢复各项参数至正常值。
喷涌发生后要根据出渣量判断好地层受损情况,适当增加同步注浆量,并随后在相应位段及时进行二次注浆补强等加固工作。
理部领导,由经理部领导报告当地文物管理部门,配合文物管理部门做好文物保护工作。
6. 施工监控量测
6.1 监测目的
(1)为适应成都地铁10号线一期工程建设,最大限度地规避风险,避免人员伤亡和环境损害,降低工程经济和工期损失,为成都地铁10号线一期工程建设提供安全保障服务。
(2)对周边环境和工程自身关键部位实施科学的监测,掌握周边环境及围岩的动态变化,为各相关单位提供工程安全参考依据。
(3)监测数据和相关分析资料可成为处理风险事务和工程安全事故的重要参考依据。
(4)为建设管理单位对轨道交通工程建设风险管理提供支持,通过现场安全监测、现场安全巡视和安全状态预警,较全面地掌握各工点的施工安全控制程度,对施工过程实施全面监控和有效控制管理。
(5)积累资料和经验,为今后的同类工程设计提供类比依据。 6.2 监测内容
根据成都地铁10号线一期工程施工图设计文件及相关规范,并综合考虑技术的可行性,金花站~空港一站~空港二站的监测项目及对象见表6-1。
表6-1金花站~空港一站~空港二站监测项目
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序类别 号 1 2 监测项目 区间周边地表及道路 监测对象 地表及道路沉降 地下管线沉降及差异沉高压燃气管、暖通管道 周边 降 环境 江安河、西航港大道、中航油输、T1高架引桥、T2高架3 建(构)构筑物沉降 桥、川航食堂 4 5 土体分层竖向位移 区间盾构始发、到达及建(构)筑物 管片衬砌拱顶、拱底沉降 区间盾构始发、到达及联络通道处 自身 结构 6 管片衬砌净空收敛 区间盾构始发、到达及联络通道处 6.3 监测管理体系
施工准备 监测参数 工程施工 调整施工参数 项目经理 土木总工 监测组长 监测小组 施工监测 监理、业主 图6-1 监控量测施工组织流程图
对针本工程监测项目的特点,项目部建立专业监测小组,由具有丰富施工经验、监测经验及有结构受力计算、分析能力的技术人员担任组长,监测施工组织与流程见图7-1。
为保证量测数据的真实可靠及连续性,特制定以下各项措施:
(1)根据现场的实际情况及工程的施工进度安排,编制详细的监测实施作业计划及相应的保证措施,将监控量测纳入施工生产计划的一项重要内容。
(2)成立专门监测小组,确保监测人员、监测仪器、工具满足监测工作需要,并相对固定,确保监测成果及时、准确。
(3)施工监测要紧密结合施工进度,测出每一施工步骤对变形的影响。在变形观测过程中变形体发生显著变化时,应及时调整变形监测频率,实时进行变形监测,并将结果及时反馈,以修改设计参数,调整施工工艺并采取措施。
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(4)监测人员及时整理分析监测数据,预测变形发展趋势,指导现场施工。 6.4 监测点布置
施工全程必须对线路上方地表和掘进后隧内成型管片进行连续、全天候监测和巡视。
(当间距小于2m时,合为一测点)50005000400025002500400050005000隧道中线隧道中线 图6-2 盾构隧道监控量测测点布置图 (1)道路及地表测点埋设方法地面测点布置图
道路及地表沉降测点可采用标准埋设方法或浅层埋设方法,布点时优先考虑采用标准埋设方法,在交通特别繁忙并且不允许钻孔的地段采用浅层设点方法。
标准埋设方法为:首先在地面开Φ160mm的孔,打入顶部磨成椭圆形的Φ22mm螺纹钢筋,长度应超过冻土线深度(如果是道路,钢筋底部至少应进入到路面下的路床内20cm,并与路面结构层分离),然后在标志钢筋周围填入细砂夯实,为了防止由于路面沉降带动测点沉降影响监测成果数据,不可将测点钢筋用混凝土或水泥与路面固牢,最后在监测点上部做上铁盖加以保护,见图6-3、图6-4。
浅层设点方法为:首先在地面用冲击钻钻出深约20cm直径10mm的孔,再把顶部带有凸球面的Φ8mm圆钢放入孔中,缝隙采用锚固剂填充,见图6-5、6-6。
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保护盖板钢管(砂+木屑)隔离层半刚性路面原状土层Φ22mm钢筋≧100cm 图6-3 标准点布设示意图 图6-4 标准点现场布设图
地面Φ8mm圆钢
≧20cm锚固剂
图6-5 标准点布设示意图 图6-6 浅层点现场布设图 (2)建筑物沉降测点埋设方法
建筑物沉降测点标志采用“L”型测点标志形式。先在邻近房屋上钻孔,然后将膨胀螺栓或螺纹钢(Φ=20mm)预埋件放入,孔与测点四周空隙用水泥砂浆或锚固剂填实(测点固定部位做成螺纹),如图6-7。
图6-7 建筑物沉降测点埋设示意图
(3)管线沉降测点埋设方法
对风险较大的重要管线宜直接观测管顶沉降,对有管沟的观测管沟结构顶沉降,有窨井的可直接在管顶或沟顶制作沉降标识,没有窨井的,采用钻孔或挖孔
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方法挖至管线顶表面,埋深较大的,用金属杆引至地面,在凸出部位标识或粘贴金属物作为测点,监测标志外加保护管,保护管延伸至地面,在地面制作窨井,加井盖进行保护,测点埋设示意图如6-8。
不便于在管顶或管沟顶直接布设的管线可用地表沉降测点代替管线沉降,地面沉降监测点布设方法见本节道路及地表测点埋设方法。
管顶沉降测点标志井盖测点井盖小窨井井壁抱箍测点井壁管细砂混凝土支架地下管线地下管线地下管线(a)有窖井封闭管道测点埋设图(b)有窖井开放管道测点埋设图(c)无窖井管线测点埋设图图6-8 地下管线沉降测点埋设示意图
6.5 监测项目、仪器、频率、控制值、预警值
监测的项目主要根据本标段盾构区间的关键技术问题和难点问题、重要性及难易程度、工程地质和水文地质、隧道位置、埋深、隧道周围环境条件等因素综合而定。
根据监测管理基准,可选择监测频率:一般在Ⅲ级管理阶段监测频率可适当放大一些;在Ⅱ级管理阶段则应注意加密监测次数;在Ⅰ级管理阶则应密切关注,加强监测,监测频率可达到1~2次/天或更多。
表6-2 盾构隧道监测设计表
序监测项目号 名称 1 地表隆起 方法及工具 测点布置 每100米设一断面,过既有建构筑物时加密每50米一断面 5~10米设一断面 盾构始发、吊出段,量测频率 掘进面前后<20m时测1~2次/d 掘进面前后<50m时测1次/2d 掘进面前后>50m时测1次/周 掘进面前后<20m时测1~2次/d 2 3 拱顶下沉 水平收敛水准仪、钢尺 各种类型收敛掘进面前后<50m时测1次/2d 掘进面前后>50m时测1次/周 掘进面前后<20m时测1~2次/d 必测 必测 必测 备注 水准仪 1 / 1
盾构掘进重大危险源安全专项施工方案初稿
位移 计 联络通道附近,下穿或邻近重要建筑物、地下管线处设置监测断面 施工影响范围内的重要建筑物基础 施工影响区域建筑物四角(拐角)处,沿外墙10~15米或每隔2~3桩上步点 施工影响区域 掘进面前后<50m时测1次/2d 掘进面前后>50m时测1次/周 掘进面前后<20m时测1~2次/d 掘进面前后<50m时测1次/2d 掘进面前后>50m时测1次/周 掘进面前后<20m时测1~2次/d 掘进面前后<50m时测1次/2d 掘进面前后>50m时测1次/周 掘进面前后<20m时测1~2次/d 掘进面前后<50m时测1次/2d 掘进面前后>50m时测1次/周 掘进面前后<20m时测1~2次/d 必测 必测 必测 基础水平地面转孔安放4 位移、竖向位移计、测斜仪位移监测 等 建筑物倾5 斜、裂缝监测 重要管线监测 围岩与管片间接触压力 地中位移 水准仪、高精度倾斜光学观测仪与可伸缩量尺 全站仪 6 7 压力计和传感器 每一代表性地段设一横断面 每建构筑物附近至少布设2处测点(单线) 掘进面前后<50m时测1次/2d 掘进面前后>50m时测1次/周 掘进面前后<20m时测1~2次/d 掘进面前后<50m时测1次/2d 掘进面前后>50m时测1次/周 必测 8 位移计 必测 表6-3 监控项目控制值 衬 砌 监测项目 拱顶下沉(mm) 地表下沉(mm) 水平收敛位移(mm) 0.004 多层、高层建筑的整体倾斜 0.003 0.0025 0.002 框架结构相邻柱基的沉降差 砌体承重结构基础的局部倾斜(mm) 桥梁墩台均匀沉降值(mm) 桥梁墩台均匀总沉降差值(mm) 双 线 结 构 20~30 30 10~20 Hg≤24 24 盾构掘进重大危险源安全专项施工方案初稿 地下管线(mm) 围岩与管片间接触压力(Mpa) 有压管线按水平竖直位移10mm控制,其余按照一般盾构施工控制 根据施工后实际地质情况确定安全值,建议针对掘进试验段监测 6.5 监测资料的分析、预测和信息反馈 现场施工 监控量测 监测设计 资料调研 量测结果的微机信息处理系统 量测结果的综合处理及反分析 监测结果的综合评价 量测结果的形象化、具体化 报送设计、监理单位 结构稳定、安全性判 经验类比 理论分析 甲方、规范要求等 地层、周围建筑物等动态及现状分析说明、提交修正设计、施工建议 反馈设计施工 no 是否改变设计、施工方法 地下三班 新设计施工方法 调整设计参数、改变施 工方法或辅助施工措施 图6-9 监测反馈程序框图 在取得监测数据后,及时整理,绘制位移或应力的时态变化曲线图,即时态散点图。 在取得足够的数据后,还应根据散点图的数据分布状况,选择合适的函数,对监测结果进行回归分析,以预测该测点可能出现的最大位移值或应力值,预测结构和建筑物的安全状况。 为确保监测结果的质量,加快信息反馈速度,全部监测数据均由计算机管理,每次监测必须有监测结果,须及时上报监测日报表,并按期向施工监理、设计单位提交监测月报,并附上相对应的测点位移或应力时态曲线图,对当月的施工情 1 / 1 盾构掘进重大危险源安全专项施工方案初稿 况进行评价并提出施工建议。 7安全应急救援预案 7.1目的 在盾构机通过机场内桥梁前,需要对施工中存在的风险进行评估,通过采取相应的技术保障措施,实现对风险的控制,防患于未然。针对潜在的风险,建立完善的安全事故应急预案,尽可能地减少事故产生的损失,保证人民生命财产安全。 为此,我部将按照应急预案的要求,结合施工实际,在编制专项施工方案的基础上,完善相应的各种意外情况下的各类应急救援预案和详细的汇报流程,落实应急救援需要的人员、设备、材料等资源配置,建立应急救援领导机构,明确参加抢险员工的职责和任务,健全紧急信息沟通渠道,加强单位间的协作与配合,提高协同处理突发事件的能力。 7.2 项目组织机构及职责 项目部针对本标段危险源的特点,成立以项目经理为负责人的盾构施工组织专项管理机构。 1 / 1 盾构掘进重大危险源安全专项施工方案初稿 图7-1 盾构掘进组织管理机构图 为了保证盾构掘进安全持续进行,我部在成立专项管理机构的同时也明确了各岗位人员的职责,具体职责如下表。 1 / 1 盾构掘进重大危险源安全专项施工方案初稿 表7-1 项目部主要人员岗位职责表 岗 位 项目经理 项目 项目总工 项目总机 副经理 安全总监 机电设备部 技术质量部 安全环保部 物资保障部 计划合约部 财务劳资部 综合办公室 掘进工班 地面工班 测量班 维修班 降水井工班 地面钻孔班 注浆班 职 责 负责批准盾构掘进安全专项施工方案,并监督该方案的正确执行;负责全过程的组织指挥工作。 负责盾构通过期间与产权单位及周边单位的协调;指导相关部门做好后勤保障工作。 负责审核安全专项施工方案,协助项目经理监督方案的正确执行。 负责审核进场机械设备,协助项目经理监督方案的正确执行。 负责施工过程中合理安排工作人员和机械设备相互协调工作。 负责施工期间的现场安全,监督检查机械、施工作业人员安全作业情况。 负责设备的检查与维护以及盾构施工生产工作。 负责施工方案的编制工作,对作业人员进行技术交底,组织降水井施工、地面钻孔施工,施工过程中负责地面沉降观测。 负责施工作业过程中安全文明施工的监督,施工前安全培训和对作业人员进行安全技术交底工作。 负责施工过程中各种物资供应和后勤保障工作。 负责作业队伍的选择、合同审核、验工计价工作。 负责应急预案中资金筹备及作业队伍付款工作。 负责施工过程中后勤保障、人员的动向等工作。 负责盾构掘进施工。 负责为掘进施工提供保障工作。 负责测量放线、监测点布设、监控量测。 负责盾构机、龙门吊、电瓶车等设备的维修保养工作。 负责具体实施降水井打设工作。 负责实施地面钻孔工作。 负责实施注浆加固工作。 7.3 应急反应组织机构 以应急救援领导小组为基础,成立应急反应指挥部,下设应急处理工作小组,应急处理技术组、应急处理监测组、应急处理物资设备组、应急处理保卫组,并组建抢险突击队、义务消防队和医疗救护队等。 1 / 1 盾构掘进重大危险源安全专项施工方案初稿 应急反应指挥部 总指挥 张君 应急救援工作小组 王义权 联络调度 杨成斌 应急处理技术组 赵林 应急处理监测组 佘强洪 应急处理设备物资组 张生权 应急处理保卫组 王晓春 医疗救护队 张亚军 义务消防队 曹阳 抢险突击队 杨亮亮 撤离组织队 邓永红 图7-2 应急处理组织机构图 应急机构领导小组人员名单: 项目部成立重大安全事故应急领导小组,组成人员和主要职责如下: 总指挥:张 君() 组 长:王义权() 副组长:杨成斌()增加相应的职责 成 员:张生权()赵林()曹阳()王晓春()张亚军()佘强洪()杨亮亮()邓永红() (1)应急救援工作小组 组长:由项目经理张君担任 副组长:由项目王义权担任 成员:技术质量部佘强洪、调度室值班长刘文斌、物资保障部曹阳、机电设备部杨亮亮、财务劳资部邓永红、作业工区工长担任。 职责:负责现场的应急救援工作的指导、协调。 (2)应急处理技术小组 组长:由分管领导赵林担任。 成员:技术质量部佘强洪、调度室值班长刘文斌、专业工程师等人。 职责:担负重大生产安全事故发生后的技术处理,从技术方面提供处理意见。 1 / 1 盾构掘进重大危险源安全专项施工方案初稿 (3)应急处理监测小组 组长:由技术部佘强洪担任。 成员:由测量组人员担任。 职责:担负盾构机过危险源过程中的全程、全天候监测工作,担负重大生产安全事故发生后的监测工作。 发现监测的建筑物出现异常情况时第一时间报告值班的项目领导。 (4)应急处理物资设备组 组长:由分管领导张生权担任 成员:物资保障部曹阳、工区材料人员 职责:担负重大生产安全事故发生后的物资设备的供应。 (5)应急处理保卫小组 组长:由安全环保部王晓春担任。 成员:由工地保安人员组成。 职责:负责对受安全威胁的人员进行疏散到安全地带,确保无受安全威胁的人员后,再对受安全威胁的财产实施转移,转移至安全地带。 (6)应急处理突击队 队长:由机电设备部杨亮亮担任 突击队员:由各工区班组长、突击队、义务消防队队员组成 职责:担负施工现场各类重大事故的处置任务。 (7)医疗救护队 队长:由办公室主任张亚军担任 成员:相关医疗救护的人员担任 职责:负责紧急情况下受伤人员的初步救护工作。 (8)义务消防队 队长:有物资保障部曹阳担任 成员:经过消防相关知识、灭火器材使用培训的人员组成 职责:负责本项目各工地可能出现的初起火灾的扑救。 (8)撤离组织 队长:由财务劳资部邓永红担任 1 / 1 盾构掘进重大危险源安全专项施工方案初稿 成员:项目各类型汽车司机 职责:负责工地或附近居民撤离到安全地带的任务。 当发生重大施工事故、事件时,应急组织机构成员必须迅速到达指定岗位,因特殊情况不能到岗的,由所在部门同志按职务依序递补。 重大安全事故应急领导小组下成立了通讯联络组、技术支持组、保卫协助组、应急救援组、安全检查组、后勤保障组六个应急救援工作小组。 各有关人员处理危急情况时职责及分工如下: (1)事故发现人 ①第一时间向施工负责人、安全工程师报告; ②立即疏散人员、实施救助,撤离人员、设备,如有必要拔打“119”火警、“120”救护电话; ③保护现场。 (2)施工负责人、安全工程师、安全员 ①得到事故报告后立即向分管领导及项目经理报告; ②以最快速度赶到现场,保护现场; ③调动组织各有关人员坚守岗位,进入事故处理或抢险状态。 ④初步分析事故原因,向随后到场的各个部门和经理部领导通报情况。 (3)项目经理 ①得到事故报告,以最快方式赶到现场,并与监理单位、业主及有关单位联系; ②以最快速度赶到现场,组织现场人员采取必要措施,防止事故继续扩大; ③对事故的原因造成的损失及应采取的措施,特别是按有关规定,是否向部门报告,作出初步意见; ④负责事故的处理,现场指挥; ⑤组织人员配合有关部门进行事故调查、取证及善后处理; ⑥按规定向职能部门提交书面报告; ⑦总结事故教训,进一步修改、完善应急方案机制。 1 / 1 盾构掘进重大危险源安全专项施工方案初稿 7.4 应急预案及措施 7.4.1交通疏导 联系机场交警大队,在盾构机通过机场内桥梁期间对其周边道路进行临时交通疏导。派遣专人二十四小时巡视桥梁周边,发现问题及时上报各级部门。 7.4.2管线调查 应提前做好管线调查,防止钻孔时钻到地下管线;做好各项防范措施,在出现问题时能够及时应对。 7.4.3风险规避 风险的规避与预防可通过施工技术措施和组织管理措施实现: ①严格按照设计图纸编制施工组织方案,并严格执行方案审批程序。 ②确保工程自身安全为前提,同时在确保机场内桥梁安全的条件下,进行施工部署,制定施工方案、方法及技术措施。 ③盾构施工严格按施组进行,控制盾构姿态,采用合理推进参数;加强各项监测,控制地面沉降,保证同步注浆质量及跟踪注浆,及时分析监测数据,采取相应措施。 ④做好施工前各种准备工作:工程资料准备齐全;工程所使用的原材料、半成品或成品的质量符合国家现行的有关标准、设计要求;建立完善的施工测量和监控测量系统;各施工阶段的技术准备。 ⑤做好日常作业的管理工作,施工过程中采取调查、测量等手段,随时掌握施工状况及施工对环境的影响等,对预测到的问题事前提出对策给予解决。 ⑥对于特殊作业人员必须保证全部持证上岗 7.4.4 应急准备 应急处理工作组24小时值班,随时保证通讯畅通,接到应急通知迅速组织各应急处理组、应急处理突击队立即赶到现场进行抢险救援。应急救援人员必须经过认真培训,开展过定期的救援演练。救援设备、物资准备充分、到位,实施专人、专库管理。 7.4.5 应急措施 保持盾构连续快速通过桥梁,避免因掘进速度过慢或停止掘进而反复扰动土 1 / 1 盾构掘进重大危险源安全专项施工方案初稿 层导致掌子面和隧道上方土体失稳;进而影响到桥梁桩基周围土体的密实度,在洞内提前做好二次注浆的准备工作,根据盾构掘进参数变化情况、出渣量、注浆量以及地面及桥梁监测情况,如有异常马上进行洞内二次补充注浆。洞内二次补充注浆主要在隧道顶及隧道靠近桥梁一侧。 洞内二次补充注浆采用水泥水玻璃双液浆或水泥浆,二次注浆采用双液注浆机或单液注浆泵,利用管片预留的注浆孔向管片背后进行注浆。水泥、水玻璃浆液体积比为1:1,水泥采用P.O32.5普通硅酸盐水泥,水泥浆水灰比为1:1,注浆压力不低于3bar。 另外,项目部已经自备2台钻机,在发现有多出渣的位置进行地面钻孔注浆,尤其加强在桥墩靠近桥梁侧进行钻孔注浆,补充地层出现的砂石损失,保证桥梁安全。地面钻孔注浆采用水泥液浆,二次注浆采用单液注浆泵。水泥采用P.O32.5普通硅酸盐水泥,水泥浆水灰比为1:1,注浆压力不低于2bar。 7.4.6应急救援的总体工作 应急救援从事前预测、监控,事中分析、处理,事后总结、恢复的总体工作包括: ①事先对在工程施工中可能出现的突发事件进行预测、分析,并储备相应的应急处理机具、物资; ②加强工程监测、监控,实行信息化施工。一旦监测数据出现预警值,立即报告应急处理领导小组,同时监测、监控小组按程序增加监测频率和监测点; ③应急领导小组组织工作小组分析原因,制定应急处理方案及对策措施,及时向有关单位和部门汇报; ④组织应急突击队进行应急处理; ⑤应急处理完成后,恢复正常,分析原因,总结经验,避免类似突发事件再次发生。 7.4.7应急救援行动程序 (1)一旦事故发生时,应及时调动并合理利用应急资源,包括人力资源和物资资源投入行动;在事故现场,针对事故的具体情况选择应急对策和行动方案,从而能及时有效地使伤害和损失降低到最低程度和最小范围。 (2)应急救援行动的优先原则:员工和应急救援人员的安全优先;防止事故 1 / 1 盾构掘进重大危险源安全专项施工方案初稿 扩散优先;保护环境优先。 (3)事故现场、项目经理或安全主管应采取以下行动: 掌握情况:事故发生时间与地点;种类、强度;已知的危害方向;事故现场伤亡情况,现场人员是否已安全撤离;是否还在进行抢险活动;有无火灾与爆炸伴随;现场的方向、风速;事故危及项目外的可能性。 报告与通报。在掌握事故情况,并判明或已经发现事故危及项目外时,应立即向有关单位或部门进行报告:报告业主、监理、上级部门;根据事故的严重程度及情况的紧急程度,按预案的应急级别发出警报。 组织抢救与抢险。制止危害扩散的最有效措施是迅速消除事故源,制止事故扩展。同时,因项目最熟悉事故设施和设备的性能,懂得抢险方法,必须组织尽早抢救与抢险。要迅速集中力量和未受伤的岗位职工,投入先期抢险。 (4)应急指挥中心 应急级别划分,本工程项目应急级别划分为三级:预警、现场应急、全体应急。 值班人员的行动:记录事故发生区报告的基本情况;按预案规定,通知指挥部所有人员到达集中地点,并规定时限;根据情况的危急程度,做好应急出动准备。 应急救援工作小组的行动:根据事故发生区报告的情况,指示安全技术人员进行危害估算;会同专家咨询组判断情况,研究应急行动方案,并向总指挥上报。应急流程如图7-3 1 / 1 盾构掘进重大危险源安全专项施工方案初稿 图7-3应急处理工作流程图 7.5应急人员及抢修材料设备 (1)应急人员 配备一般队员20名、保安人员2名、测量人员10人、持证上岗的专业电工8名、持证上岗的专业起重指挥人员10名、撤离组织人员4人。 (2)应急抢修材料设备 作为应急预案的一部分,施工现场应随时保证下列设备材料的储备,见应急抢修材料设备下表7-2所示: 表7-2应急救援物资设备清单表 序号 1 2 3 名称 水泥 货运车辆 指挥车辆 规格 吨 辆 辆 数量 20 1 1 1 / 1 责任部门 现场堆放 物资保障部 项目部货车 综合办公室 项目部车辆 综合办公室 盾构掘进重大危险源安全专项施工方案初稿 序号 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 名称 对讲机 扫把 应急手电 急救药箱 中 沙 编制袋 铁锹 安全绳 警戒绳 注浆设备 小型发电机 规格 对 把 把 套 方 条 把 根 米 套 台 数量 4 20把 5 1 20立 500条 20把 10 500米 2 2 责任部门 技术质量部 清理现场用 综合办公室 物资保障部 综合办公室 物资保障部 物资保障部 物资保障部 物资保障部 安全环保部 技术质量部 技术质量部 1 / 1 盾构掘进重大危险源安全专项施工方案初稿 8 环境保护体系及措施 8.1 环境保护体系 总工程师 技术质量部 组织保证 项目经理 机电设备部 安全环保部 工区负责人 各作业队长 总机械师 综合办公室主任 施工环保、水土保持体系制定环保方案和措施 对照检查、监督落实 技术质量部 协助监督环保方案措施的落实 监督、检测环保效果 物资保障部 制度保证 制定设备、物资防治措施 制定环保目标责任制和监管办法 安全环保部 密切与当地环保部门联系 贯彻执行环保法规文件 财务劳资部 依据质量状况,监督奖金发放,按 有关制度进行奖罚,拒验不合格工程 施工保证 执行规环保法接受管理 分解到工序落实到个人积极配合各 部门检查及时反馈环保信息最大限度地 减少污染 图8-1环境保护体系图 1 / 1 盾构掘进重大危险源安全专项施工方案初稿 8.2 主要环境影响的控制保证措施 8.2.1、自然环境保护 (1)对施工场地进行详细测量,编制出详细的场地布置图,在业主提供的施工场地范围内合理布置施工场地生产、办公设施布置在征地红线以内,保护自然环境,并且按图布置的施工场地围挡及临时设施要考虑到同周围环境协调。 (2)对施工中可能遇到的各种公共设施,制定可靠的防止损坏和移位的实施措施,向全体施工人员交底。 (3)弃碴运至指定的弃碴场,严禁任意弃碴。 8.2.2、保持环境卫生 (1)施工场地采用专用围挡,施工区的材料堆放、材料加工、出碴及出料口等场地均设置围挡封闭。施工现场以外的公用场地禁止堆放材料、工具、建筑垃圾等。建筑垃圾应及时清理,运至指定地点。 (2)场地出口设洗车槽,并设专人对所有出场地的车辆进行冲洗,严禁遗洒,采用专用碴土运输车运输碴土,严防落土掉碴污染道路,影响环境。 (3)落实“门前三包”责任制,保持施工区和生活区的环境卫生及时清理垃圾,运至指定地点进行掩埋或焚烧处理,生活区设置化粪设备,生活污水和大小便经化粪池设备处理后才能排入市政污水管道。 (4)工程车辆的行驶路线和时间要严格遵守交管部门的要求,禁止超载、超高、超速行驶,对工地周围的道路派专人清扫,保持周边环境的整洁。 (5)燃料、燃油必须采用专用车辆运输,并要有专人负责保护。 8.2.3、施工噪音控制 (1)对于来自机械和运输车辆的施工噪声,严格遵守《中华人民共和国环境噪声污染防治法》并依据《工业企业噪声卫生标准》,合理安排施工人员轮流操作,减少接触高噪声的时间,或穿插安排高噪声的工作。对距噪声源较近的人员,除取得防护耳塞或头盔等有效措施外,还应缩短其劳动时间。 (2)合理安排施工作业、重型运输车辆的运行时间,避开噪声敏感时段;较高噪声、较高振动的施工作业尽量安排在环境噪声承受值较高的白天施工;禁止施工人员在居民区附近和夜间施工时高声喧哗,避免人为噪声扰民。 1 / 1 盾构掘进重大危险源安全专项施工方案初稿 (3)注意对机械的经常性保养,尽量使其噪声降低到最低水平。 (4)工程施工期间,严格按照国家和成都市有关法规要求,控制噪声、振动对周围建筑物及居民的影响。 8.2.4、施工粉尘污染控制 对于施工中粉尘污染的主要污染源――砼及砂浆拌和、钻机产生扬尘、施工车辆和筑路机械运行和运输产生的扬尘,采取有效措施减轻施工现场的大气污染。 (1)拌和设备应有较好的密封、或防尘设备; (2)施工通道、砼及砂浆拌和站经常进行洒水处理; (3)路面施工注意保持水分,以免扬尘; (4)施工中产生的需排放的泥浆要作妥善处理,严禁随意排放。 8.2.5、施工污水处理 在工作场地内设置沉淀池,对施工废水进行沉淀净化,对场地内运输道路进行洒水降尘。对施工中产生的废泥浆,在排入市政管网前先沉淀过滤,废泥浆使用专门的车辆运输,防止遗洒、污染路面。 8.2.6、地下管线保护 对施工中遇到的各种管线,先探明后施工,并做好地下管线抢修预案。采取可靠措施保证生产生活用电及通信等管线的正常使用。 8.2.7、保证交通通畅的措施 在施工场地与场外道路做好交通维护标志,保证交通的顺畅,在盾构机等大件运输时,安排专人进行交通疏解。 8.2.8、环境绿化 工程竣工后搞好地面恢复,恢复原有植被,防止水土流失,保持城市原有环境风貌的完整和美观。 8.2.9、文物保护 加强全员文物保护意识教育,对施工中发现古墓、古建筑遗址等文物或其他有考古、地质研究等价值的物品时,立即保护好现场,并通知经理部领导,由经理部领导报告当地文物管理部门,配合文物管理部门做好文物保护工作。 1 / 1 盾构掘进重大危险源安全专项施工方案初稿 9 文明施工 (1)认真贯彻“建设单位负责、施工单位实施、地方监督”的文明施工原则,坚持社会效益第一,经济效益和社会效益相一致和“方便人民生活、有利于发展生产、保护生态环境”的原则,坚持便民、利民、为民服务的宗旨,搞好施工中的文明施工。 (2)施工现场按要求设置施工牌,所有施工管理人员、作业人员均佩带胸卡上岗。 (3)施工区域与非施工区域按规定设置分隔设施,并做到连续、稳固、整洁、美观和线形平顺。施工区域的维护设施如有损坏,及时维修,确保始终处于良好状态。大门设门卫,闲杂人员一律不得入内。 (4)在施工地段按批准的交通组织方案开辟出保证车辆通行宽度的车行道、人行道和沿街居民出行的安全便道。在施工道路的交叉路口,按规定设置交通标志牌,夜间设示警灯及照明灯,便于车辆及行人通行。如遇暴雨季节,派专人值班,确保安全。 (5)落实切实可行的施工临时排水和防汛措施,禁止向通道、道路上排放施工、生活用水。所有泥浆水、水泥浆未经沉淀不得排入下水道。 (6)采取防止渣土散落和泥浆、废水流溢措施,防止粉尘飞扬。主要出入口设置汽车冲洗台,自施工场地外出的汽车必须经过冲洗干净后方可出门。污水经沉淀池充分沉淀后方可排入雨水管。盾构开挖的土方堆放在划定的临时存土场内,在规定的时间内运出,对运输土方、施工垃圾以及有可能污染城市环境的车辆,在出施工场地前用蓬布覆盖车厢。围护桩施工产生的泥浆在沉淀池中沉淀后,使用专用容器运输,将泥浆拉到指定的地点排放。 (7)全面开展创建文明工地活动,做到“两通三无五必须”,施工场地严格按施工总平面布置图布置,场内设施布置合理。施工现场使用的机械设备定点停放、整齐干净,各类材料预制构件等按类型、规格分开有序堆码,并挂牌标识。生活区内作到“五小”设施齐全,符合规范要求。 (8)加强内部治安和夜间的保卫,坚决制止施工人员参与黄、赌、毒等活动,加强精神文明建设。 1 / 1 盾构掘进重大危险源安全专项施工方案初稿 (9)建立相应的检查、评比、奖罚制度。经理部每月组织有关人员进行卫生、文明施工的检查,做到奖罚分明。组建文明施工督促小组,在施工路段进行巡回检查监督,保持所有设施完好、整洁,施工人员文明礼貌。 1 / 1
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