地铁建设工程盾构施工安全管理和技术要点Word格式文档下载.docx
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(有泡沫添加装置)
(4)螺旋输送机的地层适应性评价。
(自动伸缩功能、前后两道闸门能自动关闭)
(5)皮带输送机的相关特性及其适应性评价。
(6)润滑及密封系统的适应性评价。
(被动交接自带紧急密封装置)
(7)推力和刀盘扭矩的地层适应性评价。
(8)盾构主体设备使用年限超过8年或累计已施工隧道长度超过10公里(含)的盾构,盾构设备适应性自评估报告中需明确盾构主轴承及其密封的残余寿命。
4、施工单位应当对盾构机配置和安全状态进行全面自检,自检合格后,向监理单位提出复检申请。
5、盾构施工前,建设管理中心应严格按照《天津市城市轨道交通工程盾构机安全评估管理办法(试行)》(津建质安总[2012]114号)的要求,组织设计、施工、监理单位项目负贵人、盾构机生产厂家技术负责人及有关专家(不少于3名)共同对盾构机进行全面评估。
对于更换盾构机型号的,专家对更换后的盾构机进行审查论证,并经过建设管理中心认可。
6、盾构机安全评估后3个工作旧内,建设管理中心应当将盾构机安全评估结果上报市安全质量监督管理总队。
三、盾构施工方案审查、论证
1、盾构施工前,施工单位必须严格按照《天津市城市轨道交通工程重点建设环节质量安全管理办法(试行)》和《天津地铁建设工程施工方案审批管理制度》的要求,将盾构施工方案报市科技委组织专家论证。
2、盾构施工方案主要包括:
盾构吊装拆卸专项方案、盾构始发接收专项方案、盾构穿越风险源专项方案、区间盾构监测方案等。
3、盾构施工过程中突发重大设备故障,需停机维修或更换重要设备部件,特别是可能导致地下水沙喷涌的作业,施工单位应立即向建设管理中心和监理单位汇报,组织编写专项方案(包括恢复掘进)及应急预案,论证后的方案报监理审批,必要时应组织专家论证。
完善安全措施后,在建立的潘璋监督下作业。
严禁在无完善安全措施和监理监督时施工(东~建区间教训)。
四、盾构关键环节开工条件验收
1、盾构关键环节施工前,施工单位必须严格按照《天津市城市轨道交通工程重点建设环节质量安全管理办法(试行)》和《天津地铁建设工程安全风险管理办法》、《天津地铁建设工程重要环节开工条件验收管理办法》的要求,进行盾构始发、盾构接收、盾构开仓或更换盾尾刷、穿越风险源施工条件的验收。
开工条件验收合格后,方可施工。
2、施工单位应根据所《盾构法隧道施工强制要求》和《天津地铁建设工程重要环节开工条件验收管理办法》规定的项目内容逐项进行自检自评,自检自评合格后,由施工单位向监理单位提出条件验收申请。
监理单位审核合格后,建设管理中心组织条件验收会,施工、监理、设计单位负责人和市质量安全监察总队参加。
3、监理单位应当对盾构机性能、盾尾刷、后配套系统(电瓶车运输系统、注浆系等)、导向数据校核输入、洞门加固、洞门探水、监测、洞门止水装置、始发架和接收架测量、洞门注浆封闭、盾构接收前50米、穿越风险源前50米的掘进条件进行验收,并对盾构机姿态和盾构轴线偏差进行复核,建设单位项目负责人签认。
4、对于车站主体结构未全部完成时,因工期需要就进行盾构始发、接受的,必须满足以下条件:
(1)有设计单位针对盾构反作用力影响主体结构安全验算,并出具结构安全验算报告。
(2)接收端车站结构必须完成盾构接收井和盾构接收井相邻两段以上结构底板(长度不少于40米),具备盾构机临时停机位置和停机条件,并经过专家论证。
其他特殊情况,组织专家论证,一事一议。
5、施工单位必须对盾构施工关键岗位人员(盾构司机、拼装手、注浆手、后配套司机)进行培训、考核,考核通过后,最低取得施工企业颁发的上岗证;
监理单位必须对所有监理人员组织培训、考核;
建设管理中心应对上岗人员资格进行审查、认证,并进行随机考核。
6、监理单位在对施工单位的开工条件进行核查的同时,也应做好自身开工前的准备工作:
风险源部位(环节)监理旁站细则和监理细则的编制审批、监理人员的培训交底。
7、验收组应按照规定的项目内容逐项进行验收,并形成书面验收结论。
五、过程控制
1、风险源部位施工时,施工单位必须按照《天津市城市轨道交通工程重点建设环节质量安全管理办法(试行)》、《天津市建设工程重大风险源管理办法》(建质安总[2012]11号)、《天津地铁建设工程安全风险管理办法》的规定执行。
2、施工单位应当每天进行自检、互检、交接检工作,施工总承包单位、专业承(分)包单位技术管理人员应当在施工作业面进行管理。
3、监理单位应当严格执行旁站监理制度,洞门探水、洞门破除、盾构始发、盾构接收、洞门封闭注浆、盾构机设备吊装、盾构穿越建(构)筑物施工、打开管片吊装孔、更换盾尾刷、打开检修闸(阀)、盾构姿态调整、土体加固、及所有应急处置等部位(环节)实行旁站监理。
总监理工程师对风险源部位(环节)施工监理实施细则的落实情况签认。
4、建设管理中心应当每天组织设计、施工、监理、监测等单位召开工作例会,协调解决有关问题,检查落实各方人员到岗及工作情况,并对风险源部位(环节)监理人员旁站监理行为和施工技术管理人员的施工管理行为进行巡查、见证签认。
5、盾构施工过程中,应严格控制每一环出土量,施工单位须对每环的土量进行记录,出土量出现异常时,应及时分析原因,制定处理措施,并报监理审核。
监理单位应对出土量定期进行抽查,每天不少于1环。
6、监理单位对同步注浆、二次补浆须进行严格监督管理。
严格按《地铁建设工程施工强制要求》中对盾构注浆浆液质量、注浆压力及注浆量进行控制(同步注浆水泥含量不低于120kg/m3,稠度不大于11,初凝时间不大于6h);
每20环对同步注浆浆液取样抽查不少于1次,发现浆液质量不合要求,应督促立即整改;
连续5环同步注浆量低于控制值,监理要查明原因,并督促立即整改。
穿越施工时,必须进行“持续注浆”(盾尾以后的所有管片即时注浆,控制地表沉降)。
7、Ⅰ级、Ⅱ级风险源部位(环节)施工时:
建设、设计、施工总承包、施工专业承(分)包、监理、监测等单位的主要负责人(主要技术负责人)应当现场值班;
勘察单位应当参加例会。
8、施工、监理、第三方监测单位均可通过监控平台发布预警信息,无论何种级别的预警,一经发布,响应负责人必须立即召开预警响应会议研究处置方案,并形成会议纪要。
施工单位负责实施处置措施,并将会议纪要上传安全监控平台。
响应负责人确认处置效果,并按照管理规定及时履行消警程序。
9、风险源部位(环节)施工结束后,建设管理中心应当组织勘察、设计、监测单位、施工单位、监理单位和有关专家确认风险消除,各方签认。
Ⅰ级、Ⅱ级风险源,建设管理中心还应当向市建设工程质量安全监督管理总队申请注销。
六、盾构百环验收
1、盾构推进百环后,施工单位必须严格按照《天津地铁建设工程首件验收制度》进行首件验收。
2、施工单位项目总工组织自检,自检合格后上报监理工程师申请组织首件验收。
3、首件验收由总监理工程师组织,施工单位项目经理或项目总工、专业监理工程师、设计单位专业负责人、建管中心负责人等参加,必要时可邀请专家。
3、首件验收应对盾构施工进行总结,将实际施工控制参数与盾构施工方案中设定的施工参数进行比对,制定合理的施工参数,指导后续施工。
七、应急管理
1、施工单位必须严格按照《天津地铁集团安全风险应急管理制度》的规定,编制综合应急预案和盾构专项应急预案以及盾构应急处置方案,并报市安全监督管理局组织专家论证和备案。
2、建立以项目经理为组长的应急领导小组,落实领导带班制度,重大风险源挂牌督办制度。
建立了严格的应急值班制度,强调责任分工。
3、施工单位在施工现场必须组建一支不少于50人的施工现场抢险小分队,配备专业的应急抢险设备、物资。
4、各级管理单位应组织相关部门、相关人员进行培训交底,各单位要确定预警响应和险情处置责任人名单,明确各成员在应急抢险工程中的角色和任务,熟知其所辖应急要点。
5、施工单位应组织有针对性的应急演练,制定详细演练方案,并对演练效果进行评估,提高整体应急处置能力及应变能力。
6、现场出现风险预警情况时,各单位必须按照《天津地铁建设工程安全风险预警、响应、消警管理办法》的规定,响应负责人必须立即召开预警响应会议研究处置方案,施工单位负责实施处置措施,监理单位监督处置措施的实施。
处置结束后,响应负责人应确认处置效果,并按照管理规定及时履行消警程序。
7、现场发生险情、事故时,施工单位必须按照《天津市建设工程重大安全事故报告处理暂行规定》和《天津地铁集团事故报告、调查和处理制度》、《天津地铁集团安全风险应急管理制度》的规定,逐级上报(紧急情况可以越级上报),并及时做好现场应急处置工作。
八、奖惩
1、凡不符合国家、地方及地铁集团相关管理制度规定、不符合建设管理程序的,对施工单位处以5万至10万经济处罚,对监理单位处以2万至6万经济处罚。
2、对于安全质量管理不规范行为,对施工单位处以1万至5万经济处罚,对监理单位处以1万至3万经济处罚。
3、发生事故处罚标准
(1)一般无死亡安全质量事故,每发生一起,处以10万元人民币罚款。
(2)发生人员死亡事故,处以20万元/人罚款,依次累加。
(3)较大及以上无死亡安全质量事故,每发生一起,处以50万元人民币罚款。
盾构施工安全管理流程
程序
建设单位
监理单位
施工单位
备注
周边环境调查
参加交底会
组织设计交底,审查报告
实地调查核实,编制报告
风险评估
参加论证会
组织专家论证,审批报告
风险分析,编制报告
盾构机评估
参加评估会
组织专家评估会
盾构设备适应性自评估
盾构进场验收
/
组织验收
设备报审
专项方案审查
组织审批
编制方案,报科技委专家论证
始发、接收、开仓、更换盾尾刷、穿越风险源、监测、盾构吊装等
应急预案
参加市安监局审查会
审批预案
编制预案,报安监局审查,备案
综合、专项应急预案
应急演练
全程监督、检查应急物资设备
组织演练、总结、完善
分包管理
分包审批
审查分包资质、合同
签订分包合同,分包商报审
材料检验
进场验收、见证取样、
平行试验
材料进场报验,取样送检
止水条、垫片、螺栓
人员交底培训
监督检查
编制实施细则,组织内部培训
组织施工人员培训
测量监测
测量复核,组织监测点验收、监测数据比对、现场安全巡视
测量放样、监测点布设并报验、现场安全巡视
开工条件验收
组织开工条件验收
审查开工条件
做好开工准备、自检合格报审
始发、接收、开仓或更换盾尾刷、穿越风险源
百环验收
参加验收会
组织自检,自检合格报审
领导带班
监督检查监理人员旁站监理行为和施工技术管理人员的施工管理行为,Ⅰ级、Ⅱ级风险源部位施工的主要技术负责人现场值班
监理旁站监督,检查施工单位出土量、同步注浆量、二次注浆量,Ⅰ级、Ⅱ级风险源部位施工的主要技术负责人现场值班,总监检查监理实施细则落实情况
技术管理人员每天在施工作业面管理,Ⅰ级、Ⅱ级风险源部位施工的主要技术负责人现场值班
洞门探水、破除、始发、接收、洞门封闭注浆、盾构机设备吊装、盾构穿越建(构)筑物施工、打开管片吊装孔、更换盾尾刷、打开检修闸(阀)、盾构姿态调整、土体加固及所有应急处置进行旁站监督
风险日例会
组织会议
参加、编写会议纪要
参加
协调解决有关问题
预警、响应
发布预警信息,组织红色预警响应、消警,监督其他级别预警响应
组织橙色预警、消警,监督黄色预警响应,检查应急预案落实
组织黄色应急响应、消警,按照应急方案组织实施
黄色、橙色、红色三级预警
风险消除
组织专家和各方确认
审查
确认后申请注销
Ⅰ级、Ⅱ级风险源,建设管理中心向市质安总队申请注销
天津地铁盾构施工技术要点
(征求意见稿)
一、盾构机配置要求
(一)盾体及刀盘系统
1、盾构机应具有径向注浆功能。
2、刀盘开口率宜大于40%。
3、盾构机刀具应满足地层掘进需要且完整、固定牢靠;
盾构机宜装配仿形刀或超挖刀系统,配有外置注浆包的盾构除主刀外还应安装备用刀。
4、刀盘上应有4个及以上添加剂注入口且均匀分布,宜采用单管单泵系统。
5、刀盘操作应具有紧急停机功能。
6、刀盘额定扭矩应大于4000KN·
m。
7、盾体不应有明显变形,椭圆度不超过1-2%D,直线顺直度0.5%L。
8、操作面板应能准确显示刀盘转速、转向、扭矩和角度等信息。
(二)推进及铰接系统
1、推进油缸行程应满足环宽1500mm管片施工需求。
2、额定推力应大于29000K·
N。
3、采用主动铰接的盾构,铰接处应具有1MPa以上的防水能力;
被动铰接盾构,铰接处应装有紧急密封装置。
4、操作面板应能准确显示推进油缸分区压力、推进速度、推进油缸行程、铰接油缸压力和铰接油缸行程(或者铰接角度)等信息。
(三)螺旋输送机及皮带输送机系统
1、螺旋输送机应装有伸缩机构,保证前闸门(土仓内)需要时关闭;
后闸门(排土闸门)应具有紧急关闭功能,同时具备一定的保压能力。
2、螺旋输送机应在前端和后端装设检修孔(窗)。
3、螺旋输送机应装设有添加剂注入口。
4、皮带输送机应具有起动前声光警示功能。
5、皮带输送机应装备拉绳式急停。
6、操作面板应能准确显示螺旋输送机后闸门(排土闸门)开度、正反转、转速、扭矩、皮带机启停和急停等信息。
(四)拼装机及管片运输系统
1、拼装机、管片吊机能力应能满足环宽1500mm管片施工要求。
2、拼装机旋转操作、吊机起吊行走时盾构应具备声光报警功能。
3、拼装机、管片吊机及喂片机限位良好,刹车功能良好。
(五)注浆系统
1、注浆系统宜为内置,并配有备用注浆管路。
2、操作面板应能显示注浆量(油缸行程数量)、注浆压力等信息。
3、注浆泵额定工作压力应大于5.5MPa,注浆能力应大于10m3/h。
4、浆罐储量应能满足推进一环管片注浆量要求。
(六)其他方面
1、盾构机应具有开仓作业功能。
2、施工小曲率半径隧道,盾构机应配置仿形刀和铰接系统。
3、土仓内应装有至少3个土压力计并且可在盾体内更换,推进过程中应能正常反映土仓压力。
4、盾构机应具备自动测量导向系统。
5、盾构机应配有有害气体和含氧量检测报警装置。
6、盾构机应装有远程监控系统,具体要求按照天津市安监总队规定执行。
7、盾构机一号台车处应设有防溜车装置。
8、盾构后配台车应设置安全通道。
9、盾构机设计剩余里程应大于拟掘进区间长度。
10、操作系统应能准确显示各个系统运行状态,报警信息,液压油及齿轮油液位、温度、滤芯报警等信息。
二、盾构始发接收加固
(一)竖向加固
1、搅拌加旋喷加固
(1)一般搅拌+旋喷工艺示意图
搅拌+旋喷加固平面示意图
搅拌+旋喷加固断面示意图
(2)因搅拌无法密贴围护结构,围护结构与搅拌桩夹缝处旋喷宜为双排。
(3)端头井围护结构与搅拌桩夹缝和两侧包角须待车站开挖完成且稳定后进行旋喷加固,加固顺序须为跳孔式加固。
包角旋喷桩不少于3跟。
(4)使用搅拌+旋喷工艺进行地基加固须采用三轴搅拌桩机进行施工,且压浆机须有流量计。
(5)三轴搅拌桩施工前应进行成桩不小于2根工艺性试验,确定各种施工参数。
待工艺试验经检验满足设计和质量要求后,方能进行大面积施工。
(6)泥浆水灰比设计无要求时采用1.5-2,水泥掺入量一般为加固土体重量的18%左右。
(7)加固体的顶部和底部建议进入不透水地层。
在底部不能满足的情况下,适当考虑增加加固桩体的搭接、梅花形布桩、降水等措施。
2、全旋喷加固
(1)一般全旋喷加固平面示意图
(2)桩机需配有流量计,施工前应进行成桩工艺性试验,数量不小于2根,确定各种施工参数。
(3)旋喷提升速度建议为80mm-120mm/min。
(4)旋喷过程中,冒泡量(流失量)控制在10%-25%之间。
若地层中有较大空隙引起的不冒泡,须在浆液中掺加适量的速凝剂,缩短固结时间;
若冒泡过大,可采用提高喷射压力、缩小喷嘴孔径、加快提升旋转速度等措施。
(5)旋喷过程中发生设备故障时,应停止提升和旋喷以防桩体中断。
故障修复后应将旋喷机钻杆下沉至停浆点以下≥1m处再旋喷提升。
(6)如旋喷加固时车站结构尚未施工完成,距地墙0.5m范围内暂不加固,待车站结构施工完成后进行旋喷加固,并在地墙两侧设置不少于6跟桩(单侧3跟)的包角。
(二)水平冻结
1、地面有需要保护的重要建筑物、管线时,在水平冷冻之前进行注浆处理,防止开孔时喷涌造成水土流失地面沉降。
2、如果上部有建筑物或管线,为了防止上部建筑物或管线受到破坏,在冻结帷幕外围拱顶部设置一排泄压孔,必要时可作为一排加热孔,防止冻胀对上部建筑物、管线影响。
3、每个钻孔都设有孔口管,并安装孔口密封装置,以防止钻孔时喷涌。
4、所有冻结孔、测温孔、注浆孔在施工时需要有可靠的孔口防喷装置,确保施工安全及减少地层水土流失。
5、孔口管必须加固,至少有四个角对称点进行加固。
6、由于地下承压水压力较大,钻孔施工二次开孔时严禁完全开通,留有500mm时改用钻机开通。
7、通过检测确认冻结帷幕达到设计强度、厚度,并与槽壁完全胶接后,进行部分槽壁破除,中间冷冻管拔除,然后盾构推进。
8、盾构进出洞结束后,必须进行注浆,减少融沉。
9、外部冻结孔封堵应注意割封孔的顺序应该是停一组、割一组、封一组;
封孔时,一定要认真清理孔内外的残留物,先用水泥砂浆填筑空口,放入双导管并固定,最后用双快水泥封到孔口位置。
(三)加固效果
盾构始发、到达前,必须按照天津地铁建设工程《盾构施工强制要求二十一条》要求进行“死角”探水,确认地连墙破除后无地下水土流失方可进行始发、接收工作。
若加固土体有渗漏情况,则须进一步采用水平注浆、垂直注浆、冰冻或降水等措施进行处理,确保无渗漏水后方可进行始发或接收施工。
三、盾构机操作要点
(一)一般要点
1、盾构若曲线始发或接收,可采用加大洞门钢圈,也可采用切线或割线方向始发,避免盾构卡住和脱离始发架盾构姿态不超控制值。
2、如车站不具备整机始发条件,可按需要进行分体始发,并制定详细的分体转接调试方案。
盾构始发如需要垂直通道,负环管片可拼半环,同时采取相应措施保证拼装质量。
3、凿除洞门时,应先凿除内排钢筋,保留外排钢筋。
待外排钢筋割除清理余渣检查无钢筋影响推进后,盾构机应立即顶进洞门抵住掌子面。
4、止浆橡胶圈要固定到位牢靠,待盾尾进入洞门后应立即注双液浆进行封堵,控制好注浆压力,不宜过大。
5、盾构始发或接收阶段为防止盾构侧滚,可在盾构机外壳上紧靠基座轨道两侧焊接钢构件保持盾构姿态。
6、盾构磕头时应提高土仓压力,并在施工时按需要在盾构机正面加入泡沫剂、膨润土和水等改良土体的添加剂。
若推力不足时,可在盾构推进油缸下区位置增设千斤顶增加盾构推力。
7、盾构掘进过程中若刀盘扭矩、千斤顶推力等参数突然增大,幅度超过20%的,应考虑采取以下情况处置:
(1)向刀盘前方注入泡沫剂(建议稀释后1m3/环)改善前方土体。
(2)向土仓内注入泡沫剂或膨润土,改善土仓内土体和易性。
(3)需要时,可采用径向注入膨润土的方式(建议注入量为2m3/环),减小盾构机与周边土体的摩擦力。
(二)浅覆土推进
1、必要时,采取对浅覆土地层提前加固、地面建(构)筑物加固保护等措施。
2、严格控制盾构开挖面土压力、掘进速度、出土量、注浆压力等参数:
(1)调整推进土压,采用欠压推进,施工土压力应比计算土压力低0.01-0.02MPa,推进中根据监测数据及时调整。
(2)同步注浆
①浆液质量:
浆液稠度控制在9.5-10cm。
②注浆压力:
注浆压力比土仓压力大0.01-0.02MPa,推进中根据监测数据及时调整。
③注浆量:
以满足注浆压力为宜。
3、严格控制盾构姿态,减少纠偏,防止土体扰动过大。
4、制定相关应急措施,以克服因覆土荷载小而发生盾构抬头和管片上浮。
5、开挖面上部为硬粘土下部为承压水砂性土时,应向土仓压注浆或添加剂以改良渣土,同时加大盾构推进下区推力,防止砂性土液化流失导致盾构磕头隧道下沉。
6、掘进期间,应派专人巡视地面隆沉情况,对雨、污水等管道、周边建筑物等进行定期巡视。
7、加强监测,对浅覆土段建筑物进行实时在线监测。
(三)水平小间距推进
1、施工前,应根据隧道所处的地层条件、盾构型式、隧道断面大小、两条隧道之间的相对位置与距离,考虑施工对已建隧道以及平行隧道的影响,采取相应的施工措施保证施工安全和质量。
2、两条隧道应错开施工,先行隧道施工完成后采用支撑台车或门式桁架等措施对成型隧道进行支撑保护。
3、小间距段先行隧道管片宜选用特殊管片,每环管片预留注浆孔位16个。
通过管片预留孔进行注浆,以增加土体的强度。
要求加固后的土体无侧限抗压强度不小于0.4MPa。
4、对先行隧道每天进行跟踪监测,发现存在轴线向后施工隧道方向产生偏移4mm以上时,应在后施工隧道内进行二次注浆,二次注浆压力取1.0~1.1倍的静止水土压力,最大不超过0.35MPa(根据隧道埋深设置),注浆位置为发生偏移处对应的后行隧道管片注浆孔。
5、及时进行同步注浆、二次(或多次)注浆措施,有效减少由于近距离双线隧道施工带来的地面沉降。
6、在后行盾构隧道小间距施工过程中需做到匀速、连续、均衡施工。
7、曲线段小间距施工时,应先施工曲线内侧隧道。
(四
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- 关 键 词:
- 地铁 建设 工程 盾构 施工 安全管理 技术 要点