区间暗挖施工安全技术方案.docx
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区间暗挖施工安全技术方案.docx
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区间暗挖施工安全技术方案
1编制依据
1.1编制说明
本方案适用于乌鲁木齐市轨道交通1号线工程三工站—宣仁墩站区间正线隧道暗挖初支施工,不包含二衬结构施工。
二衬施工前,将单独编制二衬施工专项方案。
1.2编制依据
1、设计、勘查文件
(1)中铁第一勘察设计院集团有限公司提供的《乌鲁木齐轨道交通一号线(三屯碑~国际机场)工程三工站~宣仁墩站区间岩土工程详细勘察报告》(详细勘察阶段2014年1月);
(2)新疆维吾尔自治区建筑设计研究院提供《乌鲁木齐轨道交通1号线环境调查02标段调查结果》;
(3)北京城建设计发展集团股份有限公司提供《乌鲁木齐轨道交通1号线工程施工图设计三工站~宣仁墩站区间百园路车辆基地出入线(第十九册第二分册第一部分区间隧道)》;
(4)相关的技术联系单、会议纪要、设计交底及图纸会审;
2、现行国家及行业相关规范规程,见表1-1所示。
表1-1主要标准、规范及规程
序号
内容
备注
1
《地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察规范》
GB50307-1999
2
《地下铁道、轻轨交通工程测量规范》
GB50308-1999
3
《地下铁道工程施工及验收规范》
GB50299-2003
4
《锚杆喷射混凝土支护技术规范》
GB50086-2001
5
《混凝土结构工程施工质量验收规范》
GB50204-2002
6
《钢筋焊接及验收规程》
JGJ18-2012
7
《混凝土结构工程施工质量验收规程》
DBJ01-82-2005
8
《混凝土强度检验评定标准》
GB/T50107-2011
9
《混凝土质量控制标准》
GB50164-2011
10
《建筑工程施工质量验收统一标准》
GB50300-2001
11
《建筑工程质量检验评定标准》
GB50210-2001
12
《建筑结构检测技术标准》
GB/T50344-2004
13
《轨道交通隧道工程施工质量验收标准》
JQB-050-2005
14
《轨道交通工程施工质量验收统一标准》
JQB-068-2005
3、合同文件中指定的标准、规范、规程及现行国家及乌鲁木齐市的相关法规、技术规范。
4、结合我联合体现有的技术水平、施工管理水平、机械设备配置能力及施工经验。
5、我联合体质量、环境、职业健康安全管理体系标准中的有关规定。
6、相关的技术联系单及会议纪要。
1.3编制原则
1、在充分理解合同文件、设计图纸及认真踏勘现场的基础上,采用经充分论证的先进、科学、合理、经济、可行的施工方案。
2、严格贯彻“安全第一、质量为本”原则及浅埋暗挖十八字方针,确保施工安全、确保工程质量、确保施工工期,全面兑现合同承诺。
3、优化施工技术方案,推广应用“四新”成果,加强科技创新和技术攻关,确保工程质量全面创优。
4、加强监控量测和信息反馈,用科学数据指导施工,确保施工工艺与施工规范及设计要求相符。
5、严格执行乌鲁木齐市建设行政主管部门下发的有关工程施工的安全、文明、环保、卫生健康等管理条例;施工全过程对环境破坏最小、占用场地最少,并有周密的环境保护措施,树立良好的工程形象和企业社会形象。
6、充分考虑本标段工程特点和周边施工环境,最大限度地降低工程施工对城市秩序、环境卫生、市容市貌、地面交通、既有设施安全及市民正常生活带来的不利影响。
7、坚持试验先行,样板引路,选择更适用于本合同段工程项目的管理方法、施工机械设备、施工工艺和方法。
突出工程重点、难点,坚持规范化管理、标准化作业,不断优化施工组织设计,以质量保安全,以质量创效率。
2工程概况
2.1工程简介
乌鲁木齐轨道交通机场支线三工站至宣仁墩站区间从三工站出发后沿南北向北京路北行,然后向西折向东西向的城北主干道,最后到达终点宣仁墩站。
区间右线设计起点里程为YJDK0+481.843,右线设计终点里程为YJDK1+545.575,右线全长1101.602m(含长链37.87m)。
区间左线设计起点里程为ZJDK0+353.315,终点里程ZJDK1+545.575,全长1164.068m(含短链28.192m)。
本区间约有207.25m采用明挖施工,其余均为暗挖单洞单线区间,马蹄形断面,隧道拱顶埋深8~17m,穿越地层主要为无水卵石层,围岩级别为V级,采用矿山法施工。
暗挖区间在YJDK0+965.578设有一处竖井及横通道。
工程概况图如图2-1所示。
图2-1三工站—宣仁墩站区间工程概况图
本工程暗挖区间隧道按设计及运行类型共分五种断面形式,分别为DD-1、DD-2、1-1、2-2、3-3断面,其中:
DD-1为标准断面,DD-2为穿越上覆杂填土区标准断面,3-3断面为左线射流风机安装区段,1-1及2-2断面为渡线加宽段。
左右线各断面里程位置见表2-1及图2-2、2-3所示。
表2-1区间隧道左、右线各里程段设计断面情况汇总表
区间隧道右线里程桩号
设计
断面
长度(m)
区间隧道左线里程桩号
设计断面
长度(m)
YK0+481.843~YK0+843.816
DD-1
361.973
ZK0+353.315~ZK0+363.415
DD-1
10.1
YK0+843.816~YK0+891.668
明挖
47.852
ZK0+363.415~ZK0+383.215
3-3
19.8
YK0+891.668~YK0+963.328
DD-1
71.66
ZK0+383.215~ZK0+931.810
DD-1
548.595
YK0+963.328~YK0+967.828
横通道
4.5
ZK0+931.810~ZK0+936.310
横通道
4.5
YK0+967.828~YK1+000
DD-1
32.172
ZK0+936.310~ZK0+960.000
DD-1
23.69
YK1+000~YK1+070
DD-2
70
ZK0+960.000~ZK1+055.000
DD-2
95
YK1+070~YK1+258.035
DD-1
225.905(含长链37.87)
ZK1+055.000~ZK1+369.427
DD-1
286.235(含短链28.1918)
YK1+258.035~YK1+465.704
明挖
207.669
ZK1+369.427~ZK1+465.710
明挖
96.283
YK1+465.704~YK1+489.068
2-2
23.364
ZK1+465.710~ZK1+486.696
2-2
20.986
YK1+489.068~YK1+506.410
1-1
17.342
ZK1+486.696~ZK1+504.034
1-1
17.338
YK1+506.410~YK1+545.575
DD-1
39.165
ZK1+504.034~ZK1+545.573
DD-1
41.541
本暗挖区间工程同时存在平曲线和竖曲线。
其中:
右线含有R=400m的平曲线,R=5000m的竖曲线,且含有2个变坡点,坡度分别为5.83%、2.08%及0.43%;左线含有R=400m的平曲线,R=3000m及R=5000m的竖曲线,且含有3个变坡点,坡度分别为:
0.47%、6.22%、2%及0.43%,详见图2-2及图2-3所示。
图2-2区间右线纵断面示意图
图2-3区间左线纵断面示意图
各断面结构详图见图2-4—2-8所示,各断面暗挖结构参数表见表2-2—2-6所示。
图2-4DD-1断面结构详图
表2-2DD-1断面暗挖结构参数表
项目
材料及规格
结构尺寸
初期支护
超前小导管
φ25钢管(t=3mm),L=3m
拱部120°,环向间距0.35m,纵向间距1.5m,外插角11°~17°
锁脚锚杆
φ25钢管(t=3mm),L=4m
每榀格栅两侧拱脚节点处分别打设一组,每组两根,水平倾角30°。
钢筋网片
Φ6200×200mm(HPB300)
单层,搭接200mm
纵向连接筋
Φ22钢筋(HRB400)
环距1m,内外双层交错布置
喷射混凝土
C25早强混凝土
250mm
钢格栅
Φ22、Φ14钢筋(HRB400)
每榀格栅间隔750mm
防水层
卷材
全断面满铺
二衬
C45模筑混凝土,P10/P8
ZJDK0+615.000-ZJDK0+960.000,YJDK0+723.000—YJDK1+000.000范围内砼抗渗等级为P10,其余范围为P8,300mm厚。
图2-5DD-2断面结构详图
表2-3DD-2断面暗挖结构参数表
项目
材料及规格
结构尺寸
初期支护
超前小导管
φ25钢管(t=3mm),L=2m
拱部150°,环向间距0.35m,纵向间距0.5m,外插角11°~17°
锁脚锚杆
φ25钢管(t=3mm),L=4m
每榀格栅两侧拱脚节点处分别打设一组,每组两根,水平倾角30°。
钢筋网片
Φ6200×200mm(HPB300)
双层,搭接200mm
纵向连接筋
Φ22钢筋(HRB400)
环距1m,内外双层交错布置
喷射混凝土
C25早强混凝土
300mm
钢格栅
Φ25、Φ14钢筋(HRB400)
每榀格栅间隔500mm
防水层
卷材
全断面
二衬
C45模筑混凝土,P10
350mm
图2-61-1断面结构详图
表2-41-1断面暗挖结构参数表
项目
材料及规格
结构尺寸
初期支护
超前小导管
φ25钢管(t=3mm),L=3m
拱部150°,环向间距0.35m,纵向间距1.5m,外插角11°~17°
锁脚锚杆
φ25钢管(t=3mm),L=4m
每榀格栅两侧拱脚节点处分别打设一组,每组两根,水平倾角30°。
钢筋网片
Φ6200×200mm(HPB300)
双层,搭接200mm
纵向连接筋
Φ22钢筋(HRB400)
环距1m,内外双层交错布置
喷射混凝土
C25早强混凝土
300mm
钢格栅
Φ25、Φ14钢筋(HRB400)
每榀格栅间隔750mm
防水层
卷材
全断面
二衬
C45模筑混凝土,P8
350mm
图2-72-2断面结构详图
表2-52-2断面暗挖结构参数表
项目
材料及规格
结构尺寸
初期支护
超前小导管
φ25钢管(t=3mm),L=3m
拱部150°,环向间距0.35m,纵向间距1.5m,外插角11°~17°
锁脚锚杆
φ25钢管(t=3mm),L=4m
每榀格栅两侧拱脚节点处分别打设一组,每组两根,水平倾角30°。
钢筋网片
Φ6200×200mm(HPB300)
双层,搭接200mm
纵向连接筋
Φ22钢筋(HRB400)
环距1m,内外双层交错布置
喷射混凝土
C25早强混凝土
300mm
钢格栅
Φ25、Φ14钢筋(HRB400)
每榀格栅间隔750mm
防水层
见防水图
全断面
二衬
C45模筑混凝土,P8
350mm
图2-83-3断面结构详图
表2-63-3断面暗挖结构参数表
项目
材料及规格
结构尺寸
初期支护
超前小导管
φ25钢管(t=3mm),L=3m
拱部120°,环向间距0.35m,纵向间距1.5m,外插角11°~17°
锁脚锚杆
φ25钢管(t=3mm),L=4m
每榀格栅两侧拱脚节点处分别打设一组,每组两根,水平倾角30°。
钢筋网片
Φ6200×200mm(HPB300)
双层,搭接200mm
纵向连接筋
Φ22钢筋(HRB400)
环距1m,内外双层交错布置
喷射混凝土
C25早强混凝土
300mm
钢格栅
Φ25、Φ14钢筋(HRB400)
每榀格栅间隔750mm
防水层
见防水图
全断面
二衬
C45模筑混凝土,P8
350mm
2.2水文地质概况
2.2.1工程地质概况
1、第四系全新统人工填筑土(Q4ml)
广泛覆盖于地表,为人类活动所致,主要为道路和建筑周边回填土。
○1-1杂填土(Q4ml)分布于地表,分布不均匀,一般层厚1~2m,其中道路表层0.5m为硬化路面。
灰黄-灰色,稍密-密实,稍湿-潮湿,以圆砾、卵石为主组成,含少量砖瓦碎屑,生活垃圾及植物根系等,土质不均匀,级配较差。
岩土施工工程分级为Ⅱ级普通土。
2、第四系上更新统(Q3)
(1)4-4含砾粉土(Q3al+pl)
以层状下伏于卵石层,主要分布与K20+450以后,浅黄色,具少量孔隙,土质不均,含大量卵砾石,一般含量为25%~40%,厚度大于2.5m,稍湿-潮湿,密实,岩土施工工程分级为Ⅱ级普通土。
(2)4-9圆砾(Q3al+pl)
间夹于卵石层中,呈层状或透镜体状分布,青灰色-深灰色,层厚0.5~4m。
成份以砂岩、灰岩为主,多呈浑圆状,粒径组成:
2~20mm约40%,20~60mm约30%,大于60mm约5%,余以杂砂砾充填为主,局部含漂石,最大粒径约100mm。
稍湿-潮湿,密实。
岩土施工工程分级为Ⅲ级硬土。
(3)4-10卵石(Q3al+pl)
下伏于人工填土层,深灰色,厚度大于40m,成份以砂岩、灰岩为主,浑圆状,磨圆度较好,粒径组成:
2~20mm约20%,20~60mm约45%,大于60mm约15%;余为杂砂砾砂与粉黏粒充填,局部含漂石,最大粒径约400mm。
潮湿-湿,中密-密实,一般埋深5m以上呈中密状,岩土施工工程分级为Ⅲ级硬土;5m以下呈密实状,岩土施工工程分级为IV级软石。
三工站~宣仁墩站区间地质剖面图如图2-9,2-10所示:
图2-9区间右线地质剖面图
图2-10区间左线地质剖面图
2.2.2水文地质概况
1、地下水类型
勘察期间勘探深度40m内未见地下水,可不考虑地下水对工程的影响。
2、抗浮与抗渗设计水位
勘察期间勘探深度内未见地下水,结构计算不考虑地下水荷载的作用,不考虑抗浮计算(根据关于轨道交通1号线和高铁站抗浮水位研究工作协调会会议纪要—乌城轨纪要[2013]50号)。
3、岩土工程分析评价建议
地震基本烈度及建筑场地类别本场区地震基本烈度为8度,设计基本地震加速度值为0.20g,设计地震分组为二组,建筑场地类别为Ⅱ类。
4、岩土工程分析与评价
场地不存在直接影响拟建工程施工及运营稳定性的不良地质作用,场地土均匀,未发现有较大的区域性断裂,属于较稳定场地,总体评价场地适宜建设。
5、不良地质作用与特殊岩土
右线里程YJDK1+000.000~YJDK1+070.000、左线ZJDK0+960.000~YJDK1+055.000范围内回填土层距离拱顶较近(局部侵入隧道),回填土坑内一般呈松散状,颗粒成分以卵石、漂石为主,含少量砖瓦碎屑,生活垃圾及植物根系等,孔隙率较大,钻探中漏浆严重,土质不均匀,级配较差。
岩土施工工程分级为Ⅱ级普通土。
2.3风险工程情况
本区间线路隧道拱顶埋深8~17m,区间结构均位于Ⅴ级围岩地层。
区间线路风险情况见下表2-7所示。
表2-7风险工程情况表
序号
风险工程名称
风险
等级
风险工程描述
处理措施
1
暗挖施工
三级
区间隧道穿越卵石地层,结构较为松散
严格按设计组织施工
2
区间下穿
回填土
二级
区间暗挖结构穿越杂填土区,杂填土局部侵入拱顶
1、加强初支支护措施。
2、控制开挖步距。
3、加强监控量测。
4、地表注浆,拱顶3m范围内预加工注浆。
3
区间下穿热力沟(砖石1000X1000)
一级
区间在YJDK1+125.51、ZJDK1+120.9下穿热力沟(砖石1000X1000),管底距离隧道拱顶竖向距离约为7.9m。
1、控制开挖步距。
2、加强测量监控。
3、临近管线施工前,需核实管线后施工。
4
区间下穿排水沟(砼1500X1200)
一级
区间在YJDK0+758.900、ZJDK0+757.900下穿排水沟(1500X1200)。
1、控制开挖步距离。
2、加强监控量测。
3、临近管线施工前,需核实管线最新改迁后施工。
5
区间下/侧穿排水沟(砼1800X1200)
一级
区间在ZJDK0+450.000-ZJDK0+765.000侧/下穿排水沟(砼1800X1200),管底距离隧道拱顶竖向距离为约6.5m。
1、控制开挖步距离。
2、加强监控量测。
3、临近管线施工前,需核实管线最新改迁后施工。
3施工部署
3.1工程难特点及针对性措施
3.1.1区间穿越深厚杂填土区
本区间右线里程YJDK1+000.000-YJDK1+070.000、左线里程ZJDK0+960.000-ZJDK1+055.000范围内回填土层距离拱顶较近(局部侵入隧道),该层土稳定性差,施工风险较高,增加了施工难度。
1、针对性措施
(1)施做超前探孔,及时掌握地质变化,并保证与设计、勘查单位的信息畅通,发现地质异常情况及时反馈;
(2)严格执行暗挖“十八字”方针,按照设计图纸进行施工,加强超前小导管的打设及注浆质量控制;
(3)穿越杂填土区的暗挖施工,要求施工技术人员、安全管理人员必须全程旁站,发现异常情况,及时组织施工人员撤离并上报项目部启动应急预案;
(4)在钢格栅安装完成小导管打设完毕后,先进行混凝土初喷稳定开挖面,而后再进行超前注浆施工,注浆完成后再喷射混凝土至设计厚度;
(5)加强一线班组的力量,做好下道工序的各项准备工作,确保各工序紧密衔接,以提高现场工效,以最快的速度使得初支封闭成环;
(6)加强现场的监控量测,发现异常及时进行加密监测并进行原因分析,以实现信息化施工。
(7)施工前应将应急预案对施工人员进行交底并组织演练,同时在隧道内备足各项应急物资,发现异常情况能及时有序的启动应急预案。
2、应急救援及设备、物资配备
区间隧道穿越杂填土区发生异常情况时:
(1)立即停止区间开挖施工,喷射混凝土封闭隧道掌子面,同时加密施工监测频率;
(2)对开挖影响范围内的周边土体采取洞内或洞外注浆加固,同时根据监测情况调整注浆压力及注浆量;再次打开掌子面前需对异常工况土体进行加固效果监测;
应急救援设备、物资准备:
(1)需备的抢险物资:
方木、工字钢、草袋、水泥、水玻璃等;
(2)需备的抢险设备:
注浆、拌浆设备、水泵等。
3.1.2区间结构下穿或临近管线或建构筑物
1、区间隧道下穿地下管线或建构筑物现状
三~宣区间正线隧道下穿的地下或临近管线或建构筑物较多,主要有下穿热力沟(砖砌1000*1000mm)、排水沟(1500*1200mm),下/侧穿排水沟(1800*1200mm),均为一级风险源,在区间隧道暗挖施工过程中必须对上述既有管线或建构筑物采取保护措施。
详见表3-1所示。
表3-1三~宣区间正线下穿既有管线保护措施统计一览表
序号
建(构)筑物名称及规格
里程桩号
概况描述
风险等级
保护方案
及措施
1
区间下穿热力沟(砖石1000*1000)
YJDK1+125.51、
ZJDK1+120.9
下穿热力沟(砖石1000X1000),管底距离隧道拱顶竖向距离约为7.9m。
一级
1、控制开挖步距离。
2、加强监控量测。
3、临近管线施工前,需核实管线最新改迁后施工。
2
区间下穿排水沟(砼1500*1200)
YJDK0+758.900、
ZJDK0+757.900
区间隧道下穿排水沟(砼1500*1200)
一级
3
区间下/侧穿排水沟(砼1800*1200)
ZJDK0+450.000-
ZJDK0+765.000
侧/下穿排水沟(砼1800X1200),管底距离隧道拱顶竖向距离为约6.5m。
一级
2、地下管线保护措施
在区间暗挖隧道施工前,按照业主提供的现有管线或构建筑物资料,结合现场地面上的各种市政设施对工程所处场地范围内的各种管线进行补充调查,确保地下管线或构建筑物资料的详实,并结合工程情况和周围环境综合分析,提出管线保护方案,向业主以及监理部门作书面汇报,最后报监理工程师和业主存档。
(1)地下管线探测与调查方法
①在区间隧道暗挖施工之前,项目部组织专门的管线调查小组,对区间线路上方进行地下管线或构建筑物探测调查工作;
②对照业主提供的管线资料,确定在工程影响范围内有无未显示的管线情况;
③市政相关管理部门取得联系,进一步收集施工影响范围内的所有管线图纸和管线竣工资料;
④必要时,到现场进行人工挖槽探测,以准确掌握地下管线的材质、规格、埋深、走向等,并针对不同类型的地下管线做好应急预案,准备足够的应急抢险物资。
(2)区间隧道下穿地下管线或构建筑物保护措施
①对管线周边进行注浆或在暗挖隧道内进行二次注浆加固,适当加大注浆压力和注浆量以主动控制其沉降;注浆压力根据地层适当调整,一般控制在0.3~0.5MPa;
②在注浆时及时监测管线变形情况,根据监测结果及时调整注浆压力、注浆材料、注浆量和注浆部位等参数;
③根据监测情况及时调整开挖步距、台阶长度、封闭时间等支护参数;
④联系并配合管线产权单位对局部已产生变形,但不影响环境的管线进行修补;
⑤加强监测频率,强化监测措施和要求,根据变形过大的严重程度和管线的重要性,确定成立公司或项目管理公司现场施工指挥领导小组进行现场施工管理;
⑥继续优化隧道施工参数和工艺。
(3)管线保护安全保证措施
①施工现场始终保证有足够的应急物资储备,如轻质填充材料、方木、钢材、防水、防渗材料等,在任何情况下不得随意挪作它用。
②对于区间隧道下穿的地下管线或建构筑物,在暗挖施工之前需调查其产权单位、加强与产权单位管理人员的联系,明确区间线路暗挖施工影响范围附近的检修井或闸阀位置,确保一旦有渗漏水事故发生可以及时采取断流及疏排措施。
③若在施工期间新发现需拆迁的结构物或地下管线,及时探明具体位置和现状并查明该设施的所有者或产权管理部门,并及时通知权属单位,同时以书面报告业主和监理工程师。
④区间隧道暗挖施工过程中,应明确下穿地下管线的中心里程位置,在其投影前后各5.0m范围加强工序衔接、及时封闭成环;如发现土层中有渗漏水,应及时向项目部技术管理人员联系,必要时应立即封闭掌子面或迅速撤离人员。
⑤施工过程中应加强对下穿各类地下管线的监控量测工作,必要时应加密监测频率。
(4)管线保护抢险应急措施
①成立应急抢险小组,由项目经理担任组长。
②定期组织小组成员进行安全应急知识学习,了解一般急救手段,并进行演练。
③发生事故后及时准确向主管上级部门进行汇报,同时组织群众进行抢险,将损失程度控制在最小。
④施工现场配备一定数量的抢险应急物资。
⑤管线拆除、改移过程中必须有专职安全员进行全过程旁站监控。
3.1.3区间隧道马头门破除
隧道马头门破除施工是隧道施工较大的风险点,必须严格按方案执行,施工前做好详尽的技术交底工作,施工监测密切配合,并按应急预案要求做好应急物资的储备。
具体施工要求详见后续章节。
3.2施工总体目标
1、进度管理目标
将合同工期要求做为本项目的进度目标,并将五中心下发的节点工期进度要求做为阶段工期目标。
工程合同开工日期为2014年3月20日,竣工日期为2018年12月25日。
2、确保本工程质量目标达
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