地铁区间下穿车站雨污水管沟施工方案.docx

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地铁区间下穿车站雨污水管沟施工方案

区间下穿雨、污水管安全专项施工方案

一．编制依据：

1.1《**地铁**线工程***站～**西站区间主体结构》施工图设计；

1.2《**地铁**线工程***站～西客站南侧预留区间岩土工程勘查报告·（2006地铁详勘9-19）》；

1.3地铁**线***至西客站区间地下管线探测技术报告；

1.4国家及部委、轨道公司相关技术规范、规程、标准；

1.5我单位现有的技术操作水平及类似工程施工经验；

1.6**市轨道交通工程建设安全风险技术管理体系；

1.7**地铁**线安全风险源分级表。

二．编制范围

本安全专项施工方案编制范围主要有区间下穿雨、污水管工程概况，工程地质与水文地质条件，风险因素分析，工程重、难点，施工方案和主要的施工工艺，监测实施方案，监控量测控制指标和标准，应急预案，组织管理措施。

三．编制原则

3.1在充分理解设计图纸的基础上，采用安全有效、合理可行、经济快速的施工工艺；

3.2坚持“安全第一”的原则，保证施工过程组织实施的安全，保证施工质量的安全，保证地下管线和地表沉降的安全；

3.3严格遵照施工规范、设计图纸要求的原则；

3.4确保工程质量和工期的原则；

四．工程概况

**区间线路基本呈西南－东北走向，线路出***站后，区间隧道与两广路近似平行，然后分别以半径300m、350m的平曲线，调整线路与西客站南侧预留段相接。

区间标准断面开挖土方量33.27m3/m，喷射混凝土4.94m3/m。

区间靠近**西站附近下穿一条φ1200雨水管、一条φ500污水管。

雨、污水管位于**西站南路辅路下方，成南北走向。

雨、污水管均为混凝土管，接头部位存在渗漏的可能。

其中雨水管内底标高位于42.29～42.37之间，距离区间隧道拱顶约5.6m；污水管内底标高位于40.38～40.49之间，距离区间隧道拱顶约3.9m。

雨、污水管与区间隧道交叉区域为左线：

K10+116.6～K10+145.8；右线：

K10+081.2～K10+098.0。

φ1200雨水管、φ500污水管与区间隧道的平面位置关系见图4.1。

按照**市轨道交通工程建设安全风险技术管理体系的有关规定，区间下穿雨污水管沟施工按照二级风险源管理。

五．施工安全影响性分析

5.1地质状况差：

区间隧道下穿雨、污水管所处地层状况，由上至下依次为：

杂填土层、粉土填土层、圆砾层、卵石层。

隧道拱部主要位于卵石层，且拱顶部位处于卵石层与圆砾层分界面附近。

卵石层、圆砾层自稳性差，开挖扰动极易造成地层的坍塌；拱顶部位地层分界面焦粘力更差，开挖中更亦造成坍塌，从而影响上方管线及地面交通的行车安全。

5.2管线渗漏：

此处雨、污水管线，管节采用混凝土管，接头部位多存在不同程度的渗漏。

带水作业对于暗挖施工来说，增加了较大的施工难度。

地层状况差及管线渗漏造成的带水作业，都是本次施工中需要重点解决的问题。

根本的施工措施即为：

加强超前注浆的控制，控制地层损失，杜绝坍塌事件的发生。

六．施工方案

6.1理论指导：

为了确保区间隧道下穿雨、污水管的施工安全，首先严格按照暗挖“十八字”方针规范各个施工环节，“管超前、严注浆、短开挖、强支护、早封闭、勤量测”。

在十八字方针的指导下，我项目提出了自己的浅埋暗挖施工的理论——“三严四控一监一巡”：

严控地层损失、严管队伍、严格规范；控制注浆、控制开挖轮廓、控制钢筋连接、控制防水质量；强化监控量测、加强现场安全巡视。

在上述理论的指导下，现场紧抓超前注浆及开挖、架设格栅环节中的细节，确保施工安全。

6.2主要施工方案及施工工艺

6.2.1格栅架设

区间暗挖标准段格栅钢架架设间距为0.75m，为了施工安全，在雨、污水管穿越区间隧道前后各10m范围内（左线K10+106～K10+156，计50m；右线：

K10+071～K10+108，计37m），采取格栅加密的方法。

通过缩短每一循环的开挖步距，降低掌子面坍塌的风险。

并在隧道中部设置I16a临时仰拱，以增强隧道的整体稳定性。

区间隧道下穿雨、污水管加密段见图6.1。

格栅架设质量控制要求：

1）严格控制格栅架设的位置：

本段格栅按照标准间距0.5m控制。

要求格栅架设里程偏差控制在±30mm，纵向、横向偏差控制在±15mm；

2）格栅各单元构件间连接螺栓垫片齐全，连接牢固可靠，并用相同主筋直径的钢筋辅助焊接，采用单面焊接形式，焊接长度不小于10d；

3）纵向格栅间连接采用Φ22联结筋，环向间距1m，内外双层布置。

联结筋与上循环钢筋间采用单面搭接焊的连接形式；

4）钢筋网片采用φ6.5钢筋，网格尺寸150mm*150mm。

网片间搭接长度不小于2个网格，且允许偏差控制在±25mm；

5）在上台阶每榀格栅钢架拱脚处打设锁脚锚管，采用φ25钢焊管、t=2.75mm、L=1.5m，并压注水泥浆。

6.2.2超前注浆

超前注浆加固地层，控制掌子面地层损失，是确保安全下穿雨、污水管最重要的施工环节。

在区间隧道下穿雨、污水管的格栅加密区域内，采取加强超前注浆的预支护措施，加强掌子面上方土体的稳定性，减少地层损失，从而达到控制坍塌、控制管线沉降的目的。

超前支护小导管采用φ25钢焊管、t=2.75、L=1.5m，环向间距0.3m，在初支拱部1500范围内布设，每循环导管纵向间距0.5m。

小导管的加工：

前端加工成鸭嘴形，且保证封闭；导管的中部设出浆孔，出浆孔直径8～10mm，间距150mm，梅花形布置。

小导管的加工见示意图6.2。

总结我项目前期区间隧道超前注浆经验得出如下结论：

在卵石地层中超前加固注浆可采取压注水泥-水玻璃双液浆或改性水玻璃的方式，其中地层中卵石含量较高时，双液浆注浆效果更好；砂的含量较高时，改性水玻璃的效果更好。

超前注浆试验成果附后。

超前注浆应保证导管注浆饱满。

在导管接头部位设置止浆环，通过确保注浆压力和注浆量来保证注浆量：

注浆压力达到终压或注浆量达到设计注浆量的80%时，即认为导管已经饱满，可停止注浆。

或注浆压力虽未达到设计注浆压力，但注浆量已达到设计注浆量时，亦可认为该孔已经注满。

注浆必须确保每根导管注浆均达到饱满的程度。

（注浆压力到终压即认为导管已经饱满，可停止注浆。

或注浆压力未达到设计注浆压力，但注浆量已达到设计注浆量时，亦可认为该孔已经注满。

）

加密段初期支护各项施工参数见图6.3。

加密段纵剖面见图6.4。

6.2.3台阶法土方开挖

区间正洞土方开挖采用台阶法施工，分上、下台阶分别掘进。

上下台阶间最小步距不小于5m；相邻导洞间步距不小于15m。

开挖时首先环形开挖上台阶，并预留核心土，核心土尺寸不小于2m*2m。

待上台阶初支完成后，再环形开挖下台阶，及时施作初期支护，使隧道初支封闭成环。

台阶法施工部序示意图见图6.5。

6.2.4喷射混凝土

1）现场必须配备磅秤等计量工具，并严格按照实验室提供的施工配合比搅拌喷锚料；

2）锚喷现场必须采取防尘措施，减轻粉尘对环境的污染；

3）严格按照锚喷操作规程，控制回弹量；锚喷回弹料不允许再填入初支内，严禁向初支中填砂石；

4）喷射混凝土表面应密实、平整，无裂缝、脱落、漏喷、空鼓等现象，低凹处矢弦比不大于1/10。

6.2.5初支背后回填注浆

初支封闭成环后，应及时施工背后回填注浆，确保初支背后密实，控制拱顶及地表沉降。

1）注浆及时跟进，在距开挖工作面5m的地方进行；

2）注浆采用φ32钢焊管，注浆孔沿隧道拱部及边墙设置。

环向间距：

起拱线以上为2.0m，边墙为3.0m；纵向间距为3.0m，梅花型布置；注浆深度为初支背后0.5m；

3）浆液采用水泥浆单液浆，浆液配比根据现场实际情况确定。

4）加强安全巡视，发现地表沉降、裂缝或洞内拱顶渗漏等情况，立即进行初支背后注浆。

七．监控量测

区间暗挖风险源的监控量测主要从洞外、洞内两方面进行。

洞外：

在区间的上方地表布设监测点，并根据监测数据模拟沉降曲线；洞内：

在区间隧道内设置拱顶沉降点和净空收敛点，通过监测区间隧道拱顶的沉降和净空的收敛评估隧道的安全状况。

针对雨、污水管线的监控，采取直接在管线上布置监测点的方法，监测其变化。

7.1点位的布设：

左线K10+106～K10+156，计50m；右线：

K10+071～K10+108，计37m）

区间暗挖监测标准断面监测点的布设：

结合设计文件及区间监测方案，区间下穿雨、污水管线段每10m布设一组标准监测断面，共计设置11组。

设置里程分别为左线K10+106、K10+116、K10+126、K10+136、K10+146、K10+156六个断面及右线K10+071、K10+080.5、K10+090、K10+099.5、K10+108五个断面。

标准监测断面设置地表沉降监测点、洞内拱顶沉降点及收敛监测点。

标准断面监测点布置形式见图7.1。

雨、污水管线的监测采用直接在管线顶端布置沉降监测点的办法实现。

人工挖孔至管线顶面，将φ20圆钢直接接触雨、污水管顶，然后用沙土回填并打设护壁，如图7.2，以保证沉降点变形能真实反映管线变形情况。

每根管线至少设置3个监测点。

图7.2管线监测点示意图

7.2点位监测

采用徕卡N2+GPM3精密水准仪和铟钢尺进行监测。

对所采用的水准仪和铟钢尺，应按国家水准测量规范要求的检验项目定期进行检验和校正。

地面监测点和隧道洞内拱顶沉降点坚持每日监测，当监测数据出现异常变化时，增加监测频率。

八．指标控制和标准

根据区间下穿雨、污水管施工段所处地质环境、水文地质环境及其施工难度，并报请轨道交通建设管理有限公司审核、批准，区间隧道下穿雨、污水管施工已经划分为二级风险源管理。

对其安全状态实行监控，并按照变化量、变化速率两方面对其实施双控管理。

8.1监控量测点的分级管理

双控指标之一变化量，区间地表沉降、隧道内拱顶沉降及管线沉降基准值为20mm、；双控另一指标变化速率基准值为1.5mm/d。

根据“分区、分级、分阶段”管理的原则将监控量测点的安全状态划分为四级管理。

分别为正常状态、黄色预警、橙色预警和红色预警。

1）黄色监测预警：

“双控”指标均超过监控量测控制值的70%时，或双控指标之一超过监控量测控制值得85%时；

2）橙色监测预警：

“双控”指标均超过监控量测控制值的85%时，或双控指标之一超过监控量测控制值时；

3）红色监测预警：

“双控”指标均超过监控量测控制值，且实测变化速率出现急剧增长时。

8.2综合预警分级

施工过程中，根据参与各方的监测、巡视信息，并通过核查、综合分析和专家论证等，及时综合判定下穿段施工安全状态而进行预警。

综合预警分级按严重程度由小到大分为三级：

黄色综合预警、橙色综合预警和红色综合预警。

按轨道公司《安全风险技术管理体系》（试行）的要求，信息监控管理中心负责综合预警状态的判定。

1）黄色综合预警：

施工单位加强组织分析，项目技术负责人主持并组织风险处理，项目总监、第三方监测单位项目负责人、设计单位专业负责人和监控管理分中心参加风险处理方案的制定和风险处理过程的监督、管理；施工单位、监理单位、第三方监测单位加强监测和巡视，监控管理分中心监控跟踪。

2）橙色综合预警：

施工单位应组织四方会议，项目经理主持并组织风险处理，监理单位总监理工程师、第三方监测单位技术负责人、设计单位和勘查单位的项目负责人及项目管理公司有关领导参加风险处理方案的制定和风险处理过程的监督、管理；监控管理分中心加强监控跟踪，项目管理公司加强督察和协调处理。

3）红色综合预警：

施工单位应组织专家论证，启动应急预案。

施工单位企业主管领导主持并组织风险处理，监理单位总监理工程师、第三方监测单位技术负责人、设计单位和勘查单位的技术负责人及公司主管副总经理、监控管理中心、项目管理公司领导参与风险处理方案的制定和风险处理过程的监督、管理；公司主管领导和相关部门督促和协调处理，监控管理中心加强监控跟踪。

9预案

9.1成立事故应急处理领导小组，统一领导事故的处理。

组长：

*；

副组长：

***；

成员：

**

组长：

*全面负责抢险指挥工作，发生险情时负责迅速组织抢险救援以及与外界联系救援。

副组长：

***面负责抢险技术保障，并与设计、监理、业主及相关单位联系拿出可靠的抢险或补救方案。

副组长：

***，具体负责组织指挥现场抢险救援。

成员：

***：

技术支持，发生险情时应迅速拿出抢救措施。

***：

负责抢险物资日常管理，发生险情时负责抢险物资发放和供应。

***：

负责应急资金支持和后勤保障。

***：

负责抢险技术实施和监控。

***：

负责监督提醒现场抢险人员安全。

***龙：

具体负责抢险组织及实施；

***：

具体负责抢险时的监控量测工作。

9.2专项预案

当区间隧道下穿雨、污水段施工综合预警分级达到二级时，启动本预案。

a．加大监控量测频率，每日监测至少两次。

b．加大巡视力度，设专人进行地面和洞内巡视，发现异常及时报告。

洞内巡视：

检查开挖掌子面及已完成初支是否存在裂缝，并详细记录裂缝的宽度、变化速率等；是否存在渗漏现象及其严重程度。

地面巡视：

察看地表是否有明显的不均匀沉降，是否有开裂现象；雨污水管内水位是否有明显变化。

并将巡视情况及时上报项目负责人。

c．若洞内已施工完成初期支护出现裂缝宽度小于3mm的轻微开裂，在裂缝附近增设拱顶沉降点和收敛点，进一步监测其变化情况。

d．若初支表面存在较大渗漏现象，应及时加强背后注浆等保障措施。

e．加强超前注浆管理力度，检验其注浆效果。

f．加大现场管理力度，严格按技术交底施工。

h．施工单位应组织四方会议，讨论下一步的处理方案。

9.3应急预案

当区间隧道人防段综合预警分级达到一级时，立即启动本预案。

9.3.1当地表沉降量超过20mm，沉降速率仍大于1.5mm/d，无其他明显不利状态时，采取如下措施处理：

a．立即停止洞内开挖作业施工，并挂网喷射5cm厚的C20混凝土封闭掌子面。

b．加强洞内其他拱顶沉降点及地表热力隧道沉降点的监测，监测频率由每天1次增加到每天4次，并将监测数据及时处理、上报。

c．设专人进行地面和洞内巡视，随时报告现场情况。

d.自掌子面始以间距3m向洞口方向在拱顶增设背后回填注浆管，并压注水泥浆，注浆压力0.5Mpa，确保初支紧贴围岩。

e．施工单位组织专家论证，施工单位企业主管领导主持并组织风险处理，商讨下一步处理方案。

9.3.2洞内出现塌方或洞内初支出现大于3mm的裂缝时：

a．若出现较大塌方，用方木、工字钢支撑塌方掌子面，及时挂网喷射20cm厚C20混凝土封闭塌方土体。

b．若初支出现大于3mm的裂缝，在附近初支采用方木、工字钢等作临时支撑。

c．在临近掌子面或出现裂缝初支拱顶增设沉降点，加强监测，并将监测数据及时处理、上报。

d．塌方掌子面向洞口方向10m范围内，采用20b工字钢对初期支护进行支撑加固，工字钢间距1.5m。

e．立即对塌方地段相应地表位置20米范围内进行交通管制、交通疏导，禁止车辆及行人通行。

待原因分析及处理措施制定后，根据处理措施，再决定是否继续交通管制。

f．立即组织向上级主管部门报告。

在报告的同时，立即组织向现场调配所备用的抢险机械设备、抢险物资及人员，以配合抢险队伍进行抢险工作。

当险情危及重大设备及人身安全时，人员、设备尽快撤离危险区。

g．当坍方段有渗水时，采用塑料管对渗水进行引流处理，防止渗水软化坍方土体，引起连续坍方事故。

h.施工单位组织专家论证，施工单位企业主管领导主持并组织风险处理，商讨下一步处理方案。

9.3.3若开挖掌子面出现塌方且发现雨、污水管已经断裂时，除采取9.3.2中a-g条款外，需待管线彻底修复并上报相关部门通过后方能继续施工。

10组织管理措施

10.1成立项目安全生产领导小组，由项目经理和分管安全的副经理带队，从严抓安全，始终做到现场施工的安全第一。

a．到场工人必须经过三级安全教育（公司级、项目级、工班级）后，方能进入施工现场施工；

b．严格执行项目部关于安全的各项规定，现场工人必须佩戴安全帽等个人劳保用品；

c．配备专兼职安全员，安全员现场盯班作业；

d．组织学习现场施工机械、机具的操作规程，做到规范作业；

e．规范现场临时用电；

f．定期、不定期组织施工现场安全大检查，奖优罚劣；

g．确保每月至少组织两次工人安全教育，时刻保持安全第一的心态。

在项目部及施工现场贯彻执行安全第一的方针，首先确保施工人员的安全。

10.2成立项目质量控制领导小组，定期、不定期组织质量大检查。

严格控制超前支护及超前加固地层的注浆导管打设长度、注浆配比、注浆饱满度等，以高质量的注浆确保风险源的安全。

a．项目部成立质量检查部，专门负责现场质量检验；

b．召开项目质量专题会议，确定质量控制目标；

c．组织开挖工班学习有关质量的设计文件及相应规范、标准；

d．工区技术员跟班作业，现场指导，提高超前支护及地层加固注浆效果；

增强项目部上下的质量意识，以质量保安全，以质量确保风险源的顺利通过。

e．严格浅埋暗挖施工十八字方针“管超前、严注浆、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”。

10.3成立项目风险管理领导小组。

组长：

***；

副组长：

***；

组员：

***明确分工，落实责任。

10.4实行风险预告管理

在施工前，在施工现场设置风险预告宣传牌，对施工风险进行提示。

风险预告的内容应包括以下内容：

a．风险描述：

详细介绍本风险工程的名称、工程概况、风险等级的划分、风险因素分析、出现风险的后果、事故征兆等方面内容，对施工风险进行提示。

b．监控量测方案：

简明介绍本风险源的监控量测布点方式、监测频率、安全状态等级划分等事项；

c．风险控制及规避措施；

d．对应安全状态等级划分所制定的应急处理措施；

e．列举施工注意事项及各方面施工负责人。

10.5执行风险源现场巡查制度

当暗挖作业施工时坚持风险源巡查制度。

每天派专人巡查风险源地表、井下状况，并记录在案。

如有发现地面裂缝、不均匀沉降或洞内已完成初支裂缝等状况，应及时向项目部主管领导汇报。

10.6做好现场抢险物资准备：

在距离开挖掌子面不远的距离，实现预备好足够的抢险物资：

方木、工字钢、沙袋等。