铁路客运专线特大桥天然气管线防护工程实施性施工方案.docx

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铁路客运专线特大桥天然气管线防护工程实施性施工方案

燃气保护方案

1.编制依据

1）京石客运专线施工图纸、JS-1标合同文件。

2）京石客运专线公司筹备组指导性施工组织设计及有关管理办法、要求。

3）京石客运专线本段现场调查资料。

4）我单位工程施工经验及施工技术水平、装备能力。

5）现行国家有关方针政策和国家、铁道部有关标准规范、规程和验标、技术条件等。

6）地方政府关于临时用地的相关规定。

2．工程概况

2.1地理位置

京石客运专线北起北京西客站，南至河北省省会石家庄。

线路经过北京市所辖的海淀区、石景山区、丰台区、房山区、河北省保定市、石家庄市，线路全长283.672km，其中北京市境内48.712km，河北省境内234.96km。

承建京石客运专线JS-1标西长线改造工程（XK9+155.46-XK17+836.75）、京石客运专线改建及新建工程（DK0+000-DK12+343）和北京动车段改造工程，线路自北京西站（西长铁路XK9+115.46＝DK0+000）引出，沿着既有西长左线南侧增建客专左线（右线利用既有西长左线），在西长线西翠路立交涵附近，客专左线接入既有西长左线，客专右线则由既有西长左线改拨至既有西长右线，之后客专双线利用既有西长左右线至重聚园小区附近离开既有线，线路跨过永定河后折向东南，在DK12+343处为我部施工终点。

2.2主要工程内容及数量

承建施工范围起止里程为XK9+115.46（＝DK0+000）～DK12+343，本段全长12.343Km。

工程范围包括京石正线及引入北京枢纽工程，含北京西站改造、京石动车走行左线2.122km和右线1.77km的线上轨道工程、西长双线改建8.72km。

岳家楼特大桥明细表:

序号

桥梁名称

长度（m）

梁

孔跨式样

１

岳家楼特大桥

（DK11+666.65）

（单线）

1053.3

简支T梁为主

8-32m+（40+56+40）m+1-24m+1-20m+6-24m+1-32m+

1-20m+12-32m。

2.3自然地理特征

2.3.1地形地貌

本施工段线路位于燕山南麓、太行山东麓的山前冲洪积平原。

平原区地形平坦开阔，既有京广铁路东部局部为低洼地。

北京地区属于永定河冲洪积平原，地势由西北倾向东南，地面高程在44.3m～70.5m之间，永定河由于人工取砂，造成目前地面坑洼不平。

2.3.2地质条件

2.3.2.1地层岩性

沿线表覆第四系地层，为人工堆积层、冲洪积层、风积层、坡洪积层。

2.3.2.2地质构造

本标段线路经过良乡～前门断裂，根据收集资料和地震安全性评价报告，断裂活动不会引起地表错动。

2.3.2.3不良地质

地裂缝：

本标段线路经过区域微破裂开启型地裂缝，这种地裂缝不是断裂构造引发的地裂缝，对铁路工程的变形影响很小。

2.3.2.4特殊岩土

填土：

沿线填土类型包括填筑土、杂填土厚度2～5m。

填筑方法多样、填料组别不一。

杂填土成分以粉质黏土、建筑垃圾和生活垃圾为主。

软土：

受永定河沉积影响，断续存在着厚度不等的淤泥、淤泥质黏土、淤泥质粉质黏土透镜体，顶板埋深一般5.0～10.0m，一般厚度0～3.0m，最大厚度达4.5m。

目前软土范围内线路以桥梁形式通过，由于埋深浅，厚度不大，对桥梁桩基工程影响较小。

2.3.2.5水文地质条件

地表水：

本标段线路主要经过永定河,河床内水大部是上游水库为农业灌溉排放的农田蓄水，部分为生活污水。

地下水：

本标段沿线地下水类型可分为第四系上层滞水和第四系孔隙潜水两种，第四系上层滞水水位埋深4.0～6.0m，其水位随季节变化较大，主要含水层为上部的粉土、粉细砂。

第四系孔隙潜水主要含水层为砂类土、碎石类土，地下水主要接受大气降水及地表水补给，水位埋深4.5～29.6m。

2.3.3地震参数

地震动峰值加速度

里程划分

地震动峰值加速度（地震基本烈度）

DK0+000～DK12+343

0.20g（Ⅷ度）

地震反应谱特征周期

里程划分

特征周期分区

DK0+000～DK12+343

一区

2.3.4河流水系

本标段沿线经过永定河,河床内干枯无水。

2.3.5气象条件

京石客运专线沿线属暖温带亚湿润大陆性季风气候，四季变化明显，春季干旱少雨；夏季炎热多雨而集中；秋季天高气爽；冬季寒冷干燥。

降水量多集中在6～8月份，约占全年的70%，大风多集中在三四月份。

年平均温度在13.1～13.5℃，极端最高气温为41.9℃，极端最低气温为-17℃，最冷月平均气温在-4.6℃，土壤最大冻结深度0.8m。

2.4主要技术标准

⑴京石正线主要技术标准

铁路等级：

客运专线；

正线数目：

双线；

正线线间距：

5.0m；

速度目标值：

350km/h，初期运营速度300km/h；

最小曲线半径：

7000m；

最大设计坡度：

20‰；

到发线有效长度：

650m；

牵引种类：

电力；

列车类型：

动车组；

列车运行控制方式：

自动控制；

行车指挥方式：

综合调度集中；

建筑限界：

按《新建时速300-350公里客运专线铁路设计暂行规定》（铁建设[2007]47号）执行。

2.5现场情况介绍

京石铁路客运专线岳家楼特大桥处地形较复杂,主跨跨越既有万丰路（万寿路南延），京石客专在岳家楼特大桥9#、10#承台基础之间与北京市燃气集团管道交叉，交角107°，据10#承台结构距离2.8m，钢质材质，DN300和DN500,埋深1.8m，详见平面图。

3.燃气管线产权单位交底

施工前，施工单位需与燃气管线的产权单位——北京市燃气集团取得联系。

在编制燃气保护方案之前，北京市燃气集团需向施工单位就燃气管线的走向、埋深、位移与沉降的允许值、管顶能承受的荷载等数据进行交底，作为编制燃气保护方案的依据。

4.管线保护的前期调查分析

在工程施工前，加强对施工区域管线的调查工作，做好数据收集及分析工作，防患于未然。

（1）从技术上引起重视：

我部技术负责人在制定施工组织设计方案时，已从燃气管线保护角度考虑方案的可操作性和安全性，从方案上保证管线无事。

（2）施工前引起重视：

在施工前，先进行物探，摸清燃气管线的管位和走向，对燃气管线按10m距离打一样洞，确认其埋深和走向，在管线转角处，须找到转角位置，明确角度变化后管线的走向。

设标志牌，注明管线名称、走向、埋深等。

采用围挡将燃气管线区与施工区隔离。

（3）根据调查的数据和桥梁施工的数据进行分析，采取行之有效的保护措施，确保燃气管线安全无事。

5.燃气管线保护管理措施

（1）工程施工前，向北京市燃气集团提出监护的书面申请，办妥相关燃气管线保护的手续。

邀请相关单位对我部进行燃气管线保护的相关交底，对燃气管线的详细情况和专业单位对制定燃气管线保护措施提供宝贵意见，并向项目经理，现场技术负责人、施工员、班组长和操作工做安全交底。

（2）落实保护燃气管线的组织措施，北京市燃气集团委派管线保护专职人员协助本工程燃气管线的监督保护工程。

项目部现场管理人员与各施工队及班组及管线保护人员组成监护体系，严格按照批准的施工组织设计和经北京市燃气集团认定的保护技术措施要求落实到现场，并设置必要的管线安全标志牌。

（3）对受施工影响的燃气管线设置若干沉降观测点，工程实施中，定期观测管线的沉降情况，及时向建设单位和北京市燃气集团提供观测点布置图与沉降观测资料。

（4）工程施工中，严格按照经审定的施工组织设计与本方案技术措施的要求进行施工，各级管线保护负责人深入施工现场监护燃气管线、督促操作（指挥）人员遵守操作规程，严禁违章操作、违章指挥和违章施工。

（5）施工过程中发现管线现状与交底内容、样洞资料不符等异常情况时，立即通知建设单位和北京市燃气集团到场研究、商议补救措施，在未做出统一结论前，不得擅自处理或继续施工。

（6）施工过程中发生意外情况，应严格按照预先制订的应急预案处理。

6.燃气管线保护方案

（1）考虑到管道正在运营，建成后的京石高速铁路在该处以高架桥的形式通过，目前主要考虑临近施工对管道的影响。

（2）因京石铁路客运专线10#承台结构距现况燃气管线仅为2.8m，为保证铁路施工和燃气管线施工最大限度互不影响，在两者之间设置一排直径为800mm的结构临时防护桩，防护桩采用人工挖孔，要求从防护桩桩顶至燃气管线保护沟基础底以下3.0m之间，必须采用钢套筒护壁。

（3）为防止施工区域机械通过燃气管线上方而引起管线沉降或者破环的，地界红线内的管道防护采用行走机械不作用在管顶土体的盖板涵方式防护。

具体方案如下：

红线范围内的管道及两侧各伸出15m的范围采用1.2m×2.22m的盖板涵进行防护，保护涵侧墙采用24cm厚砖墙，基础厚25cm；盖板采用20cm厚钢筋混凝土盖板，每块宽1m、长2.52m，相见配筋详图；盖板涵内外细粒土夯实回填，保证管道运营安全。

详细方案见：

燃气管道防护方案图。

（4）方案实施中的要求

施工前必须符合管线位置和标高（探坑须用人工小心开挖），管道挖出精确测量管顶标高后，按照管道走向进行放样。

管道开挖采用人工开挖，并且管道开挖时应对管道周围采取警戒措施，在施工过程中应有专人看护管道。

挖至基础标高时应检查地质情况是否和主体钻探孔底层资料一致，当地质情况有变时及时报告采取其他加固措施。

施工中应严格按照国内现行的有关施工验收规范进行施工和验收。

施工全过程，应安排专职安全员进行现场监护。

7.施工安全质量保证措施

（1）积极主动走访有关职能部门，尽可能收集有关燃气管线的资料。

（2）派专人对施工现场燃气管线进行勘测调查。

（3）燃气管线保护结构经北京市燃气集团检验合格后，方可进行桥梁下部结构施工。

（4）防护桩施工时采用人工挖桩成孔，保证成桩质量并防止燃气管线沉降和位移。

（5）禁止在承台基坑周边堆载，基坑开挖土方应外运至不影响燃气管的地方。

（6）承台基坑回填的压实度不小于原状土的压实度。

（7）成立以项目经理为组长、以项目副经理、总工程师为副组长、以安全、技术、质量、测量、施工员为组员的燃气保护领导小组，明确责任，抓工作落实，以确保燃气管线安全。

（8）采用围挡将燃气管线区与施工区隔开，围挡上安设夜间警示串灯。

派专人24小时进行看护。

8.燃气管线监测方案

8.1监测目的

（1）对燃气管线进行沉降及水平位移变形监测，确保管线在施工过程中安全可靠。

（2）随时掌握管线变形情况，指导桩、承台的施工。

8.2监测内容

本方案监测对象为一条直径500mm燃气管。

监测项目涉及管线地表沉降和管线水平位移，监测精度1mm。

8.3监测单位

委托项目部测量班区域沉降小组进行监测。

8.4监测范围

方案选取距离基坑1.5倍开挖深度范围作为变形监测范围，即距离基坑9m范围内的管线均需要布点监测。

8.5监测频率

变形监测频率见下表：

监测频率表

序号

监测项目

监测频率

1

地下管线沉降

土方施工至结构完工,1次/2天;完工后，1次/周。

2

地下管线水平位移

8.6监测方法

（1）地下管线沉降

地下管线沉降及差异沉降采用几何水准测量方法，使用精密水准仪进行观测，并记录外业观测数据。

高程基准点选择完成后，需至少经过3次复测，确认高程基准点处于稳定状态时，方可使用。

基准点复测时，往返较差及环线闭合差应在±0.3√nmm（n为测站数）以内，每站高差中误差在0.15mm以内，具体观测要求见《工程测量规范》GB50026-2007二等垂直位移监测网技术要求。

监测点观测按《工程测量规范》GB50026-2007三等垂直位移监测网技术要求观测。

观测注意事项如下：

①对使用仪器必须定期进行检验。

当观测成果异常，经分析与仪器有关时，应及时对仪器进行检验与校正；②观测应做到三固定，即固定人员、固定仪器、固定测站；③观测时，必需保证良好的观测环境及成像条件；④观测前应正确设定记录文件中各项控制限差参数，观测完成需现场检核闭合或附合情况，确认合格后方可完成测量工作；⑤观测时应水准观测各项相关技术要求。

（2）管线水平位移

管线水平位移基准点观测采用导线测量方法，监测点水平位移观测根据现场条件，采用极坐标法，使用全站仪进行观测。

控制网及监测点观测均按《工程测量规范》GB50026-2007二等水平位移监测网技术要求观测。

观测注意事项如下：

①对使用的全站仪、觇牌应在项目开始前和结束后进行检验，项目进行中也应定期进行检验，尤其是照准部水准管及电子气泡补偿的检验与校正。

②观测应做到三固定，即固定人员、固定仪器、固定测站；③仪器、觇牌应安置稳固严格对中整平；④在目标成像清晰稳定的条件下进行观测；⑤仪器温度与外界温度一致时才能开始观测；⑥应尽量避免受外界干扰影响观测精度，严格按精度要求控制各基限差。

8.7监测布点原则

（1）地下管线沉降监测

基准网点布置要求

监测基准网选取京石高速铁路施工高程系统为基础建立，选择施工现场附近的一个二等精密水准点为高程基准点，另外根据现场实际情况，为方便测点引测，布设3个工作基点。

工作基点需远离施工现场，选择稳定区域埋设，本方案选取距离管线40m外稳定地表。

根据施工现场分布，高程基准点、工作基点同监测点一起布设成本工程独立的闭合环、或形成由附合路线构成的结点网。

工作基点采用人工开挖的方式进行埋设，埋设形式如下图

沉降测点布置原则

布点时，人工挖开靠近10#承台处燃气管道上方覆土，至管顶上方约20cm时止，然后安放沉降监测标，监测标底端安装C25混凝土底座，砼底座直径20cm，厚10cm，测杆采用直径22mm的钢筋制作，外套直径15cm的PVC官，测杆一端头露出地面5cm，一端头预埋入混凝土底座板内。

PVC管内填充粗砂将监测杆固定，PVC管外用原土回填至原地面。

测点沿管线每6m布置一点，共布置3点。

水平位移点布置原则

针对本燃气管，拟采用在防护桩上靠近燃气管线侧边埋设直径22mm钢筋来作为管线水平位移测点，钢筋距维护桩外壁5cm，露出地面5cm。

每两个桩间侧设置一个监测点，共设置3个点。

8.8控制值

各监测项目控制值表

序号

监测项目

判定内容

控制值

1

管线沉降

隆、沉绝对变化量

-15mm/+10mm

2

管线水平位移

水平位移绝对变化量

10mm

3

差异变形

相邻测点差异变形

3mm/m

9.燃气管道防护施工应急预案

9.1总则

9.1.1编制目的

为提高临近天然气管道防护施工出现“漏气”、“失火”以及“爆炸”等事件的应急反应能力，结合京石铁路客运专线岳家楼特大桥10#承台施工场地实际情况，特制定本预案。

9.1.2编制依据

管线现场调查原始资料、《京石铁路客运专线土建一标项目部安全生产事故综合应急预案》及国家的有关安全法规、条例。

9.1.3适用范围

京石铁路客运专线岳家楼特大桥10#承台红线范围内燃气管道防护施工。

9.1.4工作原则

坚持“安全第一，预防为主”的原则，牢固树立和落实科学发展观，努力实现由控制事故向预防事故管理转变，不断提高预防和应急处理能力。

9.2危险性分析

9.2.1工程概况

京石铁路客运专线岳家楼特大桥以桥梁形式上跨DN500中压燃气管道，燃气管道位于京石铁路客运专线岳家楼特大桥9#和10#承台基础之间，与京石客专走向成107°交角，现役管道为DN300和DN500燃气管道，钢质材质，埋深1.8m。

为保证燃气管道在京石铁路客运专线红线范围内得到有效安全防护特进行本防护工程施工。

9.2.2危险源与风险分析结果

根据燃气管道运营要求并结合施工现场实际作业环境，已编制实施性施工方法以及施工防护方案，确定危险源清单，主要危险源有大型机械碾压、管线开挖过程工程机械碰伤、砌体施工过程中人为破坏、盖板吊装以及土方回填等。

根据分析结果，将重点对各危险源制定专项预案，成立相应的应急小组，配备相应应急资源；在此基础上编制安全专项应急预案，以进一步提高预防和应急处理能力。

9.3防护核心措施及实施过程控制

9.3.1防护核心措施

1严防大型机械设备碾压措施。

管线安全区域内，设专人看护，禁止大型机械通过，并在安全区域边线挂设安全警示标语横幅“天然气管线附近严禁烟火”和“禁止大型机械通过”。

2开挖前，人工挖探沟确定管线位置，现场标识，放线组织机械开挖。

开挖过程严防器械破坏管线。

机械开挖临近管线时，采用人工挖方。

3砌体施工过程中管线保护措施。

管线外露后，上部用胶合板封盖在两旁设置安全防护网，防止重物撞击管线。

4土方回填。

采用细粒土分层人工夯实回填，每20cm夯实一层。

在管线正上方50cm范围内采用“水坠法”夯填。

5防护桩水平位移观察。

防护桩上设置观察标，两小时观测一次并做好记录。

若发现水平位移，立即采取相应紧急预案。

6盖板防护，采用2.2m钢筋混凝土盖板，起吊盖板设双导向绳，防止盖板一侧砸向管道上方。

9.3.2措施及实施过程控制

⑴当有大型机械要通过燃气管线上方时立即制止清楚出场，并给以警告。

⑵人工探实明确燃气管线位子过程时，如果燃气管线遭到破坏，应急小组第一时间向燃气集团汇报，如果有漏气现象立即启动应急预案。

⑶砌体施工过程中若发生重物撞击管线时，第一时间向燃气集团报告，请其派专业人员对管线进行检测，确定是否漏气后方可施工。

⑷在土方回填过程中邀请燃气集团专业人员现场指导，如有异常立即对管线进行检测，发现漏气，听取专业人员意见并立即启动应急预案进行处理。

⑸当防护桩发生水平位移时，立即打入钢板防护桩加强防护。

⑹盖板防护过程发生盖板撞击管道时，第一时间向燃气集团报告，请其派专业人员对管线进行检测，确定是否漏气后方可施工。

如有漏气立即启动应急预案。

9.⒋组织指挥体系及职责

9.4.1铁建京石客专项目部成立安全生产事故应急小组，组织机构见附图

9.4.2铁建京石客专项目部天然气管道防护安全施工事故应急领导小组主要职责

应急小组，主要职责是负责岳家楼特大桥10＃天然气管线防护安全施工的危险源日常管理工作，当发生事故时，负责应急措施的实施，负责应急预案中人员、物质、资金等的配备和管理；负责组织对作业人员的教育、培训演练；负责对突发性重大事件实施抢险及减灾措施。

其小组主要人员任务及职责：

1施工安全技术人员主要负责施工技术指导，在对施工技术和工艺实施的过程中存在安全问题负主要责任。

2分区安全人员和工班安全人员负责安全施工监督、在施工过程中对危险源的识别以及现场情况的收集和向上汇报。

3安置部长和专职安全工程师在接到现场安全隐患告急时，迅速做出反应，在第一时间集合应急人员、设备和物质赶赴现场并在第一时间报告副组长与组长。

4副组长负责现场组织各种假想事故发生后的应急演练。

5在事故发生后，组长负责现场组织协调事故抢险工作，对安全事故付主要责任。

6专职安全工程师负责协调各单位参加事故的应急响应和处理工作，负责形成和保存应急响应记录并编制应急响应报告，向领导小组汇报。

9.4.3其他单位及成员职责

⑴综合管理和办公室：

负责对相关信息的快速传递，确保应急响应过程中交通工具的提供，配合相关的外部协调与沟通过程中的人员接待、会议会务食宿工作。

⑵计划合同部：

负责在应对突发事件时，为便于应急响应所涉及的内容外部施工合同的协商与修订工作。

⑶设备物资部：

负责时间所涉及的施工范围内（含便道）机械、设备物资、车辆抢救、抢修、维护、配备及完善工作，以及机械、设备、物资、车辆的保障工作。

⑷财务会计部：

负责突发事件发生时所需的资金保障。

负责与医疗机构的联系，协助做好伤员的救治，提供伤员的补偿标准及协助做好善后工作。

⑸桥梁作业队：

服从小组的统一指挥和小组办公室的协调。

负责及时向项目部报告事故情况，并采取有效措施抢救人员和财产，防止事故扩大。

⑹通用职责：

积极配合领导小组办公室的工作，争取参加政府办公室的工作，争取参加政府的事故调查组，认真做好现职责范围内的现场工作，并将有关记录在事故进入处理程序后，移交领导小组办公室。

⑺涉及爆炸、火灾及治安的应急事件，由派出所报请集团公司公安处协助。

⑻涉及新闻媒体的应急事件，由办公室请集团公司宣传部协助。

9.⒌预防与预警

实行24小时值班电话制度，配专职安全员值班，采用仪器管监测防护桩位移情况，发现有异常情况立即采取紧急应对措施并立即报告应急小组。

9.5.1预防措施

⑴加强施工管理，严格按照防护方案施工。

施工中分析假设过程中出现的各种问题并制定相应预防措施。

⑵加强宣传、教育工作。

提高施工人员预防重大安全事故的意识和采取有效的防护措施。

⑶在紧急抢险过程中，需紧急调用的物质、设备、人员和场地，任何单位和个人不得怠慢。

⑷对应急救援人员应按制定的预案经常进行培训和必要演练。

⑸充分做好下列各项准备工作：

a.思想准备。

加强宣传教育培训、模拟演练。

b.抢险人员、料具准备。

9.5.2预警行动

⑴当应急小组接到现场值班人员、安全人员、其他作业人员渠道传来的预警信息时，应立即予以核实并作出判断。

如出现下列情形时应通知相关单位部门和人员启动相应的应急措施或应急预案。

a.即将发生或已经发生重大安全事故；

b.施工情况发生突然变化，有可能造成严重后果的；

c.应急小组组长认为认为有必要启动应急救援预案的。

10燃气管线安全防护小组责任人名单。