电力管线保护方案.docx

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电力管线保护方案

北京地铁14号线工程土建施工08合同段

电力管线保护施工方案

编制

审核

审批

中国建筑第八工程局有限公司

北京市地铁14号线工程土建施工08合同段项目经理部

2011年4月

一、编制说明

为正确履行施工合同，具体指导施工，统一、规范的进行施工范围内的管线进行保护施工，制定本方案。

本细则适用于北京地铁14号线08合同段土建工程施工现场管线保护工作。

二、编制依据

1、北京地铁十四号线第8合同段施工组织设计

2、北京地铁十四号线第8合同段施工图

3、北京地铁十四号第八合同段沿线建筑调查资料、沿线市政管线调查资料

三、工程概况

右安门外站~北京南站区间：

本区间自右安门外站沿凉水河北岸向东，穿越开阳里西巷、开阳里东巷、开阳路与北京南站预留工程对接。

区间起始里程K17+360，终止里程K17+988.953，全长628.953m，采用矿山法施工。

线路平面为直线，在靠近右安门外站东侧设单渡线。

线路轨面高程20.548m~23.328m，为人字坡，隧道顶覆土厚度12m~15m，区间在K17+830.806处设施工竖井兼联络通道，无区间泵站。

新建区间结构终点位于北京市市政处泵站管理所办公楼下，并且从开阳路下穿过，距离马家堡西路凉水河桥台桩基础较近。

区间结构上部一定范围内存在污雨水、上水、电力等各种管线，管线保护将是本区间工程重点。

四、管线保护措施

区间内共3条电力管线，详见图1电力管线平面布置图

1、电力隧道2.0×2.3m，钢筋混凝土结构，电力竖井平面位置距离隧道开挖边线0.5m，电力竖井深度13.0m，风险等级为二级。

2、电力隧道2.6×5.3m双层，钢筋混凝土结构，与区间隧道垂直相交，位于区间隧道下方3.0m，风险等级为二级。

3、电力隧道2.0×2.3m，钢筋混凝土结构，与区间隧道垂直相交，高程上发生冲突，侵入地铁结构2.3m,需要改移，风险等级为二级。

图1电力管线平面布置图

管线保护作业流程图：

管线保护作业流程图

1、收集地下管线资料

开挖施工前，对开挖影响范围内所有管线进行一次普查，对管线的性质、材质、埋深、和基坑的关系等方面仔细调查，必要时，开挖暴露出管线进行详查，在施工前对重大危险或易导致灾情恶化的管线进行安全评估，取得其能承受的沉降和差异沉降的有关数据；

对基坑周边进行空洞普查，对查出的空洞采取注浆或其他措施回填，保证回填密实；

根据调查所得的管线性质、材质、埋深、和开挖基坑、盾构线路的相互关系等资料对管线周边土体进行注浆加固处理；

加强和相关部门及管线权属单位的沟通、协调、配合，采取各种有效手段和方法，对管线设施情况进行详细调查，以确保所提供的管线资料真实、准确、完整。

在核查过程中如发现现场情况与设计图纸不符时，应绘制现状管线图，并及时向项目管理单位、监理单位、设计单位和管线权属单位报告。

加强地表沉降监控量测工作；

条件允许的情况下，在管线接头位置埋设沉降监测点，进行日常监测；

对悬吊保护的管线，进行每日巡查；

为方便施工过程中目标管理，根据基坑开挖不同施工阶段的影响程度评估结果，作为各不同施工阶段进行控制的依据；

调查清楚管线的管井、阀门开关控制位置；

加强对基坑围护结构渗漏水点的观察，及时分析渗漏水原因。

2、实地勘踏和控制要求

由于设计提供的图纸信息局部可能与实地不符，需要在施工前手持图纸进行实地勘踏。

将不符的通过照片，文字形式记录下来，并且联系业主、监理、设计、市政单位进行确认。

对于电力管线的最大允许位移控制值为30mm，倾斜率控制值为0.004，每天发展不得超过5mm，差异沉降不得超过40mm，沉降速率控制在0.5～0.7mm/d。

当管线累计沉降值在20mm与30mm之间且管线无渗漏、破裂时，施工现场进入预警状态，并与管线的产权单位联系，商讨施工对策，对管线采取保护措施；当管线累计沉降值达到30mm或出现渗漏、破裂情况时，施工现场即进入应急抢险状态。

3、情况分析报告

主动与市政相关管理部门取得联系，收集施工影响范围内的所有管线图纸和管线竣工资料。

根据调查确定各管线的使用年限、使用现状、对地层变形的适应能力、风险级别等相关参数，必要时请专门机构主持，制定变形控制管理标准；立足于信息化施工，跟踪监测管线的变化，建立管线变形与暗挖施工的相应关系，采取针对性措施加以控制，并与产权单位联系，加强保护。

同时通过施工过程地层变形有限元模拟分析，对暗挖主体及暗挖通道施工的影响进行预测，指导施工。

管线事故信息报告程序图

4、管线保护措施

本区间施工范围内的管线，在结构施工过程中不可避免的会受周围地层变形而影响；过量的地层沉降会导致管线断裂，影响正常使用，严重时将有可能造成灾难性事故的发生；针对上述情况，从控制施工引起的地层变形入手，将管线的被动变形控制在允许范围内。

4.1受地层变形影响的管线适应变形的能力

4.1.1由于管线对沉降影响的敏感性；管线的耐受力因材料、连接方式、接口材料以及施工质量、使用年限的不同有较大差异。

因此在施工中须对保护的管线，根据其不同的管线类型适应变形的特性，确定其在地层中的控制标准。

4.1.2对管线适应变形的能力重点分析长管（如采用焊接接头的煤气、上水管等）的适应性与接头管（即管线采用管节构造接头）的适应性，对管线的适应变形能力的判断采用“允许曲率半径”来进行分析，两种管线的允许曲率半径可分别采用以下两式进行计算：

长管允许曲率半径：

[Rp]=Ep×d/2[σp]

接头管允许曲率半径：

[Rp]=Lp×Dp/[△]

其中：

[Rp]：

管道允许曲率半径

Ep：

管道的弹性模量

d：

管道的直径

[σp]：

管道的允许应力

Lp：

管节长度

Dp：

管道外径

[△]：

管节接缝允许张开值

上述两式较为关键的两个值分别为管道的允许应力和管节接缝允许张开值，它们可分别依据管线类别、材质和相关的规范确定。

4.2受地层变形影响的管线保护措施

暗挖施工中，对受地层变形影响的管线保护关键在于控制好施工过程中产生的地层变形及不均匀变形，因此针对不同部位的暗挖施工，进行相应调整及优化，确保暗挖施工过程中地层稳定是施工的重点，应采取以下措施：

4.2.1严格按照浅埋暗挖法施工工艺进行初支结构施工，把管线的被动变形控制在允许的范围之内。

4.2.2施工前，影响范围内的电力管线，对于自身使用状况较好的管道，在管道内铺设防水层，将水与管道隔离开，防止渗漏；对于自身使用状况差的管道，在管道内铺设防水层的基础上，增加钢管导流，并对管道接头进行加固的措施，用以提高管道的自身强度；对于自身使用状况较差的管道，进行断流，采用临时改移或永久改移。

4.2.3施工时，对地下管线准确定位，判断作业面距离上方管线的平面位置关系及垂直距离，避免正对管线及贴近管线位置进行压力注浆；在垂直方向上距离地下管线较近的作业面，暗挖超前支护进行压力注浆应避免压力过大，做到到压力稳定、注浆均匀。

4.2.4在管线前后5m范围内加强支护，施作超前管棚及调整格栅间距。

由于管道与结构拱顶距离距离较近，超前管棚操作空间不足，因此在管线前5m处将初支挑高，形成管棚工作室，在管线底部打设水平管棚，注浆加固管底及周边土体，浆液采用稠水泥浆，并在浆液中加入抗渗剂，水灰比为0.3～0.4，注浆压力根据现场情况确定。

4.2.5施工时，洞内采用上半断面注浆加固措施施工，并增加锁脚锚杆用以控制沉降；平行管道范围及垂直下穿管道前后5m范围，洞内采用双排小导管超前注浆加固地层；初期支护拱部及邻近管道侧预埋背后回填注浆管，待初期支护封闭成环后，及时对初支背后注浆，对地层进行补偿。

4.2.6加强地面沉降监测，尤其要对沉降敏感的重要的管线（如给水管线）要布点监测并及时分析评估施工对管线的影响，根据施工和变位情况调节观测的频率，及时反馈指导施工。

4.2.7进行超前注浆的同时，应加强地表沉降监测，注意地层变化，如发现沉降值骤变或超过限值，应立即将信息反馈至项目部，通知现场停工。

4.2.8在暗挖施工进入管线区以前，以已通过段所得到的地层变形实际监测成果为基础，再次对管线区内的地面沉降作出进一步预测，以准确反映实际情况并据此作出正确的管线保护方案。

4.2.9当施工前预测和施工中监测分析确认某些重要管线可能受到损害时，将根据地面条件、管线埋深条件等制定临时加固或管下地基注浆等保护方案，并经监理工程师批准后实施。

4.2.10制定应急预案，在监测结果显示需要对隧道开挖做加强处理时，采取在主体隧道小导洞周边做加强型超前加固、主体隧道开挖对拱顶土体加固的措施，以保证管线安全。

五、各种管线保护方案

1、地下管线保护原则

1）施工前，调查所有与施工有关及基坑开挖影响范围内的各种管线，查明管线的类型、规格、材质、位置及走向等基础材料。

2）根据查明的管线资料，针对不同管线的不同要求，对基坑开挖中不需要拆迁和改移的管线，做出具体的设计方案和保护措施。

3）管线保护的设计方案及技术措施在得到业主和监理工程师认可，同时要和管线主管部门共同商讨，并达成一致意见。

2、开挖时保护措施

管线两侧内必须人工开挖，现场施工负责人负责指挥挖掘机械不能靠近管线1.0米范围。

对于混凝土管和砌块管道，我们将采用直槽开挖，尽量减小管道外露长度，直槽段长度为管道直径或宽度两侧各加宽1.5米，用密板撑直护，保证沟槽边坡的安全。

3、受地层变形影响的管线保护

横穿车站上方的管线保护关键是控制施工引起上覆地层的变形。

把管线的被动变形控制在允许的范围之内。

施工中按设计提供方案预先埋设注浆管，在监控量测的指导下分层注浆加固地基，实施动态跟踪注浆保护。

4、其他注意事项

对于电力等重要管线还要作成相应得木盒将管道围护起来，防止意外的碰撞，被保护的管线在夜间要安装红色警示灯。

六、风险管线保护专项方案

（1）暗挖隧道严格遵循“管超前、严注浆、短进尺、强支护、快封闭、勤量测”的原则进行开挖支护施工，控制地层下沉量。

（2）加强施工管线监控，根据不同的管线，建立各类管线的管理基准值，通过监控量测及时掌握管线变形状况，及时调整施工工艺，做好二次补压浆，确保管线保护管理在可控状态有效进行。

（3）加强地面沉降监测，尤其对沉降敏感的管线要布点监测，并及时分析评估施工对管线的影响，根据施工和变位情况调节观测的频率，反馈指导施工。

（4）当施工前预测和施工中监测分析确认某些重要管线可能受到损害时，将根据地面条件、管线埋深条件等制定临时加固或管下地基注浆等保护方案，并经监理工程师批准后实施。

1、区间通过电力管线采取的措施

1）风险基本状况：

电力隧道2.0×2.3m，钢筋混凝土结构，电力竖井平面位置距离隧道开挖边线0.5m，电力竖井深度13.0m，风险等级为二级。

采取措施：

初支C25喷射混凝土，格栅间距加密至0.5m/榀，采用双层钢筋网，超前小导管打设范围为180度,施工中应短开挖、早封闭，加强监控量测。

控制指标:

沉降或水平位移不超过30mm。

2）风险基本状况：

电力隧道2.6×5.3m双层，钢筋混凝土结构，与区间隧道垂直相交，位于区间隧道下方3.0m，风险等级为二级。

采取措施：

初支C25喷射混凝土，格栅间距加密至0.5m/榀，采用双层钢筋网，超前小导管打设范围为180度,施工中应短开挖、早封闭，加强监控量测。

控制指标:

沉降或水平位移不超过30mm。

3）风险基本状况：

电力隧道2.0×2.3m，钢筋混凝土结构，与区间隧道垂直相交，高程上发生冲突，侵入地铁结构2.3m,需要改移，风险等级为二级。

采取措施：

初支C25喷射混凝土，格栅间距加密至0.5m/榀，采用双层钢筋网，超前小导管打设范围为180度,施工中应短开挖、早封闭，加强监控量测。

控制指标:

沉降或水平位移不超过30mm。

2、保护方法

2.1电力管沟破坏保护方法

迅速报告管线产权单位进行抢修，洞内针对管沟位置注浆加固，必要时高压注浆上抬管沟。

监测组通知项目经理部、驻地监理，停止施工，挂网喷锚封闭掌子面，采取在拱顶打设长3米间距300mm小导管局部注浆加固地层。

用洛阳铲进行探测管线位置及其它情况。

加密监测频率:

3次/d，当管线隧道、管沟沉降值稳定后继续施工。

2.1.1当监测到的累计沉降值接近10mm且无渗漏水

监测组通知项目经理部应急领导小组并停止施工，采取在拱顶打设长3米间距300mm小导管进行局部注浆，加固地层，注意避开地下管线。

用洛阳铲进行探测管线情况，有无漏水现象。

2.1.2当出现管线沉降大于10mm，或出现微小渗漏水

停止施工，挂网喷射混凝土封闭掌子面；在掌子面埋设PVC管排水至水沟，防止水软化土体造成更大灾害。

立即上报监理、设计、业主，同时上报管线产权单位，关闭两端阀门，对管线进行抢修。

对距离掌子面10米范围初期支护采用20号工字钢支撑进行加固，横向支撑及立柱临时支撑间距0.5m。

探测管线基础形式，在管线座基处打设φ32L=3m注浆小导管，水平间距0.5m，压注双液浆。

加密监测频率:

3次/d，当管线沉降速率减缓并稳定后方可继续施工，施工中供水管下方继续增设两排φ32长3m注浆小导管进行基底注浆加固，上下两排注浆小导管间距为0.3m；初支采取密排格栅加强支护。

2.1.3当管线出现较大渗漏

停止施工，挂网喷射混凝土封闭掌子面，反压堵塞，防止涌水、流泥导致大面积坍塌，在掌子面附近筑围堰，迅速起用排水设施，将积水排至附近下水管道。

立即上报监理、设计、业主、交通管理部门，同时上报管线产权单位，对管线进行抢修。

管线产权单位接到事故报告后立即组织专业队伍进行抢修，经理部立即组织抢险物资、机械、人员配合专业队伍进行抢修。

对沉降异常或塌陷区的道路上进行围护、交通疏散。

用预备好的钢拱架加固初期支护，对衬砌背后做补注浆加固；同时24小时不间断地对结构和地表的变形情况进行观测。

3.管线断裂应急预案

（1）管道封堵、抽排

立即组织抢险队，根据现场调查的情况，迅速对事故现场进行隔离。

在事发地点上游首先确定第一道封堵位置,第一处封堵位置要与事故现场或抢险作业面隔出至少两至三个井段;同时在其上游设置水泵，将管道内上游来水抽升至周边其他排水系统，为管道封堵创造条件。

根据断面尺寸和管道型式，同时在两至三个检查井内采取球形堵漏器和建筑材料结合的多点封堵方式，将水流迅速截断。

同时对第一道封堵点下游的支线管道进行封堵和排水。

上游检查井封堵完成且基本无水流时，在离事故现场或抢险作业面最近的检查井内进行再次封堵，将管道下游完全封死，以保证抢险作业面内施工人员的安全。

在封堵的同时，根据管道内来水量，布置充足的抽升设备进行全力抽排，以保证上游用户的正常排水，同时派专人对上、下游管线进行随时监控，将情况及时向现场指挥部反映，以便随时调整抽升设备的数量和能力。

排水出路选择就近的可排放的设施。

为防止事故现场下游管道内的水倒灌，根据现场情况及时在下游检查井进行封堵。

（2）恢复事故管道及现场

调查管线破坏情况，制定合理的恢复方案，进行排水管线的恢复工作。

当管线出现破裂、断裂、掌子面涌水、涌泥时，立即执行以下程序：

停止施工，迅速与管线主管单位取得联系，对水进行堵截、导流，并报告监理、设计、业主、交通部门。

沉降异常或塌陷区的道路进行围护及交通疏散，对该区段实施地层加固，打设φ32长3米的小导管，注浆加固地层。

掌子面附近筑围堰，迅速起用排水设施将积水排至附近下水管道。

掌子面挂网喷砼封闭、反压堵塞，防止涌水、涌泥导致大面积坍塌。

对距离掌子面10米范围初期支护采用工字钢支撑进行加固，横向支撑及立柱临时支撑间距0.5m。

对初期支护背后做补注浆加固；同时24小时不间断地对结构和地表的变形情况进行观测。

配合管线主管单位制定、执行相应措施。

排除事故现场的积水，并进行现场清理和基础处理。

恢复管道或方沟，并采取加固措施，回填基坑。

恢复其它专业管线、恢复路基及路面、恢复交通、拆除上游临时封堵。

撤出临时排水装备，管道恢复排水功能。

继续观察管道运行状况和道路结构状况，确认无再次发生事故的可能的情况下，抢险人员和装备撤离现场，恢复正常巡查养护。

七、管线保护责任

本工程施工期问，我项目部将派专人进行管线迁改的配合以及管线的保护，制定管线保护责任制，成立管线安全控制小组。

领导小组组长：

关成立

副组长：

李谦于瑞

在现场施工过程中，管线安全控制小组组员与管线权属单位人员保持密切联系，负责提供管线基本情况和技术信息资料，对现场的各类管线进行定位标识，对施工班组人员进行管线保护技术交底，并落实和实施管线保护方案的内容，保证管线安全。

地下管线的处理是一项非常重要而且难度较大的工作。

如何保证正在使用的各种管线在施工中不受影响是我们的第一目标，同时还需要保证工程质量并满足工程进度要求。

这些目标的实现，需要业主和设计院进行监督指导，同时也需要各管线所属单位的鼎力配合，我单位也将大力配合管线迁改单位进行管线迁改施工，保证整个后续工程管线的安全。