专项方案(过既有线)

1、暗挖穿越既有2号线车公庄站安全专项施工方案中铁十六局集团北京地铁6号线一期八标项目经理部2011年1月 提纲： 一、编制依据 二、工程概况 三、控制指标 四、施工方案 五、监控量测方案 六、应急预案 七、专家意见回复 一、工程概况 车公庄站平安里站区间正线在K7+60里程处下穿既有2号线车公庄站。新建车站中间换乘通道下穿既有车公庄站，并在既有车站底板进行开洞换乘。 车平区间正线为马蹄形断面，宽6m，高6.3m。换乘通道初支净空宽6.6m，高4.72m。 风险源 暗挖穿越既有线工程涉及风险源：暗挖下穿既有2号线车公庄站、暗挖下穿官园桥。 既有2号线车公庄站位于区间正上方，换乘通道密贴既有车站底板

2、暗挖施工，车站底板与区间隧道顶板经距2.4m,车公庄站为单层三跨框架结构端头厅式车站。车站结构总长181.3m，宽22.3m ，高11m ，站台宽13m；底板厚度1.3m、侧墙厚度为1.1，顶板厚度1.5m；沿车站纵向每25m设置一条变形缝。 官园桥在既有车公庄站的正上方,扩大基础，基础埋深2.1m，距离车站顶板顶2.5m，桥梁上部为6跨连续梁结构。区间隧道与既有地铁关系剖面图 既有地铁与隧道区间结构平面示意图既有车站换乘通道车平区间既有既有2号线站台边缘线号线站台边缘线南端楼梯口南端楼梯口北端楼梯口北端楼梯口站台板开洞站台板开洞（6.85m6.85m2.4m2.4m）站台板开洞站台板开洞（6

3、.85m6.85m2.4m2.4m）二、安全风险评估控制指标 3.1总体指标控制 1）结构沉降3mm，结构上浮2mm，变形缝两端沉降差异1mm； 2）轨道下沉3mm，轨道上浮2mm； 3）最大沉降速率1mm/d 。 3.2控制指标分解 在施工过程中以及施工完成后，保证既有车站的变形控制在限制标准内，换乘通道各施工阶段既有线结构沉降控制目标见下表：序号各施工阶段变形值类别预警值(70)报警值(80)最终控制值(100)1断面开挖、初期支护最大沉降值(mm)1.051.21.52二衬施工最大沉降值(mm)0.350.40.53破除既有线底板最大沉降值(mm)0.70.814结构施工完成最大值最大沉

4、降值(mm)2.12.43最大差异沉降值(mm)0.70.81最大沉降速率(mm/d)0.70.81 车平区间隧道各施工阶段既有线结构沉降控制目标见下表：序号各施工阶段变形值类别预警值(70)报警值(80)最终控制值(100)1断面开挖、初期支护最大沉降值(mm)1.41.622二衬施工最大沉降值(mm)0.70.813结构施工完成最大值最大沉降值(mm)2.12.43最大差异沉降值(mm)0.70.81最大沉降速率(mm/d)0.70.81 3.3预警分级 对隧道安全状态实行监控，并按照变化量、变化速率两方面对其实施双控管理。 (1)正常状态 双控指标之一达到监控量测控制值的70%80%之间

5、（不含80%），而另一指标未达到监控量测控制值的70%时。 (2)黄色预警 双控指标均超过监控量测控制值70%时，或双控指标之一超过监控量测控制值80%时。 (3)橙色预警 双控指标均超过监控量测控制值的80%时，或双控指标之一达到或超过监控量测控制值时。 (4)红色预警 双控指标均达到或超过监控量测控制值，且实测变化速率出现急剧增长时。 3.4综合预警 施工过程中，结合监测数据及监测点预警级别，综合工况巡视、环境巡视、支护结构巡视和作业面状态观察描述等信息，将区间隧道的安全状态进行综合判断和预警分级，依次用红色、橙色和黄色加以区别管理。 三级预警：监控量测点达到黄色预警，工况巡视、环境巡视及

6、洞内作业面、支护结构巡视未出现明显变化时； 二级预警：监控量测点达到橙色预警，且环境巡视地表出现肉眼所能观察到的轻微不均匀沉降及洞内支护结构出现5mm以下裂缝时； 一级预警：监控量测点达到红色预警，且环境巡视地表出现肉眼所能观察到的明显沉降、洞内支护结构出现5mm以上裂缝或掌子面出现塌方时。 三、施工方案 3.1总体施工方法 区间隧道正洞开挖采用台阶法施工。 区间隧道正洞二衬结构采用顺做台车浇筑施工。 换乘通道开挖采用CRD法施工 换乘通道二衬结构采用顺做拼装拱架施工。 3.2施工顺序 先施工车平区间隧道，后施工中间换乘通道。换乘通道东西向横通道二衬完成后暗挖爬坡段并在既有车站底板开口连接。

7、3.3工期计划安排 1）穿越既有线区间施工段：2011年11月16日2012年2月15日 暗挖上导洞施工：2011年11月16日2011年12月15日 暗挖下导洞施工：2011年12月16日2012年1月5日 二衬施工：2012年1月6日202年2月15日 2）换乘通道：2011年12月10日2012年6月30日 平坡段暗挖施工：2011年12月10日2012年2月10日 平坡段二衬施工：2012年2月11日2012年4月10日 斜坡段暗挖施工：2012年4月11日2012年4月30日 斜坡段二衬施工：2012年5月1日2012年5月30日 破出底板及二衬施工：2012年6月1日2012年6月

8、30日 （站内围挡另行汇报） 区间隧道与既有地铁关系剖面图 区间纵向加固范围为既有车站边外9.5m。换乘通道与既有线平面示意图换乘通道与既有线结构剖面图换乘通道与既有线结构剖面图4.4主要施工方法 区间隧道施工步序图过站段区间隧道纵向施工步序图换乘通道施工步序图1、开挖时各洞室错开68m；2、仰拱完成后千斤顶分段试顶，根据既有线监测情况调整支顶力；3、通道衬砌时逐段拆除临时支撑，每段衬砌长度约6m；4、左半侧结构临时支撑需用千斤顶加压，防止沉降变形。施工保护辅助措施：施工保护辅助措施：1、换乘通道开挖时，在结构开挖初支侧壁及临时中隔壁沿纵向每、换乘通道开挖时，在结构开挖初支侧壁及临时中隔壁沿纵

9、向每2m设置一排千斤顶，待初期支护封闭成环后，立即给千斤设置一排千斤顶，待初期支护封闭成环后，立即给千斤顶施加初顶力，确保初支与既有线底板顶紧。顶施加初顶力，确保初支与既有线底板顶紧。2、施工过程中根据第三方监测情况，随时调整千斤顶顶力，及时控制既有结构及轨道安全，千斤顶应具备单独顶升和整体、施工过程中根据第三方监测情况，随时调整千斤顶顶力，及时控制既有结构及轨道安全，千斤顶应具备单独顶升和整体协同顶升功能。协同顶升功能。3、初支贯通后，立即施做二衬。千斤顶锁死，保证千斤顶在二衬达到强度前始终发挥作用。、初支贯通后，立即施做二衬。千斤顶锁死，保证千斤顶在二衬达到强度前始终发挥作用。4 4、安装

10、千斤顶后待该榀初衬闭合后，施加、安装千斤顶后待该榀初衬闭合后，施加30T30T初顶力，使千斤顶与型钢顶梁、顶梁与地铁结构间顶紧。初顶力，使千斤顶与型钢顶梁、顶梁与地铁结构间顶紧。千斤顶千斤顶千斤顶 4.5 主要施工工艺 4.5.1深孔注浆施工工艺 采用深孔注浆对开挖土体进行超前土体加固，注浆范围为全断面，双重管后退式超前深孔注浆施工工艺。 隧道开挖至需要进行加固范围前2m位置时停止开挖作业，封闭掌子面，施做止浆墙。止浆墙厚度250mm，采用格栅喷射混凝土封闭形成，格栅间距800mm； 布设注浆孔位，间距0.61.0m，梅花形布置。外圈注浆孔采用一孔多注方式，即每个孔内注浆管外插角度分别设置为0

11、、5、15、30，确保区间隧道外围注浆效果满足设计施工需要； 注浆浆液：粉细沙地采用超细水泥浆；砂卵石地层采用水泥浆，有水地层采用水泥-水玻璃双液浆，采用注浆压力和注浆总量双控制，以保证注浆质量。 双液浆配比：水玻璃浓度由40Be稀释到20Be，水泥浆水灰比W/C=0.751，水泥浆：水玻璃=1:0.51:1（体积比） 注浆效果：注浆后无侧限抗压强度，开挖面不小于0.5MPa，周边不小于1.2 MPa。如深孔注浆效果未达到设计要求，增加设置小导管补充注浆。 循环下层作业超前小导管注浆土方开挖架格栅（格栅带支撑连接板）挂网喷射混凝土4.5.2格栅安装流程 适量水水泥细骨料压缩空气速凝剂原材料选择

12、配合比设定计粗骨料搅拌机喷射机喷 头受喷面水4.5.3喷射混凝土施工工艺图 4.5.4初支背后填充注浆 初支完成后，及时进行初支背后填充注浆，填充注浆紧跟开挖工作面，在仰拱闭合后进行。注浆浆液采用水泥浆，注浆压力0.5MPa。 4.5.5静力切割混凝土 静力切割混凝土采用直径108mm水钻切割工艺，排孔距离100mm，搭接8mm，由于洞内采用人工搬运，切块重量单块应控制在200kg以下。 4.6 针对风险源的施工措施 4.6.1风险分析 区间隧道及换乘通道的施工造成围岩变形、沉降或塌方引起车站结构沉降加大及既有线轨道不均匀沉降，影响地铁运行。 4.6.2超前地质预报 施工中采用超前地质预报，可

13、探明开挖面前方或周围土体中可能存在的地质突变、地下空洞、废弃的人防、管沟和局部水囊等地质灾害，防止作业过程中可能产生的废气、突泥、涌水、塌陷等地质风险对工程的危害。 超前钻探预报：采用轻型地质钻机（深孔注浆用钻机）或洛阳铲在导常掌子面前方进行钻孔超前探测。钻孔时，随时记录岩土特征、含泥量、出水部位等情况，探明水量和水压情况，判定工作面前方的地质情况，以采取必要的预防措施。 4.6.3区间隧道下穿既有2号线结构保护措施 1）超前深孔注浆，注浆浆液：粉细沙地层采用超细水泥浆；卵石地层采用普通水泥浆液，注浆后无侧限抗压强度：注浆参数根据试验选定。如果深孔注浆效果未达到设计效果，增加设置小导管补充注浆

14、； 2）短进尺施工，每开挖进尺0.5m，增设中部临时仰拱； 3）每部开挖均打设锁脚锚杆，采用两根并排； 4）临时仰拱完成后，及时进行拱部初支背后注浆，初支背后注浆应分多次进行补偿，注浆从下到上的顺序进行； 5）拱部二次衬砌预留压浆孔，注浆压力不大于0.2 MPa,浆液宜采用高强度、流动性好的硫铝酸盐类水泥浆液，以保证初期支护与二衬之间密实； 6）待初支通过2号线车公庄站后立即施做车站下方的防水二衬结构； 7）下穿既有线施工前，施工不少于15m的试验段； 8）加强监测频率，当沉降变形值过大时，做好相应应急处理措施。 4.6.4换乘通道下穿既有线保护措施 1）为了降低施工风险，设计采用矩形断面，单

15、个矩形断面的开挖尺寸宽高为7.3m5.42m，CRD工法分四步开挖，结构顶与既有线底板密贴，刚性接触，有利于既有线沉降控制。 2）施工前对开挖轮廓线外2m范围内土体进行预注浆加固，浆液采用无收缩浆液，注浆压力0.51MPa，具体可根据现场试验确定。 3）施工过程中超前小导管注浆加固，采用25水煤气管，L=2m，环向间距0.3m，每榀钢拱架打设一环，注浆压力0.20.5MPa；开挖掌子面全断面注浆，注浆管25，间距0.5m梅花形布设，垂直掌子面，单长2.5m，隔榀设置； 断面顶部预埋补偿注浆管，长度根据现场实际情况确定。加强背后注浆，初支背后注浆在仰拱闭合后进行，注浆孔沿隧道拱部及边墙布置，环向

16、间距：拱部为2.0米，边墙为3.0米；纵向间距为3.0米，梅花型布置，注浆压力0.20.5MPa。 4）换乘通道开挖时，在结构开挖初支侧壁及临时中隔壁沿纵向每2m设置一排千斤顶，千斤顶采用120t液压自锁式千斤顶，待初期支护封闭成环后，立即给千斤顶施加初顶力，预定压力30t，确保初支与既有线底板顶紧。施工过程中根据第三方监测情况，随时调整千斤顶顶力，及时控制既有结构及轨道安全，千斤顶应具备单独顶升和整体协同顶升功能。初支贯通后，立即施做二衬。千斤顶锁死，保证千斤顶在二衬达到强度前始终发挥作用。 5）对既有线进行自动化动态实时监测，同时在既有站内轨道上设轨距杆和护轨，以保证既有地铁结构安全和正常

17、运营。 4.7站内围挡施工 换乘通道与既有车站接口破除混凝土地板时，需在既有车站内临时围挡，围挡采用钢制密闭材料，外罩喷绘幕布，喷绘内容由运营管理人员确定后实施。围挡需占用场地两块，东西向紧贴柱子。距站台板边缘约3.6米。临时围挡施工时间为。 5.9米3.6米 施工围挡前联系运营单位就站台板下管线电缆等线路改移提出方案并实施，围挡完成后，在车站底板到站台板间进行砖墙砌筑隔墙，使得作业区与地铁运营区密闭分隔。 站台板与底板间砖砌隔墙站台板与底板间砖砌隔墙站台板上围挡范围五、监控量测方案 5.1施工监测目的和任务 通过对测量数据的分析、处理掌握隧道和围岩稳定性的变化规律、修改和确认设计和施工参数。

18、 通过监控量测了解施工方法和施工手段的科学性和合理性，以便及时调整施工方法，保证施工安全及既有线车站的安全。 5.2监测项目 针对地面建筑物监测项目主要包括：地表沉降；初期支护结构拱顶沉降；初期支护结构净空收敛；既有车站沉降；轨道沉降变形等。 56.3监测点布置原则 根据该工程性质、地质条件、设计要求、施工特点及周边环境等综合因素确定监测对象。 为能及时掌握隧道和围岩稳定性的变化规律，及时布点进行监测，所有观测点埋设必须稳固，初始值在确认点位已稳定才能采用。 5.4测点布置 1）地表测点布置 （见右图） 2）站内测点布置（见下图）序号类别监测对象监测项目监测仪器监测精度测点数量监测周期监测频率

19、1通道结构应力既有车公庄站远程自动化监测隧道结构沉降、差异沉降静力水准仪0.5FS12个降水施工前进行初始观测，施工完成后变形趋于稳定时停止观测。自动化监测系统采集数据频率1次/30分钟道床结构沉降、差异沉降静力水准仪0.5FS12个人工静态监测隧道结构沉降、差异沉降水准仪0.3mm12个降水施工前进行初始观测，工程竣工，结构变形稳定后，路政管理单位同意后停止监测。静态监测项目施工期每晚地铁停运后进行1次，施工结束后根据变形情况进行适当调整，特殊情况应增大监测频率。道床结构沉降、差异沉降水准仪0.3mm12个隧道结构变形缝开合度监测游标卡尺0.1 mm6个道床与结构剥离监测分析计算18个轨道几

20、何形位检查轨道尺1.0mm18个车站立柱沉降监测水准仪0.3mm28个2既有车公庄站出入口通道人工静态监测通道结构沉降、差异沉降水准仪0.3mm施工期间每天监测1次，施工结束后根据变形情况进行适当调整，特殊情况应增大监测频率。频率计站内监控量测项目表 5.5信息反馈 a.一般情况下的信息反馈 一般性信息包括日报、周报、月报、年报和监控管理总结等，一般通过信息平台或书面形式并逐层上报。 日报：于当日16:00前通过信息平台上报监控管理分中心。 周报：于每周四16:00前上报信息平台，并以书面形式报监控管理分中心。 月报：于每月25号前上报信息平台，并以书面形式报监控管理分中心。 b.预警状态下的

21、信息反馈 施工单位发现黄色综合预警时起2天内通过信息平台或书面形式上报监控管理分中心；发现橙色综合预警时起1天内通过信息平台或书面形式上报监控管理分中心。 c.红色预警快报信息反馈 施工单位发现红色综合预警时立即以有效、快捷方式上报监控管理分中心，同时告知设计单位，以加强技术沟通和共同预警分析。并在2小时内通过信息平台或书面形式补发报告信息。 信息反馈报送流程见下图所示。一般情况信息反馈预警状态信息反馈红色预警快报信息反馈六、应急预案 6.1应急抢险预案的方针、原则与目的 坚持“安全第一、预防为主”、“保护人员安全优先、保护环境优先”的方针，贯彻“常备不懈，统一指挥、高效协调、持续发展”的原则

22、。 目的：为既有车站工作人员及乘客提供更安全的环境；保证各种应急资源处于良好的备战状态；指导应急行动按计划有序的进行；防止因应急行动组织不力或现场救援工作的无序混乱而延误事故的应急救援，影响既有车站、线路的正常运营及带来的相关损失；有效地避免或降低人员伤亡和财产损失；帮助实现应急行动的快速、有序、高效；充分体现应急救援的“应急精神”。 6.2应急抢险预案工作流程（见下图） 危险源及环境因素辨识、评价编制应急预案成立抢险领导小组组建抢险队、救护车配备应急物资、设备应急知识教育培训定期评审进行评审、修订实施应急预案未发生发生应急抢险预案工作流程图总指挥：陈广亮电话急抢险组

23、组长：吴宝华电话全副经理：郭海斌电 话产副经理：林捍东电话警警戒组组长：王 兵电话讯联络组组长：张庆华电话散引导组组长：王超电话： 工：陈树禹电 话护组组长：金恒安电话资设备组组长：刘春宇电话分部现场全体施工和管理人员6.3机构与职责6.3.1组织机构情况（见下图）应急抢险领导小组组织机构图 6.3.2明确人员职责 1） 总指挥：负责组织制定现场响应预案，落实各项

24、应急准备工作，并定期组织进行应急演练；在发生事故和紧急情况时，进行现场安全事故和紧急情况的评估，组织现场的应急抢险救援，及时向上级和有关地方管理部门、组织、机构联络和报告事故情况；做好应急救援处理协助工作；组织做好事故现场的保护及善后处理工作。 2）安全副经理：主要任务是配合总指挥的工作，对日常的管线监控量测和保护工作进行监督和指导，发生事故时具体领导现场的报警警戒、通讯联络、疏散引导和救护小组等的工作，尽最大努力抢救受伤人员和财产。 3）生产副经理：对在日常生产中发现的危及施工安全的隐患，及时消除或通知有关人员处理。发生事故时，具体领导现场的应急抢险小组工作，协调各方面的人力、物力，在最短时

25、间内将事故控制在最小损失状态。 4）应急抢险组：负责施工现场安全事故和紧急情况的应急抢险工作，包括查明事故现场基本情况，应急抢险处理，抢救受伤人员和财产，防止事故扩大，减少伤亡损失。 5）报警警戒组：根据现场情况，及时向运营单位和上级部门报警联络，确定警戒范围，设置警戒区域、维护现场秩序、疏通道路，劝说围观群众离开事发现场等警戒工作，引导外部救援进入现场，并负责事故现场的保护工作。 6）通讯联络组：负责通知各有关人员迅速赶到现场。 7）疏散引导组：负责现场疏散逃生路线的确定和标志的设置，组织引导现场危险区域人员正确及时撤离、疏散、逃生。 8）救护组：准备现场医疗器械，负责现场伤亡人员的的现场救

26、护、送往医院救治工作。 9）物资设备组：负责应急抢险救援物资设备的配备、租赁、购置和维护保养，在发生事故和紧急情况时，及时提供相应物资设备。 6.4突发事件风险分析 本工程暗挖隧道采用矿山法开挖施工，下穿北京地铁2号线车公庄站。由于施工作业面处于卵石层，土层自稳性较差，因地质不良、施工扰动或突发情况会引起隧道掌子面土体失稳，进而发展成为塌方，严重时可引起既有车展沉降超限、地铁停运，路面塌陷、甚至于洞内作业人员伤亡等恶性事故。 根据以上分析，并充分考虑到施工技术难度和困难、不利条件等，确定本项目的突发事件、风险或紧急情况为隧道掌子面坍塌及既有车站沉降超限。 6.5暗挖施工防坍塌应急措施 在换乘通

27、道下穿既有线段工程施工时，制定并严格落实各项防塌措施，同时施工掌子面储备好各种抢险物资。在发生施工掌子面突发性塌方时立即启动抢险预案，采取下列措施： 1）立即使用抢险物资对塌方处进行封闭回填和加固处理，同时把有关信息上报相关各个单位和部门，各单位联合采取必要的抢险措施，加强对既有结构的检查和量测工作； 2）组织专家讨论分析造成掌子面突发性塌方的原因和相应的控制措施； 3）根据确定的控制措施重新制定或调整施工工艺和施工组织，进行施工交底，严格落实各项措施，进行开挖施工。 6.6既有线结构沉降速率超限影响应急措施 在临时施工通道临近既有线段工程施工时，首先建立严密的结构受力、变形、沉降的监控量测体

28、系，对施工过程进行全面的监控量测，随时反馈信息，指导施工生产。在发生既有结构沉降速率超限时，立即启动抢险预案，采取下列措施： 1）立即停止开挖施工，封闭所有施工掌子面，加强结构监控量测工作； 2）上报甲方及地铁公司运营单位，根据具体沉降情况确定是否采取限速、停运及疏导客流等措施； 3）组织专家讨论分析造成既有结构沉降速率超限的原因和相应的控制措施； 4）根据确定的控制措施重新制定或调整施工工艺和施工组织，进行施工交底，严格落实各项措施，进行开挖施工； 5）若既有结构沉降速率超限未得到有效控制，再次重复上述过程直到完全解决既有结构沉降速率超限问题。6.7暗挖引起路面沉陷应急措施 暗挖施工引起地面

29、沉陷时，立即启动抢险预案，采取下列措施： 1）施工人员封闭塌陷位置道路，疏导交通并及时上报道路交通管理部门； 2）立即停止开挖施工，封闭所有施工掌子面，加强结构监控量测工作； 3）组织专家讨论分析造成路面沉陷的原因和相应的控制措施；配合道路修整部门完成道路修复工作。 4）根据专家确定的控制措施重新制定或调整施工工艺和施工组织，进行施工交底，严格落实各项措施，再进行开挖施工。 6.8应急通讯联络系统 项目应急救援联络工作由项目部综合办公室主任负责。应急救援联络途径如下： 内部应急求救 综合办公室电话综合办公室主任手机 对外应急求救 火警119

30、 医疗急救120 交通事故报警122 2#线车公庄站值班电话：62293161 设计院电话：88336542（城建院） 63367370（隧道院） 市政热线：63088467 北京武警总队第二医院010-68045599 北京大学人民医院、专家审查意见及回复情况 本工程于2011年1月21日通过了“施工图设计（含轨道防护）” 、“施工方案和应急预案” 、“第三方监测方案” 的专家审查。专家审查会意见及执行情况如下： 建议1：细化分解控制指标并严格执行，保证既有线安全； 回复：严格执行专项设计中各阶段控制指标，确保既有车站变形控制在限制范围内；控制值分解如下表：序号各施工阶段变形值类别预警值(70)报警值(80)最终控制值(100)1断面开挖、初期支护最大沉降值(mm)1.051.21.