厚德管线保护方案(任).doc

广州市220千伏厚德电缆隧道工程 公共管线保护专项方案广州市220千伏厚德电缆隧道工程管线保护专项方案编制： 审核： 审定： 中煤第三建设（集团）有限责任公司广州市220千伏厚德电缆隧道工程项目经理部二一一年十二月目 录一、施工区域管线的处理流程图：1二、地下管线处理前的准备工作21、现场情况咨询2三、管线保护措施31.1 基坑周边概况31.2 岩土条件31.3 水文条件31.4 保护方案42、盾构施工阶段管线保护措施52.1 掘进时刀具的选择52.2 土压及出土量控制52.3 掘进速度控制62.4 注浆压力与注浆量控制6四、管线事故处理方案10五、突发事件急救组织措施11广州市220千伏厚德电缆隧道工程为单线隧道工程南起广州大道南后窖西大街路口的盾构始发井A，沿广州大道南由南向北，途经广州大道后滘大桥、广州大道车行隧道以及上涌中桥，最终在客村与广州大道南交汇处的盾构吊出井G。其中始发井A、过井E、到达井G采用先完成基井开挖后做盾构施工，其他过井采用“先隧后井”的施工工法，即先完成连续墙后，盾构直接通过连续墙，然后再进行基坑开挖。本工程计划开工时间2012年2月，计划竣工时间2013年4月，总工期400天。本标段施工场地位处广州市海珠中心区，特别是过井C更处于客村立交附近，周边管线交错复杂，涉及的管线有电力电缆、电力架空、污水管道、雨水管道、给水管道、燃气管道、通信管道、路灯电缆等。施工前，进一步探明管线，做好现有管线的防护工作尤为重要，施工时，根据各期施工步署对临时迁改后的管线进行保护，采取钢筋混凝土硬化大型设备行走道路保护道路下管线，施工现场临时设置的坑、槽避开管线位置。因此，经项目部各部门研究制定本管线保护方案。一、施工区域管线的处理流程图：二、地下管线处理前的准备工作1、现场情况咨询向业主及监理单位的相关人员仔细咨询了解施工区域内的地下管线的种类、用途、数量、走向、埋置深度等。如有可能，请他们提供相应的图纸资料，以此作为制定地下管线防护措施的依据。广州大道南沿线管线基本沿道路南北向设置，主要受影响的管线有：始发井附近 1根DN400污水管，工作井C(广州大道南隧道)南侧3根DN400排水管，1根DN300供水管，工作井C北侧5根DN400排水管，上冲中桥附近1根DN400污水管，工作井D（名粤广场旁）附近一条DN400污水管，沿过井E（金穗花园旁）至吊出井G（7天酒店旁）隧道顶部一条DN400污水管。具体位置及埋深见下表1和附图。厚德电缆隧道与污水管道统计表里程污水管埋深(m)污水管直径(mm)管线方向A1K0+556.27A1K0+717.544.517.82400沿隧道线路方向A1K1+263.362.39500隧道方向约30夹角A1K1+269.790.52800隧道方向约30夹角A1K1+392.83不详不详隧道方向约70夹角A1K1+420.390.40 300隧道方向约90夹角A1K1+453.640.26300隧道方向约90夹角A1K1+476.010.56400隧道方向约90夹角A1K1+484.61不详不详隧道方向约90夹角A1K1+498.60.74400隧道方向约130夹角A1K1+700A1K2+264.595.56400沿隧道线路方向A1K2+392.27A1K2+587.911.353.49400沿隧道线路方向A1K2+405.80不详不详隧道方向约90夹角A1K2+409.01不详不详隧道方向约90夹角A1K2+348.24A1K2+531.000.981.33300沿隧道线路方向A1K2+413.76A1K2+531.001.83400沿隧道线路方向A1K2+2+587.91A1K3+099.982.823.70500沿隧道线路方向A1K2+2+923.48A1K3+023.21不详不详沿隧道线路方向A1K3+023.08不详不详隧道方向约90夹角中煤第三建设（集团）有限责任公司 第12页三、各类管线防护措施1、基坑开挖阶段管线保护措施1.1 基坑周边概况（1）始发井A附近的污水管改签后距离围护桩距离为35m；（2）过井D附近的污水管改签后距离围护桩距离为24m；（3）过井F附近的污水管改签后距离围护桩距离为23m；（4）吊出井G附近的污水管改签后距离围护桩距离为46m。1.2 岩土条件（1）始发井A：地面以下10m范围内均为（2-1）淤泥质粘土层组成；地面以下10m18m主要以中砂组成；（2）过井D：地面以下5m范围内为（2-1）淤泥质粘土层组成，地面以下5m10m范围内为（5-1）粉质粘土层组成。 （3）过井F：地面以下5m范围内为（3-1）以中砂组成，地面以下5m10m范围内为（5-1）粉质粘土层组成；（4）过井G：地面以下8m范围内为（4）粉质性粘土组成，地面以下8m20m范围内为（5-1）粉质粘土层组成。1.3 水文条件拟建电力隧道地下水类型主要为：第一类型为上层滞水，赋存于人工填土中,其补、排方式为大气降水和大气蒸发，水量较低；第二类型潜水，赋存于(2-2)层粉砂、(4)层粉细砂中，具有微承压性，含水量较丰富，其补给排方式主要为大气降水和地下径流，排泄方式主要为大气蒸发和地下径流，距离河涌较近的地段与其有一定的水力联系。勘察期间测得地下混合水位埋深在0.80m4.10m之间，地下混合水位标高在3.59m8.24m。1.4 保护方案本隧道工程基井围护结构均采用800连续墙施工。连续墙主要以成槽机施工为主冲孔钻机施工为辅的施工工艺；坑内土方开挖主要以大型挖机开挖为主，长臂挖机和履带吊机负责垂直转运至地面并由自卸车负责渣土外运。施工道路下方有各种管线时，采用浇筑200mm厚钢筋混凝土路面，配筋是14200mm单层双向钢筋网。混凝土强度等级用C25。基坑开挖后，暴露或接近暴露的管线，应提前做好准备，及时予以防护。根据管线的种类，材质走向和位置，可采用以下几种措施防护，现场可根据具体实际情况选用。隔离法。基井均采用深层连续墙施工。连续墙形成稳定的隔离体，在开挖基坑土体时从而有效限制地下管线周围的土体位移、挤压或振动管线。悬吊法。如果在施工过程中发现一些暴露于基坑内的管线，或因土体可能产生较大位移而用隔离法将管道挖出的，中间不宜设支撑，可用悬吊法固定管线。要注意吊索的变形伸长以及吊索固定点位置影不受土体的影响。悬吊法管线受力、位移明确，并可以通过吊索不断调整管线的位移和受力点。支撑法。对于土体可能发生较大沉降而造成管道悬空的，可沿线设置若干支撑点支撑管线。支撑体可考虑是临时的，如打设支撑桩、砖支墩、沙袋支撑等；也可以是永久性的，对于前者，设置时要考虑拆除时的方便和安全，对于后者一般结合永久性建筑物进行。 选择合理施工工艺。基坑开挖、地下连续墙施工采用分段开挖、分段施工的方法。使管线每次暴露局部长度，施工完一段后再进行另一段，或分段间隔施工。对于采用桩基部分施工的连续墙，可以合理安排打桩顺序，如临近管线的桩先打，退着远离管线的方向打桩，以减少对管线的挤压，还可考虑调整打桩速率的方法，如打打停停，以减少土中的孔隙水压力或者打桩四周设置排水沙井、塑料排水板，使孔隙水压力很快小时，减少挤土效应。卸载保护。施工期间，卸去管线周围、尤其是上部荷载、或通过设置卸荷板等方式，使作用在管线及周围的土体上的荷载减弱，减少土体变形和管线的受力，达到保护管线的目的。不保护方式。对一些无主或不明管线，估计破坏后不会造成重大损失或影响，或经与有关部门联系，可暂停使用的管线，可采用不保护方式，进完后再恢复管线使用功能。另外：在施工过程中，特别是在有管线的范围和管线埋深的可能深度范围内，应小心挖掘，以免碰撞、损坏管线，确保在施工期间所有地下管线的安全和正常使用。在靠近敷设有市政有压管地段施工，如果对其保护不当，有爆炸、爆裂的危险，必须加强防护，确保施工安全。2、盾构施工阶段管线保护措施 2.1 掘进时刀具的选择在过建筑物的过程中，隧道洞身范围内的地质情况比较差，主要为、地层，隧道顶部、地层，刀盘刀具采用刮刀+滚刀进行掘进，同时合理配备边缘滚刀数量和刀间距，增强边缘的破岩能力；同时，利用推进千斤顶及时纠正偏差，确保盾构机前进方向与隧道设计轴线一致。 2.2 土压及出土量控制过建筑物段隧道掘进面为上软下硬地层，因此，控制工作面土压稳定是保证安全过建筑物的关键。根据过建筑物段隧道埋深变化及地下水位变化及时调整开挖面土压的设定。严格控制盾构掘进过程中的出土量，建立并保持正面合理的碴土压力，保证拱顶上方不出现空洞，加强盾尾注浆及二次补浆，保证地层的稳定。掘进时采取向开挖面、土仓和螺旋输送机内注入泡沫和高浓度的膨润土来改良碴土，保证仓内土压平衡及土体的和易性，从而控制地层和建筑物的沉降。2.3 掘进速度控制盾构机的推进速度和姿态控制直接影响到土体沉降，因此在过建筑物及地下管线时适当放慢盾构的掘进速度，匀速穿越建筑物区段，掘进速度控制在2535mm/min左右，即一环的掘进时间约控制在6080分钟，以尽量减少对土体的扰动。选择正确的掘进参数，加强地表沉降、地下水位及房屋倾斜观测，并及时反馈施工。加强过程控制管理，实施信息化施工，防止开挖面失稳引起过大的地表沉降；同时也应防止地面由于土仓压力过大引起地表隆起。2.4 注浆压力与注浆量控制盾构机在过建筑物区段掘进时，加强盾构推进时同步注浆和二次补浆的操作，并保证注浆质量是减少后续沉降的有效手段。盾尾脱出形成的建筑空隙时构成地面沉降的主要原因，因而必须加强、细化盾构推进时同步注浆和二次补压浆的技术措施，并严格操作。1、注入材料。在盾构推进时采用单液（水泥砂浆）同步注浆，二次补注浆采用双液浆，补充一次注浆未填充部分和体积减少部分，从而减少盾构机通过后土体的后期沉降，提高隧道止水效果。2、注入压力。同步注浆要求注入口的注入压力大于该点的静止水压力及土压力之和，但注浆压力过大管片外土层将会被浆液扰动而造成较大的后期地层沉降及隧道本身的沉降，并易造成跑浆；而注浆压力过小，浆液充填速度过慢，充填不及时，也会使地层变形增大。同步注浆注入口的压力选取1.11.2倍静止土压力。后期补压浆根据地层变形监测信息确定其注入压力和注入量。3、浆液注入量。根据建筑物区段的工程地质条件及工程特点，选择合适的浆液注入量，在实际操作中，结合注浆压力来确定注入量。4、注入时机。同步注浆在衬砌脱出盾尾及盾构掘进时同步进行，并在推进一环的时间内完成。二次补压浆则利用滞后盾构机34环管片上的注浆孔完成。同步注浆和后期补压浆是盾构掘进施工的一道重要工序，施工中必须做好包括注入位置、注浆量、注浆压力以及注浆历时的注浆记录，并根据地层变形的监控量测信息及时调整，确保注浆工序的施工质量。4、 地下管线的监测保护为保证管线的安全，应对管线部分进行沉降观测，对于地下管线的监测采的使用的仪器及监测方法如下；（1）仪器设备DINI12全自动电子水准仪，铟钢标尺等。（2） 测实施方法测点布置：有检查井的管线应打开井盖直接将监测点布设到管线上或管线承载体上；无检查井的直埋管线有开挖条件的应开挖暴露管线，将观测点直接布到管线上，无法开挖时可在对应的地表埋设间接观测点。管线沉降观测点的设置可视现场情况，采用抱箍式或套筒式安装。基点的埋设与地表沉降监测的基点同。测量方法：与地表沉降观测同。沉降计算：与地表沉降观测同。观测频率：与地表沉降观测同。钻机钻孔土体钢筋黄沙管道 管线埋设布点示意图（3）数据分析与处理根据施工进度，将各测点变形值绘成管线变形曲线图。即： 绘制时间位移曲线散点图，据以判定施工措施的有效性；位移时间曲线趋于平缓时，可选取合适的函数进行回归分析，预测管线的最大沉降量；沿管线地面沉降槽曲线，判断施工影响范围、最大沉降坡度、最小曲率半径等。基点埋设在受施工扰动的范围以外的结构物上。（4）监测频率根据监测设计总说明，监测频率如下表1、表2： 基坑开挖监测频率及监测最小精度 表1序号监测项目监测频率监测最小精度1基坑周边管线围护结构施工1次/1天；开挖过程2次/1天，主体施工12次/1周1.0mm盾构区间隧道监测频率表 表2序号监测项目位置和监测对象测点布置测试仪器监测精度监测频率1盾构区间周边管线管线的轴向及竖向根据管线部门的要求布置经纬仪、水准仪1mm开挖面距盾构前后20m，12次/天；开挖面距盾构前后50m，1次/1周管线监测频率应配合施工需要，当监测值达到报警值或出现危险事故征兆时，或在其它必要和特殊紧急情况下，应加密或连续监测。对部分关键节点或监测数据达到报警范围，根据业主要求，加密监测。（5）监测预警值基坑变形控制等级为一级。各项监测的数值达到一定范围（即：将产生不可接受的负面影响时）要进行“报警”。报警值根据监测设计总说明及有关其他规范、规程执行。序号监测项目名称变形速率预警值报警值控制值依据1地下管线沉降监测刚性管道：2mm/d；柔性管道：3mm/d刚性管道：24mm柔性管道：32mm刚性管道：27mm柔性管道：36mm刚性管道：10mm30mm。柔性管道：10mm40mm。建筑基坑工程监测技术规范（GB50497-2009）表8.0.5。根据工程实际经验与相关规范规程要求制定报报警控制标准F（设定：F=实测值/安全控制标准值）。安全控制标准值按设计提出为准则，必要情况下，可结合具体工程情况确定。根据监测过程中F的变化，建立报警管理制度。F0.80时，为报警状态，当达到报警值时，应启动应急预案，采取必要的加强措施。在实际施工过程中，应同相关单位对于超过预警值所导致的结构受力变形等情况进行分析，对其可能造成的不利后果进行判断，并提出合理建议与措施。监控量测安全控制工作流程如图所示。监控量测安全控制流程图四、管线事故处理方案 1）常规处理（1） 雨水、污水管线挖断事故的处理当施工过程中发生雨水、污水管挖断等事故，项目部区域当班施工员应及时联系安全工程师、监理工程师、管线所属单位。联系管线权属单位专业抢修队立即赶赴施工现场进行抢修恢复，将损失减小到最低程度，抢修组成员应保持通讯畅通。现场配备足够的防水和堵漏应急物资和设备，施工人员及时进行抽水和水流疏解，防止污水流出施工场地污染周边环境。（2） 给水管线挖断事故的处理如果施工现场发生自来水管挖断或涌水等事故，现场当班施工员在5分钟之内电话通知给安全工程师、监理工程师、管线所属单位。联系包河区自来水公司专业抢修队立即赶赴施工现场进行抢修恢复，将损失减小到最低程度。抢修组成员应保持通讯畅通。现场配备足够的防水和堵漏应急物资，项目部应急小组应启动应急预案，项目部应急抢险队人员及时到现场进行抢险堵漏，确保紧急情况时能降低险情。（3）在掘进施工过程中若发现地表沉降引发险情，应立即采取以下应急保护措施：1、立即停止掘进，并保持好土仓压力，立即通知相关部门，以取得屋房业主方的配合，进行人员疏散；2、加大盾尾注浆压力及注浆量，并在沉降区内管片背后进行补充注浆，同时加密地面监测的频率，及时反馈数据，以调整注浆参数；3、对沉降区内根据地面情况采取相应的加固措施，以控制沉降；4、待地表沉降稳定并已处理完成后，盾构机方可继续掘进。另外： 盾构设备应急措施在盾构机掘进过程中，除了对盾构机进行与保养外，还应进行对盾构机设备突发故障的检修工作，以及准备好设备、零部件等更换备用部件，以便于盾构机能及时快速的修理，继续掘进，以保证管道和隧道施工的安全。2）地面袖阀管注浆 当地面出现1020mm沉降，管线出现局部破损，且隧道二次注浆未能控制住管线继续沉降，此时应停机调查情况，及时上报情况。可采用地面袖阀管注浆进行地面加固处理。袖阀管注浆施工方法及技术参数 注浆范围：根据地面沉降在3mm以上的区域全部布设袖阀管注浆。注浆深度从管道以上1.5m至盾构隧道顶部。袖阀外花管采用内径53mm，外径20mm的聚氯乙烯塑料管，在 管子注浆段上每隔3050cm钻一排（34个）孔眼，孔眼直径 6mm。针对每排孔眼，在管子外面套上一段长10cm，厚1-2mm的紧贴橡皮箍并加以固定。止浆固管料采用速凝水泥浆，水灰比为0.45。可采用水玻璃或氯化钙作凝剂。灌浆采用双栓塞心管进行灌浆，灌浆自下而上分段进行，每排孔眼作为一个灌浆段，其段长为33-50cm。注浆液采用425普通硅酸盐水泥作灌注主料，确定各种灌注材料的合理配比，在施工中使用的材料配比（重量比）如下：袖阀管套壳料水泥:粘土:水1:1.5: