地铁隧道暗挖工程安全专项技术方案

武汉轨道交通二号线第二十五标段安全技术专项方案 区间隧道工程 中国中铁四局集团有限公司 1 隧道暗挖工程安全技术专项方案隧道暗挖工程安全技术专项方案 1 1 编制依据编制依据 1 武汉轨道交通二号线名都站 光谷广场站区间施工图 2 武汉轨道交通二号线名都站 光谷广场站区间溶洞处理施工图 3 武汉轨道交通二号线总施工组织设计 4 名都站 光谷广场站区间隧道专项施工方案 5 名都站 光谷广场站区间溶洞处理专项施工方案 2 2 引用的安全标准文件引用的安全标准文件 1 建筑施工安全检查标准 JGJ59 99 2 建筑机械使用安全技术规程 JGJ33 2001 3 建筑施工高处作业安全技术规范 JGJ80 91 4 职业健康与安全体系标准 GB T28001 5 建筑施工工程安全生产管理条例 6 施工现场临时用电安全技术规范 JGJ46 2005 3 3 工程概况工程概况 3 13 1 工程简介工程简介 名都站 光谷广场站区间 左线起点里程 ZDK26 408 307 终点里 程 ZDK27 448 000 右线起点里程 YDK26 408 307 终点里程 YDK27 448 00 左右线路均以直线 圆曲线和缓和曲线连接而成 左右 线间距为 13 米 曲线段处曲线半径 R 1000m 缓和曲线长 45 米 线路沿 卓豹路 或虎泉街 到达终点光谷广场站 虎泉街两侧建筑主要是武汉 工程大学等高校 医院 中船 709 研究所和民房 建筑物的楼层普遍较 低 隧道在路中间下行通过 距离两侧的建筑物满足安全的要求 名都站 光谷广场站区间线路西起名都站 沿着虎泉街向东至光谷 广场站 地面起伏较大 标高为 26 94 37 44m 沿线均为密集的建筑物 且管线较多 均分布于虎泉街道路两侧 区间线路平面设 1 个曲线段 曲线半径 1000m 区间线路纵断面设人字型坡 最大坡度为 5 最大坡 长为 460m 项目设计范围为名都站东端至光谷广场站西端 里程为右 左 武汉轨道交通二号线第二十五标段安全技术专项方案 区间隧道工程 中国中铁四局集团有限公司 2 DK26 408 307 右 左 DK27 448 000 其中右线全长 1039 693m 左线全 长 1037 102m 含短链 2 591m 线路总长为 2076 795m 均为地下线路 采用矿山法和明挖法施工 其中于里程左 DK26 782 000 右 DK26 779 409 设置 1 施工竖井及横通道 于里程左 DK26 862 591 右 DK26 860 000 设置区间联络通道 于里程左 DK27 184 020 右 DK27 184 012 设置 2 施工竖井及横通道 里程右 左 DK27 406 208 右 左 DK27 448 000 段为明挖段 3 23 2 工程特点工程特点 本区间隧道岩体较破碎 岩溶形态有溶洞 溶孔 可能发生突泥 突水坍塌事故 采取的措施有 1 采用 TSP203 探地雷达 超前水平地质钻探 地质素描和红外线 探水等综合预报手段 准确揭示隧道掘进前方的地质状况 及时修正掘 进参数 确保隧道施工安全 2 总体施工遵循 管超前 严注浆 短开挖 强支护 快封闭 早成环 勤量测 速反馈 在施工过程中严格按该原则组织施工 根据 不同的断面形式 不同地层采取相应的施工方案 支护措施 确保施工 安全 岩溶地段 施工中采用 TSP203 地质预报系统 红外线探水仪 超 前钻孔等手段进行综合预报 破碎富水带采用超前帷幕注浆加固 超前 预注浆 周壁注浆等手段进行预加固 3 在软弱围岩地段采取开挖后 迅速初喷 然后架立钢架 施工锚 杆 钢筋网 及时进行复喷 确保及时支护 喷射砼采用湿喷工艺 4 做好洞口 洞顶地表 浅埋段排导系统 减少地表水渗入地层 做好隧道纵 环向排水系统 确保衬砌背后的排导系统畅通 做好防水 板铺设 处理好 三缝 防水 涌水量较大地段采用开挖前预注浆 开 挖后补注浆等手段封堵 5 区间沿虎泉街下方穿行 行人及车流量较多 虽然实行了交通 管 但是仍有运土车辆和材料车辆在上面通行 其中有段是超浅埋段覆 土厚度在 5 4 8 3 米 施工危险系数较大 3 33 3 安全重点和难点安全重点和难点 综合分析区间的设计 地质 水文 施工工艺等因素的关系 名 武汉轨道交通二号线第二十五标段安全技术专项方案 区间隧道工程 中国中铁四局集团有限公司 3 光区间的安全重难点主要有以下几点 1 竖井口施工场地狭小 施工材料 机具集中在一起 使用用电 不易管理 2 竖井口的提升设备使用频繁 集中 是主要的危险源 3 超浅埋段地面以下 3 米范围内管线密集 6 隧道施工面长 最长边达 334m 通风排尘 净化空气 给施工 人员提供良好的工作环境很重要 7 隧道内采用小型自卸农用车运输土方和材料 机动车行驶时应 注意自身和他人的安全 4 4 施工准备 施工准备 4 14 1 技术准备技术准备 工程开工前 认真调查本工程的安全隐患和危险源 并制定相应的 安全措施和安全预案 做到防患于未然 1 调查清楚地下管线情况 管线与隧道的位置管线 对排水 给 水和燃起管线进行重点预防 2 调查周边建筑物的基础和结构情况 分析隧道施工对其可能产 生的不利影响 3 复核地质勘察资料 重点查地下水的渗透 汇集量和隧道位于 何种地层重 4 查类似工程的施工经验 总结施工方法和安全控制措施 4 24 2 人员 组织准备人员 组织准备 根据本工程的安全重难点 对参与工程管理和工程施工的所有人员 进行安全培训 讲授本工程的安全防范点 教授安全知识 并制定班前 安全教育制度 电焊工 电工 起重工 车辆驾驶员等特殊工种需持证 上岗 项目经理为本工程的安全第一责任人 由一名安全专职副经理主抓 安全工作 项目部设安全质量部 配专职安全工程师一名 协助安全专 职副经理的工作 施工现场每竖井配备两名安全员 负责施工现场的日 期安全管理工作 4 3 机械准备机械准备 武汉轨道交通二号线第二十五标段安全技术专项方案 区间隧道工程 中国中铁四局集团有限公司 4 隧道施工的主要施工机具有 提升架 空压机 三轮机动运输车 电焊机 照明灯具 喷混机 注浆机 小型挖机 厢式变压器等 为确 保施工机械和施工用电的安全 需对投入本工程的施工机具进行安全检 查 验收 坚持先验后用的原则 防止机械带病运转 对需要强制外验 的提升架 空压机等由市安全监察部门先检验后使用 5 5 安全技术措施安全技术措施 本着 安全第一 预防为主 的安全工作原则 做好充分准备 保 持高度警惕 认真落实相关的安全制度和措施 确保施工安全 5 15 1 开挖施工安全技术措施开挖施工安全技术措施 5 1 15 1 1 标准断面和标准断面和 A A 断面开挖 环型台阶法断面开挖 环型台阶法 区间标准断面采用短台阶法开挖 上台阶高 3m 台阶长度不小于 5m 隧道拱部 边墙采用 42 3 的注浆小导管超前支护 导管长 3 5m 外插角 5 1 环向间距 30cm 型标准断面每 1m 施作一 环 型标准断面和 A 断面每 1 5 米施作一环 注浆采用水泥水玻璃双 液浆 用注浆机压注 开挖按各个断面的每榀格栅掘进一次 根据土层 情况 粘土层采用微型挖机加人工开挖 上台阶预留核心土 隧道左右 线开挖面错开 10m 以上 上台阶喷混完成后 仰拱紧跟 尽快封闭成环 完成初期支护后尽早施作二次衬砌 防止初支变形 1 开挖需在地下水位降到开挖面以下后进行 2 开挖需在注浆加固完成 土体固结后进行 严格开挖进尺 3 开挖前检查有无管线渗漏水情况 4 上下台阶错开 3 5m 以上 左右线错开 10m 以上 5 当掌子面有水时 需立即封闭喷混掌子面 待解决降水问题后 再开挖 6 当掌子面暂停一段时间不开挖时 需及时喷混封闭掌子面 5 1 25 1 2 双线双线 F F 型断面型断面 中隔壁 中隔壁 CDCD 法 法 F 断面长 15m 断面尺寸为 8 41m 8 01m 根据地质情况及设计断 面的大小 F 断面隧道采用中隔壁 CD 法施工 施工步骤如下 1 CD 法分四部顺序开挖 每部错开 3 5m 2 中隔墙临时支护要有足够的刚度 墙顶与墙底必须与初期支护 武汉轨道交通二号线第二十五标段安全技术专项方案 区间隧道工程 中国中铁四局集团有限公司 5 格栅钢架联结牢固 3 洞身初期支护成环并达到设计强度后才允许拆除中隔墙 拆除 中隔墙应分段进行 尽快完成二次衬砌 4 并进行监控量测 严格控制变形量 并应做好应急准备 5 施工时连续进行 不得中途停工 6 由小断面到大断面的转变是施工的重要节点 需减缓施工进度 具体开挖方式作业同标准断面 5 1 35 1 3 B B C C G G 和人防门断面开挖和人防门断面开挖 中隔壁 中隔壁 CRDCRD 法 法 人防段断面长 15m 马蹄型断面 断面尺寸为 10 12m 8 622m B 断面长 20m 断面尺寸为 9 04m 8 64m C 断面长 15m 断面尺寸为 11 12m 9 87m G 断面长 15m 断面尺寸为 10 36m 9 11m 根据地质 情况和断面大小 这四种断面尺寸采用 CRD 法施工 开挖步骤和 CD 法施 工基本相同 5 1 45 1 4 D D E E H H 断面开挖断面开挖 双侧壁导坑法双侧壁导坑法 D 断面长 15m 断面尺寸为 13 06m 10 374m E 断面长 14m 断面 尺寸为 14 56m 10 874m H 断面长 15m 断面尺寸为 15 6m 11 366m 根据地质情况和断面大小 这三种断面尺寸采用 CRD 法施工 具体的施 工步骤如下 1 双侧壁导坑法分六部顺序开挖 每部错开 3 5m 2 两侧壁隔墙临时支护要有足够的刚度 墙顶与墙底必须与初期支护 格栅钢架联结牢固 3 洞身初期支护成环并达到设计强度后才允许拆除两侧壁隔墙 拆除 隔墙应分段进行 尽快完成二次衬砌 4 并进行监控量测 严格控制变形量 并应做好应急准备 5 双侧壁导坑法施工时连续进行 不得中途停工 6 由小断面到大断面的转变是施工的重要节点 需减缓施工进度 7 施工时加强对锁教锚杆的处理 并及时封闭成环 8 若由于某种原因暂停施工 开挖面立即喷砼封闭 具体开挖方式作业同标准断面 5 25 2 超前加固施工安全技术措施超前加固施工安全技术措施 武汉轨道交通二号线第二十五标段安全技术专项方案 区间隧道工程 中国中铁四局集团有限公司 6 超前小导管注浆加固前方土体是防止土体坍塌的主要措施 为了保 证注浆效果 施工前需在现场进行原位注浆试验 以确定注浆参数 1 小导管的长度 注浆眼设置严格按照技术交底进行 以保证注 浆效果 2 在粘土层中小导管采用风镐钻进 3 接好管路系统 做注浆前的试运转 用 1 5 2 倍注浆终压对系 统进行吸水试验检查 并接好风 水 电 检查管路系统是否耐压 有 无漏水 检查管路连接是否正确 检查设备机是否正常 使设备充分 热身 4 当压力达到注浆泵额定压力时 注浆泵停止 等待几分钟后 压力下降到 0 6MPa 以下 再继续注浆 如此反复几次 直到压力不能下 降为止 5 当注浆压力接近或达到终压的 80 如果出现较大的跑浆 经 间歇注浆后达到终压便可结束注浆 或者注浆压力达到设计终压或注浆 量达到设计值 20 60L min 稳定 20 分钟即可结束 6 专人填写注浆记录表 记录注浆时间 浆液消耗量及注浆压力 等数据 填写时逐级填写 绘出注浆压力与注浆时间 注浆量与注浆时 间的线性关系图 对过程情况及处理过程作好记录 为后续注浆顺利实 施提供依据和参考 7 开挖过程中随时观察注浆效果 分析测量数据 发现问题后及 时进行处理 8 在喷射混强度为上升之前不得注浆 以免注浆压力损害混凝土 9 注浆前严格检查机具 管路及接头的牢固程度 以防高压伤人 10 注浆管口用面布塞实 防止漏浆 5 35 3 格栅钢架制安安全技术措施格栅钢架制安安全技术措施 隧道开挖初期支护的钢格栅 其原材料必须符合设计要求和施工规 范规定 架立前进行试拼 尺寸复核设计断面要求 连接螺栓必须拧紧 节点板对正密贴 钢格栅连接应圆顺 武汉轨道交通二号线第二十五标段安全技术专项方案 区间隧道工程 中国中铁四局集团有限公司 7 1 加工格栅使用的电焊机 切割机 台钻 弯曲机等机电设备严 格按照操作规程操作 电源连接规范 接地 漏电保护器 电闸等由专 业电工安装 非电工不得从事电工作业 非机械操作人员不得进行机械 操作 2 按照 管超前 严注浆 强支护 紧封闭 勤量测 快循环 的十八字方针组织施工 及时施工初期支护 尽快封闭工作面 3 洞内备足抢险物质 如小导管 钢格栅 网片等 发现情况及 时处理 4 格栅在搬运 吊装过程中 捆绑牢固 防止滑落 碰撞伤人 5 在隧道内安装时 应多人协同安装就位 先通过连接筋与前榀格 栅固定 5 45 4 喷射砼施工安全技术措施喷射砼施工安全技术措施 喷射砼原材料配合比 计量 搅拌 喷射必须符合施工规范规定 砼强度必须符合设计要求 对喷射砼的结构 不得出现脱落和露筋现象 喷射砼厚度应满足设计要求 无大的起伏凹凸 表面应平整圆顺 喷射机的合理使用 启动喷射机时 应先送风再开机 并应在机械 运转正常后送料 供料均匀连续 作业结束时 先停止送料 待罐内余 料喷完 再停机 然后关风 停止喷射作业后 喷射机和输料管内的积 料应及时清除干净 以避免混合料结块堵管 1 如遇堵塞 应立即关闭马达 随后关闭风源 并将软管拉直 然后以手锤敲击找到堵塞位置 可将风压开到 0 5 1 0MPa 同时继续敲 击堵塞部位 使其排除堵塞物而畅通 排除堵管现象时 应注意喷嘴前 方严禁站人 以免发生伤人事故 2 控制砂石料含水率 加强通风 在喷嘴水环到出口之间接一段 0 5 1m 长的管子 使干料与水混合后有一个充分湿润和混合的过程 这 对降尘和提高砼质量都较为有利 3 喷射机要安放在围岩稳定或已衬砌地段内 同时喷射作业地段 应加强照明和通风 4 风嘴严禁对人 以免射伤人 5 喷射砼施工人员必须佩戴防尘口罩等 操作喷头和注浆管的工 武汉轨道交通二号线第二十五标段安全技术专项方案 区间隧道工程 中国中铁四局集团有限公司 8 人应佩戴防护眼罩 穿工作服 戴长筒乳胶手套等 5 55 5 二次衬砌施工二次衬砌施工安全技术措施安全技术措施 二次衬砌采取模筑混凝土 利用衬砌台车支模 混凝土厚 30cm 在 初支与二衬之间设置无纺布加 PVC 防水层 1 在施工二次衬砌前 检查初支的净空尺寸 保证二衬厚度和区 间净空满足设计要求 2 在施工二次衬砌前 检查初支的渗漏水情况 对初支的渗漏水 点进行封堵处理 3 防水层需易燃材料 施工时严禁烟火 4 安装拱顶防水层和钢筋时 搭设的脚手架需牢固 在作业面设 置护栏和防护网 5 每次安装完台车后 检查台车的支点 连接节点有无松动 脱 焊 保持台车的坚固 6 采用地泵浇筑混凝土时 对破损的输料管严禁使用 防止输料 管暴烈伤人 7 浇筑到拱顶时 检查混凝土的填实情况 防止盲目超灌压垮台 车 8 在隧道内进行浇筑作业 安装在台车上的附着式振捣器等用电 设备需做好用电安全防范 浇筑混凝土时 噪音大 施工机具多 作业 面狭小 必须有电工在现场跟班作业 5 65 6 监控量测安全技术措施监控量测安全技术措施 现场监控量测是采用浅埋暗挖法施工必不可少的手段 应贯穿整个 施工过程 以便随时掌握施工过程中的变形情况 合理安排施工工序 确保施工安全 现场监控量测的内容包括地表下沉量测 洞内水平收敛 量测 拱顶下沉量测 土层压力量测 结构内力量测等 1 监测点的布置 测设元件的埋设严格按照设计进行 监测频率 按照设计或规范进行 2 及时上报监测数据 分析变化情况 已准确指导施工 3 在道路上进行监测作业时 需三人进行 一人负责防护 作业 人员需身穿黄色反光防撞马甲 武汉轨道交通二号线第二十五标段安全技术专项方案 区间隧道工程 中国中铁四局集团有限公司 9 4 在隧道内作业时 安排专人防护 防止运输车辆碰撞 5 在基坑边 军用梁上 支撑上等临边或登高作业时 需系上安 全绳 5 75 7 施工机具安全技术措施施工机具安全技术措施 1 施工机械进场前 应经验收 确认合格 2 施工机械操作工必须经过专业培训 考核合格方可上岗 3 机械上的各种安全防护装置和监视 指示 仪表 报警 信号 等装置必须完好齐全 4 电工机械的电气接线必须由电工操作 在露天和潮湿地方施工 时 应采取防潮保护措施 5 机械不得带病运转 运转中发现不正常时 应立即停机检查 排除故障后方可使用 6 电动机械必须在开机附近配备开关箱 且一机一闸 使用中遇 有停电 必须关机断电并制动 7 机械运转中 严禁操作人员离开岗位 8 施工机具附近设置操作规程 操作人员按照规程操作 9 提升架上的电动葫芦和钢丝绳进行定期检查 对磨损的钢丝绳 及时更换 5 85 8 施工用电安全技术措施施工用电安全技术措施 由于不确定因素的存在造成工地突然停电 导致水泵停抽影响区间 暗挖 造成地下水位回升甚至有可能出现涌流 涌砂现象 形成重大安 全隐患和安全事故 因此必须对突然停电作好应急预案措施 以保证施 工安全 a 对用电情况及时掌握 对紧急停电问题及时解决 防止安全隐 患的产生 b 保障停电时的用电供用 使用发电机组或采用其他方法 并经 常对发电机组进行检查和维修 以备在急需用电时能正常供电 c 设置双路电源 专业电工经常对供电线路进行检查和维修 保 证供电正常 1 洞内照明电压采用 24V 武汉轨道交通二号线第二十五标段安全技术专项方案 区间隧道工程 中国中铁四局集团有限公司 10 2 施工用电设施的安装 拆卸和维护必须由电工负责 严