新玉区间盾构下穿管线专项施工方案第四版

目 录 第一章 编制依据及编制范围 3 1 1 编制依据 3 1 2 编制原则 3 1 3 所采用的技术规范资料 3 第二章 工程概况 4 2 1 工程简介 4 2 2 新华大街站 玉带河大街站区间地下管线风险源 4 2 3 工程地质及水文地质 4 第三章 管线现状及与隧道结构关系 6 3 1 管线平面位置 6 3 2 管线地质及现状 7 第四章 施工重难点及工期计划 8 4 1 施工重难点 8 4 2 工期计划 8 第五章 盾构机下穿管线段掘进施工 9 5 1 下穿管线段盾构参数设定 9 5 2 掘进中采取的措施 11 5 2 1 设备准备 11 5 2 2 物资准备 12 5 2 3 人员准备 12 5 2 4 掘进参数及施工过程控制 12 5 2 5 注浆措施 14 5 2 6 二次补强注浆 15 第六章 地下管线监测 18 6 1 地表观察 18 6 2 监控量测 18 6 3 监测质量保证措施 20 6 4 监测信息反馈 20 2 6 5 监测注意事项 21 第七章 盾构穿污水管事故应急预案 22 7 1 应急救援组织 22 7 2 应急组织机构职责 23 7 3 突发事件应急流程图 25 7 4 应急措施 25 7 4 1 管线不均匀沉降 26 7 4 2 管线漏水 26 7 4 3 管线断裂 26 7 4 4 盾尾密封磨损出现泄漏 26 7 5 应急物资 27 7 6 后期处理 28 7 7 预案管理 28 7 8 应急措施分工表 29 7 9 应急预案组织机构人员通讯录 29 3 第一章第一章 编编制依据及制依据及编编制范制范围围 1 1 编编制依据制依据 1 北京地铁 6 号线二期工程土建施工设计说明及图纸 2 北京地铁 6 号线二期工程总体设计技术要求 现场踏勘和调查所获得的资料 3 国家 北京市现行技术标准 规程和规范 相关法规 政策 特别是环保 安全生产 文明施工方面的法规和政策 4 我单位基于 初步设计 合同和调查而做出的初步风险预测 5 我单位现有的技术水准 施工管理水平和机械设备配套能力 1 2 编编制原制原则则 1 遵守 执行合同文件各条款的具体要求 确保实现业主要求的投资 工期 质量 安 全 环境保护 文明施工等各项工程管理目标 2 贯彻执行国家和北京市的相关工程建设政策 严格执行施工过程中涉及的相关规范 规程和设计标准 3 在认真 全面理解合同文件的基础上 结合工程实际情况 积极应用 四新 技术成 果 使工程建设做到可靠适用 经济合理 技术先进 方案安全 4 按照施工组织合理 施工计划周详严密 资源配制适当 接口管理全面清晰 进度安 排均衡高效来编制施工管理方案 5 充分研究现场施工环境和各类接口与配合关系 妥善处理施工组织与各类接口与配 合问题 使施工对周边环境的影响最小化 并积极配合建设方的联合调试 试运行以及竣 工验收等工作 6 遵循 以质量保安全 以安全促生产 的原则 1 3 所采用的技所采用的技术规术规范范资资料料 1 地下铁道工程施工及验收规范 2003 版 GB50299 1999 2 给排水管道工程施工及验收规范 GB50268 97 3 地下铁道 轻轨交通工程测量规范 GB50308 1999 4 盾构法隧道工程施工及验收规范 DGJ08 233 1999 5 建筑工程施工质量验收统一标准 GB50300 2001 6 混凝土结构工程施工质量验收规范 GB50204 2002 7 我公司现有施工经验和技术 4 第二章第二章 工程概况工程概况 2 1 工程工程简简介介 新华大街站 玉带河大街站区间线路北起新华大街北侧 滨河北路以西 200m 的规划 路环岛路口下的新华大街站 线路出站后下穿新华东街 沿滨河北路西侧的规划道路向东 南敷设 到达玉带河东街北侧 滨河北路西侧的玉带河大街站 设计里程范围 右 K36 519 650 右 K37 733 899 右线隧道长度 1214 249m 左 K36 519 650 左 K37 727 526 左线隧道长度 1207 876m 区间于右 K37 110 000 设置 号联络通道 于右 K37 697 000 设置盾构始发井 兼做 号联络通道 兼做玉带河大街站站端设的 1 号迂回风 道 新华大街站 盾构始发井区间段采用盾构法施工 覆土厚度约为 7 1m 14 5m 盾构始 发井 玉带河大街站区间段采用暗挖法施工 盾构井覆土厚度约 3 0m 其余暗挖段覆土厚 度约 10 40m 2 2 新新华华大街站 大街站 玉玉带带河大街河大街站区站区间间地下管地下管线风险线风险源源 2 地下管线风险源 序号风险工程名称位置范围对应环号风险工程基本状况 1 盾构区间垂直下 穿 D1100 污水 右 K36 565 000 左 K36 589 00 右 937 939 环 左 912 914 环 D1100 污水为钢筋混凝土管 盾构区间垂直下穿污水管 竖向 净距约 10 7m 2 盾构区间垂直下 穿 D700 上水管 右 K36 587 500 左 K36 605 300 右 918 920 环 左 898 900 环 D700 上水为铸铁管 盾构区 间垂直下穿上水管 竖向净距约 11 5m 3 盾构区间垂直下 穿 D800 上水管 右 K36 610 600 左 K36 632 100 右 898 900 环 左 876 878 环 D800 上水为铸铁管 盾构区 间垂直下穿上水管 竖向净距约 11 5m 2 3 工程地工程地质质及水文地及水文地质质 1 工程地质 本标段位于北京市通州区 工程场地内地势平坦 本合同段在地质构造单元上处于顺 义凹陷和大兴隆起 地貌单元位于北运河河谷及两侧 级 级阶地上 第四纪覆盖层厚 度 250 350m 始发井基坑开挖深度范围内地层主要为 场地浅表层为厚 1 2m 的填土 其下为第四 纪新近沉积层 Q2 3al pl 沉积的粉土 粘土 砂层 以下为厚度较厚的第四纪全新世冲 5 洪积层 Q4al pl 为沉积的粘性土 粉土 砂土及卵砾石层 再以下为第四纪晚更新新世冲 洪积层 Q3lal pl 为沉积的粘性土 粉土 砂卵石互层 并以砂土 卵石土为主 新华大街站 玉带河大街站区间隧道洞身下穿的地层主要为 本盾构区间隧道覆土 7 1 14 5m 隧道洞身主要穿过的土层中有细粉砂 3 层 粉细砂 层 圆砾 4 层 粉土 2 层 细中砂 层 结构顶板以上土层主要为粉细砂 3 层 区间隧道基本在粉细砂 圆砾 4 层 细中砂 层中下穿 区间地质剖面图详见下图 2 3 XXY18 21 50 C58 21 70 XXY21 21 79 XXY22 21 08 C60 21 72 XYD01 20 84 12 69 二 9 49 四 1 12 2 21 23 21 43 42 5 6 62 6 62 72 7 72 7 12 98 二 1 23 21 2 43 5 6 62 6 7 72 8 1 12 23 5 54 61 6 7 12 24 二 图 2 3 区间地质剖面图 2 水文地质条件 根据勘察报告 本站基坑存在两层地下水 地下水类型分别为潜水 二 和承压水 四 潜水 二 含水层岩性主要为粉细沙 3 层 细中砂 层及圆砾 4 层 水位埋深为 6 0 9 2m 水位标高为 12 0714 13m 该层水属于中等 强透水层 连续分布 主要接受降 水入渗及侧向径流及越流补给 以侧向径流或越流方式排泄 承压水 四 含水层岩性为细 中砂 层水位埋深为 9 3 10 5m 水位标高为 10 96 11 99m 该层水属于强透水层 连续 分布 主要接受侧向径流及越流补给 以侧向径流和人工开采的方式排泄 3 工程地质条件及其评价 本工程区各土层修正后围岩分级为 级 土石可挖性分级为 级 土体自稳能力 较差 其中普遍存在的为粉细砂 层 细中砂 层等 其厚度较大 且为饱和状态 在地下 水的作用下 会产生涌水 潜蚀 流砂等现象 极易导致隧道侧壁失稳 6 第三章第三章 管管线现线现状及与隧道状及与隧道结结构关系构关系 3 1 管管线线平面位置平面位置 三条管线集中位于新华东街现状路下方 新华大街站南侧 根据管线资料区间隧道施 工无需改移地下管线 根据设计要求 盾构下穿污水管的控制值为 沉降量 20mm 隆起量 5mm 斜率 0 005 最大变形沉降速率 2mm d 下穿上水管的控制值为 沉降量 10mm 隆 起量 5mm 斜率 0 002 最大变形沉降速率 2mm d 三条管线平面位置如图 3 1 所示 图 3 1 三条管线平面位置图 7 3 2 管管线线地地质质及及现现状状 图 3 2 管线地质图 如图 3 2 所示 D1100 污水管埋深约 4m 位于粉质粘土填土 1 层 D700 上水管埋 深约 1 7m 位于粉质粘土填土 1 层 D800 上水管埋深约 4 5m 位于细粉砂 3 层 经调查 D700 D800 上水均为球墨铸铁材质 承插口式连接口 均为 1986 年修建 现 状较完好 两条上水管产权单位均为北京潞洲水务有限公司 联系人王福泉 联系电话 010 D1100 污水管为钢筋混凝土材质 承插口式连接口 1986 年修建 现状较完好 此污水管 产权单位为通州区城镇水务所 联系人徐国庆 联系电话 010 8 第四章第四章 施工重施工重难难点及工期点及工期计计划划 4 1 施工重施工重难难点点 1 三条管线位于新华大街下 新华大街为通州区主干道之一 交通量大 如何确保盾 构掘进施工的连续性 严格控制沉降是本工程的重点及难点 4 2 工期工期计计划划 左线下穿管线的里程为 ZK K36 589 K36 632 81 影响环号 866 环 924 环 右线下 穿管线里程为 ZK K36 565 K36 610 6 影响环号 888 环 949 环 根据实际情况并结合以往经验 新玉区间每台盾构机平均日掘进环数约为 12 环 截 至 3 月 31 日左线掘进至第 280 环 右线掘进至第 700 环 则盾构下穿管线影响区域的具体 日期约为 左线 2013 年 5 月 21 日至 5 月 26 日 右线 2013 年 4 月 15 日至 4 月 20 日 由于新华大街站盾构接收井正在施工 锚索未拆除 现在不具备接收条件 因此右线 盾构机下穿管线后于新华东街北侧绿化带中 距离锚索约 1 5m 处停机 如图 4 1 左线盾构 机下穿管线后预计接收井已具备接收条件 顶桩后停机 图 4 1 右线盾构机停机位置示意图 9 第五章第五章 盾构机下穿管盾构机下穿管线线段掘段掘进进施工施工 盾构机在试验段掘进施工中 已对掘进参数进行实时必要的调整 为后续的下穿管线 掘进施工提供条件 并做好施工记录 试验段掘进参数记录内容如表 2 7 4 表 2 7 4 施工记录 序 号 项目内容 备 注 1隧道推进参数 1 施工进度 300 环 月 2 油缸行程 掘进速度 30 45 mm mim 3 盾构推力 1800 2000t 土仓压力 0 8 1 0bar 刀盘扭矩 1100 3000kN m 4 刀盘 1 0rpm 螺旋机转速 8 10rpm 5 出土量 37 88m3 2泡沫注入参数1 泡沫剂注入时间 25 30min 注入量 40 100L 3同步注浆参数 1 注浆材料配比 稠度 注浆试块强度 每天取样 试验 2 注浆压力 1 0 1 5bar 注浆量 4 5 5 3 方 3 注浆孔位选择与注浆量 1 2 3 4 孔 4二次注浆参数 1 注浆材料 水泥 水玻璃 配比 水泥 水 水玻璃 1 1 1 凝固时间 40 60s 2 注浆压力 3 5 4 5bar 注浆量 1 5 2 0m3 5 环 5 1 下穿下穿管管线线段盾构参数段盾构参数设设定定 平衡压力设定是土压平衡盾构施工的关键 维持和调整设定的压力值又是盾构推进操 作中的重要环节 其中包括推力 推进速度和出土量三者相互关系 对盾构施工轴线和地 层变形量的控制起主导作用 因此 盾构推进过程中 要根据不同地质 覆土厚度 地面建 筑情况并结合地表隆陷监测结果及时调整设定的土仓压力 推进速度要保持相对平稳 控 制好每次的纠偏量 减少对土体的扰动 为管片拼装创造良好的条件 同步注浆量也要根 据推进速度 出碴量和地表监测数据及时调整 将施工轴线与设计轴线的偏差及地层变形 控制在允许的范围内 土仓压力值 P 的选定 新玉区间隧道穿越地层主要为粉细砂 3 层 粉质粘土 层 粉细砂 层 粉质粘土 层 局部为粉细砂 3 层 上层覆土为房渣土 层 粉质粘土填土 1 层 粉土填土 2 10 层 粉土 层 细粉砂 3 层 粉细砂 3 层 填土层厚度为 4 0 8 0m 粉细砂层 2 0 10 0m 土压力计算采用郎肯理论 对应的土压为 0 05MPa 水压为 0 03 0 04MPa 水土压力为 0 08 0 09MPa 掘进过程中 加强对地面沉降的监测 根据监测结果及时调整土压力的大小 盾构掘进参数 刀盘贯入土体量 不超过 30mm rpm 由于姿态纠偏少于推进速度 总推力 1800t 2000t 根据土层情况及埋深情况实时调整 刀盘转数 0 9 1 3rpm 刀盘扭矩 小于 30 适时加入泡沫剂调节 推进出土量控制 每环理论出土量 4 D2 L 4 6 342 1 2 37 88 m3 环 盾构下穿管线段推进出土量控制在理论量附近 即 37 88m3 环左右 添加泡沫剂 根据地质情况 通过在盾构前方压注泡沫剂 或纳基膨润土浆液 起到保护刀盘以及 保证盾构螺旋出土机正常出土的作用 有效的防止土仓土体闭塞 堵仓情况发生 根据我 单位施工经验 在粘性土层中泡沫注入率 5 富水砂性地层中合理的改良注入率为 8 15 在密封土仓内加入泡沫主要是为了增加土仓内土体间的疏松性润滑密封土仓内切削 土体顺利出土的作用 减少刀盘扭矩 另外可以形成压力膜起到稳定挖掘面的作用 它的 注入压力一般稍高于土仓内的土压 这一点和泥浆的注入参数类似 泡沫注入压力设定为 0 28 0 37MPa 推进速度 下穿管线段的推进速度控制在 2 3cm min 使之匀速推进 11 盾构纠偏 盾构轴线控制偏离设计轴线不得大于 5mm 在盾构掘进机上安装全自动测量控制系 统 同时采用人工测量复核 以确保掘进方向的准确 下穿管线段 尽可能使盾构匀速通过 减少盾构纠偏量和纠偏次数 每次的纠偏量不能过大 最大不超过 5mm 环 最大管片贴片 不超过 2mm 要做到随偏随纠 勤纠小纠 多注意观察管片与盾壳的间隙 采用稳坡法 缓 坡法推进 以减少盾构对地面的影响 管片拼装 在盾构拼装状态下 由于千斤顶的收缩 必然会引起盾构机的后退 在盾构机下穿管 线时 为避免盾构机后退 在盾构机推进结束时不要立即拼装 等待 10 15 分钟之后 等 到周边土体和盾构机的动摩擦力变为静摩擦力时再进行千斤顶的回缩 保持开挖面的平衡 压力 管片拼装应尽量缩短时间 在 20min 内拼装完成 盾尾注浆压力与注浆量 为了使浆液很好的充填于管片的外侧间隙 必须以一定的压力压送浆液 注入压力大 小通常选择为地层土压力加上 0 1 0 2MPa 地层阻力强度是由土层条件及掘削条件决定 的 通常在 0 2 0 3MPa 以下 但也有高达 0 4MPa 的情形 为了不影响盾构隧道管片的稳 定性 不宜选择过高压力 根据本标段的地层土质条件注浆压力初步定为 0 25MPa 根据以往施工经验 注浆量应控制在 110 130 按照设计要求 特殊地段注浆量按 平时注浆量的 1 2 倍考虑 故注浆量为 5 5m3 6 0m3 二次补注浆应根据地面的量测 发 现未完全填充的部位及时采取措施 进行二次补浆施工 用量依据实际情况确定 掘进每环注浆量 V k D2 Dg2 4 L k 6 282 62 4 1 2 4 8 5 5m3 式中 k 注浆比例 取 1 50 1 75 D 刀盘外径 Dg 盾构隧道外径 6 m 根据地面沉降监测数据 及时调整注浆量与注浆压力的大小 12 5 2 掘掘进进中采取的措施中采取的措施 在盾构下穿管线前从设备 物资 技术 人员和对外协调方面做好准备工作 保证盾构 连续快速掘进 左右线各利用十个工班的时间 120 个小时 通过管线 1 设备的维修和保养 确保盾构机及配套设备处于最佳工作状态 避免设备故障导 致盾构机长时间停滞在管线下方地层中 2 通过掘进参数的优化选择 摸索出盾构掘进的最佳参数 减少盾构施工对地层的 扰动 确保地面沉降控制在允许范围内 3 条件验收通过后方能开始下穿管线施工 要早做谋划 5 2 1 设备设备准准备备 左线盾构机在进入管线影响范围前 15 环左右暂停施工 右线盾构机在进入新华东街 前暂停施工 对盾构机及后配套设备进行一次全面 细致的检修 重点对盾构机的注浆系 统 盾构机控制电路及液压系统 龙门吊刹车系统 行走系统 电瓶车刹车及电路进行检修 对于损坏的部件立即更换 对存在故障隐患的部位及时排除 各润滑部位及时加注润滑脂 或润滑油 特别是对注浆管路进行清洗疏通 避免输送管在盾构下穿管线时堵塞 导致浆 液供应中断 从而造成盾构机停机 同时对盾尾密封系统进行检测 确保下穿管线时不发 生漏浆现象从而保证注浆量 检修前制定详细的设备检修计划 并安排经验丰富的机修人 员对设备进行彻底的检修 将检修任务落实到个人 确保盾构下穿管线前所有设备均处在 最佳的工作状态 5 2 2 物物资资准准备备 盾构施工主要物资为钢筋混凝土衬砌管片及防水材料 浆液拌合原材料 包括水泥 沙 子 粉煤灰 膨润土 膨润土 在盾构下穿管线之前对各种原材料库存数量进行统计 包含 轨道 轨枕 夹板 水管等 保证数量充足 并严格控制原材料质量 坚决杜绝不合格材料 进场 衬砌管片进场周期长 因此应保证管片存储区有足够数量的管片 根据盾构下穿管 线期间的线路平面曲线 合理确定标准环和弯环的数量 保证每种型号都有足够数量 并对 13 到场的管片及时安排防水材料粘贴工粘贴止水条及传力衬垫 施工期间考虑天气条件对材料供应的影响 每天关注下穿当天的天气情况 对受天气 影响的原材料要提前进行储备 5 2 3 人人员员准准备备 盾构机操作手选用操作技能优秀的 责任心强的操作人员 隧道内的机械维护人员选用技术精良的 经验丰富的维修人员 并从盾构机厂家派驻 两名人员随时对出现的故障及时组织维修 5 2 4 掘掘进进参数及施工参数及施工过过程控制程控制 1 严格控制正面压力 在掘进过程中要严格保持掘进面的土压稳定 土压波动在 0 1bar 范围之内 合理使用 泡沫等软土压 防止地下水的流失 确保盾构掘进开挖引起的沉降在允许范围之内 在停 机的时候要派人密切注意土压的变化 超过预定的值要及时采取措施 土压力要保持均匀性 防止忽高忽低 这就要求盾构司机在操作的过程中要精心操作 推进速度 螺旋转速 刀盘转速都要平缓过渡 土压的控制要和地面监测密切配合 如果地面监测发现刀盘前的地面总是隆起超过预 警值 这时候就要适当降低土压力 相反就应该提高土压力 土压地面监测要形成一个良好 的反馈通道 便于盾构司机及时调整土压力控制参数 2 推进速度控制 在下穿管线过程中 盾构机推进速度不宜过快 也不宜太慢 以 2 3cm min 左右为宜 推进过程速度保持稳定 确保盾构均衡 匀速地下穿管线 减少盾构推进对前方土体造成 的扰动 减少对地层的影响 3 严格控制盾构掘进轴线 14 盾构轴线的控制是盾构工法的重点 是保证盾构顺利施工的重要因素 尤其在曲线掘 进时必须注意以下几个方面 控制好掘进的技术参数 如土压 推速等 当土压过低时 不仅容易造成地层的沉 降 而且对盾构轴线的控制也有影响 容易造成盾构下沉 另外注浆的位置及压力 注浆压 力过大一方面对地层的扰动较大 另一方面也会使得盾构向注浆位置的反方向移动 不利 于盾构的轴线控制 正确进行盾构千斤顶的编组及分区油压的控制 推进时对千斤顶选择的正确与否 直接关系到盾构轴线的轨迹 合理使用盾构的铰接装置 当盾构偏离隧道设计轴线较多 盾构进行小半径曲线 施工时或者盾构姿态极差时 通过调整千斤顶的编组与选择及分区油压控制都较难以达到 目的时 可通过开启盾构铰接装置 具体的操作为 根据盾构的偏离程度计算盾构中折每一 步的转折角度 先开启盾构的仿形刀进行超挖施工 超挖的长度一般为盾构的半个到一个 盾构机身的长度 然后根据计算调整盾构的中折装置 再辅以千斤顶编组及分区油压控制 进行掘进施工 推进时根据盾构姿态的测量数据随时调整中折角度 直到盾构回到设计轴 线上来 4 操作中的纠偏控制 控制好盾构推进轴线 盾构机前后端和设计轴线偏差控制在 20mm 以内 并严格控制 盾构姿态 避免盾构机频繁或大幅度调整姿态 在盾构下穿管线前将盾构姿态调整到最佳 状态 进入施工范围后严格按照设计轴线推进 同时加强盾构机姿态的人工复核 确保盾 构机推进轴线和设计轴线的偏差在设计允许范围内 5 严格管片拼装质量的控制 为了提高管片的拼装质量 推进油缸行程在 1850mm 以上才能进行管片拼装 否则会加 15 大 k 块的拼装难度 也可能降低拼装质量 首先进行盾尾间隙的测量 然后根据油缸行程 测量系统提供的参数和行进轨迹与趋 势进行管片类型 直环 左转环 右转环 选择及 k 块位置的选择 管片拼装操作手在拼装之前 应检查管片 止水胶条有无破损情况 如有破损应修复 不能修复的应该更换管片 清理止水胶条上的泥沙等杂物 包括已拼装和等待拼装的管片 清理盾尾内沉积的泥沙和污水 在拼装的时候操作拼装机尽量柔和 防止管片之间剧烈撞击而损坏止水胶条和管片 纵向和环向管片平面平整 不错台 在每拼装完一块管片后 及时拧紧螺栓 在整环拼装完 成后要对整环管片的螺栓进行复紧 在管片脱出盾尾 倒数第二环 后再次进行管片螺栓的 复紧 5 2 5 注注浆浆措施措施 同步注浆 盾构施工引起的地层损失和盾构隧洞周围受扰动或受剪切破坏的重塑土的再固结以 及地下水的渗透 是导致地表沉降的重要原因 为了减少和防止沉降 在盾构掘进过程中 要尽快在脱出盾尾的管片背后同步注入足量的浆液材料充填盾尾环形建筑空隙 支撑管片 周围岩体 凝结的浆液将作为盾构施工隧道的第一道防水屏障 增强隧道的防水能力 为管 片提供早期的稳定并使管片与周围岩体一体化 有利于盾构掘进方向的控制 并能确保盾 构隧道的最终稳定 必要时要注双液浆进一步加快管片填充物的固结时间 尽快稳定地层 减少扰动与下沉量 下穿管线同步注浆改进 在穿管线施工时 对注浆的配比和注浆方式进行调整 控制好浆液的初凝时间 具体 浆液配比可参考为 水泥 砂 粉煤灰 膨润土 水 250 1000 350 35 400 并加入适量改善 16 水泥砂浆流动性的外加剂 如纤维束 应将初凝时间控制在 5 小时之内 现场提前做好浆 液测试 并根据试验和试用结果进行优化 在施工过程中对注浆应加强管理 注浆操作是盾构施工中的一个关键工序 为防止土 体挤入盾尾空隙 必需严格按照 确保注浆压力 兼顾注浆量 的双重保障原则 对注浆量一 定要确保在理论计算值的 130 150 并做好如下控制措施 1 注浆操作必需有专人完成 在每环掘进完成后必需对注浆量进行记录 当发现注浆 量变化较大时 应认真分析其原因 通过加大注浆压力等方法补注 当补注不能进行时必 需及时进行二次 三次 补浆 2 此区域盾构施工采用四点对称注浆 来控制成型隧道的质量 上部注浆压力调为 2 8bar 3 2bar 下部注浆压力调为 3 2bar 3 5bar 注浆时一定要确保注浆压力 直到地层注 满为止 3 在每环管片拼装结束后 必须进行补浆 在盾尾压力达到设定压力后并维持相对稳 定后 方可进行下一环的施工 且为缩短浆液凝结时间将浆液改为水泥砂浆 配比为将原 配比中的粉煤灰更换为水泥 根据掌握的反馈信息及时调整浆液的配比 使浆液的配比更 科学 更合理 为保证浆液的质量 要对制备浆液的原材料进行严格控制 要定期测定浆液 的粘性 离析率 凝结时间 抗压强度等 5 2 6 二次二次补强补强注注浆浆 二次补强注浆一般在管片与围岩间的空隙充填密实性差 致使隧洞变形得不到有效控 制或管片衬砌出现渗漏的情况下实施 过管线段为保证浆液在管片外充填密实 减小地面 沉降 从盾构进入施工影响区 前 15 米 开始直至盾尾脱出施工影响区 后 15 米 对盾尾 后部 10 环以外的管片每隔一环进行壁后二次补浆 1 设备准备 17 为了更好控制沉降 我们对现有沈重注浆设备做出一定改造 如图所示 黑线部分为 同步注浆设备原有的管线 红线部分为改造后新加入的管线及设备 盾构机自带同步注浆 设备是通过注浆泵将水泥浆液分四路从盾尾注入到管片后部 在这里不过多讲解 我们的 改造方式为在原有流量计后部接入一个三通后 保持原有同步注浆管路正常 在增加出的 一路管线上依次接入气动球阀和压力传感器 之后将管线延伸至六号台车 在本次的改造 中在一号台车和六号台车分别预留出一个注浆接头 即图中 A B 两处 为防止浆液凝固堵管 如图中 C 处所示 往管路中接入一条水管 每次注完浆后直接 将管路清洗一遍 2 注浆工艺 同步注浆浆液初凝时间一般在 6 个小时内 由于地层渗透系数较高 浆液在凝固前会 有不少的流失 而且如果出现喷涌现象 出土难以控制 可能会出现超挖的情况 理论注浆 量无法完全填充盾尾空隙 为解决上述问题 通过对盾构机注浆设备的改进 如上图所示 在一号台车上部 A 处 接出一根注浆管 进行壁后注浆 注浆位置在盾尾后第 10 环左右 注浆孔一般在 12 点钟 18 位置 由于泵还是使用的同步注浆系统的注浆泵 因此注浆时间为两环掘进间拼装管片的时 间 注浆浆液为普通同步注浆浆液 注浆压力为地层土压力的 1 2 1 5 倍 除去管阻 3 注浆材料 浆液配比及性能指数 二次注浆材料要可注性强 对同步注浆起充填和补充作用 当地下水特别丰富时 需要对地下水封堵 同时为了及早建立起浆液的高粘度 以便 在浆液向空隙中充填的同时将地下水疏干 将地下水压入地层深处 获得最佳充填效果 这时需要将浆液的凝胶时间调整至 1 4min 必要时二次注浆可采用水泥 水玻璃双液浆 双液浆的初步配比见表 2 双液浆浆液配比表 浆液名称水玻璃水灰比稳定剂减水剂A B 液混合体积比 双液浆 35Be 0 8 1 02 6 0 1 5 1 1 1 0 3 4 注浆设备 补强注浆采用自备的 KBY 50 70 双液注浆泵 二次补强注浆注浆管及孔口管自制 其加工应具有与管片吊装孔的配套能力 能够实 现快速接卸以及密封不漏浆的功能 并配备泄浆阀 5 注浆主要技术参数 注浆压力 二次注浆压力控制在为 0 3 0 5Mpa 注浆量 19 根据本工程的地质及线路情况 注浆量一般为理论注浆量的 1 3 1 8 倍 理论注浆量 要结合此处同步注浆记录情况 并分析当时的注浆效果来确定 最终注浆量结合监测情况 由注浆压力控制 注浆位置 在管片上的注浆位置选在管片环靠近正上方 12 点位置附近 每环选用两个注浆孔 一 个分布在 10 点位置附近 一个分布在 2 点位置附近 注浆结束标准 采用注浆压力和注浆量双指标控制标准 即当注浆压力达到设定值或注浆量达到计算 空隙量的 150 以上时 即可认为达到了质量要求 20 第六章第六章 地下管地下管线监测线监测 6 1 地表地表观观察察 在盾构通过管线期间派专人对管线及其附近地面进行巡视 一旦发现情况立即反馈 6 2 监监控量控量测测 监测点布设 a 监测点的平面位置 对污水管进行有针对性的布设监测点 监测点位平面布置见图 6 1 图图 6 1 管管线监测线监测点布点布设设示意示意图图 b 监测点布设方式 沉降监测点埋设 使用长 1 5m 直径 20mm 的圆头钢筋进行埋设 四周用砂土进行填 实 布设形式如图 6 2 21 混凝土底座 钢管 保护井 浅埋钢管水准基点标石 单位 cm 图图 6 2 监测监测点布点布设设示意示意图图 c 在掘进期间 加大对地表沉降监测的频率 安排专人对地表情况进行巡视 并在盾 构下穿污水管时 不间断的对污水管水位进行测量检查 当水位如果突然发生变化 或发 现地表监测数据异常应立即停止施工 分析原因并及时上报 监测方法 a 使用的仪器 表表 6 16 1 仪器设备表仪器设备表 序号设备名称规格型号数量 1水准仪NA21 2测微器GPM31 3铟瓦尺珠峰 1 对 4塔尺5m2 b 监测方式 在沉降影响范围以外的稳定区域 选取 BM16 作为基点 通过基点测出沉降点的数据 基点的埋设方式如图 图图 6 1 监测点埋设示意图监测点埋设示意图 c 监测频率 22 开挖面距量测断面前后 2B 时 1 2 次 天 开挖面距量测断面前后 5B 时 1 次 2 天 开挖面距量测断面前后 5B 时 1 2 次 周 监测变形量控制标准 下穿盾构下穿污水管的控制值为 沉降量 20mm 隆起量 5mm 斜率 0 005 最大变 形沉降速率 2mm d 下穿上水管的控制值为 沉降量 10mm 隆起量 5mm 斜率 0 002 最 大变形沉降速率 2mm d 6 3 监测质监测质量保量保证证措施措施 项目监测人员相对固定 保证数据资料的真实性 连续性 仪器管理采用专人使用保 养 专人检验的办法管理 坚持按计划 有步骤的进行 监测前编制工程监测实施性计划 包括监测程序 方法 使用的仪器 监测精度 监测点的布置 监测的频率和周期 监测质量的保证措施等 各量 测项目在监测过程中严格遵守相应的监测项目实施细则 使用的仪器 设备 在监测过程中要保证其精度和可靠性 确保工程监测质量 根据施工具体情况确定监测项目 设定变形值 内力值及其变化速率预警值 当发 现超过预警监测值时 及时报告监理并采取应急补救措施 所有变形观测所用基准点 观测点尽早设定 所有变形观测在土体开挖前读初始值 安排有经验的工程技术人员进行施工现场观察 并作好记录 消除可能出现的事故 每个工程项目的监测资料保持有完整清晰的监测记录 图表 曲线和监测文字报告 23 并报送监理审查 量测资料的整理均设专人负责 测点变形值采用回归分析 并及时反馈信息指导施工 回归分析选择目前常用的对 数函数 指数函数 双曲线函数方程进行 根据所选择的回归方程 将回归曲线画到相应的 整理后的变化图上 6 4 监测监测信息反信息反馈馈 根据设计要求 我部建立相应的和完善的管理制度和信息反馈制度 建立适时和通 畅的信息沟通渠道 监控量测及时提交日报 周报和月报 工程结束后 提交总体报告 检测成果报告中 应包含技术说明 监测时间 使用仪器 依据规范 监测方法及所达到的精度 列出监测值 累计值 变形速率 变形差值 变形曲线 并根据规法及监测情况提出结论性意见 监测成果按黄色 橙色 红色三级预警进行管理和控制 具体见表 预警级别预警状态描述采取对应措施 黄色 预警 实测位移 或沉降 的绝对值和速率值双控指标 均达到极限值的 70 85 之间 或者双控指标 之一达到极限值的 85 100 之间而另一指标 未达到该值 监测组加密监控频率 加强对地面沉降 动态的观察 尤其应加强对预警点附近 的污水管进行检查处理 橙色 报警 测位移 或沉降 的绝对值和速率值双控指标达 到极限值的 85 100 之间 或者双控指标之 一达到极限值而另一指标未达到极限值 双控 指标均达到极限而整体工程尚未出现不稳定迹 象时 除应继续加强上述监测 观测 检查和 处理外 应根据预警状态的特点进一步 完善针对该状态的预警方案 同时对施 工方案 开挖进度 支护参数 工艺方法 等进行检查完善 在获得业主 设计同 意后方能施工 红色 控制 实测位移 或沉降 的绝对值和速率值双控指标 均达到极限值 还出现下列现象之一 实测位移 或沉降 速率出现急剧增长 基坑支护砼的表面 出现明显的裂缝 同时裂缝已经开始流水 除应立即向业主 设计报警外 还应立 即采取补强措施 并经过设计 施工 监 理 业主单位分析认定后 改变施工程 序或设计参数 必要时应立即停止开挖 24 进行处理 6 5 监测监测注意事注意事项项 测量数据必须完整 可靠 对施工工况有详细描述 使之真正能起到施工监控作用 为设计和施工提供依据 测试单位能根据对当前测试数据的分析 对下一步施工提出相应的建议 所有测点能够反映施工中该点受力或变形随时间的变化状况 直到从施工开始到完 成 测试数据趋于稳定为止 配合对周边管线的沉降观测 开工前应对现状进行调查 做好记录工作 施工中加 强对他们的宏观检查 对管线出现裂缝 沉降 相应的施工工况及采取的措施等 都要做记 录 监测单位在量测过程中阶段性地向建设单位 设计单位及施工单位提供量测报告 内容包括 测点布置 测试方法 经整理后的量测资料 综合分析的主要成果 结论及建议 量测记录等 同时 施工过程中监测单位定期向建设单位 设计单位和施工单位提供监测 资料 指导施工 承担监测工作的单位拥有专业的测试队伍和设备 掌握先进的测试数据处理技术及 分析技术 具有大型地下工程测试经验 第七章第七章 盾构穿盾构穿污污水管事故水管事故应应急急预预案案 7 1 应应急救援急救援组织组织 应急救援组织机构见图 7 1 25 总指挥 李光耀 现场抢险 小组 物资设备 供应小组 后勤保障 小组 监测 小组 副总指 挥李鸿 疏散抢救 小组 技术方案 小组 副总指 挥王冬胜 图图 7 1 应急救援组织机构图应急救援组织机构图 1 组长 李光耀 副组长 李鸿 王冬胜 组成员 崔军华 安清林 李艳辉 张勇 2 接待 通讯保障组 后勤保障 组长 安清林 副组长 王伟 成员 熊章虹 王建萍 3 物资设备保障组 组长 李艳辉 成员 任争胜 王侯儿 靳凌周 卢方 4 人员疏散及抢救组 组长 崔军华 成员 魏钰昕 姚八五 白云飞 5 抢险队 队长 阳凯贤 吴东 成员 邓华军 贾鹏飞 秦红军 任雷 刘小二 刘金明 王水学 刘才旺 任国富 26 贾志明 牛俊刚 徐中心 苏才群 原永福 高江华 孙贤念 任宝平等协作队伍 20 人 6 监测组 组长 张勇 副组长 杨国辉 成员 刘文俭 陈泽旺 7 技术方案组 组长 王冬胜 副组长 李飞 成员 郭兰荣 赵玮栋 仲清照 8 社会救援电话 火警 119 医疗急救 120 匪警 110 潞河医院电话 010 京通医院电话 010 7 2 应应急急组织组织机构机构职责职责 1 总指挥职责 1 接受上级部门 市政府安监关部门的领导并落实指令 2 组织本单位安全生产检查及时消除各类安全事故隐患 3 组织制定本单位安全生产事故应急预案 4 负责本项目发生的安全生产事故先期处置和善后工作 5 配合专业部门进行事故现场的应急抢救工作 6 及时准确向上级有关部门报告事故情况 7 组织对应急预案处置方案的演练 补充完善本项目应急预案 2 接待 通讯保障组职责 27 1 设专人 24 小时值班 2 接到事故报警后 及时向应经理报告 3 事故发生时 负责判断并启动相应的应急处置方案 4 根据险情进行实施预案 急救拨打 120 联系附近京通医院 潞河医院 5 报警内容必须包括 事故发生时间 类别 地点和相关设施 联系人姓名和电话等 6 负责与各应急小组及对外有关部门的通讯联络和情况通报 3 物资机电保障组职责 1 出现险情后 能最快地发放 调运抢险物资 防护用品 抢险机械等 协助抢险组进 行有效的救援 2 保持与多家物资公司的联系 在险情发生时 能从多方面调运抢险 救护物资和抢 险机械 3 建立应急物资专用库房 负责对应急物资的接收与保管 保证应急物资不被它用 并经常性检查物资的有效性和机械设备的完好性 发现问题及时报修 4 人员疏散及抢救组职责 1 当发生险情时针对我项目部的人员情况对人员 物资进行疏散 2 负责事故现场的警戒 阻止非抢险救援人员进入现场 负责现场车辆疏通 维持治 安秩序 负责保护抢险人员的人身安全 3 熟悉安全出口位置 疏散标志 根据险情发生的不同部位组织不同的疏散路线 4 疏散引导人员要明确任务 合理分工落实具体的疏散措施 5 掌握救人的基本方法 6 以最快的速度将救出的伤员护送到附近医院 7 协助急救医疗人员救人 5 抢险组职责 1 抢险组成员包括盾构机机长以及机电工程师 同时还有掘进工班 在涌水涌砂时间 28 发生后 工作人员立即采取堵漏 抽水 关闭闸门等措施 有效的防止事态的扩大 2 加强平时的应急技术训练 掌握应急方法 针对不同的险情能采取有效营救方法 3 在较短时间内到达报警地点 本着 以人为本 的原则 采取迅速 有效营救方法 减 少灾害的损失 4 组织好本单位抢险队与其它部门协同作战紧密配合 5 及时向指挥部报告抢险进展情况 6 监测组职责 1 事件发生后立即采取对地面沉降的监测 将数据反馈给指挥组 以便及时采取措施 2 负责及时对测量数据整理上报 7 项目部所属各协作单位和人员都有参加抢险义务 具体工作如下 1 按照 预案 部署迅速开展施救工作 2 根据事故发生状态迅速制定并组织实施防止事故扩大的安全措施 3 迅速预测事故的性质及初步原因 及时报项目部 4 迅速调集协作队伍义务消防队 配合项目部义务抢险队进行抢险救灾 伤员救治转 送 物资转移 5 负责调集抢险物资到位 指挥抢险队伍按抢险方案进行施救 组织事故现场员工撤 离 伤员救治转送和物资转移 6 收集应急救援工作情况和事故信息 汇总书面材料报项目办公室 7 配合事故调查处理 做好受伤人员的善后和安扶工作及信息联络工作 7 3 突突发发事件事件应应急流程急流程图图 事故发生 上报安质部长 应急领导 小组 启动应急预案 按照方案实施 物资 设备到位 进行隧道内堵漏 抽水 抢险 现场处置 送医院抢救 抢险结束 恢复生产措施及善后处理 进行总 结 上报监理 业主 人员伤亡 29 图图 7 2 应急流程图应急流程图 7 4 应应急措施急措施 针对本标施工的技术重点 难点项目 对可能引起施工安全 结构安全 人生安全 环 境安全的关键部位 关键工序 采取技术方案充分论证 应用成熟工艺 技术交底明确 高 素质人员实施 严格规范操作 认真检查 合理设置监测频率 指导施工控制 7 4 1 管管线线不均匀沉降不均匀沉降 盾构下穿管线时 需严格保证土仓内渣土量及每环的出土量 坚决杜绝超挖现象 同 时加大对地面和污水管管内的监测 一旦发现污水管不均匀沉降 立即与井下联系 加速 通过该区域 通过后立即对该区域进行二次注浆 防止沉降进一步增大 7 4 2 管管线线漏水漏水 盾构通过管线时应密切注意土渣含水量 一旦发现含水量增加 立即减少出土量 加 速通过该区域 同时立即向上反馈 与产权单位联系停水并进行修理 30 7 4 3 管管线线断裂断裂 盾构下穿管线时 需严格保证土仓内渣土量及每环的出土量 坚决杜绝超挖现象 同 时加大对地面和管线监测 一旦发现渣土明显增加即认为管线大量渗漏 立即关闭螺旋机 停止掘进 同时迅速联系产权单位停水 并查找断裂漏水处 配合产权单位进行