北京市轨道交通工程下穿人行天桥保护施工方案

1 11.2编制范围 1 12.1工程简介 12.2工程设计简介 2 13.1地形、地貌 13.2地层岩性 13.3水文地质条件 23.4地层物理力学指标 33.5工程地质条件评价 44.1天桥现状调查 44.2天桥现状结构检测 44.3天桥核查结果 44.4人行天桥周围管线调查 4.5广渠门外大街现况调查 7 95.1变形预测 95.2变形控制要求 5.3区间隧道下穿天桥保护措施 15.3区间隧道下穿广渠门外大街保护措施 6.2监测内容 6.3三级预警管理 7.1应急救援组织结构 7.2应急报告程序 27.3应急抢险物资 1第一章编制说明1)广渠门外站～双井站区间主体结构施工图；2)广渠门外站～双井站区间下穿双井西人行天桥专项设计；3)广渠门外站～双井站区间施工组织设计；4)施工现场调查所获得的调查资料；5)工程所在地的地理、交通、地质、水温、气候等条件；6)《建设工程安全生产管理条例》(2003年第393号令);7)《北京市轨道交通工程建设安全风险技术管理体系(试行)》(北京市轨道交通建设管理有限公司，2008年9月)。本方案适用于地铁7号线广渠门外站～双井站区间主体隧道暗挖下穿双井西人行天桥(右K12+664)安全专项施工方案。1第二章工程概况广渠门外站～双井站区间线路位于广渠门外大街上，道路交通较为繁忙，道路两侧多为住宅小区、商业等。广渠门外站后设置了单停车线，线间距15m～17m,沿线下穿双井西人行天桥、双井立交桥、地铁10号线双井站等。在区间隧道左K12+578.206处设一防灾联络通道兼暗挖施工竖井。广渠门外站～双井站区间设计里程为：左K12+015.200～左K12+946.800 (短链0.173m),右K12+015.200～右K12+946.800,左线长931.427m,右双井西人行天桥：位于广和东二路与东三环之间，跨越广渠东路，于2006年建成。主天桥主桥跨径12.75m+19.5m+17.5m+12.75m,为全焊等截面钢箱梁，宽度3.3m,全长65m,桥下净空不小于4.5m。天桥两侧人行梯道 余均采用钻孔灌注桩基础、墩柱、盖梁，主桥桩径D=1.2m,梯道桩径D=1.0m,墩柱及盖梁均为钢结构，墩底插入杯口承台基础。主梁及梯道下部各墩柱均垫有橡胶支座及滑动拉压支座。隧道与桥桩水平距离最近1.692m,双井双井桥外大街粱图2-1广双区间平面图22.2工程设计简介1、结构设计参数本标段区间左线设计里程为左K12+015.200～左K12+946.800(短链0.172m),左线长度931.427米。区间右线设计里程为右K12+015.200～右K12+946.800,左线长度931.600米。区间隧道均采用矿山法施工，断面类型有8种，在左K12+015.200～230段为停车线大跨断面。其中大跨断面采用CRD法施工，标准马蹄形断面采用台阶法施工。区间结构支护型式采用复合式衬砌，结构主要参数设计如下：表2-1区间结构支护参数表材料及规格结构尺寸超前小导管一榀一打钢筋网纵向连接筋喷射混凝土0.25m厚格栅钢架防水层EVA防水板+400g/m²无纺布全断面铺设C40防水钢筋混凝土，P122、主要施工方法及步骤本区间采用暗挖法施工，施工时须坚持先支后挖的原则，隧道开始开挖前20天，须对隧道范围采用井点降水措施，使水位保持在结构底板以下0.5~1m,保持隧道在无水环境下施工。施工方法采用上下台阶法及CRD法，循环长度0.5m。台阶法施工步骤：(1)施工拱部超前小导管并注浆；(2)开挖上半断面，初喷混凝土，架立拱部格栅钢架(必要时架立中隔板),复喷混凝土；(3)开挖下半断面，初喷混凝土，架立边墙、底部格栅钢架，复喷混凝(4)铺设防水板，灌注二次衬砌；1第三章工程地质及水文地质情况本区间地势基本平坦，总体上西高东低，地貌3.2地层岩性根据地质详勘报告，拟建场地的土层按层序划分如下表3-1所示。土层①土含沥青、砖渣、灰渣、层③中压缩性③粉质硬塑局中高压缩性有机质砂中密湿质砂和中粗砂饱和晚更新)⑤圆砾饱和粒径80mm,粒径在2-20mm含量大于60%,中粗砂饱和含云母、氧化铁、圆砾、有机质⑥粉质硬塑局中压缩性⑥中高压缩性含氧化铁、少量有机质中压缩性中粗饱和2砂石砂饱和粉质中压缩性⑧粉质中压缩性中压缩性中压缩性3.3水文地质条件1)地下水位性质水位/水头埋深(m)时间(二)粉细砂④₃层、中粗砂④4层、圆砾⑤层、中粗砂⑤₁层(三)圆砾⑦层、中粗砂⑦₁层、粉细砂⑦₂层、细中砂⑧₃层本工程的抗浮水位高程为32.00m,防渗设计水位按自然地面标高考虑。2)地下水的补给、径流及排泄地下水的补给来源主要为人工降水垂直入渗补给，其次为地表水的入渗补给和灌溉补给。场区内地下水流向总体由北西向南东流动。地下水的排泄方式主要为人工开采和自然排泄，人工开采主要以农田灌溉、工业用水、生活用水为主；自然排泄包括蒸发及向下游侧向流出。上层滞水(一):主要接受大气降水、河水、管道渗漏及侧向径流补给，以蒸发、侧向径流、向下越流补给的方式排泄。本次勘察未测到上层滞水 (一),但由于大气降水、管道渗漏等原因，沿线不排除局部存在上层滞水的可能性。潜水(二):主要接受侧向径流及越流补给，以向下越流、侧向径流方式排泄。承压水(三):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)地下水土腐蚀性3潜水(二):对混凝土结构具微腐蚀性，对钢筋混凝土中的钢筋在长期浸承压水(三):对混凝土结构具微腐蚀性；对钢筋混凝土中的钢筋在长期区间沿线地下水位以上粉质粘土③1层对混凝土混凝土中的钢筋具微腐蚀性；对钢结构具微腐蚀性。除此以外地下水位以上其他土层对混凝土结构具微腐蚀性；对钢筋混凝土中的钢筋具微腐蚀性；对钢结地层编固结快剪K(MPa/m)粘聚力摩擦角φ粘聚力③③③0④0④中粗砂0⑤圆砾0⑤中粗砂0⑥⑥⑥⑦中粗砂0⑦0⑦⑧⑧⑧⑧细中砂01)围岩分级均为VI级2)拟建场地除填土层外，无软土、湿陷性土、膨胀土、残积土的分布，4第四章人行天桥及广渠门外大街现况调查分别跨越广渠路左右幅主路和辅路，桥梁高度0.9m。主桥两侧共设4个梯道和1个坡道，均为0.4米高连续钢箱梁结构。下部结构：本桥下部结构基础除梯脚处采用扩大基础外，其余均采用钻孔灌注桩基础、墩柱、盖梁，主桥桩径D=1.2m,梯道桩径D=1.0m,墩柱与盖梁均为钢结构，墩柱插入杯口天桥主梁与梯道相接处和梯脚处设置U型铝板伸缩缝，内灌遇水膨胀胶泥。本桥上、下部钢结构全部采用Q235钢制作。(1)桥面系及附属设施主要病害：桥面红色塑胶铺装破损2处，开裂2处，缺失1处；地袱破损1处，锈蚀10处。(2)上部结构病害：主桥7处腹板锈蚀；梯、坡道梁7处锈蚀、3处踏步锈蚀，1处踏步(3)下部结构4根墩柱外包混凝土径向开裂，最大宽度0.13mm。9个支座完全脱空，3个支座缺失，1个支座开裂，1处支座偏移4cm,1个支座钢垫板错位1cm,1处支座垫石开裂，长度20cm。(4)主桥墩柱垂直度数值范围为0.00%o~13.70‰,梯/坡道墩柱垂直度数值范围为(5)本次检测焊缝探伤，共检测3条焊缝，累计检测长度9.37m,所检焊缝合格。人行天桥基础中心线位于区间隧道右K12+664.000,天桥上部结构为四跨连续钢箱梁，5面红色塑胶铺装破损严重，正进行重修。天桥西侧为国美电器、华联商城，东侧为国美电器图4-1人行天桥现况图4-2人行天桥下部结构6广果启外大有古女回回左雄间广果弗身大有回树回医弗身大有产女然O回复222图4-4区间隧道与人行天桥位置关系断面图74.4人行天桥周围管线调查人行天桥周围管线复杂纵多，均为东西走向，调查情况如下表所示：表4-1人行天桥周围管线统计表管线类型尺寸埋深走向热力管沟东西上水东西雨水东西电信东西电信东西污水东西上水东西电信东西雨水东西电力东西燃气东西上水东西电信东西□鲁□辑925生5土辑925生5土惕惕配配病s图4-5人行天桥与周围管线剖面图4.5广渠门外大街现况调查8图4-6广渠门外大街现况广渠门外大街东西走向，现状广渠门外大街为双向8车道，与东三环交汇处为双向10车道，两侧各有一辅道和非机动车道，路边设人行道，道路中央设置3道绿化隔离带，道路两9第五章下穿人行天桥及广渠门外大街保护措施5.1变形预测图5-1隧道下穿人行天桥的三维模型0.0009.30518.60.0009.30518.6图5-2隧道与人行天桥基础的位置关系图0.00020.751图5-4隧道开挖引起的桥桩横向位移沉降值为6.9mm,最大差异沉降为3.3mm。5.2变形控制要求①人行天桥主桥和梯道上部结构连续梁相邻墩柱基础竖向(纵向)不均匀沉降控制值为②主桥、梯道均匀竖向沉降控制值15mm;③主桥中、边墩、及梯道墩柱倾斜度不大于1/1000;④桥区相关道路路面沉降控制值为15mm(1/1000坡度),并与桥梁结构沉降监测值对比，1)上水、燃气管2)雨、污水管3)电力、通讯管前后10m范围内采用深孔注浆超前加固地层，地面采用钢管顶托支撑防止桥身下沉。(1)钢管桩支顶技术措施区间暗挖下穿人行天桥前，为保证地下暗挖施工及天桥上方行人通行的绝对安全，在隧道下穿人行天桥前，需要应对人行天桥进行支顶，支顶的支撑体系采用钢管柱支顶，当天桥1)交通导改由于施工期间，需进行地基处理、搭设作业平台等，不可避免的要占用现况广渠门外大街进行施工作业，因此必须进行交通导改。交通导改严格按照交管部门的要求进行施工，设2)基础处理由于梁体自重较大，支顶系统基础下土体需进行注浆加固。注浆导管采用焊接钢管，注3)支顶系统支顶系统采用钢管柱，钢管柱与预埋钢板焊接。在钢管柱顶部安装油压千斤顶，千斤顶上下均设3cm厚钢垫板。千斤顶与天桥主梁间设工字钢托梁。4)顶升施工隧道下穿天桥施工前，根据设计要求设置千斤顶压力。并在隧道下穿天桥施工中，根据人行天桥人行天桥千斤顶支顶砼基础图5-5人行天桥支顶体系示意图(2)施工前对天桥脱空支座进行处理；(3)施工过程中加强桥梁的监测，及时反馈信息，根据监测结果及时调整施工参数，确(4)施工中加强对桥墩沉降及墩周地面沉降进行监测，下穿期间每天监测1次，必要时(5)施工完成后，配合产权单位进行必要的结构修复。(1)深孔注浆超前加固措施1)采用深孔注浆从洞内加固结构与桥梁基础间的土体，注浆后土体无侧限抗压强度为1.2～1.5MPa,透水系数：10⁶~10⁻⁷cm/s。2)深孔注浆超前加固断面范围为拱顶外2.5m、上台阶掌子面，初支完成后径向注浆注浆范围为初支外6m、左右线隧道间土体及天桥桩基底土体加固，注浆里程为天桥前后10m范围，共约24m。注浆范围详见图5-8、图5-9。3)在隧道开挖至天桥前10m时，封闭掌子面以防止注浆过程漏浆，C20喷射混凝土厚度0.3m,喷砼封闭范围为上半断面不包括核心土部分。钻孔注浆顺序由下至上依次施做，以4)深孔注浆施工工艺深孔注浆工艺流程如图5-6所示：现场准备测量放线钻机安装调整钻机对孔位钻进回次加尺直至设计孔深封孔注浆(1)钻孔设置注浆管送水(2)喷射注浆加固后土体(4)注浆结束OO0图5-7注浆工艺流程每次开挖长度：10～12m;(保证加固体长搭接不少于2m);注浆浆液扩散半径：0.7m;注浆管环向间距：0.8m注浆终压：深孔注浆段注浆压力≤2MPa;凝固时间：1～2分钟，为速凝注浆；钻杆回抽幅度：约15～20cm;注浆速度：与地层孔隙及连通情况、地层密实度有关，因此注浆速度暂定为每分钟不大于10～20L;注浆结束标准：注浆量与注浆压力双控注浆，每根导管注入规定浆液，压力达到注浆终压，即可结束注浆。如压力长时间不上升，流量不减少，可能为跑浆现象，采用间歇注浆。5)浆液配比根据地层情况选择浆液，以水泥水玻璃双液浆为主，水特别大时，用水玻璃化学浆液辅助施工，水泥水玻璃双液浆能够有效的加固地层，控制拱顶沉降，水玻璃化学浆液能够起到很大的注浆止水效果，故在含水量较大地层选用，进行注浆止水。①水玻璃化学浆液：为A液和B液的混合物，A液为稀释后的水玻璃，B液由固化剂、外加剂和水组成。外加剂主要是调节浆液的可灌性和混合液的凝结时间，因此在施工现场中，外加剂的添加应根据现场的实际情况进行适当的调整。两种浆液在注入之前必须搅拌均匀固化剂(磷酸):64.5kg乙二醇：32.3kg②水泥一水玻璃双液浆：液为稀为A液和C液的混合物，A释后的水玻璃，C液由水泥、外加剂和水组成。外加剂主要是调节浆液的可灌性和混合液的凝结时间，因此在施工现场中，外加剂的添加可根据现场的实际情况进行适当的调整。C液各成分放入搅拌机的顺序依次为：水、外加剂、水泥，两种浆液在注入之前必须搅拌均匀，并经常检查混合后的浆液凝固时间是否适应现场施工环境。硅酸钠：411kg水泥：198kg水：567.7kg外加剂：157kg水：282.9kg线回回何影服中中图5-9区间隧道下穿双井西人行天桥深孔注浆断面图图5-10深孔注浆示意图(2)开挖支护施工保护措施1)先施工左线隧道，后施工右线隧道，前后拉开30m;2)对人行天桥前后10m范围里程K12+652~K12+676段隧道靠近桩体一侧打设径向导管；3)对人行天桥前后10m范围增加临时仰拱，侧墙及拱脚钢架连接点处设置锁脚锚管；4)施工时对上台阶采用环形开挖留核心土法开挖，施工中严格控制开挖进尺为0.5m,5)施工时，对天桥前后10米范围内应加强超前探测，各个小导洞掌子面探测不少于3个孔，探孔采用高压风枪吹孔，探测始终超前5米。施工时，如发现有空洞，水囊等，需立即停止施工，做好施工记录资料，并留好影像资料，及时上报相关单位，组织各方召开空洞6)加强初支背后注浆，注浆分两次进行，第一次距开挖面3m,为低压注浆，浆液从掌子面冒出时即结束，第二次距开挖面8m,为饱压注浆，注浆压力0.5MPa,必要时进行再次1)广渠路及广渠门外大街地面沉降控制值不大于30mm;2)下穿范围内无压管线沉降控制值不大于20mm,有压管线沉降控制值不大于10mm;(1)施工前对广渠门外大街的现状进行调查：现状广渠门外大街为双向八车道(十字路口处为双向十车道),东西走向两侧各有一非机动车道，路边设人行道，道路设置三道绿化隔离带。广渠门外大街规划道路红线宽70m,现状道路已基本实现规划。目前，该路交通繁忙，(2)初支施工开挖时应加强超前探测，各个小导洞掌子面探测不少于1个孔，探测始终超前3米。施工时，如发现有空洞，水囊等，需立即停止施工，做好施工记录资料，并留好影像资料，及时上报相关单位，组织各方召开空洞或者水囊处理措施地会议，处理后方可继开挖时，采用台阶法开挖并预留好核心土；格栅钢架间距0.5m,每循环开挖进尺0.5m,施工时，严格控制格栅的步距；格栅架立后，及时在拱脚处打设锁脚锚管，锁脚锚管为Φ32,长度为3m,两侧拱脚各打设2根。格栅钢架架立后，应及时喷射混凝土。(4)加强初支背后注浆，距离开挖面5～8m时即开始背后回填注浆，注浆压力0.3~0.5MPa,注浆浆液为单液水泥浆，同时根据监测情况，一旦出现预警应进行再(6)加强监测，及时反馈信息，出现大量预警点时，应立即停止施工，及时组织各方召第六章监控量测6.1监测点布置沿天桥周围共布置地表监测点，对地表沉降进行严密的监测，同时对天桥的基础，天桥的桥面布置倾斜监测点，监测点布置平面示意图见图6-1。监测点布置剖面示意图见图6-2。%2证匹拿中百3768图6-1监测点布置平面示意图图6-2监测点布置剖面示意图6.2监测内容(1)常规检测内容1)洞内及洞外观察：隧道开挖后观察地层及其稳定情况，观察已施工地段支护结构的情况，观察已施工地段地表和建(构)筑物状况；2)地表沉降监测：隧道上部地面布设水准观测点，定期量测地表变化情况；3)初支拱顶沉降监测；4)初支侧墙净空收敛监测。(2)天桥专项检测项目针对本风险工程，需要专门对过街天桥进行专门监测，监测桥墩沉降、倾斜及差异沉降，施工中加强对天桥开裂、支座脱空等进行现场巡视。监控量测项目如表6-1所示：表6-1监控量测项目表量测项目量测精度天桥沉降水准仪续梁墩柱基础竖向(纵向)不均匀沉降控制值为8mm;主桥、梯道均匀竖向沉降控制值为15mm;主桥中、边墩、及梯道墩柱倾斜度s>2mm/天或L≤B1~2次/天；≤2B,1次/天；2B<L≤5B,1次/2天；s<0.1mm/天或L>5B,1次/7天；基本稳定后，1次/月差异沉降水准仪在区间结构施工期间，应对天桥变形设预警值，作为施工安全判别标准，其指导性安全(1)三级预警参考表预警级别预警状态描述0.7≤F<0.85:黄色预警；(F=实测值/控制值)0.85≤F<1:橙色预警；(F=实测值/控制值)红色预警F≥1:红色预警。(F=实测值/控制值)(2)预警管理措施监测项目按黄色、橙色、红色三级预警进行反馈和控制，当实测数据出现任何一种预警状态时，监测组应立即向施工主管、监理、建设和其它相关单位报告，获得确认后立即提交预警报告。①发出黄色预警时，监测人员和施工单位应加密监测频率(由项目部主管领导、监理开会进行安全评估确定监测频率，并形成会议纪要形式，项目部正式下发书面委托单，明确观测项目、频率、数量及观测时间),加强对地面和建筑物沉降动态的观察，尤其应加强对预警点附近的雨污水管和有压管线的检查和处理；②发出橙色预警时，除应继续加强上述监测、观察、检查和处理外，应加强施工措施，并召开设计、施工及监测单位进行会诊，对可能出现的各种情况作出判断和决策，启动备用③发出红色预警时，应立即停止施工，并启动应急预案。④施工监测及巡视预警，施工监测根据各监测项目指标，按变形量及变形速率双控指标进行⑤发生安全事故时，要积极抢救伤员，并保护现场。遇紧急情况，能处理的应及时处理，并应及时向上级管理部门汇报，并做好记录。通讯联络组李冰广双工区齐占国副指挥援联络、后勤供应，和外部专业救援单位施救。指挥抢险行动；及时向指挥部报告抢险进展情况。7、医疗救护组：负责现场伤员的救护、配合相关医疗救护机构进行人员工作。所有人员应进行基本的救护培训，掌握基本救护技能。8、安全警戒组：主要职责是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。9、事故调查组：负责对事故现场的保护和图纸的测绘，查明事故原因，确定事件的性质，提出应对措施，如确定为事故，向上级提出对事故责任人的处理意见。7.2应急报告程序1、施工现场实行24小时管理人员值班，值班室明示应急处理小组通讯联系电话。2、施工生产安全事故报告程序：安全事故现场第一发现人员→现场值班室→现场应急小组→公司生产安全事故应急救援组织。3、对外报告程序：安全事故现场第一发现人员→