盾构侧穿红牌楼立交安全专项施工方案.doc
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1、成都地铁3号线一期工程土建1标 盾构侧穿红牌楼立交桥8#墩安全专项施工方案精品word文档可以编辑(本页是封面)【最新资料 Word版 可自由编辑!】目 录1、编制原则及编制依据31.1编制原则31.2编制依据31.3编制范围42、工程概况42.1设计概况42.2水文地质72.3周边管线情况73、施工风险分析及评价83.1 风险识别83.2 风险因素分析93.3 风险评价94、施工部署94.1施工组织机构104.2 施工筹划114.2.1 施工总体安排114.2.2 施工进度计划114.2.3 资源配置125、 施工方案135.1盾构掘进135.1.1盾构掘进施工135.2、盾构侧穿红牌楼立交
2、加固方案145.2.1盾构侧穿红牌楼立交前地面加固措施145.2.2 盾构侧穿红牌楼立交洞内加固措施175.3、红牌楼立交加固范围内二环路污水管道保护措施205.3.1盾构区间同二环路污水管道位置关系205.3.2盾构通过前对污水管道加固措施236、施工监测246.1 监测目的246.2 监测内容246.3 施工监测基准及预警值247、安全应急预案267.1 目的267.2 应急救援机构及职责267.2.1应急救援领导小组成员及职责267.2.2应急救援机构和职责277.3应急救援措施287.3.1 立交桥倾斜、沉降(应急措施)287.3.4 地表塌陷应急措施297.3.5管线损坏应急措施30
3、7.4 应急资源327.4.1 应急救护物资327.4.2 应急联络电话337.5 应急救援响应347.5.1 应急响应等级347.5.2 应急响应程序357.6应急知识培训和演练357.6.1 应急培训357.6.2 应急演练36中铁八局集团有限公司 3成都地铁3号线一期工程土建1标(红高区间) 盾构侧穿红牌楼立桥8#墩交安全专项施工方案1、编制原则及编制依据1.1编制原则根据红牌楼立交桥结构形式、立交桥8#墩同盾构区间的相对位置关系和此处的水文地质条件等情况,确保盾构安全通过红牌楼立交。1.2编制依据危险性较大的分部分项工程安全管理办法(建质2009-87号);成都地铁投融资项目重大危险源
4、安全管理办法(成都铁建【2012】24号;城市轨道交通技术规范(GB50490-2009);地下铁道工程施工及验收规范(GB50299-1999)2003年版;盾构法隧道施工与验收规范(GB50446-2008);成都地铁工程监控量测实施技术要求及管理办法(试行);富水砂卵石地层地铁区间隧道盾构法施工管理规程(试行);成都地铁3号线土建1标工程区间岩土工程勘察报告(正式版)(详细勘察阶段);成都地铁3号线一期工程红牌楼南站红牌楼站高升桥站高新大道站盾构区间平纵断面设计图;成都地铁3号线一期工程红牌楼南站红牌楼站高升桥站高新大道站建构筑物加固措施图;成都地铁3号线一期工程土建1标段实施性施工组织
5、设计;成都地铁3号线一期工程土建1标盾构区间重大危险源安全专项施工方案;成都地铁3号线一期工程土建1标段盾构区间沿线建(构)筑物调查报告;红牌楼立交桥主体工程竣工图电子版;本工程区间沿线建(构)筑物及管线调查资料及成都地铁1、2号线盾构施工经验。1.3编制范围本方案主要针对红牌楼站高升桥站区间盾构侧穿红牌楼立交8#墩施工进行编制。2、工程概况2.1设计概况红牌楼站高升桥站区间设计起讫里程:左线ZDK21+613.318ZDK22+914.230(含车站主体结构厚度);右线YDK21+613.301YDK22+915.688(含车站主体结构厚度),其中红牌楼站高升桥站盾构隧道在Y(Z)DK21+
6、685Y(Z)DK21+715范围内左右线侧穿红牌楼立交且处于21下坡位置。红牌楼立交桥上部结构为单箱双室变梁高斜腹预应力箱梁,跨度为30+40+30,下部结构桥墩采用花瓶式薄壁墩。该桥分为左幅和右幅,区间隧道侧穿的左幅基础采用圆桩基础,桩径为1.8m,桩基为人工挖孔桩,桩长21m(外加承台埋深,则桩底距离地面约24m)。此处区间埋深11.4m,区间外轮廓6m,则桩底位于盾构隧道底部以下约6.7m。区间隧道侧穿的右幅基础采用矩形桩基础,桩尺寸为5.0m2.0m,桩长24m(外加承台埋深,则桩底距离地面约26m)。此处区间埋深11.8m,区间外轮廓6m,桩底位于盾构隧道底部以下约8.6m,矩形桩
7、的长边与区间隧道走向基本平行,其具体结构见红牌楼立交桥主体结构竣工图附件1。盾构左右线均侧穿桩基,盾构隧道管片外边缘距离左幅桩基(圆桩)外边缘最短水平距离约为1.6m,距离右幅桩基(矩形桩)外边缘最短水平距离约为3.5m。图2-1区间隧道与红牌楼立交平面位置关系图图2-红牌楼立交现状图 图2-区间隧道与红牌楼立交基础剖面关系2.2水文地质盾构过红牌楼立交范围隧道穿越地层为2-6-2稍密卵石、2-6-3中密卵石层,拱顶范围从上至下依次为1-1杂填土、2-2粉质粘土、2-6-1松散卵石、2-6-2稍密卵石,隧道拱顶主要为稍密卵石层,其地质情况如下:图2-4 红牌楼立交地质剖面图2.3周边管线情况为
8、了保证盾构施工过程中地面建(构)筑物及管线受隧道施工影响降到最小,保证所有地面建(构)筑物及管线正常、安全运行,结合设计图纸,我部对红牌楼立交加固范围的管线(临时设施除外)的现状进行调查,实地调查注浆施工范围存在以下管线:沿二环路布置的雨水管两根(砼1400);沿二环路布置的污水管1根(砼1200);沿区间走向的10KV电力排管一根(砼10001200);沿区间走向的给水管(铸铁600);沿区间走向的通讯排管1根(砼600300);沿二环路布置的通讯排管一根(砼500300),其管线的具体分布情况如下图:表2.5 管线平面位置图施工前应对此类管线进行调查并在施工区域内进行标记,施工钻孔时需避开
9、此类管线进行施工,确保管线安全,保证周边居民正常生活秩序不受施工干扰。3、施工风险分析及评价3.1 风险识别结合本工程的地理位置、工程地质、水文等特点,依照(住房与城乡建设部关于印发危险性较大的分部分项工程安全管理办法的通知(建质200987号文)、成轨建司发【2011】18号文“关于执行成都轨道交通建设工程重大危险源安全管理办法的通知”的要求,识别出盾构侧穿红牌楼立交时存在的主要风险因素有:立交桥沉降超限、立交桥倾斜超限、地面塌陷、管线破坏。3.2 风险因素分析由于红牌楼立交基础为摩擦桩且盾构区间距离桩基的最近距离约1.6m。当盾构侧穿红牌楼立交时,扰动桩基周围地层,造成桩基承载力下降而引起
10、立交桥沉降超限和倾斜超限。另外由于立交桥不均匀沉降引起立交桥结构开裂。根据盾构侧穿红牌楼立交位置的水文地质情况,盾构通过地层主要以富水砂卵石为主,其自稳性差。当盾构掘进时扰动周围土体,造成地层出现疏松、孔洞等现象而最终传递到路面引起地面沉降塌陷。根据管线调查报告,红牌立交位置的地下管线众多而且包括众多地下主管道。盾构掘进扰动周围土体,导致地层沉降、孔洞而引起管道沉降超限,最终造成管线破坏。3.3 风险评价根据成轨建司发【2011】18号文“关于执行成都轨道交通建设工程重大危险源安全管理办法的通知”要求,结合盾构侧穿红牌楼立交施工期间各环节潜在风险进行分析,评价出本站孔桩施工的危险源情况如下表:
11、表3-3-1 危险源评估表序号施工部位危险源名称危险源级别主要风险点及周边环境情况备注1盾构侧穿红牌楼立交立交桥沉降超限重大危险源由于盾构掘进扰动周围土体造成立交桥沉降超限。2盾构侧穿红牌楼立交立交桥倾斜超限重大危险源由于盾构掘进扰动周围土体造成立交桥倾斜超限。3盾构侧穿红牌楼立交立交桥开裂重大危险源由于盾构掘进扰动周围土体造成立交桥不均匀沉降引起开裂。4盾构侧穿红牌楼立交地面沉降塌陷重大危险源由于盾构掘进扰动周围土体造成地面塌陷。5盾构侧穿红牌楼立交管线破坏重大危险源由于盾构掘进扰动周围土体造成引起地层沉降和空洞,存在管线破坏的风险。4、施工部署4.1施工组织机构我公司成立“中铁八局集团公司
12、成都地铁3号线一期土建1标项目部”,经理部在现场全权代表我公司行使管理职能及履行合同的义务和权利,确保工程按期、优质、高效、安全地完成,确保施工总目标的实现。根据标段工程特点,项目经理部下设七部门,即工程部、安质环保部、物资设备部、机电部(盾构)、财务部、计划合同部、综合部,下辖五个工区。同时,聘请中国中铁成都投资发展有限公司盾构技术服务部35名有丰富盾构经验的专家作为本工程的高级技术顾问,对本工程施工作技术指导,解决本工程有关技术重点、难点问题。盾构施工组织机构图4.1-1:现场指挥:刘涛副总:江 荣地面加固技术负责:彭毅曾涛张赢高志涛掘进管理红 红 区 间: 马金龙柏晓锐测 量红高区 间:
13、 张野、陈然褚亮 畅文浩李涛名总工:胡建副总:张斌试 验苏槐林刘明许锲李春江 跟班负责人跟班技术跟班技术测量负责人试验负责人总指挥:刘宁 图4.1-1 施工组织机构图4.2 施工筹划4.2.1 施工总体安排盾构施工前,对红牌楼立交桥桩基及地下管线进行详细调查;掘进过程中做好相应的监测工作;盾构掘进中,将根据地质情况的不同,分别采用不同参数进行掘进,保证安全、顺利掘进。1) 在红牌楼站设置盾构始发施工场地,安装2台45T龙门吊、2台16T龙门吊等配套设备,布置浆液拌和站、运输、供电、通风、冷却等系统,安排集土、加工、材料堆放场地、检修间以及办公、值班设施。16t龙门吊主要负责钢轨、临时材料的地面
14、倒运和管片的吊运等。45t龙门吊主要负责碴土斗及其它材料的吊运和倒卸。2) 投入3台中铁装备土压平衡盾构机,其中侧穿红牌立交为2#盾构机和3#盾构机。 2#盾构机于2013年1月25日进场,2013年5月从红牌楼站北端左线始发,具体时间根据现场实际情况而定。3#盾构机2013年1月25日进场,2013年5月从红牌楼站北端右线始发,具体时间根据现场实际情况确定。3)盾构隧道正常掘进施工水平运输采用43Kg/m钢轨铺设单线、45T变频电瓶车牵引重载编组列车运输,按二列车编组,各满足一环掘进的出土与进料。垂直运输由16T门吊下料,45T门吊提升碴土与倾卸。4)隧道衬砌采用6块厚度300mm环形预制钢
15、筋混凝土管片,幅宽1.2m用于区间隧道中平曲线半径小于等于400m的地段,幅宽1.5m用于区间隧道中平曲线半径大于400m的地段。管片组合方式为直线环+左转弯环+右转弯环,错缝拼装,组成外径6m,内径5.4m的圆形单洞隧道。三元乙丙橡胶条止水,同步注浆填充管片与地层空隙,根据需要及时进行二次注浆。5)联络通道施工在盾构转场、过站、离场时穿插进行。6)洞门施工与盾构退场及掘进协调穿插进行。7)施工全过程坚持监控量测跟踪,实施信息化施工,以控制地层变形和确保施工安全。4.2.2 施工进度计划盾构侧穿红牌楼立交的里程为Y(Z)DK21+685Y(Z)DK21+715,侧穿范围长度为0m。盾构侧穿红牌
16、楼立交范围内实行不间断连续掘进,中途不停机,按每天9.5m掘进指标,计划3天时间通过。侧穿红牌楼立交的起止时间根据盾构始发时间确定。4.2.3 资源配置1)主要设备配置表4.2-1 施工机械设备汇总表序号名称数量型号计划进场时间类别1 盾构隧道施工专用设备1盾构机2台外径6m2012年12月2交直变频电力机车8台45t2012年12月3电瓶车蓄电池组12组540V2012年12月4砂浆运输车8台8m32012年12月5管片运输车6节15T2012年12月6渣土运输车30台18m32012年12月7充电机24台 KCA-150/380V2012年12月8门式起重机3台45T2012年12月9门式
17、起重机1台16T2012年9 月10砂浆搅拌站2套JS-750AH2012年12月11通风机1台 SFD60-4-N0102012年12月12污水泵6台65LS1642012年12月13潜水泵4台Q4型2012年12月14滤油机2台/2012年12月15小型泵站2台/2012年12月16内燃空压机2台BH-12/72012年12月17二次注浆设备2套/2012年12月类别2 土、石方施工专用设备1普通挖掘机7台/2012年8月类别3 其它辅助设备1氧焊机3台/2012年4月2千斤顶2台YCQ802012年4月3千斤顶2台YCQ302012年4月4导链6台/2012年4月类别4 检验、试验设备3
18、泥浆三件套1/2012年4月4湿温控制仪1/2012年4月5干湿温度计1/2012年4月9小土盒6个/2012年4月10天平2个200g/2000g2012年4月11抹子3个/2012年4月12三角灰刀3个/2012年4月13温度计1盒普通2012年4月14砂浆试模6组/2012年4月15钢板尺1把50cm2012年4月2)人力资源配置本工程规模大,投入劳动力多,为便于管理,将参与本工程的项目部全体人员分为管理层和作业层。项目部主要管理人员35人,其中包含安全工程师1名,专职安全员2人,地面巡查员1人。盾构作业队施工人员120人。盾构隧道掘进采取“12+12”劳动组织方式(2个掘进班和1个保养
19、班,每个掘进班工作12小时,每个保养班工作4小时,保养班与每掘进班重叠工作4小时)。3)材料计划加强型管片:20环(1.5m宽幅)。5、 施工方案5.1盾构掘进根据成都地铁3号线1标项目部盾构施工管理办法和成都地铁3号线地质水文情况并结合以往盾构施工经验,盾构施工参数如表5.1-1:表5.1-1 盾构掘进参数表掘进速度(mm)推力(t)扭距(KNm)刀盘转速(rpm)土仓压力(bar)405012001400300050001.00.60.8同时在施工中,及时根据反馈的施工监测数据,对于参数不断优化调整。5.2、盾构侧穿红牌楼立交加固方案5.2.1盾构侧穿红牌楼立交前地面加固措施盾构侧穿桥基础
20、前,按照图5.2-1图示加固先对红牌楼立交基础周围进行钻孔注浆,注浆轮廓线按两排进行布置,红牌楼立交左幅第一排距离承台外边缘0.5m,第二排距承台外边缘1.5m进行布置,第一排注浆孔轮廓线为10.6m8.9m,第二排注浆孔轮廓线为12.6m10.9m。每排注浆孔间距为1.5m,注浆孔数为30孔;红牌楼立交右幅第一排距离承台外边缘1m,第二排距承台外边缘2m进行布置,第一排注浆孔轮廓线为7m4m,第二排注浆孔轮廓线为9m6m。每排注浆孔间距为1.5m,注浆孔数为60孔;整个红牌楼立交地面注浆孔数共计90孔。打孔深度为盾构区间底部,根据此处区间的埋深,打孔深度为18m;根据在此处的地质情况,注浆范
21、围为砂卵石地层,则注浆深度为区间顶部3m至孔底位置;注浆方式采用袖阀管进行注浆,注浆参数如下:(1)孔径:91110mm。(2)水泥浆配合比:水泥:水=0.8:1,采用P42.5R号普通硅酸盐水泥。(3)钻孔允许偏差:水平偏差为钻孔深度的3%;(4)注浆方法:采用分段、多次重复注浆的方式,每一注浆段长度50cm;(5)注浆压力:注浆压力应适当控制,保证不发生地面降起、裂缝,最大降起不得超过3cm。参考压力范围0.40.8MPa;(6)注浆速度:30L/min;盾构通过时由地面注浆管进行跟踪注浆;盾构通过后根据监测情况确定是否需要补浆;袖阀管注浆工艺详见端头加固方案里袖阀管注浆施工。图5.2-1
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