第一篇:地鐵工程中大直徑盾構穿越中間風井施工
地鐵工程中大直徑盾構穿越中間風井施工
摘 要 上海軌交 11 號線南段項目 5 標為惠南鎮站區間隧道工程。中間設野惠風井,風井豎向處于曲線段中,首次采用大直徑泥水盾構穿越中間風井施工技術。介紹了大直徑泥水盾構穿越中間風井的主要技術措施,包括進出洞地基加固、進出風井的軸線優化、基座安裝、負環拼裝等。經實際施工,盾構順利地穿越了中間風井。
關鍵詞 軌道交通 泥水盾構 中間風井 地基加固 曲線推進 1 工程概況
上海軌交 11 號線南段野惠風井位于惠南鎮站區間隧道中。隧道起始里程為 ZDK721. 063,終點里程為 ZDK32 +790. 399,全長為 2 069. 336 m。中間風井位于里程 ZDK31 +289. 944 ~ZDK31 +324. 944;風井內凈總尺寸為 35 m × 37. 5 m,其中主體為35 m × 18. 5 m。盾構進、出洞時平面為直線,豎向為R = 10 000 m 的豎曲線,隧道頂部覆土厚約為 11 m。盾構掘進采用Φ11 580 mm 大型泥水盾構機。2 地質條件
盾構機進、出洞所在土層主要為④灰色淤泥質黏土、⑤1 - 1灰色黏土;上方土層包括: ③淤泥質粉質黏土、③t層砂質粉土;下方土層為⑥1層粉質黏土。盾構穿越中間風井地質剖面見圖 1。土層的物理力學性質見表 1。進洞、出洞口地基加固
本次盾構進出洞口地基加固采用Φ850 mm3 軸水泥攪拌樁,加固區與地墻之間采用高壓旋噴樁進行補強,加固范圍為隧道向上下、左右各延伸6 m,進洞加固長度為井壁外 10 m,出洞加固長度為井壁外 14 m,水泥摻量 18%,地基土加固強度≥0. 8 MPa,滲透系數≤10 ~ 8 cm / s。隧道上方 6 m 至地面為弱加固區,水泥摻量 13%。地基土加固強度≥0. 5 MPa。水泥土攪拌樁單孔間距 0. 60 m,排間距0. 60 m。進洞口地面標高 3. 96 m,盾構進洞中心標高- 12. 986 m,樁底標高 - 24. 666 m,樁長 28. 626 m。出洞口地面標高 3. 91 m,盾構出洞中心標高- 12. 872 m,樁底標高 - 24. 552 m,樁長 28. 462 m。
水泥土攪拌樁與地下連續墻之間采用Φ800 mm的兩重管高壓旋噴樁進行補強,強度> 0. 8 MPa。4 盾構穿越風井施工技術
4. 1 優化盾構進出中間風井的軸線
盾構穿越風井時進出洞段設計平面軸線為直線。盾構進洞中心標高為 - 12. 986 m,出洞中心標高 - 12. 872 m,而豎向為 R = 10 000 m 的凸曲線,且曲線最高點位于風井內,即進洞時盾構為上坡,出洞為下坡。因此,盾構穿越風井時盾構豎向軸線采取與設計軸線相割方法,即進洞中心按設計中心,而出洞中心比設計低 4 cm。4. 2 基座及反力體系
(1)盾構基座。盾構機本體重(約 1 200 t),因此盾構基座需要有足夠的強度、剛度及整體穩定性。本工程采用 20 榀鋼筋混凝土預制基座梁并加設斜坡鋼箱梁和 Qu80 軌道。考慮到盾構機進洞后可能發生磕頭現象,盾構就位后高程軸線比設計低 40 mm。
盾構基座擺放前在工作井底板澆 1 層 100 mm厚混凝土墊層,在墊層上水平布置 20 榀預制鋼筋混凝土基座,每榀基座梁尺寸相同,并在基礎上放置斜坡鋼箱梁和 Qu80 重軌軌道。第 1、20 榀距進出洞圈均 70 cm 就位,各榀混凝土梁之間為 1 750 mm。每榀基礎間采用 4 根 HW350 mm × 350 mm 的 H 型鋼進行穩固連接,作為縱向連接受力體,基座與工作井壁之間用 HW350 mm × 350 mm 的 H 型鋼進行支撐,使基座與工作井結構有效連接。盾構基座就位示意見圖 2。
(2)盾構反力體系。本工程為盾構穿越野惠中間風井。盾構推進采用滿環管片拼裝,共 24 環,其中負環第 1 環采用鋼管片,并以盾構進洞環切口端面作為負環反力面。由于進洞環管片在盾構脫出時,進行20 mm 厚圓弧鋼板封與管片環面形成 20 mm 高差,而負環鋼管片不同于混凝土管片,其端面沒有凹凸榫,因此需在混凝土管片與鋼負環管片間加墊一圈厚 20 mm 厚鋼板,以保證負環鋼端面平整。同時為負環管片拆除方便,在負環鋼管片與 - 23 環間沿鋼管片弧面加墊Φ300 mm 鋼管,其長度根據進洞環與內襯墻位置關系而定,從而保證出洞環與內襯墻寬在 500 ~ 800 cm。4. 3 進、出洞止水裝置
盾構在進、出洞過程中,洞口(鋼洞圈直徑Φ12 100 mm)與盾構(盾構外徑為: Φ11 580 mm)殼體將形成環形的建筑空隙。本工程單邊建筑空隙將達 26 cm。為防止出井時泥水大量從洞門外通過此建筑空隙竄入井內,影響切削面泥水壓力的建立、切削面土體的穩定以及工作井和盾構內的施工,必須設置性能良好的密封止水裝置,確保初始泥水平衡的正確建立和施工安全,在進、出洞分別采用不同形式的止水裝置。進、出洞止水裝置如圖 3所示[ 1 ]。
(1)進洞止水裝置。為避免盾構進洞時進洞口土體暴露時間過長,造成洞門土體塌方,擬考慮采用二次進洞。盾構進洞前,在預埋鋼洞圈上安裝止水裝置。進洞止水裝置主要由 1 道橡膠簾布和相應的圓環板、螺栓、螺母等組成。
本工程同步注漿管為 6 點,置于盾構殼體外,距切口位置約 6. 3 m。當盾構殼體進入工作井約 6 m后,用鋼絲繩將橡膠簾布板箍在盾構殼體圓周上,然后通過隧道內管片注漿孔進行壓注水泥漿。待達到一定強度后,進行第 2 次進洞。
(2)出洞止水裝置。出洞止水裝置主要由 1 個止水箱體結構、2 道橡膠簾布,相應的圓環板、固定板、翻板、連接銷軸、螺栓、螺母及加勁板等組成。為加強止水箱體裝置的密封效果,在箱體上 2 道橡膠簾布之間沿外圈均勻布置 12 只Φ40 mm 洞門封堵材料加注管(上部的 240° 范圍內,每 20° 1 只)。在盾構出洞過程中通過加注管向止水箱體中注入高分子聚合物封堵材料以封堵孔隙、減少漏水量。
為進一步加強抵抗盾構前部泥水壓力的能力,在盾構出洞口預埋鋼洞圈加工時,已在鋼洞圈上預埋了注漿管,注漿管直徑為Φ50 mm,共 7 只,沿鋼洞圈上部 240°布置,待盾構殼體全部進入洞圈后,在洞圈內注入雙液漿,以封堵泥水的后竄通道。4. 4 盾構風井內移動
由于隧道直徑較大,盾構進洞后在盾構接收架上推進時無正面壓力,因此管片極易變形。為此,盾構推進前在風井內隧道中心位置兩側分別安放 2 根雙拼 HW 350 mm × 350 mm 的 H 型鋼作為限位裝置;當管片脫出盾尾后 70 cm,用一段槽鋼通過焊接與 H 型鋼連成一個整體。5 施工監測
(1)盾構出洞后實際最大切口高程面偏差僅為70 mm,而按照原設計曲線推進最大偏差 將達到130 mm。(2)盾構進、出洞后兩處共計注漿量達到 45 t,地表累計最大沉降僅為 27 mm。6 結語
本工程盾構穿越中間風井工程于 2011 年 5 月21 日做準備工作;6 月 8 日,盾構進入中間風井;6 月19 日盾構從中間風井出洞。
(1)大直徑隧道穿越風井時,基座強度、剛度及穩定性均比較可靠,并在風井內移動時增加兩側橫向支撐,使負環管片變形較小,控制在 20 cm 以內。
(2)盾構進、出洞豎向軸線采用與設計軸線相割的方法,施工時的隧道軸線偏差均控制在 ± 100 mm范圍內。
上海軌交 16 號線野惠風井區間隧道施工中,首次實現了大直徑盾構在國內地鐵隧道中穿越中間風井的施工。施工中所采取的一系列技術措施,對類似工程有一定的參考價值。參考文獻:
[ 1 ] 張鳳祥,傅德明,楊國祥. 盾構隧道施工手冊 [ M ] . 北京: 人民交通出版社,2005: 643 - 645.
第二篇:成都地鐵工程盾構施工安全管理辦法
成都地鐵有限責任公司建設分公司文件 成地鐵建?2012?47號
成都地鐵公司建設分公司關于印發《成都地鐵工程盾構施工安全管理辦法》的通知
中鐵成投公司、地鐵各參建單位:
為加強成都地鐵工程盾構施工的安全生產管理,防止和杜絕各類安全事故的發生,結合成都地鐵建設工程的實際情況特制定《成都地鐵工程盾構施工安全管理辦法》,現印發給你們,請認真貫徹執行。
特此通知。
成都地鐵有限責任公司建設分公司
2012年8月27日
—1— 成都地鐵工程盾構施工安全管理辦法
第一章 總 則
第一條 隨著成都市軌道交通建設規模逐年增大,地下線路長度不斷增加。由于盾構施工為地下作業,施工難度大,專業性強,同時盾構施工周邊地面、地下情況復雜,易發生突發性事故。為了保證在建和后續地鐵項目盾構施工能夠規范化、標準化,減小施工中由于人的不安全行為和管理上的缺陷造成的安全風險,減少經濟損失和社會影響。現結合已經施工完成的地鐵1號線、地鐵2號線及地鐵2號線西延線盾構施工安全管理經驗,特制訂本安全管理辦法。
第二章 適用范圍
第二條 本辦法適用于成都地鐵盾構施工項目。
第三章 建立安全管理制度
第三條 建立業主、監理和盾構施工承包商三方安全責任制。
第四條 承包商從事城市軌道交通工程(盾構施工),必須具備相應資質,依法取得安全生產許可證,不得轉包或者違法分包。
第五條 承包商主要負責人、項目負責人和專職安全生產管理人員應當依法取得安全生產考核合格證書。項目負責人應當具有相應執業資格和城市軌道交通工程施工管理工作經驗。盾構施工特種作業人員應當持證上崗。承包商必須建立健全制度,明確職責。承包商應按住建部要求設臵安全質量管理機構,配備與盾構
—2— 項目規模和技術難度相適應的管理人員,建立和完善安全質量管理體系。
項目經理和技術負責人一經確定不得隨意更換,如有特殊情況確需更換的,須按程序報成都地鐵公司建設分公司和市建委審批備案,同時不得兼任其它項目的職務。如果承包商未按程序辦理變更手續并擅自更換項目經理或者技術負責人則視為違約。
第六條 盾構施工承包商必須建立健全盾構施工安全管理體系、安全生產責任制、各項安全管理及檢查制度,落實項目安全生產管理機構和管理職責,并在項目班子中設立專職安全工程師(安全經理),配備足夠數量具有安全生產管理能力的專職安全員和兼職安全協管員。盾構實施過程中的安全控制必須嚴格執行雙監護制度(即現場班組長對施工的安全動態進行打分,安全員定期對現場進行復查,同時審核班組長打分,檢查情況的真實性)。
第七條 承包商要建立盾構工程環境安全技術管理體系,應根據設計文件、合同和詳細的現場調查資料,在盾構始發前完成盾構施工重大危險源方案的編制并組織專家進行安全風險分析和評估,若方案未通過評估則盾構機不能始發。施工過程中要參照成都地鐵有限責任公司印發的《富水砂卵石地層地鐵區間隧道盾構法施工管理規程(試行)》中的規定進行實施。
第八條 監理單位從事城市軌道交通工程監理業務,必須具備相應資質,不得轉讓所承擔的工程監理業務。監理單位對工程項
—3— 目的安全質量承擔監理責任。監理單位主要負責人對本單位監理工作全面負責。項目總監理工程師對所承擔工程項目的安全質量監理工作負責。項目總監理工程師應當具有相應專業的注冊監理工程師執業資格和城市軌道交通工程監理工作經驗。
第九條 監理單位必須建立健全安全質量責任制和管理制度,加強對施工現場項目監理機構的管理。項目監理人員專業、數量應當按投標文件配備,并滿足現場監理工作的需要。
第十條 項目總監理工程師原則上不能更換或者在其它項目兼職。如有特殊情況確需更換的,須按程序報成都地鐵公司建設分公司和市建委審批備案。如果監理單位未按程序辦理變更手續并擅自更換總監理工程師則視為違約。
第十一條 監理單位應當編制包括盾構工程安全質量監理內容的項目監理規劃和監理實施細則,對超過一定規模的盾構施工危險性較大工程編制專項安全生產監理實施細則。
第四章 盾構施工安全管理實施
第十二條 盾構施工承包商必須結合成都水文地質狀況和地鐵施工規范標準,對本項目盾構機的選型以及盾構機的可靠性、適應性進行專家評估。
第十三條 盾構施工前,承包商必須對沿線地質狀況、建(構)筑物、地下管線、地下空洞及有害氣體等進行詳細調查和地質補勘。對盾構穿越的建(構)筑物委托有資質的單位進行安全鑒定,根據調查、鑒定的結果,對危險源進行評估和辨識,編制相應的—4— 盾構施工安全專項方案并組織5名以上的專家進行論證審查并出具專家意見書,承包商應根據專家意見書完善方案,經承包商技術負責人、總監理工程師簽字后實施。
第十四條 針對盾構施工在特定的地質條件和作業條件下可能遇到的風險,在施工前必須仔細研究并切實采取防止意外的技術措施。必須特別注意防止瓦斯爆炸、火災、缺氧、有害氣體中毒和涌水情況等,預先制定和落實發生緊急情況時的對策和措施。
第十五條 盾構掘進施工期間,必須對鄰近建(構)筑物、地下管網進行監測,對重要的有特殊要求的建筑物,調查清楚基礎結構形式,及時采取預注漿、跟蹤注漿加固或者支護等技術措施,保證鄰近建筑物和地下管網的安全。
第十六條 盾構施工必須控制好地層變形,使其變形量控制在規范允許值范圍內,并力求變形量盡可能小,減少地層擾動和地層損失。掘進中首先必須保證同步注漿及時和填充飽滿,變形較大時及時進行地面跟蹤注漿或者洞內頂管注漿。根據地表或者管線、建筑物等的監測情況,及時調整優化掘進參數,掌握盾構推進速度、推力、出土量、注漿量、注漿壓力、壓漿時間和壓漿位臵,并做好詳細記錄以便總結分析指導施工。
第十七條 盾構始發和到達是盾構施工危險源之一,為保證盾構始發和到達掘進段土體的穩定性,承包商必須按照設計文件進行加固,確保加固效果滿足設計要求;
第十八條 盾構始發、到達,聯絡通道開洞門,盾構掘進穿越
—5— 重大危險源等,必需通過業主及監理組織的施工準備工作驗收,并且驗收合格后方可實施;
第十九條 承包商必須在盾構施工的每一工序前,做出詳細的施工方案和實施措施,及時做好技術及安全工作的交底,并在施工過程中督促檢查,嚴格執行。盾構始發、到達及盾構吊裝方案等必須經專家論證,經施工技術負責人簽字,報監理工程師審批后予以實施。
第二十條 承包商應根據規范、標準、規程和設計要求,科學編制監控量測方案,合理布臵監測點,設專人監測,及時分析監控數據,每天按時報監理單位。對監控量測中發現的問題要及時采取措施,發生超預警值情況時,應及時采取措施進行處理,并加強該部位監測頻率,直到穩定。
第二十一條 承包商需加強地下管線的保護。承包商要對施工區域內的地下管線和地下空洞情況進行核查,凡涉及盾構穿越地下管線的施工,承包商必須制定專項施工方案和采取專項防護措施。對于交通道路和地下空洞等方面需協調的問題,承包商應事先書面報告,報請成都地鐵公司建設分公司與相關單位協調解決。情況緊急時要采取果斷措施,確保人員安全。
第二十二條 承包商必須安排專人對每日掘進隧道的出碴方量、重量、地面監測情況進行分析,對異常的地方及時采取措施。監理單位也要檢查施工監測點的布臵和保護情況,對比、分析施工監測和第三方監測數據及巡視信息。發現異常時,及時向業主匯報,并督促承包商采取應對措施。在盾構穿越重要管線、建(構)
—6— 筑物、橋梁等風險源時,監理工程師必須跟機旁站,做好出碴量、注漿量、掘進、監測等參數的監督管理。
第二十三條 承包商必須嚴格執行成都地鐵公司下發的地鐵工程測量管理細則,加強對隧道內的導線控制點的保護,定期進行復核。每天對掘進拼裝的管片進行姿態測量,并將實測數據上報監理。同時根據成都地鐵公司下發的地鐵工程測量管理細則及時通知第三方測量單位對管片實測姿態進行復核。
第二十四條 為了積累監控量測以及盾構機穿越管線、建(構)筑物等施工環境保護的經驗,要求工程竣工后,承包商必須提交安全技術總結報告(包含掘進報告、每環出碴量、同步注漿量、監測資料、二次注漿、換刀位臵以及采取的其它措施等資料),交成都地鐵公司建設分公司存檔。
第二十五條 加強盾構施工安全的培訓教育。承包商應采取多種措施全面提高盾構管理人員的業務水平和素質,增強盾構施工作業人員的實操能力和自我保護意識。承包商必須組織實施對管理人員及班組長的過程控制培訓工作,培訓工作應和各工序安全操作規定結合起來,使相關執行人員能夠熟練的掌握安全過程控制的管理技能。新入場盾構從業人員必須經過培訓,未經教育考試合格的,嚴禁上崗作業。建立盾構工程安全質量培訓學校,利用業余時間,培養一批一線作業指揮人員和現場帶班人員,有針對性地提高其現場管理能力、風險預見及防范能力,確保一線作業人員的安全。
第二十六條 承包商必須根據工程特點、施工設備的技術性能及操作要領,對盾構操作司機及各類設備操作人員進行上崗前的—7— 技術培訓并持證上崗。同時應加強特殊工種的管理,尤其是盾構司機、拼裝手、電工、電焊工、龍門吊司機、電瓶車司機等,嚴禁無證上崗。
第二十七條 盾構機組裝、拆解吊裝作業,承包商主管盾構的管理人員、安全員及安全專監必須實行旁站制度。
第二十八條 承包商應避免以下盾構安全事故,盾構施工前必須做好預案和防范措施。
(一)出碴、進料、水平和垂直運輸安全事故;
(二)盾構機舉重臂傷人事故;
(三)化學材料、注漿材料傷人事故;
(四)隧道內空氣污染事故;
(五)氣壓作業時減壓增壓事故;
(六)油管爆裂事故;
(七)泥漿污染事故。
第五章 盾構施工安全管理具體規定
為了加強盾構施工安全控制、消除安全隱患和杜絕事故,特制定以下幾項具體規定:
第二十九條 盾構施工安全的關鍵是盾構機操作司機,對操作司機要求如下:
(一)盾構機操作司機必須經過嚴格的技術培訓并具有高度責任感人員擔任。
(二)操作人員必須明確自己擔負操作、裝配、維護和維修機器的責任。
(三)確保只有經過授權的操作人員在盾構機上作業。
—8—
(四)正在接受培訓的人員必須在有經驗人員的全程監督下才能在盾構機上作業。
(五)操作人員必須拒絕來自對安全不利的第三方的任何指令。
(六)操作人員操作前必須閱讀操作指導書和交班記錄,熟悉該段詳細的水文地質資料、設計線路、地面建(構)筑物、地面隆沉、管片姿態測量等情況。
第三十條 加強龍門吊的安全管理。
龍門吊的運行級別較高, 作業內容多, 在施工現場作業環境復雜的情況下, 容易導致起重事故發生, 應重點加強從人和物兩個方面進行管理和控制。
(一)加強龍門吊司機和司索工的管理。要求龍門吊司機、司索工等特種作業人員持證上崗。根據現場施工組織特點對此類人員進行有針對性的培訓和交底,使其指揮規范、標準并安全操作。
(二)新龍門吊啟用前,必須經過相關技術安全監督部門的鑒定和備案,鑒定合格后才允許使用。
(三)加強起吊設備檢查和維護。施工單位應重點加強對龍門吊的起升機構、行走機構和傳動機構等的檢查,嚴格落實班前檢查、日檢查、周檢查制度和定期維護保養工作。
(四)起重安裝作業前應清除軌行區范圍內所有障礙物,保證龍門吊行走暢通。
(五)龍門吊在起吊前,應進行試吊。
—9—
(六)起重工在工作時集中精力,明確分工,服從統一指揮;起吊重物時,龍門吊起吊運行范圍內不得有人停留或行走,吊機停止作業時,應安止動器,收緊吊鉤和鋼絲繩。
(七)起重工必須熟悉施工方法、起重設備的性能、所起重物的特點和確切重量以及施工安全的要求。
(八)采用兩臺吊機同時起吊重物時,應在現場施工負責人的統一協調下進行,在起吊過程中,兩臺吊機必須均衡起落重物,使各自分擔的起重量不超過其容許的負荷能力。
(九)起吊重物時,吊具捆扎應牢固,以防吊鉤滑脫。
(十)垂直運輸必須設專人指揮。連接裝臵必須安全可靠,防止脫勾、溜車事故。
第三十一條 加強電瓶車及運輸車輛的安全管理。由于盾構法施工的水平運輸主要是電瓶車及編組列車運行,為了確保水平運輸安全,要求如下:
(一)要求承包商在水平運輸顯著位臵布設安全宣傳標語和警示標志,樹立安全意識;加強對司助信號人員的培訓及管理。嚴禁各類人員搭乘運輸車輛進出隧道及在軌道上行走。
(二)人機隔離,要求盾構施工現場必須將人行通道和機車軌行區分開設臵,間距和隔離欄桿符合要求,各行其道,在運輸軌道端頭設臵鋼軌止檔、列車停止時前后放臵鐵楔,保證人機通行的安全。
(三)加強機車速度控制,洞內運輸過程中,要求機車運行速度限速8公里/小時,并根據隧道線路情況(道岔、坡度、轉
—10— 彎半徑等)、機車運行能力、軌道狀況、電機車電壓等因素進行調整。防止電機車跳閘而失去動力和制動力失效發生溜車事故。
(四)加強電瓶車及編組列車的日常檢查與維護保養,操作人員經培訓合格后持證上崗,操作司機班前、班后需認真檢查,并做好交接班和記錄,維護人員必須堅持定期保養制度,嚴格“分級檢查,重點維護”,落實崗位責任制。
(五)承包商要加強洞內水平運輸的管理,防止溜車事故發生。操作司機必須堅守崗位,不能擅自離開操作室,若需離開必須放臵鐵楔,并確認停靠穩妥,方可離開。電瓶車及編組車輛之間除用銷軸聯結外,還需用鐵鏈、鋼絲繩等進行二次軟連接等防止溜車。嚴防施工人員被擠卡在車輛與盾構機之間。
(六)加強軌道維護,防止車輛脫軌或掉道。現場必須安排有維護軌道的工人,軌道的鋪設要嚴格按有關技術規范執行,對軌距、軌道高差、弧度、接縫等重要參數要重點控制,軌枕保證足夠的剛度,必要時對軌枕之間采用鋼筋進行焊接, 防止軌枕滑移而造成車輛脫軌。特別防止車輛脫軌側翻造成對人員傷害和對高壓電纜的損壞。
(七)進入施工現場的管片運輸車必須按照指定的區域行駛,停靠在固定的區域范圍內以保證與龍門吊之間有足夠的安全距離后才允許進行管片卸車。
(八)運渣車必須具有渣土運輸許可證,滿足成都市相關渣土運輸管理規定后,才允許進行渣土運輸作業。渣土外運中必須遵守城市道路交通法規,并進行車輛沖洗、渣土覆蓋,禁止超載、冒載。
—11— 第三十二條 加強盾構管片拼裝的安全管理。
(一)要求管片拼裝手必須進行嚴格的技術培訓。
(二)承包商定期檢查雙軌梁(起升鏈條、限位裝臵等)以及管片拼裝機等設備,對管片吊裝頭按照使用壽命進行更換,使用前進行探傷檢查,規范管片的吊運和拼裝,嚴防碰、擠、砸等事故發生。吊裝管片及拼裝管片時,管片前部及下部嚴禁站人。
第三十三條 加強注漿安全管理。
盾構隧道施工根據工程對隧道變形及地表變形的控制要求,可選用同步注漿、二次補強注漿甚至三次注漿的工藝,注入的漿液應按地層性質、地面超載條件、變形控制要求合理選定。在注漿過程中對承包商提出如下要求:
(一)注漿人員必須經過專門培訓,并熟練掌握有關作業規程。
(二)嚴禁在不停泵的情況下進行任何修理。
(三)注漿泵及管路內壓力未降至零時,不準拆除管路或松開管路接頭,以免漿液噴出傷人。
(四)注漿泵由專人負責操作,未經同意其他人不得操作。
(五)注漿人員在拆管路、操作注漿泵時應戴防護眼鏡,以防漿液濺入眼睛。
(六)保持機械及隧道內整潔,工作結束后必須對設備清洗保養,并清理周圍環境。
第三十四條 加強帶壓換刀安全管理。
盾構帶壓換刀是盾構施工安全管理重點之一。盾構進行帶壓換刀前,施工單位必須編制帶壓換刀方案,上報監理審批后方可
—12— 實施。換刀人員必須經過體檢和技術培訓,盾構帶壓換刀時必須有減壓病治療資質的醫院的醫生在現場負責醫療安全。有關要求如下:
(一)建立健全安全質量責任制,進倉、檢查刀盤及換刀、減壓作業、運輸嚴格按規程操作。
(二)進行必要的崗前培訓,對作業人員上崗前針對進倉、檢查刀盤及換刀、減壓作業的特點進行安全教育,樹立起安全作業的意識。
(三)項目部領導實行24小時現場值班制度。
(四)保證現場材料供應,確保作業過程的有效運轉。
(五)值班工程師現場24小時值班,并在值班過程中做好帶壓進倉更換刀具作業的各種記錄及收集、整理,次日及時上報。
(六)帶壓作業過程中,加強各種檢測儀表、空壓機、氣路電路的觀測,如發現空壓機故障,應立即啟動備用空壓機;如發現停電,應立即啟動內燃空壓機;如發現管路漏氣,應立即匯報并及時處理,以防意外情況發生。
(七)每班作業時,電工應加強用電管理,確保工地施工安全。
(八)人倉、自動保壓系統及減壓倉在有帶壓作業資質的醫生的指導下,由專人負責操作,同時做好各項記錄。
(九)人員作業時應佩戴好個人防護用品,防止意外傷亡事故的發生。
第三十五條 加強盾構施工用電安全管理。
—13— 由于盾構隧道內掘進段環境惡劣,為保證用電安全,要求承包商提高用電安全管理知識,嚴格執行《施工現場臨時用電安全技術規范》,遵守TN-S接地、接零保護,三級配電和兩級漏電保護三原則。電力作業人員必須持證上崗,規范操作,必須穿絕緣鞋、戴絕緣手套和放臵絕緣板等安全防護措施,嚴防觸電事故發生。
高壓分支箱和變壓器輸出的高低壓電纜在地面分別設臵電纜溝并采用支架敷設,電纜溝至井口采用PVC管保護并用卡箍固定。在隧洞內,高低壓電纜布設須分開且應高于運輸編組列車高度,以防因列車掉道、側翻等可能造成的嚴重事故;低壓電纜每100~200米通過低壓配電箱連接。根據盾構機所用高壓電纜柔韌度、管壁可懸掛的安全長度和整條隧道的長度,合理選擇進洞高壓電纜的每段長度,減少中間接頭數,保證高壓用電安全。盾構機上的高壓電纜用至安全距離后,應及時延接電纜。
第三十六條 加強洞內通風。
由于盾構施工環境復雜,隧道內空氣流動差且溫度較高等特點,為保障作業人員的身體健康,改善工作環境,提高生產效率,要求承包商加強洞內通風,提高空氣質量。
洞內通風管必須避開人行通道敷設,排列整齊、合理。在隧道施工中,必須進行各類勞動保護指標及有毒有害氣體的定期與不定期檢測,制定應急預案和防范措施,確保施工人員身心健康及施工安全。
第三十七條 加強預防火災管理。
—14— 由于盾構隧道的形式及特點,在發生火災時造成疏解困難、救援困難、排煙困難和外部滅火困難。為此要求承包商:
(一)建立完善防火管理體制,明確防火管理人及其職責,制定盾構施工火災預防措施及應急預案,并進行詳細的安全交底和演練工作。
(二)加強火源管理。嚴格執行動火審批監護制度,如需進行焊接、切割等帶火作業時,需設看護人,并準備好直接能滅火的措施。隧道內嚴禁抽煙,禁止帶入打火機、火柴等。
(三)加強可燃物的管理,防止電氣和油脂發生火災,在盾構機主機、液壓油箱、油脂存放處、配電柜及變壓器等可能發生火災處懸掛“嚴禁煙火”的標示牌,并備足有效的滅火設備。
要重視盾構始發、過站、調頭等交叉作業處的防火,配足滅火器材。
(四)加強消防設備的管理與維護。要求承包商配臵的滅火器材數量、類型、擺放位臵及間距等符合現場滅火要求。安全員定期對滅火設備進行巡檢,對于過期的滅火器可委托專業廠家重裝。
(五)消防安全疏散符合要求。要求施工現場的逃生通道、人行踏梯、火災應急照明和標示符合要求。
(六)定期檢查總結。要求承包商定期召開防火安全會議,針對存在的問題,及時研究并落實整改措施,不斷完善提高。
—15—
成都地鐵公司建設分公司綜合部 2012年8月27日印發
—16—
第三篇:北京某地鐵區間風井、風道施工技術
北京某地鐵區間風井、風道
施工技術
摘 要:分析了長距離風道暗挖施工過程中遇到的施工組織、超前小導管打設、鋼格柵安裝、地面沉降控制及洞內滲水等重點和難點問題,并針對這些問題給出了相應的施工對策,順利完成了該段的施工。
關鍵詞:淺埋暗挖;CRD工法;砂卵石地層
工程概況
北京地鐵4號線新街口~西直門區間附屬結構中設長距離風道及風井,風井深26.1m,采用明挖逆作法施工,結構形式為鋼格柵+噴射混凝土+臨時支撐;風道長88.4m,標準段拱頂埋深12m,高11.25m,寬7.29m,一襯采用CRD工法(6洞)施工,結構形式為鋼格柵+噴射混凝土。永久風井、風道在工程施工期間是正線區間隧道施工出土、進料等的臨時通路。風道南端下穿樺皮廠路同西直門內大街交叉處,路口下有多條地下管線。
該風道為長距離、大斷面CRD工法施工,穿越地層復雜,拱頂揭露土層為砂礫卵石層,風道南端下穿老城區道路,路面下有多條淺層市政管線。由于該段長度較長,施工時須盡快根據地層特點相應調整施工方法,只有這樣才能保證施工安全和質量,保證較快的施工進度。
工程施工重點與難點
(1)施工空間狹小;(2)小導管打設;(3)地面沉降控制;(4)風道格柵安裝;(5)存在潛水殘留水。
施工對策
3.1調整施工順序。為解決風井二襯施工后風井空間狹小,出土能力受限問題,將施工順序由先施工風井二襯后開風道馬頭門,調整為風井一襯施工完成后即開洞施工風道。這使風井作為出土、進料的通路的可利用空間每側增加0.4m,施工效率大大提高,滿足了出土、進料的要求。
為規避1~6號上、下3層導洞交叉施工,在風道2、4號洞底部位加設一次臨時封底,優先開洞施工1~4號導洞,待施工至風道端頭墻后,再向下開挖風井,進行永久封底;
最后開洞施做5、6號導洞。該種做法使施工組織難度降低,安全性大大提高。
為規避1~4號導洞交叉施工的安全風險,提高出土、進料效率,在風井底每個導洞配置1個土斗(每個土斗配備2個電葫蘆)。在1、3號導洞底用I22工字鋼和20cm×20cm方木搭設一托架,將土斗放在上面,兩導洞土方可直接倒入土斗內;
2、4號洞土斗則放置在臨時封底預留的土斗坑內,開挖出的土方在臨時托架防護下直接倒入土斗內。
3.2馬頭門施工。施工順序調整后,為保障安全,在施工馬頭門時主要采取了如下措施:
(1)加強輔助施工措施;(2)分部開挖、局部加強;(3)增設加強環梁。
3.3強化1號洞施工管理。1號導洞是風道施工的先導,它的施工速度和質量制約著風道整體的施工速度和施工質量,所以須強化對1號洞施工管理。
3.3.1施工速度保證措施。1號導洞施工主要工序:超前小導管打設‘超前注漿’土方開挖‘格柵榀架安裝’鎖腳
錨管打設‘混凝土噴射’一襯背后充填注漿。其中,超前小導管打設、超前注漿及一襯背后充填注漿是控制地層沉降,保證施工安全的輔助施工措施,須根據實際地質情況實時調整,使其真正起到輔助施工的功能,以免影響施工速度。
通過施工實踐發現,土方開挖、鋼格柵安裝及混凝土噴射是耗時最長的關鍵工序。為此,從以下幾個方面加強管理,以保證施工速度:
(1)土方開挖。a.加大1號洞工力投入,選擇精干人員,實行三班倒工作制;b.訓練土方開挖作業人員成為多面手,削土、裝土、土方洞內運輸間輪流倒班,增加工效;c.保證1號洞土方垂直提升優先權,優先使用垂直提升資源。(2)格柵安裝。a.利用激光點做到對土方開挖量的精確控制,避免鋼架立后重新對欠挖部位和拱腳超挖進行處理;b.分工明確,測量、搬運、組裝等人員固定,默契配合;c.保證有2個操作熟練的焊接工人,以縮短格柵安裝到位后縱向連接筋焊接時間;d.在保證安裝質量基礎上,提前通知質量檢驗人員,做到一次驗收通過,以減少中間環節時間,保證工序連接緊湊。(3)混凝土噴射。為提高混凝土噴射工序施工速度,須在鋼格柵安裝到位,驗收過程中,立即抽調人手進行噴射混凝土的攪拌和運輸,安排專人檢查噴射機管路,防止噴射
過程中堵管等意外事件的發生。
3.3.2保證格柵安裝質量措施。1號洞格柵安裝誤差會在其他導洞放大,為保證格柵安裝質量,在1號洞布設2套測量控制系統:(1)在1號洞安裝了2道激光點,(拱頂1道,上臺階拱腳處1道),每開挖5m對激光的坡度及指向進行復核;施工過程中,通過量測2道激光點同格柵分片連接板中點距離,控制格柵在規定平面內的豎向及橫向偏移和在平面內的旋轉,限定實測值同 計算 值平均差值在10mm以內;(2)沿風道側墻每5m環向測設3個點,三點形成的平面同風道縱向垂直。通過絕對控制方式,使格柵同風道縱向嚴格垂直,限定實測3點到安裝格柵距離差值在10mm以內。
實踐證明,以該控制1號洞上臺階格柵安裝質量后,其余導洞各片格柵安裝質量均可得到有效控制,安裝方便程度大大改善。
3.4超前小導管打設。土方開挖發現,拱頂松散的砂卵石地層雖容易塌方,但掌子面砂卵石地層豎向開挖面直立性較好。根據砂卵石地層這一特點,為提高小導管打設速度并保證超前注漿地層加固效果,將小導管由直徑42mm、長度3m調整為直徑32mm、長度1.5m,堅持每榀打設,打入土體深度
控制在80cm(格柵水平間距50cm)。
實踐證明,通過該種小導管打設方法可以大大提高施工速度,較好地控制了卵石地層在打設小導管過程中的塌方。
3.5洞內殘留水處理。(1)施工1、3號洞臨時仰供土方開挖前,先通過預埋超前花管引排方式引排殘留水,超前花管打入深度一直保持在2m以上,引出水由側面排水溝自流至集水坑。(2)臨時仰供土方開挖時,設置專人處理臨時仰拱凹槽積水,降低滲出水對臨時仰拱鋼格柵的焊接和對噴射混凝土的影響。(3)臨時仰供格柵焊接完成后,噴射混凝土前,在側墻埋設引流軟管,以便將側墻殘留水經引流管外排,減少對噴射混凝土的洗刷。(4)噴射混凝土完成后,用仰拱處開挖出的粘土在側墻部位形成排水溝,將側墻引流軟管及超前引流管內的水排到溝內,并自流到集水坑。在集水坑內設置水泵將水泵送到風道口集水池內,再經一級水泵抽排到地面排水系統。
3.6地層沉降控制。地層沉降控制主要從兩個方面考慮,一方面盡量減小1、3號洞土方開挖時在風道洞頂形成的塌落拱范圍,避免塌方;另一方面限制風道一襯整體下沉。
對上述第一方面因素,施工中采取的措施主要是通過在土方開挖前,超前注漿加固土體和一襯施做完成后及時進行背后充填注漿;超前注漿加固地層形成的加固圈減小了塌落拱范圍,降低了拱頂塌方的機率;一襯背后及時充填注漿擠密了較為松散的塌落拱土體,減小了地層逐漸壓縮下沉的空間。
對第二方面因素主要是采取分片格柵安裝時,及時打設鎖腳錨管并注漿,及時封閉成環和避免對格柵地基超挖或擾動等措施解決。施工發現,精確控制格柵根部土方開挖,減小對格柵地基擾動最為關鍵。
實踐證明,按上述思路。可以有效控制地面沉降。從風井鎖口圈、風道標準段、風道挑高段沉降典型監測點沉降歷時曲線,可以看出,風道施工完成后、地面沉降穩定后,最大值小于20mm,(控制在極限值范圍(允許值30mm內)。施工對周邊環境的影響也控制在允許范圍內。
結語:通過在砂卵石地層中開挖風井及CRD工法施工風道的實踐,得出如下認識:(1)在風井加設1次臨時封底,先施工風道1#~4#導洞,可避開風道三層導洞交叉施工的局面,避開了風道6個導洞同時施工的局面;在臨時封底底
板上設置托架,滿足了上下層交叉施工作業安全防護要求,提高了施工速度及安全性。(2)在松散的砂卵石地層中打設超前注漿小導管時,直徑32mm優于42mm,其對地層擾動減小,注漿效果可以保證,施工速度大大提高。(3)采用CRD工法,須高度重視1號導洞施工。通過加大對1號洞的管理力度,優先保證施工資源投入,其余導洞服從于1號的資源需求,從而有效地解決了風道口瓶頸問題。(4)嚴格控制1號導洞的格柵安裝誤差,可以保證后續導洞的格柵安裝質量,提高風道整體施工速度。(5)從減小塌落拱范圍和控制一襯整體沉降兩方面考慮,采取綜合措施可對地層沉降進行有效控制。(6)通過采取及時、有效的施工措施,風道單洞施工平均速率可達1.5~3m/d,1#洞施工速率最慢,平均可達1.5m/d,6#洞速率最快,平均可達3m/d。
第四篇:a《成都地鐵工程盾構過站施工安全管理規定》成地鐵建〔2013〕89號
成都地鐵有限責任公司建設分公司文件 成地鐵建?2013?89號
成都地鐵公司建設分公司關于印發《成都地鐵工程盾構過站施工安全管理規定》的通知
地鐵各參建單位:
為加強成都地鐵工程盾構過站施工的安全生產管理,結合成都地鐵建設工程的實際情況特制定《成都地鐵工程盾構過站施工安全管理規定(暫行)》,現印發給你們,請認真貫徹執行。
特此通知。
成都地鐵公司建設分公司
2013年8月7日
—1—
成都地鐵工程盾構過站施工安全管理規定
(暫行)
第一條 為了保證在建和既有地鐵項目盾構過站施工能夠規范化、標準化,減小施工中由于人的不安全行為和管理上的缺陷造成的安全風險,杜絕安全事故(件)的發生,現結合成都地鐵盾構施工安全管理經驗,特制訂本安全管理規定。
第二條 本辦法適用于成都地鐵盾構施工項目。
第三條 承包商必須制定盾構過站施工方案并報監理審批后予以實施,盾構過既有線施工應納入重大危險源管理,按照住建部87號文和地鐵公司有關規定承包商必須編制盾構過既有線施工的安全專項方案并組織專家論證,報地鐵公司質安部、建設分公司、運營公司備案。參建各方在過站前應組織召開一次專題協調會,并由施工責任雙方簽署安全管理協議書,明確施工各方安全管理責任和范圍等內容。
第四條 盾構過站時承包商主管盾構的管理人員、安全員及安全總監必須實行旁站制度,負責各種設備和施工過程中的安全隱患檢查工作,監理單位應加強盾構過站各個環節的督促檢查,留下旁站監理記錄。
第五條 承包商及時做好盾構過站施工技術及安全工作的交
—2—
底,并在施工過程中嚴格執行,現場操作人員操作前必須閱讀操作指導書和交班記錄,同時做好個人防護,進入施工現場人員戴好安全帽,穿工作服,戴工作手套。
第六條 加強盾構過站施工安全的培訓教育,全面提高盾構管理人員的業務水平和素質,增強盾構施工作業人員的實操能力和自我保護意識。新入場盾構從業人員必須經過培訓,未經教育考試合格的,嚴禁上崗作業。
第七條 盾構到達前50米地段即加強盾構姿態和管片測量,根據復測結果并結合車站實測洞門鋼環的實際位置適當調整隧道貫通時的盾構姿態,確保盾構機按設計線路進入車站。
第八條 盾構機到達前30天洞門加固必須完成并檢測合格,洞門破除前必須進行降水施工,盾構機接收托架要定位準確并固定牢固,以防盾構機步進平臺時發生移位,確保安全順利地接收盾構機。
盾構在車站內從接收井移動過站至前方始發井,為滿足盾構在站內通過空間,盾構過站前應對在建車站部分結構尺寸的邊界條件進行實測(如:側墻邊線、中板標高及底板標高等),車站部分站臺及軌頂上部通風管均不能施作,以免影響盾構機和后配套拖車的順利通行。
第十條 過站前對車站底板進行整理,要對底板、中板上影
—3—
響盾構過站的預留鋼筋進行壓彎處理,保證不影響盾構機平移。壓彎時要注意彎曲方向,不能影響過站軌道的鋪設;要對底板上不平整的地面進行整平處理。
第十一條 做好施工現場的文明施工是盾構過站安全施工的保障,施工現場應設置需要的環保、衛生設施,建立相關的使用、維護和管理制度,落實人員定期對施工現場環保和衛生設施檢查、維護,現場臟亂差,污水、淤泥堆積的不得進行過站施工。
第十二條 盾構進洞后,會有大量碴土掉落在洞門圈內和洞門外。當盾構推進到位停止后,便可進行碴土清理。施工人員清碴前必須先認真觀察洞門圈內是否有松散的混凝土塊或碴土等,清除危險物后再進行碴土清理。
第十三條 在車站底板上,于接收平臺端頭沿托運線路鋪設鋼軌,為了便于盾構機的橫向移動,在橫向方向上必須設置導軌,導軌比鋼軌略高3~5mm,鋼軌之間必須加固牢固,不可麻痹大意,特別是接收與始發擴大端必須將鋼軌牢固定于車站底板,防止在橫移或縱移時,破壞橫向導軌。
第十四條 牽拉盾構時,須有專人指揮,盾構姿態、轉向,通過調整牽拉點的位置或導向滑輪的拉點實施,頂升盾構機時,所有油壓千斤頂必須保持同步。
第十五條 盾構在車站內通過時,不得以車站結構(特別是單獨的立柱和橫向的上翻梁)作為盾構前行的反力支撐點,以免
—4—
對車站結構安全造成影響。若實在需要,應報專項施工方案經車站設計單位核算確認后實施。
第十六條 盾構通過時應注意對車站內預留、預埋等構件的保護,避免對其造成破壞。
第十七條 盾構空推過站到達始發端頭后對盾構姿態重新進行測量,并精確定位,并對反力架的平面及高程位置進行精確定位,利用車站地板及邊墻的預埋件對反力架進行加固,為盾構提供反力使其正常始發掘進。
第十八條 盾構過站后,立即在車站內鋪設軌道并將后配套連接橋及拖車過站,再與盾構主機連接和各系統調試,完成盾構過站即可進行再始發、再掘進,過程中加強后配套車輛安全管理。
第十九條 加強盾構過站施工用電安全管理。
承包商必須編制施工現場臨時用電方案并報監理審批,要求承包商提高用電安全管理知識,嚴格執行《施工現場臨時用電安全技術規范》,遵守TN-S接地、接零保護,三級配電和兩級漏電保護三原則。施工現場所有用電設備,按規定設置漏電保護裝置,禁止自拉線或拆裝用電設備,電工必須持證上崗,規范操作,必須配備可靠的勞動防護用品,嚴防觸電事故發生。
—5—
保證現場照明設施齊全,配置合理,經常檢修,發現問題及時處理解決,同時應設置應急照明燈,停電時能自動啟用,以確保停電時人員能安全撤離。
第二十條 加強盾構過站消防管理、預防火災
在盾尾刷刨除、盾構機或臺車施工平臺焊接、洞門鋼筋切割等作業時,由于盾構隧道的形式及特點,一旦發生火災易造成疏解困難、排煙困難和外部滅火困難。為此要求承包商:
(一)施工單位必須建立和完善消防安全管理制度及防火責任制,明確防火管理人及其職責,制定盾構施工火災預防措施及應急預案,并進行詳細的安全交底和演練工作。
(二)加強火源管理。嚴格執行三級動火審批及監護制度,如需進行焊接、切割等帶火作業時,需設看護人,并采取可靠的滅火措施。隧道和車站內嚴禁抽煙,禁止帶入打火機、火柴等。
(三)在進行切割、焊接等作業時嚴禁采用易燃物(如帆布、彩條布等)進行防火防煙封堵,應按照GB 23864-2009《防火封堵材料》要求選用防火封堵材料。
(四)加強現場值班交接管理,上一班值守人員離開前必須排查現場有無暗火或其他火災隱患,填寫好交接記錄并移交給下一班值守人員確認后方可離開。
(五)可燃物的管理,防止電氣和油脂發生火災,加強地下空間氧氣瓶和乙炔瓶的密封管理,在盾構機主機、液壓油箱、油
—6—
脂存放處、配電柜及變壓器等可能發生火災處懸掛“嚴禁煙火”的標示牌,并備足有效的滅火設備。
(六)加強消防設備的管理與維護。要求承包商配置的滅火器材數量、類型、擺放位置及間距等符合現場滅火要求。安全員定期對滅火設備進行巡檢,對于過期的滅火器可委托專業廠家重裝。
(七)消防安全疏散符合要求。要求施工現場的逃生通道、人行踏梯、火災應急照明和標示符合要求。
(八)定期檢查總結。要求承包商定期召開防火安全會議,針對存在的問題,及時研究并落實整改措施,不斷完善提高。
第二十一條 本辦法由建設分公司安全質量部負責解釋 第二十二條 本辦法自發布之日起實行。
—7—
成都地鐵公司建設分公司綜合部 2013年8月7日印發
—8—
第五篇:《杭州地鐵1號線加泥式土壓平衡盾構穿越錢塘江工程關鍵技術研究》階段報告評審會議紀要
《杭州地鐵1號線加泥式土壓平衡盾構穿越錢塘江工程關鍵技術研究》階段報告評審會議紀要
2009年1月9日,杭州市地鐵集團有限責任公司組織專家(名單附后),對同濟大學承擔的《杭州地鐵1號線加泥式土壓平衡盾構穿越錢塘江工程關鍵技術研究》的第一部分階段報告進行評審。杭州市地鐵集團相關部室、設計總體北京城建院、設計咨詢鐵三院、工點設計上海隧道院、監理單位上海建通監理公司等單位參加了評審會議。本次評審的階段報告內容包括:(1)土壓平衡盾構穿越錢塘江工程施工風險研究;(2)土壓平衡盾構越江施工參數分區研究;(3)越江隧道防水技術措施研究。評審專家聽取了同濟大學課題研究組的匯報,并進行了深入研討,現將專家評審意見紀要如下:
一、研究報告針對杭州地鐵1號線穿越錢塘江的工程特點,采用工程類比與案例分析、實驗、數值計算等多種手段進行研究,技術路線正確,方法科學,階段成果可為下階段工程的實施提供指導。
二、施工風險研究成果收集了國內外眾多的地鐵和隧道工程事故的案例,提出盾構穿越錢塘江的主要風險為盾構進出洞施工、江底掘進時開挖面穩定、盾尾密封防水、江底聯絡通道施工、江底換刀作業和沼氣處理等,分析合理,符合本工程的實際情況。