地铁延伸工程盾构区间车站联络通道及泵站冻结法施工方案67页.docx
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2024-09-04
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1、地铁延伸工程盾构区间车站联络通道及泵站冻结法施工方案编 制: 审 核: 批 准: 版 本 号: ESZAQDGF001 编制单位: 编 制: 审 核: 批 准: 二XX年X月目录1 工程概况- 1 -1.1 工程概述- 1 -(1)工程地质条件- 1 -(2) 水文地质条件- 1 -1.3 地面建筑及地下管线- 2 -1.4 地质特点及技术措施- 2 -1.5 联络通道结构概况- 2 -2 施工方案的选择- 4 -2.2 设计基础资料- 4 -2.3 其它资料- 4 -2.4 施工方案设计的基本原则- 4 -2.4.2 水平孔冻结方案应符合现场实际条件,具有可操作性。- 4 -2.5 冻结加固2、方案设计的主要技术要点- 5 -2.6 施工方案- 5 -3 冻结帷幕设计- 5 -3.1 冻结帷幕- 6 -3.2 冻结孔- 8 -3.3 测温孔及泄压孔- 8 -3.4 冻结主要设计参数- 11 -4 制冷系统设计- 12 -4.1 冷冻机的选择- 12 -4.2 冻结系统辅助设备- 12 -4.2.5 供液管选用453mm,20#低碳无缝钢管。- 12 -4.3 其它- 12 -5 冻结施工- 13 -5.1 施工准备- 13 -5.2 冻结孔施工- 14 -5.2.1 施工工序- 14 -5.2.2 钻孔偏斜- 15 -5.2.3 冻结孔钻进与冻结管设置- 15 -5.3 施工总体布置3、- 15 -5.3.1 冻结站布置与设备安装- 15 -5.3.2 管路连接、保温与测试仪表- 17 -5.3.3 溶解氯化钙和机组充氟加油- 17 -积极冻结与维护冻结- 17 -5.4 .1积极冻结- 17 -5.4.2 开挖条件判定- 18 -5.4.3 维护冻结- 18 -5.4.4 停止冻结- 18 -6 开挖与构筑- 18 -6.1.1 开挖方案- 18 -6.1.2 支护方案- 19 -6.2 施工准备- 19 -6.2.1 四通- 19 -6.2.3 隧道内工作平台搭设- 20 -6.2.4 初期支护金属支撑架- 20 -6.2.5 金属管片接缝焊接- 20 -6.2.6 预应4、力支架安装- 20 -6.2.7 排水系统- 21 -6.2.8 设备及材料的进场与验收- 21 -6.2.9 防护门的安装- 21 -(5)主体结构完成后方可拆除通道防护门。- 23 -6.3 开挖- 23 -6.4 施工方法- 23 -6.4.1 开挖顺序- 23 -.2 开管片- 23 -.3通道施工- 24 -(7)排水管施工- 27 -(8) 立模- 27 -(9)浇筑施工- 27 -.4集水井施工- 27 -6.5.1 掘进- 29 -架棚- 29 -6.5.3 钢筋- 29 -6.5.4 砼浇灌- 29 -6.6 结构注浆- 29 -6.7 冻胀、融沉控制措施- 29 -控制地层5、融沉的注浆措施- 30 -2 注浆施工过程的监测- 33 -3 融沉注浆结束条件- 33 -6.8 防腐、钻孔补强等收尾工作- 33 -7 信息化施工监测- 33 -7.1.1 钻孔施工监测内容:- 34 -7.1.2 冻结系统监测内容:- 34 - 冷却循环水进出水温度- 34 -7.1.3冻结壁监测内容:- 34 - 冻结帷幕断面内泄压孔内温度变化- 34 -7.1.4 支护结构及构筑物变形的监测- 34 -7.1.5 隧道变形监测- 34 -7.1.6 地面变形监测- 34 -7.2 监测方法、手段及说明- 34 -7.2.1 冻结孔监测- 34 -7.2.2 温度监测- 35 -1) 6、测温孔布置- 35 -2) 其它温度测点布置- 35 -7.2.3 压力监测- 35 -7.2.4 位移监测- 35 -7.2.5 隧道变形监测- 36 -7.2.6 地表沉降监测- 38 -7.2.7 联络通道结构变形监测- 39 -(2)仪器设备- 39 -7.2.8 传感器布置- 40 -7.2.9 几点说明- 40 -(5)监控量测控制标准见表7-1。- 40 -8 冻结开挖施工进度及配套计划- 42 -8.1施工进度计划- 42 -8.2 劳动力配备计划及保障措施- 43 -8.3 设备与材料供应计划- 44 -9 质量管理及环境保护措施- 47 -9.1 质量、安全管理体系组织机构7、图- 47 -9.2 冻结孔施工质量技术措施- 49 -9.2.1 钻孔偏斜控制措施- 49 -9.2.2 冻结管钻进与冻结器安装- 49 -9.2.4 预防钻孔漏泥冒砂的措施- 50 -9.3 冻结运转质量技术措施- 50 -9.4 开挖构筑质量技术措施- 50 -9.5 地面建筑、管线保护技术措施- 51 -10 安全措施、文明施工及治安消防措施- 52 -10.1 安全及治安消防措施- 52 -10.1.1 现场潜在火灾危险及防范措施- 52 -10.1.2 现场潜在触电危险及防范措施- 52 -10.1.3 氧气瓶、乙炔气瓶潜在爆炸危险及防范措施- 53 -10.1.4 高空坠落和物体8、打击潜在危险及防范措施- 54 -10.1.5 安全生产保证体系- 54 -10.2 文明施工措施- 55 -11 应急预案- 56 -11.1 总则- 56 -工程风险分析- 56 -11.2.1 打钻施工过程中的特殊风险点- 56 -11.2.2 冻结施工过程中的风险点- 57 -11.2.3 开挖和结构施工过程中的风险点- 57 -冻结孔施工应急预案- 57 -11.3.1 涌砂冒水应急措施- 57 -11.3.2 冻结管渗漏或断裂应急措施- 57 -11.3.3 人员安全事故处理措施- 58 -冻结施工应急预案- 58 -11.4.2 准备冲孔的必需设备,保持泄压孔的畅通。- 58 -9、开挖施工应急预案- 58 -11.5.3 涌水、涌砂应急措施- 58 -11.5.4 停水、停电应急措施- 58 -11.5.5 冻结管破裂应急措施- 59 -11.5.6 开挖工作面化冻应急措施- 59 -11.5.7 承压水不良作用及应急措施- 59 -11.6 应急预案操作程序- 59 -应急预案组织机构- 60 -11.7.1 领导小组人员分工- 60 -3、提供合格的抢险抢修或救援的物质及设备。- 62 -4)医疗救护组职责- 62 -2、使重度受害者优先得到外部救援机构的救护。- 62 -5)善后处理组职责- 62 -6)信息保障组职责- 62 -7)设备保障组职责- 62 -2、10、在应急抢险过程中保障应急设备的正常工作。- 62 -11.8 应急材料及设备- 62 -12 施工用电设计与安装- 64 -12.1 概述- 64 -12.2 用电负荷计算- 64 -12.3 供电线路- 64 -1 工程概况1.1 工程概述xx地铁1号线东延伸工程xx站xx站区间设计范围为:左CK5+424.675CK6+059.625,区间全长816.95m。右线起讫里程为右CK5+424.675CK6+059.625,区间全长816.95m。区间沿xx路东西向布置,出xx站后沿规划xx路向西穿行需穿越xx河和规划xx道桥桩后到达xx站,区间线路均为直线,最大纵坡为25,最小坡度为2,区间11、埋深约为14.09m21.16m。本区采用盾构法施工,衬砌采用预制钢筋混凝土管片,错缝拼装。管片内径:5500mm;管片外径:6200mm;管片厚度:350mm;管片宽度:1500mm。为了满足区间紧急疏散的要求,该区间设联络通道及泵站1座,右线里程为YDK35+483.000,中心距为14.8m,左(右)线隧道中心标高约-13.341m (-13.341),地面标高约为+2.20m。联络通道净宽设计为2.00m,净高2.50m,泵房集水池有效容积为10m。设计采用水平冻结法加固地层,矿山暗挖法施工。(1)工程地质条件根据地质勘察资料,工程所在场区地处华北平原,属海积冲积滨海平原地貌单元。本段12、区间以农田为主,场区内地势有所起伏。根据勘察资料,联络通道与排水泵房处的土层自上而下依次为: 杂填土、1粉质粘土、1粉质粘土、4粉质粘土、粉质粘土、1粉质粘土、2砂质粉土、1粉质粘土、1粉质粘土。其中通道上部位于4粉质粘土层中,通道位于粉质粘土层中,集水井位于1粉质粘土层中,集水井底部位于2砂质粉土层中。1粉质粘土层呈灰黄色,可塑状态,无层理,属中压缩性土,局部夹砂质粉土透镜体,土质较均匀,水平方向上分布较稳定,3。(2) 水文地质条件全新统下组沼泽相沉积层(Q41h)粉质粘土()及下组陆相冲积层(Q41al)粉质粘土(1)属不透水层,可视为潜水含水层与其下承压含水层的相对隔水层。下组陆相冲积13、层砂质粉土(2)及粉质粘土(1)中粘质粉土透镜体虽分布不连续,但其含水量较大,约为25%;透水性好,具微承压性,可视为第一承压含水层。联络通道及泵站所处位置地质柱状图见图1-1。图1-1联络通道及泵站位置地质剖面图1.3 地面建筑及地下管线联络通道上方为农田,无其它重要建筑和管线。地面情况及其在区间内平面布置情况如图1-2所示。图1-2 联络通道及泵站在区间内平面布置图1.4 地质特点及技术措施由于联络通道下部所穿越土层强度低,无地面施工条件,设计采用隧道内水平冻结加固土体、矿山暗挖法施工,以确保施工安全,同时减少对周围地面环境的影响。根据该位置工程地质及其他施工条件,施工中采取如下技术措施:14、 打钻过程中严格按照打钻程序进行,切实做好孔口密封,防止漏砂、突水现象发生。充分考虑承压水的不利影响,制定打钻应急预案。 粉质粘土层对冻结孔偏斜影响较大,在冻结帷幕薄弱部位多布测温孔,依据监测数据及时进行总结和分析,在开挖前,采取多打探孔验证冻结帷幕形成效果。 为减少冻融产生的隧道及地面、周边环境的沉降,采取按需注浆措施。1.5 联络通道结构概况联络通道及泵站处左线、右线隧道中心距1,联络通道处左、右线隧道中心标高为-,地面标高约,联络通道中心处埋深约为。联络通道由与隧道钢管片相连的喇叭口、水平通道及泵站构成(见图1-3)。水平通道为直墙圆弧拱结构,初次衬砌为格栅钢架+网喷C25混凝土,厚度为15、300mm,二次衬砌为C35P10厚400mm的模筑防水钢筋混凝土,防水层采用SBS改性沥青自粘式防水卷材。通道的开挖轮廓高约为,宽约为,开挖区标高范围约为。图1-3 联络通道及泵房结构设计图注:联络通道详细结构以设计院施工图为准。2 施工方案的选择 采用的设计规范及技术标准2.1.1 煤矿井巷工程施工规范 (GB50511-2010)。2.1.2 煤矿井巷工程质量验收规范 (GB50213-2010)。2.1.3 混凝土结构设计规范 (GB50010-2010)。2.1.4 钢结构设计规范 (GB50017-2012)。2.1.5 建筑结构荷载规范 (GB50009-2012)。2.1.6 16、建筑地基基础设计规范 (GB50007-2011)。2.1.7 建筑抗震设计规范 (GB50011-2010)。2.1.8 地铁设计规范 (GB50157-2013)。2.1.9 xx市地下铁道暗挖法隧道工程施工技术规程 (DB/T29-146-2010)。城市轨道交通工程测量规范(GB50308-2008)。2.2 设计基础资料2.2.1 xx地铁1号线东延伸工程xx站xx站区间岩土工程施工勘察报告。2.2.2 xx地铁1号线东延伸工程xx站xx站区间盾构隧道联络通道结构设计图 中铁上海设计院集团有限公司。2.2.3 xx地铁1号线东延伸工程xx站xx站区间盾构隧道联络通道冻结加固设计图。217、.3 其它资料xx地铁1号线东延线工程xx站xx站区间隧道相关文件。2.4 施工方案设计的基本原则采用冻结法加固土体安全可靠,适应该区工程地质和水文地质条件。本施工方案设计的基本原则是:水平孔冻结帷幕技术性能必须满足联络通道施工的安全和质量要求,加固土体的厚度和强度应达到设计要求。2.4.2 水平孔冻结方案应符合现场实际条件,具有可操作性。2.4.3 施工方案应在满足工程要求工期的前提下具备优化潜力。2.4.4 施工方案中考虑相关公共设施的位置及其安全保障,满足城市环境保护及节能要求。2.4.5 减小冻胀与融沉的危害,采取相应措施控制联络通道和管片变形在允许范围内。2.5 冻结加固方案设计的主18、要技术要点为控制冻结孔钻进、地层冻胀和融沉等对隧道及地面的影响,根据国内外最新研究成果和施工经验,提出以下冻结设计技术要点:在已贯通的隧道内钻冻结孔,根据联络通道的结构采用近水平成孔或斜孔,每个钻孔都设孔口管,并安装孔口密封装置,以防钻进时大量泥水涌出。冻土帷幕的厚度及强度应满足联络通道开挖的要求,尤其保证喇叭口处冻结帷幕的厚度,同时确保冻结帷幕与隧道管片的完全胶结。做好冻结和开挖的配合工作,并根据开挖后冻结帷幕变形情况及时调整开挖构筑工艺。为减小冻胀对隧道的影响,采用小开孔距、较低盐水温度、较大盐水流量等措施,以加快冻结速度,并在适当部位布设泄压孔,在冻胀力达到一定值时进行手动泄压。通过测温19、孔和泄压孔,监测冻土帷幕的形成过程和形成状况。重点监测冻土帷幕与对面隧道管片的胶结情况。在联络通道底板、两侧、顶部(及集水井)混凝土中预埋注浆孔,必要时打开隧道管片上预留注浆孔,及时注浆防止冻土融沉引起的地面沉降及隧道、联络通道的沉降变形。进行冻结地层温度监测、地层沉降变形的监测、隧道变形的监测,以指导联络通道的施工。2.5.6 为减小冻融的不利影响,实施按需注浆的方案,以控制地面的不均匀沉降。2.6 施工方案根据工程地质条件及其它施工条件,确定采用“隧道内钻凿,布设水平孔、近水平孔冻结临时加固土体,矿山法暗挖构筑”的施工方案,即:在隧道内利用水平孔和部分倾斜孔冻结加固地层,使联络通道及集水井20、外围土体冻结,形成强度高,封闭性好的冻土帷幕,然后根据“新奥法”的基本原理,在冻土中采用矿山法进行联络通道的开挖构筑施工,地层冻结和开挖构筑施工均在区间隧道内进行,其主要施工顺序为:施工准备冻结孔施工(同时安装冻结制冷系统,盐水系统和检测系统) 进行隧道支撑积极冻结探孔试挖拆钢管片联络通道掘进与初期支护联络通道初期支护泵站开挖与初期支护泵站永久支护结构注浆进行融沉注浆充填。冻结孔施工和联络通道初期支护施工为本工程的关键工序;排水管的敷设及与钢管片的连接为重要控制点;冻结温度检测、土体变形、压力监测及联络通道永久支护施工为特殊工序。3 冻结帷幕设计冻结帷幕设计主要有如下三个方面的内容:3.1 冻21、结帷幕3.1.1 冻土强度的设计指标为:单轴抗压3.6Mpa,抗折1.8 Mpa,抗剪1.5 Mpa3的粉质粘土-10时的强度试验指标)。3.1.2 积极冻结时,在冻结区附近200m范围内不宜采取降水措施。在积极冻结前对冻结区附近200m范围内进行排查,如有降水施工,应报监理、业主单位进行协调,并采取相应措施。在冻结区内土层中不得有集中水流。 在冻结帷幕附近隧道内侧敷设保温层,敷设范围至设计冻结壁边界处2m。保温层采用阻燃(或难燃)的软质塑料泡沫保温材料,厚度50mm。导热系数不大于0.04W/MK;塑料软板与管片之间用万能胶粘贴密实。 联络通道设计积极冻结时间为45天(积极冻结时间可根据实际22、冻结效果进行调整)。要求冻结孔单孔流量不小于5m3/h;积极冻结7天盐水温度降至20以下;积极冻结15天盐水温度降至24以下,去、回路盐水温差不大于2;开挖时盐水温度降至28以下。如盐水温度和盐水流量达不到设计要求,应延长积极冻结时间。每米冻结管(包括冷冻排管)的设计散热量不应小于100kcal/h。 开挖区外围冻结孔布置圈上冻结壁与隧道管片交接面处温度不高于5。其它部位设计冻结壁平均温度为10。 冻结施工前,应取联络通道位置土体中地下水样送检,根据地下水中含盐量,确定是否需要增加冻结壁的厚度、是否降低冻结壁的平均温度及是否需要增加冻结时间。3.1.7 当施工中地层及环境条件与原设计依据资料有23、重大变化时,应及时修改冻结帷幕设计;冻结帷幕设计详见图3-1。图3-1 联络通道及泵站冻结帷幕设计图3.2 冻结孔联络通道及泵站冻结孔数64个(冷冻站侧隧道内布置51个冻结孔,冷冻站对侧布置13个冻结孔)。具体冻结孔的布置见图3-2、3-3。具体要求如下: 冻结孔开孔位置误差不大于100mm,应避开管片接缝、螺栓、主筋和钢管片肋板。 冻结孔最大允许偏斜150mm(冻结孔成孔轨迹与设计轨迹之间的距离)。联络通道冻结孔终孔最大允许间距为1200mm,泵站处冻结孔终孔最大允许间距为1400mm。联络通道设4个对穿孔用于冷冻排管供冷和冷冻站对侧冻结孔盐水循环。 冻结孔有效深度(管片表面以下冻结管循环盐24、水段长度)不小于冻结孔设计深度。冻结管管头碰到冻结站对侧隧道管片的冻结孔,不能循环盐水的管头长度不得大于150mm。 冻结管采用20(Q235B)钢材的898mm的低碳无缝钢管。冻结管耐压不低于0.8Mpa,并且不低于冻结工作面盐水压力的1.5倍。 冻结管采用丝扣连接后再焊接,接头抗压强度不低于母管的75。 施工冻结孔时的土体流失量不得大于冻结孔体积,否则应及时进行注浆控制地层沉降。 打透孔复核两隧道预留口位置。如两隧道预留口相对位置误差大于100mm,则应按保证冻结壁设计厚度的原则对冻结孔布置进行调整。冻结站对侧隧道上沿通道外围冻结壁敷设5排冷冻排管,排管间距为450mm;冷冻排管采用45325、无缝钢管。排管敷设应密贴隧道管片。3.3 测温孔及泄压孔测温孔8个,分别布置在通道内外和两侧隧道内,其中冷冻站侧布置2个,冷冻站对侧隧道布置6个,深度24.5m;泄压孔布置4个,布置在冻结帷幕中间,左、右线各2个,深度均为2m。测温孔及泄压孔的布置详见图3-2、3-3。图3-2 联络通道冻结孔、测温孔、泄压孔布置立面透视图图3-3 联络通道冻结孔、测温孔、泄压孔开孔位置图3.4 冻结主要设计参数冻结主要设计参数详见表3-1。表3-1 冻结主要技术参数表序号参数名称单位技术参数备注1两隧道中心间距m2两隧道中心标高m-左线/右线3冻土墙设计厚度m4冻土墙平均温度-105冻土帷幕交圈时间d202326、6积极冻结时间d457冻结孔个数个648冻结孔成孔控制间距m9冻结孔允许偏斜mm15010设计最低盐水温度-28冻结7天盐水温度达到20以下11单孔盐水流量m3/h5712冻结管规格mm898低碳钢无缝钢管,丝扣连接13测温孔个8低碳钢无缝钢管,丝扣连接14测温孔深度m浅孔/深孔15泄压孔个数个4兼作冻胀孔16冻结管总长度m17冷冻排管长度m材质同冻结管,453 18测温管长度m22材质同冻结管,45519泄压管长度m8材质同冻结管,45320冻结总需冷量104Kcal/h工况条件21JYSLGF300型冷冻机台21台备用22施工工期d120打钻、冻结、掘砌4 制冷系统设计根据施工现场条件,把27、冻结站设在隧道内联络通道附近。4.1 冷冻机的选择冻结需冷量的计算: Q=1.3.式中:H冻结管总长度;d冻结管直径;K冻结管散热系数;经计算Q=71200cal/h根据计算选用JYSLGF300型螺杆机组2台,其中1台备用。4.2 冻结系统辅助设备盐水泵2台, IS150-315A型,流量243m3/h,电机功率30kw,其中1台备用。冷却水循环选用IS150-250A型清水泵2台,流量240m3/h,电机功率15kw,其中1台备用。冷却塔选用NBL-100型2台。 冻结管选用898mm,丝扣连接。冷冻排管选用453mm,20#低碳无缝钢管,5排布置,排管间距为450mm。 测温孔管、泄压管28、选用455mm、453mm和898mm,20#低碳无缝钢管。4.2.5 供液管选用453mm,20#低碳无缝钢管。 盐水干管和集配液管选用165mm有缝钢管。4.3 其它 单个联络通道用电负荷:用电负荷约300kw/h。 单个联络通道冷冻机油选用N46冷冻机油0.8T。 单个联络通道制冷剂选用氟利昂R-22约0.8T,冷媒剂选用氯化钙溶液10T。5 冻结施工5.1 施工准备5.1.1 加工件工期较长,需开工前进行加工。具体加工件见表5-1。5.1.2 用钢管在出入端头井搭脚手架,作为连接隧道与地铁车站底层平台的便桥。5.1.3 若地面配电站离冻结站距离小于400m,可在敷设2条5芯VV-12029、mm2动力电缆;否则,应敷设1条动力电缆,同时冻结站附近安装SCB9-400KVA/10(6)/0.4,容量为400KVA的箱式变电站1台,满足冻结孔施工、冻结系统运转及开挖构筑施工供电。低压供电系统按照三相五线制的要求实施。5.1.4 在隧道内铺设2趟管路至施工工作面,用于冻结孔打钻及冻结运转供水和排污。5.1.5 用厚50mm的木板在联络通道处铺设施工场地,冻结孔施工时,按需要搭设施工脚手架。表5-1 主要加工件一览表序号加工件名称单位数量备注1钻头组合套762冻结管(兼作钻杆)m6803孔口管个764上堵头用接长杆m205堵头个766盐水干管、集配液管套17冻结管头部个688清水箱个1930、盐水箱个110隧道预应力支架榀4使用型钢加工11端头井提升架套112联络通道防水门套15.2 冻结孔施工5.2.1 施工工序首先施工透孔,校核左右线隧道里程差、高程差,根据偏差情况及时与设计方沟通,确定是否需要更改冻结孔角度。之后施工其他冻结孔。冻结孔施工工序为:定位、开孔孔口管安装孔口装置安装钻孔测量封闭孔底部打压试验。具体为: 定位开孔及孔口管安装:根据设计在隧道内用经纬仪定好各孔位置。根据孔位在砼管片和钢管片上定位开孔,分述如下:1) 砼管片上:首先注意孔位应避开砼管片内受力主筋,然后用开孔器(配金刚石钻头取芯)按设计角度开孔,开孔直径130mm,当开到深度280mm时停止取芯钻进,安装31、孔口管,孔口管的安装方法为:首先将孔口处凿平,安好四个膨胀螺丝,然后在孔口管的鱼鳞扣上缠上麻丝或棉丝等密封物,将孔口管砸进去,用膨胀螺丝上紧,上紧后,再去掉螺母,装上DN125闸阀,再将闸阀打开,用开孔器从闸阀内二次开孔,开孔直径为108mm,一直将砼管片开穿,出现涌砂就及时关闭闸门。2) 钢管片上:提前用水泥砂浆封闭钻孔位置及相邻的钢格仓,并将钢管片接缝焊死(除开挖时需要拆除的钢管片之外)。在钢管片上焊好孔口管,在孔口管上接好闸阀和孔口装置,用钻机接上金钢石钻头,通过孔口装置,切割钢管片钻进。 孔口装置安装:用螺丝将孔口装置装在闸阀上,注意加好密封垫片。详见图5-1。图5-1 孔口密封装置图32、 钻孔:按设计要求调整好钻机位置,并固定好,将钻头装入孔口装置内,在孔口装置上接上”阀门,并将盘根轻压在盘根盒内,首先采用干式钻进,当钻进费劲不进尺时,从钻机上进行注水钻进,同时打开小阀门,观察出水、出砂情况,利用阀门的开启度控制出浆量,保证地面安全,不出现沉降。钻机选用MD-60型锚杆钻机,钻机扭矩2700NM,推力26KN。 封闭孔底部:用丝堵封闭好冻结孔底部,具体方法是,利用接长杆将丝堵上到孔的底部,利用反扣再卸扣的同时,将丝堵上紧。 打压试验:封闭好孔口,用手压泵打水到孔内,至压力达到0.8Mpa时,停止打压,关闭阀门,观测压力的变化,30分钟内压力无变化为合格。5.2.2 钻孔偏斜 33、冻结孔开孔位置误差不大于100mm,应避开管片接缝、螺栓、主筋和钢管片肋板。 冻结孔最大允许偏差150mm(冻结孔成孔轨迹与设计轨迹之间的距离)。5.2.3 冻结孔钻进与冻结管设置 使用MD-60钻机1台,利用冻结管作钻杆,冻结管采用内衬箍坡口对接焊,确保其同心度和焊接强度,冻结管到达设计深度后密封头部。 钻进过程中严格监测孔斜情况,发现偏斜要及时纠偏。下好冻结管后,进行冻结管长度的复测,然后再用经纬仪进行测斜并绘制钻孔偏斜图。 冻结管安装完毕后,用堵漏材料密封冻结管与管片之间的间隙。 在冻结管内下供液管,然后焊接冻结管端盖和去、回路羊角。5.3 施工总体布置5.3.1 冻结站布置与设备安装冻34、结站占地面积约180m2,站内设备主要包括冷冻机、盐水箱、盐水泵以及箱式变电站、清水泵和冷却塔。设备安装按设备使用说明书的要求进行。冷冻站平面布置图见图5-2。图5-2 冷冻站平面布置图5.3.2 管路连接、保温与测试仪表管路用法兰连接,隧道内的盐水管用管架敷设在隧道管片斜坡上,以免影响隧道通行。在盐水管路和冷却水循环管路上要设置伸缩接头、阀门和测温仪、压力表、流量计等测试元件。盐水管路经试漏、清洗后用橡塑材料保温,保温厚度为50mm,保温层的外面用塑料薄膜包扎。集配液管与冻结管的连接用高压胶管,每组冻结管的进出口各装阀门一个,以便控制流量。联络通道四周冻结管每两个串联成一组,其他冻结管每三个35、串联成一组,分别接入集配液管。在积极冻结和开挖构筑期间,冻结站对侧隧道要进行铺轨施工,冻结器头部安装应满足铺轨要求。清水和盐水系统连接完成后,先对清水系统和盐水系统加水进行试漏,然后对盐水系统进行打压,以保证盐水系统在低温下无渗漏,最后对制冷机组进行调试。考虑两侧隧道内管片的散热对冻结效果的影响,在冻结站侧和其对侧隧道管片内侧安装冷冻板,加强冻结。在冻结壁附近隧道管片内侧敷设保温层,敷设范围至设计冻结壁边界外2m。保温层采用橡塑保温材料,保温层厚度为50mm,导热系数不大于0.04w/mk,保温层应密贴管片不留空隙。5.3.3 溶解氯化钙和机组充氟加油盐水(氯化钙溶液)比重为Kg/L,将系统管36、道内充满清水,盐水箱充至一半清水,在盐水箱内(加过滤装置)溶解氯化钙,开启盐水泵,边循环边化盐直至盐水浓度达到设计要求。机组充氟和冷冻机加油按照设备使用说明书的要求进行。首先进行制冷系统的检漏和氮气冲洗,在确保系统无渗漏后,再抽真空,加油充氟。 积极冻结与维护冻结5.4 .1积极冻结盐水降温按预计降温曲线进行,严禁直接把盐水降到低温进行循环。联络通道设计积极冻结时间为45天(积极冻结时间可根据实际冻结效果进行调整)。要求冻结孔单孔流量不小于5m3/h;积极冻结7天盐水温度降至20以下;积极冻结15天盐水温度降至24以下,去、回路盐水温差不大于2;开挖时盐水温度降至28。如盐水温度和盐水流量达不37、到设计要求,应延长积极冻结时间。在冻结期间,冻结区附近200m范围内不得采取降水措施,冻结区内土层中不得有集中水流,以防影响冻结效果。预计盐水降温曲线如图5-3。图5-3 预计盐水降温曲线图在积极冻结过程中,要根据实测温度数据判断冻土帷幕是否交圈和达到设计厚度与强度,并结合盐水温度、冷冻机组运行天数、盐水干管压力、冻结孔循环测温结果、冻结孔头部结霜情况分析判断冻土帷幕交圈并达到设计厚度与强度,并打探孔验证,确认冻土各项指标均达到设计要求、帷幕内土层基本无压力后再进行正式开挖。5.4.2 开挖条件判定联络通道开挖时应该满足xx市城市轨道交通工程重点建设环节质量安全管理办法中联络通道开挖条件验收中38、的10条主控和5条一般条件。5.4.3 维护冻结从开挖到结构层施工完之前,盐水温度要保持不高于-28,去回路温差不大于2。维护冻结过程中,要加强冻结施工监测,确保冻结系统运转正常,及时分析冻土帷幕的温度变化。5.4.4 停止冻结浇筑完集水井混凝土内衬后即可停止冻结,割除冻结管,并对冻结管进行充填和防渗处理;结构层养护37天内进行充填注浆,注浆时要求完成冻结封孔且衬砌混凝土强度达到设计强度的60%以上。6 开挖与构筑6.1.1 开挖方案联络通道开挖构筑施工占用一侧隧道,在联络通道开口处搭设工作平台,利用隧道作为排渣及材料运输通道。在做好施工准备并经探孔确认可以进行正式开挖后,打开钢管片,从冷冻站39、侧开口向对侧方向暗挖。工程作业采用风镐、铲及手镐相结合,人工出土,工作面排土用小型推土车,推到井口附近的专用排土箱内,用提升机吊至地面排出;工程用料,利用吊车吊至井下,用平板车及小型推土车运至工作面,砼采用商品混凝土,砼运输车运至井口通过溜灰管下至小型推土车送至工作面。施工时,先掘砌通道,后施工集水井。6.1.2 支护方案采用两次支护方式。第一次支护为初期支护,采用(钢筋)格栅钢架,然后喷射混凝土。在第二次支护前,进行防水施工。第二次支护为永久支护,采用现浇钢筋混凝土。联络通道泵站开挖后,地层中原有的应力平衡受到破坏,引起通道周围地层中的应力重新分布,这种重新分布的应力不仅使上部地层产生位移,40、而且会形成新的附加荷载作用在已加固好的冻土帷幕上,当冻土帷幕墙所承受的压力超过冻土强度时,冻土帷幕及冻结管会产生蠕变,为控制这种变形的发展,冻土开挖后要及时对冻结帷幕进行及时的支护,所以联络通道的初期支护既作为维护地层稳定,确保施工安全的一项重要技术措施,又作为永久支护的一部分,是支护工艺最为关键的一步。格栅钢架排间距为0.50m,相邻支架间用径向间距1m的22螺纹钢用焊接的方式相连接,以增加整个支护体系的整体性和稳定性。永久支护为结构设计中的钢筋砼结构,为减少砼施工接缝,联络通道侧墙开挖及初期支护完成后,一次连续进行浇筑。由于这种结构的特殊性,通道顶板内的砼浇筑较为困难,为提高砼施工质量,可41、采取分段浇筑的施工方式,必要时可采用喷浆机对浇筑空隙进行充填。上部结构施工完成以后,开挖集水井,集水井开挖到设计深度,首先对集水井底板进行封底浇筑,然后一次完成集水井的钢筋砼浇筑施工。通道支护及结构层施工时,在格栅钢架和冻土之间及防水层和结构层之间预埋注浆管,作最后充填注浆用。6.2 施工准备6.2.1 四通 供水,将水管接送至施工场地,水量为15m3/h;排水,从联络通道到地铁车站区间利用排水管路,水泵设在联络通道口附近,形成排水系统; 供电,将电接送至施工场地。 道路,能允许510t卡车进出施工场地,市内运输,必要时应提供通行证。工作井与联络通道之间采用推车或翻斗车做水平运输用。 通讯:井42、上、井下通讯联系使用内部专用电话或安装远程视频监控系统。联络通道处隧道推进完成之后,必须对联络通道两侧20环区域进行注浆补强,以隔绝地下水通道,浆液采用与隧道二次注浆相同配比。6.2.3 隧道内工作平台搭设按联络通道出口尺寸及施工需要,工作平台由上下两层平台和一斜坡道构成。在联络通道开口处的隧道支撑架底梁上表面搭设中间工作平台,主要作为通道材料运输和推土车换向之用,面积约为2m3.5m=7m2。在联络通道运输侧,搭设斜坡道与中间平台相连接,斜坡道高端宽约3m,坡长约18m,坡度以方便推土车运输为原则可以适当调整。在中间平台的另一侧搭设材料设备平台,为节省材料,平台面可低于中间平台0.3m,面积43、约6m2。平台可用16#槽钢,槽钢经倒角后搭在砼管片上,台面用50mm厚木板铺盖而成。6.2.4 初期支护金属支撑架喇叭口、通道内为拱形金属支撑架结构,集水井部位为矩形支撑架结构,结构及分段加工尺寸详见结构设计图纸。6.2.5 金属管片接缝焊接将联络通道口部的金属管片之间(欲拉开的管片除外)接缝采用满焊的方式将每条拼装缝一一焊接好,以提高其整体性。焊接前应首先对拼装缝进行除锈除垢处理,避免虚焊。焊接时,划分区域,采取对称方式焊接,以防止应力集中,引起钢管片变形。焊接材料选E4303型结构钢焊条,用手工电弧焊焊接。6.2.6 预应力支架安装可在钻孔施工完成后进行预应力支架安装。预应力支架具体布置44、见图6-1。每个联络通道共设4榀预应力支架,其中每侧隧道内设2榀,预应力支架安装方法:单侧隧道两榀钢支架间距3m,并在联络通道两端沿隧道轴线方向对称布置,预应力支架加工及制作详见设计图纸。施加预应力时每个千斤顶要同时慢慢平稳加压,每个千斤顶以压实支撑点为宜。注意事项:架设时要有专人负责指挥,拼装时螺栓必须拧紧,高处千斤顶应固定在主架上,防止脱落。要定期检查千斤顶压力情况,发现松动等异常情况要及时处理。 预应力支架安装偏离隧道管片环缝处截面不大于20cm。 安装好预应力支架后顶实千斤顶,但每个千斤顶的顶力不得大于100KN,且各个千斤顶的顶力要基本均匀。 根据实测隧道收敛变形调整各个千斤顶的顶力45、,收敛大的部位要求千斤顶力大,不收敛的部位千斤顶不加力,隧道收敛达到报警值10mm时,千斤顶顶力达到设计最大值500KN。 千斤顶前部放置250mm250mmm见方、12mm厚钢板,以增大其受力面积。图6-1联络通道及泵站预应力支架布置平、立面图6.2.7 排水系统从联络通道口到地铁车站区间布置一条排水管路,水泵设在联络通道口一侧,形成排水系统,以备联络通道一侧处集水、开挖构筑中产生的出水或涌水排放之用。6.2.8 设备及材料的进场与验收设备及材料进场后,要向监理报验。设备进场要提供合格证和出厂质量保证书以及相应的检验报告;原材料进场按规范要求见证取样并进行试验。6.2.9 防护门的安装(1)46、 通道防护门在积极冻结期间安装。防护门结构示意图见图6-2、图6-3。图6-2 联络通道防护门示意图图6-3 集水井防护门示意图(2)在开挖侧隧道联络通道预留洞口上安装应急防护门。并配备风量不小于6m3/min的空压机给防护门供气。(3)防护门开关应便于人工操作,且不影响施工。紧固螺栓、风管及连接件、扳手等配件及操作工具应准备到位。pa。防护门安装好后进行气密性试验,要求在不停空压机时试验气压能保持在0.20Mpa。(5)主体结构完成后方可拆除通道防护门。(6)防护门的安装固定。联络通道防护门门框采用焊接方式固定在钢管片预定位置,所有连接焊缝采用连续焊缝,焊缝高度不得低于6mm。泵站防护门采用47、在已完成的通道结构上钻孔安装预埋件,将门框与预埋件焊接,从而固定;应急时,将门板按照顺序依次安装在门框上并按要求加以固定即可。6.3 开挖通过对测温孔、测压孔和泄压孔的实测数据分析,判定冻结帷幕达到设计的强度和厚度后,开始进行开挖。开挖前对联络通道的中线进行放样,开挖过程中以中线为准、先探后挖的程序进行开挖。6.4 施工方法6.4.1 开挖顺序根据工程结构特点,拉开钢管片以后,联络通道开挖掘进采取分区分层方式进行,首先开挖小导洞以便于施工,其次开挖通道部分(区域),然后开挖冷冻站对侧喇叭口(区域),再返回将冷冻站侧喇叭口扩挖至设计尺寸(区域),待二衬浇筑完毕等强后再开挖泵站底部(区域)。其施工48、顺序如图6-4所示,其中蓝色虚线为区域分割线。图6-4 联络通道开挖顺序图.2 开管片在施工必需的准备工作做好后,根据冻结壁的厚度和强度及探孔情况,可先拆除一片钢管片,观测工作面情况,认为可行后,拆除剩余钢管片。具体方法:开管片时,准备2台32t千斤顶,5t、10t和2t手拉葫芦各一个。两台千斤顶架在被开管片两侧,中间用一根横梁同钢管片直接相连,通过顶推横梁向外推拉钢管片,5t、10t葫芦作为主拉拔管片用,一端钩住欲拆管片,一端套挂在对面隧道管片上,水平方向加力向外(隧道内)拉拔管片。2t葫芦悬吊在欲拆管片上方管片上,一端钩住欲拆管片,以防管片拉出时突然砸落在工作平台上。具体操作如图6-5所示49、:图 6-5 开钢管片示意图在用千斤顶及5t葫芦拉拔期间要注意观察管片外移情况,并随时注意调整2t葫芦拉紧程度和方向。因管片锈蚀而拉出困难时,应用大锤锤振管片,减轻拔出应力。拆除顺序如图6-6(先拉一号,接着拉二、三、四号,待通道贯通后再拉五、六号)。图6-6 钢管片拆除顺序图.3通道施工 开挖钢管片拆除后即可正式开挖。由于土体采用冻结法加固,冻土强度较高,冻结帷幕承载能力大,因而开挖时可以采用全断面一次开挖,开挖步距为0.5m,特殊情况下最大不超过0.8m。挖出的土方装入推土车,经隧道运到提升井后提至地面。在开挖过程中应及时进行收敛变形监测,以便及时调整支护方式和结构,并且注意冻结管的位置,50、以防风动工具打破冻结管。若发生打破冻结管,应及时通知冻结站人员,关闭阀门,补焊冻结管。在开挖过程中,先挖通道然后挖喇叭口。喇叭口处的清理要做到位,防止混凝土浇筑时此处夹泥,对于喇叭口的开挖尺寸进行严格控制,现场技术人员与监理方进行沟通,经过实际尺量达到设计尺寸方可进行喷射混凝土及后续施工,防水施工、钢筋施工时均应检查喇叭口处是否清洁到位,每个环节对于喇叭口应留足够数量影像资料备查。 初期支护联络通道开挖后,地层中原有的应力平衡受到破坏,引起通道周围地层中的应力重新分布,这种重新分布的应力不仅使上部地层产生位移,而且会形成新的附加荷载作用在已加固好的冻土帷幕上,当冻土帷幕墙所承受的压力超过冻土强51、度时,冻土帷幕及冻结管会产生蠕变,为控制这种变形的发展,冻土开挖后就要及时对冻结帷幕进行及时的支护,所以联络通道的初期支护即作为维护地层稳定,确保施工安全的一项重要技术措施,又作为永久支护的一部分,是支护工艺最为关键的一步。通道临时支护见示意图6-5所示,其中横向支撑是为施工方便设置的临时支撑,结构施工时将其取缔,不属于结构。初期支护应严格按照开挖步距进行,防止冻土在空气中暴露时间过长导致融化变形。为防止冻土在空气中暴露时间过长,可采用保温材料对开挖荒径内的冻土进行保温处理。初期支护中预埋注浆管:集水井设12个,通道底部、直墙下部约按1.5m间距布设。压浆管选用DN40的焊接管,顶端接管箍,并52、用丝堵封闭。图 6-7 通道初期支护结构示意图 喷射混凝土每架设3榀格栅钢架,进行钢筋网挂设、连接筋布设后,进行一次喷射混凝土施工。喷射混凝土强度等级为C25,厚度不小于300mm,喷射砼施工按xx市地下铁道暗挖法隧道工程施工技术规程 (DB/T29-146-2010)要求进行。喷射时应注意风压、水压大小、喷射角度、喷嘴到受喷面的距离。喷射应先下部后上部。喷射员在工作前必须戴好防护及劳保用品,以防物料反弹伤人。密切注意混凝土表面是否有松动、开裂、下坠、滑移等现象,如果发生应及时铲除重喷,受喷空间要有足够的照明强度。喷浆面平整度为20mm,局部需要时应人工找平。 止水带施工喇叭口部位全部刷扩至设53、计尺寸,初期支护完成后,即可进行止水带施工。止水带是用粘接剂沿着临时支护断面内侧直接粘到隧道管片上,粘接前必须对管片进行清洗,止水带一定要粘牢,不能留有空隙。 防水层施工铺设防水层前必须对初期支护大致找平,拱墙补喷找平,底部砂浆找平,对外部的钢筋接头切除、磨平。施工顺序及要点如下:卷材总体铺贴顺序为:同一立面,从高向低处开始铺贴。打底涂;基层清理干净验收合格后,将专用基层处理剂均匀涂刷在基层表面,涂刷时按一个方向进行,厚薄均匀,不漏底、不堆积,晾放至指触不粘。弹线、试铺;在底涂上按实际搭接面积出粘贴控制线,严格按粘贴控制线试铺及实际粘铺卷材,以确保卷材搭接宽度在67cm(卷材上有标志)。根据现54、场特点,确定弹线密度,以确保卷材粘贴顺直,不会因累积误差而出现粘贴歪斜的现象。卷材应先试铺就位,按需要形状正确剪裁后,方可开始实际粘铺。接点处理:a阴角抹成半径约50mm的小圆角,基面达到要求后,便于自粘卷材的施工。b阴阳角及管口部位的处理:阴阳角必须用砂浆做成50mm的圆角,增设防水附加层一道,确保全面达到防水效果。大面积铺贴卷材:大面积粘贴自粘卷材主要有拉铺法和滚铺法两种,在实际施工中,施工人员可根据现场环境、温度等条件,自行确定粘贴方式,但基本的排气、压实、防皱要求仍然相同。防水层施工的关键部位为防水卷材搭接缝处以及联络通道与钢管片相接处。针对以上关键部位,采取以下应对措施控制质量:要求55、防水卷材搭设在钢管片背部的长度至少保证30cm,且妥善固定,防止混凝土浇筑时其受力跑偏;接缝处严格控制质量,现场技术人员检查每条接缝的搭接长度、粘结严密度,边角处及较隐蔽处做好记录并留影像资料。 钢筋工程按设计和规范要求,进行钢筋加工、绑扎和焊接,接茬处均应留足钢筋搭接长度,和钢管片焊接时,应丁字型焊接。每个节点均应捆绑,不允许漏绑,绑扎时挂线绑扎,保证钢筋保护层厚25mm。在筋施工过程中,按设计图尺寸,预埋各种管件。(7)排水管施工 排水管采用DN200不锈钢管,在钢筋施工过程中埋设。排水管施工控制要点:控制好隧道侧、通道侧的管口高程,派测量人员跟踪安装,保证高程、坡度正确;在钢管片预定位置56、割好孔洞,供排水管通过,注意孔的尺寸不宜过大,以免损伤钢管片结构强度以及对后期管片修补带来难度;将排水管妥善固定,用钢筋焊成支架对排水管进行严密加固,以防在浇筑混凝土过程中受压跑偏;将排水管与钢管片相接处妥善焊接,邀请多方见证焊接质量;在泵站钢筋绑扎时在排水管上设置止水钢板(环状,埋在墙体内),降低因日后结构变形造成排水管处涌水、涌砂的可能性。(8) 立模立模时净宽放大10mm,净高放大20mm以防下沉。严格按线立模,误差控制在3mm以内,不能小于设计,支架固定应牢靠,浇筑砼时应经常检查校核,以防位移走动。模板表面应刷脱模剂,模板接缝严密,接茬平整,并检查模板的垂直度、水平度、标高、钢筋保护层57、的厚度及结构内层尺寸。校正合格后将模板固定。(9)浇筑施工浇筑砼顺序:两侧喇叭口底板 侧墙 拱顶,混凝土采用抗渗商品砼,要有级配单、强度试验报告、抗渗实验报告、合格证。砼通过井口运至工作面,泵送入模。分层浇筑,机械振捣,振厚控制在300mm左右,振捣器插入下层砼的深度应大于50mm,但不宜过深。振捣时要保证工作时间,振点间距不大于振捣器作用半径的倍,同时在模外轻敲轻打,使壁面浆液饱满,消除蜂窝麻面,连续浇筑。浇筑喇叭口可在钢管片上割洞浇筑或喷浆,最后辅以砂浆合口。在浇筑混凝土之前,应予埋好各种管件,并固定牢靠,穿墙管安装防水止水板。.4集水井施工 开挖在通道砼浇筑达到拆模强度后 (依据上海市旁58、通道冻结法技术规范DG/TJ08-902-2006,通道砼强度达到设计值的60%开挖集水井),通道中间部分模板予以拆除,利用两端喇叭口底板形成运输平台。在其上辅以木板,以便行人和推车。集水井按线开挖至一定深度时安装格栅钢架。首层格栅钢架应和通道支护层中的金属支架焊接,格栅钢架之间,用螺栓或焊接连接并在井帮上打入若干钢橛子,以辅托格栅钢架重量。挖掘采用风动工具、手镐、铁铲等,如土层稳定性较好,则边挖边架一次到底;如土层条件很差护帮很难时,则采用短段槽钢板柱超前护帮,分段到底。集水井挖掘较深时,采用滑轮编筐人工提土,开挖误差控制在20mm以内。 初期支护、喷射混凝土、防水层施工集水井的支架为矩形且59、上下支架用16圆钢吊挂,支架间距0.5m。喷射混凝土强度等级为C25,厚度不小于300mm,一次不易成型分三次喷射。前两次喷射厚度分别为100mm,第三次喷射找平,应在前次喷射砼初凝后方可进行下一次喷射。防水层施工方法如前所述,严格按图及规范要求施工,其中横向支撑是为施工方便设置的临时支撑,结构施工时将其取缔,不属于结构。集水井临时支护详见图6-8。 图 6-8 集水井支护结构示意图 钢筋绑扎及砼浇注通道底板和集水井钢筋砼同时施工,集水井底板先行浇筑,后浇筑侧墙和通道底板。钢筋砼施工时,各种管路要位置正确、牢固,其注意事项与通道相同。 开挖及支护质量要求6.5.1 掘进 通道净宽:中线两帮不小60、于设计尺寸,不大于设计尺寸10mm; 通道净高:腰线上下不小于设计尺寸,不大于设计尺寸10mm。 架棚 通道净宽:中线两帮不小于设计尺寸,不大于设计尺寸50mm; 通道净高:腰线上下不小于设计尺寸,不大于设计尺寸50mm; 支架架设不得掉斜,前倾后仰,支架构件要齐全。6.5.3 钢筋 钢筋搭接部分长度应符合设计要求,且不低于35d(d为钢筋直径); 受力钢筋之间绑扎接头应相互错开,从任一绑扎接头中心至搭接长度的1.3倍区段范围内,有绑扎接头的受力钢筋截面积占受力钢筋总面积的百分率不超过25%; 钢筋位置允许偏差:受力钢筋排距5mm,钢筋弯曲点为20mm,水平钢筋间距20mm,受力钢筋保护层3m61、m。6.5.4 砼浇灌 砼表面密实平整,蜂窝、麻面不超过0.5%,深度不超过10mm; 衬砌厚度不小于设计要求,墙面平整度允许误差20mm; 砼强度达到设计强度70%方可拆模,拆模后应洒水养护,养护时间不得少于7昼夜。6.6 结构注浆结构注浆用于充填二衬混凝土和初期支护、初期支护和冻土层之间的空隙。结构注浆在二衬混凝土浇筑完成3天后开始施工。充填注浆采用1:1单液水泥浆,要求注浆压力达到0.5Mpa。判定是否达到闭浆条件的原则有2个,一是注浆压力达到0.5mpa,二是保持在此压力多次尝试注浆,吸浆量较小,以保证注浆密实性。结构层注浆设备及材料置于通道开口附近的隧道内,施工时在预留注浆导管上安装62、孔口连接装置和控制阀。先试压观察畅通及连通情况,注浆时先下后上,最后顶部。6.7 冻胀、融沉控制措施为减小地层冻胀和融沉,根据研究结果及有关资料和工程经验,结合本工程的施工条件,提出以下冻胀和融沉防治措施 在冻土帷幕内设4个泄压孔,通过泄压消散作用在管片上的冻结附加力。泄压孔采用89mm无缝钢管作滤水管,滤管不包纱网,在冻胀引起地层压缩时,从泄压孔排除部分土体。积极冻结时,如果孔内水压增加,打开孔口阀门泄压。 通过监测冻结过程中隧道管片的变形,预计冻结施工对隧道结构的最终影响,为调整、确定冻结施工参数提供可靠依据。通过调整盐水流量和盐水温度,控制冻土帷幕厚度保持在设计值附近。 冻土帷幕解冻时有63、少量收缩,从而使地层产生融沉。为了消除地层融沉可能对联络通道产生的不良影响,在结构衬砌上预留注浆管注浆,在冻土帷幕化冻过程中进行注浆以补偿冻土帷幕融沉。 停止冻结后,采取融沉注浆控制地面及隧道不均匀沉降。 控制地层融沉的注浆措施 注浆管布置在结构施工时预留注浆管。侧墙和底板注水泥浆液。侧墙和底板的注浆管规格为焊接钢管。孔深度到达初期支护与冻土墙之间,深度为1m;注浆孔沿通道轴线方向间距布置。联络通道及泵站共布置55个注浆孔,注浆管布置详见图6-7。 注浆材料:注浆材料采用水泥水玻璃双液浆。水泥水玻璃双液浆比为:水泥浆与水玻璃溶液体积比为1:1,其中水泥浆水灰比为1:1。 注浆顺序注浆的顺序是先64、底板后侧墙。底板注浆时,先从通道中部的注浆孔开始注浆,然后依次向两端的注浆孔灌注。 注浆原则及方法注浆遵循多次少量均匀的原则。单孔一次注浆量为0.5 m3,最大不超过m3。注浆压力按设计要求为静水压力的2倍,压力小于0.5MPa。一天地层沉降大于0.5mm,或累计地层沉降大于10mm时应进行融沉补偿注浆;地层隆起达到2mm时应暂停注浆。注浆量还可根据地表沉降量计算出的体积进行按需注浆,注浆后,可根据地表沉降量验证注浆量及注浆效果。具体要根据地面变形监测情况做适当调整。注浆前,将待注浆的注浆管和其相邻的注浆管阀门全部打开,注浆过程中,当相邻孔连续出浆时关闭邻孔阀门,定量压入后即可停止本孔注浆,关65、闭阀门,然后接着对邻孔注浆。(5) 注浆管有效性保护措施。 浆管在架立格栅钢架之后,喷射混凝土之前埋设,埋设时应将其稳妥的焊接在格栅钢架或其连接筋上,现场技术人员必须在场检查,保证深度达到格栅钢架背部和冻土墙之间。 喷射混凝土施工前,应用棉纱、编织袋等材料将管口封堵,防止喷浆将管口堵塞; 二衬混凝土浇筑施工前,应用堵头将注浆孔封堵,避免混凝土进入管内凝固堵塞。 注浆前用电锤钻进行通孔,并注入少量水打通注浆通道,单次注浆结束后,对已注浆的孔用注浆泵向注浆孔内注适量清水进行冲孔,以保证下次注浆时,注浆孔内仍畅通。图6-9 联络通道及泵站注浆管布置图2 注浆施工过程的监测控制地面沉降变形是注浆的目的66、。因此,化冻过程中,要加强地面变形监测、冻土温度监测、冻结壁后水土压力监测。另外,注浆施工过程中,浆液的压力可以通过在相邻注浆孔安装压力表来反映。以上综合监测数据是注浆参数调整的依据。3 融沉注浆结束条件融沉注浆的结束是以地面沉降变形稳定为依据。若冻结壁已全部融化,且不注浆的情况下实测地层沉降持续一个月每半个月不大于0.5mm,即可停止融沉补偿注浆。6.8 防腐、钻孔补强等收尾工作联络通道结构完成后,要做好现场拆除和收尾工作。工作量大,工序交叉多,工作要精心组织,协调施工。6.8.1 冻结孔补强:冻结站拆除,回收供液管,放出CaCl2盐水后,割去露出隧道管片的孔口管和冻结管,混凝土隧道管片上割67、除孔口管或冻结管深度要求进入管片不得小于60mm。混凝土管片上割除孔口管或冻结管后留下的孔口立即用速凝堵漏剂封堵,并预埋注浆管进行注浆堵漏。钢管片上的孔口焊接厚12mm钢板,然后按设计用混凝土填满钢管片格仓。通道混凝土结构达到设计强度后,拆除隧道内的预应力支架,并再次对称拧紧特殊衬砌环内的所有连接螺栓。6.8.3 按设计要求安装防火门。6.8.4 按设计在集水井上方加装钢盖板。6.8.5 按甲方要求及时撤除冻结设备及其管路。6.8.6 用砼浇筑钢管片内格栅,并将外露钢构件表面刷涂红丹二度、调和漆二道以防锈蚀。6.8.7 整理、修整、清理联络通道施工现场,并用清水进行冲洗,通道内不得有泥浆、油污68、和上道工序留下的施工设备。7 信息化施工监测应用人工制冷技术冻结加固联络通道周围的土体,使之发展为封闭的冻土结构,为联络通道的正常施工创造一个可靠的维护结构。在整个施工过程中,包括从冻结开始到掘进以及永久支护结构形成的整个时期,冻结土体的热力学性质经历了剧烈的变化,并由此对施工环境产生影响。若干重要参数的现场监测,为适时掌握和控制施工过程提供了依据,是工程安全的重要保证。现场聘请在具有监测业绩和良好信誉的第三方监测。7.1.1 钻孔施工监测内容: 钻孔长度 铺设冻结管长度 冻结管偏斜 冻结器打压值及稳压时间 供液管铺设长度 焊缝的宽度及强度7.1.2 冻结系统监测内容: 冻结器去回路盐水温度 69、冷却循环水进出水温度 冷冻机吸排气温度 盐水泵工作压力 冷冻机吸排气压力 制冷系统冷凝压力 制冷系统汽化压力7.1.3冻结壁监测内容: 冻结帷幕内外侧测温孔温度 冻结帷幕断面内泄压孔内温度变化 开挖后冻结帷幕温度 冻胀压力监测1) 冻结帷幕冻胀压力2) 冻结帷幕对管片的冻胀压力3) 冻结帷幕断面内泄压孔压力变化 冻土的发展速度及冻结帷幕的平均温度 冻土向内、外扩展范围7.1.4 支护结构及构筑物变形的监测7.1.5 隧道变形监测7.1.6 地面变形监测7.2 监测方法、手段及说明7.2.1 冻结孔监测冻结孔偏斜的监测使用水准仪、经纬仪进行,当冻结管长度超过20m时,采用水平钻孔测斜仪进行测斜。70、冻结器密封性能的监测采用管内注水,手动试压泵加压的方法试漏,试漏程序及指标符合冻结管设计要求,每孔监测一次。7.2.2 温度监测 测点布置1) 测温孔布置为了及时掌握冻结帷幕的发展状况,在冻结帷幕的内部和周围布置6个测温孔。具体施工时根据现场情况,作适当调整。2) 其它温度测点布置盐水系统使用电脑测温仪测量。在去、回路盐水干管上安装热电偶传感器测量去、回路盐水温度。在关键冻结管头部焊测温插座,安装热电偶温度传感器测量盐水回路温度。冻结系统总流量在开冻时测量,其它温度与流量监测每天1次。 测试系统制冷系统和冷却水循环以及冻结帷幕温度使用点温仪并结合精密水银温度计监测,监测频率每天1次。冻结帷幕温71、度监测使用电脑自动监测系统。硬件由计算机、调制解调器、光电隔离器、数据采集器、传感器及打印机等组成。7.2.3 压力监测压力监测内容为冻土帷幕内冻胀压力、冻土帷幕对管片的冻胀压力和冻结帷幕断面内水文泄压孔压力变化。冻土帷幕内冻胀压力监测采用在冻土帷幕预置冻胀压力测量装置的方法。预埋压力盒与898m无缝钢管组成冻胀压力测量装置,采用顶进或干钻进的方法放入土层。冻土帷幕对管片的冻胀压力采用在管片上开孔,然后在管片壁面上放置压力盒 ,最后用速凝水泥封孔。制冷系统和盐水系统的工作压力安装氨用压力表和通用压力表测量,监测频率为每天一次。冻胀压力监测采用开挖后在帮壁上预埋压力盒,以后每天监测一次,当压力趋72、于平稳时可每两天测一次。7.2.4 位移监测隧道内各测点的位移监测,使用全站仪,开挖工作面帮壁位移量测使用收敛仪,钢尺、水准仪、经纬仪。位移监测频率:隧道内每天12次;必要时,随时跟踪监测。开挖工作面:每个循环一次,必要时,随时跟踪监测。7.2.5 隧道变形监测隧道变形监测包括隧道管片的的水平及垂直方向的变形监测。 基准点布设:在联络通道40m以外的稳定区域分别布设水平位移检测基准点和两个垂直基准点(其中一个作为复合点)。 如图7-1所示。 位移测点布设:在通道两侧20m范围内对隧道水平及垂直方向的管片变形进行监测,测点间距为2m,测点用道钉打入环片内固牢。 SJ1SJ2HJ2C1C2C4C573、C6C7C8C1C2C3C4C5C6C7C8W1W2W3W4W5W6W7W8W6W1W2W3W4W5W7W8HJ1 C3C9C10C9W9W9W10W10C10 图7-1 隧道变形测点布置图所用的仪器设备: J2型经纬仪 精度:测角2 测量方法 隧道内各测点的位移监测,使用电子经纬仪结合水准仪。1) 水平位移检测方法:将经纬仪安置在基准点上,用视准直线法测量各测点到视准线的距离,以开工前两次测量的平均值作为起始初值,以后每次的测量值与之比较得到本次位移量和累积位移量。2) 隧道管片垂直位移的测量方法:将特制的长6m的直尺分别置于同一环片上、下两测点上,用水准仪分别读取两次读数,相加即为直径,同74、样以开工前两次测量的平均值为初值,以后测量的结果与初值比较计算出隧道管片垂直方向的变化量。7.2.6 地表沉降监测 测点布设,如图7-2所示。 图7-2 地面变形监测点布置示意图 仪器设备 测量方法 (N为测站数)。前后两次测量值之差为本次沉降变化量,测量值与初值之差为累计沉降变化量。7.2.7 联络通道结构变形监测(1) 测点布设,在通道内每隔2m设立一组监测点,剖面图如图7-3所示。(2)仪器设备 通道结构收敛监测使用SLJ-20型净空收敛仪、水准尺和钢尺进行测量。 图7-3 联络通道结构监测点布置图7.2.8 传感器布置 温度传感器布置一个联络通道内共布置8个测温孔,分别布置于冻结站侧和75、其对侧隧道内,用于测量冻结温度场。在每一孔内布置34个测点,从孔口向内每间隔一定距离布置一个测点,测温孔布置见冻结孔布置图。康铜双绞线,型号CWR2型。 压力传感器布置联络通道冻土帷幕内布置冻胀压力监测孔2个、水文泄压孔4个、冻土帷幕对管片的压力测点2个。 每个冻胀压力监测孔头部布置1个冻胀压力传感器,深度12m,需2个压力传感器。在每个冻土对管片的压力监测孔端部布置1个冻胀压力传感器,深度0.21m,需2个压力传感器。水文泄压孔上安装压力表,需压力表4个。以上需要压力传感器4个,压力表4个。7.2.9 几点说明 位移的监测工作在冻结孔施工前,建立监测原始基准数据,冻结孔施工时,开始第一天监测76、,直至冻结帷幕融化后。 冻结系统及冻结壁的温度等指数监测,自冻结运转开始,直至冻结停冻。 测温孔温度监测,冻结开机后每天监测一次。 监测的各种数据及时反馈到项目部总工程师和生产技术部进行分析处理,以便指导施工,采取措施。 (5)监控量测控制标准见表7-1。表7-1监控量测控制标准表监测项目判定内容控制标准mm最大速率控制值mm/d预警标准地表隆陷最大沉降量、速率一般情况30mm重要管沟、构筑物上方15mm5双控:控制标准的70%单控: 控制标准的85%管片水平位移最大变形量、速率203双控:控制标准的70%单控: 控制标准的85%净空收敛最大变形量、速率0.2%D(D 为隧道开挖直径)3双控:77、控制标准的70%单控: 控制标准的85%拱顶下沉最大变形量、速率123双控:控制标准的70%单控: 控制标准的85%管线沉降最大变形量、速率102双控:控制标准的70%单控: 控制标准的85%建筑物最大变形量、速率202双控:控制标准的70%单控: 控制标准的85%8 冻结开挖施工进度及配套计划8.1施工进度计划联络通道的总工期为120天,施工中可根据具体的施工进度适当进行调整。详细的工程进度见表8-1。表8-1 联络通道及泵站施工进度表8.2 劳动力配备计划及保障措施劳动力配备计划见表8-2。打钻工先进行施工准备。开钻后冻安工进场进行冻结系统安装。开冻后部分冻安工进行开挖施工准备。冻土帷幕交78、圈后掘进工进场,进行开挖和构筑施工。开挖、构筑完毕后,留下35人进行地层融沉补偿注浆,其余全部撤场。同时施工最多人数为52人。表8-2 劳动力配备计划表工 种人 数工 种人 数打钻工18驾驶员3冻结运转工6机修工3掘进工15电焊工4钢筋工3电 工2模板工3测量员2砼工3技术人员2起重工3管理人员3合计70劳动力保障措施本工程在计划工期,主要包含包含公历、农历新年等节日,按照传统,工人有返乡习俗。届时必须提前采取必要措施应对工人离场返乡,保证施工现场有足够的劳动力,以满足施工要求,保证工程进度。经研究,可采取如下几条措施:合理安排工期,使开挖构筑这一需要大量劳动力的施工工序的施工时间避开春节,在79、大年三十农历初七之间,仅安排必要的机房运行人员、值班人员留守。在正月初十前迅速集结劳动力,恢复施工。按照合同约定人工费支付日期,提前支付工人工资,确保每个参加施工的工人能在春节前拿到所得工资,以保证工人家中在此期间有足够的资金支付过年期间费用。每天召开工地例会,及时发现并解决在施工中存在的问题和困难,使工人在春节期间能够心情舒畅、干劲十足。对春节期间留守工地参加施工人员增加工资或给予奖金奖励,并在过年时组织年夜饭,发放慰问品。项目部管理人员以身作则,春节期间安排足够的管理、技术人员留守。民工春节返乡,对于施工进度紧迫的联络通道施工来说是一场形式复杂的硬仗。打好这场硬仗是对项目管理人员的考验,我80、们只有充分认识这一点,只有做好充足的思想准备和工作准备才能打好这一仗。我项目部在此期间将全力以赴,确保工程顺利进行。8.3 设备与材料供应计划地层冻结与开挖构筑施工的设备与材料用量分别见表8-3和表8-4。由于施工时间短,要求前者在开钻前备齐,后者在开挖前备齐。表8-3 冻结施工主要设备及材料用量表主 要 设 备编 号项 目单位数量备 注1JYSLGF300型冷冻机组台22IS150-315A盐水泵台2盐水泵3IS150-250A清水泵台2清水泵4抽氟机台15经纬仪台16测温仪台17NBL-100冷却塔台28MD-60钻机台29电焊机台4主 要 材 料编 号项 目单位数量备 注1898无缝钢管81、t2453钢管t3高压胶管m300耐压4冷冻机油kg800N465氟里昂R22kg8006氯化钙t107逆止阀只6688”阀门只309保温材料m240010合金钻头只30表8-4 开挖构筑施工主要设备及材料用量表主 要 设 备编号项 目单位数量备注1插入式振捣器台3210m3空压机台13水泵台34电焊机台35风机台46风镐把1572T绞车台18双液注浆泵台19圆盘锯台110电锯台111手推车辆10另配一辆推土机12经纬仪台113水准仪台114混凝土强度探测仪台115应变仪台116压力盒个417手拉葫芦(5T,2T,3T,1.5T)个各218千斤顶(50T)个16主 要 材 料编号项 目单位数 82、量1商品混凝土m32初支钢筋t3方木(150150)m3104钢筋t5板材(50mm)m36水泥t1109 质量管理及环境保护措施施工员:9.1 质量、安全管理体系组织机构图施工过程控制程序甲方管理标准安全员:试验检验程序打钻队长项目质量目标:分项工程检验合格率100%,优良率90%项目经理质量员:冻结站长质量处理程序预算员:技术负责人监理管理目标开挖队长材料员:保障供应程序设备员:图9-1 项目部质量管理网络图项目经理 1.监督施工全过程的安全生产,纠正违章,配合有关部门排除安全障碍。2.开展安全活动和安全教育。3.监督劳保用品质量和使用。1.制定项目安全措施和分项安全方案。2.督促安全措施83、落实。3.解决施工中的不安全技术问题。1.在安全前提下合理安排生产计划。2.组织施工安全技术措施的实施。1.保证冷冻机、冷却塔、盐水泵、清水泵等各类设备安全运行。2.监督各类设备操作人员持证遵章作业。1.保证防火器材齐全,有效。2.消除火灾隐患。3.组织现场消防队的日常消防工作。1.保证施工人员技术素质。2.提供必需劳保用品,保证质量。冻结施工全体员工安全负责人技术负责人生产负责人设备负责人消防负责人劳务负责人图9-2 项目部安全管理网络图9.2 冻结孔施工质量技术措施9.2.1 钻孔偏斜控制措施 冻结孔施工前,对已贯通隧道两侧联络通道处的中心坐标进行闭合测量,确定联络通道两侧隧道实际中心坐标84、与设计坐标的偏值,以便于对冻结孔设计中的相关参数做相应调整。 根据施工需要,设置测量基准点和基准线。准确定出钻孔开孔孔位,误差控制在100mm以内。冻结孔最大允许偏斜150mm(冻结孔成孔轨迹与设计轨迹之间的距离)。 钻机就位使用经纬仪(或全站仪)定位。首先找好钻机开孔倾角并考虑钻杆因受自重的作用使钻孔产生向下的偏移,定位时略较设计倾角上仰0.10.5,以中和钻孔垂直方向的偏斜;其次控制钻机的水平方向误差,保持钻机主动钻杆的轴线与联络通道轴线平行。 在钻具组合形式上采用满眼钻进方式,即钻头直径略大于钻杆(即冻结管)直径,以减少钻孔偏斜。 如果偏斜不符合设计要求,采取调整钻孔角度及钻进参数等措施85、进行纠偏,如果钻孔仍然超出设计规定,则进行补孔。9.2.2 冻结管钻进与冻结器安装钻孔采用跟管钻进和钻孔取芯两种方法。冻结管钻进与安装按以下工序进行: 按冻结孔设计方向固定钻机导轨,调整钻轨方向。 压紧孔口密封装置,打开孔口阀门,开始钻进。 为了提高钻进精度,开孔段是关键,钻进前2m时,要反复校核冻结管方向,调整钻机位置,并用精密罗盘或经纬仪检测偏斜无问题后方可继续钻进。 冻结管下入孔内前要先配管,保证冻结管同心度。用测斜仪测斜,然后复测冻结孔深度,并进行打压试漏。冻结孔试漏压力为0.8Mpa,稳定30分钟压力无变化者为合格。对于上仰的冻结孔,安装供液管后再打压,或者适当延长稳压时间。 冻结管86、安装完毕后,截去露出隧道管片的孔口管,并用堵漏材料密封冻结管与孔口管的间隙。测温孔施工方法与冻结管相同。 在冻结管内下供液管。供液管底端连接0.2m长的支架。然后安装去、回路羊角和冻结管端盖。 冻结孔成孔后进行孔口注浆,然后拆除孔口密封装置。 冻结管断裂预防及处理 冻结管采用内衬箍焊接连接,坡口加工均采用坡口机切割。坡口处无裂纹、重皮、坡口损伤及毛刺等缺陷。 若出现断管或冻结管渗漏现象,及时关闭该管路的盐水供应,并对漏出的盐水进行必要的处理,选择604mm无缝钢管,在断管中下套管,尽快恢复冻结。9.2.4 预防钻孔漏泥冒砂的措施 正式开孔前,施工现场准备足够的注浆材料(如水泥,水玻璃等)和注浆87、设备。应急材料准备好后再用38mm小孔径钻孔检查地层稳定性,如有严重涌砂冒水现象,采取双液浆或化学浆液堵漏。 在取芯开孔后,安装带填料密封盒的孔口管,通过管侧的DN15的旁路阀门,防止孔口喷砂。若出现大量涌砂,也可通过此旁路阀门对地层注浆。 为防止打钻过程中砂土随压力增大涌出孔口,在回流旁路上增加压力或打钻过程中关闭旁路阀,当无法钻进时,再打开旁路阀泄压,然后关闭阀门继续钻进,反复进行,使钻孔内保持一定的压力,维护孔壁的稳定。9.3 冻结运转质量技术措施9.3.1 选用无污染、效率高、体积小、重量轻、制冷量大、安装运输方便的螺杆冷冻机组作为制冷系统的主机,以适应地铁施工场地小、工期紧的需要。988、.3.2 加大盐水在冻结管内的流量,采用串并联循环方式,加快冻结管的热交换。9.3.3 系统管路选用有产品合格证的低碳钢无缝钢管,使用前认真检查钢管的质量,严禁使用弯曲、变形或有质量问题的无缝钢管。9.3.4 采用逐步降温的过程,防止冻结管由于温度突变而开裂。 在两侧隧道管片上增设冷冻板,冷冻板排管外设置橡塑保温材料,确保隧道与联络通道交接处的完好冻结状态。9.3.6 认真作好冻结站的运转记录,严格执行各项规章制度和冻结站的岗位责任制。9.4 开挖构筑质量技术措施9.4.1 隧道内钢管片的焊接:为增加钢管片的整体性,增加其承受不均匀荷载的能力,减少隧道变形,在打开钢管片前,需将联络通道两边的钢89、管片拼接缝进行焊接,焊缝高度以填满拼装缝为准。9.4.2 安装预应力隧道支架:在隧道上下行线两侧各安装两榀预应力钢支架,每榀支有8个支点,均匀地支撑在隧道管片上,施工中可根据观测到的隧道变形情况,调整各个支点的预应力大小,控制隧道变形。 地表及隧道沉降控制:联络通道开挖构筑施工结束后,在冻土墙及结构外壁之间必然存在一定的间隙,这就为隧道及地表的移动提供了空间,为消除这种施工间隙,减少地面及隧道的沉降,在结构施工中预埋注浆管,在结构施工结束后,及时对施工间隙进行壁后注浆充填。9.4.4 融沉补救措施:根据观测到的隧道及地层沉降情况,及时对地层进行补偿注浆。9.4.5 加强工程监测:工程监测作为本90、工程的一项重要施工内容。其目的就是根据监测结果,掌握地层及隧道的变形量及变形规律,以指导施工。其主要监测内容为地表沉降监测、隧道变形监视、通道收敛变形监测以及冻土压力监测等。为保证监测的公正性、权威性,选择第三方监测。9.4.6 加强施工期间的防火:认真贯彻落实中华人民共和国消防法,现场配齐消防器材,严格遵守“两证一器一监护”制度。确保整个施工期间的防火安全。9.5 地面建筑、管线保护技术措施9.5.1 确定联络通道施工时地表变形的监控范围。根据经验,施工引起地面隆沉的水平影响距离约为15m。在开工前,检查、核实建筑物和重要管线位置和使用状况。如发现已存在不安全的情况, 先采取加固、保护措施。91、9.5.2 联络通道正上方的地面上沿四周布置地层沉降深层测点。在施工影响范围内有建筑物和重要管线时,将沉降监测点布置建筑物和管线上部的地面上。9.5.3 定期巡查地面和建构筑物是否有变形、开裂情况发生,管线是否漏水、漏气。发现问题,及时报修,并采取相应的安全保障措施。9.5.4 采取二次开孔工艺和跟管法安装冻结管,杜绝冻结孔施工时漏水出砂。如在施工冻结孔时意外发生漏水出砂,立即进行补偿注浆。9.5.5 确保冻土帷幕达到设计要求后再打开钢管片。开挖联络通道时,边探、边掘、边支,严格控制冻土帷幕位移以小于设定值,冻土帷幕表面温度分布不出现异常。一旦发现冻土帷幕表面温度异常升高或严重变形,立即加强支92、撑和冻结,并用堆土法快速封闭开挖工作面。必要时关闭应急防护门。联络通道施工位于地下约15米处,为防止施工时对地面周边建筑及公共设施带来不良影响,制订严格的保护措施。 选用无污染、效率高、安装运输方便的螺杆冷冻机组作为制冷系统的主机。防止挥发性气体污染环境。9.6.2 施工过程中联络通道中心线的地面沉降和隆起量控制在-10mm+10mm。 随时向甲方及监理工程师汇报隧道沉降变形测量情况,根据甲方及监理工程师的要求及时进行处理。10 安全措施、文明施工及治安消防措施10.1 安全及治安消防措施10.1.1 现场潜在火灾危险及防范措施 潜在的火灾危险源主要部位:临时配电点、电气设备及开挖工作面等处设93、置干粉灭火器或CO2灭火器。灭火器符合使用场所的条件要求,且不得失效。 设备试运转前,消防系统配置齐全。 在易发生火灾的部位设置明显的标志警示,必要时挂设“防火重地”、“严禁烟火”、“禁止烟火”等标牌,并严格管理。任何人员严禁携带火种进入上述防火区域。 火灾发生时,采取有效措施灭火,并及时向现场消防领导小组汇报;现场消防领导小组及时组织火灾扑救工作,并向公司主管部门以及分管领导汇报。必要时,拨打119请求救助。 火灾发生时,在组织防灭火的同时,及时疏散现场的人员,并对现场进行保护。 灭火期间发生人员受伤、休克、窒息等情况时,立即采取现场包扎、人工呼吸等方法实施救护,同时拨打120实施救助。 开94、挖工作面严禁烟火,并在工作面设置灭火器,灭火器符合使用场所的条件要求,且不得失效。准备压风机一台,一旦发现,立即启动应急措施。10.1.2 现场潜在触电危险及防范措施 在临时配电点等处设置接地装置,电气设备的带电部分设置可靠的防护装置或电气连锁功能。 用电设备使用前,检查其绝缘情况,并有专业人员按照操作规程的要求进行操作。 任何人员不得对电气设备实施带电检修和维护,必须带电进行检修和维护设备时,需经过项目经理批准,在专人监护的情况下进行。 操作电气设备时按照规定使用安全防护用品或工具。 电工持证上岗,禁止非电工人员装拆电气设备。电气设备的接线要规范,不乱接线。不在任何场所使用电炉。 发生触电事95、故时,在确保救护人员人身安全的前提下,首先切断电源或使触电者脱离电源,然后采用人工呼吸法对触电者实施抢救。 及时向公司主管部门以及分管领导汇报。必要时,拨打120请求救助。 触电事故发生时,在组织救护的同时,及时疏散现场的闲杂人员,并对现场进行保护。10.1.3 氧气瓶、乙炔气瓶潜在爆炸危险及防范措施 气瓶潜在爆炸危险源主要部位:氧气瓶存放区、乙炔气瓶存放区、氧气瓶和乙炔气瓶使用区等设置干粉灭火器或CO2灭火器。灭火器符合使用场所的条件要求,且不得失效。 氧气、乙炔气瓶实施定点、集中存放,气瓶区周围10m范围内严禁明火和存在其他热源,且通风良好,避免阳光爆晒。氧气瓶和乙炔气瓶分区存放。 氧气瓶96、的瓶帽、减压器以及安全阀齐全,且不得沾染油污。乙炔气瓶使用时确保有防止回火的安全装置。气瓶应不少于两个减震圈,否则,不允许在地面上滚动。 气瓶有合格证,否则,不得使用。 施工中使用的气瓶不靠近热源,且氧气瓶、乙炔气瓶和明火以及施焊地点之间不少于10m以上的安全距离。气瓶站立使用时有防止倾倒的措施,不得敲击或撞击气瓶。 严禁在气瓶上焊接引弧或靠近焊接地线使用。 当发现气瓶发热时,立即停止使用,并以冷水降温;冬季气瓶阀门冻结时,严禁用火焰烘烤或用蒸汽喷射的方法解冻;夏季对气瓶定期采取降温措施。 起吊气瓶不用电磁式起重机,以防止突然断电,造成气瓶坠落发生爆炸。 气瓶内的气体不得用尽,必须留有不少于097、.5Mpa的剩余压力。(10) 在气瓶区设置明显的标志警示,必要时挂设“防火重地”、“严禁烟火”、“禁止烟火”等标牌,并严格管理。任何人员严禁携带火种进入上述防火区域。(11) 气瓶发生泄露时,及时撤离人员,消灭现场的明火和热源,并对泄露气瓶进行隔离式应急处理。(12) 气瓶发生爆炸时,立即疏散和抢救人员,并采取有效措施实施防灭火,并向现场安全工作领导小组汇报;现场安全工作领导小组及时组织伤员抢救和火灾扑救,并向公司主管部门及分管领导汇报。必要时,拨打119和120请求救助,并对现场进行保护。10.1.4 高空坠落和物体打击潜在危险及防范措施 潜在的高空坠落和物体打击危险源主要部位:安装吊装工98、作现场、高空作业场所等。 2m以上的高空作业区域设置明显的安全警示牌,作业人员正确使用安全帽、安全带和安全绳,且安全带严禁低挂高用。若高处作业点不具备挂保险带的条件,设置安全绳或挂设安全网。 高空作业所用的跳板两端用铁丝固定牢固,不使跳板位移,跳板的端头不留有超过0.5m的探头板。 登高用的梯子上下两端固定可靠,且梯子下端有可靠的防滑措施,并在下方设监护人。 从高处向地面传递物体用绳栓牢下放,不得下抛;若因特殊原因必须下抛时,必须在可能坠落的范围内设警戒线,并设专人在区域外警戒,严禁行人通过,待警戒人员发出安全信号后,方可下抛。 施工现场内的空洞设安全网或盖板、围栏。 发生高空坠落、物体打击事99、故时,立即停止作业,采用现场包扎、人工呼吸等方法救护伤者,同时拨打120实施救助。并立即向公司安全部门和分管领导汇报。 采取措施防止事态扩大,并妥善保护好现场。10.1.5 安全生产保证体系安全生产目标:消灭重伤以上的伤亡事故、管线、机械设备、压力容器等重大事故;无重大交通事故。 严格遵守有关工程建设安全生产管理的规定,贯彻执行国家安全生产、劳动保护方面的方针、政策和法规,监理总部的指示和决定。 建立健全项目安全生产保证体系,建立和实施安全生产责任制。项目经理是安全第一责任人,主管施工生产的项目副经理是安全生产直接责任人,项目经理部的技术负责人对劳动保护和安全生产的技术工作负责。工程项目管理部100、设立安全领导小组,各班组设安全员,各作业点设安全监督岗。工程项目管理部建立具体的安全责任制,并将安全生产责任制层层落实。 组织冻结项目施工的安全教育和技术培训考核。对管理人员和施工操作人员,按其各自的安全职责范围进行教育,并建立安全生产奖惩制度,认真落实。 编制和呈报安全计划,安全技术方案和安全措施,并认真贯彻落实。 确保必需的安全投入。购置必备的劳动保护用品及安全设备,完全满足安全生产的需要。 积极做好安全生产检查,发现事故隐患,及时整改。 工程施工中如发生死亡事故,或其他恶性事故,立即组织人员抢救伤员,保护现场,向主管上级、驻地监理及监理总部报告。 特殊工种作业人员如电工、电焊工持证上岗。101、特种作业执行各种安全技术操作规程,确保安全施工。 强化生产指挥系统,做到分工明确,调度指挥有力,工序衔接顺畅,设备维护完好,材料验放井然,生产、生活环境整洁有序,道路畅通,做到安全生产和文明施工。(10) 确保冻结孔的施工质量,防止出现因冻结孔偏斜过大而造成冻土帷幕不交圈的事故隐患。(11) 低温盐水箱内安装盐水液面监测报警装置,一旦盐水漏失,能自动报警,保护冷冻机组的安全。(12) 通过温度监测,发现异常,及时处理。(13) 严密监测开挖时冻土帷幕暴露面的温度和变形情况。必要时加强冻结,并尽快完成结构施工。(14) 及时向业主和监理汇报安全施工情况。10.2 文明施工措施文明施工不仅是圆满完102、成工程的一个重要组成部分,也是塑造一个清洁有序文明城市的表现,当然它也是体现施工队伍技术、能力、文化素质的一个侧面。对此,本公司努力从以下方面入手搞好文明施工:10.2.1 坚决执行无锡市政工程管理局颁发的有关“市政文明施工条例”,对全体职工进行文明施工重要性及意义教育,使之成为自觉的行动。 场地清洁、消防器材齐全到位,从技术上采取切实可行的措施,消除或减少施工可能造成的环境污染及扰民现象。10.2.3 职工做到持证上岗,不违章作业,自检自律,消除安全隐患。10.2.4 职工宿舍实行标准化管理,组织好文明宿舍达标评比活动。10.2.5 开展“劳动竞赛”活动,遵守市民守则,力争精神文明和物质文明103、双丰收,为文明建设做出贡献。10.2.6 落实门前三包、环境保证责任制。10.2.7 采取有效的消音、隔音措施,减少噪音污染。10.2.8 施工期间,泥浆或泥土排至建设方指定的地点,不随意排放,进行集中处理。10.2.9 施工现场进行文明施工管理,围蔽工地。临时房屋布置符合防火安全和工地卫生的规定。 现场施工人员一律佩戴工作胸卡和安全帽,穿着本公司统一的制服。遵守现场的各项规章制度。 为减少对周围的干扰,采取有效措施,使冻结站冷冻机的噪声控制在国家施工场界噪声限值的标准内。10.2.12 值班人员遇到业主、承包方、监理检查工作时,主动介绍情况。10.2.13 重要作业地点与施工场地设操作规程、104、值班制度和安全标志。10.2.14 物料堆放整齐,并有名称、用途、存放日期等标记。11 应急预案11.1 总则该联络通道采用冻结法加固土体和矿山暗挖法施工。为了确保工程施工的安全、减小施工的风险,在质量管理、安全技术措施的落实及文明施工的同时,制定本工程的应急预案。 工程风险分析基于隧道联络通道的地质条件和结构特点,根据业主要求,采用冻结法施工,施工过程中存在如下工程风险:11.2.1 打钻施工过程中的特殊风险点 考虑到联络通道所处位置的工程地质状况,若冻结孔施工不当,易造成孔口出水、出泥,进而引起地面的沉降。 冻结孔施工质量直接影响到下一步的冻土帷幕质量,给开挖和结构构筑带来风险。 冻结管连105、接强度不够,造成开挖过程中冻结管断裂。11.2.2 冻结施工过程中的风险点 冻胀对隧道结构的影响:由于冻结工法特点,冻胀会对隧道结构造成一定的影响,使隧道产生冻胀变形,严重时可能造成管片的破坏及较大的冻胀变形,还可能会造成联络通道结构的渗漏,所以在运转过程中,采取控制冻结技术,控制冻结产生的冻胀。 冻结设备损坏,维修不及时造成冻土融化风险。 冻土结构和隧道两侧管片胶结强度不够造成接触面漏水。11.2.3 开挖和结构施工过程中的风险点 冻结帷幕质量不好。 冻结帷幕变形过大。 施工过程中的停电、机器发生故障使冻结机组停止运转超过规定时限,冻结过程中断。 开挖过程由于冻结帷幕局部薄弱漏水、漏砂。 排106、水管敷设中的突发涌砂涌水现象。 开挖过程中将开挖荒径内的冻结管打破导致盐水泄漏,造成冻结壁融化或大量盐水损失,导致停机。 冻结孔施工应急预案11.3.1 涌砂冒水应急措施 正式开孔前,施工现场准备足够的水泥等注浆材料和注浆设备。应急材料准备好后再用38mm小孔径钻孔检查地层稳定性,如有严重涌砂冒水现象,采取注浆堵漏措施。 在取芯开孔后,安装带填料密封盒的孔口管,通过管侧的40mm旁路阀门,防止孔口喷砂。若出现大量涌砂,也可通过此旁路阀门对地层注浆,必要时用木塞封堵钻杆管口。 为防止开孔及钻进期间涌水、涌砂现象的发生,采取加大钻机推力,强行顶入套管等措施,必要时采取压紧孔口管密封装置,封闭该孔。107、11.3.2 冻结管渗漏或断裂应急措施 发生冻结管渗漏或断裂时,停止作业(必须正常运转的设备和系统除外),立即启动预案程序并迅速汇报至现场预案领导小组,采取下放套管、关闭孔口阀、压紧孔口装置、实施注浆等措施。 现场采取妥善地保护措施,防止事态扩大。11.3.3 人员安全事故处理措施若出现人员伤害,及时拨打120,请求救助,同时采取现场包扎,人工呼吸等方法实施及时救护,严重时及时送往医院。 冻结施工应急预案11.4.1 为保证开挖期间冻结运转的连续,冻结系统设备采用新型冻结设备,并准备一套备用设备,当一台设备出现故障时,启用另一台设备运转,保持冻结的连续进行。11.4.2 准备冲孔的必需设备,保108、持泄压孔的畅通。 开挖施工应急预案 安装视频通讯系统整个施工期间,在施工现场视频通讯系统,保证在每个隧道内至少有一部直拨电话,在开挖一侧隧道内安装视频系统,便于对施工现场的监督和管理。 在联络通道附近储备移动式液氮罐及其连接管路和保温材料。并与厂商签订协议,保证液氮在12小时内连续供应至工地。 在联络通道开挖侧安装防护门。防护门门框直接焊接在预留洞口钢管片上,在门框与门边接触处设置密封橡胶条。(3) 集水井开挖前,安装防护门,并在门框与门边接触处设置密封橡胶条。11.5.3 涌水、涌砂应急措施 开挖时,隧道内配备粘土袋和砂袋,当出现涌砂等情况时,用砂袋和粘土袋压住出水点,封闭通道。并分析原因,109、制订措施报请业主、监理和总包单位审批后实施。 开挖面有水渗出时,立即停止施工,同时对渗水点进行处理。如果出水量小,利用快干水泥或注入聚氨酯封堵。如果渗水量大,注双液浆进行封堵。 当出现无法控制的突发局面时,关闭防护门,并向联络通道内充压缩空气或注水或注入水泥浆,使通道内外水土压力平衡,保证冻结壁的完整性,然后继续加强冻结。 集水井开挖过程中出现涌水涌砂现象,应将提前存放在隧道的应急砂袋或水泥进行填埋,再关上集水井防护门进行注浆,继续加强冻结,探测冻结厚度达到要求后,打开防护门继续进行开挖。11.5.4 停水、停电应急措施 在积极冻结期间突然停电,冻结帷幕不会很快融化,对冻结效果影响也不大;如停110、电时间较长,应增加积极冻结时间,直到冻结帷幕完全形成为止。如在开挖期间突然停电,立即停止掘进,把暴露的土体用保温材料完全覆盖,进行保温。在开挖期间,安装备用回路供电或备用发电机,并调试正常在施工现场备用,以防止开挖期间长时间停电,通过转换开关,立即投入使用。为防止备用发电机的烟尘对施工造成影响,可把备用发电机放在隧道上部地面。 冻结冷却水每天补充一次,断水24小时一般不影响冻结;冻结时保证清水箱充满水,另外在停水后,可以从别处运水补充至清水箱或在车站端头井蓄水,紧急时抽水至清水箱,保证冻结系统的正常运转。11.5.5 冻结管破裂应急措施施工人员在开挖至冻结管附近时,由冻结值班人员向其标识冻结管111、的具体位置。如出现打破冻结管的情况,停止开挖,并通知冻结维护人员关闭盐水阀门,防止盐水外流融化冻土。11.5.6 开挖工作面化冻应急措施掘进施工人员如果发现已开挖的暴露面不断有土块掉下,且影响面积较大,而且周围土体有松动现象,立即通知冻结施工人员,由冻结施工人员根据判断情况,加强冷冻,同时做好开挖面的保温工作。11.5.7 承压水不良作用及应急措施应按不利原则分别考虑高、低水位。微承压含水层呈带状不连续分布。因此制定本应急措施: 冻结过程中,针对不安全部位多布置测温孔加强温度监测,及时对所测数据分析和统计,对冻结帷幕的发展状况做出相应的预计。 开挖前对开挖条件严格把关,一旦发现有不合格条件,及112、时进行分析和排查,确实是冻结问题,采取加大局部冻结孔的流量,增加冻结时间,以提高局部冻结质量,直至满足所有开挖条件才可开挖。 开挖过程中,派专人对开挖工作面的冻土质量及温度进行监测,一旦发现问题及时上报给项目经理,经核查后启动涌水应急措施。11.6 应急预案操作程序11.6.1 此预案自批准之日起实施,并由项目经理组织相关人员进行技术交底。11.6.2 开挖施工前进行应急预案的演练,并邀请参建各方参与,施工期间应急物资不得移做他用。11.6.3 预案一旦实施,应对其实施的情况作出详细的记录。 11.6.4 发现险情启动应急预案,并汇报现场预案领导小组,预案领导小组立即去现场组织抢险。11.6.113、5 项目经理在最短的时间内汇报至现场业主、监理及总包单位相关负责人和公司总部有关领导。11.6.6 险情发生后,由项目部工程师及时写出书面报告,报项目经理。报告内容包括:事故发生的简单经过、事故损失的初步估计、事故发生的原因的初步判断、事故发生后的处理措施等。 应急预案组织机构11.7.1 领导小组人员分工急抢险队伍保障:应急劳务抢险一队(30人)负责人: 电话:应急劳务抢险二队(20人)负责人: 电话:应急监测队(8人)负责人: 电话:应急注浆队(15人)负责人: 电话:应急堵漏队(15人)负责人: 电话:1)组长主要职能及职责1、组长是整个工程事故处理的最高负责人,主持全面工作,统一协调组114、织工作小组工作,并及时将相关情况上报,对应急抢险负全面领导责任。2、授权各副组长主持应急抢险相关工作,指挥、协调应急响应行动。3、与企业外应急响应人员、部门、组织和机构进行联络。4、应急响应组织的启动。5、通报外部机构,决定请求外部援助。6、决定应急撤离,决定事故现场外影响区域的安全性。2)副组长主要职能及职责1、协助组长工作,具体负责事故发生后的应急抢险及救援工作。2、向应急救援小组组长提出采取的减缓事故后果行动的应急响应。3、保持与事故现场各应急响应组组长的直接联系。4、协调、组织和获取应急所需的其他资源、设备以支援现场的应急对策和建议。5、负责事故的调查分析,及时采取措施,防止同类事故的115、再次发生。6、定期检查各常设应急响应组织、部门的日常工作和应急响应准备状态。7、根据各施工场区的实际条件,努力与周边有条件的企业为在事故应急处理中共享资源、相互帮助,建立共同应急救援网络和制定应急救援协议。3)联络通道施工负责人主要职责盾构分部负责人为分部经理,主要职责如下:1、事故发生后,积极组织救援,协调、调度其下设的各小组。2、直接监察应急抢险人员行动。3、最大限度的保证现场人员和外援人员及相关人员的安全。1)事故抢险组职责1、按照抢险的应急方案和组长的指令进行应急抢险工作。2、负责事故的应急处置工作,寻找受害者并转移至安全地带。3、在事故有可能扩大进行抢险抢修或救援时,高度注意避免意外116、伤害。2)安全保卫组职责1、设置事故现场警戒线、岗,维持工地内抢险救护的正常运作。2、保持抢险救援通道的通畅,引导抢险救援人员及车辆的进入。3、抢救救援结束后,封闭事故现场直到收到明确解除指令。3)后勤保障组职责1、保障系统内各组人员必须的防护、救护用品及生活物质的供给。2、事故发生后立即通过各种途径提供抢救、抢险器材、交通运输工具等,以保障抢险工作顺利进行。3、提供合格的抢险抢修或救援的物质及设备。4、平时协助应急物资管理员对现场的应急物资、设备进行保管、围护。4)医疗救护组职责1、在外部救援机构未到达前,对受害者进行必要的抢救(如人工呼吸、包扎止血、防止受伤部位受污染等)。2、使重度受害者117、优先得到外部救援机构的救护。3、协助外部救援机构转送受害者至医疗机构,并指定人员护理受害者。5)善后处理组职责1、对事故中的受伤人员给予妥善医疗保障与安置。2、依据事实对事故中的致伤、残、亡人员或其家属给予合理赔偿。3、对伤者及其家属进行安抚和精神上的关怀,防止过激事件发生。4、配合事故调查组做好调查取证工作。6)信息保障组职责1、平时要每天对对讲机、井上下的通讯电话、监控设备等进行检查,确保设备正常运行,对讲机电量充足,以备应急使用。2、在应急抢险全过程确保信息畅通,整个应急体系之间通信正常。3、对于现场情况及监测数据及时反馈,以指导应急抢险工作。7)设备保障组职责1、平时要对设备进行定期的118、检查和保养,保障应急设备时时刻刻处于良好状态,以备使用。2、在应急抢险过程中保障应急设备的正常工作。11.8 应急材料及设备11.8.1 安装足够的冻结备用设备,一旦在开挖时发生冻结设备系统故障,可立即启用备用设备(包括冷冻机、盐水泵和清水泵)。11.8.2 配备双液注浆泵、空压机、混凝土喷射机、千斤顶、电锯、手拉葫芦、电焊机等应急设备。应急常用材料及设备一览表,如表11-1所示。应急物资布置见图11-1。表11-1 常用应急材料及设备一览表序号名 称规格型号单 位数 量存放位置备 注1冷冻机JYSLGF300台1联络通道洞口备 用2发电机250kW台1联络通道洞口3盐水泵IS150-315A119、台1联络通道洞口备 用4清水泵IS150-250A台1联络通道洞口备 用5双液注浆泵/台1联络通道洞口6空压机ZD1501-4843台1联络通道洞口7混凝土喷射机PZ-5D台1联络通道洞口8千斤顶QL32T个2联络通道洞口9电锯手提式台1联络通道洞口10电焊机ZX7-315B(H0/54)台1联络通道洞口11手拉葫芦2t个1联络通道洞口12普通硅酸盐水泥425吨10联络通道洞口注浆材料13硫铝酸盐水泥特硬32吨2联络通道洞口堵漏材料14黄砂河沙袋200联络通道洞口填充材料15石子瓜子片袋100联络通道洞口16水玻璃39Bkg300联络通道洞口17聚氨酯25-89桶20联络通道洞口18木板4m*120、20*3cm块10联络通道洞口19棉纱/袋1联络通道洞口20图11-1 应急物资和设备布置平面图12 施工用电设计与安装12.1 概述若地面配电站离冻结站距离小于400m,可敷设2条5芯VV-120mm2动力电缆;否则,应敷设1条动力电缆,同时冻结站附近安装SCB9-400KVA/10(6)/0.4,容量为400KVA的箱式变电站1台。施工所需电源由总包方提供至施工现场。低压供电系统按照三相五线制的要求实施。同时设36V变电箱,供照明用。12.2 用电负荷计算设备按实际运转台数计算。冻结孔施工期间用电负荷小,冻结站运转及开挖期间的用电量较大,用电负荷约为300KW。12.3 供电线路电缆在竖井垂直铺设,用支架固定,每隔23m安装一个支架。隧道内采用挂钩铺设,同时在电缆上挂有“有电危险”等警告牌。联络通道内施工区域用电设备采用电缆从箱式变电站引至施工设备。施工期间临时用电设计和安装按JGJ46-88施工现场临时用电安全技术规范执行。系统的布置详见图12-1图12-1 供电系统布置图
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上传时间:2023-12-20
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