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地铁隧道暗挖工程安全专项技术方案

  
评论: 更新日期:2015年04月19日

1 编制依据
    (1)武汉轨道交通二号线名都站~光谷广场站区间施工图;
    (2)武汉轨道交通二号线名都站~光谷广场站区间溶洞处理施工图;
    (3)武汉轨道交通二号线总施工组织设计;
    (4)名都站~光谷广场站区间隧道专项施工方案。
    (5)名都站~光谷广场站区间溶洞处理专项施工方案。
    2 引用的安全标准文件
    (1)《建筑施工安全检查标准》JGJ59-99;
    (2)《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33-2001;
    (3)《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80-91;
    (4)《职业健康与安全体系标准》GB/T28001;
    (5)《建筑施工工程安全生产管理条例》;
    (6)《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-2005。
    3 工程概况
    3.1工程简介
    名都站~光谷广场站区间,左线起点里程:ZDK26+408.307,终点里程:ZDK27+448.000。右线起点里程:YDK26+408.307,终点里程:YDK27+448.00。左右线路均以直线、圆曲线和缓和曲线连接而成,左右线间距为13米,曲线段处曲线半径R=1000m,缓和曲线长45米,线路沿卓豹路(或虎泉街),到达终点光谷广场站。虎泉街两侧建筑主要是武汉工程大学等高校、医院、中船709研究所和民房,建筑物的楼层普遍较低,隧道在路中间下行通过,距离两侧的建筑物满足安全的要求。
    名都站~光谷广场站区间线路西起名都站,沿着虎泉街向东至光谷广场站。地面起伏较大,标高为26.94~37.44m,沿线均为密集的建筑物,且管线较多,均分布于虎泉街道路两侧。区间线路平面设1个曲线段,曲线半径1000m;区间线路纵断面设人字型坡,最大坡度为5‰,最大坡长为460m。项目设计范围为名都站东端至光谷广场站西端,里程为右(左)DK26+408.307~右(左)DK27+448.000,其中右线全长1039.693m,左线全长1037.102m(含短链2.591m),线路总长为2076.795m,均为地下线路,采用矿山法和明挖法施工。其中于里程左DK26+782.000(右DK26+779.409)设置1#施工竖井及横通道;于里程左DK26+862.591(右DK26+860.000)设置区间联络通道;于里程左DK27+184.020(右DK27+184.012)设置2#施工竖井及横通道;里程右(左)DK27+406.208~右(左)DK27+448.000段为明挖段。
    3.2工程特点
    本区间隧道岩体较破碎,岩溶形态有溶洞、溶孔,可能发生突泥、突水坍塌事故。采取的措施有:
    (1)采用TSP203、探地雷达、超前水平地质钻探、地质素描和红外线探水等综合预报手段,准确揭示隧道掘进前方的地质状况,及时修正掘进参数,确保隧道施工安全。
    (2) 总体施工遵循“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、早成环、勤量测、速反馈”。在施工过程中严格按该原则组织施工,根据不同的断面形式、不同地层采取相应的施工方案、支护措施,确保施工安全。岩溶地段,施工中采用TSP203地质预报系统、红外线探水仪、超前钻孔等手段进行综合预报;破碎富水带采用超前帷幕注浆加固、超前预注浆、周壁注浆等手段进行预加固。
    (3)在软弱围岩地段采取开挖后,迅速初喷,然后架立钢架,施工锚杆,钢筋网,及时进行复喷,确保及时支护。喷射砼采用湿喷工艺。
    (4)做好洞口、洞顶地表、浅埋段排导系统,减少地表水渗入地层;做好隧道纵、环向排水系统,确保衬砌背后的排导系统畅通;做好防水板铺设,处理好 “三缝”防水;涌水量较大地段采用开挖前预注浆,开挖后补注浆等手段封堵
    (5)区间沿虎泉街下方穿行,行人及车流量较多,虽然实行了交通管,但是仍有运土车辆和材料车辆在上面通行,其中有段是超浅埋段覆土厚度在5.4~8.3米,施工危险系数较大。
    3.3安全重点和难点
    综合分析区间的设计、地质、水文、施工工艺等因素的关系,名~光区间的安全重难点主要有以下几点:
    (1)竖井口施工场地狭小,施工材料、机具集中在一起,使用用电不易管理。
    (2)竖井口的提升设备使用频繁,集中,是主要的危险源。
    (3)超浅埋段地面以下3米范围内管线密集。
    (6)隧道施工面长,最长边达334m,通风排尘、净化空气,给施工人员提供良好的工作环境很重要。
    (7)隧道内采用小型自卸农用车运输土方和材料,机动车行驶时应注意自身和他人的安全。
    4.施工准备
    4.1 技术准备
        工程开工前,认真调查本工程的安全隐患和危险源,并制定相应的安全措施和安全预案,做到防患于未然。
    (1)调查清楚地下管线情况,管线与隧道的位置管线,对排水、给水和燃起管线进行重点预防。
    (2)调查周边建筑物的基础和结构情况,分析隧道施工对其可能产生的不利影响。
    (3)复核地质勘察资料,重点查地下水的渗透、汇集量和隧道位于何种地层重。
    (4)查类似工程的施工经验,总结施工方法和安全控制措施。
    4.2 人员、组织准备
         根据本工程的安全重难点,对参与工程管理和工程施工的所有人员进行安全培训,讲授本工程的安全防范点,教授安全知识。并制定班前 制度。电焊工、电工、起重工、车辆驾驶员等特殊工种需持证上岗。
        项目经理为本工程的安全第一责任人,由一名安全专职副经理主抓安全工作,项目部设安全质量部,配专职安全工程师一名,协助安全专职副经理的工作。施工现场每竖井配备两名安全员,负责施工现场的日期安全管理工作。
    4.3 机械准备
        隧道施工的主要施工机具有:提升架、空压机、三轮机动运输车、电焊机、照明灯具、喷混机、注浆机、小型挖机、厢式变压器等。为确保施工机械和施工用电的安全,需对投入本工程的施工机具进行安全检查、验收,坚持先验后用的原则,防止机械带病运转。对需要强制外验的提升架、空压机等由市安全监察部门先检验后使用。
    5 安全技术措施
    本着“安全第一,预防为主”的安全工作原则,做好充分准备,保持高度警惕,认真落实相关的安全制度和措施,确保施工安全。
    5.1 开挖施工安全技术措施
    5.1.1 Ⅰ、Ⅱ标准断面和A断面开挖-环型台阶法
    区间标准断面采用短台阶法开挖,上台阶高3m,台阶长度不小于5m。隧道拱部、边墙采用φ42×3的注浆小导管超前支护,导管长3.5m,外插角5°~10°,环向间距30cm,Ⅱ型标准断面每1m施作一环,Ⅰ型标准断面和A断面每1.5米施作一环,注浆采用水泥水玻璃双液浆,用注浆机压注。开挖按各个断面的每榀格栅掘进一次,根据土层情况,粘土层采用微型挖机加人工开挖。上台阶预留核心土,隧道左右线开挖面错开10m以上。上台阶喷混完成后,仰拱紧跟,尽快封闭成环。完成初期支护后尽早施作二次衬砌,防止初支变形。
    (1)开挖需在地下水位降到开挖面以下后进行。
    (2)开挖需在注浆加固完成、土体固结后进行,严格开挖进尺。
    (3)开挖前检查有无管线渗漏水情况。
    (4)上下台阶错开3~5m以上,左右线错开10m以上。
    (5)当掌子面有水时,需立即封闭喷混掌子面,待解决降水问题后再开挖。
    (6)当掌子面暂停一段时间不开挖时,需及时喷混封闭掌子面。
    5.1.2双线F型断面--中隔壁(CD)法
    F断面长15m,断面尺寸为8,41m×8.01m,根据地质情况及设计断面的大小,F断面隧道采用中隔壁(CD)法施工,施工步骤如下:
    (1)CD法分四部顺序开挖,每部错开3~5m。
    (2)中隔墙临时支护要有足够的刚度,墙顶与墙底必须与初期支护格栅钢架联结牢固。
    (3)洞身初期支护成环并达到设计强度后才允许拆除中隔墙,拆除中隔墙应分段进行,尽快完成二次衬砌,
    (4)并进行监控量测,严格控制变形量,并应做好应急准备。
    (5)施工时连续进行,不得中途停工。

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