洞门破除施工方案

中国中铁昆明市轨道交通3号线西标段马街～眠山站盾构区间1石家庄市城市轨道交通1号线03标段洞门破除施工方案1、编制依据（1）石家庄市城市轨道交通1号线和平医院站～烈士陵园站区间、烈士陵园站～中山广场站区间施工图纸；（2）《地下铁道工程施工及验收规范》（GB50229-1999）；（3）《城市轨道交通工程测量规范》（GB50308-2008）；（4）《工程测量规范》（GB50026-2007）；（5）《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33-2001）；（6）《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-2005）；2、工程概况2.1和～烈区间及烈～中区间总体工程概况和烈区间起止里程为K6+499.260～K7+490.000，左线总长990.677m（含短链0.063m），右线总长990.74m，区间纵向坡度呈“V”字型坡，区间覆盖土10～17m。区间采用单洞单线盾构法施工，设联络通道及排水泵站一处，联络通道的中心里程为K7+070.000。区间隧道采用盾构法施工，联络通道采用矿山法施工；盾构始发、到达端头地面均进行（Φ800@600）双重管旋喷桩加固。烈中区间起止里程为K7+714.000～K8+575.080，左线总长860.981m（含短链0.099m），右线总长861.080m，区间纵向坡度呈“V”字型坡，区间覆盖土10.2～15m。区间采用单洞单线盾构法施工，设联络通道及排水泵站一处，联络通道的中心里程为K8+162.500。区间隧道采用盾构法施工，联络通道采用矿山法施工；盾构始发、到达端头地面均进行（Φ800@600）双重管旋喷桩加固。2.2始发、到达端工程概况及地质情况中国中铁昆明市轨道交通3号线西标段马街～眠山站盾构区间2眠山站始发端设计终点里程左右线均为YCK8+605.950，马街站到达端设计终点里程左右线均为YCK6+943.950。两端基坑围护结构形式均为800mm厚的地下连续墙。两端头均采用Φ900@650*650梅花形的三重高压旋喷桩加固，桩与桩之间咬合布置，其加固范围为纵向长9.0m，横向及竖向尺寸均为盾构结构线外侧3.0m。按照沉积年代，成因类型及岩性名称，勘察深度范围内自上而下可分为第四系全新统人工填筑土（Q4ml），第四系全系统冲洪积相（Q4al+pl）、第四系全新统冲湖积相（Q4al+l）、第四系上更新统冲湖积相（Q3al+l）、第四系中更新统冲洪积湖积混合相（Q2al+pl+l）粘土、粉质粘土、粉土、淤泥质粘土、粉砂、有机质土、泥炭质土、圆砾、砾砂、碎石、块石等。其中始发端地质情况主要为9-2粘土、4-3粘土层。到达端地质情况主要为4-4-1粉质粘土、9-3粉质粘土。具体地质情况见图2-1、图2-2。图2-1始发端地质断面图图2-2到达端地质断面图3、洞门破除条件中国中铁昆明市轨道交通3号线西标段马街～眠山站盾构区间3盾构始发、到达端处洞门直径均为6800mm，洞门破除后易发生围岩坍塌、涌水、流砂等事故，造成地面沉降或塌陷，故在破除洞门前须做好充足的准备工作。3.1洞门破除施工设备、人员及工期计划3.1.1施工设备计划表3-1洞门破除设备表项目设备数量备注1Φ42钢管若干相应的扣件2空压机1台3风镐8套4注浆机1套应急准备5渣土斗1个6袋装水泥5t应急准备7吊车1台8Φ24梅花扳手2个9300#活动扳手2个10手锤1个3.1.2施工人员安排计划每日分两班（共14人）施工作业，每班安排6个工人和1个管理人员，施工前对施工工人进行技术交底和安全教育，确保施工安全顺利进行。3.1.3施工工期计划表3-2施工工期计划表编号洞门位置开始时间工期1眠山站左线始发洞门凿除2012.03.0510天2眠山站右线始发洞门凿除2012.03.1010天3马街站左线到达洞门凿除根据盾构掘进情况调整10天4马街站左线到达洞门凿除根据盾构掘进情况调整10天中国中铁昆明市轨道交通3号线西标段马街～眠山站盾构区间43.2端头加固完成马街站、眠山站端头加固方式采用三重旋喷桩加固，旋喷桩桩径0.9m，相邻两根桩互相咬合0.25m，盾构到达端头加固纵向长9.0m，横向及竖向尺寸为盾构结构线外侧3.0m。端头加固旋喷桩无侧限抗压强度达到1MPa，渗透系数不大于10-7m/s。3.3盾构机维修保养为减缩短洞门破除后掌子面暴露时间，在眠山站盾构机始发前做好始发的各项准备工作，确保洞门破除后能迅速始发。在盾构机快到达马街站端头时（提前60环），必须加强盾构机日常的维修保养，确保盾构机能正常运行，洞门破除后能够及时进入盾构井。4、洞门破除施工眠山站共有2个需破除的始发洞门，左、右线各1个,马街站共有2个需破除的到达洞门，左、右线各1个，本标段总共4个洞门需要破除。洞门直径6800mm，洞门范围内凿除的连续墙厚800mm，需割断洞门范围内的所有钢筋并凿除洞门范围内的混凝土。4.1洞门中心凿孔并检查土体加固状况待端头加固达到设计强度后，在洞门连续墙上凿出5个直径20cm、长度不小于1.2m（穿过连续墙）的观察孔，探孔位置取洞门中心、洞门两侧以及洞门上下，通过观察孔观察外部土体稳定情况。若加固土体稳定，则进行洞门破除；若外部土体松散易塌，则封闭中心孔重新进行端头加固。4.2洞门破除施工工序洞门破除的施工工序详见下页“洞门破除施工工序”。4.3洞门破除方法马街站、眠山站分别有2个需破除的始发洞门，即左、右线各1个，合计4个洞门，洞门直径6800mm，洞门范围内凿除的连续墙厚800mm，需割断洞门范围内的所有钢筋并凿除洞门范围内的混凝土，洞门凿除前对端头的加固效果做取芯中国中铁昆明市轨道交通3号线西标段马街～眠山站盾构区间5试验。（1）待端头加固达到设计强度经抽芯取样到达设计及规范要求后，在洞门中心凿出直径20cm的观察孔，观察外部土体稳定情况。若加固土体稳定，则进行洞门破除；若外部土体松散易塌，则封闭中心孔重新进行端头加固。表4-1洞门破除施工工序开始端头地层加固达标地层加固搭建脚手架未达标划分凿出区域每个凿出区域钻Φ200mm的观察孔渗水达标？地层加固未达标达标凿出每个分割带40cm厚的A部分（见图4）混凝土，同步割除钢筋凿除B部分（见图4）40cm厚的混凝土，同步割除钢筋,凿出中心刀处的圆孔消除连续墙外露钢筋头盾构机进入接收架（2）开凿时，拟搭设φ48钢管排架（间距1000×1000mm）两排，内排在洞门圈紧靠内衬部分。排架交叉部位用扣件连接，采用φ48带活动撑头钢管斜撑支护，横向间距2000mm。作业平台由自制走道板铺设。施工人员必需系安全带方可进入工作面。钢管排架的搭设详见下图所示：中国中铁昆明市轨道交通3号线西标段马街～眠山站盾构区间6图4-4钢管排架立面图图4.51-1剖面图（3）采用人工手持风镐的方法破除洞门。首先在洞圈内搭设钢制脚手架工作台，考虑到每块混凝土的重量同时为了保证混凝土凿除时的安全，将需凿除的区域划分为12个分隔带依次凿除，在每个凿除区域钻φ200mm的小孔，用以观察外部围岩土体情况。其具体步骤如下：1将凿除区域横向按洞门直径的1/3划分为3个分隔带，竖向按洞门直径的1/4划分为4个分隔带，共分为12块。见下图：图4-6洞门范围内连续墙破除分区示意图123456789101112中国中铁昆明市轨道交通3号线西标段马街～眠山站盾构区间72采用人工手持高压风镐凿除，连续墙纵断面分2个步骤完成：第一步：连续墙分隔带处A部分破除；第二步：连续墙分隔带处B部分的破除。图4-7连续墙纵向凿除分部示意图3在凿除A部分混凝土的时，同时用氧气、乙炔将露出的外层钢筋切断，保留最内层钢筋，A部分凿除工作先下部后上部，钢筋及预埋件割除须彻底，以保证预留洞门的直径，凿除时对上部混凝土用I22工字钢支撑。4始发时，当盾构组装调试完成后，推进至距离洞门约1.0～1.5m时，凿除B部分；到达时，在盾构机快到达墙体时，用人工手持风镐迅速凿除剩余的B部份混凝土，凿除自下而上有序地进行，先凿除中部区域（中心刀）位置的混凝土，观察洞门外部土体情况，若小范围出现土体坍塌和水土流失，可采用喷素混凝土的方法对土体临空面进行封闭加固。5当B部分混凝土完全凿除后,采用人工快速切割剩余的钢筋。顺序为由下而上。当全部钢筋切割完毕(在以隧道轴线为圆心的φ6800mm的范围内，不允许留有钢筋头)，及时拆除脚手架，清理落在洞门圈底部的混凝土碎块及钢筋等异物，即完成了整个隧道洞门的破除工作。凿除完成后，清除洞内所有混凝土块及钢管架；中国中铁昆明市轨道交通3号线西标段马街～眠山站盾构区间8（6）凿除时要派专人观察土体稳定状态，还要经常与地面沉降监测人员沟通，确保安全。割除工作保证预留洞门轮廓线范围内围护结构钢筋全部切断，切口平整，以避免盾构刀盘被围护结构的钢筋挂住。（7）洞门凿除完成后，始发时，盾构机应迅速向前推进，使刀盘顶住掌子面，避免掌子面暴露太久发生失稳坍塌；到达时，控制盾构掘进速度，保证洞门凿除完成后盾构机迅速出洞。5、施工注意事项（1）区间隧道施工前应检测加固区土体是否满足盾构施工对地层强度及渗透性要求；（2）盾构机开洞前，应进行开洞位置围护结构背后漏水检测，若发现有漏水、漏砂的现象，应立即停止盾构机掘进，进行注浆堵漏，以保证开洞的安全。（3）在洞门破除期间要加强对其端头范围内的地表沉降和车站主体结构水平位移监测，施工人员要对其加强巡视等，以便及时的控制现场施工过程；（6）洞门B部分破除后，对洞口处存在的易落物要及时地进行清理，防止土体坠落伤人。（7）施工脚手架的搭设应牢固可靠，并应加设足够的支撑或拉杆以保证其稳定。高空作业应有可靠的安全保护措施，严禁施工人员不系安全带施工，安全带应系在稳定物上。（8）做好用电安全教育，照明设备必须按规定配置有效的安全保证装置。严格执行《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46－2005）的有关规定。（9）做好施工现场的安全的防火安全工作，现场气焊作业要按有关规定办理相应的动火手续，并设置灭火器材以防万一。气焊作业必需由持证的工人按规程上岗操作。（10）破除洞门时，要加强观测。施工前，要有专职安全员对洞门破除面进行安全确认，待确认安全后，才能组织工人施工。（11）在施工过程中，要随时监测，发现异常现象，马上通知工人撤离施工中国中铁昆明市轨道交通3号线西标段马街～眠山站盾构区间9作业面，对破除体进行必要的支护，确认安全后，再施工。（12）在进行凿除作业时，严禁工人排运弃土，并派专人管理好空压机及用电设备。凿除一定阶段后，停止凿除，再排运弃土。吊运弃土时，严禁在土斗影响范围内站立，指挥人员应站在吊出井范围外便于观察的地点。（13）凿除、运土及切割钢筋作业严禁同时进行。.6、应急预案6.1应急事件处理小组组长：方有忠，联系电话：[phone]；副组长：李文晓，联系电话：[phone]；王军，联系电话：[phone]；冯发中，联系电话：[phone]；组员：工程部长：陈立波，联系电话：[phone]；物资部长：赵彦杰，联系电话：[phone]；施工部长：李永强，联系电话：[phone]；综合部长：龙进，联系电话：[phone]；机电部副部长：吴家阳，联系电话：[phone]；合同部长：汪勇，联系电话：[phone]。龙进：办公室主任联系电话：136196037886.2应急报告程序施工现场实行管理人员值班，一旦出现异常变化，应立即通知应急处理小组，由应急处理小组分析原因、判定严重程度，并立即向相关部门上报。应急指挥流程图如下图所示：中国中铁昆明市轨道交通3号线西标段马街～眠山站盾构区间10图6-1应急流程指挥流程图6.2.1应急预案工作流程图应急准备和响应工作程序图如下图所示：图6-2应急准备和响应工作程序6.2.2紧急情况发生和上报程序启动紧急预案现场抢险(张开明)紧急预案分工(项目经理、副经理负责)现场指挥(王军)组织抢险队(牟启军、龙进)应急物资保障(赵彦杰)监测(温源强、马浪波)现场人员救护(谭显勇、张平)技术处理