盾構(gòu)穿越高壓天然氣管道施工及保護方案

1、蘇州軌道交通蘇州軌道交通 2 2 號線延伸線號線延伸線 0101 標標 尹中路站尹中路站 通達路站區(qū)間通達路站區(qū)間 盾構(gòu)穿越高壓天然氣管道施工及保護方案盾構(gòu)穿越高壓天然氣管道施工及保護方案 中鐵十一局集團中鐵十一局集團 蘇州軌道交通蘇州軌道交通 2 2 號線延伸線號線延伸線 0101 標項目經(jīng)理部標項目經(jīng)理部 二二 0 0 一四年八月一四年八月 目目 錄錄 1 1、工程概況、工程概況.1 1.1 工程概況.1 1.2 工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件.2 2 2、施工工期計劃、施工工期計劃 .3 3 3、施工風(fēng)險分析、施工風(fēng)險分析 .4 3.1 地質(zhì)風(fēng)險.4 3.2 環(huán)境風(fēng)險.4 3.3 自身風(fēng)險.4

2、4 4、盾構(gòu)機施工情況及控制要點、盾構(gòu)機施工情況及控制要點.4 4.1 盾構(gòu)機概況.4 4.2 盾構(gòu)控制要點.5 4.2.1 開挖面穩(wěn)定控制 .5 4.2.2 添加劑的使用管理.6 4.2.3 壁后注漿控制和管理.6 5 5、盾構(gòu)下穿高壓天然氣管道施工技術(shù)措施、盾構(gòu)下穿高壓天然氣管道施工技術(shù)措施 .7 5.1 施工準備.7 5.1.1 現(xiàn)場踏勘及資料收集.7 5.1.2 分階段控制區(qū)劃分.7 5.1.3 建立聯(lián)系網(wǎng)絡(luò) .8 5.1.4 測量核準里程 .8 5.1.5 技術(shù)準備和設(shè)備管理.8 5.2 施工技術(shù)措施.9 5.2.1 施工過程中嚴格控制掘進土壓力.9 5.2.2 盾構(gòu)機殼外注漿減阻措

3、施.9 5.2.3 嚴格控制出土量 .9 5.2.4 嚴格控制盾尾同步注漿.10 5.2.5 嚴格控制二次補注漿.10 5.2.6 嚴格控制盾構(gòu)掘進軸線.10 5.2.7 嚴格管片拼裝質(zhì)量的控制.11 5.2.8 控制合理的推進速度.11 5.2.9 高壓天然氣管道雜散電流防護.12 6 6、監(jiān)測方案、監(jiān)測方案.13 6.1 施工監(jiān)測 .13 6.1.1 監(jiān)測項目設(shè)定及變形控制范圍.13 6.1.2 測點布設(shè) .13 6.1.3 測量精度 .14 6.1.4 監(jiān)測儀器 .15 6.1.5 數(shù)據(jù)處理 .15 6.1.6 監(jiān)測技術(shù)人員組成.15 6.2 信息化管理.15 6.2.1 地面監(jiān)測數(shù)據(jù)反

4、饋.15 6.2.2 盾構(gòu)各類參數(shù)反饋.15 6.2.3 數(shù)據(jù)分析 .16 7 7、應(yīng)急預(yù)案、應(yīng)急預(yù)案.16 7.1 指導(dǎo)思想和原則.16 7.2 應(yīng)急指揮機構(gòu).16 7.2.1 現(xiàn)場風(fēng)險防范領(lǐng)導(dǎo)小組.16 7.2.2 信息報告和通訊聯(lián)絡(luò).17 7.3 應(yīng)急處理程序.17 7.4 應(yīng)急措施 .17 7.4.1 施工組織管理 .17 7.4.2 盾構(gòu)掘進 .18 7.4.3 盾尾防滲措施 .18 7.4.4 地面沉降控制 .18 7.4.5 天然氣管道事故應(yīng)急措施.19 7.5 應(yīng)急裝備及通訊網(wǎng)絡(luò).20 7.5.1 應(yīng)急裝備 .20 7.5.2 通訊網(wǎng)絡(luò) .20 7.6 事故的處置.20 7.6

5、.1 處置方案 .20 7.6.2 緊急安全疏散 .20 7.6.3 工程搶險搶修 .20 7.7 社會支援 .21 7.7.1 人員 .21 7.7.2 搶險設(shè)備和物資 .21 7.7.3 醫(yī)療、救護 .21 盾構(gòu)穿越高壓天然氣管道施工及保護方案盾構(gòu)穿越高壓天然氣管道施工及保護方案 1 1、工程概況、工程概況 1.11.1 工程概況工程概況 本標段尹中路站通達路站區(qū)間里程 dk27+924.641dk28+700.000， 區(qū)間右線長 775.641m,長鏈 0.282m;左線長 775.145m,短鏈 0.214m。采用盾 構(gòu)法施工，設(shè)聯(lián)絡(luò)通道（與泵房合建）1 處。隧道起于尹中路車站東端頭

6、， 沿郭新西路向東穿越彩虹路、蘇嘉杭高架橋、郭新河，最終在通達路站西 端頭接收進洞。盾構(gòu)區(qū)間隧道為全斷面圓形結(jié)構(gòu)，管片內(nèi)徑 5.5m，外徑 6.2m，環(huán)寬 1.2m。 盾構(gòu)在里程左 dk28+531 和里程右 dk28+536 處下穿高壓天然氣管道， 天然氣管道采用拖拉法施工，于 2003 年完工，結(jié)構(gòu)形式為 508mm，=7.9mm 鋼管，壓力 25kg。地面標高左線隧道中心正上方管底 標高-5.612m，管道距左線隧道頂部 5.258m；右線隧道中心正上方管底標高 -6.450m，管道距左線隧道頂部 4.258m。 盾構(gòu)隧道和高壓天然氣管道的關(guān)系詳見下圖。 新郭東路 盾構(gòu)隧道和高壓天然氣管

7、道平面關(guān)系圖盾構(gòu)隧道和高壓天然氣管道平面關(guān)系圖 盾構(gòu)隧道和高壓天然氣管道剖面關(guān)系圖盾構(gòu)隧道和高壓天然氣管道剖面關(guān)系圖 1.21.2 工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件 工程地質(zhì)概況 本區(qū)段里程所在土 層自地表以下依次為 人工填土層、1粘土層、 2粉質(zhì)粘土層、1粉 質(zhì)粘土層、2粉土夾粉 砂、1粉質(zhì)粘土層、 2粉砂夾粉土1粉質(zhì) 粘土層。盾構(gòu)主要穿越 以1粉質(zhì)粘土層、2 粉土夾粉砂層為主。土 層分布情況見右圖： 水文地質(zhì)概況 地表水 區(qū)間在里程右 dk28+523 處穿越郭新河，該河呈南北向，姜莊北面有一 q 23xj13 3. 23 1 2 1 2 1 4.00(-0.77) 6.50(

8、-3.27) 9.70(-6.47) 14.10(-10.87) 20.30(-17.07) 26.40(-23.17) 條東西向支流與其連通。線路穿越郭新河寬度約為 26m，水深 0.21.6m, 平均淤泥厚 0.35m。 潛水 潛水主要賦存于淺部土層的孔隙中，其富水性受土性和厚度控制，根 據(jù)詳細勘察資料，工程場區(qū)潛水位埋深 1.12.4m，標高 0.411.77m。觀 測時間 2012 年 2 月 12 日2012 年 3 月 26 日。 微承壓水 場區(qū)微承壓水主要賦存于2粉土夾粉砂層中，微承壓水含水層補來源 主要為大氣降水、地表水、上部潛水的垂直滲流，以民間取水及向周圍河 網(wǎng)的側(cè)向徑流為

9、其主要的排泄方式。承壓水層頂埋深 11.7m，承壓水位埋深 4.5m，承壓水位標高-1.73m。觀測時間 2012 年 3 月 7 日2012 年 3 月 13 日。 承壓水 工程場區(qū)承壓水主要賦存于2粉砂夾粉土層中，承壓水補給來源為上 部松散層滲入補給、微層壓水與之聯(lián)通補給、越流補給及地下徑流排泄。 承壓水層頂埋深 26.1m，承壓水位埋深 4.75m，承壓水位標高-1.66m。觀測 時間 2012 年 3 月 20 日2012 年 3 月 26 日。 3 地質(zhì)條件評價 本工程區(qū)間地質(zhì)屬于軟土地基，圍巖分級為級，可挖性分級為 級。 2粉土夾粉砂層透水性較強，且為承壓含水層，在一定的動水壓 力

10、作用下易產(chǎn)生流土、管涌等不良地質(zhì)，可能導(dǎo)致盾構(gòu)掘進面不穩(wěn)定。 1層和1層粉質(zhì)粘土工程性質(zhì)一般，土體相對較弱，具有一定的 觸變性，在動力作用下，土體結(jié)構(gòu)較易破壞，使強度降低、變形增加，導(dǎo) 致開挖面失穩(wěn)。 2 2、施工工期、施工工期計劃計劃 截至 8 月 10 日，尹通區(qū)間左線已推拼 280 環(huán)，左線 502 環(huán)穿越高壓天 然氣管道，按目前掘進速度，預(yù)計 8 月 30 日左線首先穿越高壓天然氣管道； 右線 506 環(huán)穿越高壓天然氣管道，尹通區(qū)間右線預(yù)計 9 月 5 日始發(fā)，10 月 25 日右線將穿越高壓天然氣管道。 3 3、施工風(fēng)險分析、施工風(fēng)險分析 3.13.1 地質(zhì)風(fēng)險地質(zhì)風(fēng)險 盾構(gòu)穿越1層

11、和1層粉質(zhì)粘土層，土體相對軟弱，具有一定的觸變 性，在動力作用下，土體結(jié)構(gòu)較易破壞，2層粉土夾粉砂層，透水性較強， 且為微承壓含水層，在一定的動水壓力作用下易產(chǎn)生流土、管涌等不良地 質(zhì)，可能導(dǎo)致盾構(gòu)掘進面的不穩(wěn)定。 3.23.2 環(huán)境風(fēng)險環(huán)境風(fēng)險 高壓天然氣管道緊鄰郭新河，河面寬 26m，河底距離隧道頂垂直距離 8m，盾構(gòu)穿越高壓天然氣管道時基本位于2層粉土夾粉砂層中，土體在動 力作用下擾動后極易發(fā)生變形，引起高壓天然氣管道變形過大甚至開裂。 3.33.3 自身風(fēng)險自身風(fēng)險 高壓天然氣管道直徑為 0.5m，與左線隧道最小垂直凈距 5.258m，與右 線隧道最小垂直凈距 4.258m。盾構(gòu)機在到

12、達高壓天然氣管道前，如果土壓 力設(shè)置過大、出土量少，會對前方土體進行擠壓，土壓力升高，高壓天然 氣管道原本四周平衡的受力狀態(tài)就會發(fā)生變化，單側(cè)局部荷載過大，管道 會產(chǎn)生變形。反之土壓力設(shè)置過小，就會產(chǎn)生局部超挖，盾構(gòu)機前面土體 坍方，管道四周受力平衡也會受到破壞，嚴重時可能危及高壓天然氣管道 安全。如何保證隧道穿越時土體穩(wěn)定，管道不受破壞，是本工程施工控制 的重點。 4 4、盾構(gòu)、盾構(gòu)機施工情況及控制要點機施工情況及控制要點 4.14.1 盾構(gòu)機盾構(gòu)機概況概況 本區(qū)間采用 2 臺鐵建重工 zte6410mm 土壓平衡盾構(gòu)機進行掘進施工。盾 構(gòu)推進時，碴土通過刀盤開口進入土倉，再經(jīng)過螺旋輸送機從

13、土倉底部排 出，由皮帶輸送機運送排入土箱，然后由土箱車送至地面。其工作原理見 下圖。 土壓平衡工作原理示意圖土壓平衡工作原理示意圖 盾構(gòu)推進時，前端刀盤切削土層，切削下來的土體進入密封土倉，當(dāng) 土倉內(nèi)的土體足夠多時，可與開挖面上的土、水壓力相平衡，使開挖面地 層保持穩(wěn)定。盾構(gòu)設(shè)有螺旋輸送機，由其將渣土排送到土箱，運至地面。 螺旋輸送機的排土口上裝有滑動閘門或螺旋式漏斗，以控制出土量。在盾 構(gòu)掘進過程中向開挖面加壓灌注水、粘土、膨潤土、高濃度泥水、泥漿和 泡沫等，同時靠刀盤和攪拌翼混合攪拌切削下來的土體，使之具有止水性、 流動性。使得切削下來土體能夠順利排出，又能提供壓力，與開挖面的水、 土壓保

14、持平衡。 由于土壓平衡盾構(gòu)機對推進時的土壓力控制比較精準，所以推進時對 周圍環(huán)境的影響也非常小，完全適用于穿越軟土的隧道施工。 4.24.2 盾構(gòu)控制要點盾構(gòu)控制要點 在穿越高壓天然氣管道施工中，盾構(gòu)將對管道產(chǎn)生影響，盾構(gòu)推進產(chǎn)生 的推進力、側(cè)摩阻力以及盾構(gòu)推進后所引起的土體變形將影響管道受力狀 態(tài)，破壞管道整個受力體系，危及管道安全。有效地控制掘進參數(shù)是施工 的關(guān)鍵控制點，做到以嚴謹?shù)氖┕ぜ夹g(shù)為依托、精心施工、精細管理。 4.2.1 開挖面穩(wěn)定控制 沉降控制的關(guān)鍵之一是開挖面的穩(wěn)定控制。開挖面的控制是個系統(tǒng)控 制過程，涉及水土壓力、出土量、添加劑的使用等掘進參數(shù)的控制和優(yōu)化， 而掘進參數(shù)優(yōu)化

15、的基礎(chǔ)又來源于施工過程中對沉降數(shù)據(jù)的分析、沉降規(guī)律 的掌握、土壓波動的控制程度和穩(wěn)定程度的評估等。盾構(gòu)施工作為一種動 態(tài)的施工控制過程，在過高壓天然氣管道之前的 50 米的施工技術(shù)管理的成 果對過高壓天然氣管道施工具有很大的指導(dǎo)作用，必須加強前期的施工技 術(shù)管理。 4.2.2 添加劑的使用管理 添加劑的合理使用是確保盾構(gòu)順利掘進、維持開挖面穩(wěn)定、實現(xiàn)均衡連 續(xù)盾構(gòu)施工的關(guān)鍵。盾構(gòu)機操作手和值班工程師在盾構(gòu)機掘進時，隨時觀 察和分析扭矩、推力、土壓及波動、螺旋輸送機排出土的狀態(tài)（即塑流性） ， 對水、泡沫的加入方式、部位、加入量、參數(shù)設(shè)置等進行調(diào)節(jié)和控制，并 始終讓刀盤及螺旋輸送機工作油壓保持正

16、常的數(shù)值。根據(jù)該段區(qū)域的實際 情況，盾構(gòu)穿越的是粉質(zhì)粘土、粉土夾粉砂區(qū)域，粉質(zhì)粘土、粉土和粉砂 自身具有較高的細顆粒含量，加入適當(dāng)?shù)呐菽梢允雇馏w的塑流性得到較 大的改善，保證掘進的正常進行，使得盾構(gòu)前方土壓保持穩(wěn)定，較好的控 制地面的隆陷。 在泡沫的使用方面除了達到機械及物理改良之外，另外一個重要的作用 是作為軟保壓的介質(zhì)，以實現(xiàn)全斷面的壓力平衡，這也是在軟土地層及臨 時停機期間重要的維持開挖面穩(wěn)定的措施。 在泡沫參數(shù)設(shè)定方面，盾構(gòu)操作手應(yīng)密切注意實際出土狀況，土壓變化， 刀盤及螺旋機的工作狀況來及時調(diào)整泡沫流量、溶液配比和發(fā)泡倍率等參 數(shù)。泡沫加入不足時，排土困難，還容易在刀盤中心形成泥餅

17、；泡沫加入 過多，對土壓維持不利。所以要根據(jù)過高壓天然氣管道之前的 50 米段積累 這方面的施工參數(shù)，確定一個最佳的泡沫添加參數(shù)值。 4.2.3 壁后注漿控制和管理 為了確保漿液能及時填充管片壁后形成的空隙，并保證充填度和壓力， 需采取同步注漿為主，輔以二次注漿的措施，并合理確定注漿的點位、時 機、壓力和量。同時根據(jù)掌握的反饋信息及時調(diào)整漿液的配比，使?jié){液的 配比更科學(xué)、更合理。為保證漿液的質(zhì)量，要對制備漿液的原材料進行嚴 格控制，要定期測定漿液的坍落度、粘性、離析率、凝結(jié)時間、抗壓強度 等。 在掘進過程中有可能有盾尾密封刷漏漿而造成實際注漿量不夠的情況, 所以在掘進過程中,如果發(fā)現(xiàn)有漏漿情況

18、,應(yīng)及時停止掘進,手動開啟盾尾油 脂注入系統(tǒng),盾尾停止漏漿后再掘進。 為了確保注漿的效果能達到過高壓天然氣管道的要求，在過高壓天然氣 管道之前的 50 米施工中，要總結(jié)積累注漿壓力和注漿量的參數(shù)，并根據(jù)監(jiān) 測來控制注漿量和注漿參數(shù)，以便確保過高壓天然氣管道的安全。 5 5、盾構(gòu)下穿高壓天然氣管道施工、盾構(gòu)下穿高壓天然氣管道施工技術(shù)措施技術(shù)措施 5.15.1 施工準備施工準備 5.1.1 現(xiàn)場踏勘及資料收集 穿越施工前約 20 天，通過勘探部門的現(xiàn)場勘探工作，掌握現(xiàn)場的工況 條件。目前高壓天然氣管道已投入運營，因此施工前需協(xié)同業(yè)主與蘇州天 然氣管網(wǎng)股份有限公司聯(lián)系，加強溝通，將穿越風(fēng)險降低到最小

19、程度。 5.1.2 分階段控制區(qū)劃分 根據(jù)盾構(gòu)穿越高壓天然氣管道的工況特點，將盾構(gòu)穿越分為 3 個階段， 分別為盾構(gòu)穿越前試推進階段（a 區(qū)） ，盾構(gòu)穿越階段（特區(qū)）和盾構(gòu)穿越 后階段（b 區(qū)） 。 5.1.2.1 盾構(gòu)穿越前試推進階段 設(shè)定 50 米為推進試驗段，將盾構(gòu)切口到達高壓天然氣管道前 45 環(huán)5 環(huán)作為盾構(gòu)穿越試推進段。 在這段范圍掘進中結(jié)合地面沉降監(jiān)測情況主要收集盾構(gòu)推進參數(shù)，主 要印證和優(yōu)化土壓力、推進速度、加泥加泡沫量、同步注漿壓力；二次注 漿采用惰性漿液，試驗段印證和優(yōu)化注漿壓力及注漿量等，在進入穿越區(qū) 以前確定最優(yōu)的施工參數(shù)。 5.1.2.2 盾構(gòu)穿越階段 把盾構(gòu)切口到達

20、管道前 5 環(huán)開始設(shè)為穿越段開始，直至盾尾脫出管道 范圍 5 環(huán)后共計約 20 環(huán)定為穿越段。 該控制區(qū)段施工時，主要根據(jù)穿越試推進段總結(jié)的推進參數(shù)和施工數(shù) 據(jù)來指導(dǎo)盾構(gòu)的推進施工。在這個階段主要任務(wù)是控制盾構(gòu)的施工參數(shù)， 包括控制推進速度、正面土壓力、同步注漿流量、同步注漿壓力等主要施 工參數(shù)。此外，每隔 3 環(huán)在管片的不同點位安裝 2 個球閥，保證可隨時二 次補漿。確保穿越過程中高壓天然氣管道的安全。 5.1.2.3 盾構(gòu)穿越后階段 盾尾脫出高壓天然氣管道范圍后 6 環(huán)20 環(huán)定為盾構(gòu)穿越后階段，共 15 環(huán)，掘進長度 18 米。 由于盾構(gòu)穿越后，地面存在一定程度的后期沉降，會對高壓天然氣

21、管 道造成影響。必須在穿越區(qū)域的隧道內(nèi)準備充足的補壓漿材料以及設(shè)備， 根據(jù)沉降監(jiān)測情況進行后期補壓漿。 5.1.3 建立聯(lián)系網(wǎng)絡(luò) 與蘇州天然氣管網(wǎng)股份有限公司建立聯(lián)系，便于施工中的監(jiān)測和突發(fā) 事件的應(yīng)急處理。同時，在施工中互通信息，保證盾構(gòu)施工和高壓天然氣 管道的順利運營。 5.1.4 測量核準里程 在盾構(gòu)穿越施工前，再次復(fù)核測量盾構(gòu)機里程，確認盾構(gòu)與天然氣管 道的相對位置，同時明確盾構(gòu)穿越時各個部位的位置，以便采取相應(yīng)的技 術(shù)措施。 5.1.5 技術(shù)準備和設(shè)備管理 為確保盾構(gòu)順利穿越，在盾構(gòu)穿越前，對所有施工人員進行技術(shù)交底 和安全交底。使每一個參加施工的工作人員清楚了解盾構(gòu)隧道與高壓天然

22、氣管道的相對位置，以及盾構(gòu)穿越流程。在盾構(gòu)機操作室張貼相關(guān)技術(shù)交 底、盾構(gòu)穿越流程及重點控制措施。此外，使施工人員了解相關(guān)的應(yīng)急預(yù) 案，及發(fā)生突發(fā)事件的簡單處理方法，便于爭取時間。 設(shè)備管理上，穿越前，仔細對設(shè)備進行一次檢查和保養(yǎng)，特別是盾構(gòu) 機，認真檢修存在的問題，保證在良好的工況條件下進行穿越施工。同時， 仔細檢查盾構(gòu)機的同步注漿設(shè)備和管路，并保證二次注漿設(shè)備的正常。對 行車、電機車、補壓漿和拌漿設(shè)備等進行徹底檢修清理，排除故障隱患， 保證穿越期間設(shè)備正常運轉(zhuǎn)，避免由于設(shè)備上的原因?qū)е率┕ねｎD，影響 整個施工質(zhì)量控制。 5.25.2 施工技術(shù)措施施工技術(shù)措施 5.2.1 施工過程中嚴格控制

23、掘進土壓力 穿越高壓天然氣管道土壓升高或降低對構(gòu)筑物都是不利的，容易造成 管道的隆起和沉降，所以在掘進過程中要嚴格保持掘進面的土壓穩(wěn)定，在 穿越高壓天然氣管道控制掘進土壓為 200220 kpa。保證土倉內(nèi)的土壓力， 控制盾構(gòu)掘進開挖引起的沉降。 5.2.2 盾構(gòu)機殼外注漿減阻措施 盾構(gòu)推進過程中，在一般情況下正常推進即可，在穿越高壓天然氣管 道路段為減小盾構(gòu)機殼和周圍土體的摩擦力，減小盾構(gòu)機殼對土體的擾動， 減小后期土體的固結(jié)沉降，在本段采取向機殼外注高濃度膨潤土漿，使盾 構(gòu)機殼和土體之間保持潤滑。具體設(shè)備如下： 高濃度膨潤土漿攪拌機：0.6m3； 膨潤土漿壓送泵； 漿液輸送臨時管路； 漿液

24、攪拌操作臨時臺車。 5.2.3 嚴格控制出土量 盾構(gòu)每環(huán)的掘進長度為 1.2m，掘進每環(huán)的原狀土計算量為 39.07m3。 根據(jù)我公司實際盾構(gòu)施工經(jīng)驗和本段的土質(zhì)情況，考慮按擴大 1.25 倍計算， 即每環(huán)需運輸土方量為 48.83 m3。在盾構(gòu)出土?xí)r嚴格控制出土量，在每個 土斗標注刻度，使每環(huán)出土量均在控制范圍內(nèi)，嚴禁多出土。 5.2.4 嚴格控制盾尾同步注漿 在盾構(gòu)常規(guī)段施工，我單位采用注入消石灰+中細砂+粉煤灰的準厚漿 作為同步注漿漿液，在盾構(gòu)穿越高壓天然氣管道期間，為加快漿液的凝固 時間同步注漿改為摻加水泥的準厚漿，縮短漿液凝固時間，盡最大程度減 少由于漿液凝固時間造成的沉降和漿液損失

25、。 在盾構(gòu)常規(guī)段同步注漿采用注漿量控制即可滿足地面沉降要求，在穿 越高壓天然氣管道段同步注漿時采用雙控措施，以注漿壓力控制為主，注 漿量控制為輔，確保漿液的飽滿。 在穿越高壓天然氣管道段，為確保盾尾密封良好，保證同步注漿效果， 選用進口盾尾密封油脂，油脂加入量增加 1 倍，保證不漏水，不漏漿。 5.2.5 嚴格控制二次補注漿 在盾構(gòu)常規(guī)段以盾尾同步注漿即可滿足沉降控制的要求，為保證沉降 控制效果，在穿越高壓天然氣管道段采用對已完成結(jié)構(gòu)外側(cè)進行二次注漿， 控制地面的后期沉降。 二次注漿采用后方注漿方式，即在后幾環(huán)注漿孔進行壁后注漿，注漿 量同樣以注漿壓力控制為主。 在雙液注漿時做好防堵措施： 盾

26、構(gòu)機具有兩套輸送漿液的管路，平時只需要一套管路，另一套留 做備用； 開始注漿時，要先注水泥漿，當(dāng)注入量達到 300l 時再開始注入水 玻璃； 在停止注漿時，要先停水玻璃，待水泥漿繼續(xù)注入 300l 時再停止 水泥漿； 每次注漿完畢，都要對管路進行沖洗，沖洗包括混合管、水泥漿注 入管、回水管。每個作業(yè)隊交接班前要對管路進行一次徹底的沖洗。 5.2.6 嚴格控制盾構(gòu)掘進軸線 盾構(gòu)軸線的控制是盾構(gòu)工法的重點，是保證盾構(gòu)順利施工的重要因素。 掘進時必須注意以下幾個方面： 控制好掘進的技術(shù)參數(shù)，如土壓、推速等。當(dāng)土壓過低時，不僅容 易造成地層的沉降，而且對盾構(gòu)軸線的控制也有影響，容易造成盾構(gòu)下沉； 另外

27、注漿的位置及壓力，注漿壓力過大一方面對地層的擾動較大，另一方 面也會使得盾構(gòu)向注漿位置的反方向移動，不利于盾構(gòu)的軸線控制； 正確進行盾構(gòu)千斤頂?shù)木幗M及分區(qū)油壓的控制，推進時對千斤頂選 擇的正確與否直接關(guān)系到盾構(gòu)軸線的軌跡，在盾構(gòu)軸線控制一節(jié)里，針對 各種不同盾構(gòu)軸線位置詳細的列出了千斤頂編組及分區(qū)油壓控制對盾構(gòu)軸 線控制的作用； 合理使用盾構(gòu)的鉸接裝置，當(dāng)盾構(gòu)偏離隧道設(shè)計軸線較多或盾構(gòu)姿 態(tài)極差時（見前面對盾構(gòu)姿態(tài)的描述） ，通過調(diào)整千斤頂?shù)木幗M與選擇及分 區(qū)油壓控制都較難以達到目的時，可通過開啟盾構(gòu)鉸接裝置，具體的操作 為：根據(jù)盾構(gòu)的偏離程度計算盾構(gòu)中折每一步的轉(zhuǎn)折角度，先開啟盾構(gòu)的 仿形刀

28、進行超挖施工，超挖的長度一般為盾構(gòu)的半個到一個盾構(gòu)機身的長 度，然后根據(jù)計算調(diào)整盾構(gòu)的中折裝置，再輔以千斤頂編組及分區(qū)油壓控 制，進行掘進施工，推進時根據(jù)盾構(gòu)姿態(tài)的測量數(shù)據(jù)隨時調(diào)整中折角度， 直到盾構(gòu)回到設(shè)計軸線上來。 5.2.7 嚴格管片拼裝質(zhì)量的控制 管片拼裝質(zhì)量直接影響盾構(gòu)的施工進度，必須注意以下幾點： 必須合理使用管片，管片拼裝手必須熟悉各種管片特征； 必須做好管片的運輸、保存。 5.2.8 控制合理的推進速度 控制合理的推進速度，使盾構(gòu)勻速慢速施工，減少盾構(gòu)對土體的擾動， 達到控制地面變形的目的。 在穿越區(qū)施工過程中，盾構(gòu)掘進速度控制在 23cm/min，盡量保持推 進速度穩(wěn)定，確保

29、盾構(gòu)均衡、勻速地穿越高壓天然氣管道段，以減少對周 邊土體的擾動影響，以免對其結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不利影響。 5.2.9 高壓天然氣管道雜散電流防護 為確保在運營時不因雜散電流對管道造成影響，結(jié)合本段區(qū)間與天然 氣管道這一特殊地理環(huán)境，本段區(qū)間雜散電流防護除采用基本措施進行外， 還應(yīng)采取特殊措施加強對高壓天然氣管道的雜散電流防護： 1）加強鋼軌絕緣： 基本措施：正線采用 60kg/m 焊接長鋼軌，以減小鋼軌電阻和接頭電阻； 軌道的單個扣件的絕緣部件工作電阻大于 108，線路建成開通時，鋼軌對 道床的泄漏電阻不得小于 15km；為減少對扣件的污染，增強軌道的絕緣 性，在枕式整體道床軌下部位道床面宜低于軌枕承軌

30、面 3040mm。 特殊措施：在尹中路站至通達路站區(qū)間，軌道采用彈性短軌枕式整體 道床，即用橡膠套靴包裹軌枕，在鋼軌與道床之間進行二次絕緣，增大鋼 軌與道床之間的絕緣電阻，減少雜散電流泄露。 2）降低鋼軌電位 雜散電流的大小等于鋼軌泄漏至地下電流密度的積分，即： 由上式可以看出，全線雜散電流的總量除與鋼軌絕緣電阻(泄露電阻) 密切相關(guān)外，還受鋼軌正電位的影響?？刹捎萌缦麓胧┙档弯撥夒娢唬?dl r v dlii l l l l 2 1 2 1 散散散散 位位位位 位位位位位 位位 基本措施：保證回流通路暢通，回流鋼軌焊接為無縫長鋼軌，回流電 纜與軌可靠焊接；減少牽引回流通路電阻，鋼軌接頭電阻要

31、求不大于 1 米 長完整鋼軌電阻值，在鋼軌與負極柜之間增設(shè)輔助回流線，在車站兩端、 區(qū)間上、下行鋼軌間設(shè) 2150mm2均流電纜；減小供電距離，運營中正線牽 引網(wǎng)采用“雙邊”供電。 特殊措施：初期列車運行密度低，供電回路電流小，鋼軌電位處于低 水平；隨著近遠期列車密度的增加，鋼軌電位逐漸升高，導(dǎo)致雜散電流泄 漏量增加。因此，線路運營初期，在管線穿越區(qū)間預(yù)留鋼軌并聯(lián)電纜條件， 待近期或遠期鋼軌電位增大到使雜散電流泄漏量超標時，再將電纜與鋼軌 并聯(lián)，進一步減小回流軌道電阻，以達到降低鋼軌電位的目的。 3）加強監(jiān)測及日常維護 將管道與隧道交叉位置作為監(jiān)測敏感點，在道床、隧道兩層收集網(wǎng)結(jié) 構(gòu)鋼筋中引出

32、測量端子，利用監(jiān)測裝置記錄高峰小時結(jié)構(gòu)鋼筋極化電位， 如測試到某段結(jié)構(gòu)鋼筋電位超過極化電位限制值，則該區(qū)段雜散電流超標， 應(yīng)對鋼軌回路及鋼軌泄漏阻抗進行測試檢查，結(jié)合測試結(jié)果進行維護。做 好該區(qū)段的排水工作，地鐵主體結(jié)構(gòu)的防水層，必須具有良好的防水性能 和電氣絕緣性能。在車站、隧道內(nèi)應(yīng)設(shè)有暢通的排水措施，不允許有積水 現(xiàn)象。在 2 號線延伸線投入運行后，應(yīng)特別加強該區(qū)間的清掃排污、絕緣 設(shè)備維護工作。 6 6、監(jiān)測、監(jiān)測方案方案 本區(qū)間盾構(gòu)在里程左 dk28+531 和里程右 dk28+536 處下穿高壓天然氣 管道，地面車流交通繁忙。對高壓天然氣管道的監(jiān)測及地面沉降等重要部 位的監(jiān)測，將是本

33、工程的監(jiān)測重點與主要對象，項目制定了專門的施工監(jiān) 測方案，建立完善的監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，確保監(jiān)測成果的準確及高效。 6.16.1 施工監(jiān)測施工監(jiān)測 6.1.1 監(jiān)測項目設(shè)定及變形控制范圍 1.地表沉降監(jiān)測 2.天然氣管線沉降監(jiān)測（間接監(jiān)測） 3. 沉降控制標準： 監(jiān)測項目預(yù)警值（mm）報警值（mm） 管線沉降 35 地表沉降 1620 6.1.2 測點布設(shè) 施工前與各管線單位聯(lián)系，對已有的管線資料進行核實，如有差異應(yīng) 將管線落到具體的地形圖上，按管線單位要求進行監(jiān)測點的埋設(shè)，盡量利 用管線設(shè)施布設(shè)直接測點。由于現(xiàn)場施工情況，不具備布設(shè)直接觀測點， 所以采用間接觀測法。在地表布設(shè)深層監(jiān)測點觀測沉降。詳細布

34、點如下： 天然氣管道監(jiān)測分為三個部分： 穿越前：在穿越天然氣管道前 30m 位置設(shè)立試驗段，主要目的是為了 穿越天然氣管道提供詳細的施工掘進參數(shù)。試驗段布點情況為垂直與線路 方向布設(shè) 2 排斷面點，兩斷面點間距為 10m，每排斷面點 7 個地標深層監(jiān)測 點，監(jiān)測點埋深6m； 穿越時：沿高壓管線線路方向每 10 米一排斷面點，每斷面 3 個地表深 層監(jiān)測點，點間距約 0.4m。測點采用鉆孔法布設(shè)，鉆孔深度6 米，內(nèi)置 pvc 管，pvc 管內(nèi)埋設(shè)鋼筋，空隙處以黃沙填充密實。采用 24 小時現(xiàn)場監(jiān) 測，1 次/ 3-4h，嚴格保證現(xiàn)場檢測數(shù)據(jù)的及時性、準確性； 穿越后：穿越后一個星期，監(jiān)測頻率為

35、2 次/天；穿越后一個月頻率為 1 次/7 天；穿越后半年頻率為 1 次/30 天。確保天然氣管線不受盾構(gòu)施工影 響。保證盾構(gòu)掘進的順利與天然氣管道的安全。 其它沒有管線設(shè)施的區(qū)域，采用布設(shè)地表沉降點的方法。盾構(gòu)軸線， 邊線區(qū)域已加密布設(shè)監(jiān)測點。 （詳見后附布點圖） 6.1.3 測量精度 1）控制測量精度要求 水準控制網(wǎng)按國家二等水準要求進行，各項技術(shù)指標如下： 等 級讀數(shù)基附差測站附合差路線閉合差備 注 二等水準 0.3mm0.5mm2 mm ll 為公里數(shù) 在測量過程中固定觀測人員和儀器，測量成果必須嚴密平差。 2）高程按二等水準測量，進行閉合路線或往返觀測： （1）水準每站觀測高程中誤差

36、 m0 為 0.3mm； （2）水準附合路線，其附合差 fw 為0.5mm(n 為測站數(shù))； n 6.1.4 監(jiān)測儀器 儀器名稱儀器型號數(shù)量儀器精度 全站儀leicatcra11011 臺 1.5；22ppm* d 水準儀天寶-dini31 臺 0.3mm 計算機戴爾1 臺 2m 條碼尺天寶配套1 付 6.1.5 數(shù)據(jù)處理 沉降觀測數(shù)據(jù),進行如下處理： 繪制時間位移曲線散點圖，具體分析與地表沉降監(jiān)測相同。當(dāng)位 移時間曲線趨于平緩時，可選取合適的函數(shù)進行回歸分析，預(yù)測最大沉降 量。 6.1.6 監(jiān)測技術(shù)人員組成 為了保證工作質(zhì)量及進度，根據(jù)現(xiàn)場要求組成盾構(gòu)穿越高壓天然氣管 道監(jiān)測專項小組，監(jiān)測專

37、項小組人員組成結(jié)構(gòu)如下： 職 務(wù)姓 名職 稱 組 長劉祥松工程師 技術(shù)負責(zé)人陳 志工程師 技術(shù)負責(zé)人高冬冬助 工 輔 工23 人 6.26.2 信息化管理信息化管理 本工程施工強化信息管理，建立完善的信息反饋網(wǎng)絡(luò)和現(xiàn)場指揮中心， 應(yīng)用“遠程監(jiān)控系統(tǒng)” ，將施工面和監(jiān)測點的即時情況及時反饋指揮中心， 指導(dǎo)施工。 6.2.1 地面監(jiān)測數(shù)據(jù)反饋 將地面監(jiān)測數(shù)據(jù)匯總后傳送到盾構(gòu)工作面，指導(dǎo)盾構(gòu)司機正確推進。 6.2.2 盾構(gòu)各類參數(shù)反饋 將盾構(gòu)姿態(tài)報表和盾構(gòu)設(shè)備各類運行參數(shù)匯總后，傳送到地面監(jiān)控室 進行數(shù)據(jù)分析。 6.2.3 數(shù)據(jù)分析 將隧道內(nèi)數(shù)據(jù)通過回歸分析，指導(dǎo)盾構(gòu)推進。 7 7、應(yīng)急預(yù)案、應(yīng)急預(yù)

38、案 7.17.1 指導(dǎo)思想和原則指導(dǎo)思想和原則 堅持“安全第一，常備不懈，以防為主，全力救援，以人為本”的方 針，采取切實可行的措施，建立安全生產(chǎn)事故緊急救援保證體系。在安全 事故發(fā)生時，應(yīng)急救援預(yù)案能及時啟動，并科學(xué)迅速地組織開展救援工作， 最大限度地減少人員傷亡和國家財產(chǎn)損失。 在處置地鐵建設(shè)過程中的各類突發(fā)事故時，必須堅持“快速反應(yīng)、先 期處理、統(tǒng)一指揮、協(xié)同作戰(zhàn)”的原則。 7.27.2 應(yīng)急指揮機構(gòu)應(yīng)急指揮機構(gòu) 對于盾構(gòu)穿越高壓天然氣管道中可能發(fā)生的風(fēng)險，成立應(yīng)急小組，組 成 4 方聯(lián)動機制，應(yīng)對風(fēng)險事故的發(fā)生。 軌道公司：徐紅軍 項目經(jīng)理：劉培洪(13507

39、180919) 值班經(jīng)理：馮建偉 盾構(gòu)隊長：吳俊呈 項目總工：張訓(xùn)劍 項目書記：詹德紅 掘進班管片加工班機修班注漿班輔助班 蘇州天然氣管網(wǎng)股份有限公司： 高云程 鐵四院 應(yīng)急指揮機構(gòu)圖應(yīng)急指揮機構(gòu)圖 本工程按上圖所示組建應(yīng)急指揮機構(gòu)，其中軌道公司副總經(jīng)理助理徐 紅軍擔(dān)任應(yīng)急指揮部總指揮。 7.2.1 現(xiàn)場風(fēng)險防范領(lǐng)導(dǎo)小組 在施工現(xiàn)場建立以盾構(gòu)隊長為首的現(xiàn)場風(fēng)險防范領(lǐng)導(dǎo)小組和工作小組。 7.2.2 信息報告和通訊聯(lián)絡(luò) 結(jié)合工地施工實際情況，完善施工風(fēng)險情報信息

40、網(wǎng)絡(luò)，健全信息報告 制度，保持信息渠道的暢通。重要情況的報告要及時、準確，不漏報、誤 報或隱瞞不報。有些情況一時間不清楚的，應(yīng)先作最初報告，盡快核實清 楚后再詳細上報，注意做好續(xù)報。 在工地辦公室的顯著位置張貼項目部管理人員、業(yè)主以及蘇州高壓天 然氣管網(wǎng)股份有限公司運營部門人員的聯(lián)絡(luò)方式。工地現(xiàn)場重要場所配備 有內(nèi)線電話以及主要管理人員配備對講機。 7.37.3 應(yīng)急處理程序應(yīng)急處理程序 工程施工過程中出現(xiàn)險情，立即啟動應(yīng)急預(yù)案，按照應(yīng)急處理程序進 行工程搶險。具體見應(yīng)急處理程序圖。 立即上報業(yè)主、監(jiān) 理以及蘇州天然氣 管網(wǎng)股份有限公司 實施搶險方案 應(yīng)急處理程序圖應(yīng)急處理程序圖 7.47.4

41、 應(yīng)急措施應(yīng)急措施 7.4.1 施工組織管理 （1）針對發(fā)生的具體問題，對施工人員進行交底，做到精心施工，同 時加強值班管理及相應(yīng)的監(jiān)測。 （2）組織專門人員進行 24 小時現(xiàn)場監(jiān)控。 7.4.2 盾構(gòu)掘進 （1）當(dāng)發(fā)生盾構(gòu)螺旋機出土不暢等情況時，采用交替正反旋轉(zhuǎn)螺旋機 進行處理，必要時可壓注膨潤土。 （2）盾構(gòu)恢復(fù)推進前，對螺旋機閘門進行檢查保養(yǎng)，確保必要時及時 關(guān)閉。 （3）盾構(gòu)穿越高壓天然氣管道過程中，如盾構(gòu)機前部地面發(fā)生沉降可 利用盾構(gòu)機切口環(huán)上的預(yù)留注漿孔從盾構(gòu)機內(nèi)壓注雙液漿。 7.4.3 盾尾防滲措施 （1）定期、定量、均勻地壓注盾尾油脂； （2）控制壁后注漿的壓力，以免漿液進入盾

42、尾，盾尾密封性能降低造 成盾尾密封裝置被擊穿，引起土體中的水滲入隧道； （3）管片居中拼裝，以防盾構(gòu)與管片之間的建筑空隙過分增大、降低 盾尾密封效果，引發(fā)盾尾漏泥、漏水； （4）若局部盾尾刷密封效果差不能及時更換時，為防止盾尾漏泥、漏 水，可在管片背部整圈墊放海綿，封堵管片與盾體的間隙； （5）必要時，可每隔一定的距離壓注一圈聚氨酯，作為止水保護圈。 出現(xiàn)險情 上報項目部 采取相應(yīng)的應(yīng)急 措施 統(tǒng)一指揮 維護現(xiàn)場秩序 保護現(xiàn)場人員、設(shè) 備 作出處理方案 配合搶修 排除險情 7.4.4 地面沉降控制 沉降控制主要通過在盾構(gòu)推進過程中采取以下措施減少地層變形： （1）隨時調(diào)整盾構(gòu)施工參數(shù)，減少盾構(gòu)

43、的超挖和欠挖，以改善盾構(gòu)前 方土體的坍落或擠密現(xiàn)象，降低地基土橫向變形施加于建筑物基礎(chǔ)上的橫 向力。地表沉降及隆起值應(yīng)嚴格控制在-20mm+5mm 之間，影響范圍宜控制 在隧道中線兩側(cè)各 14m 以內(nèi)。 （2）盾構(gòu)隧道在通過以上控制性區(qū)段時，推進過程中不得停頓，應(yīng)及 時進行同步注漿和二次補充注漿、適當(dāng)增加注漿量，減少盾尾通過后隧道 外周圍形成的空隙，減少隧道周圍土體的水平位移。 7.4.5 天然氣管道事故應(yīng)急措施 （1）事故現(xiàn)場值班人員通過以下方法判斷是天然氣泄漏、燃燒、爆炸 事故后，立即撥打蘇州天然氣管網(wǎng)股份有限公司搶險電話及火警電話 119： 1、天然氣泄漏判斷：高壓管道泄漏處有明顯泄露氣

44、體的氣流聲，也可 能會有泥土飛濺現(xiàn)象發(fā)生，城市民用管道天然氣中添加了臭味劑，泄漏處 還會有濃重天然氣味道。 2、天然氣燃燒判斷：高壓天然氣管道一般是埋地鋪設(shè)，燃燒火焰是從 地表往上進行擴散，而且伴隨有明顯的氣流聲。 3、天然氣爆炸判斷：爆炸發(fā)生后，在爆炸點附近還會有大量的泄漏現(xiàn) 象發(fā)生。 （2）得到天然氣管道事故報警或報告后，立即啟動應(yīng)急預(yù)案，派出搶 險隊伍，并采取相應(yīng)應(yīng)急措施： 1、立即將事故報告上級主管領(lǐng)導(dǎo)、各級政府和各政府職能部門。 2、搶險人員迅速到達泄漏現(xiàn)場，正確分析判斷事故發(fā)生的位置，用最 快的辦法切斷事故管段上下的截斷閥，并對事故管段的余氣進行泄壓放空， 必要時可以采取火炬放空方式。 3、事故現(xiàn)場搶險人員同時配合、協(xié)調(diào)救護人員和消防官兵做好事故地 點的搶救受傷人員、指導(dǎo)疏散群眾、維護正常秩序的工作，并不間斷對泄 漏區(qū)域進行定點和不定點的天然氣濃度檢測，及時掌握泄漏濃度和擴散范 圍，恰當(dāng)設(shè)置安全警戒范圍，禁止無關(guān)人員進入。 4、在危險區(qū)域還要通知電力或附近企業(yè)立即斷電，消除可能產(chǎn)生的其 他火源，并不準敲打金屬、使用通訊或能產(chǎn)生火花的工具，禁絕一切煙火。 5、當(dāng)已經(jīng)起火，天然氣泄漏還沒有得到控制時，切勿盲目將火全部撲 滅，否則，火滅后天然氣泄漏出來繼續(xù)與空