隧道下穿市政管線施工方案

1、目 錄第一章 編制依據(jù)1第二章 工程概況12.1工程概況12.2市政管線統(tǒng)計22.3需進行保護的管線32.4確定措施位置4第三章 施工部署43.1項目管理機構(gòu)及人員組成43.2項目管理機構(gòu)主要成員列表53.3人員勞動力配制63.4機械設備準備73.5材料準備7第四章 施工方案74.1管線統(tǒng)計74.2雙層小導管超前注漿加固措施84.2.1小導管加工制作84.2.2小導管安裝84.2.3漿液選擇、配制及注漿94.2.4小導管注漿施工工藝流程124.2.5注漿關(guān)鍵技術(shù)措施134.2.6注漿量的計算原則144.2.7注漿效果檢測手段154.3超前鉆孔勘察16第五章 質(zhì)量保證措施175.1質(zhì)量保證體系1

2、75.2質(zhì)量保證措施17第六章 安全保證措施186.1質(zhì)量保證措施186.2應急預案196.2.1對地表沉降的預防及處理措施196.2.2管線開裂下沉應急處理方案196.2.3機械事故應急措施216.2.4傷亡事故應急處理措施21第一章 編制依據(jù)1.1上地110kV站第三電源工程施工設計圖紙及設計說明書。1.2相關(guān)方面的國家和北京市制定的規(guī)范、標準、法規(guī)文件等。1）地下工程防水技術(shù)規(guī)范(GB501082001)2）地下防水工程質(zhì)量驗收規(guī)范(GB502082002)3）地下鐵道工程施工及驗收規(guī)范(GB502991999)4）鐵路隧道施工規(guī)范(TB102042002)5）地鐵暗挖隧道注漿施工技術(shù)規(guī)

3、程（試行）（DBJ01-96-2004）6）電力基建工程施工工藝手冊 土建電纜溝道分冊7）水工建筑物水泥灌漿施工技術(shù)規(guī)范（SL62-94）8）水工建筑物地下開挖工程施工技術(shù)規(guī)范（DLT 5099-1999）1.3依據(jù)現(xiàn)場調(diào)查情況和相關(guān)部門提供的信息、資料等。1.4上地110kV站第三電源工程施工組織設計。第二章 工程概況2.1工程概況本工程為上地110kV站第三電源工程，本工程新建電力隧道分為L1線和L2線兩個部分，新建電力隧道全長383.1m，其中2.0m2.3m暗挖電力隧道長285.3m，2.0m2.0m暗挖電力隧道長97.8m。新建隧道L1線需穿越西北旺南路和上地西路，L2線及支線一、二

4、、三需穿越上地西路。路面下有多處市政管線，隧道施工時，需下穿市政管線。距離市政管線較近時，應采取雙層小導管注漿加固的措施，對市政管線進行加固保護。2.2市政管線統(tǒng)計序號 樁號 管線 位置關(guān)系 管線標高 距隧道開挖輪廓線距離 1 L1線0+044 現(xiàn)狀8035電力埋管 垂直交叉 管頂46.05 2 L1線0+052 現(xiàn)狀6040電信埋管 垂直交叉 管頂45.20 3 L1線0+055 現(xiàn)狀600上水管線 垂直交叉 管頂45.50 4 L1線0+060 現(xiàn)狀700污水管線 垂直交叉 管內(nèi)底41.40 距隧道頂1.5m 5 L1線0+062 現(xiàn)狀2m2m雨水溝 垂直交叉 內(nèi)底43.65 6 L1線0

5、+191 現(xiàn)狀7425電力埋管 垂直交叉 管頂46.15 7 L1線0+197 現(xiàn)狀700污水管線 垂直交叉 管內(nèi)底42.50 距隧道頂0.7m 8 L1線0+200 現(xiàn)狀800雨水管線 垂直交叉 管內(nèi)底43.63 距隧道頂0.8m 9 L2線0+084.5 現(xiàn)狀300上水管線 垂直交叉 管內(nèi)底45.46 10 L2線0+085.5 現(xiàn)狀500燃氣管線 垂直交叉 管內(nèi)底45.92 11 L2線0+088 現(xiàn)狀800雨水管線 垂直交叉 管內(nèi)底44.61 12 L2線0+090 現(xiàn)狀400污水管線 垂直交叉 管內(nèi)底43.23 距隧道頂1.1m 13 L2線0+095 現(xiàn)狀2.5m2.5m熱力溝 垂

6、直交叉 溝內(nèi)底43.73 距隧道頂0.8m 14 L2線0+098 現(xiàn)狀5236電信埋管 垂直交叉 管內(nèi)底45.43 15 支線一0+005 現(xiàn)狀7452電信埋管 垂直交叉 管內(nèi)底46.02 16 支線一0+009 現(xiàn)狀直埋電纜 垂直交叉 管內(nèi)底46.10 17 支線二0+003 現(xiàn)狀400污水管線 垂直交叉 管內(nèi)底44.52 18 支線二0+019 現(xiàn)狀500雨水管線 垂直交叉 管內(nèi)底45.27 19 支線三0+005 現(xiàn)狀16040電力埋管 垂直交叉 管內(nèi)底45.01 2.3需進行保護的管線序號 樁號 管線 位置關(guān)系 管線標高 距隧道開挖輪廓線距離 1 L1線0+060 現(xiàn)狀700污水管線

7、 垂直交叉 管內(nèi)底41.40 距隧道頂1.5m 2 L1線0+197 現(xiàn)狀700污水管線 垂直交叉 管內(nèi)底42.50 距隧道頂0.7m 3 L1線0+200 現(xiàn)狀800雨水管線 垂直交叉 管內(nèi)底43.63 距隧道頂0.8m 4 L2線0+090 現(xiàn)狀400污水管線 垂直交叉 管內(nèi)底43.23 距隧道頂1.1m 5 L2線0+095 現(xiàn)狀2.5m2.5m熱力溝 垂直交叉 溝內(nèi)底43.73 距隧道頂0.8m 2.4確定措施位置根據(jù)設計圖紙及設計說明確定，管線采取雙層小導管注漿加固措施的范圍為：L1線0+0560+066、L1線0+192.50+206.5、L2線0+0850+099。注漿漿液為改性

8、水玻璃。第三章 施工部署3.1項目管理機構(gòu)及人員組成我單位將本著精干、專業(yè)、高效的原則，立即著手組建項目經(jīng)理部，并選派具有豐富地下工程施工管理經(jīng)驗的人員擔任本合同段的項目經(jīng)理、項目總工程師，項目經(jīng)理部下設的職能和保障服務機構(gòu)及下轄的施工隊伍均從我單位范圍內(nèi)調(diào)集責任心強、經(jīng)驗豐富、精通地下工程施工、勝任各崗位的專業(yè)人員組成。項目經(jīng)理部建立值班制度，做到每班、每個施工地段都有值班人員在施工現(xiàn)場，及時處理施工中出現(xiàn)的各種問題。項目經(jīng)理部根據(jù)工程進度計劃的要求，對投入勞動力、施工機械、工程材料等資源統(tǒng)籌安排。項目經(jīng)理部下設7個職能組，詳見圖3-1 施工組織機構(gòu)圖。項目經(jīng)理于文科項目總經(jīng)濟師桑 慶項目副

9、經(jīng)理程傳義項目總工程師邢治國材料機械組經(jīng)營合同組技術(shù)組安全組工程組行政環(huán)保組質(zhì)量控制組各專業(yè)施工隊圖3-1施工組織機構(gòu)圖3.2項目管理機構(gòu)主要成員列表序號姓名職務聯(lián)系電話備注1于文科項目經(jīng)理2程傳義項目副經(jīng)理3邢治國項目總工程師4桑 慶項目總經(jīng)濟師5張玉春資料員、質(zhì)檢員6李雙亮安全員7徐廣博測量員、施工員8劉 勝測量員、施工員9申召斌資料員10李小有材料員11劉 輝電 工12卜建奇電 工3.3人員勞動力配制主要管理和技術(shù)人員擬從我單位調(diào)配精干高效、年富力強，在類似工程建設中曾經(jīng)取得優(yōu)異成績的人員組成；技術(shù)工人由曾參與類似工程建設的人員組成。質(zhì)檢及專業(yè)技術(shù)負責人由具備初、中級技術(shù)職稱的對口專業(yè)人

10、員組成。施工人員均從事過暗挖等地下工程的施工，經(jīng)驗豐富、技術(shù)過硬、素質(zhì)較高。根據(jù)工程技術(shù)特點進行人力資源優(yōu)化配置。其原則是管理人員職責分明、權(quán)限到位；工人一專多能。根據(jù)工程的進展情況，按計劃分期分批陸續(xù)組織足夠的工人進場、退場。注漿施工共設置3組注漿作業(yè)組，每組人員配置見下表：每組注漿措施作業(yè)人員一覽表勞動力布設鋼管配置漿液開注漿機工作面換管人數(shù)3人3人1人1人3.4機械設備準備機械設備一覽表序號設備名稱數(shù)量1注漿設備（包括：儲漿桶、注漿泵、注漿管、閥門、壓力表、流量表活接頭、花管等設備）3套2煤電鉆3個3.5材料準備材料一覽表序號材料名稱材料規(guī)格材料數(shù)量132普通鋼管長2.75m510根2水

11、玻璃模數(shù)2.83.3，濃度40Be以上以現(xiàn)場實際用量為準3濃硫酸濃度98%以上以現(xiàn)場實際用量為準第四章 施工方案4.1管線統(tǒng)計本工程所處地區(qū)地下管線復雜，地面交通繁忙。擬建電力隧道需下穿多條市政管線。為保證施工及市政管線安全，下穿市政管線區(qū)域的隧道施工除嚴格遵循淺埋暗挖“十八字”方針外，尚需采取雙層小導管注漿加固的措施。以下為隧道下穿管線的統(tǒng)計表：序號措施樁號管線種類距隧道距離措施長度1L1線0+0560+066700污水1.5m10m2L1線0+192.50+206.5700污水0.7m14m800雨水0.8m3L2線0+0850+099400污水1.1m14m2.5m1.3m熱力溝0.8m

12、4.2雙層小導管超前注漿加固措施本工程超前小導管，采用32，長2.75m的普通鋼管。超前小導管注漿施工包括封閉工作面、鉆孔、安設小導管、注漿、效果檢驗等工序。4.2.1小導管加工制作小導管采用322.75m普通鋼管加工而成，小導管前端加工成錐形，以便插打，并防止?jié){液前沖。小導管中間部位鉆810mm溢漿孔，呈梅花形布置（防止注漿出現(xiàn)死角），間距20cm，尾部1.0m范圍內(nèi)不鉆孔防止漏漿，末端焊6環(huán)形箍筋，以防打設小導管時端部開裂，影響注漿管聯(lián)接。小導管加工成形圖見下圖。注漿花管（L=2.75m）示意圖4.2.2小導管安裝小導管采用煤電鉆鉆孔，插孔時用氣動錘振入。在隧道開挖施工前由拱部打入兩排小導

13、管，上層小導管采用32鋼管，長度2.75m，環(huán)向間距30cm，外插角3035度。下層小導管采用32鋼管，長度2.75m，環(huán)向間距30cm，外插角810度。如下圖所示：超前小導管布置圖4.2.3漿液選擇、配制及注漿（1）漿液的選擇根據(jù)本工程地質(zhì)情況及招標文件設計要求漿液選用改性水玻璃漿。（2）改性水玻璃的配制注漿原材料：水玻璃：模數(shù)2.83.3，濃度40Be以上；硫酸：濃度98%以上。漿液配合比按地鐵暗挖隧道注漿施工技術(shù)規(guī)程中水玻璃稀釋表將40Be水玻璃原液稀釋成15 Be的水玻璃;98%的濃硫酸稀釋成15%的稀硫酸;然后將稀釋后的15 Be水玻璃緩緩倒入稀釋后的15%硫酸中并充分的攪拌,并根據(jù)

14、改性水玻璃漿液(15 Be的水玻璃 15%的稀硫酸)的ph值控制兩種漿液的配比。當改性水玻璃漿液ph值控制在47范圍內(nèi)時,漿液的固結(jié)效果為最佳。水玻璃稀釋配比水玻璃:水=1:3;濃硫酸稀釋配比 濃硫酸:水=1:6;改性水玻璃配比稀釋硫酸:稀釋水玻璃=1:3.5改性水玻璃漿液的配制水玻璃的稀釋：采用邊加水邊攪拌邊用波美計測量的方法進行，亦可用計算方法，先算出加水量，然后加水攪拌均勻。 式中：d原，d配分別為原水玻璃和預配水玻璃的比重，水玻璃比重與波美度的關(guān)系為；V水、V原、V配分別為加水、原水玻璃和預配水玻璃的體積。硫酸的稀釋：先算出所需濃硫酸量和加水量，然后將濃硫酸緩慢倒入水中，攪拌均勻，嚴禁

15、降水倒入濃硫酸中。改性水玻璃的配制：在高速攪拌情況下，將水玻璃緩慢的倒入稀硫酸中，并用PH計（或試紙）測其PH值，將PH值控制在47之間。（3）注漿參數(shù)的選擇注漿初壓擬為0.3Mpa，終壓為0.5Mpa。注漿壓力0.4Mpa，否則漿液損失過大，造成浪費。（4）注漿工藝及設備注漿設備包括：儲漿桶、注漿泵、注漿管、閥門、壓力表、流量表活接頭、花管等設備，注漿時采用單液注漿方式。注漿管聯(lián)接好后，注漿前先壓水試驗管路是否暢通，然后開動注漿泵，通過小導管壓入地層，注漿工藝及設備詳見圖，注漿施工工藝流程圖見圖。注漿工藝及設備圖用噴射混凝土封閉掌子面鉆注漿孔打入花管封堵孔口沖洗花管聯(lián)結(jié)注漿管與花管注 漿封堵

16、花管制配漿液注漿施工工藝流程圖4.2.4小導管注漿施工工藝流程超前小導管注漿施工內(nèi)容主要包括封閉工作面、鉆孔、安設小導管、注漿、效果檢驗等工序。其施工工藝流程見下圖。是是否注 漿壓力流量達到要求全技術(shù)負責技術(shù)負責人否拌漿結(jié) 束封閉工作面準備工作鉆設小導管轄 管聯(lián)接管路及密封孔口壓水檢查達到要求？制造小導管機具設備檢修小導管注漿施工流程圖4.2.5注漿關(guān)鍵技術(shù)措施1）嚴格控制配合比與凝膠時間，初選配合比后，用凝膠時間控制調(diào)節(jié)配合比，并測定注漿固結(jié)體的強度，選定最佳配合比。2）注漿過程中，嚴格控制注漿壓力，注漿終壓必須達到設計要求，并穩(wěn)壓，保證漿液的滲透范圍，防止出現(xiàn)結(jié)構(gòu)變形、串漿、危及地下構(gòu)筑物

17、、地面建筑物的異?，F(xiàn)象。當出現(xiàn)異?，F(xiàn)象時，采取下列控制措施：降低注漿壓力或采用間隙注漿。改變注漿材料或縮短漿液凝膠時間。調(diào)整注漿實施方案。注漿效果檢查：一方面用進漿量來檢查注漿效果，另一方面因為注漿方法為周邊單排固結(jié)注漿，開挖隧道后檢查地層固結(jié)厚度，如達不到要求，要及時調(diào)整漿液配合比，改善注漿工藝。為防止孔口漏漿，在花管尾端用麻繩及膠泥（水泥+少許水玻璃）或噴射混凝土，封堵鉆孔與花管的空隙。注漿管與花管采用活接頭聯(lián)結(jié)，保證快速裝拆。注漿的次序由兩側(cè)對稱向中間進行，自下而上逐孔注漿。拆下活接頭后，快速用水泥藥卷封堵花管口，防止未凝的漿液外流。注漿過程派專人記錄，開挖時要檢驗注漿效果。注漿達到需要

18、強度后方可進行開挖作業(yè)。4.2.6注漿量的計算原則由于漿液的擴散半徑與砂層孔隙很難精密確定，為準備注漿材料，本參考圖注漿設計根據(jù)本線有關(guān)隧道工程地質(zhì)、水文條件和注漿方案以及所選擇的注漿材料，進行注漿量的估算。注漿量的估算公式按下式進行：Q=An（1+）式中：Q-總注漿量，m3；A-注漿范圍體積，m3；n-孔隙率，%；-漿液填充系數(shù)（0.7-0.9）-注漿材料損耗系數(shù)設計中, n（1+）統(tǒng)稱為填充率, 填充率按下表選用：填充率選用表序號地質(zhì)條件填充率%1雜填土30-352粉質(zhì)粘土、砂土20-253粉細砂、砂層40-454中砂、中粗砂50-604.2.7注漿效果檢測手段1）注漿施工結(jié)束后，通過注漿

19、體內(nèi)鉆孔，用壓水、注水或抽水等辦法測定土（砂）層的流量及滲透系數(shù)，達不到設計要求需進行補充注漿。檢查孔的數(shù)目每個循環(huán)設 2-3個檢查孔，檢查孔鉆取巖芯，觀察漿液充填情況，并檢查檢查孔內(nèi)涌水量，檢查孔涌水量小于0.2L/m.min，布孔的重點是地質(zhì)條件不好的地段以及注漿質(zhì)量較差或有疑問的部位。在防滲注漿工程中，這類檢測是一種重要的和基本的手段。 對加固注漿而言上述水力物理性雖不能直接反映加固效果，但至今仍舊被廣泛的當作一種參考指標，因為吸水量大小與地基的密度和強度之間存在著一定的關(guān)系。 2）通過鉆孔，從注漿體內(nèi)取出原狀樣品，送實驗室進行必要的試驗研究。實踐經(jīng)驗證明，通過這類檢測可得出下述幾項重要

20、的物理力學性能指標，據(jù)此能對注漿效果做出比較確切的評價 : 樣品的密度； 結(jié)石的性質(zhì)； 漿液充填率及剩余孔隙率； 異地同地質(zhì)情況下做垂直注漿試驗采用挖探取心檢查土質(zhì)的密實度及結(jié)石性質(zhì)，鉆孔注漿輻射咬合及漿液充填率。無側(cè)限抗壓強度與抗剪強度；電力隧道投入運行后，通過鉆孔網(wǎng)觀測灌漿體上下游的水位和滲流量，并用（1）和（2）式樣表達防滲效果，這樣可以確切地評價出注漿加固土體的滲透性及長期滲流穩(wěn)定性。其計算公式如下： （1） （2）式中 EH按水頭損失計算的灌漿效果；H灌漿替上下游水頭差；H上下游總水頭差；EQ按滲流量計算的灌漿效果；Q0灌漿前土體的滲流量；Q穿過灌漿體的滲流量。除上述方法外，還常用以

21、現(xiàn)場測得的彈性縱波速度和動彈性模量來確定加固灌漿的效果。4.3超前鉆孔勘察為確保管線安全，隧道開挖至距管線5m時，進行超前鉆孔勘察，對前方管線的具體位置及周邊土層情況進行分析。如發(fā)現(xiàn)前方管線漏水等特殊情況時，應立即封閉掌子面，通知甲方、設計、監(jiān)理單位進行協(xié)商，并制定詳實可靠地措施，經(jīng)甲方、設計、監(jiān)理單位批準后方可實施。第五章 質(zhì)量保證措施5.1質(zhì)量保證體系項目經(jīng)理于文科項目總工程師邢治國生產(chǎn)經(jīng)理程傳義施工員徐廣博、劉勝質(zhì)檢員、資料員張玉春各施工班組5.2質(zhì)量保證措施（1）鉆孔施工：開鉆前，嚴格按照施工布置圖，布好孔位。鉆機定位要準確，開鉆前的鉆頭點位與布孔點之距相差不得大于3cm，鉆桿度不得大

22、于1。（2）配料：采用準確的計量工具，嚴格按照設計配方配料施工。（3）注漿：注漿一定要按程序施工，每段進漿要準確，注漿壓力一定要嚴格控制在0.150.3MPa，專人操作。當壓力突然上升或從孔壁溢漿，應立即停止注漿，每段注漿量應嚴格按設計進行，跑漿時，應采取措施確保注漿量滿足設計要求。（4）注漿完成后，應采用措施保證注漿不溢漿跑漿。（5）每道工序均要安排專人，負責每道工序的操作記錄。注漿質(zhì)量標準內(nèi) 容標 準內(nèi) 容標 準孔位偏差20 mm注漿壓力5%孔距偏差100mm注漿量（暫定）5-8%鉆桿垂直度1%提升幅度5mm第六章 安全保證措施6.1質(zhì)量保證措施（1）建立健全各種崗位責任制，嚴格執(zhí)行現(xiàn)場交

23、接制度。（2）注漿泵及高壓管路必須試運轉(zhuǎn)，確認機械性能和各種閥門管路，壓力表、流量計完好后，方準施工。（3）每次注漿前，要認真檢查安全閥、壓力表的靈敏度，并調(diào)整到規(guī)定注漿壓力位置。（4）安裝高壓管路和泵頭各部件時，各絲扣的聯(lián)接必須擰緊，確保連接完好。（5）注漿過程中，禁止現(xiàn)場人員在注漿孔附近停留，防止密封膠沖式閥門破裂傷人。（6）注漿時不得隨意停水停電，必要時必須事先通知，待注漿完成并沖洗后方可停水停電。（7）注漿施工期間，必須有專門機電修理工，以便出現(xiàn)機械和電器故障時能及時處理。（8）注漿現(xiàn)場操作人員必須佩戴安全帽、口罩和手套等勞保用品，方可進行注漿施工。6.2應急預案6.2.1對地表沉降的

24、預防及處理措施針對本工程地質(zhì)情況，在施工過程中，將采取以下措施控制沉降：建立地面沉降觀測點，在開挖前取得初始數(shù)據(jù)，并將所有的監(jiān)測點清晰地標在總平面圖上。在開挖時對量測結(jié)果進行整理，以獲得開挖參數(shù)與沉降點的關(guān)系，以便在施工中調(diào)整各項參數(shù)。在開挖過程中，對地面建筑物進行加固，運用優(yōu)化施工參數(shù)的方法，進一步控制地面沉降曲線的特性指標，滿足環(huán)境保護要求。地面沉降變化值較大時，加密觀測和主要人員現(xiàn)場值班是非常重要的。建立嚴格的沉降量測控制網(wǎng)絡，及時定期進行監(jiān)測，以掌握施工時和建成后對周圍環(huán)境及對結(jié)構(gòu)本身的影響，以備必要時采取措施來確保車站的安全運行和減少對周圍環(huán)境的影響。6.2.2管線開裂下沉應急處理方案開挖過程中管線開裂下沉，洞內(nèi)涌水，產(chǎn)生大塌方。當掌子面出現(xiàn)涌水、拱部塌方危及地面安全時，需立即封閉交通，起動地面抽水系統(tǒng)，對污水管線內(nèi)水流進行導流疏干，洞內(nèi)抽排積水，處理塌方和受損管線，進行路面回填。具體措施如下：1）當發(fā)生重大塌方事故后，當班工班長和現(xiàn)場技術(shù)負責人除按發(fā)生一般塌方事故向上級匯報外，及時組織人員對塌方段上方道路進行交通疏散，嚴禁車輛、行人從塌方地段上方通過；接到報告后，有關(guān)人員立即趕往現(xiàn)場，組織人員采取應急措施，防止塌方進一步擴大。2）項目經(jīng)理部在接到報告后，立即向駐地監(jiān)理工程師、總監(jiān)辦、業(yè)主、設計院和交通管