洞门凿除方案终

目录

一、概况 1

1.1 工程概况 1

1.2 始发段地质 1

1.3 水文情况 2

1.4 地下管线与地面建筑物 2

二、施工筹划 2

2.1 施工组织结构 3

2.2 破除工期 3

2.3 人员配备 3

2.4 材料机械配备 3

2.5 洞门凿除流程 4

三、施工工艺 4

3.1洞门围护结构 4

3.2围护桩破除范围 4

3.3洞门凿除方法 5

四、施工保证措施 6

4.1质量保证措施 6

4.2安全保证措施 7

4.3文明施工保证措施 7

五、应急预案 8

5.1应急组织机构 8

5.2应急原则 8

5.3 应急响应 8

5.4 事故应急措施 11

5.5 应急物资 12

洞门凿除专项施工方案

一、概况

1.1 工程概况

本标段工程区间主要包括长春火车站南广场站～北京大街站区间（简称长～北区间）、北京大街站～人民广场站区间（简称北～人区间）。长～北区间右线起讫里程为k16+030.793～k16+833.35，长805.869m；区间左线起讫里程为

k16+033.733～k16+833.35，长809.714m。隧道顶埋深20.4～27.2m，结构断面直

径为6.0m，线路中间位置设联络通道及排水泵房一座；线路由直线段和曲线段构成，线路最小曲线半径350m，线间距13.0～16.0m。

图1 长~北区间平面图

图2 长~北区间纵断面图

1.2 始发段地质

始发段断面地层主要为砾砂层、全风化泥岩层及强风化泥岩层，断面上部分布有粘土地层。

黏土层：硬塑~坚硬，干强度及韧性高，自稳能力一般，易坍塌变形，处理不当会出现大崩塌，围岩等级

级；

砾砂层：中密~密实，自上而下颗粒逐渐变粗，强度增加，自稳能力较差，易坍塌变形，处理不当会出现大崩塌，侧壁常有小坍塌，围岩等级

级；

全风化泥岩层：泥岩呈粘性土状，硬塑~坚硬，自稳能力较差，遇水易软化，易崩解，较易钻进，岩芯破碎，围岩等级

级；

强风化泥岩层：自稳能力一般，遇水易软化，易崩解，较难钻进，围岩等级

级。

1.3 水文情况

现场勘查过程中，于钻孔中实测两层地下水，第一层为表层孔隙性潜水，第二层为浅层承压水，均属于第四系松散岩类孔隙水。

孔隙性潜水层地下水水位埋藏较浅，地下水埋深3.60~4.30m，主要赋存于第四系粘性土地层中，含水层水平、垂直向渗透性差异较小。地面主要含水介质颗粒较细，水力坡度小，地下水径流十分缓慢。其主要补给来源为大气降水和地表水入渗，排泄方式主要为蒸发和微弱的径流排泄，并向下越流补给承压含水层。地下水流向与地形总体坡度一致，主要流向北，其地下水具有明显的丰、枯水期变化，丰水期水位上升，枯水期水位下降，多年变化平均值1,50m。

浅层承压水以第②5黏土层为相对隔水顶板，第③1全风化泥岩层为相对隔水底板。含水层主要为第②6砾砂层，为本区的主要含水层。其主要接受上层潜水的渗透补给，与上层潜水水利联系紧密，排泄方式主要为相对含水层中的径流形式及人工开采。该层地下水水位受季节影响较小，承压水头为2.8m~4.2m。

1.4 地下管线与地面建筑物

始发段地下管线主要有雨污合流DN300、给水DN300、雨污合流DN1000。

始发段管线统计

表表1

编号管线

名称

型号

材

质

接口

形式

位置

埋深

(m)

走向与隧道关系

距拱顶距

离

1 给水DN300 铸承插平行黄河1.90 东西横穿区间左、右线21.88

铁口路走向

2 雨污

合流

DN300 砼

承插

口

平行黄河

路

1.95

东西

走向

横穿区间左、右线17.77

3 雨污

合流

DN1000 砼

承插

口

人民大街

东侧

6.00

南北

走向

平行区间左线，距结

构边1.32m

12.40

二、施工筹划

2.1 施工组织结构

图3 组织结构图

2.2 破除工期

在盾构调试基本完成，盾构能够向前顶进前提下进行洞门破除，破除工期为7天。

2.3 人员配备

现场施工人员6名：现场技术员1名，普工5名。

2.4 材料机械配备

机械设备配备

表表2

序号机械名称单位数量备注

1 风镐台 2

2 空压机台 1

5 电缆M 100

6 钢管根40 6M钢管20根，1.5M钢管20根

7 扣件套100

8 走道板个9

9 铁丝M 5

10 活动扳手把 2 300

11 安全带幅 3

12 角磨机台 2

2.5 洞门凿除流程

钻检测孔搭设脚手架桩砼凿除玻璃纤维筋切除混凝土块清除。

三、施工工艺

3.1洞门围护结构

长北区间始发井竖井主体结构厚900mm，围护桩的型式为直径1200mm，间距1600mm，洞门范围内采用玻璃纤维筋。

玻璃纤维筋特点：

质量轻:仅为同体积钢筋的1/4;密度在1.5-1.9(g/cm3)之间。

易切割、施工方便:刀盘可直接切割，可现场绑扎可用非金属拉紧带，操作简单。

混凝土结合力强:热膨胀系数与钢材相比更接近水泥，因此与混凝土结合握裹力更强。

图4 始发洞门围护桩立面图

3.2围护桩破除范围

盾构机始发段为350m半径圆曲线上，盾构机始发采用割线始发造成洞门与盾构机出现3°夹角（水平偏差307mm），刀盘宽度（不考虑中心刀长度）630mm，考虑帘布沿盾构机最大延伸500mm考虑，则盾构进入洞门内部需空间1437mm，端墙

厚度为900mm，为防止刀盘刮伤橡胶帘布，始发前沿掘进方向至少凿除围护桩

537mm，拟定凿除900mm满足割线始发要求。

图5 盾构切入端墙位置图

3.3洞门凿除方法

1、钻检测孔

检查内容：

在洞门范围内钻9个水平孔，孔径8cm，钻深为5m。根据9个孔的出水量判别。检查：是否还存在淤泥或砂层未被固结；加固体整体性、均匀性；加固体中地下水含量情况。

图6 钻孔示意图

2、搭设脚手架

在洞圈内（预埋钢环内）搭设脚手架，根据施工需要分层铺设脚手板，以提供作业人员作业位置。脚手架稳固可靠，脚手架底部与预埋钢环底通过方木紧密接触，不可悬空。并按要求搭设剪刀撑。斜撑可通过搭设在刀盘上以保证脚手架稳定牢固。脚手架搭设标准符合脚手架搭设规范要求。

3、凿除围护桩

人工采用风镐分块凿除洞门圈范围内混凝土，总体程序为从上至下、从两侧至中间分块凿除。

图7 洞门分块凿除图

凿除过程中首先凿除外部约150mm，用角磨机割除裸露玻璃纤维筋，然后进行内部750mm混凝土凿除，最后割除剩余玻璃纤维筋。

图8 洞门凿除平面图

5、清除混凝土块

洞门凿除过程中随凿除量的增大，需清理界面混凝土块，保证凿除连贯盾构机顺利进洞，将凿除下的混凝土块清除到一侧，调至地面。

6、界面检查

凿除完毕后对钢环及掌子面范围进行全方位检查，检查是否存在侵入盾构机工作面影响始发的因素并排除。

四、施工保证措施

4.1质量保证措施

1、现场施工人员必须进行技术交底和安全技术交底；

2、严格按照施工交底各步骤执行，确保施工达到技术要求；

3、施工前必须将钢环内角钢清除，清理时施工下方严禁站人；

4、脚手架搭设要具有足够的强度和稳定性操作平台要满铺脚手板；

5、施工过程中，现场必须有现场技术管理人员旁站监督，保证施工按要求进行。

4.2安全保证措施

1、所有参与施工作业的人员必须进行技术及安全交底，严格按照交底进行作业。

2、所有人员进入施工现场必须戴好安全帽，并做好其他防护措施。

3、离高度基准面2m或者2m以上的作业必须系安全带，安全带高挂抵用，发现违章者，立即停止其工作。

4、施工过程中材料及渣土吊装必须有信号工指挥，吊运下方严禁站人或堆料。吊装作业前，吊车司机应对吊车、吊具、钢丝绳等做详细检查，确保安全可靠，方可使用。

5、洞门凿除过程中，须有安全员旁站，以及时发现洞门异常现象的发生。工人必须佩戴口罩，防止粉尘污染，保证工人的职业健康。

6、洞门凿除应施做完一层之后再施做下一层，上下层之间不可同时施工。风镐使用过程中注意风管接口紧固，防止甩脱伤人。

7、夜间施工必须保证有足够照明，施工处无照明死角。

8、施工时严禁上下抛掷工具、材料等，手使工具要放入工具袋内；

9、使用风镐凿桩时要注意检查机械运转是否正常，风管有无漏气，换钎时要在无压情况下更换，钎头不得对人

10、脚手架搭设完后必须经过验收，施工平台周边设置1.2m高围栏并设安全防护网，脚手架防止偏斜、倾倒。

4.3文明施工保证措施

1、施工机械摆设整齐，机身整洁，标识编号明显清楚，安全装置灵活有效，操作现场内外干净，操作方便。

2、现场生产用电线路符合安全用电规程，线路电杆排列整齐牢固，线路无吊挂物。

3、工地应严格遵守文明施工规定，并教育员工自觉遵守城市环保、环境卫生管理条例，做文明员工。

4、破除碴土应及时进行清理。

五、应急预案

5.1应急组织机构

1、应急组织机构

以项目部各部门为基础，成立以项目经理为总指挥的应急指挥反应部，下设应急处理工作小组，应急处理技术组、应急处理监测组、应急处理物资设备组、应急处理保卫组。应急处理工作组24小时值班，接到应急通知迅速组织各应急处理组、应急处理突击队赶到现场进行抢救救援。应急处理组织机构及应急救援小组机构图见下图。

图9 应急处理组织机构

5.2应急原则

1、施工对可能发生的突发事件的处理原则为：“预案先备，全程监控，预防为主，及时处理，措施得当，最大限度减少损失”。

2、若万一工程出现意想不到的意外、紧急情况，对此类突发事件务必“果断、快速、正确”处理好，快速启动相应应急预案，将险情排除、消灭在萌芽状态。

根据以上原则，施工中跟踪和抓住事故苗头，及时发现及时处理。杜绝事故的关键在于预防，一旦出现事故苗头应采取对策及应急措施，阻止事故的发展扩大。

5.3 应急响应

1、响应分级

按照事故的可控性、严重程度和影响范围，应急响应共分为Ⅰ级、Ⅱ级和Ⅲ级共三个等级。

Ⅲ级：事故情况较小，项目部的资源能够处理的紧急情况。

Ⅱ级：事故比较严重，项目部的资源难以处理，需集团公司介入的紧急情况。

Ⅰ级：事故非常严重，项目部的资源无法处理，需集团公司和外部资源支持的紧急情况。

2、响应程序

应急响应流程图如图9：

图10应急响应图

3、报警系统和通知程序

紧急事故联络表表3 部门职务姓名手机

领导项目经理路海亮150******** 项目总工党双全152******** 项目书记于强186******** 安全总监王红军180******** 盾构部负责人张超186********

部安质部部长丁方震186********

上述所列人员的电话必须24小时开机，确保在发生重大安全生产事故时能保持联络畅通，保证应急救援工作及时。

长春市医院清单表4

其他救援电话

火警电话：119 救护电话：120 匪警电话：110.

报警救助电话须知

（1）说明重大安全生产事故基本情况和已采取了些什么措施，以便救援人员事先做好急救准备。

（2）讲清楚事故发生的具体位置。

（3）说明报救者单位、姓名、电话，以便救护车找不到地方时随时电话联系。

（4）获取进一步信息，确认联系人的姓名和电话号码。

（5）通完话后派人员在现场外等候接应，同时清除现场道路上的障碍，以便救护车辆能及时进行救护。

（6）应急行动级别。

4、救援行动

应急救援行动是指在紧急情况发生时，为及时营救人员、疏散撤离现场、减缓事故后果和控制灾情而采取的一系列抢救援助行动。

一旦事故发生，应及时调动并合理利用应急资源，包括人力资源和物资资源投入行动：在事故现场，针对事故的具体情况选择应急对策和行动方案，从而能及时有效地使伤害和损失降低到最低程度和最小范围。

应急救援行动的优先选择原则：

A、员工和应急救援人员的安全优先；

B、防止事故扩散优先；

C、保护环境优先

如果事故进一步扩大，相关人员的生命受到威胁，但对救援人员的进入也存在很大的生命威胁，则绝不允许盲目采取救援行动，避免伤亡事故进一步扩大。要采取万无一失的措施或方案实施救援行动。

5.4 事故应急措施

洞门破除阶段主要突发应急情况为前方土体出现涌水、涌沙情况。

破除洞门时出现涌水、涌沙情况，严重时导致地面坍塌，甚至导致机械设备损坏、人员伤亡，必须立即采取应急措施。

（1）破除前，在洞口准备好砂袋、水泥、水泵、水管、方木等应急物资和工具。

（2）洞门破除阶段突发涌水、涌沙情况，迅速用砂袋、水泥堵住涌水、涌沙位置，用木板和钢管顶住刀盘撑住土体，防止土体坍塌，对洞门支模灌注混凝土，同时利用水平注浆方式和地面垂直注浆分别对围护桩外围进行注浆加固。

（3）土体压力较大土体可能失稳时迅速用预先制作好的钢筋网片与钢环板焊接一起，用木板和钢管顶住刀盘支撑稳定，然后在围护结构外围进行注浆加固。

（4）如确有必要时将盾构机向前顶进，顶住掌子面进行止水，临时支撑土体稳定。

（5）技术部门根据现场情况迅速分析漏水位置及端头加固薄弱点，针对性的进行注浆，争取快速稳定险情。

（6）测量组加强对地面跟踪监测，如有异常情况及时汇报，避免事故扩大化。

（7）保证应急各项程序有序进行，保证物资、人员、机械满足应急要求。

5.5 应急物资

应急物资提前贮备完毕，在长~北区间左右线中间靠近中隔墙堆放，设应急物资笼并设有明显标识，应急物资只供应急使用，正常情况严禁使用。

应急物资表表5