地下通道破除方案

武汉地铁Ⅱ号线一期工程12标中山公园站

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案

中铁隧道股份有限公司与武汉市政特种工程有限公司联合体

武汉轨道交通Ⅱ号线第12标项目经理部

二○○九年四月

既有过街通道破除施工方案

一、工程概况

1.1通道概况

武展地下通道全长78.4m，通道采用浅埋暗挖“CRD”工法施工。设计为3m 长小导管超前支护，30cm厚C20喷设砼+格栅钢架初期支护，设置临时仰拱及隔墙分6部开挖，格栅拱架间距50cm，拱架设置φ32锁脚锚管，锚管长3m。通道在过中山公园大门段及高架桥段均采取了设计加强，增设边墙φ32锚管，锚管长为2m，下倾20°。通道衬砌结构为40cm厚C30、S8钢筋砼。

武展地下通道横穿车站结构，通道线路与车站线路正交，除通道初期支护喷射砼+格栅结构及钢筋砼衬砌结构处于连续墙抓槽范围内，连续墙成槽范围内还存在锁脚锚管、中山公园大门段的边墙锚管注浆加固体。通道横截面图如下：

1.2工程地质概况

本车站场区地形平坦，地面高程一般在20.00～21.64米之间，场地在地貌单元上属长江北岸I 级阶地。根据勘察揭示及对地层成因、年代的分析，场地分布地层自上而下可分为以下几个单元层：第(1)层人工填土层（Q14）；第(3)、(4)层第四系新系统（Q14）一般粘性土、砂土层（夹砾、卵石）；(20)层志留系中统坟头组（S2f ）泥岩。各岩土层按不同岩性及工程性能分为若干亚层,现将各土层描述如下：

（1-1）层杂填土：由粘性土、砂土与砖块、碎石、块石、片石、炉渣等建筑及生活垃圾混成，该层全场地分布(地表有15~20cm 厚的砼地坪),杂色。大部分地段堆填年限超过20年，层厚0.8~3.6m 。松散,高压缩性。

（1-2）层素填土：以粘性土及砂土为主，混少量碎石、砖瓦片等，该层局部分布，大部分堆填年限超过20年，层厚1.2～4.3m 。松散,高压缩性。 （3-1）可塑(局部偏硬塑)状态粘土，黄褐~褐黄~灰褐色，含氧化铁,铁锰质结核,无摇振反应,光滑,干强度高,韧性高。饱和，中等压缩性，全场地分布，层厚1.3~6.2m ；

（3-2）软～可塑状态粉质粘土，褐黄~褐灰色，饱和，中偏高压缩性土，含氧化铁，云母片。无摇振反应，稍有光滑，干强度中等，韧性中。全场地分布，层厚为1.2～4.5米；

（3-5）层粉质粘土、粉土、粉砂互层，饱和，褐灰色，粉质粘土软~可塑，粉土稍~中密，粉砂松散~稍密。中压缩性。粉质粘土呈软~

可塑状态，无摇振反

应，稍有光滑，干强度中等，韧性中等。粉土、粉砂含云母片、长石、石英等，互层单层厚度0.1~0.5m，局部达1.0m。大部分地段分布，层厚为0.5～5.4m。

（4-1）层粉细砂：灰色，饱和，稍密~中密，中~低压塑性。由云母片、长石、石英等矿物组成，夹薄层粉质粘土（呈软~可塑状态），全场地分布，层厚2.92～12.6m。

（4-2）层细砂：灰色，饱和，中密~密实，低压塑性。含云母片，长石、石英等矿物，底部接近为中砂，夹少量砾砂、圆砾。该层全场地分布，层厚19.2～27.3m。

（4-2a）层粉质粘土：灰色，饱和，可塑，中压塑性。夹薄层粉土，无摇振反应，稍有光滑，干强度高，韧性高，呈透镜体分布, 该层部分地段分布，层厚0.5～5.0m。

（4-3）层中粗砂夹砾卵石：灰色，饱和，中密~密实，低压塑性。含石英、长石等矿物，砾卵石粒径10～50mm，个别达80～100mm，成分主要为石英岩、石英砂岩、燧石等，磨圆度中等，呈次棱角、亚圆形。砾卵石含量约5%～20%，底部砾卵石含量稍高, 该层全场地分布，层厚6.3～11.4m。

(20a)层为志留系中统坟头组（S2f）泥岩；

(20a-1)强风化泥岩灰~灰绿色，低压塑性。粉砂泥质结构，中厚层状构造，主要由泥质转化的绢云因、碎屑石英及泥质组成，岩石风化呈土状，手掰易碎，夹有少量中风化岩块，遇水迅速软化崩解，岩芯采取率75~85%。属极软岩，破碎岩体，基本质量等级为V级。全场地分布，层厚1.4~7.0m。

(20a-2)中风化泥岩，灰~灰绿色，粉质泥岩结构，块状及中厚层状构造，岩石呈破碎状，裂隙发育，岩芯采取率60~75%，夹泥质粉砂岩，锤击声哑，失水易干裂，遇水易软化崩解。属极软岩~软岩，破碎岩体，岩体基本质量等级为V 级。全场地分布，层厚>2.5m。

1.3工程水文概况

场地内的地下水有上层滞水，孔隙承压水和基岩裂隙水三种类型。

1、上层滞水主要赋存于人工填土（Q）层，无统一自由水面，大气降水、地表水和生产、生活用水渗入是其主要的补给来源。勘察期间测得其初见水位埋深为0.7~4.1m，稳定水位埋深为2.0～3.9m。

2、本场地孔隙承压水为赋存于第四系全新统冲积（Q 3214）粉质粘土、粉土、粉砂互层土及砂卵石层中承压水，与长江、汉江具有水力联系，其上覆粘性土层

及下伏基岩为相对隔水顶、底板。据勘察报告反映，2006年11月21日在Jz-ZSGY-W1号抽水试验孔中测得承压水水头在地面下7.1m，相当于绝对标高13.89m（黄海高程）。据在汉口地区不同地段不同时期长期观测结果表明，汉口地区长江I级阶地承压水测压水头标高最高为20.0m左右，承压水头标高年变化幅度在3.0~4.0m之间。观测时，承压水头标高很低，其原因是观测时正值长江枯水期，长江水位处于历史上较低水位，另由于场地对面武汉商场工地深基坑降水施工对场地水位有一定影响。

3、基岩裂隙水主要赋存于场地基岩裂隙中，总体含水量较小且不均匀，场地内所分布的基岩仅少量裂隙中裂隙水与第四系砂卵石层承压水相连通。

二、施工总体部署

2.1施工准备

由于现有通道为上下台阶式人行通道，空间狭小，通道净空3~.4.2m，所有设备、材料均需由人工转运至通道内，施工前应提前组织及做好安全文明施工的准备。

2.2施工计划

从通道封堵之日起，计划45个工作日完成通道破除及该段连续墙施工。

三、施工资源配置

3.1施工人员配备

施工中拟投入人员60人，其中管理人员15人，生产人员45人。

3.2施工机械配备

1、施工顺序

施做通道两侧所有连续墙（B-24、B-28和B-148、B-152）——施做两侧及通道顶部旋喷桩加固体——在通道两侧、地连墙内外对称布设降水井——基坑内降水至通道底板以下2m——采用挖分层开挖、护壁式导墙施工至通道顶部和通道两侧开挖——通道内支撑、凿除连续墙处既有通道结构——破除底板后以素砼封闭槽底——施做通道内封堵墙及连续墙。通道结构与围护结构之间关系如图。

图2-1 通道平面位置图

2、施工方法

通道对连续墙的影响不仅仅是通道本身的宽度，边墙及锁脚锚管注浆体也影响连续墙抓斗成槽,如上图通道将影响6幅（北侧B-25、B-26、B-27和南侧的B-151、B-150、B-149）槽段施工。

2.1 两端连续墙施工

先进行通道两侧所有连续墙的施工，确保B-152、B-148和B-24、B-28连续墙施工完毕后再进行通道的破除方案的实施。连续墙施工详见连续墙施工方案。

2.2 降水井施工

基坑内对称布设10口降水井及水位观测孔，进行降水试验，确保降水至通道底板以下2m。降水井的施工详见降水井施工方案。

2.3 土体旋喷桩加固

土体加固包括B-25、B-27和B-149、B-151的连续墙两侧及通道的顶部和底部土体部分，土体加固采用旋喷加固，加固范围水平方向基坑内侧不小于1.2m，外侧不小于1.8m，加固深度为地面至通道底板以下4m。通道外旋喷桩改为实体旋喷，实体宽度不小于3m，并与已形成地连墙体搭接，深度至通道底板以下4m 左右，与先期成型连续墙搭接1m。成槽时以冲击钻成槽。

旋喷桩采用?800高压旋喷咬合桩加固，咬合宽度不小于200mm。

2.4导墙、通道内封堵墙施工

土体加固完成和降水降至底板下2m后，进行连续墙导墙开挖施工，导墙施工采用逆作法的方式进行施工，边开挖边进行导墙的钢筋砼施工，开挖分层深度

2m，护壁式导墙在通道部分从上至下逆做施工至通道顶部，通道两侧施工到通道的底板下50cm。在开挖过程中，在上部砼浇筑完成后随即采用横撑对其进行支撑，支撑采用10x10cm方木，间距1m。确保已开挖的槽段周围土体稳定（B-25~B-27、B-151~B-149）及通道两侧土体的稳定。

完成通道两侧导墙后，从通道内侧向外侧破除通道顶板、侧墙和底板。在破除前对将要破除顶板部位两侧进行垂直支护，支护采用50cm厚砖墙、内设钢梁（详见支撑段面图），保证既有通道至破除顶板时，结构稳定。

通道结构厚度为70cm，采取分层切割分层风镐破除的方式。切割设备投入瑞士喜力德墙锯，设备最大切割深度为30cm。

由人工先采用风镐破除通道顶板内侧钢筋保护层，将钢筋沿连续墙中线切断，将钢筋弯折。用墙锯沿连续墙边线切割顶板，采用分层切割分层风镐破除，分层厚度100mm，破除至通道顶板外侧钢筋，同内侧钢筋处理后，分层破除顶板直至贯通。侧墙、底板同顶板从通道内侧向外侧破除。

通道破除后，进行通道内封堵墙施工，将既有结构凿毛并将新旧钢筋连接，一次浇筑成型，内封堵墙同导墙施工。

封堵结构完成后，进行该槽段连续墙施工。

五、施工注意事项

1.成槽施工

1.1沟槽开挖

由于地下通道处连续墙槽段，采用旋喷加固土体，降水后人工开挖沟槽，深度4.2~10.5m，沟槽开挖前现场应备有槽壁渗漏、管涌防护材料(水泥、砂、草袋

等)，在开挖过程中对发现问题应有专职人员进行紧急补救处理。

人行通道内导墙施作之前，首先开启基坑降水井疏干土层内含水，然后再对两侧边墙进行破除。

基坑开挖后，对基坑采用立面防护栏，以防人员坠落。基坑两侧严禁堆载及重型机械行走，以防基坑变形。

1.2施工监测与降水维护

1.2.1监测内容

竖井基坑支护结构位移和沉降监测，由监测人员负责进行。邻近建(构)筑物的沉降与变形监测，由监测人员负责进行。降水井排水流量、水位、排水含砂量及水位观测孔水位监测，由降水人员负责进行。

1.2.3监测要求

须请有资质的单位、人员进行监测，基坑开挖前须做好监测方案和观测点的布置，具体位置和数量由施工监测单位施实。采用精密水准仪按有关规范要求进行观测。观测基准点为2个，设在开挖影响范围外。在开挖卸荷急剧和降水阶段，应加密观测。

1.2.4降水监测

降水运行前应统测一次井内水位和各井出水量；抽水开始后，在水位未达到设计降水深度以前，每天观测三次水位、水量；当水位已达到设计降水深度，且趋于稳定时，可每天观测一次；如遇降雨，观测次数宜每日2～3次；水位、水量观测精度要求符合规范规定；对水位、水量监测记录应及时整理，绘制水量Q 与时间t和水位降深值S与时间t过程曲线图，分析水位水量下降趋势，预测设计降水深度要求所需时间；根据水位、水量观测记录，查明降水过程中的不正常状况及其产生的原因，及时提出调整补充措施，确保达到降水深度。

1.2.5降水维护

降水期间应对抽水设备和运行状况进行维护检查，每天检查不应少于3次，并应观测记录水泵的工作压力、电流、电压、出水等情况，发现问题及时处理，使抽水设备始终处在正常运行状态。抽水设备应进行定期检查保养，如水泵出现故障，应时更换。经常检查排水管、沟、防止渗漏。应备有发电设备，当发生停电时，应及时更换电源，保持降水连续正常进行，确保基坑施工安全。

2.导墙作业

2.1防止施工中导墙受力变形

1)在导墙施工之前，必须先对旋喷桩基础进行检测，待无侧限抗压强度达到0.8MPa时方可进行下道工序施工。

2)导墙施工时，应开始启动基坑降水井，且将地下承压水位必须降至到通道底板以下2m位置。

3)导墙混凝土浇筑时，应按照快插慢拔的振捣方法，对砼进行多加捣固，防止漏振现象。

4)通道顶板植入接茬钢筋时，其长度不小于钢筋直径的15d锚固长度。

2.2施工应对措施

由于本车站位于航空路立交桥下，且地下连续墙边线与行车路面距离为3m 左右。因此人行通道位置导墙施工时，防止周围来往车辆对路面产生荷载而造成的坍塌现象，施工中采取以下应对措施：

1)对特殊施工地段应多分布检测点位，并且定期进行监控量测，分析检测成果。

2)导墙开挖到地面1m以下时,对上部导墙开始用方木支撑，以下土层改用人工逐层取土。

六、安全文明施工

6.1安全保证措施

根据注浆作业的施工特点，按照国家《劳动保护法》发放相应的劳保用品：如安全帽、工作服、防护眼镜、橡胶手套、防尘口罩等。在岗前对员工进行安全知识教育培训，并持证上岗。严格执行国家法律、法规、作业标准和武汉市承包工程安全管理规定，为本标段安全目标的实现，争创武汉市安全生产建筑工程标准工地提供必要的保证。

6.1.1施工现场

(1)施工材料堆放有序，不侵入运输道施工界限。

(2)施工机械的转动部分有安全罩。

(3)所有吊装装置必须有安全检验证书，并定期维修管理。

(4)配电箱开关有操作指示和安全警示。

(5)机械定期维修,确保作业安全。

(6)危险品必须严格管理，其存放、运输、使用均要符合国家和武汉市的有关规定。

(7)临时设施及变压器等供电设施，应按《施工现场临时用电安全技术规范》的规定，采取防护措施，并增设屏障、遮栏、围栏、保护网。凡可能漏电伤人或易受雷击的电器设备，均设置接地装置或避雷装置，并派专业人员检查、维护、管理。

(8)调治水泥浆时，应戴好防尘口罩。

(9)做好管路的调查保护工作，联系相关部门，做好应急准备。

6.1.2施工用电安全保证技术要点

(1)严格执行《施工现场安全生产保证体系》、《施工现场临时用电安全技术规程》相关规定。

(2)电缆接头不许埋设和架空，必须接入线盒，并固定在开关箱上，接线盒内应能防水、防尘、防机械损伤，并远离易燃、易爆、易腐蚀场所。

(3)所使用的配电箱必须符合JGJ46-88规范要求的电箱，配电箱电气装置必须做到一机一闸一漏电保护。

(4)开关箱的电源线长度不得大于30m，并与其控制固定式用电设备的水平距离不超过3m。

(5)所有的配电箱、开关箱必须编号，箱内电气完好匹配。

(6)所有电机、电器、照明器具，手持电动工具的电源线应装置二级漏闸保护器。

(7)施工现场的电器设备设施必须有有效的安全管理制度，现场电线电气设备设施必须有专业电工经常检查整理，发现问题及时解决。

6.1.3施工起吊作业安全保证技术要点

(1)起吊作业人员应由专人统一指挥，起重要熟练，掌握不同作业安全要求，

其它工作人员分工明确。

(2)起吊作业前必须严格检查起重设备各部件的可靠性、安全性，并进行试吊。

(3)各种起重机具不得超负荷使用。

(4)遇到六级及以上的大风和其它特殊情况吊装作业应立即停止。

6.2环境保证措施

本工程施工的全过程中，系统地采用`和实施一系列环境保护管理手段，以期得到最优化的结果。根据客观存在的粉尘、污水、噪声、废气和固体废物等环境因素，实施全过程污染预防控制，尽可能地减少或防止不利的环境影响。

6.2.1 施工废水

（1）所有施工、生活废水在排放前必须取得相关部门的批准、同意。

（2）施工中产生的废弃泥浆必须经过沉淀池沉淀处理后，方可排入市政污水管，严禁直接排入市政污水管。废浆沉碴必须用密封的槽车外运，送到指定地点处置。

（3）各类土方、建筑材料运输车辆在离开施工现场时，为保持车容应清洗车辆轮胎及车厢，清洗废水应接入施工现场的临时排水系统。

6.2.2施工粉尘

（1）在散装水泥罐车下部出口处设置防尘袋，以防水泥散逸。

（2）在水泥搅拌过程中，水泥添加作业应规范，搅拌设施应保持密闭，防止添加、搅拌过程中大量水泥扬尘外逸。

（3）运输车辆进出的主干道应定期洒水清扫，保持车辆出入口路面清洁，以减少由于车辆行驶引起的地面扬尘污染。

（4）由于施工产生的扬尘可能影响周围正常居民生活、道路交通安全的，应设置防护网，以减少扬尘及施工渣土垢影响。

（5）装有建筑材料、渣土等易扬撒物资的车辆，车厢应用覆盖封闭起来，以避免运输过程中的扬撒、飘逸，污染运输沿线的环境。

6.2.3施工噪声

（1）施工期间严格执行武汉市对建筑施工噪声污染控制管理的相关规定。

（2）由于特殊原因须在夜间从事超标准的、危害居民健康的建设施工作业活动的，必须事先向作业活动所在地的环境保护主管部门办理审批手续，并向周围居民进行公告。

（3）根据施工项目现场环境的实际情况，合理布置机械设备及运输车辆进出口，旋喷桩噪声设备及车辆进出口应安置在离居民区域相对较远的方位。

（4）合理安排施工机械作业，高噪声作业活动尽可能安排在不影响周围居民及社会正常生活的时段下进行。

（5）对于高噪声设备附近加设可移动的简易隔声屏，尽可能减少设备噪声对周围环境的影响。

（6）如发现有超标现象，应采取对应措施，减缓可能对周围环境敏感点造成的环境影响。

6.2.4施工废气

（1）运输、施工作业所使用的车辆均通过当年机动车尾气检测。

（2）运输、施工作业的的车辆在离开施工作业场地前,应对车辆轮胎、车厢、车身进行全面清洗，防止泥浆在车辆行驶过程对外界道路及空气质量。

七、施工应急措施

突发事件风险分析和预防

为确保正常施工，预防突发事件以及某些预想不到的、不可抗拒的事件发生，事前有充足的技术措施准备、抢险物资的储备，最大程度地减少人员伤亡、国家财产和经济损失，必须进行风险分析和预防。

7.1突发事件、紧急情况及风险分析

根据本工程施工特点及复杂的地质情况，在辩识、分析评价施工中危险因素和风险的基础上，确定本工程重大危险因素是基坑坍塌、基坑涌水、地基不均匀

沉降引起附近建筑物倾斜、物体打击、高处坠落等。在工地已采取机电管理、安全管理各种防范措施的基础上，还需要制定基坑坍塌和基坑涌水的应急方案。

7.2突发事件及风险预防措施

从以上风险情况的分析看，如果不采取相应有效的预防措施，不仅给连续墙施工造成很大影响，而且对施工人员的安全造成威胁。

1)深基础开挖前先采取井点降水，将水位降至开挖最深度以下，防止开挖时出水塌方。

2)材料准备：开挖前准备足够水泥、砂、装土袋，以备基坑坍塌时紧急回填，为防止基坑出水，准备2台抽水泵，随时应急。

3)进行施工方案的设计并进行论证，报监理审批。

4)基坑开挖过程中的监测及监控要求

①监测前编制系统的监测实施方案并报有关单位批准后方可进行监测。

②监测基准点设置3个，均设置在基坑边线30米以外，必须可靠、稳定和牢固。

③沉降和基坑顶位移测量采用全钻仪进行，要求仪器精度符合基坑监测要求。

④监测项目在基坑开挖前应测得初始值，且不应少于两次。基坑开挖过程及基坑使用初期，每天监测2次，位移及变形稳定后每天监测1次，直至基础工程施工结束。特殊情况下加密监测。

7.3应急资源分析

1)应急力量的组成及分布：机关有关部门负责人、项目部成员。

2)应急设备、物资准备：现场灭火器、医疗设备、救护车辆充足，药品齐全，各施工小分队配有对讲机。

3)上级救援机构：公司应急救援领导小组，地方可用的主要应急资源是救护车。

7.4应急准备

1）机构与职责

一旦发生施工安全事故，公司领导及有关部门负责人必须立即赶赴现场，组织指挥抢险，成立现场抢险领导小组。

职责：研究、审批抢险方案;组织、协调各方抢险救援的人员、物资、交通工具等;保持与上级领导机关的通讯联系，及时发布现场信息。

项目部应急预案领导小组及其人员组成

组长：罗国玺

副组长：杨升威

通讯联络组组长：姚顺华

抢险抢修组组长：王跃斌

医疗救护组组长：李前进

后勤保障组组长：肖君

2）应急资源

应急资源的准备是应急救援工作的重要保障，项目部应根据潜在事性质和后果分析，配备应急救援中所需的消防手段、救援机械和设备、交通工具、医疗设备和药品、生活保障物资。

主要应急机械设备储备表

3）教育、训练

为全面提高应急能力，项目部应对抢险人员进行必要的抢险知识教育，制定出相应的规定，包括应急内容、计划、组织与准备、效果评估等。公司每年进行两次应急预案指导，必要时，协同项目部进行应急预案演练。

4）互相协议

项目部应事先与地方医院、宾馆建立正式的互相协议，以便在事故发生后及时得到外部救援力量和资源的援助。

7.5紧急救援的一般原则：

以确保人员的安全为第一，其次是控制材料的损失。紧急救援关键是速度，因为大多数坍塌死亡是窒息死亡，因此，救援时间就是生命。此外要培养施工人员正确的处险意识，凡发现险情要立刻使用事故报警系统进行通报，紧急救援响应者必须是紧急工作组成员，其他人员应该撤离至安全区域，并服从紧急工作组成员的指挥。

急救知识与技术

鉴于深基坑坍塌、涌水事故所造成的伤害主要是机械性窒息引起呼吸功能衰竭和颅脑损伤所致中枢神经系统功能衰竭，因此紧急工作组成员必须熟练掌握止血包扎、骨折固定、伤员搬运及心肺复苏等急救知识与技术等。

3、通讯

项目部必须将110、120、项目部应急领导小组成员的手机号码、企业应急领导组织成员手机号码、当地安全监督部门电话号码，明示于工地显要位置。工地抢险指挥及安全员应熟知这些号码。

4、警戒与治安

安全保卫小组应在事故现场周围建立警戒区域实施交通管制，维护现场治安秩序。

5、人群疏散与安置

疏散人员工作要有秩序的服从指挥人员的疏导要求进行疏散，做到不惊慌失

措，勿混乱、拥挤，减少人员伤亡。

6、公共关系

项目部办公室为项目部各信息收集和发布的组织机构，人员包括，办公室届时将起到项目部的煤体的作用，对事故的处理、控制、进展、升级等情况进行信息收集，并对事故轻重情况进行删减，有针对性定期和不定期的向外界和内部如实的报道，向内部报道主要是向项目部内部各工区、集团公司的报道等，外部报道主要是向地铁总公司、监理、设计等单位的报道。