洞门破除方案

1.1、编制依据

1.1.1、成都市地铁7号线工程区间初步设计说明。

1.1.2、成都市地铁7号线工程施工图设计。

1.1.3、适用本工程的规范、规程及管理办法。

《盾构法隧道工程施工及验收规范》（GB50446-2008）

《建设工程安全生产管理条例》令（第393 号）；

《城市轨道交通工程安全质量管理暂行办法》建质[2010]5 号；

《建筑施工企业负责人及项目负责人施工现场带班暂行办法》建质[2011]111号；

《成都地铁投融资项目重大危险源安全管理办法》成地铁建(2012)24号； 

《成都地铁公司处置地铁事故灾难综合应急预案》；

《城市轨道交通工程测量规范》（GB50308-2008）

《建设部关于《地下铁道工程施工及验收规范》局部修订的公告第187号；

《建设工程施工现场消防安全技术规范》GB50720-2011；

《建筑施工企业安全生产管理规范》GB50656-2011；

《建筑施工场界环境噪声排放标准》GB12523-2011； 

《建设工程施工安全技术操作技术规程》；

《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》建质[2009]87 号；

1.2、编制目的

1）、规范操作程序，指导现场施工

2）、确保洞门破除的安全施工

3）、确保施工，达到预期效果

1.3、编制范围

 本方案适应于成都地铁7号线土建工程【茶店子路站-花照壁站-二环与交大路口站-九里堤站】区间盾构始发及出洞的洞门破除施工。

2、工程概况

2.1、工程范围

本工程区间工程包括左线：茶店子站～花照壁站～二环路交大路口站盾构区间、二环路交大路矿山法段～九里提站盾构区间，右线:茶店子站～花照壁站～二环路交大路口站,共计10个盾构洞门。本工程区间线路走向如图2.1所示：

二环路交大路口站

花照壁站

九里堤站站

茶店子路站（始）

图2-1 茶店子路站至九里堤站区间平面示意图

2.2、工程地质

本工程地表第四系堆积层广泛分布，表层多为第四系全新统人工素填土（Q4ml）覆盖夹杂砖屑、卵石角砾等，其下为第四系上更新统冲积层(Q3fgl+al )粘土、粉质粘土、粉土、卵石土夹粉细砂及零星漂石，下伏白垩系灌口组泥岩、泥质砂岩。泥岩中有灰绿色斑点及条带，夹薄层石膏及钙芒硝等。

2.3、水文地质

第四系全新统人工素填土（Q4ml）

〈1-1〉人工素填土：

灰黄色，松散，稍湿。填筑物以粉质黏夹卵石为主，人工开挖较容易，局部缺失，层厚1.6~3m，为欠压密土，场地内均与分部。

第四系上更新统冰水沉积、冲积层（Q3fgl+al）

<2-5-1>细砂：灰色，稍湿，松散。质较纯，底部含少量圆砾。层厚1.0m左右；呈透镜状分布。

<2-9-1>卵石：灰色，灰黄色，饱和，稍密，卵石含量约占80%，粒径一般为2-8cm，最大约14cm，成分以云母、花岗岩、大理岩为主，余为细砂充填，磨圆度好，分选性好，呈次圆状。主要分布于该隧道终点与进站段，层厚2m左右。最大埋深6.5m左右。

<3-5-1>松散-稍密中砂：灰色、灰绿色、饱和，稍密。质较纯，粘粒含约5%，层厚0.7m左右。

<3-5-2>中砂（Q3fgl+al）：灰色、褐黄色，中密；局部为<3-5-1>稍密层，饱和，夹少量圆砾。呈透镜体状分布于<3-8>卵石层中。颗分显示不均匀系数Cu=2.86～3.97,均匀性较差。根据钻探和N120动探显示：中砂层中多处夹卵石和圆砾。

<3-8-1>稍密卵石土（Q3fgl+al）：青灰色，灰黄色，稍密，潮湿，卵石含量约占70%，粒径2～5cm，原岩为花岗岩，分选性，磨圆度较差，粗砂充填。呈透镜状分布，层厚0～1.5m。层顶标高493.12～493.51m。

<3-8-2>中密卵石土（Q3fgl+al）：青灰色，中密，稍湿。石质成分以花岗岩为主，磨圆度较差，分选性差，粒径3-15cm，局部夹有漂石，风化程度一般。层厚1.3～11.3m，层顶标高491.38～495.32m.。

<3-8-3>密实卵石土（Q3fgl+al）：灰黄色，青灰色，密实，饱和，卵石含量约为60%～70%，粒径5-15cm，局部含漂石，原岩为花岗岩，分选性好，磨圆度较差。中粗砂充填。层厚8.1～23.5m，层顶标高483.32～492.36m.。据颗粒分析实验：粒径＞20mm的颗粒含量为72.008%，粒径为2～20mm.的含量为7.559%，粒径为0.5～2mm.的含量为4.3%，粒径为0.25～0.5mm.的含量为2.699%，粒径为0.075～0.25mm.的含量为2.279%。

本工程盾构区间主要穿越3-8-3砂卵石、局部穿越3-8-2砂卵石、3-5-1稍密中砂层。如下图示。

图2-2  基坑开挖时渣土状态          图2-3  刀盘前掌子面土体

3、施工安排

3.1施工组织机构

本施工项目成立施工领导小组，施工领导小组成员如下：

组长：路国华；

副组长：张海峰、龙胜、陈常明、李新征；

组员：刘亮（施工现场）、熊向辉（工程技术部）、苏李佳（安质部）、陈奥（物资部）、左洁（计划合同部）、李文涛（综合部）、常建伟（财务部）。

3.2施工工期安排

根据最新工筹安排我标段盾构施工安排如下： 

左线盾构计划

2014年10月1日-2015年2月20日茶店子路站-花照壁站区间。

2015年3月20日-2015年6月30日花照壁站-二环路与交大路口站区间。

2015年8月1日-2015年10月30日二环路与交大路口站-九里堤站区间。

右线盾构计划

2014年9月1日-2015年1月20日茶店子路站-花照壁站区间。

2015年2月20日-2015年5月30日花照壁站-二环路与交大路口站区间。

根据区间盾构的施工工期，洞门破除工作安排在始发及到达前4天进行，每个洞门破除需在3天内完成。

3.3、人员、材料、机械配置

3.3.1、人员管理

表3.1

表3.2

表3.3

4.1洞门破除施工工艺流程

洞门钢环内砌砖的拆除

锚喷墙砼的凿除

端头管棚加固及渗水合格

吊装混凝土渣土斗下井

地层加固

搭设脚手架

凿除洞门范围内灌注桩身外侧部分混凝土，同步切割钢筋，抹灰

搭建脚手架及凿除内侧部分混凝土、切割钢筋

盾构机安装、调试完毕

消除桩头外露钢筋头

盾构机前移

开 始

渗水达标？

花管注浆

盾构设备下井组装

未达标

达标

    未达标

茶店子路站-花照壁站-二环与交大路口站-九里堤站盾构区间始发及接收共有10个洞门需要破除。洞门直径均为6.62m,围护结构桩径均为Φ1500@1800mm钻孔灌注桩，桩间为C20网喷混凝土。

4.2脚手架搭设

首先在洞门附近根据施工需要分层搭设脚手架，脚手架采用1000mm（竖向）×1000mm（横向）×1000mm（纵向）双排落地式脚手架，搭设时必须严格按照规范要求加设剪刀撑、扫地杆等保证脚手架稳定性的措施。

图4-1脚手架示意图

4.3水平探孔打设

在破除洞门范围内围护结构前,从端头洞门处打设水平探孔，以用来探测洞门附近水源分布情况，保证盾构始发无水作业。水平探孔主要分布在破除部位的边缘及中心位置，探孔可根据地质情况分布，探孔不宜过深，能够穿透竖井围护结构或初支厚度即可，钻孔深入加固体一定距离，观察孔内有是否水喷出或者有较大的水流，确定是否可能影响盾构施工，若发现透水现象，应立即将探水孔塞住，加强盾构始发端头降水处理。

洞门破除水平探孔位示意图

4.4破除方法

盾构在始发或到达前需将洞门初支结构进行凿除，凿除洞门采用风镐人工破除。根据洞门面积分块进行凿除，凿除时按照从上到下，从左到右的顺序进行。为保证洞门围护结构的稳定性，只对洞门范围内的网喷混凝土和围护桩内侧1/2部分进行凿除处理。

第一步在端头井管棚加固完成注浆后，盾构机组装调试基本完成后进行凿除。用风镐将外层喷锚混凝土破除，然后用氧炔切割机将钢筋网切断，并检查确定无钢筋。

第二步凿除围护结构，凿除至围护桩1/2处，然后将洞门范围内的砼渣清理干净，并检查确定无钢筋，将盾构机推进使刀盘顶于掌子面。

洞门凿除完成后，立即清除洞门范围内所有金属物件，清理石碴并割除外露钢筋头，避免阻挂盾壳。

5、风险源分析

根据《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》建质87号文以及成都地铁建[2012]24号《成都地铁投融资项目重大危险源安全管理办法》，对地铁7号线茶店子路站结构模板支架施工涉及到的危险源进行了分类判定。

危险源汇总表

1、对各施工、操作人员进行安全意识及操作规程教育。各施工操作人员未经安全教育培训不得上岗。

2、井下施工人员应正确带好安全防护措施，并应及时避让吊钩及混凝土块。

3、开班前应对施工、操作人员进行安全和技术交底，每天开班前应进行安全检查，及时发现事故隐患并加以整治。

4、施工脚手架的搭建应牢靠，并应假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。

5、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。做好施工现场的防火安全工作，现场气焊作业要安规定办理相应的动火手续，并设置灭火器材以防万一。气焊作业必须由持证的工人按规程上岗操作。氧气瓶与乙炔瓶放置在阴凉的地方，且间距大于5m。

7、质量保证措施

1、各技术工种人员必须持证上岗。

2、施工制作前，有关技术人员应先熟悉图纸，并在各工序进行前向班组进行详细的技术交底。

3、在洞门的边缘处用风镐开凿时，风镐应以向洞口内侧的方向插入，并应以小块凿除（混凝土块的直径不允许超过300mm），以防止洞口边混凝土崩裂。

4、严格控制洞门凿除尺寸，凿除直径不得小于洞门圈直径φ6620mm洞壁与洞门圈应基本保持垂直。

5.施工班组的施工技术员在下班前要对当天的质量进行自检，不符合质量要求的马上返工。上下工序的施工在工序交接上进行互检，不符合质量要求的，不允许进行下一道工序

8、应急预案

为确保在洞门破除过程中能快速有效地处理各种紧急情况，特制定以下应急措施。

8.1应急救援领导小组

组长：路国华；

副组长：张海峰、龙胜、陈常明、李新征、刘亮；

组员：赵智强（副总工）、熊向辉（工程技术部）、苏李佳（安质部）、王向东（物资部）、李文涛（综合部）、常建伟（财务部）。

8.2人员具体分工

（1）总负责人（1人）： 负责整个洞门破除期间的方案制定、施工总体决策。

（2）安全负责人（2人）：负责施工前的安全交底、施工期间安全巡查并及时发现和排除安全隐患。

（3）技术负责人（2人）：负责施工前的技术交底、施工期间的降水井管理、水平探孔施工指导及施工过程中其他技术工作。

（4）监测负责人（2人）：负责洞门监测点的观测及数据处理，并将观测成果及时上报总负责人。

（5）电工班（2人）：负责检查整个施工场地的用电情况，发现停电、跳闸等特殊情况及时排查，并上报总负责人，必要情况启用备用发电机供电。

（6）物资准备（1人）：施工前准备好水泵、备用发电机、抢险物资等物资设备，并随时待命，听从总负责人的安排及时准备其他临时物资设备。

（7）洞门凿除班（6人）：负责洞门破除工作。洞门破除前认真学习技术安全交底、施工过程中时刻保持安全性和警惕性，如有特殊情况可自行暂停施工并第一时间上报总负责人，由负责人决策施工应急措施。

（8）渣土清理（8人）：相关人员必须保证整个洞门破除期间施工人员有足够的操作空间，渣土在保证安全的条件下及时处理；在施工前要认真学习技术安全交底，杜绝违规、危险施工。

（9）抢险注浆（15人）：洞门破除前负责检查注浆设备是否完好，注浆材料是否准备到位；施工前认真学习技术安全交底，如遇特殊情况需要注浆，则根据总负责人的指令，控制好技术掺量，保证注浆及时、有效。

8.3材料准备

应急材料准备如下：

8.4设备准备

具体设备准备如下：

8.5应急情况及处理办法

8.5.1洞门少量漏水

处理办法：注单液浆（水泥浆）

（1）技术要求：

A、注浆速度为30～40L/min；

B、水泥：水＝1：1，凝结时间控制在1分钟，配比根据实际情况适当调整；

C、注浆压力：0.5~0.6Mpa；

D、7天抗压强度约为4.4Mpa；

（2）施工要求：

A、注浆前认真学习技术交底，掌握注浆的关键技术参数

B、水平注浆：注浆时先用注浆嘴尽量插入到出水口内部，周围用纱布封堵，注浆过程中时刻观察出水量，直到出水口不漏水为止才停止注浆。

垂直注浆：水平注浆完成后，在漏水上方利用地质钻机引孔并注双液浆。单液浆配比和水平注浆配比一样。

C、注浆时提高警觉性，如有异常情况如大面积坍塌等及时撤离，并及时通知总负责人处理现场。

D、单液注浆泵要及时清洗。

8.5.2 洞门大量漏水及局部塌方

处理办法：封洞门

如遇大量涌水及塌方，应及时疏散非抢险人员，并用木板、沙袋等封堵洞门。具体人员及职责安排如下：

⑴ 人员安排：

抢险总指挥：路国华

抢险注浆负责人：李新征

抢险队长： 刘亮

抢险队员：项目部全体职工及作业队人员。

⑵ 工作安排：

A、抢险总指挥下达抢险指令，由抢险队长带队负责洞门的封堵，用事先准备好的木板、沙袋、工字钢（应急材料堆放在盾尾附近）将洞门堵住，并开启泥浆泵将泥沙抽走。

B、洞门封堵完成后，抢险注浆负责人负责注浆（注浆设备及注浆材料事先准备好），注浆量以实际情况为准。

C、注浆完成后暂停施工，将实际情况上报业主及相关单位，组织专家研讨会，讨论处理办法。