南宁3号线15工区盾构侧穿高压铁塔安全专项施工方案

1、 南宁轨道交通3号线02标土建施工15工区 项目部 盾构侧穿高压铁塔安全专项施工方案中铁八局集团有限公司南宁市轨道交通3号线土建施工15工区项目部2016年12月 中铁八局南宁市轨道交通3号线02标土建15工区 目 录一. 编制目的和原则1二. 编制依据1三. 工程概况23.1 工程概况23.2 沿线地层特性23.3 不良地质情况明细4四、区间线路与高压铁塔关系调查54.1 现场调查54.2 左线盾构隧道与7#高压铁塔64.3右线隧道与6#高压电塔8五、 盾构掘进施工控制11六、 施工监测12七、安全生产保证体系15八、 应急预案168.1下穿高压铁塔应急管理机构168.3应急救援物资188.

2、4 应急救援联系电话及医院地址19 中铁八局南宁市轨道交通3号线土建15工区一. 编制目的和原则1.1 明确盾构线路外边界与高压铁塔基础边界的水平、纵向间距；确保参建各方对盾构穿越高压铁塔采取有效措施，保证盾构施工的自身安全和社会公共安全。1.2 在侧穿高压铁塔端能及时、有效地控制和减少盾构掘进过程中对高压铁塔的影响，；1.3 加强项目部内部正常及应急体系的正常运转，保证盾构穿越高压铁塔段各项工作的安全、有序、快速进行。二. 编制依据2.1 地下铁道工程施工及验收规范GB50299-2003。2.2 工作场所有害因素职业接触限值化学有害因素。2.3 南宁市轨道交通3号线平乐大道出入场线盾构区间

3、详勘报告。2.4 南宁市轨道交通3号平乐大道出入场线盾构区间施工图。2.5 南轨发（2014）80号文件盾构施工管理办法。2.6 南宁轨道交通3号线工程15工区施工组织设计2.7 南宁轨道交通3号线工程15工区盾构始发掘进安全专项施工方案2.8危险性较大的分部分项工程安全管理办法建质87号文三. 工程概况3.1 工程概况南宁轨道交通3号线02标土建15工区平乐停车场出入场线工程位于良庆区平乐大道与南宁环城高速交汇处西北方向，区间左线起止里程为：SSK0+202.462SSK1+517.570，左线长1315.108m；区间右线起止里程为：SSK0+202.462SSK1+484.600，右线隧

4、道长为1282.138m；左线始发后沿区间线路走向共有三个曲线半径，分别为ZJD2半径1000m,ZJD3半径315m,ZJD4半径500m;右线始发后沿区间线路走向共有三个曲线半径，分别为YJD2半径1000m，YJD3半径300m，YJD4半径500m。线间距为12.115.0m；左线坡度情况SSK0+202.462SSK0+245为2上坡，SSK0+245SSK0+645里程为25上坡；SSK0+645SSK1+485里程为5上坡；右线坡度情况SSK0+202.462SSK0+245为2上坡，SSK0+245SSK0+645里程为25上坡；SSK0+645SSK1+445里程为5上坡；隧

5、道顶部埋深：17.8m51m。在左线SSK0+344.014（右线SSK0+344.700）里程处设置1#联络通道；在左线SSK0+920.614（右线SSK0+900.000）里程处设置2#联络通道。3.2 沿线地层特性根据勘探揭露，本工程盾构区间盾构穿越地层主要为：黏土、粉质黏土1-1、黏土、粉质黏土1-2、含砾黏性土4-2、含砾黏性土4-3、灰岩H-3，存在少量的溶洞。岩溶填充物：黑色，填充物主要为流愬至软流愬状黏土，含较多松散至精密状砂砾石，局部含硬愬状黏土和灰岩溶蚀碎块。分别对各岩土层及其特征分述如下： 黏土、粉质黏土1-1：褐黄褐红色，可塑状，稍湿湿，切面稍光滑，无摇震反应，干强度

6、中等，韧性中等，质较纯，偶夹少量砾石。该层层厚2.022.0m，平均层厚6.63m，呈透镜体状分布于场地范围内。黏土、粉质黏土1-2：褐黄褐红色，硬塑坚硬状，稍湿湿，切面光滑，无摇震反应，干强度中等，韧性中等。该层层厚1.033.1m，平均层厚7.29m，在场地范围内普遍分布。含砾黏性土4-2：褐黄褐红色，可塑坚硬状，稍湿湿，主要由黏性土组成，含5%25%卵石、碎石、砾石，呈次棱亚圆状，粒径大小不一，一般1030mm，最大粒径约80mm，主要成分为硅质岩、灰岩、砂岩、砾岩等，风化强烈，为基岩风化残积物经水流搬运形成。该层层厚1.032.0m，平均层厚9.10m，该层分布广泛，在场地范围内普遍分

7、布。含砾黏性土4-3：褐黄褐红色，硬塑坚硬状，稍湿湿，主要由黏性土组成，含25%50%卵石、碎石、砾石，呈次棱亚圆状，局部含量大于50%，粒径大小不一，一般1030mm，最大粒径约80mm，主要成分为硅质岩、灰岩、砂岩、砾岩等，风化强烈，为基岩风化残积物经水流搬运形成。该层厚2.027.2m，平均层厚10.23m，该层分布广泛分布于场地范围内。灰岩H-3：中风化，灰色灰白色，层状构造，隐晶质结构，岩质较坚硬，裂隙发育，溶蚀裂隙或蜂窝状溶孔发育。岩芯呈中-短柱状，局部呈块状。天然单轴抗压强度值为11.23133.93MPa，平均值为62.78MPa；饱和单轴抗压强度值为17.26106.33MP

8、a，平均值为53.77MPa，属较硬岩。石炭系中风化灰岩局部见有溶洞，部分溶洞被粉细砂、碎石、黏性土充填或半充填。 3.3 不良地质情况明细表3.3-1平乐停车场出入场线（左线）盾构穿越地质情况明细表序号起始里程结束里程长度（米）隧道埋深（米）地层分布情况1202.462242.88040.41819.9全断面灰岩H-32242.880276.20033.32019.9-19.1上断面含砾黏性土4-2,下断面灰岩H-3（属于上软下硬地层）3276.200288.5212.3219.1-19.2全断面含砾黏性土4-24288.52332.3343.81019.2-19.3上断面含砾黏性土4-2,

9、下断面灰岩H-3（属于上软下硬地层）5332.33357.8522.5219.3-19.5全断面含砾黏性土4-26357.85382.624.7519.5上断面含砾黏性土4-2,下断面灰岩H-3（属于上软下硬地层）7382.6392.449.8419.5全断面黏土、粉质黏土1-18392.44459.9367.4919.5-18.9上断面黏土、粉质黏土1-1,下断面灰岩H-3（属于上软下硬地层）9459.93527.3667.4318.9-48.4全断面灰岩H-310527.3680.37.1-14.8全断面含砾黏性土4-3表3.3-2平乐停车场出入场线（右线）盾构穿越地质情况明细表序号起始里

10、程结束里程长度（米）隧道埋深（米）地层分布情况1202.462324.082121.6218-19.2全断面灰岩H-32324.082341.16217.0819.2-19.4上断面黏土、粉质黏土1-2,下断面灰岩H-3（属于上软下硬地层）3341.162442.392101.2319.4-19.7上断面黏土、粉质黏土1-1,下断面含砾黏性土4442.392496.18253.7919.7-21.1上断面黏土、粉质黏土1-2,下断面灰岩H-3（属于上软下硬地层）5496.182524.51228.3321.1-43.8全断面灰岩H-36524.51282.29.4043.8-16.4全断面含砾

11、黏性土4-2四、区间线路与高压铁塔关系调查4.1 现场调查通过与高压铁塔业主方供电局实地走访、现场勘查、查阅相关资料的方式对高压铁塔进行调查，通过供电局现场调查分析和评估，盾构区间外边线距离铁塔基础有一定距离，铁塔基础较深且较稳固，施工过程中加强洞内控制措施，并做好铁塔的监测工作。 图4.1 供电局业主单位现场实际调查4.2 左线盾构隧道与7#高压铁塔左线侧穿一座110KV高压线塔独立基础中心位于SSK0+640左线轮廓外外7米位置，1#独立基础外边界在平面位置关系上距离左线轮廓线4.8米，左线隧道底部在纵剖面关系上距离电塔最近基础底部52.9米，处于含砾土层，根据与供电局现场实际勘察，电塔未

12、在区间线路正上方，埋深较深，施工过程中加强掘进保压工作及注浆施工，穿越过程中进行基础沉降监测即可，高压线塔与现状位置如图： 4.1.1左线与7#高压铁塔独立基础外部轮廓线平面位置图 4.1.2 7#高压铁塔现状图 4.1.3 七号高压铁塔1#独立基础大样图 4.1.4 七号高压铁塔1#基础配筋表4.3右线隧道与6#高压电塔右线侧穿一座110KV高压线塔独立基础中心位于SSK0+490， 6#高压铁塔全采用桩基础，1#桩基础外边缘在平面位置关系上距离左线轮廓线外3.5米，右线隧道在此里程处于全断面灰岩地质，右线隧道底部在纵剖面关系上距离电塔最近桩基础底部16米，桩基础深度9.6米，电塔基础埋深较

13、深，盾构隧道穿越高压铁塔所处地层围岩自稳性强、强度较高，施工过程中加强盾构穿越后的二次注浆工作，同时确保穿越过程中匀速连续，并对高压铁塔基础沉降进行监测。图4.3.1 右线侧穿6#高压铁塔段所处地质图4.3.1右线与6#高压铁塔平面关系图 4.5.2 6#高压铁塔现状图通过对6#高压铁塔竣工图进行调查，该高压铁塔四个基础采用桩基础，桩基直径1600mm，桩基础主钢采用直径38的钢筋，桩基础进入天然地面标高以下9.6m。 6#五、 盾构掘进施工控制侧穿高压铁塔段含砾土参数设定和优化参数名称参数值备注1#土压力（Mpa）1.0（左线）/0.3(右线气压)刀盘转速（rpm）1.01.3刀盘扭矩（kn

14、.m）3500掘进速度（mm/min）3060（左线）/820(右线)总推力（t）500800（左）/6001100（右）螺机转速（rpm）610注浆量（m3）5.51.2m管片同步注浆压力（bar）15P2.5泡沫浓度2%3%可根据实际情况调整泡沫发泡率1020可根据实际情况调整泡沫注入量300500L/min可根据实际情况调整土仓加水（m3）1015根据干湿程度调整出土量（m3）4852m3；管理行程：390mm420mm/斗目标值1.2m管片表5.1-1 盾构掘进参数表同时在施工中，及时根据反馈的施工监测数据，对于参数不断优化调整。主要的参数调整优化措施如下：（1）左线穿越高压铁塔地层为

15、含砾粘土，采取保压掘进，通过调整泡沫参数做好渣土改良工作；右线穿越高压铁塔地层为全断面灰岩地质，采取保气压掘进。（2）左右线盾构机的掘进速度主要通过调整盾构推进力、转速（扭矩）来控制，出土量则主要通过调整螺旋输送机的转速来调节。在实际掘进施工中，应根据地质条件、排出的碴土状态，以及盾构机的各项工作状态参数等动态地调整优化。（3）掘进时采取碴土改良措施增加碴土的流动性和止水性，密切观察螺旋输送器的栓塞和出土情况以调整添加剂的掺量。（4）在盾构掘进速度一定的情况下，主要通过调整螺旋输送机的转速，调整出土量的大小，以达到维持土仓压力的平衡。（5） 掘进过程中及时进行同步回填注浆，保持适当的同步注浆压

16、力（12.5bar）和5.5方的同步注浆量，并在管片脱离盾尾34环处及时进行二次注浆。（6）同步注浆速度：和推进速度保持同步，具体控制指标为管理行程匹配注浆冲程，每掘进100mm管理行程，同步注浆冲程数为37、38次，即可在盾构机在不同掘进速度下进行足量注浆。通过掘进参数的合理优化，同时做好同步注浆及二次注浆工作，根据高压线塔与区间的纵剖面关系，盾构能匀速连续通过高压线塔。六、 施工监测1、监测目的：盾构侧穿高压线塔前后时，为了及时准确的了解地表沉降情况，该项目监测目的是监控区间周围土体的位移，了解土体稳定性，同时也可对区间隧道的安全状况间接判断。需要在盾构穿越高压线塔基础周边地面加密布置地面

17、监测点。2、地表测点布设原则及方法沉降监测点按照设计图纸中监控量测设计中的要求，在施工影响范围内的地表布置，原则如下：地表沉降监测点标志采用窖井测点形式，采用人工开挖或钻具成孔的方式进行埋设，要求穿透路面结构层（埋设形式如图6.2.2）。测点加保护盖，孔径不得小于120mm。道路、地表沉降监测测点应埋设平整，防止由于高低不平影响人员及车辆通行，同时，测点埋设稳固，做好清晰标记，方便保存。测点设计图操作实例图测点埋设实例图图7.2 地表沉降监测点埋设示意图地表沉降测点采用人工开挖或钻具成孔的方式进行埋设，埋设步骤如下：a.土质地表使用洛阳铲，硬质地表使用工程钻具，开挖直径约120mm，钻孔深度以

18、取透土层上部硬化层为原则，夯实孔洞底部；b.清除渣土，向孔洞内部注入适量清水养护；c.在孔中心置入长度不小于80cm的钢筋标志，测点高度要低于路面高度，以避免行车对其影响，并用粗砂回填夯实；d.上部加保护盖（直径不小于150mm）；3、监测预警控制值监测指标表序号监测项目双线盾构备 注1铁塔基础沉降（隆起）mm10（累计）应结合相关产权单位要求进行控制2铁塔倾斜0.004Hg24Hg为自室外地面起算的建筑物高度（m），倾斜指基础倾斜方向两端点的沉降差与其距离的比值0.00324Hg600.002560Hg1000.002Hg1004、高压铁塔沉降测点标志根据不同监测对象采用不同的埋点形式，框架

19、、砖混结构对象采用钻孔埋入标志测点，钢结构对象采用焊接式测点。一般应高于铁塔基础地坪0.20.5m。测点端头立尺部位应加工打磨成球形面，埋设完毕后，在其端头的立尺部位涂上防腐剂。d.放入观测点标志，使用锚固剂回填标志与孔洞之间的空隙，养护15天以上。隐蔽式监测点外露式监测点图6.2.3铁塔沉降监测点埋设示意图七、安全生产保证体系为了确保安全生产目标的实现，按GB/T28001建立职业健康安全管理体系，制订管理程序，明确各职能、层次的职责，制定完善的保证措施。领导挂帅，全员参加，使安全工作制度化、经常化，贯穿施工全过程。项目经理为安全生产的第一责任人，安全总监、总工程师、副经理、 分部各部门各负

20、其责。负责协调处理现场的安全事宜，安全生产保证体系见图9.1.1“安全生产管理体系图”八、 应急预案8.1下穿高压铁塔应急管理机构为有效管理风险源施工，项目部成立盾构施工风险源管理办公室，根据成都地铁关于风险源管理的要求，结合盾构施工的特点，在项目部监控室的基础上成立参建各方组成的盾构施工风险源办公室，具体管理风险源施工，负责协调各项资源、落实施工组织、会商施工参数、安排应急处置、汇集各方信息等。风险源办公室由施工单位项目总工负责管理，向参建各方和电业局方面通报施工信息，施工监测信息及时向参建单位通报。出现异常情况后及时向参建单位和电业局方面通报，共同参与分析、及时处置。根据项目部的人员配置情

21、况和侧穿高压铁塔管理的专业分组，将项目部人员划分为五个专业小组，由项目经理统筹管理，每个小组责任明确，分工细致，工作中做好协调配合。风险源施工期间设立盾构风险与管理办公室，办公室负责人为项目总工，24小时安排人员值班，直至盾构侧穿高压铁塔完成，盾构施工风险管理办公室作为风险源施工期间的核心统筹部门，负责信息传递、参数会商、措施制定、和其他风险源施工期间的其他应急统筹安排。为做好盾构下穿铁塔施工发生异常情况时的处置工作，成立盾构下穿高压铁塔应急救援领导小组。以应急救援领导小组为基础，成立应急反应指挥部，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，并组

22、建抢险突击队、义务消防队和医疗救护队等。图9.1 应急救援组织机构图8.1.1应急救援领导小组成员应急救援领导小组成员名单：组 长：秦军 张宇副组长：何佳 夏冰凉成 员：谭新、陈首亚、王俊文、李健、宋昊、桂永杰8.1.2应急救援领导小组职责1)应急救援的指挥职能2)发生事故后立即赶赴现场，掌握事故现场情况，制定相应措施，组织力量救援；3)组织人员保护现场，及时上报安全生产监督管理站、业主监理单位相关负责人及集团公司安质部等负有安全生产监督管理职责的部门并视事故的严重情况立即拨打119、120；4)召开事故分析会，做好事故的处理工作，及恢复生产工作；5)组织开展员工安全知识培训教育，应急救援演练

23、。配备必要的防护、救援器材、设备，并定期进行检查维修，确保完好；6)制定本单位各项安全生产管理制度和承建项目的应急救援预案。8.3应急救援物资为对付可能发生的隧道突发事件，要事先准备一定数量的应急处理用的材料、机具。设专人进行管理，确保抢险物资设备能随时投入使用。本标段主要应急救援物资见表。表 主要应急救护物资一览表序号名称规格数量备 注1发电机200KW1抢险时，用于设备供电2发电机30KW1抢险时，用于设备供电3抽水泵5.5kw6抢险时，用于排水4抽水泵15kw4抢险时，用于排水5钻机（地面注浆）20kw2抢险时，用于地面注浆6搅拌机15kw1抢险时，用于地面注浆7灌浆泵15kw2抢险时，用于地面注浆8汽车吊25t1抢险时，物资设备吊装9装载机1抢险时，物资设备转运10挖掘机1抢险时，路面开挖11叉车1抢险时，物资设备转运12防汛车辆1经理部人员接送车辆，出现险情时专