重大事故隐患治理方案及针对性措施

北京地铁十号线第十七标段重大事故隐患治理方案及针对性措施北京地铁十号线第十七标段国贸站位于东三环中路与建国门外大街的交叉路口处，位于既有国贸桥的北侧，车站主体与东三环中路走向一致，车站主体从桥下群桩间穿过。五个出入口分别位于国贸大厦、中服大厦和招商局大厦等多个重要商务建筑物附近。地面建筑和地下管线众多，而且车站结构从国贸桥、大北窑桥的基础桩间穿过，南端与既有一号线区间擦肩而过，如何确保场地国贸桥桩、地下管线的安全以及预防开挖过程中土体坍塌是本工程的重点，也是本工程的难点。我公司对这些存在的重大事故隐患制定了以下治理方案河针对性措施。国贸桥桩保护方案和针对性措施1.1桥桩保护等级的划分依据国贸桥和地铁国贸站的具体关系、桥梁维修养护记录以及现场对桥梁调查情况，将桥梁基础保护划分为A、B、C三个等级，具体划分标准如下：⑴A级划分标准①车站风井、临时施工竖井周边，受明挖影响的桥梁基础；②地铁结构和桥桩净距在3m范围内的桥梁基础；③通过维修养护记录及现场实际判断，认为特别敏感、有必要加强保护的桥梁基础。⑵B级划分标准①地铁结构和桥桩净距大于3m范围内的桥梁基础，但仍然有较大工程风险的情况；②通过维修养护记录及现场实际判断，认为比较敏感、有必要加强保护的桥梁基础。⑶C级划分标准地铁结构和桥桩净距远大于3m的桥梁基础，但需要考虑桥梁基础整体沉降协调的情况。根据以上的划分标准，对国贸站桥桩保护具体等级划分如图1-1所示。1.2桥桩加固的时机⑴地铁结构施工中的自身洞内注浆手段，一次到位。⑵对于A级防护考虑按“先加固、后施工”的顺序进行；对于B级防护考虑按“边施工、边加固”的顺序进行；对于C级防护考虑按“先施工、后加固”的顺序进行。⑶对于出现危险征兆的桥梁基础，应考虑提高防护等级，并且应统筹考虑相临基础的状态，确定相应的防护方法。1.3桥桩保护措施⑴桥桩保护总体原则①A级防护总体原则a.地面打设隔离桩、竖井设置围护桩；b.注浆加固桩周边土层，具体包括四类：地面注浆、竖井开挖中的斜下方向注浆、地铁结构施工中的洞内超前注浆、洞内斜向定向注浆；c.地铁结构在开挖过程中采取以下措施：加强初期支护、采用超前支护及注图1-1国贸站桥桩保护分级图浆、扩大注浆范围、及时进行封闭防止水土流失等。=2\*GB3②B级防护总体原则a.洞内对桩周边土层进行注浆加固；b.地铁结构在开挖过程中采取以下措施：加强初期支护、采用超前支护及注浆、扩大注浆范围、及时进行封闭防止水土流失等。③C级防护总体原则本级防护主要以监控量测为主，目的是了解施工过程中地铁施工对桥梁基础的影响，依据监测资料，适时地进行局部加固和补强。具体防护措施可参照A、B防护临时采取必要的措施。⑵具体加固方案及辅助工程措施如图1.2所示，说明本工程对桥梁基础采取的具体加固方案和辅助工程措施如下：①明挖结构周边北侧风井兼施工竖井——围护桩Φ800@1200，桩间注浆封闭；临时施工竖井——围护桩Φ800@1200，桩间注浆封闭；临近竖井的桩（属于A级防护）分层注浆（由下至上，每次约2.0m）。②地表注浆其他属于A级防护的桥桩，分层注浆（由下至上，每次约2.0m）。③洞内处理措施a.小导洞开挖中的周边注浆处理，注浆范围不小于80cm；b.洞内围护桩Φ600@1000，局部采用Φ800的桩。在导洞内施工边桩，加大桩体跳做的间隔，减少对土体的扰动，减小地层变形；图1-2桥桩保护及结构加固断面图c.风道及主体扣拱过程中的拱部注浆，注浆范围不小于80cm；d.桩周土层注浆加固：成桩后的桩周注浆管注浆工艺、土体开挖中的桩间钢花管预注浆工艺（适用于明挖竖井和洞内围护桩）；e.超前支护工艺：超前小导管注浆，开洞处采用大管棚配合小导管；f.暗挖施工中格栅密排通过；g.及时进行补充注浆；h.设置超前地质探孔，指导下步工序循环；i.地下基坑开挖过程中注意分段、分层、分部开挖，充分利用“时间-空间效应”；j.敏感部位，地下基坑采用加强内撑体系；k.用跟进式注浆对管线周边的土层进行注浆加固处理，该注浆方式作用效果明确，便于控制。目的在于防止因管线漏水对地层的掏蚀、软化作用。1.4其他辅助措施⑴在整个工程施工过程中，严格遵循“先保护及监测、再降水、最后施工”的施工原则。⑵在施工前，在施工可能影响的范围内对桥桩、地表和围护桩等都进行了监控量测，特别是在桥桩上埋设桥桩沉降和倾斜监测点，施工过程中，加强监控量测，及时进行信息反馈，制定严格的信息报告制度，确保既有桥安全正常使用。如图1-3所示，在施工可能影响范围内的桥桩上我单位都布设了桥桩沉降和倾斜监测点，在临时竖井南侧有一桥桩，离竖井开挖线只有2.03m,因此本桥桩作为重点中的重点加以保护，在其上部埋设了4组8个沉降和倾斜监测点。一旦发现桥桩有变形趋势，我单位将立即邀请相关单位和专家根据实际发生的情况制定针对性的方案和措施。我单位将与北京交通大学等院校合作，对地下群洞室穿越既有桥桩的影响深入研究，确保每道工序对桥桩的影响控制在允许值范围内。⑶在施工期间，根据监控量测的数据，一旦发现有桥桩有变形，我单位将立即和交通部门联系，对通过国贸桥的车辆实行交通管制，减少交通流量，从而减小桥梁荷载，降低车辆行驶时产生的震动对桥梁基础及地铁施工的不良影响。⑷在洞室暗挖过程中，严格贯彻“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测、早成环、环套环”的施工原则。⑸施工中严格按照设计施工，要注意对施工工艺的控制，采取小分块、短进尺、快封闭的手段，减少对地层的扰动，严格控制每循环进尺的长度，当环形尺寸开挖到标准轮廓线时必须不间断地架立格栅、挂网、焊接，从开挖到施喷砼的时间不应超过地层的自稳时间，不允许出现工序的任意拖长和工序衔接不紧，减少对地层的扰动，尤其要加强拱脚处锁脚锚管的质量控制，防止拱脚脱空，减少拱脚变形。图1-3国贸站监测点布置平面图2.管线保护方案及针对性措施2.1地下管线调查本工程施工范围内有多条电力、电信、热力、上水、天然气、污水、雨水等地下管线，需要改移和保护的管线如表1和表2所示，平面位置如图2-1所示。国贸站需要改移管线一缆表表1施工区管线名称管线编号走向规格管线标高东北风亭上水[7-1]水(13)90南北向φ1400管顶37.45电信地勘院测南北向74X77未探明西北风亭上水[7-1]水(2)49南北向φ300管顶36.75电力[7-1]明（27）5南北向φ600内底38.01煤气[7-1]煤（24）25南北向φ500管顶36.96西北A出入口上水地勘院测南北向φ60未探明电信力F10南北向36X25管顶37.50西北B出入口上水地勘院测南北向φ60未探明电信力F10南北向36X25管顶37.50东南A出入口电力电力三条东西向待测未探明煤气[5-2]煤（10）16东西向φ600管顶37.08煤气[7-1]煤（25）13-1东西向φ500管顶37.08煤气煤（K2）2东西向φ600管顶37.08电信[5-2]话（1）18东西向待测管顶37.03东南B出入口电力电力三条东西向待测未探明国贸站需要保护管线一缆表表2管线名称数量（条）规格管线埋深(m)位置及走向燃气1φ5001.87临时竖井附近，东西走向污水1φ18008东北风道西侧导洞的斜上方，南北走向污水管22260×22502.7地面设备用房位置，南北走向上水管1φ601右线主洞室上方，南北走向电力管线1φ21009.2东北出入口通道上方，南北走向图2-1国贸站影响施工的主要管线与结构关系总平面图2.2管线改移保护措施如表1为国贸站需要改移的管线，原则上管线改移工作由业主指定专业施工队伍施工，我单位配合协助。为了确保管线的安全，我单位除了配合专业队伍施工外，将做如下工作：⑴施工前按照既有管线图的提示，用地质雷达等先进仪器或挖探槽的方法对施工范围内的地下管线进行重新探测。确定出地下管线的数量以及确切平面位置和标高，确保做到不遗漏管线，防止因未查明情况导致施工时破坏管线。⑵根据探测到的管线情况，及时提供管线改移施工单位准确的管线状态参数。2.3管线保护方案如表2所示，国贸站所要保护的管线共6条，其中2260×2250污水管由业主指定专业队伍施工，我单位配合。对于需要保护的管线，我单位将采取以下综合保护措施。⑴进行详细调查并向相关管线主管部门获取预控参数。为确保暗挖施工期间地下管线的安全和正常使用，向管线主管部门咨询并获得各类管线的允许变形指标作为预控参数，控制管线的变形在允许范围之内。⑵进行超前探测开工前，在施工影响较大范围内的地表挖探沟，对已探明管线的位置进行复核，并确认未探明管线的确切位置（使用地质雷达或人工挖探槽的方法），根据设计的要求和施工的实际需要对管线采取保护措施。在洞室开挖过程中，及时超前探明结构穿越地下管线施工段的地层状况，确认前方地层是否有管线（污水管、雨水管）渗漏等情况，针对探测情况制定保护方案和采取相应的结构施工安全的储备措施，并征得管线主管部门的同意。⑶加强监控量测在地铁施工期间加强监控量测，施工影响范围内内的地表10m布设一个监测断面，由于地下管线还未完全探明，原则上地下管线监测点重点布设在煤气管线、给水管线、污水管线、大型的雨水管及电力方沟上，测点布置时要考虑地下管线与洞室的相对位置关系。有检查井的管线应打开井盖直接将监测点布设到管线上或管线承载体上；无检查井但有开挖条件的管线应开挖暴露管线，将观测点直接布到管线上；无检查井也无开挖条件的管线可在对应的地表埋设间接观测点。管线沉降观测点的设置可视现场情况，采用抱箍式或套筒式安装，沿管线每10m布设1个测点，每根监测的管线上最少要有3~5个测点。⑷加强初期支护刚度当结构外皮和管线底部距离较近时，减小小导管超前注浆环向，避免管线因竖向不均匀沉降而产生裂缝；在车站大管棚护顶的同时考虑适当加密小导管，加强拱顶棚架体系刚度，可以采用超细水泥浆液超前注浆加固地层以保证注浆效果。根据量测结果，在地面对管线采用跟踪注浆的措施以保障安全。⑸确保大管棚施工钻孔精度①钻孔开口时设导向管或导向架，导向管及导向架安设要严格测量，保证开口方向、方位的准确。②为了保证钻孔精度，开孔段钻进是关键。钻进前10～20m时，要反复校核钻杆方向，调整钻机位置，并用经纬仪或陀螺仪检测偏斜无问题后方可继续钻进。③钻进过程中，严格按操作要点施钻，控制好转速及进度，同时钻进时注意钻机的平稳及钻杆的铅直。发生异样时停机检查，及时对产生的钻孔偏差予以纠正，防止废孔。⑹及时封闭掌子面隧道暗挖至穿越管线密集区时，在每部停止开挖时及时封闭正前方掌子面，封闭掌子面喷射砼厚度控制在5～10cm左右，以稳定正面土体，必要时进行掌子面封闭注浆，减小由于地层应力释放对管线的影响。⑺及时进行初衬及二衬背后注浆。⑻优化施工参数当结构穿越软弱粘土层时，利用土体自稳能力，优化循环作业参数，如采取缩短循环进尺，密排格栅钢架或采用型钢钢架尽快提供支撑力等措施，加快循环施工进度，快封闭、早成环，并适当加大喷射砼厚度，以稳定开挖地层。⑼φ1800污水管重点保护方案一旦φ1800污水管遭到破坏，对工程施工带来较大影响，我单位将对进行特殊保护。在东北风道西侧导洞的斜上方有一条φ1800的污水管，埋深8米，距导洞外缘不足900mm，距桥桩不足700mm。在导洞施工期间可能因管线漏水对施工安全造成极大影响必须采取防护措施避免管线下沉和开裂。如图2-2所示，保护方法是在污水管的北侧施工双排旋喷桩，φ600，间距450mm，旋喷桩施工深度至管线底不少于2米，并深入导洞内。导洞开挖时在靠近管线一侧加强小导管注浆，减小对管线和桥桩的影响。图2-2污水管线旋喷桩加固图3.土体坍塌针对性防治措施⑴遵循浅埋暗挖法“管超前，严注浆，短开挖，强支护，快封闭，早成环，勤量测”的施工原则，结合实际制定出施工方案，确保安全生产。⑵超前预注浆，根据地质报告资料和工作面地质实际情况，拟定注浆的方案，精心布管，严格注浆工作，控制好注浆压力，密切关注注浆量，确保达到理想的加固效果。⑶马头门开口位置是受力关系复杂的特殊位置，各个马头门开口前，要对马头门开口位置做特殊加强，确保马头门开口的施工安全。⑷严格控制开挖循环进尺，对不良地质地段，适当缩短开挖进尺，环形开挖留核心土，必要时喷混凝土封闭开挖工作面，并选用具有足够刚度和早强的支护设计，如适当加厚喷层，喷射早强混凝土，及早完成锚喷网联合支护。⑸相邻开挖工作面应在前洞室结构形成闭合环，围岩趋于稳定后方可开挖相邻洞室，施工时采取可靠措施