盾构始发井安全专项施工方案

盾构始发井安全专项

施工方案（修改后）—

图文

北京地铁十六号线工程达官营站~红莲南里站区间

活塞风井兼盾构始发井

安全专项施工方案

审批人：

审核人：

编制人：

北京市政路幅

北京市政建设集团有限责任公司

2016年5月

目录

1、编制说明...................................................................1

1.1编制依据.................................................................1

1.2编制范围.................................................................3

2、工程概况...................................................................4

2.1工程简介.................................................................4

2.1.1明挖部分.............................................................5

2.1.2暗挖横通道..........................................................5

2.1.3暗挖风道............................................................6

2.1.4暗挖风道间连接通道..................................................7

2.1.5暗挖风道车站间区间隧道..............................................7

2.2主要技术标准.............................................................8

2.3周边环境情况.............................................................9

2.3.1临近建（构）筑物情况.................................................9

2.3.2临近道路情况........................................................9

2.3.3地下管线情况.......................................................10

234临近莲花河情况.......................................................11

235地下空洞情况.........................................................12

2.4工程地质及水文条件......................................................12

2.4.1工程地质............................................................12

2.4.2水文地质...........................................................14

3、施工部署..................................................................16

3.1总体部署................................................................16

3.2进度计划................................................................16

321工期安排原则.........................................................16

322工程进度计划.........................................................16

3.3组织管理机构............................................................16

331项目经理部组织机构...................................................16

332组织机构职能分工.....................................................17

4,施工准备.................................................................21

4.1施工现场准备............................................................21

4.2技术准备................................................................22

4.3材料准备................................................................23

4.4机械配备................................................................23

4.5劳动力组织准备..........................................................24

4.6试验工作计划............................................................25

4.7施工前条件验收..........................................................26

5、地下水控制措施............................................................27

6、明挖结构施工方法..........................................................32

6.1总体施工步序............................................................32

6.2施工测量................................................................32

621测量方案.............................................................32

6.2.2测量精度保证措施.....................................................34

6.3围护桩施工..............................................................34

6.3.1围护施工流程........................................................34

6.3.2测量定位...........................................................37

6.3.3人工探孔...........................................................37

6.3.1泥浆护壁...........................................................39

632钻机就位与施工.......................................................39

6.3.3检孔...............................................................40

6.3.4清孔...............................................................40

6.3.5钢筋笼的制作安装...................................................41

6.3.6混凝土浇注.........................................................43

6.3.7检验标准...........................................................45

6.3.8常见问题及解决办法.................................................45

6.4盾构井开挖..............................................................47

6.4.1冠梁、护坡及挡土墙施工.............................................47

6.4.2土方挖运...........................................................48

6.4.3验槽...............................................................52

6.5盾构井支护..............................................................52

651桩间土护壁施工.......................................................52

6.5.2内支撑加工...........................................................53

653内支撑安装...........................................................58

6.5.4内支撑拆除.........................................................62

6.5.5回填土施工.........................................................64

6.6结构施工.................................................................64

7、暗挖结构施工方法..........................................................65

7.1总体施工步序............................................................65

7.2测量施工................................................................65

7.3横通道施工..............................................................65

731横通道初支施工流程...................................................66

7.3.2外环框梁施工.......................................................68

7.3.3注浆加固...........................................................68

7.3.4马头门破除脚手架搭设...............................................71

7.3.5马头门破除.........................................................71

7.3.6格栅钢架加工.......................................................76

7.3.7土方开挖...........................................................76

738格栅钢架安装.........................................................76

7.3.9喷射混凝土.........................................................80

7.3.10初支背后注浆......................................................80

7.3.11临时支撑拆除.......................................................81

7.3.12结构施工..........................................................83

7.4活塞风道施工............................................................83

741风道初支施工流程.....................................................83

7.4.2外环框梁施工.......................................................85

743注浆加固.............................................................85

7.4.4马头门破除脚手架搭设...............................................87

7.4.5马头门破除.........................................................87

7.4.6格栅钢架加工.......................................................89

7.4.7土方开挖...........................................................89

7.4.8格栅钢架安装.......................................................90

7.4.9喷射混凝土.........................................................92

7.4.10初支背后注浆......................................................92

7.4.1临时支撑拆除........................................................92

7.4.2结构施工...........................................................94

7.5活塞风道连接通道施工.....................................................94

7.5.1风道连接通道初支施工流程...........................................94

7.5.2外环框梁施工.......................................................95

7.5.3注浆加固...........................................................95

7.5.4马头门破除脚手架搭设...............................................96

7.5.5马头门破除.........................................................96

756格栅钢架加工.........................................................96

7.5.7土方开挖...........................................................96

758格栅钢架安装.........................................................97

7.5.9喷射混凝土.........................................................98

7.5.10初支背后注浆......................................................98

7511临时支撑拆除........................................................98

7.5.1结构施工...........................................................99

7.5.2安全控制措施.......................................................99

7.6风道与车站区间隧道施工.................................................100

761隧道初支施工流程....................................................100

7.6.2注浆加固..........................................................102

7.6.3马头门破除脚手架搭设...............................................103

7.6.4马头门破除........................................................103

765格栅钢架加工........................................................103

7.6.6土方开挖..........................................................103

7.6.7格栅钢架安装......................................................104

7.6.8喷射混凝土.........................................................104

769初支背后注浆........................................................104

7.7松散地层处理...........................................................104

7.8马头门破除安全措施.....................................................105

8、监控量测.................................................................106

8.1监控量测目的、原则.....................................................106

8.2监测管理...............................................................106

8.3监测范围与项目.........................................................107

8.3.1明挖基坑部分.......................................................107

8.3.2暗挖部分............................................................108

8.4监测点布设.............................................................108

8.4.1明挖基坑部分.......................................................108

8.4.2暗挖部分..........................................................109

8.4.3监测点做法.........................................................111

8.5监测工作实施...........................................................112

8.5.1地表沉降...........................................................112

852降水工程的沉降监测..................................................113

8.5.3地下管线监测......................................................114

8.5.4（构）建筑物监测....................................................114

8.5.5净空收敛监测.......................................................115

856初支拱顶（部）沉降..................................................116

8.5.7水位动态监测.......................................................116

858现场巡视............................................................117

8.6信息反馈...............................................................117

861监测数据分析........................................................117

862阶段成果报告........................................................117

863监测数据的反馈及预警................................................117

8.7监测点保护措施.........................................................118

9、质量保证体系及措施.......................................................120

9.1质量目标................................................................120

9.2质量保证体系...........................................................120

921建立质量管理组织机构................................................120

922质量管理体系........................................................120

923质量管理责任制......................................................121

9.3质量保证措施...........................................................122

9.4具体保证措施...........................................................124

9.4.1钢支撑防坠落措施...................................................124

942超前小导管注浆施工质量保证措施......................................125

9.4.3开挖与初期支护质量保证措施........................................125

9.4.4钢格栅施工质量保证措施............................................125

9.4.5钢筋施工质量保证措施...............................................126

946喷射混凝土施工质量保证措施..........................................126

10、安全保证措施.............................................................129

10.1安全管理目标..........................................................129

10.2安全管理机构..........................................................129

10.3安全保证体系..........................................................129

10.4安全保证措施..........................................................129

10.5具体保证措施..........................................................131

1051安全教育...........................................................131

1052用电安全措施.......................................................132

10.5.3消防保卫措施.......................................................136

10.5.4开挖初支安全措施.................................................137

10.5.5装卸渣与运输安全措施..............................................138

1056起重机使用安全措施.................................................139

10.5.7地下管线保护.....................................................139

11、文明施工措施.............................................................140

12、环境保护措施.............................................................141

13、职业健康措施.............................................................142

14、进度保证措施.............................................................143

14.1施工技术保障..........................................................143

14.2人力资源保障..........................................................143

14.3机械设备保障..........................................................143

14.4材料保障..............................................................144

14.5计划控制保障..........................................................144

14.6过程控制保障..........................................................145

14.7施工协调管理..........................................................145

15、季节性施工方案...........................................................147

15」雨季施工方案...........................................................147

15.1.1组织机构及人员责任表..............................................147

15.1.2材料机具准备情况.................................................148

15.1.3人员配置情况......................................................148

15.1.4现场排水.........................................................148

15」.5暗挖工作坑排水.....................................................148

15.1.6混凝土工程.......................................................149

15.1.7材料储存及保管....................................................149

15.2冬季施工方案...........................................................149

15.2.1组织措施..........................................................149

15.2.2现场准备.........................................................150

15.2.3物资准备.........................................................150

15.2.4安全与防火.......................................................150

1525冬季施工技术措施...................................................150

16、风险源与风险控制.........................................................153

16.1风险源辨识及事故类型..................................................153

16.1.1风险源辨识........................................................153

16.1.2事故类型及危害程度分析...........................................153

16.2风险工程分级及保护措施................................................154

16.2.1暗挖结构下穿重要管线..............................................154

17、应急预案.................................................................159

17.1总则..................................................................159

17.2预防及预警............................................................159

17.2.1危险源监控........................................................159

17.2.2预警行动.........................................................159

17.3应急救援组织及流程....................................................159

17.3.1应急小组..........................................................159

17.3.2应急小组分工.....................................................160

17.3.3应急流程.........................................................161

17.4应急响应...............................................................161

17.4.1响应分级..........................................................161

17.4.2扩大响应.........................................................162

17.4.3应急处理措施.....................................................162

17.4.4抢险保障措施.....................................................165

17.4.5应急救援物资.....................................................167

1、编制说明

1.1编制依据

（1）施工合同

北京地铁16号线土建施工20合同段施工合同

（2）图纸

北京地铁十六号线工程施工图设计达官营站~红莲南里站区间（323）第一册区间结

构第一分册区间活塞风井兼盾构始发井第一部分明挖结构

北京地铁十六号线工程施工图设计达官营站~红莲南里站区间（323）第一册区间结

构第一分册区间活塞风井兼盾构始发井第一部分明挖结构变更A

北京地铁十六号线工程施工图设计达官营站~红莲南里站区间（323）第一册区间结

构第一分册区间活塞风井兼盾构始发井第二部分横通道及风道暗挖结构

北京地铁十六号线工程施工图设计红莲南里站（223）第五册车站降水第三分册车

站主体1号、2号活塞机械风道

北京地铁16号线工程勘察01合同段红莲南里站（B版）岩土工程勘察报告

北京地铁新16号线管线详查技术报告

北京地铁十六号线工程红莲南里站管线保护、拆除、改移设计综合（变更）

（3）主要规程规范

1）国家才示准

序号编号技术规程、规范、标准名称

1GB50010-2010混凝土结构设计规范

2GB50026-2007工程测量规范

3GB50308-2008城市轨道交通工程测量规范

4GB50575-2010Ikv及以下配线工程施工与验收规范

5GB50497-2009建筑基坑工程监测技术规范

6GB50194-2014建设工程施工现场供用电安全规范

7GB50108-2008地下工程防水技术规范

8GB50208-2011地下防水工程质量验收规范

9GB50490-2009城市轨道交通技术规范

10GB50652-2011城市轨道交通地下工程建设风险管理规范

11GB50204-2015混凝土结构工程施工质量验收规范

12GB50086-2015岩土与锚杆喷射混凝土支护工程技术规范

2）行业;示准

序号编号技术规程、规范、标准名称

1JGJ94-2008建筑桩基技术规范

2JGJ46-2005施工现场临时用电安全技术规范

序号编号技术规程、规范、标准名称

3JGJ33-2012建筑机械使用安全技术规程

4JGJ18-2012钢筋焊接及验收规程

5JGJ120-2012建筑基坑支护技术规程

6CJJ61-2003城市地下管线探测技术规程

7JGJ/T104-2011建筑工程冬季施工规程

8JGJ106-2014建筑基桩检测技术规范

9JGJ107-2010钢筋机械连接技术规程

3)北京方6地方标准

序号编号技术规程、规范、标准名称

1DB11/489-2007建筑基坑支护技术规程

2DB11/513-2015绿色施工管理规程

3DB11/383-2006建筑工程施工现场安全资料管理规程

4DB11/940-2012基坑工程内支撑技术规程

5DB11/T446-2015建筑施工测量技术规程

6DB11/490-2007地铁工程监控测量技术规程

7DB11/T339-2006北京市工程测量技术规程

8DBJ01-96-2004地铁暗挖隧道注浆施工技术规程

4)法律、法规及管理办法

序号法律、法规及管理办法名称备注

1《中华人民共和国建筑法》

2《中华人民共和国劳动法》

3《工程建设标准强制性条文》

4《建设工程安全生产管理条例》国务院令第393号

5《建筑工程施工现场安全防护标准》京建施[2003]1号

6《北京市建设工程施工现场管理办法》北京市人民政府令第247号

7《北京市建设工程施工现场消防安全管理规定》北京市人民政府令第84号

8《北京市建设工程安全生产标准化手册》京建发(2010)443号

《北京市建设工程施工现场生产安全事故及重大隐

9京建施(2009)889号

患处理规定》

10《北京市建筑业企业违法违规行为记分标准》京建法(2012)20号

11《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》建质［2009J87号

《北京市实施〈危险性较大的分部分项工程安全管理

12京建施（2009）841号

办法〉规定》

5）甲方及集团公司管理规定及办法

序号管理办法名称备注

1《北京市轨道交通建设工程安全生产标准化手册》

2《北京市轨道交通建设工程安全生产标准化图集》

3《北京快轨施工现场安全生产标准化管理规定》

4《北京快轨公司安全生产管理办法》

《北京地铁16号线安全、文明施工、绿色施工、消防检查管理办

5

法（试行）》

6《轨道交通工程施工监控量测管理办法（试行）》

7《计量支付管理办法（土建试用稿）》

8《北京快轨履约管理办法》

9《落实“危险性较大工程专家论证”有关法规的的通知》

10《轨道交通工程项目建设管理办法汇编》

11《轨道交通建设工程标准化达标验收办法（试行）》

市政集团工程

12《北京市政建设集团有限责任公司施工现场机械设备管理办法》发（2014）95

号

市政集团工程

《北京市政建设集团有限责任公司专业工程分包管理规定（修订

13发（2014）96

版）》

号

市政集团技质

14《北京市政建设集团有限责任公司监视和测量设备管理办法》发（2012）461

号

6）其他

①建设单位提供的地形图、地质报告，现场实际踏勘资料；

②我项目部根据空洞普查、探坑等调查获得的资料；

③建设单位与设计单位沟通确定的设计方案；

④公司现有的施工技术能力、管理水平和机械设备配备能力;

⑤施工组织设计。

1.2编制范围

本方案编制范围为区间活塞风井兼盾构始发井明挖结构及暗挖结构。

明挖结构包括：活塞风井兼盾构始发井；

暗挖结构包括：横通道、风道、风道间连接通道、风道与车站间的区间隧道的初期

支护。

2、工程概况

2.1工程简介

北京地铁十六号线工程土建施工20合同段由红莲南里站、达官营站~红莲南里站区

间、红莲南里站~丽泽商务区站区间组成，全部为地下线；线路北起达官营站（里程右

K10+583.600）,止于丽泽商务区站（里程右K13+156.271）,全长2572m,呈南北向敷

设。

图2-1北京地铁十六号线工程土建施工20合同段工程总平面示意图

活塞风井兼盾构始发井位于达官营站~红莲南里站区间南端，红莲南里站北侧。结构

分为明挖基坑、暗挖横通道、暗挖风道、暗挖风道间连接通道、暗挖风道与车站间区间

隧道。详见下图。

图2-2活塞风井兼盾构始发井平面图

本方案需进行专家论证的有：A明挖结构、I暗挖横通道、II暗挖左线活塞风道、III

暗挖右线活塞风道、IV暗挖连接通道及V暗挖区间的施工部分。

活塞风井兼盾构井结构施工计划于201661开工，201761完成，共计365日历天

（此计划基于2016年6月1日前完成污水管线改移施工，腾退施工场地，恢复交通）。

2.1.1明挖部分

活塞风井兼盾构始发井结构长17.3m（地下二、三层为10.0m）＞宽16.3m、高

16.35m,为三层单跨框架结构，结构覆土约4.83m。

盾构始发井采用明挖法施工，基坑地面高程约为44.5m,开挖深度约为31.38m,采

用①1000@1400〜1600钻孔灌注桩+内支撑支护，基坑护体结构设计使用年限为100年。

明挖基坑风险工程等级为一级。

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®⑷®③®④④⑷®⑷④④

2.1.2暗挖横通道

横通道断面采用三心圆拱顶直墙形式，底板为仰拱结构，开挖宽度14.5m,开挖高度

19.07m,长16.65m,覆土13m,初支厚度350mm,采用双侧壁导坑法施工，350mm厚

网喷混凝土+格栅钢架支护。

图2-5横通道横断面图

暗挖横通道风险工程等级为一级。

2.1.3暗挖风道

活塞风道为单跨双层直墙拱形断面，采用三心圆拱顶直墙形式，结构宽8.1m,高

15.27m（左线）/12.53m（右线），长33~35m,采用“CRD”法施工，初支采用300mm厚

网喷混凝土+格栅钢架支护。

暗挖风道风险工程等级为一级。

图2-6左线风道初支横断面图图2-7右线风道初支横断面图

2.1.4暗挖风道间连接通道

风道间连接通道断面采用单跨单层平顶直墙形式，开挖宽度7.3m,开挖高度

4.87m,长8.8m,初支采用300mm厚网喷混凝土+格栅钢架支护，采用“CRD”法施工。

暗挖风道间连通道风险工程等级为一级。

图2-8暗挖风道连接通道初支横断面图

2.1.5暗挖风道车站间区间隧道

风道与车站间区间隧道采用单线单洞马蹄形断面，开挖宽度6.3m,开挖高度

6.42m,长度4.2m,初支采用250mm厚网喷混凝土+格栅钢架支护，采用台阶法施工。

暗挖风道车站间区间隧道风险工程等级为一级。

图2-9暗挖风道车站间区间隧道初支横断面图

2.2主要技术标准

1.盾构井基坑支护结构安全等级为一级；基坑侧壁重要性系数为1.0。

2.基坑变形控制等级为一级。

3.地铁结构中主要构件的设计使用年限为100年，主要构件是指结构的主体结构

（梁、板、墙、柱、结构二次衬砌）、地铁内部构件（楼梯、站台板）以及基

础结构。相应结构可靠度理论的设计基准期均采用50年。

4.地铁结构中永久构件的安全等级为一级，相应的结构构件重要性系数丫0取1.1；

在人防荷载或地震荷载组合下，相应的结构构件重要性系数丫0取1.0。

5.地铁结构的地震作用按8度设防，地下结构框架构件的抗震等级为二级。

6.地下结构按5级人防设防，5级人防地面空气冲击波超压峰值△Pm=0.1MPa,人

防荷载包括常规武器和核爆。在人防动荷载作用下，其动力分析采用等效静荷

载法，按弹塑性工作阶段设计，不验算结构变形和裂缝宽度。

7.结构构件的裂缝控制等级为三级，与地下水、土接触并有自防水要求的混凝土

构件，其表面最大裂缝宽度限值取0.2mm,其他构件的最大裂缝宽度限值取

0.3mm。

8.结构设计应进行抗浮稳定验算，按最不利情况进行验算。在不考虑侧壁摩阻力

时，其抗浮安全系数不得小于1.05。当计及侧壁摩阻力时，其抗浮安全系数不

得小于1.15o对于本工程，围护桩为抗浮措施的永久结构。

9.兼作主体结构抗浮作用的桩支护结构，应进行抗拔承载力、裂缝宽度验算，并

满足耐久性及相关构造要求，构件最大裂缝宽度限值取0.3mm。

10.周边无控制性环境条件，地面沉降量控制在30mm以内，位移速率控制在

2mm/d；穿越重要建（构）筑物或地下管线时，应按建（构）筑物及管线保护要

求确定。

11.盾构井周边施工期间地面堆载不得超过30kPao

2.3周边环境情况

活塞风井（兼盾构始发井）位于莲花河的东侧，为原绿化区域。周边建筑主要为金

融出版社办公楼和小红庙南里2号楼。盾构始发井基坑紧邻莲花河东侧路，该道路宽约

7m,为单行路，有两路公交车经过，车流量较大。地下管线较多，主要为1200x1400热

力方沟、迁改后的①1050污水管、DN400给水管、①273、①300工业重油和12孔+6孔电

信管等，临近管线风险等级均为一级。

2.3.1临近建（构）筑物情况

活塞风井兼盾构始发井东侧主要建筑为小红庙南里2号楼，金融出版社，临近建

（构）筑物风险等级均为二级。

活塞风井