地铁盾构开仓方案.doc
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1、目 录1编制依据、原则及合用范围11.1编制依据11.2编制原则21.3合用范围22工程概况22.1设计概况22.2工程地质22.3水文地质52.4地面环境及周边建(构)筑物情况53开仓换刀施工筹划73.1组织机构73.2劳动力配置73.3机械设备配置74盾构开仓换刀方案选择85拟开仓换刀位置96常压开仓换刀施工工艺266.1常压开仓换刀工艺流程266.2施工实行情况276.3常压开仓换刀控制要点297地面监测308安全、质量保证措施318.1安全保证措施318.2质量保证措施328.2.1质量管理组织机构328.2.2施工过程中质量控制措施329应急预案339.1应急组织体系339.2施工应
2、急保证措施339.2.1通信与信息保障339.2.2应急支援与保障339.3盾构常压开仓换刀施工风险分析359.3.1风险源辨认359.3.2风险源分析、评价359.4重要应急救援预案359.4.1气体中毒事故的解决预案359.4.2涌水的紧急解决预案369.4.3地面出现严重沉降甚至坍塌时的应急预案3610附图361编制依据、原则及合用范围1.1编制依据盾构法隧道施工与验收规范(GB50446-2023 );地下铁道工程施工及验收规范(GB50299-1999)(2023版)城市轨道交通地下工程建设风险管理规范(GB50652-2023);中华人民共和国安全生产法;盾构法开仓及气压作业技术规
3、范(CJJ217-2023);建筑机械使用安全技术规程(JGJ33-2023)城市轨道交通工程安全质量管理暂行办法(建质20235号);关于印发危险性较大的分部分项工程安全管理办法的告知(建质202387号);石湖站太和站区间第一册第一分册区间隧道平纵断面设计;广州市轨道交通十四号线一期及知识城支线工程石湖-太和区间及石湖停车场出场线具体勘察阶段岩土工程勘察报告;广州市轨道交通十四号线一期工程【XXXXX】土建工程石湖-太和区间及石湖停车场出场线补充勘察阶段岩土工程勘察报告;【石太中间风井太和站】盾构隧道及石湖停车场出场线盾构隧道(涉及中间风井)施工组织设计方案;广州市轨道交通十四号线一期【X
4、XXXX】土建工程周边建(构)筑物、周边环境、地下管线调查报告;土压平衡式盾构机设计图纸;其他相关设计图纸;中铁某X局股份有限公司文献:施工技术方案管理办法(股司科2023270号);中铁某X局股份有限公司城通公司文献: 施工技术方案及安全专项施工方案管理办法城通司工2023228号;工程项目关键工序验收(备案)制度(城通司工2023210号);关于加强盾构换刀重大危险源施工技术方案管理的告知(城通司工函202312号)。广州市轨道交通十四号线一期【XXXXX】盾构区间施工监测方案;国家、省、市、市安监站及广州地铁公司其他相关法律、法规等和中铁某X局股份有限公司从事类似工程所积累的施工经验和成
5、熟的施工工艺。1.2编制原则(1)在充足理解施工文献、设计图纸及地质补勘成果的基础上,采用经充足论证的先进、合理、经济、可行的施工方案;(2)明确换刀里程,换刀地点地质情况,常压换刀的施工方法和技术措施;(3)严格贯彻“安全第一、质量为本”的原则,保证工程质量、保证施工工期、保证施工安全,全面兑现施工承诺;(4)优化施工技术方案,推广应用“四新”成果,加强科技创新和技术攻关保证工程全面创优;(5)加强施工管理,提高生产效率。1.3合用范围本方案合用于广州市轨道交通十四号线一期【XXXXX】土建工程项目石太中间风井-太和站盾构区间、石湖停车场-太和站出场线盾构区间常压开仓换刀施工。2工程概况2.
6、1设计概况石太中间风井太和站盾构隧道区间长分别为1570.171m(左线)、1579.365m(右线),线路最小曲线半径800m,最大纵坡26.059。采用盾构法施工,筹划投入2台土压平衡盾构机进行施工。石湖停车场太和站区间出场线隧道长1683.372m,线路最小曲线半径500m,最大纵坡25。采用盾构法施工,筹划投入1台土压平衡盾构机进行施工。概况表见下表:表21盾构区间工程概况表工点工程规模工法中太区间(正线)左线1570.171m盾构法右线1579.365m盾构法出场线1683.372m盾构法2.2工程地质根据地勘报告揭示,石太中间风井太和站正线区间和石湖停车场太和站出场线区间重要穿行于
7、碎屑岩岩石全风化带、碎屑岩岩石强风化带、碎屑岩岩石中风化带、碎屑岩岩石微风化带。隧道重要穿越地层见下表:表22正线地质情况登记表序号里程(左线)地层描述洞身fc(Mpa)121+03621+100洞顶、洞身、洞底均为12.1221+10021+200洞顶、洞身、洞底均为7.217321+20021+300洞顶、洞身、洞底均为6.6421+30021+400洞顶、洞身、洞底5.3521+40021+500洞顶、洞身、洞底15.2621+50021+600洞顶、洞身、洞底均为12.7721+60021+700洞顶、洞身、洞底13821+70021+800洞顶、洞身、洞底9.716.1921+800
8、21+900洞顶、洞身、洞底4.25.41021+90022+000洞顶、洞身、洞底3.57.91122+00022+100洞顶、洞身、洞底7.915.21222+10022+200洞顶、洞身、洞底7.915.21322+20022+300洞顶、洞身、洞底0.8415.21422+30022+400洞顶、洞身、洞底9.21522+40022+500洞顶、洞身、洞底11.11622+50022+600洞顶、洞身、洞底2.411.1表 23出场线地质情况登记表序号里程(出场线)地层描述洞身fc(Mpa)10+1050+200洞顶、洞身、洞底均为2.420+2000+300洞顶、洞身、洞底均为11.
9、530+3000+400洞顶、洞身、洞底均为9.1640+4000+500洞顶、洞身、洞底1050+5000+600洞顶、洞身、洞底8.9160+6000+700洞顶、洞身、洞底均为11.370+7000+800洞顶、洞身、洞底10.680+8000+900洞顶、洞身、洞底12.890+9001+000洞顶、洞身、洞底13.9101+0001+100洞顶、洞身、洞底11.7111+1001+200洞顶、洞身、洞底9.03121+2001+300洞顶、洞身、洞底17.2131+3001+400洞顶、洞身、洞底17.3141+4001+500洞顶、洞身、洞底17.3151+5001+600洞顶、洞
10、身、洞底11.1161+6001+700洞顶、洞身、洞底5.71171+7001+788.326洞顶、洞身、洞底12.3地质分层及重要特性如下:冲积洪积中砂、粗砂层多呈浅黄色、灰白色、灰黄色为主,重要成份为石英,以中砂为主,部分为粗砂。含少量粘粒,饱和,呈稍密至中密,局部松散。本层重要分布在石湖站至北二环段附近及停车场南侧。冲积洪积硬塑状的粉质粘土层呈灰黄色、黄红色、灰白色等杂色,重要为粉质粘土、局部为粘土,含少量粉细砂及少量铁质结核,呈硬塑状。本层为中低压缩性土。碎屑岩岩石全风化带呈棕红色、灰棕色,原岩组织结构已基本风化破坏,但尚可辨认,岩芯呈坚硬土状或密实土状,重要由粉砂质泥岩,泥质粉砂岩
11、,粉细砂岩,泥岩,粗砂岩,砾岩等岩石组成。岩石风化成土状(多为粉质粘土或者粉土),局部为砂粒状,随母岩的不同砂粒大小不一,重要为粉细砂粒径,成分多为石英和长石。本层重要分布在入段线的末端和出段线的北侧。碎屑岩岩石强风化带呈棕红色、灰棕色,重要由泥质粉细砂岩等、粉细砂岩岩石组成。岩石组织结构大部分破坏,但尚可清楚辨认,风化裂隙极发育,岩体破碎,岩芯呈半岩半土状及碎块状、柱状,岩质较软。岩石风化成半岩半土状,局部为砂粒状,随母岩的不同砂粒大小不一,重要为粉细砂粒径和粘粒,成分多为石英和长石。碎屑岩岩中风化带呈棕红色、灰棕色,重要由粉砂质泥岩,泥质粉砂岩,粉细砂岩,泥岩,粗砂岩,砾岩等岩石组成。陆源
12、碎屑结构为主,中厚层状构造,岩石组织结构部分破坏,矿物成份基本未变化,风化裂隙较发育,泥质、钙质、铁质胶结,岩芯较破碎较完整,呈短柱状长柱状,局部呈块状。岩石质量指标RQD值一般3060%,岩体基本质量等级为。部分地段夹微风化或强风化岩夹层。碎屑岩岩微风化带:呈棕红色、灰棕色,重要由粉砂质泥岩,泥质粉砂岩,粉细砂岩,泥岩,粗砂岩,砾岩等岩石组成。陆源碎屑结构为主,中厚层状构造,岩石组织结构基本未破坏,矿物成份基本未变化,泥质、钙质、铁质胶结,胶结紧密、良好。局部有少量风化裂隙,岩芯较完整,呈短柱状长柱状,以长柱状为主。岩石质量指标RQD值一般8090%,为较软岩,岩体基本质量等级为。部分地段夹
13、中风化或强风化岩夹层。2.3水文地质地下水按赋存方式分为第四系松散岩类孔隙水和层状基岩裂隙水。(1)松散岩类孔隙水第四系冲积洪积砂层为重要含水层,属中档强透水层,地下水较丰富丰富;冲积洪积土层、残积土层和岩石全风化带,含水较贫乏,透水性较差。(2)层状基岩裂隙水层状基岩裂隙水重要赋存在第三系红层碎屑岩和石炭系碎屑岩的强风化带和中档风化带,由于岩石裂隙大部分被泥质充填,故其富水性不大,岩体大部分完整,地下水赋存条件较差。(3)本工程范围内砂层局部分布,砂层水水量一般,层状基岩裂隙水发育,水量一般,为中档-弱透水层。2.4地面环境及周边建(构)筑物情况石太中间风井太和站区间隧道起于石太中间风井,线
14、路由石太中间风井始发,向太和站掘进,沿线下穿北二环高速公路匝道、侧穿北二环高速公路桥桩、下穿荔枝湾美食园、下穿沙坑涌、下穿广从路。石湖停车场太和站出场线区间隧道,线路由石湖停车场始发,向太和站掘进,沿线下穿民房、下穿北二环高速公路、下穿加油站广场、下穿广从路。隧道上方大部分为农田。(1)石太中间风井太和站正线区间隧道与地面重要建(构)筑物关系如下表所示:表24石太中间风井太和站正线区间影响范围内重要建(构)筑物调查表编号位置建(构)筑物名称与隧道三维关系及地质情况备注1隧道掘进方向左边北二环高速平距8.4m,垂直距离0m,里程ZDK21+479.467,地质2隧道掘进方向左边富栎华平距11m,
15、垂直距离12m,里程ZDK21+550.677,地质3隧道上方荔枝园平距0m,垂直距离11m,里程ZDK21+648.307,地质4隧道掘进方向左边中石化加油站平距15m,垂直距离18m,里程ZDK21+965.677,地质5隧道掘进方向左边长和家具广场平距18m,垂直距离12m,里程ZDK22+020.655,地质(2)中间风井周边无建(构)筑物。(3)石湖停车场太和站出场线区间隧道与地面重要建(构)筑物关系如下表所示:表25石湖停车场太和站出场线区间影响范围内重要建(构)筑物调查表编号位置地址与隧道三维关系及地质情况备注1隧道上方19栋下穿、其余侧穿石湖独松房屋群垂直距离最近2米、里程CD
16、K1+715CDK1+575,地质2隧道上方北二环高速距桥桩6.5m,垂直距离0m,里程CDK1+047.340,地质3隧道掘进方向右边治安楼平距4m,垂直距离15m,里程CDK1+166.339,地质4隧道掘进方向右边挖掘机修理厂平距7m,垂直距离7m,里程CDK1+098.929,地质在建5隧道上方地磅平距0m,垂直距离12m,里程CDK0+956.32,地质6隧道上方中石油加油站平距29.17m,垂直距离10.4m,里程CDK0+843.020,地质3开仓换刀施工筹划3.1组织机构为保证开仓换刀施工安全,项目部专门组建组织机构,直接负责现场各项工作的具体实行,项目组织机构详见下图。项目部
17、各级管理人员在施工过程中按照有关规定认真组织现场施工,保证整个施工过程中的安全质量。3.2劳动力配置表3-1常压开仓换刀劳动力配置序号工种/职务数量(人)备注1总工、盾构副经理2总负责2换刀人员8纯熟工3协助人员6材料供应、工具准备4盾构操作手2盾构操作室值班5机械维修工4风、水接入和保障6电工2照明接入(12V低压)维修检查电路7土木工程师2分析开仓位置地质情况,观测掌子面稳定性,换刀安全及质量安全监督8机电工程师2设备故障排除,换刀安全及质量安全监督9安全员2各项安全监督10班长2熟悉进仓施工流程11质检工程师(QC)1换刀质量控制12电焊工2焊接合计18人3.3机械设备配置(1)常压进仓
18、、换刀设备配置情况如下:表3-2常压开仓换刀设备配置序号机具名称单位规格数量备注1照明系统套22电话套13对讲机台62台备用4多功能气体检测仪器台15水泵台21台备用6防坠器台2高挂低用、使用前检查、倾斜作业时倾斜度不超过 30度、防坠器严禁安全绳扭结使用。(2)换刀工具表3-3常压开仓换刀工具配置序号材料名称规格单位数量1重型套筒36mm个12重型套筒46mm个13重型套筒55mm个14葫芦1T个25葫芦3T个26小尖铲把27小撬棍把28钢丝绳6mm,长1m根29钢丝绳6mm,长1.5m根210榔头12磅个211榔头2.5磅个212钢丝钳把113錾子把214内六角气动扳手24mm把115气动
19、扳手300mm个2162T吊绳拉力2T米817手电把418千斤顶5T个119安全带2 T条44盾构开仓换刀方案选择根据区间勘察设计资料,区间洞身范围地层重要为:碎屑岩岩石强风化带、碎屑岩岩石中风化带、碎屑岩岩石微风化带,且隧道上方大部分为农田。、泥岩中盾构开仓换刀拟采用常压换刀方案。地层有必要时采用带压换刀。5拟开仓换刀位置开仓位置宜选择地层条件相对稳定、地下水水量较小、地面空旷的、地层中。开仓换刀地点应尽量避免重要建构筑物、管线、车辆人流密集的交叉口路段,盾构在穿越北二环高速、新建S116跨线桥、民房、砂层、重叠隧道之前应开仓检查刀具和清理泥饼。根据我部以往施工经验在泥岩地层中盾构掘进不超过
20、350m检查一次刀具。实际开仓检查刀具位置根据实验段掘进情况及刀盘磨损情况拟定。盾构掘进过程中,当出现盾构扭矩过大、渣温过高、推动参数异常等现象时,则初步鉴定刀具有磨损则需开仓检查刀具。根据区间平纵断面图、建构筑物情况、地质勘察资料拟定拟开仓换刀位置。拟开仓换刀位置如下表:表5-1区间隧道拟开仓换刀位置编号线路拟换刀里程地质情况地面情况备注1石太区间中间风井-太和站左线ZDK21+263.385洞顶、洞身、洞底地面为农田,周边无建构筑物距离始发端头226.55米2石太区间中间风井-太和站左线ZDK21+570洞顶、洞身、洞底地面为农田距离上一次换刀距离306.615米3石太区间中间风井-太和站
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