洞门破除方案课件资料.docx
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洞门破除方案课件资料
穗莞深城际SZH-9标
机场北站～机场站区间
洞门破除专项方案
编制：
审核：
审批：
中国铁建十六局集团有限公司
穗莞深城际SZH-9标项目经理部
2015年7月
目录
1、编制目的及编制依据1
1.1编制目的1
1.2编制依据1
2、工程概况1
3、洞门破除施工进度安排1
3.1工程内容7
3.2施工工期8
3.3计划投入人员设备8
4、始发、接收洞门土体加固8
5、洞门破除设计方案及施工工艺8
5.1洞门破除尺寸9
5.2脚手架搭设9
5.3土体加固状况的观测9
5.4施工方案9
5.5洞门破除施工方法10
6、质量保证措施11
7、安全保证措施11
8、应急措施12
8.1应急准备12
8.1.1人员安排12
8.1.2材料准备13
8.1.3设备准备14
8.2、应急情况及处理办法14
8.2.1洞门少量漏水14
8.2.2洞门大量漏水及局部塌方14
1、编制目的及编制依据
1.1编制目的
为确保盾构机进、出洞时的洞口土体稳定，使盾构机安全、平稳、迅速地由机场北车站进入隧道，其施工的质量、安全等是保证盾构机能够正常始发的必要条件，特制定此方案。
1.2编制依据
（1）ZTZ8800盾构机图纸，盾构区间设计图纸；
（2）盾构始发井机场北站主体结构和围护结构设计图纸；
（3）《岩土工程勘察报告》，《岩土工程补充勘察报告》；
（4）其它相关技术文件及图纸等。
2、工程概况
2.1工程概况
穗莞深城际轨道交通SZH-9标位于深圳市，线路在宝安区松福路与蚝业路路口位置入地，沿松福路中央绿化带向南延伸，下穿福海大道及福永河后，进入机场预留用地（现状为水田、鱼塘，部分已回填），下穿老福永码头水域，后接入城际机场北站，出机场北站后，经过R1100m的S反弯后下穿机坪及滑行道后接入深圳机场T3航站楼站前高架桥西侧的深圳机场城际地下站。
线路起点里程为DK76+100，终点里程为DK83+860，正线长度为7.76km。
机场北站～机场站区间起止里程为DK79+653.678-DK82+949，长3295.322米，隧道采用盾构法施工。
2.2机场北站概况
1、位于规划深圳机场T4航站楼站前广场正下方，东北侧为深圳地铁机场北站，两车站距离23.14米，目前T4航站楼未实施，深圳地铁机场北站正在施做；
2、该车站采用明挖法施工。
3、车站长315m，标准段基坑宽度为24.14m，有效站台中心里程处基坑深度为19.198m；端头井基坑宽度为33.16m，深度为21.917m；
4、车站围护结构采用连续墙+内支撑的支护型式；
5、本车站设置直径1200mm的抗拔桩（人工挖孔桩）。
线路图如下：
2.2隧道管片概况
盾构段采用单层衬砌、平板型管片；管片外径8.5m，内径7.7m，管片环宽1.6m；采用通用楔形环，双面楔形，楔形量46mm；管片采用1+6的分块模式，错缝拼装。
管片采用C50高性能耐腐蚀混凝土，混凝土抗渗等级P12。
根据管片接缝防水设计方案，接缝外侧设置一道弹性密封垫，并在管片内侧预留嵌缝槽。
在管片接触面不设凹凸榫槽，在纵缝上设置定位棒。
工程考虑抗震和列车振动等要求，接缝均采用斜螺栓连接。
环间采用19只M30纵向斜螺栓连接，每环内采用14只M30环向斜螺栓连接，使纵缝成为具有一定抗弯刚度的弹性铰，螺栓机械强度等级均采用6.8级。
3、洞门破除施工进度安排
3.1工程内容
洞门破除的主要目的是割掉盾构机通过范围内的钢筋及混凝土，使盾构机顺利进入端头土体。
由于盾构工作井进出洞范围内围护结构外侧采用玻璃纤维筋，盾构机可以直接切割，所以洞门破除分两次完成，先凿除围护结构连续墙80%左右，外侧纤维筋及保护层留下以保证掌子面安全；当盾构机组装、调试完成后，准备始发时，盾构机直接切割外侧纤维筋迅速推进至土体;如果外侧仍有钢筋，则始发前割除迎土侧钢筋即可。
3.2施工工期
在破除洞门的设备、人员全部进场并准备完毕，水电接好、工作平台搭设完毕时，单个洞门计划工期为15天（24小时/天）。
从盾构始发破除洞门施工工期如下表所示：
序号
破除洞门位置
破除洞门个数
施工工期
备注
1
盾构始发井
始发1个
15d
3.3计划投入人员设备
洞门破除施工计划投入人员设备组织如下表所示：
序号
人员设备
规格/型号
数量
备注
1
人员
8人
2
空压机
W-1.5/7
3台
3
风镐
G20
5把
4
风管
若干
5
钢钎
若干
4、始发、接收洞门土体加固
为确保洞门破除，盾构机进洞、出洞施工安全，需首先对洞门土体进行加固。
盾构工作井端头地层加固采用高压旋喷桩进行加固。
依据盾构机长度、直径及地层条件等考虑加固方案和加固范围。
加固范围：
盾构隧道拱顶以上4m；盾构隧道拱底以下3m；盾构隧道左右洞边线外各3m；盾构隧道纵向长8m。
盾构始发井端头加固采用φ800@600双重管旋喷桩加固处理，咬合200mm。
旋喷桩加固采用42.5级以上的普通硅酸盐水泥，每立方米水泥用量不得少于600kg，水泥浆的水灰比为1:
1~1:
1.5。
旋喷桩加固后土体28d无侧限抗压强度不小于1.0mpa，渗透系数不得大于10-cm/s。
5、洞门破除设计方案及施工工艺
5.1洞门破除尺寸
盾构始发井围护结构采用地下连续墙，墙厚1000mm，洞门范围内外侧为普通钢筋，内侧为玻璃纤维筋。
中间吊出井围护结构上部采用地下连续墙，墙厚1000mm，下部为原有的围岩结构，洞门范围无维护结构（原有的围岩充当维护结构）；考虑到刀盘外径（8810mm）和洞口止水装置的尺寸要求，故洞门破除直径定为9170mm，洞门采用人工分两次破除，连续墙首次破除外层800mm砼，待盾构机接近后，破除剩余部分。
5.2脚手架搭设
在洞圈内（预埋钢环内）搭设脚手架，根据施工需要分层铺设模板，以提供施工作业平台，以方便破除施工。
采用900（竖向）*900（横向）*600（纵向）落地式脚手架，脚手架底部与预埋钢环底通过方木紧密接触，不可悬空，并按要求搭设剪刀撑、斜撑，要求脚手架稳固可靠。
5.3土体加固状况的观测
在洞门边缘位置打设15个观察孔（观察孔位置如图2所示），以观察洞外土体加固状况，然后根据探孔及渗水情况，决定是否对土体进行补充加固。
待所有加固完成后方进行洞门混凝土破除。
现场配备木塞，出现透水现象时及时进行封堵。
图2洞门处的水平观察孔
5.4施工方案
在进洞防水装置完成后，破除影响盾构范围内钢筋混凝土，根据围护结构的实际位置，吊出空间及地质情况，建议采用分层分块、从里到外、从上到下的方式进行破除，建议共分成16块，每块面积不大于5m2分块如下图所示，按顺序破除混凝土及部分钢板并吊出。
在完成最后一层混凝土破除后，要及时检查洞门破除的净空尺寸，确保没有钢筋，混凝土侵入设计轮廓范围之内。
图3洞门混凝土分块示意图
5.5洞门破除施工方法
洞门破除采用风镐并结合人工修凿的方法破除钢筋砼。
破除地下连续墙前需打水平探孔。
洞门开凿过程中，为保证洞门围护结构的稳定，凿洞要分阶段进行，首先将背土侧的连续墙钢筋保护层砼凿除，割除背土侧钢筋，然后继续凿至离连续墙迎土侧200mm为止。
最后当盾构机下井安装调试完毕，盾构机推进至离洞门1米处后，然后再快速将连续墙余下的钢筋砼破除，清理洞门，即可始发。
洞门破除施工工艺流程图如下图所示。
图4洞门破除施工工艺流程图
1按照分块由上至下原则破除洞门混凝土，第一次破除厚度以完全露出地下连续墙背土面钢筋为宜。
砼块应随破随清，砼块集中装于土斗中，采用龙门吊吊出。
2气割割除背土面钢筋遵照先割下部，再割上部原则，切割的废弃钢筋捆绑吊出盾构井。
使用气割作业时，注意对洞门预埋钢环的保护，防止割坏洞门预埋钢环等。
3背土面钢筋割除完成后按块继续进行混凝土的破除，破除厚度为800mm。
4待盾构机下井组装、调试完毕，盾构机推进至离洞门1米处时，再快速凿出剩余砼，割除洞门内剩余部分钢筋，清理洞门内砼垃圾。
6、质量保证措施
（1）施工技术部对洞门钢筋砼破除队伍进行详细的技术交底。
（2）在洞门边缘处用风镐开凿时，风镐应向洞口内侧方向插入，小块破除，防止洞边混凝土崩裂。
（3）控制洞门破除尺寸不小于Φ9170mm.（盾构机最大直径为8810mm，按允许隧道轴心线最大偏差为120mm计，则刀盘能通过的理论最小直径8810mm，考虑刀盘与洞圈砼、切割后的钢筋头之间预留50mm安全间隙，故将洞门钢筋混凝土破除范围不得小于Φ9170mm）。
7、安全保证措施
（1）开始施工前，安质部对施工人员进行入场三级安全教育、施工安全技术交底。
（2）施工作业期间作业人员必须戴好安全帽、系好安全带等安全防护用品。
（3）施工用的脚手架必须完好无损，脚手架安装时应横平竖直。
高度超过两米，应有横向支撑和斜撑。
（4）要使用合格的空压机、风枪、气管，每日作好施工机具例检工作。
（5）专设洞门破除值班工程师，监督、指导每日施工，如发现问题、安全隐患及时处理。
（6）严格遵守安全生产规章制度，自觉接受监理、业主等部门监督及指导。
（7）禁止无关人员随意进入洞门破除作业现场。
8、应急措施
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应急准备
人员安排
准备工作材料准备
设备准备
8.1.1人员安排
（1）
总负责人：
赵书银
人员组织架构图如下：
抢险注浆：
王耀东
碴土清理：
王荣俊
洞门凿除班：
何应祥
物资准备：
李志强
电工班：
商圣帅
控制监测负责人：
张志坤
技术负责人：
贾学军
安全负责人：
姜友权
（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（3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（3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（8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。
8.1.2材料准备
应急材料准备如下：
物品名称
数量
物品名称
数量
编织袋
800
沙（m3）
5
快速水泥（T）
2
水玻璃（T）
2
水泥（T）
10
聚氨酯（T）
2
注：
应急材料如水玻璃、快速水泥、聚氨酯等关键材料如有不足，必须保证30分钟内及时到场。
8.1.3设备准备
具体设备准备如下：
设备名称
数量
设备名称
数量
2.2KW水泵（台）
4
泥浆泵（台）
2
手提灯（只）
5
铁锹（把）
20
8.2、应急情况及处理办法
8.2.1洞门少量漏水
处理办法：
注双液浆（水玻璃+水泥浆）
（1）技术要求：
A、注浆速度为30～40L/min；
B、水玻璃浓度为35Be′；
C、水泥：
水：
水玻璃＝1：
1：
0.5，凝结时间控制在1分钟，配比根据实际情况适当调整；
D、注浆压力：
0.5~0.6Mpa；
E、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。
双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、双液注浆泵要及时清洗。
8.2.2洞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：
（1）人员安排：
抢险总指挥：
赵书银
抢险注浆负责人：
王耀东
抢险队长：
赵洪星副队长：
叶华
抢险队员：
吴大勇商圣帅林志强徐明达龙军
（2）工作安排：
、抢险总指挥下达抢险指令，由抢险队长韩会战带队负责洞门的封堵，用事先准备好的木板、沙袋、（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。
（具体分工由王锦涛负责，并事前做好演习）。
B、洞门封堵完成后，抢险注浆负责人王锦涛负责注浆（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。
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