供热长输管道竖井隧道施工方案.docx
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供热长输管道竖井隧道施工方案
华能上安电厂至鹿泉区供热长输管网
（昌盛大街至槐安路段预制保温管道及附件安装工程）
竖井隧道专项安全施工方案
编制：
审核：
审批：
承德市政建设集团有限公司（盖项目章）
2018年8月8日
九、应急预案及反应措施:
..............................87
十、雨期施工措施.....................................98
一、编制依据
1.1设计图纸及地勘报告
《华能上安电厂至鹿泉区供热长输管网昌盛大街至槐安路段预制保温管道及附件安装工程》。
施工图纸、现场实地调查情况。
1.2主要施工及验收规范、规程及标准
《城镇供热管网工程施工及验收规范》（CJJ28－2014）；
《城镇供热直埋热水管道技术规程》（CJJ/T81-2013）；
《石油天然气工业管线输送系统用钢管》（GB/T9711-2017）；
《现场设备、工业管道焊接工程施工规范》（GB50236-2011）；
《石家庄市建设工程施工现场管理基本标准》；
《石家庄市建设工程施工现场环境保护工作基本标准》；
《地下防水工程施工及验收规范》（GB50208-2011）；
《地下工程防水技术规范》（GB50108-2016）；
《钢筋焊接及验收规范》（JGJ18-2012）；
《混凝土强度检验评定标准》（GB50107-2010）；
《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2011）；
《建设工程施工现场供用电安全规范》（GB50194-2014）；
《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB50086-2015）；
《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46－2015）；
1.3工程所在地的现场踏勘及调查资料。
1.4我单位在地下工程领域的施工经验。
1.5我单位施工技术水平、既有装备水平及装备投入能力。
2、编制原则
2.1严格遵循工程文件规定的内容和设计文件的要求，严格执行技术规范，并适当采用新材料、新工艺。
2.2坚持实事求是的原则，根据项目经理部施工能力和管理水平，以我公司历年来类似工程施工的经验作为基点，坚持科学组织、合理安排、均衡生产，确保优质高效的履行合同。
2.3严格执行设计文件、技术规范和有关技术标准的要求，正确选择施工方案，实行全面质量管理。
2.4遵循把安全质量放在首位的原则。
2.5坚持优化技术方案和推广应用四新成果的原则,在施工中发扬创新精神,以科技为先导，完成重点、难点项目的科研课题研究任务，应用新材料、新工艺、新设备，积极寻求全方位的合理化建议，不断对技术方案进行完善。
2.6在确保工期、质量和省级文明工地的前提下，全面优化施工组织，合理安排劳力和设备，保证各项工程在切实可行的基础上按计划实施。
2.7采用项目法组织施工，推行标准化管理工程，做到安全、优质、文明、高效。
3、工程概况
3.1、工程名称：
昌盛大街至槐安路段预制保温管道及附件安装工程
3.2、工程地址：
石家庄市鹿泉区
3.3、工程简介：
本工程为昌盛大街至槐安路段预制保温管道及附件安装工程，沿线高温水管道的安装、水冲洗及水压试验、调试、试运，桩长约11公里2×DN1200至DN600的热力主管道、分支管网、保温弯头、阀门、补偿器、阀门井、管沟开挖及回填沙、附属设施的建设安装。
3.3.1隧道整井开挖深度约9m,项管穿越土层为粉质黏土③层、残积黏性士④层，粉质黏土③层、残积黏性④层，局部士质坚硬偶见碎石块，易导致项进困难，施工中应引起重视。
顶管施工时需考虑其影响，根据现场实际情况选择合适的管材和设备，建议在项管施工前验证项管施工的可行性，并根据验证结果，严格执行设计及施工规范的要求，对设计参数进行优化。
3.3.2拟建管道顶管施工，坑壁土体主要由杂填士、黄土状粉质黏土②、粉质黏土③、残积黏性土④构成，拟建隧道整井均位于城市主干路旁，周边管线及已有建筑物分布复杂，不存在放坡条件，竖井平面尺寸小，开挖深度大，亦不适宜采用护坡桩等方法施工，根据类似工程经验，建议采用钢筋混凝土锚喷法结合二次村砌进行支护施工。
3.4工程地质及水文地质情况
3.4.1工程地质概况
场地土以中软土为主，场地类别为二类，地基湿陷程度轻微-中等，地基湿陷等级为一级。
拟建场地土层状况分别为：
杂填土、黄土状粉质粘土、黄土状粉土、粉质黏土、粉土、粗砂。
管道穿越土层为黄土状粉质黏土、黄土状粉土、粉质黏土。
3.4.2水文地质状况
深度25m未发现地下水，根据周边水位资料水位在地表30m以下，根据石家庄地区经验，地下水位情况是逐年下降趋势，年变动水位在0.5-1.0之间，大气降水、地表径流是影响场地地下水补给排泄的主要条件。
3.5工程重点、难点及应对措施
3.5.1初衬施工对临近构筑物及道路影响
1、关键点分析：
竖井、隧道施工过程中易影响道路的地基承载力和稳定性，如处理不当。
将造成既有地层变形，导致道路路基承载力、稳定性和耐久性下降，影响路基结构的功能和安全，造成地基的沉降（整体沉降和差异沉降），从而导致路面沉降影响道路行车的舒适性和安全性。
2、解决方案：
施工前对现场进行详细的地质勘察，对地层土质进行核实，在实际施工过程中，施工单位应委托有资质的第三方严格按照规范要求进行路面沉降监测；实测现况道路纵、横向高程，监测方法及监测点布置由检测方根据工程的具体情况确定，具体监测频率应根据监测数据的变化情况而定，并在工程竣工后继续跟踪监测，直至沉降趋于稳定或完成。
暗挖施工中加强对地面沉降值的控制，在竖井、隧道初衬施工过程中采取注浆、加支撑、打锚杆等措施减小初衬变形量，及时封闭作业面，保证背后注浆填实，为避免土体过大变形，施工过程中加强监测，使道路的沉降值需满足道路管理部门的要求，并制定专项应急预案，若施工后造成路面结构损坏，应及时进行修复，确保不影响道路上方车辆行驶安全。
在施工过程中，坚强监测，及时纠偏；为减少车流量对地面造成的压力，路面上如有条件应铺设钢板；如发现极易塌方的土层，可采用有效措施对土层进行加固化，确保道路的安全。
施工完成后应进行雷达探测，充分掌握施工范围四周土体密实度情况并及时处理。
3.5.2地质条件对竖井、隧道施工影响
1、关键点分析：
根据地勘报告显示，隧道开挖深度范围内及隧道穿越的地层属松散结构，地层易发生崩塌，且施工深度范围内有上层滞水和潜水，地面的机械振动可能加剧砂类土层的流动性，易引起流砂、塌陷。
2、解决方案：
根据土建设计要求，隧道土方开挖前必须先做超前小导管注浆加固，对于开挖掌子面土层，必要时也须进行注浆加固，作业面出现涌水、流砂时采取注浆止水措施，确保土体稳定，施工过程中除严格按要求操作外，还须进行持续的沉降观测，发现土体不稳定时提前进行加固防止坍塌事故发生。
3.5.3竖井、隧道施工对现况地下管线影响
1、关键点分析：
竖井、隧道附近有雨水、污水和给水管线，根据以往施工经验，雨污水管线和给水管线可能存在漏水情况，个别地段可能因渗漏严重影响初衬施工安全。
2、解决方案：
（1）重视热力竖井隧道初衬施工对周边管线的影响。
施工前应对附近管线作充分细致的调查并征求相关管理部分意见，尤其是带有危险性的管线，应在征得相关管理部门允许后方可开工。
（2）土建设计说明中建议，可根据现场条件和渗漏水量大小，采取现况管线导流、洞内注浆止水，及洞内引流管排水措施；在隧道施工过程中还需采取隧道拱顶和侧墙注浆、格栅加密至40cm、缩短开挖步距、及时封闭掌子面、加强监控量测等措施。
竖井清单
序号
竖井名称
井口长度
井口宽度
竖井深度
位置
1
J3：
5.2*6.1*13.1m（壁厚350mm）
5.2m
6.1m
13.1m
繁荣大街穿中山西
路
2
J4：
5.2*6.1*13.11m（壁厚350mm）
5.2m
6.1m
13.11m
繁荣大街穿中山西
路
3
J5：
5.2*5.8*15.01m（壁厚350mm）
5.2m
5.8m
15.01m
繁荣大街与槐安路口（南北向隧道）
4
J6：
5.2*6.2*14.96m（壁厚350mm）
5.2m
6.2m
14.96m
繁荣大街与槐安路口（南北向隧道）
5
J7:
5.2*6.4*14.83m
5.2m
6.4m
14.83m
繁荣大街与槐安路口（南北向隧道）
6
J8：
4.7*5.4*11.1m（壁厚350mm）
4.7m
5.4m
11.1m
繁荣大街与槐安路口（东西向隧道）
7
J6：
4.7*5.4*11.1m（壁厚350mm）
4.7m
5.4m
11.1m
繁荣大街与槐安路口（东西向隧道）
8
J1：
5.2*6.4*13.1m（壁厚350mm）
5.2m
6.4m
13.1m
昌盛大街五岔口
9
J2：
5.2*6.4*13.1m（壁厚350mm）
5.2m
6.4m
13.1m
昌盛大街五岔口
10
J1：
5.1*3.6*9.8m
（壁厚350mm）
5.1m
3.6m
9.8m
结金悦府穿越槐安路西路
11
J2：
2.7*3.4*9.94m（壁厚350mm）
2.7m
3.4m
9.94m
结金悦府穿越槐安路西路
12
J3：
4.7*3.6*9.8m
（壁厚350mm）
4.7m
3.6m
9.8m
结建筑材料研究院穿槐安西路
13
J4：
2.7*3.7*10.1m（壁厚350mm）
2.7m
3.7m
10.1m
结建筑材料研究院穿槐安西路
14
J5：
4.7*4.4*10m
（壁厚350mm）
4.7m
4.4m
10m
结省二院穿槐安路
15
J6：
3.4*4.4*10.7m（壁厚350mm）
3.4m
4.4m
10.7m
结省二院穿槐安路
16
J1：
6.2*4*9.9m
（壁厚350mm）
6.2m
4m
9.9m
结工业园穿越槐安路
17
J2：
2.8*3.7*10.1m（壁厚350mm）
2.8m
3.7m
10.1m
结工业园穿越槐安路
18
J2：
3.9*4.9*13.2m（壁厚350mm）
3.9m
4.9m
13.2m
申后村南穿越京赞线
19
J3：
3.9*4.9*13.1m（壁厚350mm）
3.9m
4.9m
13.1m
申后村南穿越京赞线
竖井主要项目工程及材料表
名称
单位
数量
备注
合计量
J3：
5.2*6.1*13.1m
砼
m³
266.14
钢筋
t
31.31
J4：
5.2*6.1*13.11m
砼
m³
266.34
钢筋
t
31.33
J5：
5.2*5.8*15.01m
砼
m³
289.94
钢筋
t
34.11
J6：
5.2*6.2*14.96m
砼
m³
308.91
钢筋
t
36.34
J7：
5.2*6.4*14.83m
砼
m³
316.10
钢筋
t
37.19
J8：
4.7*5.4*11.1m
砼
m³
180.43
钢筋
t
21.23
J6：
4.7*5.4*11.1m
砼
m³
180.43
钢筋
t
21.23
J1：
5.2*6.4*13.1m
砼
m³
279.22
钢筋
t
32.85
J2：
5.2*6.4*13.1m
砼
m³
279.22
钢筋
t
32.85
J1：
5.1*3.6*9.8m
砼
m³
115.24
钢筋
t
13.56
J2：
2.7*3.4*9.94m
砼
m³
58.44
钢筋
t
6.88
J3：
4.7*3.6*9.9m
砼
m³
107.28
钢筋
t
12.62
J4：
2.7*3.7*10.1m
砼
m³
64.62
钢筋
t
7.60
J5：
4.7*4.4*10m
砼
m³
132.45
钢筋
t
15.58
J6：
3.4*4.4*10.7m
砼
m³
102.52
钢筋
t
12.06
J1：
6.2*4*9.9m
砼
m³
157.25
钢筋
t
18.50
J2：
2.8*3.7*10.1m
砼
m³
67.02
钢筋
t
7.88
J2：
3.9*4.9*13.2m
砼
m³
161.56
钢筋
t
19.01
J3：
3.9*4.9*13.1m
砼
m³
160.34
钢筋
t
18.86
4、竖井施工工艺流程图
五、主要施工方法及技术措施
5.1施工测量方案
5.1.1人员和测量设备的配置
为保证整个工程测量的准确性，我公司选择业务能力强的人员组成测量队，负责整个工程的测量定位、加密控制桩的测设、施工测量放线等，不同班组间交叉复核。
测量队人员配备情况如下：
①测量工程师1名，负责工程全线的测量方案设计；②技术员2名，配合测量工程师的技术工作；③资料员1名，负责资料收集整理管理；④队长1名，负责测量工作的全面开展；⑤测量工2名，负责测量仪器操作。
根据工程特点及精度要求选用仪器设备，工程中所用的测量仪器应按国家《计量法》第25条的规定执行，定期送计量部门进行保养、校核、鉴定。
5.1.2复核验线
施工进场后，利用布设的导线、水准线路高程点对甲方所交中线桩、高程点进行验桩。
复核验线完毕，对所有的测量桩位都必须设有明显的标志，并加以保护。
对地面控制点根据现场情况砌池护桩，采用砼浇注，砌砖围护，严防车辆碾压。
同时引出栓桩，作好栓桩图，以便日后桩破坏后再恢复。
5.1.3测量放线
桩位复核完成后，根据竖井位置，在地面上测设施工竖井的近井点，布置原则为：
①便于井上下联系测量；②近井点处地面稳定，不发生沉降及位移；③有2个以上的后视点便于校测。
同时布设复核水准路线，将高程引测到井口。
点位作好以后，提请监理工程师验线。
5.1.4联系测量
联系测量是保证井下坐标及方位正确和全线顺利贯通的基础，是重中之重。
由于井口较小、竖井深度较大，不便于用斜视线法投点，可采用竖井投点法和陀螺经纬仪定向法进行测量。
（1）竖井投点法
采用标称精度不低于1:
2000的光学垂准仪，按0º、90º、180º、270º四个方向投四点，边长≤2.5mm，投点误差≤±0.5mm，每次投点均独立进行。
然后取其重心为最后位置，以传递井上下坐标及方向。
（2）陀螺经纬仪定向法
井上陀螺定向边为精密导线边或更高级边，井下定向边为靠近竖井长度大于50m的导线边，并避免高压电磁场的影响。
每条定向边在两端点上独立定向，各一次为一测回，半测回连续跟踪5个逆转点读数。
测量时，先在井上定向边测定一测回，接着在井下定向边测定两测回，最后在井上定向边测定一测回。
上下半测回间互差≤±15″，测回间互差≤±8″，每条边的陀螺方位角采用两测回的平均值。
竖井联系测量及检测分别进行3次。
第1次在隧道开挖正线时进行；第2次在正线开挖100m左右时进行；第3次在正线开挖250m左右时进行。
各次定向互差≤±10″时，可取平均值指导开挖。
井下控制点设置在竖井或隧道的底板上，采用20cm*20cm钢板，钻Ф2mm深孔，镶入黄铜芯。
测量控制点应做好保护，如有破坏时应及时补测并作好复核。
（3）井下控制测量
竖井开挖进入隧道后，将中线点、水准控制点和方向引入隧道洞中。
每个隧洞中配备3台激光指向仪，两侧的激光仪一般情况下高度与联接板或腰线高度等高，宽度距初支结构20cm左右。
同时为保证施工及测量精度，每前进100m重新设置及调整激光仪。
（4）井下高程测量
测量时，将井下水准控制点引测至隧洞中，在洞壁定出合适的高程指导点（如连接板或拱肩），指导激光指向仪方向，依激光仪指向施工。
精确定出隧道变坡点，到达变坡点后需重新安置激光指向仪。
（5）施工放样测量
本工程施工放样测量工作包括隧道中线测量、开挖轮廓标绘、初砌模板定位等，施工放样根据测量控制点进行，并交叉复核。
在圆曲线段（转角处），根据设计图标绘出开挖边界和格栅的位置。
（6）贯通测量
当两相向开挖的暗挖段贯通前，及时进行平面、高程的贯通测量，在整个贯通段内进行统一平差，求出控制点平差后坐标及高程，以便对下一步施工提供精度更高的数据。
贯通测量限差参照《技术规定》的要求，直线夹角不符值≤±6″，曲线上折角互差≤±7″。
5.1.5施工测量的要求
（1）对测量人员的要求
测量人员要有高度的责任心，施工前认真核对技术交底，明确放样内容，熟悉放线步骤，并画出放线草图。
对于放线工作中的每一步骤必须坚持步步校核的原则，作到测必核，核必实。
爱护仪器，禁止对测量器具的人为损坏，禁止坐压仪器盒、塔尺等，对各种器具定时进行检测、保养，使之处于良好状态，确保日常工作的正常使用。
（2）对操作的要求
测量人员放线时，必须严格遵守测量规范规定的操作步骤及要求，作到步步校核，避免出现错误。
（3）测量目标
测量放线合格率100%，保证达到施工进度的要求。
（4）报验
每项工作完毕，均以书面形式上报监理，经检查合格批准后，方可进行下道工序。
（5）资料的整理与收集
测量队设有专职的资料员进行资料的整理、收集与管理。
凡属放线数据、观测成果均要有书面计算记录及草图，每日作好测量日志。
为保证工程竣工后资料能及时归档，要求施工时要及时填写放线报验单和复核记录，上报监理签批后立即归档，确保资料完整无缺。
测量成果做到步步有校核，正确无误后方可上报监理工程师。
5.2竖井初衬施工
施工工艺流程：
测量放线→井口圈梁施工→支立龙门架→砌防护墙、安护栏→竖井初衬施工（开挖土方、安钢筋格栅、喷射混凝土为一循环）→安临时支撑→开隧道马头门→竖井封底
5.2.1测量放线
（1）竖井定位
利用竖井附近首级控制点坐标和井中坐标反算出定线要素，现场测设出竖井中心及竖井方向轴线，定出竖井外轮廓。
同时测出圈梁标高。
竖井到底后要将地面高程引到井底，为进洞后起拱线定位提供依据，由于竖井底一般都在地面下10m—20m之间，用普通水准尺很难进行施测，故施测时需要借助30m钢尺来完成地面到井下的高程联测。
首先，竖井边用于传递高程的水准基点引测时，测量偏差应小于4mm。
引测高程用的钢尺必须经过鉴定，钢尺悬吊所挂的重锤重量必须与钢尺鉴定时施加的拉力相同。
引测最好选在上午10点—12点、下午4点—6点之间进行，以消除温度变化对观测值的影响。
竖井上下往返测量时间不应长于20分钟。
当环境温度与钢尺鉴定时的温度相差10℃时，需进行尺常温改正。
钢尺应悬挂在龙门架的适当位置，固定要牢固，吊挂钢尺钩最好焊在龙门架上。
引测高程时，电葫芦不能工作，以保证引测的精度。
进行井上与井下高程传递时，两次往返高差差值不大于4mm。
井下水准基点布置两个，一个布置在竖井一角，远离出土坑，另一个布置于洞口，竖井内水准点最好与中线点预埋铁板放在一起。
即在铁板上加一条螺栓，作为水准点。
水准点做好后应在边墙上做标记，以便于保护。
（2）洞内中线的测设
在竖井圈梁达到设计强度后，可以预先在圈梁上作两个中线点，中线点测设时采用极坐标法。
为提高测设精度，最后的中线须经过修正，具体施作步骤如下：
（1）根据井中坐标和中线方向计算出圈梁上两个中线点坐标（当圈梁做点不便时，可在挡土墙外侧做点）。
（2）井边两个中线点测设时，分别用两个后视方向，以减少圈梁对测量误差的累计。
（3）洞内控制中线点每30m测设一个点，其上还应有标高。
隧道施工定向使用激光指向仪，指向仪设在洞内两侧墙起拱处。
（4）激光指向仪每周检查一次，以保证掘进方向的正确性。
5.2.2锁口圈梁施工的方法及步骤
锁口圈梁设计为矩型的现浇混凝土结构，采用明挖施工。
施工前为确保地下管线的安全，采用在竖井施工范围内人工开挖十字探沟，查清确无管线后再使用机械开挖沟槽。
A.圈梁土方开挖
锁口圈梁设计为矩型的现浇混凝土结构，采用明挖施工。
施工前为确保地下管线的安全，采用在竖井施工范围内人工开挖十字探沟，查清确无管线后再使用机械开挖沟槽。
圈梁处采用机械开挖、人工清底，挖至设计圈梁底面高程后，将圈梁底部和边坡土面清理平整。
B.绑扎圈梁钢筋
圈梁钢筋规格、加工尺寸符合设计要求，布筋位置、间距准确，绑扎牢固。
a.锁口圈梁钢筋保护层40mm，锁口圈梁主筋为12根Ф22，上下4排，上下每排4根，中间两排每排2根，钢筋搭接长度40d=880mm,钢筋搭接不能在同一断面，至少错开880mm；上下左右要全部错开。
b.箍筋为Ф12@300，双肢箍。
箍筋末端做135度弯钩，弯钩长度至少60mm；
c.竖井墙体插筋Ф18，连接筋间距0.8m，即梅花型布置0.4m，且四角两侧必设1根，锚入锁口圈梁内800mm，在末端做200mm的90度弯钩；在圈梁钢筋绑扎完成在顶端留置护栏预埋件，预埋件采用100mm×100mm壁厚10mm钢板，每隔2米设置一个，预埋件安装必须进行放线定位，保证安放顺直。
C.模板安装
圈梁模板采用组合钢模板拼装，要求拼缝严密，模板外侧用方木顶牢固，要求线条顺畅，模内尺寸符合设计要求；
a.模板安装之前必须提前清理模板，并提前刷脱模剂，防止粘模。
b.模板支撑前应测放圈梁中心线、平面位置和净空。
c.模板支搭要求整体板面平整不大于5mm错台,接缝严密不得漏浆,骨架支撑牢固，防止“跑模”保证混凝土结构成型后的形状、尺寸符合设计要求。
D.浇筑混凝土
圈梁混凝土采用C25商品混凝土，混凝土由运输车运送到现场后，用溜槽入模，振捣棒振捣密实。
a.浇注前将模板内的垃圾等杂物及钢筋上的油污清除干净，并检查侧模内垫块是否垫好；
混凝土进行浇注，泵送混凝土必须保证泵车连续工作，如果发生故障，停歇时间超过45分钟或混凝土出现离析现象，应立即冲洗管内残留的混凝土。
b.振捣一般要求
使用插入式振捣器应快插慢拔，插点均匀排列，成梅花型布置，移动间距不大于50cm。
浇注时应经常观察模板、钢筋、预埋件和插筋等有无移动、变形，发现问题应立即处理并在已浇注的混凝土凝结之前修整完好。
混凝土养护：
混凝土浇注完毕后，应在12小时内加以覆盖、浇水，以混凝土表面保持湿润状态为宜。
E.圈梁挡水墙设置
锁口圈梁混凝土达到设计强度70%后在圈梁顶砌筑360mm厚挡水墙，挡水墙高出自然地面500mm。
砌筑时严格控制砂浆拌和质量，砌筑时沿圈梁内边缘线砌筑，砌筑完成后内侧抹1：
1水泥砂浆，外侧回填土，回填时分层打夯密实。
F.竖井护栏安装
竖井开挖范围外应设置不低于0.5m的挡水台，挡水台上设置1.2m高的防护栏，护栏立柱间距不得超过1.5m。
立柱采用50X50mm的方钢，横担采用50X50X3mm的角钢进行焊接。
中间挂孔径不大于5cm的钢板网，严禁使用其它材料。
护栏的栏杆均应涂刷红白警示漆。
5.2.3竖井龙门架安装
⑴根据现场实际情况，竖井龙门架设置2台5t电葫芦出土。
安装后先进行空载
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