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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。
1.国贸桥桩保护方案和针对性措施
1.1洞外保护措施
⑴严格按照设计图纸、国贸桥产权单位的建议、业主的要求施工和对既有国贸桥进行调查保护。
⑵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。
⑶在施工前，在施工可能影响的所有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。
⑷在施工车站主体期间，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。
⑸在北侧风井及临时竖井外围各施作一圈钻孔桩，桩径800mm，桩间距为1.2m，北侧风井钻孔桩长度为37.2m，临时竖井桩长31.3m，。
钻孔桩即作为竖井施工的围护结构，又作为保护桥桩的隔离桩，有效地保护了竖井周边既有桥桩的安全。
在围护桩施工的过程中严格按照设计施工，边施工边监测，及时分析数据，优化施工参数。
⑹竖井土方开挖在围护结构及桩顶冠梁达到设计强度要求，且基坑预降水达到要求后开始，减少桥桩周围水土流失。
⑺北侧风井采用逆作法施工井壁内衬（临时施工竖井采用倒挂井壁法），采取对称方式进行开挖，由中间向两侧开挖，逐层下挖，逐层施工防水和内衬，及时支撑钢支撑，以减少围护结构变形，确保周边环境特别是桥桩和管线的安全。
⑻根据监控量测的数据，必要时在桥桩基础附近靠近洞室结构一侧打设隔断桩，将桩周土体箍紧，减少因洞室开挖对地层扰动引起的侧向变形，从而减少对桥梁基础的影响。
适用于桥梁基础四周距离结构都较近的情况，隔断桩采用钻孔灌注桩，桩底应嵌入结构底板下5m；
1.2洞内保护措施
⑴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。
⑵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。
⑶洞室开挖施工过程中，在洞室和桥桩距离较近的位置，减小洞室结构初期支护格栅钢架的纵向间距，加设临时仰拱，及时封闭。
⑷洞室开挖施工过程中，在洞室和桥桩距离较近的位置，减小超前小导管环向间距，从洞内注浆加固桥桩周围地层，减小洞室开挖的侧向变形，加固范围应在结构外2m以上，加固后土体强度应满足设计要求，注浆压力要控制适当。
⑸严格按照监理批复的监控量测方案，在施工中加强洞内和地面桥梁的监控量测，并作好记录，发现问题及时采取有效措施并反馈信息，建立立交桥桥墩每日监控量测制度，汇总上报联合保护小组。
图1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。
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
1
φ500
1.87
临时竖井附近，东西走向
污水
1
φ1800
8
东北风道西侧导洞的斜上方，南北走向
污水管
2
2260×2250
2.7
地面设备用房位置，南北走向
上水管
1
φ60
1
右线主洞室上方，南北走向
电力管线
1
φ2100
9.2
东北出入口通道上方，南北走向
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沟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，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，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污水管线旋喷桩加固图
3.土方坍塌针对性防治措施
1.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。
2.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。
3.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。
4.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，确保施工各阶段支护和围岩的稳定。
5.洞室开挖前应根据地质条件、覆土及开挖断面等因素，确定开挖和支护方式所需材料、构件和设备，备好抢险物资，并在现场堆码整齐，专料专用。
所用材料、构件和设备应符合现行国家或行业标准的规定以及设计要求，应具有出厂合格证和质量证明文件。
6.暗挖洞室的开挖应采取超前支护和地层加固措施，做到预加固、开挖、支护三环节紧密衔接，当地层自稳能力较差或开挖工作面停工时间较长时，应采取稳定工作面的措施。
7.开挖过程中监控量测发现拱顶、拱脚或边墙位移速率值超过设计允许值或出现突变时，及时施工临时施工支撑或仰拱，形成封闭环，控制位移和变形。
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