XX区间洞门凿除专项施工方案.docx
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XX区间洞门凿除专项施工方案
一、编制说明
洞门凿除是盾构进、出洞的关键工序之一，其施工的质量、安全等因素影响到了盾构施工能否顺利进行。
虽然，洞门凿除工序简单，但其安全隐患较多、难度较大，凿出时经常会发生沙涌、涌水等现象。
盾构始发井围护结构采用地下地连墙，墙厚800mm，凿除难度较大。
始发井端头处采用二重管旋喷桩+冷冻法进行加固。
本标段盾构端头地层始发加固长度均为12m，冰冻法加固长度始发端及接收端均为2m。
地层加固范围始发加固区为隧道衬砌轮廓线外左右两侧3.0m，到达加固区为隧道衬砌轮廓线外左右两侧3.0m，结构顶以上为3.0m至隧底以下3.0m，采用Ф600间距460旋喷桩加固，待端头加固完成后方进行洞门凿除施工。
始发井端头加固平面布置如图1.1
图1.1始发井端头加固平面布置示意图
二、工程地质及水文地质概况
XX处在松嫩平原的东南缘，地处XX江中游，东部靠近丘陵山地，其余为广阔的冲洪积平原，原波状起伏，河谷地貌发育，阶地清晰，漫滩开阔。
XX站～XX站区间隧道主要穿越的地层为XX江漫滩区，海拔高度117.42～128.04m，地形平缓，起伏不大。
河漫滩地层主要由人工填土层、全新统低-高漫滩冲积成因土层、下更新统东深井组冰水堆积层、下更新统猞猁组冰水堆积层、白垩系嫩嫩江组沉积岩等组成。
本区间场地地形起伏不大，场地地貌单元属XX江漫滩。
场地岩土层分布自上而下详细描述如下：
⑴人工填土层（（Q4ml））-层号①
⑵下更新统东深井组冰水堆积层（Q1dn21）-层号⑨
⑶下更新统猞猁冰水堆积层（Q1shlal）-层号⑩
⑷基岩-白垩系嫩江组沉积岩（K1n）-层号⑪
岩性主要为黏性土、淤泥质土、粉土、粉砂及细砂。
场地地下水可分为地表水、孔隙潜水、承压水。
⑴地表水
在城市内河、湖泊等零星分布，水量丰富，地表水接受大气降水补给，其水量具明显季节性变化，雨季水丰，旱季少水。
⑵孔隙潜水
孔隙潜水，主要分布于第四系全新统粉细砂、中砂、粗砾砂中，厚度不均，地层富水性好，透水性强。
补给方式主要有大气降水入渗，地表水入渗，灌溉水入渗及区域外的侧向径流补给，其中，大气降水入渗为主要补给来源。
丰水季节短时期内，湖水、河水等地地表水对地下水也有一定的补给作用。
就地蒸发、泄入地表水体以及人工开采，是地下水的主要排泄途径。
⑶承压水
承压水主要分布在第四系下更新统东深井组粗砾砂、角砾层中，含水层厚度变化较大，且分布不均、富水性好、水量较大，透永性强。
承压水主要接受侧向迳流补给，亦以侧向迳流排泄为主，水位变化影响较小。
其余土层属于微透水层，为相对隔水层。
此外，场地底部基岩存在少量的基岩裂隙水。
底部基岩主要为白垩纪嫩江组（K1n）泥岩、粉砂质泥岩，岩层构造裂隙的发育程度总体较差，裂隙不甚发育，多为闭合状或被充填，富水性较差，含水微弱，一般单井涌水量小于l00m3/d。
三、洞门凿除设计方案
洞门围护结构地下连续墙凿除前应打水平探孔，探孔主要分布在盾构范围边缘处，上半圆布置孔数宜少，下半圆孔数宜多，孔深不宜过深，穿透地下连续墙即可，以便确认地下连续墙与咬合桩之间的隔水情况，若发生透水现象，需采取封堵加固等措施，确保始发时无地下水作业。
在进洞防水装置设置完成后，凿除盾构范围内围护结构地下连续墙的混凝土（保留迎土侧钢筋的保护层），地下连续墙凿除根据围护结构地下连续墙的实际位置，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凿除，建议共分成16块，每块面积不大于3㎡，分块方式如下图所示，按顺序破除混凝土及部分钢筋并吊出。
在凿除完最后一层混凝土之后，要及时检查始发洞口的净空尺寸，确保没有钢筋，混凝土侵入设计轮廓范围之内。
洞门凿除分块示意图
四、洞门凿除施工方法
洞门凿除采用风镐并结合人工修凿的方法开凿钢筋砼。
凿除地下连续墙前打水平探孔。
洞门开凿过程中，为保证洞门围护结构的稳定，凿洞要分三阶段进行，首先将背土侧（内层）的连续墙内层钢筋保护层砼凿除，并用气割切掉钢筋，然后继续凿至连续墙迎土侧（外层）的钢筋外露为止。
最后当盾构机下井安装调试完毕，推行盾构机就位后，再快速将余下连续墙外层钢筋割除，进行清理后，即可始发。
1、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脚手板，以提供作业人员作业位置。
采用1200（竖向）×1200（横向）×900mm（纵向）落地式脚手架，以方便凿除施工，脚手架稳固可靠。
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。
斜撑可通过搭设在刀盘上以保证脚手架稳定牢固。
2、土体加固状况观察
在洞门边缘位置打设15个观察孔（观察孔位置如图4.2-1，图4.2-2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凿除。
现场配备木塞，出现透水现象时及时进行封堵。
图4.2-1观察孔位置
图4.2-2观察孔位置示意图
3、洞门混凝土分块
根据以往洞门凿除的施工经验，考虑到施工难度及安全性，地连墙混凝土共分十六块进行凿除。
示意图如下：
洞门混凝土分块示意图
洞门混凝土总量共计36.30m2。
其中1、7单元均为0.91m2；2、8单元2.64m2；3、5单元2.65m2；4、6单元2.90m2。
4、洞门凿除作业顺序
（1）按照分块图由上至下破除洞门混凝土，第一次破除厚度以完全露出地下连续墙钢筋为宜，厚度约为70mm。
砼块应随破随清，砼块集中于土箱中，采用龙门吊吊出。
（2）先割下部，再割两侧，后割上部气割割除背土面钢筋。
切割的废弃钢筋捆绑吊出竖井。
使用气割作业时，注意对洞门预埋钢环的保护，防止烧坏预埋钢环等。
（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660mm。
（4）最后当盾构机下井安装调试完毕，推行盾构机就位后，再快速将余下连续墙外层钢筋割除，进行清理后，即可始发。
五、安全施工措施
1、脚手架其规格和质量必须符合有关技术规定和具有产品合格证，构造应符合有关规定要求，安装作业必须由训练有素的专业架子工负责完成。
2、搭设脚手架时避免在搭设过程中偏斜和倾倒。
3、对地表、围护结构变形实施监测反馈。
4、起重安装作业前应清除工地所经道路的障碍物，做到工地整洁、道路畅通。
5、起吊作业时严格执行安全操作规程，做到“十不吊”，吊机停止作业时，应安全制动，收紧吊钩和钢丝绳。
6、起吊重物时，吊具应捆扎牢固，以防滑脱。
7、为确保凿除连续墙期间安全，连续墙凿除前，现场必须准备准备好砂袋、水泵、水管、方木、风炮等应急物质和工具，以便发生意外时可及时封闭作业面。
8、切记洞门凿除后不宜裸露时间过长。
9、对各施工、操作人员进行安全意识及操作规程教育。
各施工操作人员未经安全培训教育不得上岗，对特种作业必须持证上岗。
施工人员佩戴好各类防护用具。
10、做好用电安全教育，照明设备必须按规定配置有效的安全保证装置。
严格执行《施工现场临时用电安全技术规范》的有关规定。
11、做好施工现场的安全防火等安全工作，现场气割作业要按有关规定办理相应的动火手续，并设置灭火器材以防万一。
12、施工过程中，一旦与其他施工项目（反力架的吊装、盾构机移位等）有冲突时，立即停止洞门凿除施工，并将施工人员撤离至安全区域。
六、文明施工保证措施
1、施工机械摆设整齐，机身整洁，标识编号明显清楚，安全装置灵活有效，操作现场内外干净，操作方便。
2、现场生产用电线路符合安全用电规程，线路电杆排列整齐牢固，线路无吊挂物。
3、工地应严格遵守文明施工规定，并教育员工自觉遵守城市环保、环境卫生管理条例，做文明员工。
4、破除碴土及钢筋应及时进行清理。
七、应急预案
7.1领导机构
为了加强XX地铁二号线土建施工第四合同段项目部的应急能力，建立一套完备的管理体系，项目部成立由项目经理、项目总工程师、项目副经理、工程部长、设备物资部长、办公室主任、安质部部长组成的应急救援领导小组并分别明确小组成员中各自的职责和分工。
安全生产领导小组组成如下：
组长:
副组长：
成员：
质量管理领导小组组成如下：
组长:
副组长：
成员：
7.2事故应急处理程序
7.3应急措施
针对本次始发施工中可能出现的漏水漏砂情况，应在洞门凿除过程中，预备木板、棉花胎、支撑型钢、快速水泥、回丝、水泥、水玻璃、聚氨酯、草包和蛇皮袋（已装土）等材料。
并在洞门周边2点，5点，7点，10点钟位置钻孔4处，（见下图5箭头所示）伸入洞门内部。
预埋注浆/引流管，并安装球阀。
图5洞门外打注浆孔位置示意图
（1）在洞门凿除的第一阶段，一旦有险情发生，首先应立即停止洞门混凝土凿除，同时用棉花胎加木材或型钢类材料进行支护，并用快速水泥加回丝以及叠放土包等方式进行临时封堵，以控制险情，如有必要安装导流管，保证快速封堵。
然后采取压注双液浆或聚氨酯的措施直至堵住漏点。
根据漏水涌砂的大小，决定是否在堵漏完毕对洞门进行喷射混凝土封堵。
（2）在洞门凿除的第二阶段，首先对围护桩间的间隙进行探孔，并预先准备导流/注浆管路。
在盾构机正前方上部的圈梁上准备10m*10m帆布捆扎备用。
一旦有险情发生，首先立即停止洞门混凝土凿除。
根据漏水涌砂量的大小在围护桩的桩间的间隙打入导流/注浆管，压注双液浆或聚氨酯。
如无法有效封堵，立即快速拆除脚手架，垂下帆布，使其覆盖在刀盘前部。
开启盾构机推进油缸，使盾构机刀盘插入洞门止水幕帘。
然后通过洞门外预留注浆孔对洞门内压注聚氨酯，直至彻底封堵漏水涌砂。
（3）在洞门凿除的第三阶段，由于只留外排钢筋。
四周空隙众多。
一旦发生险情，必须立即快速拆除脚手架，垂下帆布，使其覆盖在刀盘前部。
开启盾构机推进油缸，尽快使盾构机刀盘快速的插入洞门止水幕帘。
然后通过洞门外预留注浆孔对洞门内压注大量聚氨酯，直至彻底封堵漏水涌砂。
7.4应急物资
项目部建立应急救援设施、设备、救治药品等储备制度，储备必要的应急物资和装备。
应急救援指挥部根据实际情况，负责监督应急物资的储备情况。
应急物资清单
序号
名称
单位
数量
位置
1
沙袋
只
100
XX站-XX站
2
编织袋
只
500
XX站-XX站
3
10mm钢板
M2
10
XX站-XX站
4
20mm钢板
M2
10
XX站-XX站
5
木板
块
若干
XX站-XX站
7
水玻璃
吨
1
XX站-XX站
8
普硅（P32.5）水泥
T
15
XX站-XX站
9
快速水泥
袋
10
XX站-XX站
10
注浆设备
套
1
XX站-XX站
11
手电筒
只
5
XX站-XX站
12
潜水泵
台
3
XX站-XX站
13
路栏
只
20
XX站-XX站
14
对讲机
台
4
XX站-XX站
15
棉被
条
5
XX站-XX站
17
灭火器
瓶
20
XX站-XX站
18
灭火器箱
个
10
XX站-XX站
19
水鞋
双
40
XX站-XX站
20
手拉葫芦
个
2
XX站-XX站
21
手拉葫芦
个
1
XX站-XX站
22
铁锹
把
28
XX站-XX站
23
应急照明灯
台
10
XX站-XX站
24
医药急救箱
个
1
XX站-XX站
25
水泵
个
4
XX站-XX站
26
应急水管
米
50
XX站-XX站
27
切割机
台
2
XX站-XX站
28
冲击电钻
个
2
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29
吊车（25t）
台
1
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30
警戒带
卷
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