白车区间安全专项施工方案.docx
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白车区间安全专项施工方案
白石桥南站～车公庄西站区间安全专项施工方案
1编制依据及编制范围
1.1编制依据
（1）北京地铁六号线一期工程白石桥南站～车公庄西站区间主体结构施工图；
（2）《北京地铁6号线一期工程08合同段白～车区间岩土工程勘察报告》；
（3）国家及部委、轨道公司相关技术规范、规程、标准；
（4）我单位现有技术水平、管理水平、施工资源及诸多类似工程施工经验。
（5）本项目的合同、招标文件等。
1.2编制原则
（1）以确保施工安全为前提，并具有可操作性；
（2）选择合理的施工方案，降低工程造价；
（3）采用ISO9002质量标准全方位控制施工过程；
（4）采用监控系统和信息反馈系统指导施工；
（5）地面及地下按照北京市文明工地标准做好文明施工；
（6）各种技术难题超前进行研究，以预防为主。
1.3编制范围
编制范围为：
白石桥南站～车公庄西站矿山法暗挖区间正线施工。
主要内容有：
区间正洞隧道初期支护、防水、二次模筑、监测等施工项目。
施工流程：
正洞马头门开口→超前支护→土方开挖→锚喷支护→防水施作→正洞及联络通道二次模筑。
2工程概况
2.1工程简介
白石桥南站～车公庄西站区间线路基本呈东西走向，线路沿车公庄大街永中向东敷设，区间沿线道路交通繁忙，大街道路两侧多为中高层的住宅小区、商务楼及政府部门办公楼等。
区间沿线地势平缓，略有起伏，地面高程为48.02m～52.12m.。
区间线路下穿文兴东街路口过街天桥、新疆饭店下过街通道、国税南侧民防通道。
区间右线设计里程为K4+477.822～K5+962.585，区间右线长度1484.763米。
区间左线设计里程为K4+477.546～K5+962.585，区间左线长度1485.217米。
区间在车公庄西站西端设置人防段及停车线段，左、右线人防段中心里程分别为左K5+830.550、右K5+530.000，人防段长11m；区间共设4处施工竖井及通道，3号竖井位于首体南路与车公庄大街路口东北角国兴家园南侧、2号竖井位于三里河与车公庄大街路口西北角新疆饭店南侧、1号竖井位于车公庄大街北侧北京市建筑设计院南侧、4号竖井位于车公庄大街南侧国税北侧，里程分别为K4+554.175、K5+500.000、K5+5486.000、K5+885.601。
2.2工程地质条件
根据本区间地质勘察钻孔揭露的45m深度范围内地层资料，按地质沉积年代、成因类型，区间施工场地范围内勘探的地层划分为：
人工堆积层、第四纪全新世冲洪积层、第四纪晚更新世冲洪积层、第三纪沉积层四大层。
按地层岩性及其物理力学性质进一步分为十二层。
（1）人工堆积层：
表层为人工堆积层，连续分布，厚度0.8～5.3m，岩性主要以粉土填土为主，层号为①。
（2）第四纪全新世冲洪积层：
于标高50.9～44.97m以下，连续分布，厚度0.5～13.7m，岩性主要以粉土、砂类土为主，层号为③、④。
（3）第四纪晚更新世冲洪积层：
于标高43.93～38.80m以下，连续分布，岩性主要以卵石、粉质粘土为主，层号为⑤、⑥、⑦、⑧、⑨、⑩、⑪。
（4）第三纪沉积层：
于标高5.52m以下，岩层性质主要为砾石。
本区间暗挖施工主要穿越于⑤～⑦层之间。
详见地质纵断面图2-1。
2.3水文地质情况
根据区间岩土勘察报告，本次勘察，45m深度范围内实测一层地下水，层间潜水［工程地质剖面图上代号为（三）］，该层水在拟建区间连续分布，水位稳定。
潜水（三）具体情况详见表2-1。
表2-1潜水（三）基本情况表
地下水类型
地下水静止水位
观察时间
含水层
埋深（m）
标高（m）
层间潜水（三）
24.1～27.3
24.68～21.5
2009年2月
卵石
层
区间部分结构底板标高为24.38m，施工过程中需要采取降排水措施。
具体降水措施详见后续降水专业设计单位图纸。
图2-1白石桥南站～车公庄西站区间地质剖面图
图2-2白石桥南站～车公庄西站区间结构总平面布置图
2.4结构设计参数
本区间分13种结构断面，分别为QZA、QZB、QZC、QZD、QZE、QZF、QYA、QYB、QYC、QYD断面和射流风机、人防断面以及标准断面。
（1）QZA断面
断面开挖尺寸宽×高=14.6×11.47m，断面长度10.388m，超前支护φ121大管棚+φ25小导管，环向间距0.3m，预注浆加固拱顶土体；格栅间距@500，采用双侧壁导坑法施工。
防水材料为EVA防水板+无纺布，二衬0.8m厚C40P10混凝土。
具体结构样式见图2-3。
图2-3QZA断面结构图
（2）QZB断面
断面开挖尺寸宽×高=13.3×10.263m，断面长度12.7m，超前支护φ121大管棚+φ25小导管，环向间距0.3m，预注浆加固拱顶土体；格栅间距@500，采用双侧壁导坑法施工。
防水材料为EVA防水板+无纺布，二衬0.7m厚C40P10混凝土。
具体结构样式见图2-4。
图2-4QZB断面结构图
（3）QZC断面
断面开挖尺寸宽×高=11.7×9.584m，断面长度11.9m，超前支护φ121大管棚+φ25小导管，环向间距0.3m，预注浆加固拱顶土体；格栅间距@500，采用双侧壁导坑法施工。
防水材料为EVA防水板+无纺布，二衬0.6m厚C40P10混凝土。
具体结构样式见图2-5。
图2-5QZC断面结构图
（4）QZD断面
断面开挖尺寸宽×高=10.3×8.819m，断面长度12m，超前支护双排φ25小导管，环向间距0.3m，超前预注浆加固拱顶土体；格栅间距@500，采用双侧壁导坑法施工。
防水材料为EVA防水板+无纺布，二衬0.6m厚C40P10混凝土。
具体结构样式见图2-6。
图2-6QZD断面结构图
（5）QZE断面
断面开挖尺寸宽×高=8.5×7.586m，断面长度16.637m，超前支护双排φ25小导管，环向间距0.3m，预注浆加固拱顶土体；格栅间距@500，采用“CD”工法施工。
防水材料为EVA防水板+无纺布，二衬0.45m厚C40P10混凝土。
具体结构样式见图2-7。
图2-7QZE断面结构图
（6）QZF断面
断面开挖尺寸宽×高=8.5×7.586m，断面长度11.709m，超前支护双排φ25小导管，环向间距0.3m，预注浆加固拱顶土体；格栅间距@500，采用“CD”工法施工。
防水材料为EVA防水板+无纺布，二衬0.4m厚C40P10混凝土。
具体结构样式见图2-8。
图2-8QZF断面结构图
（7）QYA断面
断面开挖尺寸宽×高=7.65×7.6m，断面长度17.42m，超前支护双排φ25小导管，环向间距0.3m，预注浆加固拱顶土体；格栅间距@500，采用“CD”工法施工。
防水材料为EVA防水板+无纺布，二衬0.4m厚C40P10混凝土。
具体结构样式见图2-9。
图2-9QYA断面结构图
（8）QYB断面
断面开挖尺寸宽×高=12.27×9.753m，断面长度269.107m，超前支护双排φ25小导管，环向间距0.3m，预注浆加固拱顶土体；格栅间距@500，采用双侧壁导坑法施工。
防水材料为EVA防水板+无纺布，二衬0.6m厚C10P10混凝土。
具体结构样式见图2-10。
图2-10QYB断面结构图
（9）QYC断面
断面开挖尺寸宽×高=14.2×10.856m，断面长度22.11m，超前双排φ25小导管，环向间距0.3m，预注浆加固拱顶土体；格栅间距@500，采用双侧壁导坑法施工。
防水材料为EVA防水板+无纺布，二衬0.8m厚C40P10混凝土。
具体结构样式见图2-11。
图2-11QYC断面结构图
（10）QYD断面
断面开挖尺寸宽×高=14.6×11.47m，断面长度8.47m，超前支护双排φ25小导管，环向间距0.3m，预注浆加固拱顶土体；格栅间距@500，采用双侧壁导坑法施工。
防水材料为EVA防水板+无纺布，二衬0.8m厚C10P10混凝土。
具体结构样式见图2-12。
图2-12QYD断面结构图
（11）射流风机断面
断面开挖尺寸宽×高=6.5×7.695m，断面长度15.9m，超前支护单排φ25小导管，环向间距0.3m，纵向1m，预注浆加固拱顶土体；格栅间距@500，采用“CD”工法施工。
防水材料为EVA防水板+无纺布，二衬0.4m厚C40P10混凝土。
具体结构样式见图2-13。
图2-13射流风机断面结构图
（12）区间人防断面
人防断面开挖宽×高=9×8.98m，断面长度11m，格栅间距@500，超前支护φ25，t=2.75注浆小导管，长L=2.5m，@300，纵向1000，采用CD法施工。
防水采用EVA防水板，二衬0.6m厚C40P10混凝土。
具体结构样式见图2-14。
图2-14区间人防断面结构图
（13）区间标准断面
正洞人防断面开挖宽×高=6.2×6.5m，格栅间距@750，超前支护φ25，t=2.75超前注浆小导管，长L=2m，环距0.3m，纵向1000，采用台阶法施工。
防水材料为EVA防水板，二衬厚0.3m。
具体结构样式见图2-15。
图2-15区间标准断面结构图
2.5周边管线情况
（1）DN400给水管在K4+477.5～K4+900段平行于区间隧道，竖向距离距区间隧道结构顶约17m。
（2）DN900污水管在K4+637～K5+116.4段平行于区间隧道，竖向距离距区间隧道结构顶约15m。
（3）DN300污水管在K5+134.6～K5+458.2段平行于区间隧道，竖向距离距区间隧道结构顶约18m。
（4）DN500/DN400燃气管在K4+477.5～K5+137.4段平行于区间隧道，竖向距离距区间隧道结构顶约13m。
（5）4.4×2.1m的热力方沟平行于全长区间隧道，竖向距离距区间隧道结构顶约8m。
（6）DN1500/DN1250雨水管在K5+181.6～K5+955.58段平行于区间隧道，竖向距离距区间隧道结构顶约12m。
（7）DN1250雨水管在K4+482.8处垂直横跨于区间隧道，竖向距离距区间隧道结构顶14.2m。
（8）4.4×2.8m的热力方沟在K4+500.7处垂直横跨于区间隧道，竖向距离距区间隧道结构顶10.6m。
（9）DN1550污水管在K5+180.8处垂直横跨于区间隧道，竖向距离距区间隧道结构顶13.6m。
（10）DN500燃气管在K4+532.8.8处垂直横跨于区间隧道，竖向距离距区间隧道结构顶13.2m。
（11）DN1100给水管在K5+187.9处垂直横跨于区间隧道，竖向距离距区间隧道结构顶17.6m。
（12）DN500燃气管在K5+200处垂直横跨于区间隧道，竖向距离距区间隧道结构顶18m。
（13）2.2×5m的热力方沟在K5+936.8处垂直横跨于区间隧道，竖向距离距区间隧道结构顶10.8m。
2.6周边构筑物情况
（1）位于K5+103处区间隧道下穿新疆饭店南侧地下过街通道，地下过街通道结构底板面距区间隧道结构顶16.07m。
（2）位于K5+663处区间隧道下穿文兴东街路口人行天桥，天桥桥桩位于区间隧道上方，北侧桩底与左线区间结构顶之间竖向净距2.83m。
南侧桩底与区间右线结构顶之间竖向净距2.35m。
（3）位于K5+920处北京银行西南侧，区间隧道下穿南北向民防通道，民房通道结构宽×高=2×2.2m，埋深6.2m，底板距离拱顶9.5m。
3风险因素分析
3.1施工风险分析与控制
3.1.1施工风险管理的内容
风险管理是指在工程施工中安全风险的规避对策与方案，其实质就是安全风险管理中的风险规划与控制，即确定了工程施工中的风险项目与风险评估后，运用科技手段、成熟技术、先进设备和可靠经验，对施工中所涉及的风险实施有效的控制和管理，采取主动行动，尽量最大化风险事件的有利后果，最小化风险事件所带来的不利后果，以尽可能地控制和避免安全事故的发生，有效降低工程施工的安全风险和工程成本，保证工程施工的安全、可靠地实现项目的总体目标。
风险管理的主要内容包括：
风险识别、风险估计和评价以及风险规划和控制。
3.1.2风险识别
3.1.2.1风险源
（1）环境风险
表3-1环境风险统计表
序号
风险工程名称
位置、范围
风险基本状况描述
风险工程等级
1
区间隧道下穿文兴东街路口人行天桥
K5+663
人行天桥天桥主桥桩长15.1m，天桥桥桩位于区间隧道上方，区间左、右线隧道结构外侧与桥桩之间净距2.83m和2.35m。
一级
2
区间隧道垂直下穿三里河西地下过街通道
K5+103
地下过街通道宽度约5m，为钢筋混凝土结构，过街通道内地坪与区间结构顶之间净距16.07m。
二级
3
区间隧道下穿北京银行西南侧民防通道
K5+920
民房通道为钢筋混凝土结构，宽×高=2×2.2m，埋深6.2m，底板距离拱顶9.5m。
二级
4
区间隧道平行下穿给水管
K4+477.5～K4+900
DN400给水管在K4+477.5～K4+900段平行于区间隧道上方，竖向距离距区间隧道结构顶约17m。
一级
5
区间隧道平行下穿污水管
K4+637～K5+116.4
DN900污水管在K4+637～K5+116.4段平行于区间隧道上方，竖向距离距区间隧道结构顶约15m。
二级
6
区间隧道平行下穿污水管
K5+134.6～K5+458.2
DN300污水管在K5+134.6～K5+458.2段平行于区间隧道上方，竖向距离距区间隧道结构顶约18m。
二级
7
区间右线平行下穿燃气管
K4+477.5～K5+137.4
DN500/DN400燃气管在K4+477.5～K5+137.4段平行于区间隧道上方，竖向距离距区间隧道结构顶约13m。
一级
8
区间隧道平行下穿热力方沟
全长区间隧道
4.4×2.1m的热力方沟平行于全长区间隧道，竖向距离距区间隧道结构顶约8m。
一级
9
区间隧道平行下穿雨水管
K5+181.6～K5+955.58
DN1500/DN1250雨水管在K5+181.6～K5+955.58段平行于区间隧道上方，竖向距离距区间隧道结构顶约12m。
二级
10
区间隧道垂直下穿雨水管
K4+482.8
DN1250雨水管在K4+482.8处垂直横跨于区间隧道上方，竖向距离距区间隧道结构顶14.2m。
二级
11
区间隧道垂直下穿热力方沟
K4+500.7
4.4×2.8m的热力方沟在K4+500.7处垂直横跨于区间隧道上方，竖向距离距区间隧道结构顶10.6m。
一级
12
区间隧道垂直下穿污水管
K5+180.8
DN1550污水管在K5+180.8处垂直横跨于区间隧道上方，竖向距离距区间隧道结构顶13.6m。
二级
13
区间隧道垂直下穿燃气管
K4+532.8.8
DN500燃气管在K4+532.8.8处垂直横跨于区间隧道上方，竖向距离距区间隧道结构顶13.2m。
一级
14
区间隧道垂直下穿给水管
K5+187.9
DN1100给水管在K5+187.9处垂直横跨于区间隧道上方，竖向距离距区间隧道结构顶17.6m。
一级
15
区间隧道垂直下穿燃气管
K5+200
DN500燃气管在K5+200处垂直横跨于区间隧道上方，竖向距离距区间隧道结构顶18m。
一级
16
区间隧道垂直下穿热力方沟
K5+936.8
2.2×5m的热力方沟在K5+936.8处垂直横跨于区间隧道上方，竖向距离距区间隧道结构顶10.8m。
一级
（2）自身风险
①台阶法隧道暗挖施工标准断面为6.2×6.5m（宽×高），属二级自身风险源工程。
②“CD”工法、双侧壁导坑工法暗挖施工断面尺寸9×8.98m～14.6×11.47m（宽×高），为大断面暗挖，属一级自身风险源工程。
（3）在区间隧道施工中可能出现的施工安全风险（见表3-2）
表3-2施工中可能出现的施工安全风险
序号
风险项目
风险出现的可能性
方式
1
地质风险
有
加强技术手段
2
隧道支护结构失稳
有
加强技术手段
3
隧道上方的雨水方沟断裂
2条
采取技术手段
4
隧道上方的热力管沟断裂
3条
采取技术手段
5
隧道上方的污水管沟断裂
3条
采取技术手段
6
隧道上方的给水管沟断裂
2条
采取技术手段
7
隧道上方的燃气管沟断裂
3条
采取技术手段
8
新大都饭店东南角人行天桥坍塌
可能
加强技术手段
9
三里河西地下过街通道沉降过大
可能
加强技术手段及
安全防护措施
10
隧道塌方
可能
采取技术手段及
安全防护措施
11
施工用电
可能
加强管理及
安全防护措施
12
高空坠物
可能
13
机械伤害
可能
3.1.2.2风险识别及风险原因分析
区间隧道安全风险预测方法与评价，是指安全风险管理中的风险识别与风险估计和评价，将施工中存在的物理危险因素、人为危险因素、心理危险因素及危险事故判定识别出来。
在施工中对安全风险进行识别，通常是根据施工的设计文件中提到的安全风险项目，以往的区间隧道施工中出现风险项目、运用先进的仪器设备超前探测出的风险项目。
这些风险项目能涵盖隧道施工中各方面的风险。
结合本区间隧道的施工内容和情况、工程地质水文等特点，参考类似工程施工经验，识别出本工程施工的主要风险为：
地质风险、区间隧道初支隧道塌方的风险。
风险原因分析见表3-3。
表3-3风险原因分析
序号
主要风险名称
风险原因分析
1
地质风险
（1）地下工程的隐蔽性、复杂性和不可预见性原因；
（2）地质勘察手段的局限性；
（3）勘测阶段的地质资料不足，准确性不高；
（4）存在未知地质，对施工造成了难以预料的风险。
2
隧道上的雨污水方沟、给水管及热力管等
隧道上方污雨水沟、给水管、热力管线等，隧道施工容易引起管线沉降，造成漏水、渗水，危及施工安全。
3
隧道上方人行天桥及地下过街通道
（1）隧道穿越天桥、地下通道，施工时可能会引起既有结构的不均匀沉降，或沉降量过大，导致天桥失稳；
（2）影响地面交通、行人安全。
4
隧道上的燃气管道
（1）隧道穿越燃气管道，隧道施工容易引起管线沉降值过大，造成管道破裂漏气，危及安全。
（2）影响地面交通、行人安全。
5
隧道初支失稳塌方的风险
（1）超挖或土质软弱，土体塌方引起地面沉降过大；
（2）砸伤（死、坏）人、材、物；
（3）造成地面坍塌、管线破坏。
3.2施工风险管理组织机构及职责
3.2.1施工风险管理组织机构
成立专门的施工风险管理组织机构，负责施工风险的分析、预测、管理和规避，组织机构见图3-1。
图3-1施工风险管理组织机构图
3.2.2施工风险管理职责
（1）项目经理职责
全面负责本工程项目的施工风险管理工作，负责及时采取有效措施规避和预防各种施工风险，主持召开施工风险分析会并作出相应处理方案，尽可能的降低施工风险。
（2）专家顾问组职责
全面参与本合同段的风险管理工作，负责提出施工风险管理的总体组织、管理方案、分析控制的重点，参与具体的风险分析及规避策划、解决风险管理中的具体难题。
（3）项目副经理职责
负责对风险管理组的管理，协调配合其它风险组的工作，组织各项风险预防措施、规避风险预案的实施，深入施工现场了解可能出现的施工风险问题，及时预防和消除。
（4）项目总工程师职责
负责对风险监测组、风险分析组、风险规避组的管理，配合项目经理与副经理做好风险管理工作；负责组织制定预防施工风险措施和规避风险预案，提交风险分析会讨论实施。
（5）风险监测组职责
负责进行地质预测预报和监控量测工作，负责采集地质预测预报和监控量测数据，对数据进行处理和分析，并及时将结果报风险分析组。
（6）风险分析组职责
负责收集各种施工风险的资料，包括施工进度、地质预测预报和监控量测结果；结合工程施工情况对其进行分析，提出风险预警报告。
（7）风险规避组职责
依据风险分析结果，及时制定相应的施工风险预防措施和规避风险的预案，规避各种施工风险。
（8）风险管理组职责
负责各项风险措施、规避风险预案以及发生施工风险后的紧急救援工作的实施。
4工程重、难点
结合区间隧道施工内容和情况、工程地质水文等特点，参考类似工程施工经验，本区间隧道施工的主要重、难点有：
（1）位于里程K5+663处下穿新大都饭店东南角人行天桥。
属于一级环境风险源；
（2）位于里程K5+103处下穿三里河西地下过街通道。
属于二级环境风险源；
（3）区间隧道暗挖平行或垂直下穿雨、污水管沟、给水管、热力管、燃气管沟等3条管线，下穿有压管属于一级环境风险源，下穿雨污水管属二级环境风险源工程；
（4）区间停车线大断面开挖，属一级环境风险源工程；
（5）破除马头门进区间正线隧道破除马头门，由于破除马头门存在受力转换，在开口时安全施工，是工程的重点。
（6）区间隧道主要位于砂卵石地层，开挖过程中可能上层土体存在滞水，易造成隧道坍塌。
在施工中也是工程的重、难点；
（7）1号竖井及横通道往东区间隧道一段400多米长停车线大断面，从标准断面过渡至大断面施工，需要挑高及扩大，施工中开挖、格栅安装、连接筋焊接等施工难度大。
5施工方案及主要施工工艺
5.1总体施工方案
5.1.1施工总体部署
本区间共设有4个施工竖井及横通道，主要由1号、2号及4号临时施工竖井担负施工任务，3号为备用临时施工竖井。
各施工竖井及横通道，开挖支护完成后，分别由横通道往正洞东、西两侧的左、右线向正洞开挖支护，相邻洞室开挖步距拉开15m后跟进另一洞室施工。
二衬结构施工，标准断面及QYB断面（长269.2m）采用衬砌台车衬砌，其余断面用拱架模筑。
每段破除临时支撑段长5～15m，分仰拱、拱墙拱圈两次衬砌成洞。
5.1.2总体施工步骤
遵循“管超前，严注浆；短进尺，强支护；早封闭，勤量测”的暗挖原则考虑施工措施。
（1）区间隧道标准断面主体结构施工
采用台阶法施工，循环进尺长度0.75m，主要施工步骤为：
①施工拱部小导管超前支护；
②环状开挖上半部断面、预留核心土，初喷混凝土，挂设钢筋网片，架立格栅钢架，打设锁脚锚杆，喷射混凝土到设计厚度；
③环状开挖下半部断面，初喷混凝土，挂设钢筋网片，架立格栅钢架，复喷混凝土到设计厚度；
④初期支护背后回填注浆，使初期支护结构与地层密贴；
⑤在喷砼面（防水基层）进行找平，铺设防水层后自下而上施工二次衬砌，拱部二次初砌预留注浆管，进行二衬背后注浆回填。
（2）区间隧道人防段、QYA、QZE、QZF断面主体结构施工
采用“CRD”法施工，循环进尺长度0.5m，主要施工步骤为：
①左导洞拱部小导管注浆加固地层，开挖左导洞上部并施做永久及临时支护，采用锁脚锚杆加固墙脚；
②开挖左导洞下部并施做永久及临时支护；
③右导洞拱部小导管注浆加固地层，开挖右导洞上部并施做永久及临时支护，采用锁脚锚杆加固墙脚；
④开挖右导洞下部并施做永久及临时支护；
⑤初期支护背后回填注浆，使初期支护结构与地层密贴，根据施工监测信息，逐段拆除底部临时支撑，施做防水层、防水保护层，施工底部二次衬砌，预留防水板、钢筋搭接；
⑥逐段拆除上部余下临时支撑，施做拱墙防水层和二次结构，预埋注浆管，进行地衬背后注浆回填。
（3）区间隧道停车线段断面主体结构施工
区间停车线内（QYB、QYC、QYD
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