1、北京地铁 14 号线工程土建施工 08 合同段右安门外站北京南站区间2#竖井及横通道管线保护方案编 制 审 核 审 批 中国建筑第八工程局有限公司北京地铁 14 号线工程土建施工 08 合同段项目经理部2012 年 05 月目 录一、 编制说明 .1二、 编制依据 .1三、 工程概况 .1四、 风险分析 .4五、 既有管线保护措施 .5六、 管线保护流程 .56.1 收集地下管线资料 .56.2 实地勘踏 .66.3 情况分析报告 .66.4 管线保护措施 .7七、 污水管线保护方案 .8八、 监控量测 .10九、 注意事项 .10十、 管线保护责任 .11第 1 页一、 编制说明为正确履行施
2、工合同，具体指导施工，统一、规范的进行施工范围内的管线进行保护施工，制定本方案。本细则适用于北京地铁 14 号线 08 合同段土建工程 2#竖井及横通道施工现场管线保护工作。二、编制依据1、北京地铁十四号线第 8 合同段施工组织设计；2、北京地铁十四号线第 8 合同段右安门外站北京南站区间结构施工图（变更设计C 版） ；3、北京地铁十四号第 8 合同段沿线建筑调查资料、沿线市政管线调查资料；4、现场竖井及横通道周边管线实际调查资料；5、我施工单位现有的施工技术、施工管理和机械设备配备能力。三、工程概况3.1 工程简介右安门外站北京南站区间：本区间自右安门外站沿凉水河北岸向东，穿越开阳里西巷、开
3、阳里东巷、开阳路与北京南站预留工程对接。区间起始里程 K17+371.6，终止里程K17+988.953，全长 617.353m，采用矿山法施工。线路平面为直线，在靠近右安门外站东侧设单渡线。线路轨面高程 20.548m23.328m，为人字坡，隧道顶覆土厚度 12m15m，区间设 2 处施工竖井及横通道。右 北区间右安门外站1#竖井开阳路凉水河右安门外大街2#竖井图 1 右 北区间平面图3.2 2#竖井及横通道概况2#竖井位于区间右线隧道正上方，线路里程为 K17+424.531，平面净空尺寸6.4m5.98m，深度 25.403m。横通道采用暗挖法施工，断面净尺寸为 13.18m4.6m（
4、见图 2、图 3） 。第 2 页图 2 竖井及横通道平面图图 3 竖井及横通道剖面图第 3 页3.3 竖井、横通道管线及构筑物情况（1）地下管线及构筑物竖井位于整个场地的南侧。竖井北侧（东西走向）及东侧（南北走向）各有一根1000mm 污水管，位于竖井锁口圈下方，距离竖井初支开挖边 1.0m，埋深约 3.0m，竖井开挖过程中对该管线进行保护。竖井南侧（东西走向）一根市政排污 1750mm 污水管线，距离竖井开挖边线 6.7m，埋深约 5.0m。竖井开挖过程中对该管线进行保护，对地面污水井盖四周围挂警戒带，悬挂醒目标示，随时提醒施工人员及路人。竖井周边建筑物及管线平面、剖面布置见图 4、图 5。
5、砼 DN1750砼 DN1750砼 DN60011.51716.900425.00043图 4 竖井周边建筑物及管线平面布置图地面污水井盖第 4 页轨 面 622图 5 竖井周边管线剖面布置图（2）地上管线及构筑物竖井北侧为开阳里三区两栋 18 层塔楼，距离竖井开挖边线 36m，距离横通道端头18m，竖井开挖前布设监测点，根据监测数据采取相应保护措施。施工场地内东北角 1 路 10KV 高压线和 1 路 380V 低压线纵穿场地，按照规范要求，在竖井施工前高压、低压线在场区内均需要安全防护。根据施工现场临时用电安全技术规范JGJ 46-2005 第 4.1、第 4.2 要求，在场区内的临建、设
6、备均不满足规范的距离要求，需采取相应的保护措施。变压器具体防护内容为增设屏障、遮拦、围栏、保护网，同时在变压器周围悬挂醒目的警告标示牌，警示牌上写：“高压危险”。防护措施详见右北区间 2#竖井变压器防护方案 。区间竖井及横通道结构上部一定范围内存在污水管线，地表构筑物周边高压、低压电缆，施工前管线保护将是竖井及横通道施工的重点。四、风险分析右北区间 2#施工竖井横通道靠近污水管线很近，开挖时存在较大风险，根据以往施工经验施工过程中可能存在如下风险：第 5 页1、管线修建及使用的时间长短不一，造成管线材质及当时施工工艺的质量处于不同层次，造成有些管线使用至今已经出现老化，损坏，自身强度降低等情况
7、，在竖井通道结构施工时，由于对地层的扰动，易造成管线沉降或偏压断裂，地面塌陷危险。2、污水管线一直在使用过程中，由于管线损坏，存在长期渗漏水现象，在管线周围可能存在水囊或由于长期渗漏对管线周围土体冲刷，土质相对疏松，形成流沙，若掌子面开挖到水囊附近，造成水囊破裂，存在水下泻或遇到流沙，流沙外涌等现象，极易引起掌子面坍塌，从而造成管线破裂、地面塌陷等危险出现。3、若遇到下雨天气，污水管线排水量大大增加，超出管线排水能力，管道内水流的水压必将大增，存在极大的安全隐患。五、既有管线保护措施针对如上分析，为了保证工程施工时污水管线、结构物的安全及正常营运，除了严格按照 “管超前、严注浆、短进尺、强支护
8、、快封闭、勤量测”的十八字方针指导施工外，还需要着重采取如下措施：超前地质预报措施；对竖井明挖施工、降水井施工及管线探测措施；对横通道暗挖施工，需要根据实际情况采取超前注浆、深层注浆加固周围地层措施；监控量测措施等。六、管线保护流程管线保护作业流程见图 6：图 6 管线保护作业流程图6.1 收集地下管线资料开挖施工前，对竖井及横通道开挖影响范围内所有管线进行一次普查，对管线的性收集管线资料实地探勘、调查情况汇总人工开挖探沟制定保护措施按既定方案实施第 6 页质、材质、埋深、和基坑的关系等方面仔细调查，必要时，开挖暴露出管线进行详查，在施工前对重大危险或易导致灾情恶化的管线进行安全评估，取得其能
9、承受的沉降和差异沉降的有关数据；对暗挖结构上方土体进行空洞普查，对查出的空洞采取注浆或其他措施回填，保证回填密实；根据调查所得的管线性质、材质、埋深和结构的相互关系等资料对管线周边土体进行注浆加固处理；加强和相关部门及管线权属单位的沟通、协调、配合，采取各种有效手段和方法，对管线设施情况进行详细调查，以确保所提供的管线资料真实、准确、完整。 在核查过程中如发现现场情况与设计图纸不符时，应绘制现状管线图，并及时向项目管理单位、监理单位、设计单位和管线权属单位报告。加强地表沉降监控量测工作；条件允许的情况下，在管线接头位置埋设沉降监测点，进行日常监测；对需保护的管线，进行每日巡查；为方便施工过程中
10、目标管理，根据开挖不同施工阶段的影响程度评估结果，作为各不同施工阶段进行控制的依据；调查清楚管线的管井、阀门开关控制位置；加强对基坑围护结构渗漏水点的观察，及时分析渗漏水原因。6.2 实地勘踏由于设计提供的图纸信息局部可能与实地不符，需要在施工前手持图纸进行实地勘踏。将不符的通过照片，文字形式记录下来，并且联系业主、监理、设计、市政单位进行确认。对于类管线（无压雨水、污水管线） ，管线的最大允许位移控制值为 20mm，倾斜率控制值为 0.005。6.3 情况分析报告主动与市政相关管理部门取得联系，收集施工影响范围内的所有管线图纸和管线竣工资料。根据调查确定各管线的使用年限、使用现状、对地层变形
11、的适应能力、风险级别等相关参数，必要时请专门机构主持，制定变形控制管理标准；立足于信息化施工，跟踪监测管线的变化，建立管线变形与暗挖施工的相应关系，采取针对性措施加以控制，并与产权单位联系，加强保护。同时通过施工过程地层变形有限元模拟分析，对暗挖主体及暗挖通道施工的影响进行预测，指导施工。第 7 页6.4 管线保护措施竖井及横通道施工范围内的管线，在结构施工过程中不可避免的会受周围地层变形而影响；过量的地层沉降会导致管线断裂，影响正常使用，严重时将有可能造成灾难性事故的发生；针对上述情况，从控制施工引起的地层变形入手，将管线的被动变形控制在允许范围内。（1）受地层变形影响的管线适应变形的能力1
12、）由于管线对沉降影响的敏感性；管线的耐受力因材料、连接方式、接口材料以及施工质量、使用年限的不同有较大差异。因此在施工中须对保护的管线，根据其不同的管线类型适应变形的特性，确定其在地层中的控制标准。2）对管线适应变形的能力重点分析长管（如采用焊接接头的煤气、上水管等）的适应性与接头管（即管线采用管节构造接头）的适应性，对管线的适应变形能力的判断采用“允许曲率半径”来进行分析，两种管线的允许曲率半径可分别采用以下两式进行计算：长管允许曲率半径：Rp=Epd/2p接头管允许曲率半径：Rp=LpDp/其 中：Rp ：管道允许曲率半径Ep：管道的弹性模量d：管道的直径p：管道的允许应力Lp：管节长度D
13、p：管道外径 ：管节接缝允许张开值上述两式较为关键的两个值分别为管道的允许应力和管节接缝允许张开值，它们可分别依据管线类别、材质和相关的规范确定。（2）受地层变形影响的管线保护措施暗挖施工中，对受地层变形影响的管线保护关键在于控制好施工过程中产生的地层变形及不均匀变形，因此针对不同部位的暗挖施工，进行相应调整及优化，确保暗挖施工过程中地层稳定是施工的重点，应采取以下措施：1）严格按照浅埋暗挖法施工工艺进行初支结构施工，把管线的被动变形控制在允许的范围之内。第 8 页2）施工前，影响范围内的污水管线，对于自身使用状况较好的管道，在管道内铺设防水层，将水与管道隔离开，防止渗漏；对于自身使用状况差的
14、管道，在管道内铺设防水层的基础上，增加钢管导流，并对管道接头进行加固的措施，用以提高管道的自身强度；对于自身使用状况较差的管道，进行断流，采用临时改移或永久改移。3）施工时，对地下管线准确定位，判断作业面距离上方管线的平面位置关系及垂直距离，避免正对管线及贴近管线位置进行压力注浆；在垂直方向上距离地下管线较近的作业面，暗挖超前支护进行压力注浆应避免压力过大，做到到压力稳定、注浆均匀。4）在管线前后 5m 范围内加强支护，施作超前管棚及调整格栅间距。由于管道与结构拱顶距离距离较近，超前管棚操作空间不足，因此在管线前 5m 处将初支挑高，形成管棚工作室，在管线底部打设水平管棚，注浆加固管底及周边土
15、体，浆液采用稠水泥浆，并在浆液中加入抗渗剂，水灰比为 0.30.4，注浆压力根据现场情况确定。5）施工时，洞内采用上半断面注浆加固措施施工，并增加锁脚锚杆用以控制沉降；平行管道范围及垂直下穿管道前后 5m 范围，洞内采用双排小导管超前注浆加固地层；初期支护拱部及邻近管道侧预埋背后回填注浆管，待初期支护封闭成环后，及时对初支背后注浆，对地层进行补偿。6）加强地面沉降监测，尤其要对沉降敏感的重要的管线（如给水管线）要布点监测并及时分析评估施工对管线的影响，根据施工和变位情况调节观测的频率，及时反馈指导施工。7）进行超前注浆的同时，应加强地表沉降监测，注意地层变化，如发现沉降值骤变或超过限值，应立即
16、将信息反馈至项目部，通知现场停工。8）在暗挖施工进入管线区以前，以已通过段所得到的地层变形实际监测成果为基础，再次对管线区内的地面沉降作出进一步预测，以准确反映实际情况并据此作出正确的管线保护方案。9）当施工前预测和施工中监测分析确认某些重要管线可能受到损害时，将根据地面条件、管线埋深条件等制定临时加固或管下地基注浆等保护方案，并经监理工程师批准后实施。10）制定应急预案，在监测结果显示需要对隧道开挖做加强处理时，采取在主体隧道小导洞周边做加强型超前加固、主体隧道开挖对拱顶土体加固的措施，以保证管线安全。七、污水管线保护方案（1）暗挖隧道严格遵循“管超前、严注浆、短进尺、强支护、快封闭、勤量测”的
