教铁区间双侧扩挖段塌方处理施工方案设计修改自动保存的.doc

哈尔滨市轨道交通一号线第六合同标段 教铁区间双侧扩挖段塌方处理方案 编 制： 审 核： 审 批： 中铁二十二局集团有限公司哈尔滨地铁项目部2012年6月18日一、 事故发生原因2012年6月13日上午，我标段在进行“7381”隧道双侧扩挖过程中发现既有隧道土体背部土壤含水量较大，并伴有少量塌土，为防止塌土情况加重，经由项目部商议决定及时采取措施封闭破除位置处路面，并派测量人员检测路面沉降变化；下午2时许，路面封闭出发生塌陷，路面形成长6米、宽6米、深11米的坑洞，；塌陷事件发生后项目部立即成立抢险救援小组，封锁路面，禁止往来车辆通过防止塌陷加剧，并将情况上报；下午2时30分，在交警的帮助下已将路面封锁完毕，在坍塌部位设立警戒线，并将往来车辆进行疏导；同时对事件发生原因做初步分析，分析结果为地下给水管线渗漏，在地下形成水囊，且有较多空洞，隧道破除施工对地下造成扰动，发生坍塌。事件发生过程未造成人员伤亡。 二、事故处理方案隧道塌方的土体数量很大，从隧道的仰拱一直堆积到顶拱，原先施工完成的双侧扩挖初支，已经受到了破坏变形，因此，事故处理的施工方案分为以下几个步骤：1、在地面上，塌方部位上方，安置防撞路锥和警戒线，将塌方区域保护起来，让过往车辆远离塌方区域，以免形成二次损害。采用柴油机为动力的混凝土输送地泵，向因下部塌方形成的孔洞内注入C20早强混凝土，混凝土的注入量约为550立方米。2、塌方土体上部2米范围挂8200×200钢筋网喷射混凝土封闭塌方体表面，并对塌方土体进行注浆加固，采用直径为42mm的，长度为4米的小导管进行注浆，间距为500500mm，注1:1水泥单液浆，压力达到0.5MP时，注浆中止。3、在工大站侧向塌方处打设直径为42mm、长度为5米的单排小导管（进行超前预加固，其倾角为10°15°），间距300mm沿拱部开挖面布置，注1:1水泥水玻璃双液浆。径向注浆为后备措施，初支完成后，若变形超限则采用采用直径为42mm的，长度为4米的小导管进行注浆，间距为10001000mm进行径向注浆，注1:1水泥水玻璃双液浆。4、钢格栅及初支形式与原设计相同。5、塌方土体中心前后各6米范围开挖采用4导洞开挖法，先先开挖侧为非塌方主要部分侧，再开挖另一侧，临时支护采用工22b型工字钢（间距500mm，25mm连接筋间距1000mm交错布置），上下洞临时支护工字钢间分别设置2道110×70×10角钢构成的剪刀撑，其长边与工字钢翼缘焊接，焊缝高度为6mm。上导洞每榀设置4道42的锁脚锚管。 铁路局侧 工大侧3124塌方区6、施工期间，加强监测，必要时加密格栅，及时封闭掌子面，做好相关应急预案。7、在四导洞初支形成后，暂时不予拆除，可先做双侧扩挖，两端头的二衬结构。三、施工工艺1、注浆施工注浆加固用的小导管采用D42mm L=3m普通钢管，管头为30°的锥体，预留止浆段长2.0m，花管部分钻有8mm注浆孔，顶拱入射角45-60度，梅花型布置，间距200mm。先将小导管的孔位用红油漆标出，钻孔位置根据现场放样进行定位，钻孔的方向垂直于开挖面，仰角10°。采用风钻成孔。钻孔钻进避免钻杆摆动，保证孔位顺直。钻至设计孔深后，用吹管将碎渣吹出，注意避免塌孔。顶管施工时，在钻孔内插入42钢花管。开动风钻，利用冲击力将钢花管顶入围岩中，孔口露出喷射混凝土面15cm，钢管顶进钻孔长度90管长。顶管至设计孔深后，将孔口用织物包裹，用水泥浆将钢花管与孔壁之间的缝隙封堵。小导管注浆可采用KBY一5070注浆机，自制水泥浆搅拌捅。注浆采用配合比为1:1水泥水玻璃双液浆。止浆采用球阀止浆，注浆结束标准为，注浆压力、注浆量双重控制，单管1.2m3，压力大于1Mpa可结束注浆。2、喷射混凝土施工（1）、喷射砼混合料配合比：预先计算出理论配合比，并在施工过程中根据取样试验及时调整。水泥与砂石重量比宜取1:41:4.5，砂率宜取45%55%，速凝剂掺量通过试验确定。（2）、喷射机安装调试好后，先注水再通风，清通风筒及管路，同时再用高压水（风）清洗（吹）受喷表面。（3）、连续上料，保持机筒内料满，在料斗上口设一12mm筛网，避免超径骨料进入机内。（4）、喷射时先注水（注意喷嘴要朝下，避免水流入管内），后送风，然后上料。根据受喷面和喷出的砼的情况，调整注水量，以喷后易粘着，回弹小和表面湿润光泽为度。（5）、喷射应分段、分片进行。自下部起水平方向旋转移动往返一次喷射，然后上移。喷射前个别受喷面凹洼处找平。（6）、喷嘴口至受喷面以0.61.2m为宜。喷射料束以垂直受喷面为宜。风压和给料量根据喷射部位、机型等条件进行调整。一般工作风压0.160.22Mpa，给料量34m3/h3、HW400C型钢支撑架设（1）、在施工场地直接焊接。每个工字钢间距为1米，按照图纸所示的位置放线定位，然后在所要架设支撑的位置用手电钻钻孔植筋，所植钢筋进行套丝。支撑底座采用20mm钢板制作，在其上事先做好孔和所植钢筋采用配套螺母紧固。钢支撑和底座采用电焊满焊。（2）、按照现场实地量测的数据，让HW400C型钢支撑和顶拱接触严实，不留有空隙。使用小型挖掘机作为吊装的起重工具，将支撑竖直的移动到指定位置，调直对准后，将支撑与预先埋设好的套丝钢筋使用螺栓紧固。四、安全技术措施1、初期支护（1）支护应定期检查，若损坏或变形严重时，应将人员撤离现场，再加临时支撑，随拆除随支护。 （2）临时支撑立柱应放置于基岩上，不应放在活动的石块上。 （3）喷锚支护时，注浆管严禁对人放置。 （4）量测数据速率突然增大，或掌子面后有连续不断的响声，或工作面上干燥岩石突然湿润时，均应视为塌方的信号，人员应立即撤离。 （5）开挖支护衬砌电压不得超过110v。 （6）已施工好的初期支护突然裂开时，立即打设锚杆并架设临时支撑喷射混凝土。地表起鼓时，在墙角打设锁脚锚杆，必要时在起鼓地段压重或向地表下打设锚杆。（7）钢拱架架立应控制好6个方面的问题：a钢拱架的标高；b钢拱架的横向尺寸；c，钢拱架的垂直度；d钢拱架的连接螺栓；e钢拱架各单元连接处松散物及虚碴的处理；f钢拱架的间距。各洞口安装钢拱架必须做到标高、宽度尺寸标准，上中下导钢拱架连接弧度圆顺，架立后技术干部要反复核对，确保各项数据符合设计要求。 (8)钢拱架应与围岩紧密相贴，如不能紧贴时，应按规范要求，用高标号混凝土预制块填塞顶实，其点数单侧不得小于8个接触点，以确保其整体受力。掌子面附近的钢拱架外露(钢拱架处的喷射不能喷满，可留5cm厚左右，以便随时检查钢拱架、锚杆的作业质量及数量)数米，最大不超过2m；钢架之间的纵向连接筋应设于拱架内缘；连接筋环向间距及长度，严格按设计要求施工，便于与下一榀钢架连接，同时要求钢拱架的纵向安装间距误差不超过±4cm。2、高压风（1）、定期不定期检查空压机运行状况，保证良好运转，保障施工进度，保护工人健康。 （2）、高压风管应架空敷设，同时满足下方机械通行，定期检查风管有无破损，及时更换，保证施工区域空气质量。 （3）、暂停施工时，要等人员全部撤除后方可停止高压风的输送，开工前，必须先通风10分钟后方可进入隧道施工。 （4）、空压机应有专门的管理操作人员，并有相关的警示标识3、安全用电（1）、严格按规定安装线路及设备，用电设备都要安装地线，不合格的电工器材严禁使用。 （2）、隧道内用电线路不得使用裸线。 （3）、隧道内照明和动力线分开架设并且要架空敷设，每条线之间都要保证安全距离，不可互相搭接，照明电采用36V低压电。 （4）、定期检查线路的完好程度，破损和漏丝（线）处要及时用防水胶布粘贴，严重时要及时更换，老化电线应及时撤除，更换新线，不得延期使用。（5）、配电箱严格“一机”、“一闸”、“一漏”、“一箱”管理。并配有接地装置。4、应急措施（1）、应急准备应急领导小组组长：周清福联系方式：13766887711（a）作业队成立应急救援小组，包括指挥组、通讯组、急救组、救护组、保障组、救援组。副组长: 李民联系方式：15904611850副组长：辛双六联系方式：13703638755保障组：王买书15004600871吉辉18745760366徐忠斌13998823729 急救救护组：乔研15204609401魏姗姗15046651804 通讯组：杨鹏飞13936297455李志刚15204609416郝飞13766855535指挥组：钟彬15204609402贾宝胜15245027709安飞救援组：孔锤钢13946106355王万仁13644503155刘兆才13845093069 应急小组组织结构图 （b）应急领导小组办公室设在作业队安质室。 （c）通讯组与当地相关部门有医疗卫生部门进行沟通联系，获取安全卫生方面的咨询情况。（d）在隧道内设专门的安全通道，并设置指路标志。（e）隧道内安装应急灯和设备用发电机，以备隧道意外停电。 (2)、应急响应（a）隧道发生塌方后，首先进行人员撤离和按人数和姓名清点，工地人员应迅速将信息传递给组长，同时采取有效措施防止事故扩大，由组长通知应急小分队立即赶赴现场，组织抢救。（b）当发生大塌方且隧道内被埋工人较多时，综合办公室立即联系当地政府请地方帮助抢救；并同时拨打“120”与市医院急诊室联系，将受伤人员接入医院或送入指定医院进行紧急救护。其他管理人员参与协助现场指挥、救护、通讯、车辆的使用调度等工作。（3）、应急预案及演练情况为了检验通过演练，检验六标段整体指挥协调能力、应急物资调配储备能力及各临标支援抢险协作能力。确保发生7381隧道大塌方事故时应急救援响应及时、有效应对，最大限度地减少事故造成的人员伤亡、财产损失和社会影响。按照模拟7381隧道塌方演练预案开始了本次演练。演练模拟课题为：2010年06月12日下午，教化站铁路局站区间里程SK9+470位置侧墙破除完成，破除面积为从顶拱至隧道仰拱腋角，宽度为1000mm。准备架设格栅。14：40分14:50分此位置上部土方持续不断从顶拱处散落，形成9.5米长，5米宽、5.2米高的锥形体，并将侧墙破除面从下封闭至距顶拱1米处，形成1×1m的空洞。有一人头部、腿部受到轻伤。15:00第一施工现场技术员将上述险情上报给项目经理（辛双六）。15:00项目经理（辛双六）召开了紧急会议，在会议上启动7381隧道大塌方应急预案。要求抢险组立即组织人员疏散7381隧道作业人员，协助医护人员对伤者抢救；技术组组织人员对塌方地点处理封堵及封道等措施且每5分钟报告一次抢险情况。物资组启动应急物资、需要的机械设备迅速运往抢险地点。通讯组准备发放应急使用的对讲机，确保通讯通畅。后勤保障组负责安质疏散人员，对伤者进行照顾及送往最近医院检查抢救。15:05项目经理（辛双六）将险情及处理意见提交给驻地监理工程师，同时调动应急物资、机械设备及人员进行抢险。15:10各抢险小组按照分配的任务进行内部分配有组织的进行。抢险组组长陈仲调员10名抢险队员迅速进入7381隧道疏散作业人员。抢险组组长王之元调动铲车前往抢险地点集结抢险队员整队出发。物资组组长王买书通知看管应急物资库人员启动应急物资，并调动车辆及人员装卸应急物资及抢险机械。通讯组组长杨鹏飞将应急对讲机发放给项目经理、各组组长及相关人员。技术组分两队人一队负责路面行车到封路，一队负责塌方处封堵指挥。由专人负责报告总指挥抢险情况。后勤保障组准备了担架急、救药品、氧气袋配合医务人员对伤者抢救。15:15各抢险队员分别到达指定地点抢险开始抢险组每5分钟向总指挥报告一次险情状况及抢险是否遇到困难便于全方面掌握险情处理。抢险组疏散密集部位人员、技术组封闭教化立交桥大塌方对应位置范围各方向15米。组织人员对塌方段进行封堵、支撑等措施。通讯组保证7381隧道与指挥部时刻保持通讯无阻碍，并听从指挥调动抢险所需物资。安排好车辆出入及各井口运输物资保证畅通。医务人员对伤者进行简单检查伤处进行了消毒处理包扎。后勤保障组将伤者送往一大四院。15:20技术组报告总指挥，还有少量砂土掉落，人员作业存在危险行。现对塌方面喷射混凝土加固。15:25抢险组组长调度人力发现不足，向总指挥报告，总指挥接到报告后向地铁公司安质部上报请求调动临标抢险队支援。技术组报告土体基本稳定暂时无砂土掉落，请求挂钢筋网片进一步加固。总指挥回复一定要保证人员安全的情况下才可挂钢筋网。15:30技术组报告塌方上方路面已封道完毕，塌方处钢筋网片已挂好并且喷射了混凝土，请求调运工字钢等支撑物资。总指挥调动物资组组长王买书将支撑物资及时运到抢险地点。15:35五标抢险支援队员到达抢险地点，协助抢险队、技术组进行塌方处封堵、支撑。技术组报告封堵已完毕，准备开始注浆，监测点都已布置妥当。15:40技术组报告已注入1立方米水泥浆，注浆情况良好，无漏浆点。15:45监测组将数据报告给总指挥。技术组报告已注入2.5立方米水泥浆，无漏浆点。15:50技术组报告已注入4立方米水泥浆，无漏浆点。15:55监测组拱顶沉降无变化，各项数据都无变化，监测组将每半小时报告一次数据。技术组注浆情况良好，塌方处已封堵、支撑完毕，路面可以开始处理。险情得到有效控制抢险组人员部分可以调动到路面上进行路面处理。16:00本次演练全面结束，并汇报应急指挥中心，抢险人员全部撤离现场。通过本次演练后，发现了问题，锻炼了队伍，检验了项目部塌方应急抢险反应能力，积累了经验。对于次日发生的塌方事故进行抢险时，产生了非常积极的效果。(4)、应急物质准备根据施工情况，施工作业面及附近始终存有钢筋网片，锚杆、钢格栅、注浆设备、喷射机、沙袋、枕木等应急物资。五、监控量测1、首先对施工可能引起地表下沉的原因、机理、规律及下沉值等作出必要的分析，进行预测控制，做到心中有数。暗挖法施工隧道引起地表下沉的主要原因为：（1）开挖过程中的地层损失；（2）支护结构的整体沉降及支护结构的受力变形；（3）因应力变化而使土体产生的新的弹塑性变形。2、对隧道结构本身的实际应力变化情况与设计应力值的对比也应随时在掌握中，以确保结构本身的安全和施工安全。引起结构本身应力变化的主要因素有：（1）施工方法、步骤的确定与改变；（2）地质及围岩情况的改变；（3）地表沉陷及地下水活动的异常情况出现；（4）外部荷载的异常变化。3、按照可能产生变形及应力变化的因素分析，结合本工程情况，监测项目以隧道收敛及拱顶沉降监测为主，同时辅以应力、应变监测，监测数据应相互印证，确保监测结果的可靠性。监控量测测点布置见区间隧道监控量测测点布置图。4、成立专门监测小组，负责日常的车站地面沉降、管线位移、建筑物沉降观测并及时指导施工。监测小组负责人并负责与监测第三方的协调、配合和资料信息的整理和提报。5、在双侧扩挖段施工过程中，加大监测频率，严密进行监控，及时发现异常情况和地层变化，并上报主管领导，为安全施工提供及时有效的数据。