地铁隧道暗挖工程安全专项技术方案.doc

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武汉轨道交通二号线第二十五标段安全技术专项方案区间隧道工程

隧道暗挖工程安全技术专项方案

1编制依据

（1）武汉轨道交通二号线名都站～光谷广场站区间施工图；

（2）武汉轨道交通二号线名都站～光谷广场站区间溶洞处理施工图；

（3）武汉轨道交通二号线总施工组织设计；

（4）名都站～光谷广场站区间隧道专项施工方案。

（5）名都站～光谷广场站区间溶洞处理专项施工方案。

2引用的安全标准文件

（1）《建筑施工安全检查标准》JGJ59-99；

（2）《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33－2001；

（3）《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80－91；

（4）《职业健康与安全体系标准》GB/T28001；

（5）《建筑施工工程安全生产管理条例》；

（6）《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-2005。

3工程概况

3.1工程简介

名都站～光谷广场站区间，左线起点里程：

ZDK26+408.307，终点里程：

ZDK27+448.000。

右线起点里程：

YDK26+408.307，终点里程：

YDK27+448.00。

左右线路均以直线、圆曲线和缓和曲线连接而成，左右线间距为13米，曲线段处曲线半径R=1000m，缓和曲线长45米，线路沿卓豹路（或虎泉街），到达终点光谷广场站。

虎泉街两侧建筑主要是武汉工程大学等高校、医院、中船709研究所和民房，建筑物的楼层普遍较低，隧道在路中间下行通过，距离两侧的建筑物满足安全的要求。

名都站～光谷广场站区间线路西起名都站，沿着虎泉街向东至光谷广场站。

地面起伏较大，标高为26.94～37.44m，沿线均为密集的建筑物，且管线较多，均分布于虎泉街道路两侧。

区间线路平面设1个曲线段，曲线半径1000m；区间线路纵断面设人字型坡，最大坡度为5‰，最大坡长为460m。

项目设计范围为名都站东端至光谷广场站西端，里程为右（左）DK26+408.307～右（左）DK27+448.000，其中右线全长1039.693m，左线全长1037.102m（含短链2.591m），线路总长为2076.795m，均为地下线路，采用矿山法和明挖法施工。

其中于里程左DK26+782.000（右DK26+779.409）设置1#施工竖井及横通道；于里程左DK26+862.591（右DK26+860.000）设置区间联络通道；于里程左DK27+184.020（右DK27+184.012）设置2#施工竖井及横通道；里程右（左）DK27+406.208～右（左）DK27+448.000段为明挖段。

3.2工程特点

本区间隧道岩体较破碎，岩溶形态有溶洞、溶孔，可能发生突泥、突水坍塌事故。

采取的措施有：

（1）采用TSP203、探地雷达、超前水平地质钻探、地质素描和红外线探水等综合预报手段，准确揭示隧道掘进前方的地质状况，及时修正掘进参数，确保隧道施工安全。

（2）总体施工遵循“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、早成环、勤量测、速反馈”。

在施工过程中严格按该原则组织施工，根据不同的断面形式、不同地层采取相应的施工方案、支护措施，确保施工安全。

岩溶地段，施工中采用TSP203地质预报系统、红外线探水仪、超前钻孔等手段进行综合预报；破碎富水带采用超前帷幕注浆加固、超前预注浆、周壁注浆等手段进行预加固。

（3）在软弱围岩地段采取开挖后，迅速初喷，然后架立钢架，施工锚杆，钢筋网，及时进行复喷，确保及时支护。

喷射砼采用湿喷工艺。

（4）做好洞口、洞顶地表、浅埋段排导系统，减少地表水渗入地层；做好隧道纵、环向排水系统，确保衬砌背后的排导系统畅通；做好防水板铺设，处理好“三缝”防水；涌水量较大地段采用开挖前预注浆，开挖后补注浆等手段封堵

（5）区间沿虎泉街下方穿行，行人及车流量较多，虽然实行了交通管，但是仍有运土车辆和材料车辆在上面通行，其中有段是超浅埋段覆土厚度在5.4~8.3米，施工危险系数较大。

3.3安全重点和难点

综合分析区间的设计、地质、水文、施工工艺等因素的关系，名～光区间的安全重难点主要有以下几点：

（1）竖井口施工场地狭小，施工材料、机具集中在一起，使用用电不易管理。

（2）竖井口的提升设备使用频繁，集中，是主要的危险源。

（3）超浅埋段地面以下3米范围内管线密集。

（6）隧道施工面长，最长边达334m，通风排尘、净化空气，给施工人员提供良好的工作环境很重要。

（7）隧道内采用小型自卸农用车运输土方和材料，机动车行驶时应注意自身和他人的安全。

4．施工准备

4.1技术准备

工程开工前，认真调查本工程的安全隐患和危险源，并制定相应的安全措施和安全预案，做到防患于未然。

（1）调查清楚地下管线情况，管线与隧道的位置管线，对排水、给水和燃起管线进行重点预防。

（2）调查周边建筑物的基础和结构情况，分析隧道施工对其可能产生的不利影响。

（3）复核地质勘察资料，重点查地下水的渗透、汇集量和隧道位于何种地层重。

（4）查类似工程的施工经验，总结施工方法和安全控制措施。

4.2人员、组织准备

根据本工程的安全重难点，对参与工程管理和工程施工的所有人员进行安全培训，讲授本工程的安全防范点，教授安全知识。

并制定班前安全教育制度。

电焊工、电工、起重工、车辆驾驶员等特殊工种需持证上岗。

项目经理为本工程的安全第一责任人，由一名安全专职副经理主抓安全工作，项目部设安全质量部，配专职安全工程师一名，协助安全专职副经理的工作。

施工现场每竖井配备两名安全员，负责施工现场的日期安全管理工作。

4.3机械准备

隧道施工的主要施工机具有：

提升架、空压机、三轮机动运输车、电焊机、照明灯具、喷混机、注浆机、小型挖机、厢式变压器等。

为确保施工机械和施工用电的安全，需对投入本工程的施工机具进行安全检查、验收，坚持先验后用的原则，防止机械带病运转。

对需要强制外验的提升架、空压机等由市安全监察部门先检验后使用。

5安全技术措施

本着“安全第一，预防为主”的安全工作原则，做好充分准备，保持高度警惕，认真落实相关的安全制度和措施，确保施工安全。

5.1开挖施工安全技术措施

5.1.1Ⅰ、Ⅱ标准断面和A断面开挖－环型台阶法

区间标准断面采用短台阶法开挖，上台阶高3m，台阶长度不小于5m。

隧道拱部、边墙采用φ42×3的注浆小导管超前支护，导管长3.5m，外插角5°～1０°，环向间距30cm，Ⅱ型标准断面每1m施作一环，Ⅰ型标准断面和A断面每1.5米施作一环，注浆采用水泥水玻璃双液浆，用注浆机压注。

开挖按各个断面的每榀格栅掘进一次，根据土层情况，粘土层采用微型挖机加人工开挖。

上台阶预留核心土，隧道左右线开挖面错开10m以上。

上台阶喷混完成后，仰拱紧跟，尽快封闭成环。

完成初期支护后尽早施作二次衬砌，防止初支变形。

（1）开挖需在地下水位降到开挖面以下后进行。

（2）开挖需在注浆加固完成、土体固结后进行，严格开挖进尺。

（3）开挖前检查有无管线渗漏水情况。

（4）上下台阶错开3～5m以上，左右线错开10m以上。

（5）当掌子面有水时，需立即封闭喷混掌子面，待解决降水问题后再开挖。

（6）当掌子面暂停一段时间不开挖时，需及时喷混封闭掌子面。

5.1.2双线F型断面——中隔壁（CD）法

F断面长15m，断面尺寸为8,41m×8.01m,根据地质情况及设计断面的大小，F断面隧道采用中隔壁（CD）法施工，施工步骤如下：

（1）CD法分四部顺序开挖，每部错开3～5m。

（2）中隔墙临时支护要有足够的刚度，墙顶与墙底必须与初期支护格栅钢架联结牢固。

（3）洞身初期支护成环并达到设计强度后才允许拆除中隔墙，拆除中隔墙应分段进行，尽快完成二次衬砌，

（4）并进行监控量测，严格控制变形量，并应做好应急准备。

（5）施工时连续进行，不得中途停工。

（6）由小断面到大断面的转变是施工的重要节点，需减缓施工进度。

具体开挖方式作业同标准断面。

5.1.3B、C、G和人防门断面开挖——中隔壁（CRD）法

人防段断面长15m,马蹄型断面，断面尺寸为10.12m×8.622m，B断面长20m，断面尺寸为9.04m×8.64m，C断面长15m，断面尺寸为11.12m×9.87m，G断面长15m，断面尺寸为10.36m×9.11m，根据地质情况和断面大小，这四种断面尺寸采用CRD法施工，开挖步骤和CD法施工基本相同。

5.1.4D、E、H断面开挖——双侧壁导坑法

D断面长15m，断面尺寸为13.06m×10.374m,E断面长14m，断面尺寸为14.56m×10.874m,,H断面长15m，断面尺寸为15.6m×11.366m,根据地质情况和断面大小，这三种断面尺寸采用CRD法施工，具体的施工步骤如下：

（1）双侧壁导坑法分六部顺序开挖，每部错开3～5m。

（2）两侧壁隔墙临时支护要有足够的刚度，墙顶与墙底必须与初期支护格栅钢架联结牢固。

（3）洞身初期支护成环并达到设计强度后才允许拆除两侧壁隔墙，拆除隔墙应分段进行，尽快完成二次衬砌，

（4）并进行监控量测，严格控制变形量，并应做好应急准备。

（5）双侧壁导坑法施工时连续进行，不得中途停工。

（6）由小断面到大断面的转变是施工的重要节点，需减缓施工进度。

（7）施工时加强对锁教锚杆的处理，并及时封闭成环。

（8）若由于某种原因暂停施工，开挖面立即喷砼封闭。

具体开挖方式作业同标准断面。

5.2超前加固施工安全技术措施

超前小导管注浆加固前方土体是防止土体坍塌的主要措施。

为了保证注浆效果，施工前需在现场进行原位注浆试验，以确定注浆参数。

（1）小导管的长度、注浆眼设置严格按照技术交底进行，以保证注浆效果。

（2）在粘土层中小导管采用风镐钻进。

（3）接好管路系统，做注浆前的试运转。

用1.5～2倍注浆终压对系统进行吸水试验检查，并接好风、水、电，检查管路系统是否耐压，有无漏水，检查管路连接是否正确，检查设备机是否正常，使设备充分“热身”。

（4）当压力达到注浆泵额定压力时，注浆泵停止，等待几分钟后，压力下降到0.6MPa以下，再继续注浆，如此反复几次，直到压力不能下降为止。

（5）当注浆压力接近或达到终压的80%，如果出现较大的跑浆，经间歇注浆后达到终压便可结束注浆；或者注浆压力达到设计终压或注浆量达到设计值20～60L/min，稳定20分钟即可结束。

（6）专人填写注浆记录表，记录注浆时间，浆液消耗量及注浆压力等数据。

填写时逐级填写，绘出注浆压力与注浆时间、注浆量与注浆时间的线性关系图，对过程情况及处理过程作好记录，为后续注浆顺利实施提供依据和参考。

（7）开挖过程中随时观察注浆效果，分析测量数据，发现问题后及时进行处理。

（8）在喷射混强度为上升之前不得注浆，以免注浆压力损害混凝土。

（9）注浆前严格检查机具、管路及接头的牢固程度，以防高压伤人。

（10）注浆管口用面布塞实，防止漏浆。

5.3格栅钢架制安安全技术措施

隧道开挖初期支护的钢格栅，其原材料必须符合设计要求和施工规范规定，架立前进行试拼，尺寸复核设计断面要求，连接螺栓必须拧紧，节点板对正密贴，钢格栅连接应圆顺。

（1）加工格栅使用的电焊机、切割机、台钻、弯曲机等机电设备严格按照操作规程操作。

电源连接规范，接地、漏电保护器、电闸等由专业电工安装，非电工不得从事电工作业，非机械操作人员不得进行机械操作。

（2）按照“管超前、严注浆、强支护、紧封闭、勤量测、快循环”的十八字方针组织施工。

及时施工初期支护，尽快封闭工作面。

（3）洞内备足抢险物质，如小导管、钢格栅、网片等，发现情况及时处理。

（4）格栅在搬运、吊装过程中，捆绑牢固，防止滑落、碰撞伤人。

（5）在隧道内安装时，应多人协同安装就位，先通过连接筋与前榀格栅固定。

5.4喷射砼施工安全技术措施

喷射砼原材料配合比、计量、搅拌、喷射必须符合施工规范规定，砼强度必须符合设计要求。

对喷射砼的结构，不得出现脱落和露筋现象。

喷射砼厚度应满足设计要求，无大的起伏凹凸，表面应平整圆顺。

喷射机的合理使用，启动喷射机时，应先送风再开机，并应在机械运转正常后送料，供料均匀连续。

作业结束时，先停止送料，待罐内余料喷完，再停机，然后关风。

停止喷射作业后，喷射机和输料管内的积料应及时清除干净，以避免混合料结块堵管。

（1）如遇堵塞，应立即关闭马达，随后关闭风源，并将软管拉直，然后以手锤敲击找到堵塞位置，可将风压开到0.5～1.0MPa，同时继续敲击堵塞部位，使其排除堵塞物而畅通。

排除堵管现象时，应注意喷嘴前方严禁站人，以免发生伤人事故。

（2）控制砂石料含水率，加强通风，在喷嘴水环到出口之间接一段0.5～1m长的管子，使干料与水混合后有一个充分湿润和混合的过程，这对降尘和提高砼质量都较为有利。

（3）喷射机要安放在围岩稳定或已衬砌地段内，同时喷射作业地段应加强照明和通风；

（4）风嘴严禁对人，以免射伤人。

（5）喷射砼施工人员必须佩戴防尘口罩等，操作喷头和注浆管的工人应佩戴防护眼罩，穿工作服、戴长筒乳胶手套等。

5.5二次衬砌施工安全技术措施

二次衬砌采取模筑混凝土，利用衬砌台车支模，混凝土厚30cm，在初支与二衬之间设置无纺布加PVC防水层。

（1）在施工二次衬砌前，检查初支的净空尺寸，保证二衬厚度和区间净空满足设计要求。

（2）在施工二次衬砌前，检查初支的渗漏水情况，对初支的渗漏水点进行封堵处理。

（3）防水层需易燃材料，施工时严禁烟火。

（4）安装拱顶防水层和钢筋时，搭设的脚手架需牢固，在作业面设置护栏和防护网。

（5）每次安装完台车后，检查台车的支点、连接节点有无松动、脱焊，保持台车的坚固。

（6）采用地泵浇筑混凝土时，对破损的输料管严禁使用，防止输料管暴烈伤人。

（7）浇筑到拱顶时，检查混凝土的填实情况，防止盲目超灌压垮台车。

（8）在隧道内进行浇筑作业，安装在台车上的附着式振捣器等用电设备需做好用电安全防范。

浇筑混凝土时，噪音大，施工机具多，作业面狭小，必须有电工在现场跟班作业。

5.6监控量测安全技术措施

现场监控量测是采用浅埋暗挖法施工必不可少的手段，应贯穿整个施工过程，以便随时掌握施工过程中的变形情况，合理安排施工工序，确保施工安全。

现场监控量测的内容包括地表下沉量测、洞内水平收敛量测、拱顶下沉量测、土层压力量测、结构内力量测等。

（1）监测点的布置、测设元件的埋设严格按照设计进行，监测频率按照设计或规范进行。

（2）及时上报监测数据，分析变化情况，已准确指导施工。

（3）在道路上进行监测作业时，需三人进行，一人负责防护。

作业人员需身穿黄色反光防撞马甲。

（4）在隧道内作业时，安排专人防护，防止运输车辆碰撞。

（5）在基坑边、军用梁上、支撑上等临边或登高作业时，需系上安全绳。

5.7施工机具安全技术措施

（1）施工机械进场前，应经验收，确认合格。

（2）施工机械操作工必须经过专业培训，考核合格方可上岗。

（3）机械上的各种安全防护装置和监视、指示、仪表、报警、信号等装置必须完好齐全。

（4）电工机械的电气接线必须由电工操作，在露天和潮湿地方施工时，应采取防潮保护措施。

（5）机械不得带病运转。

运转中发现不正常时，应立即停机检查，排除故障后方可使用。

（6）电动机械必须在开机附近配备开关箱，且一机一闸。

使用中遇有停电，必须关机断电并制动。

（7）机械运转中，严禁操作人员离开岗位。

（8）施工机具附近设置操作规程，操作人员按照规程操作。

（9）提升架上的电动葫芦和钢丝绳进行定期检查，对磨损的钢丝绳及时更换。

5.8施工用电安全技术措施

由于不确定因素的存在造成工地突然停电，导致水泵停抽影响区间暗挖，造成地下水位回升甚至有可能出现涌流、涌砂现象，形成重大安全隐患和安全事故。

因此必须对突然停电作好应急预案措施，以保证施工安全。

（a）对用电情况及时掌握，对紧急停电问题及时解决，防止安全隐患的产生；

（b）保障停电时的用电供用，使用发电机组或采用其他方法。

并经常对发电机组进行检查和维修，以备在急需用电时能正常供电。

（c）设置双路电源，专业电工经常对供电线路进行检查和维修，保证供电正常。

（1）洞内照明电压采用24V。

（2）施工用电设施的安装、拆卸和维护必须由电工负责，严禁非电工进行任何电气作业。

（3）现场电工严格遵守停送电制度，严禁约时送电。

（4）现场的架空线、埋地线的铺设按照施工规范进行。

5.9施工现场消防安全技术措施

施工现场实行区域管理，作业区与生活区、库区应分开设置，并按规定配置相应的消防器材。

（1）施工现场使用的电气设备必须符合防火要求。

（2）冬季采用火炉取火时，火炉烟囱与屋顶、电缆的距离不得小于70cm。

严禁使用柴油、汽油引火。

（3）易燃易爆和压缩容器等物品必须设置专用库房存放。

（4）施工现场建立用火管理制度，用火前需申请用火证，并制定消防措施。

作业人员领取用火证后方可在指定地点、时间内作业。

（5）施工现场设置禁止烟火标志，严禁烟火。

（6）施工现场设置消防通道，宽度不得小于3.5m。

（7）灭火器应设置在明显和便于取用的地点，防雨淋、暴晒。

5.10职业健康预防措施

（1）隧道内保持通风持续，及时排除隧道内的浮尘、尾气。

（2）检测隧道内的氧气含量，必要时加大通风量，保持空气清新。

（3）生活引用水采用自来水，不得采用现场采取的地下水。

（4）采用噪音小的施工机械，对噪音超标的机械进行隔音处理。

工作人员住所远离施工区。

（5）食堂严格按照卫生要求设置，炊事员需进行健康体检。

5.11冬雨季施工

（1）冬季施工应采取防火、防冻、防滑和防煤气中毒的安全技术措施。

（2）入冻前对生活、生产设置进行防寒、保温措施。

（3）对工地的积雪及时进行清扫。

对道路、通道上的积冰及时清除。

（4）雨季施工采取防汛、防坍、防触电的安全技术措施，制定抢险预案。

（5）雨季前建立防汛指挥小组，成立抢险队伍，明确岗位职责，及时掌握天气预报信息，应急物资放置在现场。

（6）雨季来临前，应对施工现场的排水系统进行检查，修复，确保雨季排水通畅、疏水及时。

对竖井口的挡水墙进行加高。

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中国中铁四局集团有限公司