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基坑开挖和暗挖隧道工程安全专项施工方案

基坑开挖和暗挖隧道工程安全专项施工方案

XX建设集团有限责任公司

Q／GDW 10423.3-2016 电动汽车充换电设施典型设计 第3部分：高速公路城际快充站1.1.1设计图纸及招标文件 1

1.1.2主要规范、规程、标准 1

1.3工程地质、水文地质情况 6

1.3.1工程地质条件 6

1.3.2地下水概况 6

第二章工程特点、重点、难点及解决策略 7

2.1.2施工场地狭小 7

2.1.3与道路及各专业管线协调配合工作量大 7

2.2工程重点、难点及主要应对措施 7

2.2.1确保周边建筑物及地下管线安全 7

2.2.2严格控制施工沉降和变形，避免塌方 8

2.2.3施工监控量测 8

2.2.4加强施工区域环境维护，做好文明施工工作 9

第三章施工总体部署 10

3.1.1工期目标 10

3.1.2质量目标 10

3.1.3安全文明生产目标 10

3.1.4绿色文明施工及环境保护目标 10

3.2项目部组织机构 10

3.3施工总体安排 11

3.3.1场地布置 13

3.3.2竖井施工 13

3.3.3隧道土方开挖及初衬施工 13

3.3.4电力管井施工 13

3.4施工平面布置 14

3.4.1办公、生活及加工区布置 14

3.4.2生产设施布置 16

3.4.3施工用水 16

3.4.4施工临时用电及照明 17

3.4.5施工临时路 17

3.4.6围挡结构 18

3.4.7场地硬化 18

3.4.8竖井提升架 18

3.4.9临时堆渣场 19

3.4.10搅拌站 19

3.4.11空压机房 19

3.4.12施工期间的排水 19

3.4.13施工通风 19

3.5施工进度计划安排 19

3.6主要资源需用量计划 21

3.6.1劳动力需求量计划 21

3.6.2主要机械设备计划 22

3.6.3主要测量、试验及监测设备配置 24

3.7交通组织及疏导措施 24

第四章竖井及管井基坑支护 26

4.1.2电力管井及管槽 28

4.2施工流程及安排 30

4.2.2管井及管槽 30

4.3竖井基坑支护施工方法 31

4.3.1竖井施工准备 31

4.3.2竖井圈梁施工 32

4.3.3竖井初衬 32

4.4管槽及管井基坑支护施工方法 34

4.4.1土方开挖及人工修平 34

4.4.2土钉钻孔 34

4.4.3安放土钉 34

4.4.5网喷砼施工 35

第五章暗挖隧道初衬施工 36

5.2施工流程及安排 38

5.3隧道施工准备 40

5.4超前小导管施工方法 40

5.4.1超前小导管施工工艺流程 40

5.4.2小导管加工制作 41

5.4.3小导管施工 41

5.5全断面注浆闭水施工 42

5.5.1全断面注浆闭水施工概述 42

5.5.2注浆施工劳动力组织及施工设备配置 46

5.5.3钻孔施工工艺及控制措施 47

5.5.4注浆控制指标与效果检测 48

5.5.5注浆管理措施 49

5.6暗挖隧道初衬施工 50

5.6.1施工顺序 50

5.6.2隧道土方开挖施工方法 52

5.6.3初衬钢格栅加工、安装方法 53

5.6.4初衬喷射混凝土施工方法 54

5.6.5背后注浆施工方法 57

5.6地下水控制措施 57

第六章冬季施工措施 58

6.1冬季施工措施 58

6.1.1组织机构 58

6.1.2钢筋施工 58

6.1.3冬季混凝土施工 58

6.2冬季施工安全要求 59

第七章对既有构筑物及管线的保护 61

7.1既有建筑与管线现状 61

7.2既有建筑物保护措施 62

7.2.1施工对既有建筑物影响程度分析 62

7.2.2拟采用地上建筑物的保护措施 62

7.3既有管线的保护措施 63

7.3.1施工对既有管线的影响程度分析 63

7.3.2管线改移及保护措施 63

第八章施工监测方案 65

8.1监控量测项目 65

8.3监控信息反馈 67

8.4暗挖工作面（掌子面）地质情况的观测 69

8.5洞周收敛监测 69

8.6拱顶下沉的监测 71

8.7隧道周围地表沉降的监测 72

8.8建筑物沉降及倾斜的监测 73

8.9地下管线沉降的监测 74

8.10测量仪器 75

9.2应急事故报告程序 77

9.3事故处理程序 78

9.4应急物资及人员保证 79

9.5暗挖隧道施工安全应急措施 80

9.6对塌方应急措施 80

9.7对流砂及渗水的应急处理措施 82

9.8暗挖初衬施工安全保证措施 84

9.8.1竖井施工的安全保证措施 84

9.8.2暗挖通道施工安全保证措施 84

9.9触电事故应急措施 85

9.10火灾伤害应急预案 86

9.11地下管线保护应急预案 86

9.12机械事故应急措施 86

9.13物体打击事故应急救援措施 87

9.14高处坠落伤害事故应急救援措施 87

9.15中毒窒息事故急救措施 87

9.16伤员救治 88

第十章施工安全技术保证措施 89

10.1竖井施工安全保护措施 89

10.2竖井施工安全管理措施 89

10.3竖井使用安全管理措施 89

10.4隧道开挖初支安全措施 90

10.5装卸渣土与运输安全措施 91

10.6电动葫芦使用安全措施 91

10.7施工现场用电安全措施 91

10.8施工机械安全保证措施 92

10.9防护、通风、照明安全措施 93

10.10交通安全措施 93

第十一章职业健康体系及保证措施 95

11.1职业健康方针 95

11.2工程的职业健康目标 95

11.3项目经理部职业健康管理体系与运行 95

11.4职业健康管理体系运行机制 95

11.5职业健康安全基础工作 95

11.5.1危险源辨识及安全防范重点 95

11.5.2加强安全教育工作 96

11.5.3施工人员职业健康安全保证措施 96

1.1.1设计图纸及招标文件

1.1.2主要规范、规程、标准

市政工程施工技术规程管道工程

北京地区暗挖电力隧道工程质量评定标准

地基与基础工程施工质量验收规范

混凝土结构工程施工质量验收规范

地下防水工程质量验收规范

锚杆喷射混凝土支护技术规范

铁路隧道喷锚构筑法技术规则

建筑工程质量检验评定标准

混凝土结构工程施工质量验收规范

工程建设施工现场焊接目视检验规范

施工现场临时用电安全技术规程

建设工程施工现场公用电安全规范

北京市市政工程施工安全操作规程

本工程位于北京市海淀区后八家村，与八家东西线道路同期施工。整体呈东西走向，西起八家南北线，东至双清路。

八家东西线道路永中北侧9米，新建一条2.0m×2.3m暗挖电力隧道，桩号0+000～0+700，隧道长700米；电力隧道共设有4个竖井，其中S3竖井直径4.5m，S1、S2及S4竖井直径5.7m，竖井开挖深度分别为S1(9.8m)、S2(7.3m)、S3(9.7m)、S4(8.0m)，竖井采用喷射混凝土+网构钢架+钢筋网支护，支护衬砌厚250mm，钢架竖向间距0.6m，竖向φ20连接筋纵向连接筋焊接。竖井设环向锚管，竖直方向两榀一打，上下错开，角度15～20度，锚管Ф32，长1.5m，水平间距1m；暗挖隧道净宽2.0m，隧道起拱线高1.85m，矢高0.45m，净高2.3m。隧道内设有人行步道、双侧安装电缆支架，间距1m，隧道拱顶覆土4～6.1m。

本工程暗挖隧道及竖井基坑安全等级为二级；明挖管井及管槽基坑安全等级为三级。

电力隧道及管井概况、电力隧道及管井（槽）剖面图如下图所示：

1.3工程地质、水文地质情况

1.3.1工程地质条件

拟建场地位于海淀区后八家村，沿线为现状道路，地形有所起伏，整体地势东高西低。

本工程自西向东跨越清河故道与台地区两个工程地质单元。

场地表层为厚度约0.60～2.40m左右的人工填筑土层（Qme），包括房渣土（A）①层，低液限粘土填土（CL）①1层及碎石填土（O）①2层。人工填筑土层中含有砖块、灰渣等，土质不均匀，工程性质差。

人工填筑土层以下2.5～10.0m为新近沉积层（Q4al+pl），包括低液限粘土CL②层，级配不良砾GP②1层、低液限粉土ML②2层及含细粒土砂SF②3层。新近沉积层主要分布于工程地质单元Ⅰ区（清河故道范围内），在工程地质单元Ⅱ区缺失。

人工填筑土层和新近沉积层以下为第四纪沉积层（Qal+pl），包括低液限粘土CL③层，低液限粘土CL③1层及含细粒土砂SF③2层。

地下水类型为台地潜水，水位埋深1.00～2.20m，水位标高42.49～45.93m。

近3～5年最高地下水位标高在35.30m左右，沿线（自1955年以来）最高地下水位接近自然地面。

第二章工程特点、重点、难点及解决策略

本工程隧道土层存在滞水，且地面不具备降水条件，因此，暗挖施工受地下水影响，穿越水层部分需考虑相应措施，保证证施工进度及施工安全。

2.1.2施工场地狭小

受八家回迁楼及随路道路施工的影响，施工可利用场地十分有限，不具备大范围占地或断路施工条件，对土方及施工材料的水平运输影响很大，这就要求必须充分利用平面及立体空间，合理、科学的布置施工场地，在保证正常施工的前提下节约用地，提高占地利用率。

2.1.3与道路及各专业管线协调配合工作量大

本工程电力管道随路道路同期施工，因此，同道路和各专业管线配合协调工作多。

2.2工程重点、难点及主要应对措施

2.2.1确保周边建筑物及地下管线安全

本工程施工区域内的许多建筑物和地下管线，距离主体暗挖隧道的距离都很小。根据现场量测，1#～2#竖井段穿越138m的一层临时民居；2#竖井北侧4m有一幢2层板房（八家回迁楼承建商昊海公司工人宿舍）；在2#～5#竖井之间，位于暗挖隧道顶部或邻近处，布置有八家商住楼承建商的出入施工道路、变压器及各类电箱、加工场、堆放场、施工消防管、供水管及供电高压电缆；暗挖隧道南侧已建好规划污水管及雨水管（距离隧道结构边约5.5m）。任何管线或建筑物发生沉降变形，都会造成难以估计的严重影响。因此，确保周边建筑物及地下管线安全，是本工程的首要重点。

(1)施工时，必须对地下管线提前进行资料调查、物探、坑探，摸清管线的类型、埋深、运行状况，细致掌握周边建筑物基础类型、深度，做到心中有数。

(2)在施工过程中对薄弱或重要管线进行加固，如地面预注浆、对渗漏管线进行防渗处理等。

(3)暗挖施工严格遵循“管超前，严注浆，短开挖，勤量测，强支护，早封闭”的十八字诀。充分重视超前支护，及时封闭成环，实施信息化作业，确保施工安全。

(4)在八家回迁楼出入口施工道路段，在施工开挖掌子面地面覆盖钢板，均匀分布地面荷载，提高地面整体承载力，预防暗挖塌方和沉降。

(5)编制周密的监测方案，实行信息化施工。地下管线或周边建筑物发生异常情况及时采取措施，应做到心中有数，确保万无一失。

2.2.2严格控制施工沉降和变形，避免塌方

暗挖隧道在施工过程中，地面八家回迁楼及随路道路也正在施工，三者都会对地表和隧道结构变形产生叠加效果，直接关系到工程质量和安全；穿越138m的民居时，如何保证地面沉降和变形，保障民舍的安全，也是至关重要。

(1)根据地勘报告，细致研究暗挖隧道所通过的地层情况，掌握地下土层地质情况；对民房进行详细的调查，进行充分的技术准备。

(2)必须严格遵循暗挖施工“管超前，严注浆，短开挖，勤量测，强支护，早封闭”的十八字诀。充分重视超前支护，及时封闭成环，实施信息化作业，确保施工安全。

(3)开挖过程中，针对土层采取相应的预注浆方案，提前对土层进行预加固，必要时采取密排小导管、密排格栅缩小开挖步距、地面预压浆措施。

(4)在开挖封闭后，及时进行背后注浆，填补初衬背后空洞。

(5)在民居段施工时，控制土方开挖进尺，特别是晚间；安排测量人员进行24小时监测，当发现地面有沉降时，及时通知地下停止作业，并马上处理。

2.2.3施工监控量测

明挖施工深基坑支护、暗挖作业的土层随施工的进程始终处于变化的状态，并且施工不可避免地会对相邻的建筑物、构筑物产生影响。因此施工监控量测必然成为施工期间的重要环节。特别是在暗挖作业中，施工监控量测就是施工的眼睛。通过现场的监控量测可以验证支护衬砌的设计效果，掌握土层稳定性的变化规律，确定二次衬砌的施作时间，保证支护结构稳定、地表建筑和地下管线的安全。

(1)建立地下和地面沉降观测体系，设专人负责，树立以防塌防沉为核心的指导思想，针对不同的环境特征建立不同的沉降控制标准，并在施工中严格执行。

(2)在施工中针对不同的环境特征，制定针对性强、相对完善的预防加固措施，如：管棚工法、跟踪注浆工法、注浆固化工法等，

(3)建立健全对各种管线的完善监控体系，及时将各种资料反馈回项目部，真正把所有结构物都纳入系统的监控之中。

2.2.4加强施工区域环境维护，做好文明施工工作

本工程由于位置处于北京市区内，做好文明施工，减少噪声和扬尘，维护良好的医疗环境是本工程施工中应当注意的一个重点。

(1)采用低噪音电动机械设备，减少机械噪声污染。

(2)对全体施工人员进行安全环保教育，装卸施工材料时轻拿轻放，特别是在夜间施工时，不得发出较大分贝噪声。

(3)采用醒目施工围挡明确划分施工区域和外界的界线。

(5)施工场地内实现全部硬化，由专人负责进行洒水降尘。

(6)主要材料的运输安排在夜间进行，避开交通高峰。

我公司计划开工日期2012年2月11日，计划2012年5月20日完成。

严格按照项目管理办法施工，贯彻执行质量管理体系的各项标准，遵循我单位《质量环境职业健康安全手册》，以雕琢艺术品的理念对待工程中的每一个细节，以“高标准、严要求、保质量、保进度”为指导方针，精心施工，细心做好材料选择、做好过程控制、精心做好成品保护，实现以下质量目标：

质量达到合格等级，所有分部、分项工程一次验收合格。

3.1.3安全文明生产目标

严格遵守各项安全生产操作规程，贯彻“安全第一，预防为主”的安全生产方针，确保无死亡，无重大事故，把轻伤事故降低到最低限度，达到北京市安全文明工地标准。

3.1.4绿色文明施工及环境保护目标

（1）从运土料、污水废水排放、噪声控制、保护绿地和节约用水、用电等几个方面着手，严格执行相关规定和标准，把施工对周围环境的影响降至最低限度，达到市建委绿色文明施工及环境保护标准。

（2）实现噪声、水、气、渣及其他污染排放符合环境保护要求。

（3）不发生重大环境污染事故及杜绝火灾事故。

本工程重点是隧道开挖土方开挖、竖井及管井基坑支护，因此我单位中标进场后首要任务就是制订详细的保障制度与措施，先施工暗挖隧道，再进行电力管井施工。

隧道施工以1＃竖井、2＃竖井、3＃竖井、4＃竖井为基本点，其中：

1）2＃竖井、3＃竖井、4＃竖井：3个点同时双向施工，共6个工作面；

2）1＃竖井：先向2＃竖井方向施工，待向2#隧道施工15米后，再施工1#井西端的36m隧道；

涵洞专项安全施工方案3）根据实际情况安排钢筋加工安装、防水作业及地面运输作业。

（2）电力管井（管沟）

项目中标后立即组织精干队伍迅速进场，联系、协调好相关部门并经书面许可后即进行场地平整，对S1竖井、S2竖井、S3竖井及S4竖井场地及时安排施工，为下一道工序施工做好前提基础。

场地布置本着科学合理、节约用地的原则，以满足施工需要为前提。

竖井施工前根据业主提供的场地做好施工围挡，先用人工开挖探坑，确定无各种管线后再施工锁口混凝土圈梁，然后由上向下开挖基坑，随开挖随施作初衬，待竖井开挖到底后及时施作封底混凝土，并预留集水坑。待正洞主体结构施工完成后，再回填砂砾并夯实。

3.3.3隧道土方开挖及初衬施工

隧洞开挖采用“分台阶法”开挖，支护方式采用全断面注浆闭水和超前小导管注浆两种加固方式。

全断面注浆闭水帷幕设计，长导管采用Ф48mm普通钢管，环向0.5～0.7m，成孔直径为73mm。管头30度锥体，管身设注浆孔DB65／T 3909-2016 燃煤电厂烟气汞污染物排放标准.pdf，长度13m，搭接长度3m。施工中对于注浆盲区要进行二次花管补浆，以保证注浆效果。注浆加固范围是隧道初衬结构外轮廓线以外1.5m。对于全面注浆闭水法施工，不需再打设超前小导管。

超前小导管支护采用φ32超前小导管注改性水玻璃，小导管长度2.25米，环向间距为0.3m，仰角5°～8°必须从首榀钢架腹部穿过，隧道每榀钢架均打设超前小导管。