北塘排污河框构中桥上行线基坑防护补强方案

目 录一、编制依据1二、工程概况11、工程概述12、地质特征3三、施工准备31、技术准备工作32、施工机械及小型机具43、劳动力组织4四、基坑防护补强方案41、既有电缆及设备防护42、上行线小里程侧基坑防护补强方案42.1 钢管桩及冠梁施工52.2 高压旋喷桩止水帷幕施工73、既有线路及基坑支护监测8五、安全保证措施10六、应急预案111、成立应急指挥小组112、抢险器材与安全防护器材113、 应急准备124、事故报告125、应急响应14七、附件16北塘排污河框构中桥上行线基坑防护补强方案一、编制依据1、津保施桥-框-大北环01北塘排污河框构中桥施工图； 2、国家铁路现行设计规范、客货共线铁路暂行设计规范、施工规范、验收标准及有关规定； 3、大型机械管理办法(京铁建2013154号文件)； 4、大型机械管理办法(京铁建2013154号文件)补充文件； 5、北京铁路局营业线施工安全管理实施细则（京铁师2012755号文件）； 6、北京铁路局营业线施工安全管理实施细则（京铁师2012755号文件）补充文件； 7、铁三院天津地区铁路指挥部（三设津铁指联（津保）2015-201号）工作联系单； 8、津保铁路有限责任公司关于津保铁路工程天津大北环线北塘排污河框构中桥邻近既有北环铁路施工基坑加固安全防护专题会议纪要。二、工程概况1、工程概述北塘排污河框构桥位于天津市东丽湖区北塘排污河上，与其交角为48，是在既有北环上下行线北塘排污河中桥两侧各新建一座5-6.23m的框构中桥，建成后其上各铺设一股道，为新建铁路大北环上下行线。其中新建大北环上行线北塘排污河桥的中心里程为：BH右K28+518.98，新建大北环下行线北塘排污河桥的中心里程为：BHK28+542.03。桥位处新建大北环下行线与既有北环下行线的线间距为10.3m，新建大北环上行线与既有北环上行线的线间距为11.3m。属于临近既有线施工。由于新建框构上行线小里程侧基坑开挖边线距离既有线路最小距离为5.5m，该处地质主要为淤泥质粉粘土，且含水量较大，为防止在开挖过程中既有线路发生变化影响到行车安全，对基坑防护采取加固防护措施是施工的重点。上行线小里程侧现场照片 2、地质特征2.1 工程地质条件勘探深度范围内所揭示的地层为第四系全新统冲积层、海积层，第四系上更新统冲积层、海积层,局部表覆第四系人工堆积层。2.2 水文地质特征及评价桥址区地下水为第四系孔隙潜水，勘测期间地下水埋深2.10m(高程 3.14m),变幅1.02.0m，主要靠大气降水补给。2.3 不良地质和特殊地质特殊土：(1)软土：拟建桥址区分布有淤泥质黏土，层厚2.2m，顶板高程2.64m；淤泥质粉质黏土，层厚5.7m，顶板高程0.44m。软土具高含水量、高压缩性、低承载力、工程性质差等特性。(2)填土：北塘排污河两侧分布素填土，填土最大厚度约3.0m。填土成分复杂，软硬不均。 三、施工准备1、技术准备工作1.1 施工前由总工程师组织安质部、工程部对设计院下发防护文件进行学习，充分了解设计意图，并核对地形及地质资料。如发现遗漏、错误或不明处，及时与设计人员联系，并及时追踪反馈信息，更正设计错误。编制施工方案及技术交底,技术交底以书面形式交至施工作业班组及作业人员手中。1.2 实验室对进行进场材料进行实验并严格控制，对高压旋喷桩水泥浆液配比进行试配，确定配合比参数。1.3 配备测量仪器及专门的测量技术人员，测量仪器施工前必须经校验无误。由测量员按照设计文件进行现场放线，并测定施工面与既有线的关系，如施工作业面有侵限影响既有线安全及时上报总工程师进行调整。2、施工机械及小型机具高压旋喷桩机：2台 ； 打拔桩机：1台；挖掘机：1台； 发电机组：1台；电焊机：3台； 砼泵车：1台； 汽车吊：1台； 3、劳动力组织职 责施工负责人技术负责人安全负责人打拔管桩班组高压旋喷桩班组冠梁施工班组线路抢修班组人 数11215201530四、基坑防护补强方案本方案是在原设计的基坑防护方案基础上进行的补强。在方案编制前我项目部进行了详细的既有线调查，对防护作业面与既有线路中心的距离、地下管线、接触网杆基础等做了调查，制定了如下方案。施工前，采用0.8米高绿幕防护网，对施工范围内既有线进行硬隔离，防止作业人员进入线路，影响行车和作业人员安全。1、既有电缆及设备防护采用人工挖探沟进行地下电缆位置确定。分两层开挖，每层0.75m，上层挖完后进行第二层开挖，从上行线既有桥台处沿小里程方向 40m范围内进行人工开挖探沟，探明既有电缆后将工作面以内的电缆进行迁改，迁改后进行标识防护，如迁改后电缆裸露，必须采用PVC管对既有电缆进行套管防护，并在上方采用编织袋装土堆放以防止碰撞影响安全。 2、上行线小里程侧基坑防护补强方案根据铁三院2015年9月16日下发的工作联系单要求，进行基坑加固防护时，在已施工防护桩冠梁位置顺接，向小里程侧25m范围布置双排钢管桩，再向小里程侧10m布置单排钢管桩。钢管防护桩采用双排60cm钢管桩，管壁厚1cm，钢管桩长24m，顶部设1m厚冠梁。并在钢管桩与既有铁路之间加设双排止水帷幕。止水帷幕采用高压旋喷桩，桩径0.6m，桩长15m。加固示意图如下图所示：2.1 钢管桩及冠梁施工 2.1.1 钢管桩的施工本次施打钢管桩拟采用ZAIS450型打桩机，桩机宽3.8m。钢管桩施工完成后不再拔出。钢管桩材料及机械进场后向现场监理工程师进行报验，经验收合格后进行钢管桩的施工。 打拔桩机现场作业位置必须在既有线路安全限界以外，且桩机臂回转半径不得侵入既有线。桩机施工时高度为14m，施工时桩机就位于钢管桩打拔外侧，距离既有线为10m。考虑到桩机停放后增加荷载对原基坑支护产生扰动而危及既有线安全，在上行线小里程侧原挡墙基坑支护结构上增加3道横撑及1道斜撑，横撑规格及形式与原支护横撑一致，并在桩机停放位置垫2cm厚钢板以增大桩机作业受力面积，减少对该处土体的扰动。打拔桩机就位示意图如下所示：钢管桩施工按点外B类施工划分，且打桩机进场就位及首根桩施工须在上行维修天窗点内进行。钢管桩施工时分节（12m和6m）打入，在钢管桩接头处采用对焊，焊缝必须饱满牢固，焊接时确保相邻钢管桩的焊缝错开，不在同一水平面上。打入钢管桩时必须垂直打入，不得倾斜。在施工前必须检查桩机机头咬合处性能是否良好。钢管桩打入时匀速进行，测量人员时刻监测既有线路及防护体系等的变化，发现隐情及时向领导报告。由生产副经理组织现场施工，一旦发现问题，立即停止施工并采取措施进行抢修，确保列车运行安全。2.1.2 冠梁施工在钢管桩施工完成后，钢管桩顶端做钢筋混凝土冠梁将所有钢管桩连为一个整体共同承受北环线路基的侧压力。冠梁宽1.65m，厚1m，端部冠梁各伸出0.5m，具体布置图如上图所示。钢筋布置根据津保施桥-框-大北环09中冠梁钢筋布置图进行施工，钢筋绑扎时钢管桩影响部分可做适当调整。冠梁在钢筋和模版完成后混凝土一次性浇筑，以保证钢管桩的整体性。2.2 高压旋喷桩止水帷幕施工2.2.1 设计情况说明1)止水帷幕采用桩径0.6m，桩长15m高压旋喷桩，高压旋喷桩位于钢管桩与既有北环上行线之间，紧靠钢管桩冠梁进行施工，在钢管桩冠梁范围内共设置2排旋喷桩，按梅花形进行布桩，旋喷桩之间相互咬合以起到止水的作用。旋喷桩顶标高与冠梁底一平。2)水泥采用PSa32.5级矿渣硅酸盐水泥，水泥用量掺入量不小于40%，根据中心试验室配比试验和试桩结果确定的配比如下：每延米水泥用量为206kg，水用量为298kg。3)高压水泥浆压力不小于20Mpa，提升速度为0.050.25m/min，旋转速度为1020r/min。 2.2.2 施工工艺 1)工艺流程：原地面处理放样定位钻机就位成孔钻进到达设计深度沉入注浆管至孔底旋转喷射注浆提升必要的补浆喷射成桩、拔管机械清洗机械移位。 2)打桩顺序：由靠近营业线一侧向远离营业线一侧施工。 2.2.3钻孔 旋喷桩机采用MGJ-50型单管旋转振动钻机，钻机高度约3m。 2.2.4插管 插管是将喷管插入地层预定的深度。使用MGJ-50型振动钻机钻孔时，插管与钻孔两道工序合二为一，即钻孔完成时插管作业同时完成。在插管过程中，为防止泥砂堵塞喷嘴，可边射水、边插管，水压力一般不超过1MPa，若压力过高，则易将孔壁射塌。 2.2.5喷射作业 喷嘴达到设计标高时，即可喷射注浆，自下而上喷射注浆，注浆管分段提升的搭接长度不得大于100mm，施工过程中技术人员必须严格如实记录每根桩的喷射提升速度、压力、每根喷浆量、成桩时间等，每米消耗量必须符合施工工艺要求，深度记录误差不得大于50,时间记录误差不得大于5s。 2.2.6 冲洗 喷射施工完毕后，应把注浆管等机具设备冲洗干净，管内机内不得残存水泥浆。通常把浆液换成水，在地面上喷射，以便把泥浆泵、注浆管和软管内的浆液全部排除。冲洗完成后移动机具，将钻机等机具设备移到新孔位上。 2.2.7 质量控制 钻机就位平稳，立轴、转盘与孔位对正，低压设备与管路系统符合设计及安全要求，防止管路堵塞，密封良好。桩位偏差不得大于50mm，钻杆保持垂直，其倾斜度不得超过1.5%，桩径和桩长不得小于设计值。钻杆要进行量测，并作记录，经常检查孔深，保证孔深达到设计要求。严格按施工配合比拌制水泥浆液，拌制好的水泥浆液超过2小时不能使用。旋喷桩施工中，严格控制高压水泵、送浆泵的压力和提升喷浆速度。 提升过程中，拆卸钻杆后，继续旋喷施工时，保持钻杆有不小于10cm的搭接长度。 经常检查低压系统、管道系统、使压力、流量能够达到规范要求以保证桩径达到设计要求。 喷射注浆注意设备开动顺序，水、气、浆管供应有序进行，衔接紧密。对喷射深层长桩，针对不同地层土质情况选用合适的喷射参数，以确保桩身均匀密实。在高压喷射注浆过程中，当出现压力突增或突降、大量冒浆或完全不冒浆等异常情况时，应及时停止提升和注浆，以防断桩。 旋喷桩桩体无侧限抗压强度不小于4Mpa。 旋喷桩处理后的复合地基承载力不小于140kpa。钻机成孔和喷浆过程中，将废弃的加固料及冒浆回收处理，防止环境污染。 2.2.8施工要求 1)桩基施工时，为防止打桩对既有桥梁墩台的影响，打桩顺序从靠近营业线向外依次进行。 2)施工时，喷浆压力控制在20MPa，最大影响范围为桩位1米范围内，现场每台旋喷桩机上都配有压力表，用以控制喷浆压力。 3)根据设计要求，将桩位置用白粉定位，位置必须准确，施工时桩位偏差不得大于50mm。应保证导向架的垂直度，垂直偏差不得超过1%，桩径和桩长不得小于设计值。 4)喷射注浆前要检查低压设备和管路系统。设备的压力和排量必须满足设计要求，管路系统的密封圈必须良好，各通道和喷嘴内不得有杂物。 5)喷射注浆作业后，由于浆液析水作用，一般均有不同程度收缩，使固结体顶部出现凹穴，所以应及时用水灰比为0.6的水泥浆进行补灌，并要预防其它钻孔排出的泥上或杂物进入。 6)为了保证桩体直径满足设计要求，可以采取降低提升速度等措施。 7)在喷射注浆过程中，应观察冒浆的情况，以及时了解土层情况，喷射注浆的大致效果和喷射参数是否合理。采用单管或一重管喷射注浆时，冒浆量小于注浆量20%为正常现象，超过20%或完全不冒浆时，应查明原因并采取相应的措施。若系地层中有较大空隙引起的不冒浆，可在浆液中掺加适量速凝剂或增大注浆量，如冒浆过大，可减少注浆量或加快提升和回转速度，也可缩小喷嘴直径，提高喷射压力。8) 在软弱地层旋喷时，固结体强度低。可以在旋喷后用砂浆泵注入M15砂浆来提高固结体的强度。3、既有线路及基坑支护监测3.1沉降观测点的布设根据现场实际情况，结合规范相关要求，在影响线路稳定施工范围内共埋设观测点13个，其中小里程侧上下行线既有桥台与接触网杆各布设1处，小里程侧施工范围内既有线道床路基上布设3处，既有桥梁布设4处，上下行围堰上布设4处，所有基准点和观测点在开始观测前安排布设。沉降点示意图如下：3.2沉降观测检测设备 测量仪器有：苏州一光仪器有限公司生产的 DSZ2型自动安平水准仪、徕卡TCL1201+型全站仪3.3测量小组成员为确保既有线路运行安全，成立以副总工程师为组长的测量小组对线路进行监测。测量小组组长：邹磊测量小组成员：胡超、李栋栋3.4 观测、数值分析及紧急情况处理根据布设的沉降观测点逐一进行观测，将每次的测量值与其前次值进行比对，分析线路在工程施工中的动态变化，及时反馈信息指导施工。观测频次为施工期间每一小时一次。监测工作以仪器测量为主，并与日常巡视工作相结合，施工期间，做好现场监测点的保护工作，每次监测前，对所使用的控制点进行校核，发现有位移，要按布网时的测量精度恢复。当单次沉降量超过10mm时，立即上报总工杨新平，由总工程师组织项目领导班子及各部室负责人研究对策，制定相应的处理措施，情况严重时立即启动线路抢修应急预案，并及时上报上级领导（包括监理、设计院及津保公司相关人员），及时在工务人员的指导下整修线路，以确保铁路运营安全。五、安全保证措施1、 由于钢管桩施工部位离既有线较近，且桩机较高，拟安排在每天的7：0019：00间进行钢管桩的施工。2、 打桩机进场前，对相关操作人员进行既有线安全知识培训和安全交底，考试合格后进场作业。安质部对打桩机办理营业线施工准入手续，并上报监理。3、 在打桩施工前，现场施工负责人、安全员、技术员、分部副经理、监理、到场盯控。4、 桩锤起动打桩前必须检查桩锤咬齿是否与管壁咬合紧密，为防止钢管桩脱落影响既有线行车安全，拟在每根钢管桩的顶端焊一钢筋吊环，将钢管桩与桩锤处用铁链连接牢固。5、 打桩作业过程中，在上行线来车时，停止打桩施工，待列车全部通过后继续进行。6、 震动下沉时，管柱（或桩）周围严禁站人。7、 在打桩过程中，测量人员做好线路和接触网支柱的观测。一旦发现测量数据变化较大，立刻通知现场施工负责人和相关领导，现场启动应急预案，进行抢修加固，确保列车运行安全。8、 经常检查轴承盖螺钉是否有松动现象，要严格检查偏心铁块联结螺钉有无松动，防止发生事故。9、 打桩机施工作业前检查振动锤各方面性能指标是否正常。10、 现场做好应急抢修准备，安排线路抢修队随时待命，备齐应急抢险物资。11、 因桩基离既有线较近，为防止施打高压旋喷桩时造成既有路基局部隆起，在桩基施工时需降低喷射压力、减缓提升速度，并随时进行监控量测，一旦发现路基变形应立即停止施工并及时进行抢修。12、 基坑开挖过程中应及时施做横撑及角撑，加强基坑开挖防护措施，确保基坑处于稳定状态。13、 基坑开挖施工中应分段开挖，及时进行混凝土封底（混凝土垫层）施工。六、应急预案 1、成立应急指挥小组根据现场的实际情况，对线路运营影响最大有三方面情况，一是路基坍塌、下沉造成线路水平、高低变化危及行车；二是基坑积水浸泡影响路基从而影响线路安全；三是大型机械侵入既有线影响行车安全。为确保既有线安全，特制定此安全预案。组 长：王 强（分部经理） 联系电话： 18610248901副组长：刘世军（分部安全总监） 联系电话： 18683939779 杨新平（总工） 联系电话： 18395666650刘 晗（分部副经理） 联系电话： 18622275503组 员：赵文海、潘官义、姜昆、邹磊、牛晓辉、胡良刚2、抢险器材与安全防护器材序号抢险材料名称单位数量存放地点联系人及电话1石碴立方100北塘排污河框构桥施工现场潘官义136308317252皮篼子个30北塘排污河框构桥施工现场潘官义136308317253起道、拨道机台4北塘排污河框构桥施工现场潘官义136308317254道尺个3北塘排污河框构桥施工现场潘官义136308317255撬棍把10北塘排污河框构桥施工现场潘官义136308317256道镐把20北塘排污河框构桥施工现场潘官义136308317257耙镐个15北塘排污河框构桥施工现场潘官义136308317258石碴叉把30北塘排污河框构桥施工现场潘官义136308317259尼龙编织袋个500北塘排污河框构桥施工现场潘官义1363083172510氧气、乙炔套1北塘排污河框构桥施工现场潘官义1363083172511捣固机个1北塘排污河框构桥施工现场潘官义1363083172512300KM发电机组台1北塘排污河框构桥施工现场潘官义13630831725135.5kw污水泵台6北塘排污河框构桥施工现场潘官义136308317253、 应急准备 3.1建立和完善应急组织机构和应急救援队伍，加强宣传教育、培训、监督检查工作，防患于未然。3.2根据施工特点配备必要的救援器材和设备，建立设备器材清单，配备急救药箱、外伤救护用品等。 3.3必须定期检查本单位应急预案的编制和应急准备情况，应急救援组织应定期演练，使所有员工熟悉事故紧急处理的程序和方法，器材、设备等应设专人进行维护和管理。3.4分部必须向全体施工人员公布本项目应急指挥机构成员、工地管理人员的联系电话，确保信息渠道畅通。4、事故报告 4.1应急通讯 4.1.1分部应急领导小组办公室电话：15910197111。 4.1.2应急电话：天津市东丽医院急救中心：022-24390329 医院：120 治安：110 火警：119 交通：112 天津市东丽医院值班电话：022-24390245天津东丽开发区派出所值班电话：022-24993035 4.1.3 设备单位联系人单 位姓 名电 话天津工务段安 旭15822090901天津电务段郭 杰15522961278天津供电段赵春礼18031562086北京通信段崔炳胜18610292688天津车务段李新波13752729071 4.2分部管辖范围内临近营业线施工各类安全生产事故，不论事故大小、何种原因，都必须执行事故报告制度。 4.3事故发生后，将事故发生的时间、地点，事故经过、伤亡人数、伤亡人员、自然状况、采取的应急措施、调查和善后组织工作及初步分析的原因等采用电话、传真、电报或其它快速方法，迅速的先向局指挥部报告，然后再由局指挥部在规定的时间内向集团公司报告。 4.4事故情况按施工现场班组应急机构项目分部应急机构的顺序，按照先简要后详细的原则快速上报，确保应急预案的快速启动。 4.5当发生本预案第1.3条所列情况之一时，事故单位必须在事故发生5分钟内将初步情况（事故发生的时间、地点、伤亡人数、伤亡程度、影响行车程度）以电话方式快速报告给分部应急领导小组办公室，10分钟内将事故发生经过、人员伤亡等详细情况电话口头汇报或书面传真至局指挥部应急领导小组办公室。5、应急响应 5.1报警 5.1.1当工地发生安全事故后，现场施工人员应立即将事故信息以电话、口头传达等方式报告给分部管理人员或分部应急指挥机构的任何成员，使消息迅速报告到局指挥部应急领导小组。影响行车的，还应向运营部门立即报告。分部应急指挥领导得讯后，立即赶赴现场，给与正确指挥。 5.1.2当有人员伤害时，报警员负责打急救电话120，报告发生伤亡伤害的地点、伤害类型，同时告知工程附近醒目标志，以便于急救中心迅速判断方位。 5.1.3局指挥部迅速将事故情况向中铁二十一局集团公司应急领导小组逐级快速上报。5.2启动应急预案 5.2.1应急领导小组根据事故性质、严重程度和职责权限，启动相应级别的应急预案。应急领导小组成员及抢险队伍一旦接到通知，立即奔赴事故现场，按照各自职责分工迅速开展各项救援工作。 5.2.2分部应急预案启动后，立即成立现场指挥部，分部经理任指挥长，分部相关部门负责人及事故单位负责人任副指挥长，组织、指挥各职能小组开展抢险救援并及时向上级领导及相关部门报告。 5.3组织抢险 5.3.1在局指挥部应急领导小组未到达现场前，分部的应急领导小组要立即组织义务抢险队员和施工现场员工进行初步抢险，对事态进行控制，防止伤害事故进一步扩大。 5.3.2局指挥部应急指挥机构到达现场后，迅速调动一切力量，采取一切手段，以最快的速度和最有效的办法控制事故的状态，并将人员伤亡、经济损失、负面社会影响降低到最低程度。 5.4应急措施 5.4.1人员疏散是减少人员伤亡扩大的关键，一旦发生安全事故，首先组织现场人员撤离至安全区域。 5.4.2现场对伤员应迅速采取供氧、人工呼吸、止血等自救措施，以使伤害降低到最低限度。在急救医生到来后（或将伤员直接送达就近医院后），应将伤员受伤原因和已经采取的救护措施详细告诉医生。 5.4.3抢险队应首先按照初步方案进行抢险，待专家组研究制定出详细方案后，再按详细方案组织实施。专家组应根据现场的实际情况，在尽可能短的时间内研究、制定出具体抢险方案。 5.4.4一般情况下，可采取的抢救措施 5.4.4.1一旦发生列车掉道或倾覆危及营业线行车时，应立即通知车站，封锁事故影响的区间、股道，全面做好防护工作，防止次生、衍生事故的发生和人员伤亡、财产损失的扩大。积极配合有关单位研究掉道工程列车的处理方案，迅速组织人员抢修线路，尽快恢复通车。 5.4.4.2由于线路变形导致中断行车时，应迅速组织人员、机械，对线路进行维修养护，经检查符合通车条件后放行列车。 5.4.4.3一旦发生施工材料机具、材料侵入铁路限界，危及行车安全 （1）立即通知运行列车和驻站员，并在故障地点设置停车信号，如瞭望困难，遇降雾、暴风雨雪或夜间，还应点燃火炬。 （2）发生事故，第一时间向上级及各设备单位通报，并采取应急措施。 （3）立即排除故障。如不能排除，现场附近有村民或其他人员时，应组织所能组织的人员共同排除故障（并记录下其单位、姓名，以便分部给予奖励），在最短时间恢复正常行车。 （4）组织足够人员，带齐必须的检查、抢修、防护工具（备品），迅速赶赴现场处理。 （5）将故障地点准确位置、赶到现场时间、检查情况、处理结果及处理完成时间及时报告驻站联络员和项目部调度，驻站联络员在“运统46”登记薄内注销。七、附件 附件1 铁三院工作联系单（三设津铁指联（津保）2015- 201号） 附件2 津保铁路有限责任公司关于津保铁路工程天津大北环线北塘排污河框构中桥邻近既有北环铁路施工基坑加固安全防护专题会议纪要附图：大北环线北塘排污河框构上行线小里程侧增设防护布置图31书是我们时代的生命别林斯基书籍是巨大的力量列宁书是人类进步的阶梯高尔基书籍是人类知识的总统莎士比亚书籍是人类思想的宝库乌申斯基书籍举世之宝梭罗好的书籍是最贵重的珍宝别林斯基书是唯一不死的东西丘特书籍使人们成为宇宙的主人巴甫连柯书中横卧着整个过去的灵魂卡莱尔人的影响短暂而微弱，书的影响则广泛而深远普希金人离开了书，如同离开空气一样不能生活科洛廖夫书不仅是生活，而且是现在、过去和未来文化生活的源泉 库法耶夫书籍把我们引入最美好的社会，使我们认识各个时代的伟大智者史美尔斯书籍便是这种改造灵魂的工具。人类所需要的，是富有启发性的养料。而阅读，则正是这种养料雨果