顶管施工现场应急方案.doc

1、附件 2-盾构施工现场专项应急方案第 1 页 共 15 页附件 2：盾构施工现场专项应急方案一、事故特征分析及防范对策根据上海市工程建设规范 DJG08-2077-2010危险性较大的分部分项工程安全管理规范 （DJG08-2077-2010）隧道工程的重大危险源是起重设备和盾构机的安装与拆除、盾构进出洞施工、盾构推进过程中的沉降、开挖面失稳等、管片拼装，和采用冻结的联络通道施工，其施工过程中将可能造成人员伤亡和重大财产损失等事故。1.1 行车和吊车安装与拆除作业行车和吊车安装作业过程中可能发生作业人员的起重伤害、物体打击、机械伤害和高处坠落以及行车与吊装构件倒塌等事故。事故前可能出现的征兆：

2、安装作业现场施工组织混乱，起吊构件剧烈晃动，钢吊索摇摆，起重机失稳等是事故可能发生的征兆。原因：（1）安装单位无安装资质及相应的安全生产许可证；（2）安装单位未制定相应的安装方案及专项安全技术措施，未经过相应审批程序；（3）现场安全生产防护设施与措施缺失，安全监管不力；（4）施工现场未按安装方案及专项安全技术措施作业、吊装作业不规范，及特殊天气条件下施工；（5）地基承载力不足，行车梁基础承载力不足。1.2 盾构机吊装与拆除作业附件 2-盾构施工现场专项应急方案第 2 页 共 15 页盾构机吊装作业过程中可能发生作业人员的起重伤害、物体打击，机械伤害和高处坠落以及盾构机吊装部件倒塌、坠落等事故。

3、事故前可能出现的征兆：立体交错施工组织混乱，起吊构件剧烈晃动，钢吊索摇摆，起重设备逐渐失稳，是事故可能发生的征兆。原因：（1）吊装作业队伍整体综合安全管理控制力不强；（2）安装单位未制定相应的安装方案及专项安全技术措施，未经过相应审批程序；（3）现场安全生产防护设施与措施缺失，安全监管不力；（4）施工现场未按安装方案及专项安全技术措施作业、吊装作业不规范，及特殊天气条件下施工；（5）地基承载力不足。1.3 盾构进出洞及推进作业1.3.1 盾构出洞时洞门渗漏、土体坍塌事故前可能出现的征兆：地基处理质量欠佳，洞门渗漏水，以及地面沉降。原因：（1）盾构始发过程中切口水压或土压力难以正常建立，出现超挖

4、现象；（2）盾构始发阶段轴线与洞门存在偏差，盾构机和预先安装的洞门密封止水装置之间不能紧密贴合；（3）地基处理效果欠佳，渗漏水造成土体流失，进而在土体中形成空洞；在洞门打开的瞬间发生泥水突涌。1.3.2 盾构进洞过程中洞门渗漏、土体坍塌附件 2-盾构施工现场专项应急方案第 3 页 共 15 页事故前可能出现的征兆：盾构机离接收井洞门尚有一段距离时，推进过程中洞门挡土结构有明显变化，有倒塌趋势；盾构机进洞后洞门发生渗漏，且渗漏量逐步增大。原因：（1）盾构机推进至接收井时速度过快，导致接收井洞口挡土结构受压向井内倾倒，最终导致洞口上方土体坍塌进入接收井；（2）盾构机进洞后，由于地基处理效果欠佳、地

5、下水位高、含承压水等原因，导致洞门渗漏或喷涌现象。1.3.3 盾构推进1.3.3.1 轴线偏差过大事故前可能出现的征兆：盾构姿态发生较大偏差，且存在增大趋势。原因：（1）盾构机在离开或进入盾构基座时无法纠偏，或在加固区内纠偏能力受限，导致盾构推进轴线偏差过大；（2）在盾构施工过程中，未能控制盾构机的实时位置和姿态，与设计轴线产生较大偏差；（3）由于测量的短边定长边、棱镜安置在尚未稳定的衬砌上、隧道内测量环境不佳等原因，造成测量数据偏差较大；（4）由于测量误差、洞圈安装误差、盾构推进失控，导致轴线偏差过大。1.3.3.2 地表超量沉降或隆起事故前可能出现的征兆：地表沉降或隆起、建（构）筑物沉降、

6、变形等。原因：（1）盾构推进施工未能系统的控制协调各种施工参数，导致土体变形过大；附件 2-盾构施工现场专项应急方案第 4 页 共 15 页（2）盾构通过刀盘切削土体，切口及其附近区域处土体的受力状态也不断发生变化，切削产生过量超挖或欠挖；（3）盾构与管片间存在建筑空隙，未能及时充填或过量充填造成隧道周边土体位移和土体损失。1.3.3.3 盾构穿越管线及建（构）筑物变形过大事故前可能出现的征兆：建（构）筑物沉降、变形严重，周边发生停电、水、燃气、通信等现象及反映。原因：（1）由于盾构施工引起的超量土体位移和损失，进而导致管线和建（构）筑物的沉降、变形、倾斜、开裂等现象；（2）由于管线和建（构）

7、筑物自身年久失修或存在缺陷，其在盾构施工的影响下损坏加剧。1.3.3.4 开挖面失稳事故前可能出现的征兆：开挖面平衡压力失控、地面严重沉降。原因：（1）开挖中前方遭遇流沙或发生管涌；（2）开挖中前方地层出现空洞；（3）超浅覆土工况下盾构机推进，开挖面平衡压力波动失控，进而导致失稳；（4）突然遇到涌水；（5）开挖面支护性能差，不能保证开挖面土体稳定。1.3.3.5 隧道上浮过大附件 2-盾构施工现场专项应急方案第 5 页 共 15 页事故前可能出现的征兆：发生隧道轴线偏差、管片环高差增大、管片破损、隧道渗漏水、引发地层隆起，使沿线建（构）筑物隆起、变形等。原因：（1）盾构施工不合理的同步注浆浆液

8、配比及参数，以及泥水盾构的泥水后窜会使盾构隧道产生过大上浮；（2）盾构推进速度过快，地层应力来不及释放，也会使隧道后期上浮。1.3.3.6 地面、江底冒浆事故前可能出现的征兆：地面、江底冒浆。原因：（1）由于正面压力设定过大，或盾尾注浆压力过大，导致击穿盾构切口或盾尾附近区域的土层，从地面、江底溢出所造成；（2）工程前期勘探时封孔不密实，导致泥水或浆液沿勘探孔冒顶。1.3.3.7 盾尾渗漏事故前可能出现的征兆：盾尾出现渗水、漏泥且逐渐加剧。原因：（1）盾尾油脂压注的注入量或压力不足；（2）盾尾与管片间夹入异物；（3）盾尾密封装置安装不合理或被磨损损坏。1.3.3.8 盾构主轴承密封渗漏事故前可

9、能出现的征兆：盾构机运转异常。原因：附件 2-盾构施工现场专项应急方案第 6 页 共 15 页（1）集中润滑油脂压注的注入量或压力不足；（2）盾构主轴承密封损坏造成润滑油泄漏或者泥水、沙砾及渣土进入主轴承润滑系统。1.3.3.9 不明障碍物事故前可能出现的征兆：刀具磨损，盾构机推进受阻。原因：（1）盾构施工前期物探未能详细探明地下障碍物，如残留桩基、沉船等；（2）隧道轴线断面内的地质突变，如孤石。1.3.3.10 沼气等有害气体事故前可能出现的征兆：作业面內配置的有毒有害气体和氧含量测试仪器出现指标异常或发出报警讯号，以及作业人员感觉空气中有异味及胸闷不适。原因：（1） 土压盾构螺旋机排土和泥

10、水盾构接驳管路时，有害气体可能会进入隧道；（2） 在盾构施工过程中，经常需要冲洗同步注浆管路，有害气体可能会进入隧道；（3） 盾尾密封泄露或管片渗漏时，有害气体也会进入隧道。1.3.4 管片拼装作业管片拼装过程中发生人员伤亡及后续产生渗漏事故。事故前可能出现的征兆：管片拼装机发生晃动，以及管片止水带出现泥水渗漏。原因：（1）施工人员为抢进度，不遵守操作规程，野蛮施工；附件 2-盾构施工现场专项应急方案第 7 页 共 15 页（2）操作人员疏忽大意；（3）设备故障；（4）管片拼装区域盾尾间隙过小，管片型号与需求不符；（5）由于管节端面不平整，千斤顶顶力增大时可能导致管片破碎；（6）管片拼装不符合

11、要求导致止水带外翻或断裂，从而产生渗漏。1.3.5 联络通道渗漏、坍方事故前可能出现的征兆：漏泥、漏砂，并逐渐加剧。原因：（1） 钻冻结孔时，防喷措施不当引起钻孔漏泥漏砂；（2） 局部冻结管断裂、渗漏，未能使冷冻帷幕交圈，导致冻结壁透水失稳；（3） 临时支护强度、刚度不够或拆模过早，引起联络通道严重变形或坍塌；（4） 联络通道冻结体冻胀融沉引起隧道变形过大。风险防范措施表对策表编号 风险点 风 险 防 范 措 施对 策1行车和吊车安装与拆除作业验算校核地基承载力；验算校核行车梁基础承载力；掌握天气情况，避免在大风、雷暴雨天气施工。2盾构机吊装与拆除作业验算校核地基承载力；按技术方案要求选择起吊

12、设备，并定期进行动（静）载试验，试验结果做好记录并建档备案；设备定机、定人做每日检查；掌握天气情况，避免在大风、雷暴雨天气施工。附件 2-盾构施工现场专项应急方案第 8 页 共 15 页3盾构出洞时洞门渗漏、土体坍塌土体加固效果检测；抗渗指标测试；加固体探孔；洞门打开后，盾构及时靠上加固体；合理安排工期，减少土体暴露时间；降水施工；化学注浆堵漏；使用堵漏剂封堵。编号 风险点 风 险 防 范 对 策 措 施4盾构进洞过程中洞门渗漏、土体坍塌土体加固效果检测；抗渗指标测试；加固体探孔；洞门凿除工序管理；降水施工；必要时土体加固补强；必要时采取支护和临时封堵措施；设置内密封止水装置；化学注浆堵漏；必

13、要时工作井回填。5 轴线偏差过大控制网定期复测，在始发前测量复核洞门；基座强度和稳定以及测量定位；轨道质量控制；负环拼装质量控制；后靠安全稳定性控制；建立测量管理制度；定期复核控制网和导线网；测量设备定期检测；盾构姿态和管片拼装控制；盾构推进中合理纠偏；必要时调整隧道轴线； 严格保护隧道内棱镜等测量11仪器； 按时校准测量仪器； 盾构接收前 100m 复测轴线，确定接12 13收轴线； 超长距离隧道盾构接收前垂直顶升复测轴线； 利用隧14 15道联络通道进行导线测量。6地表超量沉降或隆起切口平衡压力设置管理；推进速度管理；出土量管理；泥水盾构的泥水指标控制；土压盾构渣土塑流化改良；盾构姿态控制

14、；同步注浆及时有效足量充填建筑空隙；必要时采取注浆等补救措施。7盾构穿越管线及建（构）筑物变形过大对于敏感区域可预先加固土体或建/构筑物；加强环境监测，对各种信息及时回馈、分析，并用以指导施工；加强盾构设备维护保养管理；切口平衡压力管理；泥浆质量控制；同步注浆控制；优化施工参数；盾构姿态控制；地层损失控制；必要时选择二次注浆； 建/构筑物补强维修； 管线悬吊保护。11 128 开挖面失稳对特殊区域进行补勘，掌握详细资料；合理设定和控制切口平衡压力；渣土改良或泥水质量管理；确保拔桩、勘孔等封孔质量；出土量管理；推进管理；情况严重时暂停施工，地面堆土或江中抛土，查明原因并予以处理。附件 2-盾构施

15、工现场专项应急方案第 9 页 共 15 页9 隧道上浮过大同步注浆参数管理；壁后注浆施工过程管理；盾构姿态管理；推进参数管理；加强隧道结构纵向连接；加强施工监控量测和环境监控；及时回馈分析各种信息，并用以指导施工；必要时隧道堆载。10地面、江底冒浆掌握土体渗透性能，土层情况；勘孔、拔桩等封孔质量管理；密切关注切口平衡压力及波动；泥水指标管理或土体塑流化改良；加强施工监控量测和环境监控观察；发生时适当降低切口平衡压力；加强注浆管理。编号 风险点 风 险 防 范 对 策 措 施11 盾尾密封泄漏盾尾安装质量控制；加强设备保养；盾构姿态控制；切口平衡压力控制；盾尾油脂压注控制；盾尾同步注浆控制；盾尾

16、间隙和管片拼装质量管理；盾尾内的杂物清理；必要时采用壳体注浆、聚氨酯注浆等措施；必要时更换盾尾；备用特殊管片；堵漏物资配备。12盾构主轴承密封渗漏定期检查泄露腔；油脂压注管理；油样分析检查制度；必要时专业人员带压进仓检查。13 不明障碍物详勘和补勘工作；采用地面清障等手段预先处理；盾构机针对性选型；设置可更换刀具；必要时工作人员带压进仓清除。14沼气等有害气体可在地面钻孔，预先释放；配置气体监测设备；加强隧道内通风管理；隧道内用电、动火管理；隧道内敏感位置设置防爆电器；必要时撤离人员至地面或隧道内临时避难所。15 管片拼装作业加强拼装作业培训；加强班前安全讲评；做好拼装机设备保养；根据隧道轴线

17、和盾尾间隙合理选型管片；控制环面平整度；加强止水条的保护。16联络通道渗漏、坍方取芯开孔后，安装带填料密封盒的孔口管；采用优质泥浆护壁；在回流旁路上增加背压力，使钻孔内保持一定的压力，维护孔壁的稳定；严格控制冻结管间距以确保冻结管施工质量；设置应急防护门；不得随意欠挖、超挖。开挖步距控制；如开挖过程发现冻土帷幕变形，应缩小开挖步距，立即进行临时支护；预埋注浆管，必要时进行壁后充填；现场准备足量应急液氮。附件 2-盾构施工现场专项应急方案第 10 页 共 15 页二、现场应急处置措施2.1 盾构、行车吊装安拆的应急处置措施：（1）及时撤离作业人员；（2）利用大吨位吊车起吊盾构部件、行车部件或侧翻

18、的吊车；（3）如地基出现塌方，则实施填土或铺设钢板，并在坍塌稳定后修复地面。2.2 盾构进出洞时洞门渗漏、土体坍塌应急措施：（1）有降水措施时，增大抽水量，或增加降水井；（2）冻结法加固时，检查冻结管路的使用情况，确保正常运作；增大制冷量或延长冻结时间；采用液氮继续实施冻结；（3）水泥系加固时，首先可采用洞门上增开孔洞并实施双液浆水平注浆加固法进行补加固，如该方法仍不能有效制止渗漏情况时，需重新制定补加固措施；（4）应立即停止洞门混凝土凿除施工，同时用棉花胎加木材或型钢类材料进行支护，并用双快水泥加维丝以及叠放土包等方式进行临时封堵，以控制险情，然后采取压注双液浆或聚氨酯的措施直至堵住漏点；（5）在盾构始发阶段，当渗漏情况无法有效封堵时，应立即实施推进，将盾构壳体推进至洞圈内，并用封门钢板将盾壳与洞圈的间隙进行封闭，而后实施双液注浆或聚氨酯压注；（6）在盾构接收阶段，当渗漏情况无法有效封堵时，可实施在端头井内回土回水的措施来平衡水土压力，防止风险进一步扩大恶化。2.3 轴线偏差过大时应急处置措施：（1）立即停止盾构推进施工；（2）立即复核测量系统并重新校订测量仪器；