轨道交通地铁管线保护方案.doc

目 录

一、编制依据 - 1 -
二、工程概述 - 2 -
2.1 工程概况 - 2 -
2.2 工程环境 - 6 -
2.3 工程及水文地质 - 9 -
三、周边管线保护方案与应急措施 - 12 -
3.1调查内容与方法 - 12 -
3.2调查范围与重点 - 13 -
3.3重点保护管线调查成果 - 14 -
3.4地下管线保护措施 - 20 -
3.5周边管线保护方法 - 21 -
3.6周边地下管线安全保证措施 - 22 -
四、管线保护责任 - 23 -

一、编制依据
（1）XXX轨道交通3号线工程土建施工项目Ⅲ-TS-15标招标文件（通用卷、专用卷）、招标图纸、地质勘查报告、业主提供各参考资料及补遗书等。
（2）本标段现场调查资料、场地影响范围内沿线管线调查报告。
（3）XXX轨道交通3号线工程土建施工项目Ⅲ-TS-15标交通疏解及管线迁改方案。
（4）国家现行有关施工及验收规范、规则、质量技术标准，以及XXX地区在安全文明施工、环境保护、交通组织等方面的规定。
（5）我单位对类似工程的研究及本单位的技术力量、设备能力等。
二、工程概述
2.1 工程概况
XXX市轨道交通3号线工程土建施工项目Ⅲ-TS-15标包含XXX、XXX站、XXX～XXX站区间（简称娄～跨区间）、XXX站～汇隆街站区间（简称跨～汇区间）。具体工程概况见表2.1-1，标段总平面见图2.1-1。
图2.1-1 标段总平面图
表2.1-1 工程概况表
名称
概述
站
车站为地下二层明挖站，站前设置单独线，共设置2个出入口，2组风亭，一个消防疏散口。车站主体长283m，端头井宽25,4～26.1m，标准段宽19.7～20.1m，端头井基坑深19.89m，标准段基坑深约18.1～18.49m，覆土厚度3.27m。车站总建筑面积13496㎡，其中车站主体结构建筑面积11491.2㎡，出入口建筑面积2004.9㎡。本站设置一道横向封堵墙，分段施工，先施工南段基坑，待南段内部结回筑完毕后实施北段基坑。车站北端设盾构始发井（左、右线），南端设盾构接收井（左、右线）。
XXX车站开挖范围内自上而下主要分布有①1杂填土层、①2素填土层、淤泥、③1黏土层、③2粉质黏土层、④1粉质粘土层、④2粉土层、⑤1粉质黏土层、⑥1黏土层、⑥2粉质黏土层、⑦2粉土夹粉砂层。
车站采用明挖法施工，维护结构采取800厚地下连续墙，与主体形成复合式结构，采用现浇法施工。标准段基坑设置一道800×900钢筋混凝土支撑+四道Ф609钢支撑（第三道、第四道钢支撑双拼）,竖向共五道；端头井设置一道800×900钢筋混凝土支撑+五道Ф609钢支撑（第四道、第五道钢支撑双拼），竖向共六道；出入口、风道采用明挖顺作法施工，基坑开挖深度10.64～11.76m，围护结构均采用Ф850SMW工法桩；出入口、风道基坑设置一～三道支撑，第一道支撑采用600×700钢筋混凝土支撑，其余均采用Ф609×16钢支撑。
站
车站为地下三层岛式明挖站，车站主体长267.7m，端头井宽33.1～33.3m，标准段宽度24.9～25.8m，端头井基坑深27.3～27.5m，标准段基坑深25.2m，覆土厚度3.4m。车站共设4个出入口、3组风亭。车站总建筑面积25203.7㎡，其中车站主体结构建筑面积25194.4㎡，出入口建筑面积4320.7㎡。车站两段均为盾构到达井。
XXX站车站开挖范围内自上而下主要分布有①1杂填土层、①2素填土层、③1黏土层、③2粉质黏土层、③3粉土层 、④2粉土夹粉砂层、⑤1粉质黏土层、⑥1黏土层、⑥2粉质黏土层、⑦2粉土夹粉砂层。
车站采用明挖法施工，围护结构标准段采用1000厚地下连续墙，端头井采用1200厚地下连续墙，与主体结构形成复合式结构，采用现浇法施工。标准段设置六道支撑，其中第一道为700×1000钢筋混凝土支撑，第四道采用1100×1100钢筋混凝土支撑，其余采用Ф609钢支撑；端头井设置六道支撑，其中第一道为700×1000钢筋混凝土支撑，第四道采用1100×1100钢筋混凝土支撑，其余采用Ф609钢支撑；临时路面板基坑设置六道基坑，其中第一道为900×1200钢筋混凝土支撑，第四道采用1100×1100钢筋混凝土支撑，其余采用Ф609钢支撑；出入口、风道采用明挖顺作法，基坑开挖深度7～13m，围护结构采用Ф850SMW工法桩，内插700×300×13×24H型钢。出入口及风亭设置一～二道支撑，第一道支撑采用混凝土支撑，其余采用Ф609×16钢支撑。
娄
～
跨
区
间
右线起点里程DK32+964.567，终点里程DK34+271.305，含短链0.810m，右线隧道长1305.921m；左线起点里程 DK32+964.567，终点里程DK34+271.305，长链47.642、短链0.810m，左线隧道长1353.570m。区间隧道纵坡呈“V”型，最大坡度26.377‰，隧道埋深10.0～20.6m，盾构法施工；在右DK33+517.730处设置联络通道兼泵房，在右DK33+680.000处设置联络通道，采用冻结法加固，矿山法施工。
娄～跨区间道盾构掘进范围内土层为软塑状为主的④1粉质粘土层、④2粉砂夹粉土层、⑤1粉质黏土层、⑥1黏土层以及⑥2粉质黏土层。
跨
～
汇
区
间
右线起点里程DK34+536.908，终点里程DK35+278.597，右线隧道长741.689m；左线起点里程 DK34+536.914，终点里程DK35+278.597，短链3.266m，左线隧道长738.417m。区间隧道最大坡度24.3‰，隧道埋深6.1～19.1m，盾构法施工；在右DK35+020.122处设置联络通道兼泵房，采用冻结法加固，矿山法施工。
跨～阳区间隧道盾构掘进范围内土层为软塑状为主的③3粉土层、④2粉砂夹粉土层、⑤1a粉土层、⑤1粉质黏土层以及⑥1黏土层。
说明
本标段需用两台土压平衡盾构机，线路总长4139.597m，管片内径5.5m、外径6.2m、环宽1.2m。
XXX及XXX站标准断面结构见图2.1-2及图2.1-3。

图2.1-2 XXX标准断面结构图

图2.1-3 XXX站标准断面结构图

2.2 工程环境
（1）XXX
XXX场地现状环境为XXX高频瓷厂有限公司厂房片区，无现状道路，西侧临近南北走向的大水泾，周边存在高压架空线，车站平面见图2.2-1。

图2.2-1 XXX车站平面图
车站范围管线包括：10KV铝业线、35KV架空高压线、扬清线。
（2）XXX站
XXX站周边有多栋建筑物，其中路口东北侧为临芳苑新村，东南侧为临芳苑二区，西南侧为福乐家家具制品有限公司，西北侧为北新建材公司，南侧为一条无名河，车站平面见图2.2-2。

图2.2-2XXX站车站平面图
车站范围管线包括：强电、弱电电缆和DN100污水管、DN600雨水管、DN1000和DN1200给水管。
（3）娄～跨区间
右线起点里程DK32+964.567，终点里程DK34+271.305，含短链0.810m，右线隧道长1305.921m；左线起点里程 DK32+964.567，终点里程DK34+271.305，长链47.642、短链0.810m，左线隧道长1353.570m。沿线主要下穿板泾经济发展厂房片区，下穿沪宁普速铁路路基及沪宁城际高铁XXX东1号桥，下穿35KV高压钢管塔及北新建材公司片区厂房。
工程区间沿线道路地下管线密集，包括：给水、雨水、污水、天然气、电力电缆、路灯、信息等多种管线。
（4）跨～汇区间
右线起点里程DK34+536.908，终点里程DK35+278.597，右线隧道长741.689m；左线起点里程 DK34+536.914，终点里程DK35+278.597，短链3.266m，左线隧道长738.417m。沿线主要下穿园区葑亭大道2号桥、下穿高压钢管塔。
工程区间沿线道路地下管线密集，包括：给水、雨水、污水、天然气、电力电缆、路灯、信息等多种管线。
2.3 工程及水文地质
（1）地形、地貌
本工程区间所在场地属于长江三角洲冲-湖积平原地貌，场地总体较为平坦，局部有起伏。沿线主要为城市道路、景观绿化、民用及商用高层楼房。
（2）工程地质
XXX车站开挖范围内自上而下主要分布有①1杂填土层、①2素填土层、淤泥、③1黏土层、③2粉质黏土层、④1粉质粘土层、④2粉土层、⑤1粉质黏土层、⑥1黏土层、⑥2粉质黏土层、⑦2粉土夹粉砂层。土层比例见图2.3-1。

图2.3-1 XXX基坑开挖范围土层比例见图
XXX站车站开挖范围内自上而下主要分布有①1杂填土层、①2素填土层、③1黏土层、③2粉质黏土层、③3粉土层 、④2粉土夹粉砂层、⑤1粉质黏土层、⑥1黏土层、⑥2粉质黏土层、⑦2粉土夹粉砂层。土层比例见图2.3-1。

图2.3-1 XXX站基坑开挖范围土层比例见图
娄～跨区间道盾构掘进范围内土层为软塑状为主的④1粉质粘土层、④2粉砂夹粉土层、⑤1粉质黏土层、⑥1黏土层以及⑥2粉质黏土层。土层比例见图2.3-2。

图2.3-2 娄～跨区间盾构穿越土层比例见图
跨～汇区间隧道盾构掘进范围内土层为软塑状为主的③3粉土层、④2粉砂夹粉土层、⑤1a粉土层、⑤1粉质黏土层以及⑥1黏土层。土层比例见1.2-9。

图2.3-2跨～汇区间盾构穿越土层比例见图
（3）水文地质
本工程建场地地下水类型主要为潜水、微承压水和承压水三类。
1）潜水：主要赋存于浅部黏性土层中，受区域地质、地形及地貌条件的控制。其补给主要为大气降水及周围湖（河）网体系，以大气蒸发及向周围湖（河）的径流为其主要的排泄方式。
XXX潜水水位埋深1.9～2.7m；XXX站潜水水位埋深1.1～2.5m。
娄～跨区间潜水水位埋深0.6～2.5m，高程0.56～2.24m；跨～汇区间潜水水位埋深1.2～2.5m，高程0.59～2.46m。
2）微承压水：微承压含水层：XXX主要为③3粉土层、④2粉土层，微承压水水头标高2.31m；XXX站主要为③3粉土层，④2粉土夹粉砂层，微承压水水头标高2.31m。
娄～跨区间主要为③3粉土层和④2粉砂夹粉土层，微承压水水头标高2.31m；跨～汇区间主要为③3粉土层、④2粉土夹粉砂层，微承压水水头标高2.31m。其补给来源为大气降水、地表水及上部潜水垂直渗入，以民间水井取水及地下径流为其主要的排泄方式。
3）承压水：XXX承压含水层主要为⑦2粉土夹分砂层，承压水水头标高-2.7m；XXX站承压含水层主要为⑦2粉土夹分砂层，承压水水头标高约-2.25m。
娄～跨区间承压含水层主要为⑦2粉土夹分砂层，承压水水头标高-2.25m；跨～汇区间承压含水层主要为⑦2粉土夹分砂层，承压水水头标高-2.25m、-2.12m。承压水补给来源为上部松散层渗入补给、微承压水与之联通补给、越流补给及地下径流补给，排泄方式主要为人工开采及其对下部含水层的越流补给和侧向径流排泄。
场区地下水按环境类型及地层渗透性对混凝土结构均具微腐蚀性；对钢筋混凝土结构中的钢筋在长期浸水环境中及在干湿交替环境中均具微腐蚀性。
三、周边管线保护方案与应急措施
3.1调查内容与方法
（1）施工前组织专门的管线调查小组，会同监理，以及现场施工技术人员一起逐个对管线井盖打开实际调查。
（2）对照隧道设计图，确认在工程影响范围内现有管线分布情况。
（3）进一步收集在隧道施工范围内的所有管线图纸和管线竣工资料，结合地质情况周围环境及管道的试验结果，分析、确定现有管线的种类、位置、形状、尺寸、材料、入孔位置、接口状况。并将分析情况、结论递交有关部门确认。最后报监理工程师和业主存档。
（4）必要时，到现场进行人工挖孔探测。
（5）查清各类管线的允许变形量、并与有关单位协商确定，并报监理工程师备案。
（6）由于水泥砂浆抹口的混凝土管道对沉降最为敏感，故其允许沉降量可作为地下管线控制的基准。另外，管线的允许沉降量是随着围岩类别的提高而减少的。
各种常用管线材料的允许沉降值见表3.2-1。
表3.2-1 各种管线允许沉降值表
材料
允许拉应力MPa
弹性模量×104MPa
Ⅱ[S]（mm）
Ⅲ[S]（mm）
Ⅳ[S]（mm）
C7.5
0.055
0.145
82.92
91.54
42.24
C15
0.090
0.220
86.11
95.07
43.87
C25
0.130
0.280
91.74
101.1
46.74
C35
0.160
0.315
95.95
105.93
48.88
C45
0.190
0.335
101.39
111.94
51.66
C55
0.210
0.355
103.55
114.32
52.75
水泥砂浆
0.005～0.01
0.123
27～28
30～42
14～20
A3钢
38～47
20～21
185～201
204～222
95～103
灰口铸铁
100～200
11.5～16
397～476
438～526
202～243
注：①以C10混凝土弹性模量的70%取值。
②在施工过程中，如遇有关部门对管线的沉降有特殊要求时，以其要求为准。
③表中所列[S]值为管材的允许值，考虑到管线接头影响，管线的允许沉降值较此值进行打折。

3.2调查范围与重点
在工程施工前期对车站站址及周边范围，重点是对穿越结构的管线进行详细调查其中包括：自来水管、天然气管、10KV高压电线等对沉降特别敏感的管线作尽可能详实的调查。

3.3重点保护管线调查成果
XXX站位于葑亭大道与XXX十字交叉口附近，车站沿葑亭大道东西布置。地下管线较多，为了确保车站施工如期进行，在XXX十字设置了管线走廊，其中重点保护管线调查具体情况统计如下：
（1）给水管线
为满足施工要求，自来水公司已经按照设计要求对现场管线进行改迁，大部分管线已经改迁至河道，穿越XXX十字自来水管线东西走向西端头为铸铁DN1200、东端头DN800、南北走向为DN1000。管线具体管线位置示意图如下：

自来水管线与结构位置关系示意图

自来水管线与结构位置实景图
（2）天然气管线
车站附近发现天然气管线较长，为满足施工要求，燃气管线大部分已改迁至河道回填部位，但XXX十字部位仍然需要穿越车站结构，现已将穿越车站管线接头预埋安装完成。其中东西走向为铸铁DN300、南北向为DN200。具体管线位置示意图如下：

天然气管线与结构位置关系示意图

天然气管线与结构位置关系实景图
（3）架空高压电线
车站附近发现电力管线共四种，其中需要着重保护的为35KV架空高压线、10KV架空高压线，目前已着手改迁10KV架空线，改为地埋管线。具体管线位置示意图如下：

电力管线与结构位置关系示意图

电力管线与结构位置关系图
（4）通信管线
车站附近发现电缆光纤共4种，包括中国移动、中国联通、中国电信、电视广播等。其中联通和移动通信、数字电视合建。其中3号出入口附近管线复杂，改迁后距离结构边线较近，后期施工应着重注意保护。具体管线位置示意图如下：

通信管线与结构位置示意图

通信管线与结构位置实景图
（5）其他受影响管线
为方便施工，提供必要的施工条件，现已将通信、电力、燃气、自来水以及雨水管道改签至结构外河道，但在结构东端头部分管线接头距离结构端头加固体位置较近，需要加强保护措施。具体管线位置示意图如下：

改迁后管线与端头加固体位置示意图

改迁后管线与端头加固体位置实景图

3.4地下管线保护措施
（1）施工准备期间，会同甲方、监理工程师和相关单位一起调查和复核工程周围地下管线的情况，查明管线类型、规格、走向、埋深，并征得有关部门或单位确认，然后按设计要求进行拆迁、改移或采取措施进行悬吊保护。当发现与设计所提供的地下管线现状图不符的管线，及时报告有关单位，并请其进行复核。核对后，再进行迁改、保护方案的设计和处理。
（2）在地下管线调查清楚后，标明其具体位置和埋深，在土方施工时，现场施工管理人员对开挖的操作人员进行现场交底。管线上部的土方开挖，采用人工开挖。管线暴露后，立即对其进行支托和吊挂。在保护措施完善后，再进行管线下部的土方开挖。管线下部的土方开挖仍采用人工开挖方式，开挖的高度和宽度控制在机械施工时不会碰撞到管线的范围内。
（3）施工过程中，对未迁改管线进行全方位、全天候的监测，积极量测管线的变形，并将监测的结果及时反馈给技术部门和现场管理人员，便于及时采取有效的措施对地下管线进行加固。一般采用跟踪注浆的办法进行保护，施工时注浆压力严格控制，确保管线安全。
（4）对于与盾构隧道轴线正交或斜交的管线，每隔5m设置一个变形观测点，测点应能真实反映地下土体和管线的变形；对于与隧道轴线走向平行的管线，还需设几道断面观察点，从整体上控制变形。可能的情况下，在管线的每一接缝两侧各布置两个测点，测点布置尽可能接近管线接缝，将管线的差异沉降控制在要求范围内。
（5）在盾构掘进试验段，采集尽可能详尽的数据，掌握在土层中适宜的推进参数，同时控制好轴线，为之后掘进创造一个良好的导向。穿越地下管线时，应严格控制正面平衡土压力，保证出土量与掘进速度相匹配。同时尽量少做纠偏动作，即使做纠偏动作，幅度也不宜过大，必要时进行注浆保护。
（6）在盾构穿越期间，由专职人员昼夜对需控制的管线进行沉降监测，及时观察地面的变形情况。采用先进的信息手段，将每一次测量成果，包括监测数据及时、准确地汇总给施工技术部门，以便于施工技术人员及时了解施工现状和相应区域管路变形情况，确定新的施工参数和注浆量等信息和指令，并传递给盾构推进面，使推进施工面及时作相应调整，最后通过监测确定效果，从而反复循环、验证、完善，确保管线安全和隧道施工质量。
（7）盾构机穿越后，会存在一定的后期沉降，必须继续进行沉降监测，必要时采取补压浆措施，支护土体。
3.5周边管线保护方法
（1）针对横跨车站基坑且无法迁移的管线，在得到相关部门和业主认可同意后，采取悬吊保护（悬吊保护施工详见图4.2-1管线悬吊保护方案示意图）。针对车站基坑周边管线，以加强监控量测为主，密切注意其变形趋势，根据量测数据确定是否需采取具体的注浆加固等保护措施。
（2）盾构区间所穿越管线的保护，以加强监控量测为主，密切注意其变形趋势，根据量测数据确定是否需采取具体的保护措施。

图4.2-1 管线悬吊保护方案示意图
3.6周边地下管线安全保证措施
（1）施工前期和围护结构施工主要应防止作业机械对管线的损伤，基坑开挖阶段主要应防止开挖引起地表沉降造成管线断裂、破损。
（2）工程实施前，落实保护本工程地下管线的组织措施，委派管线保护专职人员负责本工程地下管线的保护工作，施工队和各班组设兼职管线保护责任人，组织成地下管线保护体系，严格按照经审定批准的施工组织设计和经管线单位认定的保护技术措施的要求落实到现场，并设置必要的管线安全标志牌。
（3）工程实施前，把施工现场地下管线详细情况和制定的保护措施向现场技术负责人、工地主管、班组长及每一位操作工人进行层层安全交底，明确各级人员责任。
（4）工程实施前，对受施工影响的地下管线设置若干数量的沉降观测点，工程实施时，定期观测管线的沉降量，及时向建设单位和有关管线单位提供观测点布置图和沉降观测资料。
（5）成立管线保护领导小组，定期检查管线保护措施的落实情况及保护措施的可靠性，研究施工中出现的新情况、新问题，及时采取措施完善保护方案。
（6）施工过程中，发现管线现状与交底内容、资料不符或出现直接危及管线安全等异常情况时，立即通知建设单位和有关管线单位到场研究，商议补救措施，在未作出统一结论前，不擅自处理或继续施工。
（7）施工过程中，对可能发生意外情况的地下管线，事先制定应急措施，配备好抢修器材，以便在管线出现险兆时及时抢修，做到防范于未然。
（8）施工过程中，一旦发生管线损坏事故，立即上报建设单位和有关管线单位，并全力协助有关管线单位抢修。
（9）施工过程中，对邻近的地下管线进行严密的沉降观测，发现沉降量达到报警值时，即对管线下地基做跟踪注浆处理，防止管线过量沉降。
四、管线保护责任
本工程施工期问，我项目部派专人进行管线迁改的配合以及管线的保护，制定管线保护责任制，由安质部牵头成立管线安全控制小组。

在现场施工过程中，管线安全控制小组组员与管线权属单位人员保持密切联系，负责提供管线基本情况和技术信息资料，对现场的各类管线进行定位标识，对施工班组人员进行管线保护技术交底，并落实和实施管线保护方案的内容，保证管线安全。
地下管线的处理是一项非常重要而且难度较大的工作。如何保证正在使用的各种管线在施工中不受影响是我们的第一目标，同时还需要保证工程质量并满足工程进度要求。这些目标的实现，需要业主和设计院进行监督指导，同时也需要各管线所属单位的鼎力配合，我单位也将大力配合管线迁改单位进行管线迁改施工，保证整个后续工程管线的安全。

中国中铁一局集团有限公司
XXXIII-TS-15标项目经理部
2015年10月
目　录
第一章 可行性研究报告概述 1
1.1项目名称 1
1.2项目承担单位 1
1.3项目建设地点 1
1.4可研报告编制单位 1
1.5项目概述及主要经济技术指标 1
第二章 编制目的、依据、原则和范围 5
2.1编制目的 5
2.2编制依据 5
2.3编制原则 5
2.4可行性研究的范围 6
第三章 建设的必要性 7
3.1符合国家“十一五”规划纲要和循环经济要求 7
3.2环境保护和节能降耗的需要 8
3.3企业可持续发展的需要 9
第四章 项目建设条件 10
4.1主体工程概况 10
4.2厂址选择 12
4.3公用设施及社会依托条件 12
第五章 改造规模与产品方案 15
5.1改造规模 15
5.2生产方案 15
第六章 生产设备节电技改方案 16
6.1企业能耗现状分析 16
6.2改造设备运行参数 16
6.3技术方案、设备方案 17
6.4项目建议改造方案 22
6.5消耗定额 25
6.6小结 25
第七章 项目实施机构和项目法人 28
7.1项目实施机构 28
7.2项目法人 28
第八章 环境保护 28
第八章 环境保护 29
第九章 社会经济效益 31
9.1环境效益 31
9.2社会效益 31
第十章 节约和合理利用能源 33
10.1节能依据及标准 33
10.2节能设计原则 33
10.3能耗分析 33
10.4节能措施及节能效果分析 34
第十一章 环境安全与劳动保护 35
11.1安全 35
11.2劳动保护 36
第十二章 生产管理与人员编制 38
12.1生产管理 38
12.2人员编制 38
第十三章 项目实施进度 39
13.1 建设工期 39
13.2 项目实施时期各阶段进度建议 39
第十四章 项目招标方案 41
第十五章 投资估算及资金筹措 42
15.1投资估算 42
15.2资金筹措 43
第十六章 经济评价 44
16.1项目周期 44
16.2成本参数 44
16.3损益类参数 44
16.4经济评价结果 45
第十七章 结论 47
17.1结论意见及总的评价、存在的问题和建议 47

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