沈阳地铁四号线一期工程土建施工第十五合同段管线及周边建(构)筑物保护方案

第十五合同段

管线及周边建(构)筑物保护方案

编制： 复核： 审批：

中铁港航局集团有限公司沈阳地铁项目经理部

2016年2月

目录

一、 工程概况 ................................................................................................................ 2 二、 编制依据 ................................................................................................................ 2 三、 管线保护方案 ........................................................................................................ 3 3.1、开工前的准备工作 .............................................................................................. 3 3.2、管线改移方案及保护措施 .................................................................................. 3 四、 周边建（构）筑物保护方案 ................................................................................ 6 4.1、场区主要建筑物介绍 .......................................................................................... 6 4.2、盾构掘进过程中的控制及保护措施 .................................................................. 9 4.2.1、盾构施工对建（构）筑物的影响 ............................................................... 9 4.2.2、建（构）筑物保护思路 ............................................................................. 10 4.2.3、盾构掘进过程的控制 ................................................................................. 10 五、 施工监测 ............................................................................................................... 11 5.1、监测目的 ......................................................................................................... 11 5.2、监控量测组织 ................................................................................................. 11 5.3、监测控制指标 ................................................................................................ 12 5.4、监测频率 ........................................................................................................ 12 5.5、监测方法 ........................................................................................................ 12 5.6、监测数据处理 ................................................................................................ 16 5.7、警示、警戒措施 ............................................................................................ 16

一、 工程概况

沈阳地铁四号线一期工程土建施工第十五合同段包含“一站一区间”，即城建学院站、城建学院站～沈阳南站站区间。城建学院站起止里程为CK29+780.498～CK29+957.748位于高铁二街与全运二西路交叉路口南侧，为地下二层岛式车站，主体长177.35m，标准段总宽20.7 m，总建筑面积为12036.16㎡，车站主体采用明挖法施工。车站共设4个出入口、1个安全出口、2组风亭（均为敞口风亭）。城建学院站～沈阳南站站区间起止里程为CK29+957.748～CK31+270.030，北起城建学院站，沿规划路向南前行，呈S型线路到达沈阳南站站，区间全长1313.082m，线间距13.94～15m。纵断面采用V字坡，区间在K30+430处设1号联络通道及K30+907处设2号联络通道（兼废水泵房）。区间采用盾构法施工，选用1台加泥式土压平衡盾构机，由城建学院站双始发，在沈阳南站站北端预留盾构井接收。 二、 编制依据

(1)沈阳地铁四号线一期工程土建施工第十五合同段设计施工图；

(2)沈阳地铁四号线一期工程土建施工第十五合同段投标文件及施工承包合同；

(3)沈阳地铁四号线一期工程土建施工第十五合同段有关管理文件及有关的技术规范和要求；

（4）沈阳地铁四号线一期工程土建施工第十五合同段实施性施

工组织设计；

（5）城市轨道交通工程测量规范（GB-50308-2008）； （6）建筑变形测量规程（JGJ/T8—2007）。 7工程测量规范（GB50026-2007） 三、 管线保护方案

3.1、开工前的准备工作

（1）严格执行上级部门对市政工程建设在文明施工方面所颁发的条例、制度和规定。

（2）由业主组织召开公用管线单位配合会议，施工单位进一步收集管线资料，并请管线单位监护人员到场，核对每根管线确切的标高、走向、规格、数量、完好程度等，做好记录，交与有关单位签认。

（3）开工前三卡一单手续必须齐全，并建立严格的“三卡一单双监护”制度。向有关管线单位申办：管线监护申请卡、公用管线监护交底卡、管线交底卡、公用管线施工配合、业务联系单。

3.2、管线改移方案及保护措施

依据现有资料和现场调查情况，盾构区间无管线影响，车站附属A出入口下穿全运二西路，该路机动车道已经施工完成，雨水和污水管线施工完成，其余规划管线（电力、电信、燃气、国防光缆、给水）基本位于全运二西路非机动车、人行道及绿化隔离带下方，暂未实施。 对车站附属施工影响的管线主要是高铁二街和全运二西路的污水、雨水管线，辽宁省光明学校校区过高铁二街的电力、电

信及热力管线及沈阳城市建设学院内建设道路旁排水、电力管线。城建学院站主要管线见下表：

城建学院站主要管线表

施工部位 位置 管线类型 YS WS YS 热力 电力 电信 材质 规格（mm） HDPE 直径：1000 管底标高 38.8 38.2 38.45 38.8 不详 不详 41.6m 41.6m 埋深（m） 2 2.55 2.3 约2m 不详 不详 约2m 约2m 权属单位 浑南排水 浑南新城 浑南排水 光明学校 光明学校 光明学校 城建学校 城建学校 高铁二街西侧 全运二西路西段南 高铁二街 高铁二街 高铁二街 城建学校路 城建学校路 HDPE 直径：500 HDPE 钢管 不详 不详 直径：1400 直径125 不详 不详 DN400 城建学院站A出入口 城建学院站南侧盾构井 排水 水泥管 电力 双孔排10KV双电管 缆 地下管线改移方案见下表

城建学院站管线拆改表

施工部位 位置 管线类型 YS WS YS 热力 材质 规格（mm） HDPE 直径：1000 改移方法 改移 长度 30m 96m 60m 120m 权属单位 浑南排水 浑南新城 浑南排水 光明学校 高铁二街西侧 城建学院站A出入口 全运二西路西段南 高铁二街 永久改移 永久改HDPE 直径：500 移 HDPE 钢管 直径：1400 直径125 临时拆除 临时改移 施工部位 位置 高铁二街 高铁二街 城建学校路 城建学校路 管线类型 电力 电信 材质 规格（mm） 不详 不详 不详 不详 DN400 改移方法 悬吊保护 悬吊保护 临时改移 临时改移 改移 长度 20m 20m 184m 184m 权属单位 光明学校 光明学校 城建学校 城建学校 城建学院站南侧盾构井 排水 水泥管 电力 双孔排10KV双电管 缆 （1）开工前和实施过程中，施工负责人应认真向班组长和每一位操作工人进行管线技术交底，明确责任。

（2）必要时在下穿管线前对顶板以上土体打设双排小导管，并结合地面注浆施工。

(3) 应设置工地专人负责管线保护工作，要经常检查保护措施的可靠性，发现现场条件变化，措施失效时应及时采取补救办法，要敦促操作人员包括民工遵守操作规程，制止违章操作，违章指挥和违章工。

（4）开挖沟槽和基坑，无论人工开挖或机械挖掘（在地下管线边线两侧2m范围内严禁用机械挖掘），均需分层进行。每层挖掘深度线控制在20cm-30cm，一旦遇到异常情况，必须仔细而缓慢挖掘，进行探索性开挖，把情况弄清楚后或采取措施后再继续开挖。

（5）施工时遇到露出的管线，必须采取有效措施进行吊托、拉攀、墩砌等固定措施，并与有关单位取得联系，配合施工，以求施工安全可靠。

（6）在进行高空作业（如吊管），运输作业或机械在操作的回转半径内，对各种建筑物，高压电线及各种架空电线、管道应采取切实

的安全保护措施，确保操作安全。

（7）施工中发现管线现状与交底或图纸内容不符或出现直接危及管线安全异常情况时，应及时通知管线单位到场研究，商议补救措施，在未做出统一结论前，施工人员和操作人员不得过早擅自处理。

（8）施工结束或基坑复土前，应请管线单位认可签认。 （9）一旦发现管线损坏事故，必须在24h内报告主管部门和业主，不得隐瞒，并按“三不放过”的原则进行处理。

（10）对给、排水管和燃气管等管线加强监测，防止其突然爆裂等情况给隧道开挖带来的意外风险。

（11）施工时进行实时监控，根据监测结果及时调整施工参数和加固措施。

四、 周边建（构）筑物保护方案

4.1、场区主要建筑物介绍

（1）城建学院站地面环境及周边建（构）筑物

车站周边现状主要为辽宁省光明学校、大学城及居民小区，距离车站较远，车站施工范围内无影响建（构）筑物，施工条件较好，车站周边道路为全运二西路及高铁二街，道路交通量较少，车站施工对交通影响较小。

城建学院站周边环境见下图

全运二西路 城建学院站主体基坑 高铁二街 辽宁省光明学校

城建学院站周边环境图

（2）城建学院站～沈阳南站站区间周边建（构）筑物 城建学院站-沈阳南站站区间北起城建学院站，区间沿规划路向南走行，区间侧穿教学楼、虹桥油品储油罐，下穿宏瑞塑料厂、鑫龙食品公司单层厂房沿S型线路到达沈阳南站站。区间建筑物分布情况见下页图。

区间与建筑物关系见下表。

区间临近建筑物列表

序号 1 名称 位置、范围 基本状况描述 区间在CK30+400处侧穿杏林学院教学楼。无地下室结构，区间与教学楼净距19.5m。为二级风险源。 区间在CK30+540处侧穿虹桥润滑油储油罐。区间与油罐净距7.8m，为二级风险源。 杏林学院教学楼 CK30+400 2 虹桥润滑油储油罐 CK30+540 序号 名称 宏瑞包装制品公司、塑料制品厂、鑫龙食品公司单层厂房 位置、范围 基本状况描述 区间在CK30+500处下穿宏瑞包装制品公司、塑料制品厂、鑫龙食品公司单层厂房，区间埋深约18.1m，为二级风险源。 区间在CK31+235处下穿沈阳南站站高架桥，埋深约15.4m，为二级风险源。 3 CK30+500 4 沈阳南站站高架桥 CK31+235

城建学院站～沈阳南站站区间重要建构物分布图

线路 线路 侧穿杏林学院教学楼 侧穿虹桥油品储油罐

线路 线路 下穿宏瑞包装制品公司 下穿塑料制品厂

线路 线路 下穿鑫龙食品公司厂房 下穿新沈阳高架桥

4.2、盾构掘进过程中的控制及保护措施

4.2.1、盾构施工对建（构）筑物的影响

盾构施工中不可避免的会造成地面沉降或隆起，可能会对建（构）筑物造成以下影响：

（1）盾构临近或穿越建（构）筑物可能发生建（构）筑物整体沉降超限，虽然整体下沉造成突然垮塌的可能性不大，但会造成建（构）筑物地基基础破坏，时间太长就会影响建（构）筑物的安全。

(2) 构临近或穿越建（构）筑物可能发生建筑物单侧变形过大，造成框架梁产生过大变形破坏，势必破坏上层砖混结构，房屋存在局部垮塌的危险性。

（3）建（构）筑物的局部沉降或隆起超限，使建筑物整体倾斜。 （4）因地面沉降过大，补浆过程中注浆压力太大造成地面或建筑物里冒浆。

通过合理的技术措施和严密的监控手段，完全可以将该风险控制在最小范围内，避免地表过大的沉降或隆起。

4.2.2、建（构）筑物保护思路

本标段沿线建（构）筑物的保护措施主要采取盾构掘进过程的控制和施工监测两方面。

4.2.3、盾构掘进过程的控制

盾构临近建筑物段的掘进主要是通过减小盾构掘进过程中对土层的扰动来保证地表的沉降情况，故掘进过程中应采用小推力高转速的方法。掘进参数的控制主要以掘进速度、中心土压、出土量、同步注浆、二次注浆为主，临近建筑物段掘进参数控制具体要求如下：

（1）调整掘进速度：在盾构机临近建筑物段掘进时，要适当降低盾构机掘进速度，推进速度不能过快，且要保持匀速；

（2）控制中心土压：中心土压的控制应将地面监测的结果及时的反馈给盾构操作司机，适当的调整土压，避免地面沉降过大；

（3）出土量控制：出土量应根据1环管片理论出土量做相应的调整，不可出现超挖现象，宜控制在理论出土量的95%～98%；

（4）同步注浆量的控制：根据地面监测情况来调整同步注浆量，同步注浆量要控制适中，不能因过少而造成地面大量沉降或因过多而造成地面隆起，使地面监测值超限；

（5）二次补浆：因浆液具有一定的收缩性，为控制部分地面沉降过大，根据地面的监测情况及时进行二次补浆作业。 五、 施工监测 5.1、监测目的

本标段隧道施工采用土压平衡式盾构，并辅以盾尾注浆技术，但也将对隧道围岩以及地表土体产生一定影响。另外由于隧道穿越的地质条件往往比较复杂，而工程地质勘察总是局部的和有限的，盾构掘进时有可能会引起地面或建（构）筑物隆起或沉降，影响建（构）筑物的安全，在盾构掘进中通过施工监测数据反映盾构过建（构）筑物的安全性，并根据监测成果，及时反馈信息，指导施工，调整优化施工参数，依据监测数据判定是否跟进洞内二次注浆、地面注浆，以确保建（构）筑物的安全。

综上所述，确保盾构掘进过程建（构）筑物的安全是监测的最终目的。

5.2、监控量测组织

在盾构临近建筑物或穿越建（构）筑物掘进期间我标段成立监测小组对地面、建筑物沉降进行监测。

表5-1 我标段监控量测成员

姓名 马海超 冯龙 陈华力 金松颖 性别 男 男 男 男 男 职称 技术员 技术员 技术员 技术员 年龄 25 25 24 24 备注 测量主管 现场数据采集 内业资料整理 现场数据采集 现场数据采集 5.3、监测控制指标

我标段监测控制指标如下所示：

表5-2 沉降监测控制指标表

控制标准 监测项目 累计控制值 地表沉降 地表隆起 建筑物沉降 建筑物隆起 20mm 8mm 20mm 8mm 速率控制值 平均速率 1mm/d 1mm/d 3mm/d 1mm/d 最大速率 3mm/d 3mm/d 3mm/d 3mm/d 5.4、监测频率

隧道区间监测项目的监控量测频率根据测点距开挖面的距离确定。当建（构）筑物沉降或地面沉降出现异常情况时，需增大监控量测频率。

表 5-3监测频率

监控量测断面距开挖面距离(m) (0-1)B (1-2)B (2-5)B ﹥5B 注：B为隧道开挖宽度

监控量测频率 1~2次/d 1次/d 1次/2d 1次/7d 5.5、监测方法

1、监测点位的布置

（1）我标段监测点布置如下表所示：

表4-4监测点布置情况表

序号 监测项目 监测点布置情况 仪器设备 精度要求 标准偏差：±0.5mm/km 标准偏差：在隧道中心线位置每20m布置1个监1 地表沉降 测点；每100m一个大断面，大断面为精密水准仪 11个监测点。 2 建（构）筑距离隧道结构水平净距小于30m的重精密水准仪 物沉降 要建筑物，布置于建筑物角点、转点、±0.5mm/km 结构柱等变形突出部位。 建（构）筑水准仪：物（水平、距离隧道结构水平净距小于30m的重精密水准仪、±0.5mm/km； 3 竖向位移、要建筑物 全站仪 全站仪2″和倾斜、裂2mm+2ppm 缝） （2）测点埋设及要求

建（构）筑物沉降观测可与地表沉降水准监测网共用，将建（构）筑物沉降监测点纳入其中构成闭合线路、附合线路等形式。

建（构）筑物沉降的基点、工作基点可与地表沉降水准监测网中的基准点、工作基点共用，布置原则按地表沉降观测过程中工作基点的要求布设。

1）测点布设原则

测点按监测设计图纸布点位置在受施工影响的建（构）筑物上设置，观测点的布设应能全面反映建（构）筑及地基变形特征，并顾及地质情况及建（构）筑结构特点。布置的原则为：

①建（构）筑物的四角、大转角处及沿外墙每10～20m处或每隔2～3根柱基上，长条形建筑物长边不少于3个测点；

②高低层建筑、新旧建筑、纵横墙等交接处的两侧； ③建筑裂缝、后浇带和沉降缝两侧、基础埋深相差悬殊处、人工地基与天然地基接壤处、不同结构的分界处及填挖方分界处；

④临近堆置重物处、受振动有显著影响的部位及基础下的暗沟处；

⑤框架结构建筑的每个或部分柱基上或沿纵横轴线上； ⑥筏型基础、箱型基础底板或接近基础的结构部分之四角处及其中部位置；

⑦重型设备基础和动力设备基础的四角、基础形式或埋深改变处以及地质条件变化处两侧；

2）测点布设要求及方法

建（构）筑物沉降测点标志根据不同监测对象采用不同的埋点形式，框架、砖混结构对象采用钻孔埋入标志测点，钢结构对象采用焊接式测点，特殊装修较好的对象采用隐蔽式测点形式。沉降监测各类测点埋设时应注意避开如雨水管、窗台线、电器开关等有碍设标与观测的障碍物，并视立尺需要离开墙（柱）面和地面一定距离，一般应高于室内地坪0.2～0.5m。测点埋设完毕后，在其端头的立尺部位涂上防腐剂。建（构）筑物上布设的测点采用钻具成孔方式进行埋设，埋设步骤如下：

①使用钻具在选定建（构）筑物部位钻直径65mm，深度约120mm孔洞；

②清除孔洞内渣质，注入适量清水养护； ③向孔洞内注入适量搅拌均匀的锚固剂； ④放入观测点标志；

⑤使用锚固剂回填标志与孔洞之间的空隙； ⑥养护15天以上。埋设形式如下图。 图 5-1 建（构）筑物沉降监测点埋设示意图 图5-2 建（构）筑物沉降监测点埋设示意图 锚固剂回填墙体墙 体墙 体基准点标志锚固剂回填墙体 * 等水准点5cm5cm4cm3cm7cmφ18的螺纹钢4cm12cm4cm10cm3cm2、观测方法及要求

建（构）筑物沉降观测采用几何水准测量方法，我标段采用拓普康AT-G2水准仪加测微仪进行地面和建（构）筑物沉降监测。沉降监测点观测按《工程测量规范》GB50026-2007二等垂直位移监测

网技术要求观测。

观测应坚持四固原则：即施测人员固定上，测站位置固定，测量延续时间固定，施测顺序固定。以确保观测资料的真实可靠。

观测步骤：

①测站位置处架设仪器、整平； ②测量基点尺面读数；

③按预定方向依次测量测站内各沉降点的尺面读数，最后返回 基点；

④进行测站检核，检测合格后方可移站。 3、计算方法

（1）建（构）筑物沉降计算

建（构）筑物沉降计算可参考地表沉降计算方法。 （2）建（构）筑物局部倾斜计算

A△SA△SθA'θB△SBB'b图5-3 建筑物倾斜计算示意图

已知建筑物基础结构上相邻的两点A、B（距离b可量测），通过水准测量得到点A、B的沉降值SA、SB后，进行建筑物倾斜计算，如上图所示。

tanSSASB 角即为所求建筑物产生的倾斜角。 bb（3）建（构）筑物整体倾斜计算

建（构）筑物整体倾斜监测应测定监测对象顶部相对于底部的

水平位移与高差，分别记录并计算监测对象的倾斜度、倾斜方向和倾斜速率。其中倾斜度α的计算公式如下：

(sAsB)/L

式中，

sA、sB——基础或构件倾斜方向上A、B两点的偏移量（mm）；

L——A、B 两点间的距离（mm）。

5.6、监测数据处理

（1）现场量测时，首先检查测点是否完好，有无松动位移；再对测试仪器进行检查校验，确保数据的可靠性。

（2）每个测点读数时，均读三次取中值，如有个别数字偏离较大，则增加读数次数，查找原因，以便修正或去掉偏离大的数据。

（3）对变形（应力）较大的工程部位要跟踪监测，提高监测频率，并随即在现场绘出变形（应力）—时间曲线图，初步判别其发展趋势，并向现场负责人提前通报。

（4）现场监测信息做到当天处理当天及时反馈，并出书面报告，根据监测成果研究地面及建（构）筑物沉降与推进参数的关系，从而优化盾构掘进施工参数。 5.7、警示、警戒措施

（1）建（构）筑物及地面监测点必须在盾构机掘进前测得稳定的初始值。

（2）监测频率根据施工进度确定，地面或建（构）筑物监测点变化大时必须加密量测，有事故征兆时则进行连续监测。

（3）每次监测工作结束后，及进提交监测报告。

（4）当建（构）筑物变形、地面沉降达到控制值70%时，视为警戒值，必须立即通知北投指挥部、监理等，共同研究，查明原因，采取有效措施。