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中图分类号: U664.9+2文献标识码: A
近年来,各地政府按照节能减排和加大城市承载能力的要求,纷纷加大对污水处理厂的建设。污水处理厂建设中,因规划和环保等方面的要求,均选在城市周边地区,导致外部输水管网穿过建成区和主干路等重要结构,需要进行顶管施工,增加了建设难度和风险防控。本文从输水管网工程风险源分析出发,提出了对应的应急措施和具体预案。
一、输水管网工程风险源分析
(一)工作井支护
C30钻孔灌注桩施工为基坑施工的难点。基坑围护结构灌注桩之间距离仅为1m,如何合理确定灌注桩的施工顺序,防止塌孔是工程的难点。
(二)降水过程
在深基坑开挖前进行坑内降水,对坑内、坑外水位变化进行监测,分析判断坑内水位降低与坑外的水力联系状况,根据坑内外水力联系状况,根据坑内外水力联系强弱划分为三个等级:联系弱(III级)、联系较强(II级)、联系强(I级),并设立预警装置,一次采用蓝色、黄色和红色来加以表示、一旦坑内外水力联系较强时就要启动报警。
(三)基坑开挖
1、围护结构变形较大
围护结构施工过程中应严格按照设计要求进行施工,保证施工质量。基坑开挖过程中,应按照“分层、均衡开挖、先撑后挖”的原则进行施工。采用合理的降水措施。
2、支撑体系失稳
应严格按照设计要求进行支撑的施工,应严格控制钢筋混凝土支撑施工时各个工序的质量,包括植筋、钢筋焊接、绑扎、模板支护、混凝土浇筑以及养护等。开挖过程中应严格遵循“先撑后挖”,待上层钢筋混凝土支撑强度达到设计要求后再进行下层土体的开挖。加强围护结构位移监测。
3、基坑底部突涌和围护结构漏水
避免超挖、严格控制挖掘深度。避免基底土体暴露时间过长,及时进行基坑封底和严格控制水泥搅拌桩施工质量。基坑开挖前,进行渗漏检测,如发现有渗漏处及时处理。
(四)顶进过程
主顶启动时,必须检查千斤顶是否靠足,开始顶进和结束顶进之前速度不宜过快。每节顶进开始时,应逐步提高顶进速度,防止启动速度过大。一节頂进过程中,顶进速度值应尽量保持恒定,减少波动,保证切口水压稳定和送、排泥管的畅通。
二、输水管网工程风险源应对措施
(一)工作井支护应对措施
水泥搅拌桩止水帷幕的施工质量为工程的关键点。如果水泥搅拌桩止水帷幕渗漏,将会给基坑开挖带来很大困难,造成施工成本增加,施工质量下降。水泥搅拌桩施工过程中应严格按照设计图纸要求、相关规范进行施工,严格控制水泥掺量(20%)、水灰比(1.5)、桩机的钻进速度与提升速度及垂直度等,保证成桩质量及止水效果。
(二)降水过程应对措施
①所有监测结果均处于III级状态时,施工可以按照正常程序进行行
②当监测水位或基坑外面沉降监测结果出现了II级状态时,就要引起高度警觉,分析可能出现的危险并加以控制。
③当监测水位或基坑外地面沉降监测结果出现了I级状态时,工程已处于严重的警备状态,实施全线告急,提请专家快速做出影响与抉择,以最快速度提出应急解决方案。
(三)基坑开挖应对措施
1、围护结构变形较大
当围护结构变形较大时,立即停止开挖,撇掉地面所有施工荷载,及时与相关各方沟通,情况继续恶化,应立即采取基坑内回填土方等坑内加载措施,以确保基坑安全。
2、支撑体系失稳
发现问题后及时将基坑内所有操作人员撤离。现场备有足够的抢险用钢支撑、吊车,一旦发生支撑失稳事故,立即采取增设支撑的措施。现场抢险同时,立即会同设计单位、建设单位、监理单位等相关人员商定解决方案。
3、基坑底部突涌和围护结构漏水
对涌水处进行注浆封堵。采取回填土方压载措施。提前联系好专业堵漏队伍,约定接到任务通知后2小时内到场采取注浆堵漏。当严重漏水导致围护结构有较大变形时,可考虑坑内堆载的方式保证基坑安全。
(四)顶进过程应对措施
顶进速度的快慢必须满足每节润滑泥浆注浆量的要求,保证润滑泥浆系统始终处于良好工作状态。根据实际施工经验,正常顶进条件下,顶进速度应设定为2.5~3.5cm/min;如正面遇到障碍物或地基加固土,顶进速度应低于1cm/min。
过程中,应对围护结构进行沉降及水平位移进行巡视,在测量工作未进行前,直观的目测止水帷幕是否渗漏,地面是否有裂缝、地面是否有沉降,如有以上情况出现应立即实施监测测量,及时算出数据指导施工。
三、应急预案
(一)预防
1、 按照预防为主的原则,建立完善安全管理机制与制度,包括設置专门安全管理机构或者专(兼)职安全管理人员、制定安全管理制度和岗位安全责任制度、事故报告制度和突发或相关事件信息收集上报制度等
2、建立和完善抢险应急组织机构及抢险应急队伍,进行必要的培训和演练。加强宣传教育及监督检查工作,及时消除隐患,防患于未然。
3、定期检查抢险专业人员、交通、通信工具、救援装备和物资、抢险器材设备及抢险工具是否落实;对抢险救援装备、器材等进行定期维护保养,确保随时处于完好状态。
4、落实施工单位负责区段内施工情况的日常监控,确定监控方法与工作内容,建立和落实巡管检查制度。
5、明确事故预警级别的确定原则、条件。根据确定的危险源的危险级别、危险状态、危险区域相联系,制定不同事故的预警级别。
6、明确划分各标段预警的区域和范围,明确报警责任岗位、人员和报警方式。
7、明确预警启动程序、预警程序启动者、启动方式;明确报警、接警、处警及事态发展超出控制能力时外部报告的部门和第一响应队伍,明确其工作要求、工作方法和落实情况的监督措施。出现事故征兆,导致有可能发生一般级以上事故时,必须立即向当地政府报告。
(二)预警处置
1、加强施工重点设施重点设备的巡护,及时发现事故征兆或事故隐患。
2、发现事故征兆或事故隐患, 现场人员应当及时发出预警。接到预警,各级人员应当及时采取有效措施予以消除,恢复正常后,解除警报。
3、暂时不能消除的,应当立即向上级报告,加大监控与处置力度,必要时采取紧急停止施工等措施。
4、根据事故危险程度趋势发出的预警,要求分级。能在现场控制范围内的事故征兆或者事故隐患,应当按预案规定的方式与级别发布警报。对已发生的事故或者事故存在发生次生事故灾害的可能时,应当按可能(或已经)发生的事故级别分级发布警报。
(三)预警信息报告
1、 明确事故发生后的内、外部报告程序,明确报告的上下接口与方式,明确需要报告的政府机构、部门和相关应急机构(队伍)。根据现场险情的不同程度等级逐级报告。
(1)确定管道系统本身的报警及响应系统和程序。
(2)确定管道报警方式及电话,确定位置、覆盖范围。
(3)明确现场及应急抢险人员紧急求援的方式。
2、明确报警的基本原则,即最先得到事故信息必须在第一时间报告。报告内容应当客观真实。报警或現场事故报告,应当尽快判断事故类型,迅速报告有关应急机构、上级主管部门、政府。
3、报告内容
(1)发生事故的时间、地点、事故性质(泄漏、火灾、爆炸等)、输送介质、管道设施受损情况。
(2)事故的简要经过。
(3)事故原因的初步分析判断。
(4)事故造成的危害程度、影响范围、伤亡人数、直接经济损失的初步估计。
(5)事故发生后采取的应急处理措施及事故控制情况。
(6)事故对生产可能造成的影响。
(7)需要有关部门协助抢险支援的有关事宜。
(四)响应分级
1、应急响应级别一般按预警级别处理。对现场可控的事故或事故趋势征兆,应当立即启动现场响应程序。对发生的事故可能超过现场预警范围或有扩大趋势的,应立即报告政府和相关部门,由上级应急指挥部启动应急预案和应急响应。
2、发现危险状态(事故临界状态)时,事件现场(车间)最高职务人员是现场抢险指挥,有权决定现场抢险指挥事宜,并向上一级领导紧急报告,启动现场紧急处置程序。当应急指挥部到达后,进行指挥权移交。
近年来,各地政府按照节能减排和加大城市承载能力的要求,纷纷加大对污水处理厂的建设。污水处理厂建设中,因规划和环保等方面的要求,均选在城市周边地区,导致外部输水管网穿过建成区和主干路等重要结构,需要进行顶管施工,增加了建设难度和风险防控。本文从输水管网工程风险源分析出发,提出了对应的应急措施和具体预案。
一、输水管网工程风险源分析
(一)工作井支护
C30钻孔灌注桩施工为基坑施工的难点。基坑围护结构灌注桩之间距离仅为1m,如何合理确定灌注桩的施工顺序,防止塌孔是工程的难点。
(二)降水过程
在深基坑开挖前进行坑内降水,对坑内、坑外水位变化进行监测,分析判断坑内水位降低与坑外的水力联系状况,根据坑内外水力联系状况,根据坑内外水力联系强弱划分为三个等级:联系弱(III级)、联系较强(II级)、联系强(I级),并设立预警装置,一次采用蓝色、黄色和红色来加以表示、一旦坑内外水力联系较强时就要启动报警。
(三)基坑开挖
1、围护结构变形较大
围护结构施工过程中应严格按照设计要求进行施工,保证施工质量。基坑开挖过程中,应按照“分层、均衡开挖、先撑后挖”的原则进行施工。采用合理的降水措施。
2、支撑体系失稳
应严格按照设计要求进行支撑的施工,应严格控制钢筋混凝土支撑施工时各个工序的质量,包括植筋、钢筋焊接、绑扎、模板支护、混凝土浇筑以及养护等。开挖过程中应严格遵循“先撑后挖”,待上层钢筋混凝土支撑强度达到设计要求后再进行下层土体的开挖。加强围护结构位移监测。
3、基坑底部突涌和围护结构漏水
避免超挖、严格控制挖掘深度。避免基底土体暴露时间过长,及时进行基坑封底和严格控制水泥搅拌桩施工质量。基坑开挖前,进行渗漏检测,如发现有渗漏处及时处理。
(四)顶进过程
主顶启动时,必须检查千斤顶是否靠足,开始顶进和结束顶进之前速度不宜过快。每节顶进开始时,应逐步提高顶进速度,防止启动速度过大。一节頂进过程中,顶进速度值应尽量保持恒定,减少波动,保证切口水压稳定和送、排泥管的畅通。
二、输水管网工程风险源应对措施
(一)工作井支护应对措施
水泥搅拌桩止水帷幕的施工质量为工程的关键点。如果水泥搅拌桩止水帷幕渗漏,将会给基坑开挖带来很大困难,造成施工成本增加,施工质量下降。水泥搅拌桩施工过程中应严格按照设计图纸要求、相关规范进行施工,严格控制水泥掺量(20%)、水灰比(1.5)、桩机的钻进速度与提升速度及垂直度等,保证成桩质量及止水效果。
(二)降水过程应对措施
①所有监测结果均处于III级状态时,施工可以按照正常程序进行行
②当监测水位或基坑外面沉降监测结果出现了II级状态时,就要引起高度警觉,分析可能出现的危险并加以控制。
③当监测水位或基坑外地面沉降监测结果出现了I级状态时,工程已处于严重的警备状态,实施全线告急,提请专家快速做出影响与抉择,以最快速度提出应急解决方案。
(三)基坑开挖应对措施
1、围护结构变形较大
当围护结构变形较大时,立即停止开挖,撇掉地面所有施工荷载,及时与相关各方沟通,情况继续恶化,应立即采取基坑内回填土方等坑内加载措施,以确保基坑安全。
2、支撑体系失稳
发现问题后及时将基坑内所有操作人员撤离。现场备有足够的抢险用钢支撑、吊车,一旦发生支撑失稳事故,立即采取增设支撑的措施。现场抢险同时,立即会同设计单位、建设单位、监理单位等相关人员商定解决方案。
3、基坑底部突涌和围护结构漏水
对涌水处进行注浆封堵。采取回填土方压载措施。提前联系好专业堵漏队伍,约定接到任务通知后2小时内到场采取注浆堵漏。当严重漏水导致围护结构有较大变形时,可考虑坑内堆载的方式保证基坑安全。
(四)顶进过程应对措施
顶进速度的快慢必须满足每节润滑泥浆注浆量的要求,保证润滑泥浆系统始终处于良好工作状态。根据实际施工经验,正常顶进条件下,顶进速度应设定为2.5~3.5cm/min;如正面遇到障碍物或地基加固土,顶进速度应低于1cm/min。
过程中,应对围护结构进行沉降及水平位移进行巡视,在测量工作未进行前,直观的目测止水帷幕是否渗漏,地面是否有裂缝、地面是否有沉降,如有以上情况出现应立即实施监测测量,及时算出数据指导施工。
三、应急预案
(一)预防
1、 按照预防为主的原则,建立完善安全管理机制与制度,包括設置专门安全管理机构或者专(兼)职安全管理人员、制定安全管理制度和岗位安全责任制度、事故报告制度和突发或相关事件信息收集上报制度等
2、建立和完善抢险应急组织机构及抢险应急队伍,进行必要的培训和演练。加强宣传教育及监督检查工作,及时消除隐患,防患于未然。
3、定期检查抢险专业人员、交通、通信工具、救援装备和物资、抢险器材设备及抢险工具是否落实;对抢险救援装备、器材等进行定期维护保养,确保随时处于完好状态。
4、落实施工单位负责区段内施工情况的日常监控,确定监控方法与工作内容,建立和落实巡管检查制度。
5、明确事故预警级别的确定原则、条件。根据确定的危险源的危险级别、危险状态、危险区域相联系,制定不同事故的预警级别。
6、明确划分各标段预警的区域和范围,明确报警责任岗位、人员和报警方式。
7、明确预警启动程序、预警程序启动者、启动方式;明确报警、接警、处警及事态发展超出控制能力时外部报告的部门和第一响应队伍,明确其工作要求、工作方法和落实情况的监督措施。出现事故征兆,导致有可能发生一般级以上事故时,必须立即向当地政府报告。
(二)预警处置
1、加强施工重点设施重点设备的巡护,及时发现事故征兆或事故隐患。
2、发现事故征兆或事故隐患, 现场人员应当及时发出预警。接到预警,各级人员应当及时采取有效措施予以消除,恢复正常后,解除警报。
3、暂时不能消除的,应当立即向上级报告,加大监控与处置力度,必要时采取紧急停止施工等措施。
4、根据事故危险程度趋势发出的预警,要求分级。能在现场控制范围内的事故征兆或者事故隐患,应当按预案规定的方式与级别发布警报。对已发生的事故或者事故存在发生次生事故灾害的可能时,应当按可能(或已经)发生的事故级别分级发布警报。
(三)预警信息报告
1、 明确事故发生后的内、外部报告程序,明确报告的上下接口与方式,明确需要报告的政府机构、部门和相关应急机构(队伍)。根据现场险情的不同程度等级逐级报告。
(1)确定管道系统本身的报警及响应系统和程序。
(2)确定管道报警方式及电话,确定位置、覆盖范围。
(3)明确现场及应急抢险人员紧急求援的方式。
2、明确报警的基本原则,即最先得到事故信息必须在第一时间报告。报告内容应当客观真实。报警或現场事故报告,应当尽快判断事故类型,迅速报告有关应急机构、上级主管部门、政府。
3、报告内容
(1)发生事故的时间、地点、事故性质(泄漏、火灾、爆炸等)、输送介质、管道设施受损情况。
(2)事故的简要经过。
(3)事故原因的初步分析判断。
(4)事故造成的危害程度、影响范围、伤亡人数、直接经济损失的初步估计。
(5)事故发生后采取的应急处理措施及事故控制情况。
(6)事故对生产可能造成的影响。
(7)需要有关部门协助抢险支援的有关事宜。
(四)响应分级
1、应急响应级别一般按预警级别处理。对现场可控的事故或事故趋势征兆,应当立即启动现场响应程序。对发生的事故可能超过现场预警范围或有扩大趋势的,应立即报告政府和相关部门,由上级应急指挥部启动应急预案和应急响应。
2、发现危险状态(事故临界状态)时,事件现场(车间)最高职务人员是现场抢险指挥,有权决定现场抢险指挥事宜,并向上一级领导紧急报告,启动现场紧急处置程序。当应急指挥部到达后,进行指挥权移交。