隧道注漿加固工程施工組織設(shè)計(jì)方案
2015-05-06
一、 工程概況：
北京大學(xué)站進(jìn)線電力溝工程位于北京市海淀區(qū)成府路中段，東起鐵路東側(cè)家具店，西至東升鄉(xiāng)鄉(xiāng)政府路口，全長(zhǎng)約500米。本工程電力溝為2.00×2.05m暗挖隧道。初襯200mm，二襯200mm，初襯和二襯之間為SBC120聚乙烯丙綸復(fù)合防水卷材。
由于2.00×2.05m暗挖隧道位于粉質(zhì)粘土土層中，部分地段為回填土，地層松軟，自穩(wěn)能力差，施工中土體坍塌嚴(yán)重，存在著很大的安全隱患。為保證施工安全及施工的順利進(jìn)行，必須對(duì)此段進(jìn)行開挖預(yù)加固處理。針對(duì)上述情況，本著技術(shù)可靠、施工可行、經(jīng)濟(jì)合理和對(duì)現(xiàn)況土體擾動(dòng)小的原則，結(jié)合近年來我公司注漿加固的成功經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)研究決定采用二重管A、C液無收縮注漿加固的方法，對(duì)該段地基進(jìn)行加固處理，增強(qiáng)地基的自穩(wěn)性和抗壓強(qiáng)度,加固范圍見圖一。
二、 工程地質(zhì)條件：
根據(jù)建設(shè)部綜合勘察研究設(shè)計(jì)院提供的巖土工程勘察報(bào)告，隧道開挖深度范圍內(nèi)的土體工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件如下：
1） 工程地質(zhì)條件：
填土①層：雜填土①1層：雜色，以建筑垃圾為主，中下密度；素
填土①2層：黃褐色，以粉土、粉質(zhì)粘土為主，中下密度；該層厚度為1.0~2.5m。
粉土②層：褐黃~灰黃色，結(jié)構(gòu)較好，可塑~硬塑，厚度為2.5~4.3m。
粉質(zhì)粘土③層：淺灰~褐黃色，結(jié)構(gòu)較好，可塑~硬塑，夾粉土③1層透鏡體，厚度為6.7~7.9m。
2） 水文地質(zhì)條件：
根據(jù)勘察報(bào)告，隧道開挖深度影響范圍內(nèi)，存在上層滯水，含水層為粉土②層，靜止水位埋深為1.6~2.78m，主要來源為大氣降水、管線滲漏。
三、 施工方案設(shè)計(jì)
（一）、施工目的
本工程主要以改善地層松散的性狀為目的，以及止水，使隧道頂部及側(cè)面增加抗壓強(qiáng)度和粘結(jié)性，實(shí)現(xiàn)加固目的，保證隧道掘進(jìn)時(shí)，拱頂土體不產(chǎn)生塌落從而保證暗挖施工順利進(jìn)行和施工安全。
?。ǘ?、施工方法選擇：
本工程采用雙重管無收縮注漿工法，對(duì)隧道作業(yè)面前方的起拱線以上3米部分土體及側(cè)面2米部分土體的范圍進(jìn)行輻射型注漿加固處理，形成具有一定強(qiáng)度復(fù)合地基，以達(dá)到穩(wěn)固土體的預(yù)期目的。
四、 注漿加固：
(一)、注漿材料：
1、其特性對(duì)地下水而言，不易溶解；
2、對(duì)不同地層，凝結(jié)時(shí)間可調(diào)節(jié)；
3、高強(qiáng)度、止水；
4、注漿材料配比：
A 液 B 液 C 液
硅酸鈉 130L 水 70L Gs劑 8.5%P劑 4.5%DHP劑 6.7%GOX劑 7.1%水 水泥 47% DHP 劑 5.6% GOX 劑 4.2% XPM 劑 5.4% 水
200L 200L 200L
注：溶液由A、B液組成；懸濁液由A、C液組成
注漿時(shí)，將根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況適當(dāng)加入特種材料以增加可灌性和早期強(qiáng)度。
(二)、注漿范圍的設(shè)計(jì)：
經(jīng)計(jì)算，出線溝暗挖隧道土體注漿加固范圍確定如下：
a、隧道結(jié)構(gòu)外輪廓線：左右兩側(cè)各2m以內(nèi)的土體；拱部以上3m以內(nèi)的土體；底部不加固。位于回填土內(nèi)的隧道全段面加固，位于天然土層內(nèi)的隧道僅加固隧道開挖范圍外的兩側(cè)各2米，上部3米的范圍。
b、斷面縱向每次加固長(zhǎng)度12m。
c、采用垂直、水平和斜向成孔、注漿加固。
(三)、注漿孔的布置：
根據(jù)隧道結(jié)構(gòu)及地質(zhì)狀況，注漿孔于開挖斷面上呈正方形布置，間距0.7米。
(四)、施工布署及工藝流程：
1、施工布署
① 加固區(qū)長(zhǎng)度每段12米，開挖時(shí)預(yù)留3.0米，以防下一次注漿時(shí)漿液外溢。
?、?nbsp; 水平加固區(qū)采用由中心部→外圍或外圍→中心部，并采用隔孔注漿施工。
?、?nbsp; 如現(xiàn)場(chǎng)地面施工條件具備，為縮短工期，采用地面垂直注漿方案。
2、工藝流程
?、?nbsp; 鉆孔：根據(jù)設(shè)計(jì)要求，對(duì)準(zhǔn)孔位，根據(jù)不同入射角度鉆進(jìn)，要求孔位偏差不大于2cm，入射角度偏差不大于1°。
②注入漿液：成孔后，開始注漿，注漿壓力0.3~0.5Mpa；
② 拔出注漿管，封堵注漿孔：采用粘土或其他材料封堵注漿孔，防止?jié){液流失。
?、?nbsp; 沖洗注漿管：注漿完畢，應(yīng)立即用清水沖洗注漿管，必須采取適當(dāng)措施處理廢水，搞好清潔工作。
?、蒉D(zhuǎn)入下一孔位施工。
(五)、工程數(shù)量：
1、以現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際注漿量為準(zhǔn)。
五、 注漿施工程序及人員組織：
六、工程質(zhì)量保證體系：
在本工程注漿施工中，應(yīng)以嚴(yán)格組織管理體系和科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)馁|(zhì)量體系來保證工程質(zhì)量。
(一)、質(zhì)量控制：
1、工程質(zhì)量嚴(yán)格按照本工程制定，并經(jīng)甲方和監(jiān)理工程師認(rèn)可的施工方案執(zhí)行，嚴(yán)格按國家有關(guān)技術(shù)規(guī)范、規(guī)程、標(biāo)準(zhǔn)控制施工。
2、根據(jù)施工程序，嚴(yán)把鉆孔深度、配料注漿壓力、注漿量關(guān)，每一道工序均安排專人負(fù)責(zé)，并記錄好每一道工序的原始數(shù)據(jù)。
(二)、工程質(zhì)量保證制度：
1、成立工程項(xiàng)目經(jīng)理為責(zé)任的質(zhì)量管理小組，完善質(zhì)量保證體系，嚴(yán)格按照質(zhì)量體系中規(guī)定的責(zé)權(quán)要求運(yùn)行。
2、定期召開質(zhì)量分析會(huì)議，組織質(zhì)量教育，嚴(yán)格執(zhí)行"三檢"制度，加強(qiáng)技術(shù)交底工作，強(qiáng)化工序控制，由責(zé)任心強(qiáng)經(jīng)驗(yàn)豐富的工程師擔(dān)任質(zhì)量控制人員，實(shí)行監(jiān)督檢查，保證工程質(zhì)量。
3、加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)施工材料管理，嚴(yán)格執(zhí)行進(jìn)料檢驗(yàn)制度，保證施工材料滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范要求，不合格材料不得進(jìn)場(chǎng)使用，確保工程質(zhì)量。
4、配備好施工機(jī)具和計(jì)量工具以滿足施工要求，建立健全各種資料、原始記錄、作為評(píng)價(jià)工程質(zhì)量的重要依據(jù)。
5、加強(qiáng)與甲方、監(jiān)理的配合，認(rèn)真接受指導(dǎo)和監(jiān)督。
(三)、工程質(zhì)量措施：
1、鉆孔施工：開鉆前，嚴(yán)格按照施工布置圖，布好孔位。鉆機(jī)定位要準(zhǔn)確，開鉆前的鉆頭點(diǎn)位與布孔點(diǎn)之距相差不得大于2cm，鉆桿度不得大于1°。
2、配料：采用準(zhǔn)確的計(jì)量工具，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)配方配料施工。
3、注漿：注漿一定要按程序施工，每段進(jìn)漿要準(zhǔn)確，注漿壓力
一定要嚴(yán)格控制在0.3~0.5MPa，專人操作。當(dāng)壓力突然上升或從孔壁溢漿，應(yīng)立即停止注漿，每段注漿量應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)進(jìn)行，跑漿時(shí)，應(yīng)采取措施確保注漿量滿足設(shè)計(jì)要求。
4、注漿完成后，應(yīng)采用措施保證注漿不溢漿跑漿。
5、每道工序均要安排專人，負(fù)責(zé)每道工序的操作記錄。
七、安全措施：
1、建立健全各種崗位責(zé)任制，嚴(yán)格執(zhí)行現(xiàn)場(chǎng)交接制度。
2、鉆機(jī)注漿泵及高壓管路必須試運(yùn)轉(zhuǎn)，確認(rèn)機(jī)械性能和各種閥門管路，壓力表完好后，方準(zhǔn)施工。
3、每次注漿前，要認(rèn)真檢查安全閥、壓力表的靈敏度，并調(diào)整到規(guī)定注漿壓力位置。
4、安裝高壓管路和泵頭各部件時(shí)，各絲扣的聯(lián)接必須擰緊，確保聯(lián)接完好。
5、注漿過程中，禁止現(xiàn)場(chǎng)人員在注漿孔附近停留，防止密封膠沖式閥門破裂傷人。
6、注漿時(shí)不得隨意停水停電，必要時(shí)必須事先通知，待注漿完成并沖洗后方可停水停電。
7、注漿施工期間，必須有專門機(jī)電修理工，以便出現(xiàn)機(jī)械和電器故障時(shí)能及時(shí)處理。 8、注漿現(xiàn)場(chǎng)操作人員必須佩戴安全帽、防護(hù)眼鏡、口罩和手套等勞保用品，方可進(jìn)行注漿施工。
9、施工前必須做好施工準(zhǔn)備，地下埋藏管線較多，必須經(jīng)甲方或總包方認(rèn)可后方可開鉆鉆進(jìn)。并請(qǐng)甲方或總包方提供周邊詳細(xì)的管線布置圖，調(diào)查清管線的位置和埋深。
八、注漿施工組織管理系統(tǒng)：
注漿施工階段建立由注漿施工項(xiàng)目經(jīng)理和主任工程師中間控制的管理系統(tǒng)。
九、注漿效果檢測(cè)手段：
1、注漿施工結(jié)束后，通過注漿體內(nèi)鉆孔，用壓水、注水或抽水等辦法測(cè)定地基的流量及滲透系數(shù)，不合格者需進(jìn)行補(bǔ)充注漿。檢查孔的數(shù)目約為總注漿孔數(shù)的5~10%，布孔的重點(diǎn)是地質(zhì)條件不好的地段以及注漿質(zhì)量較差或有疑問的部位。
在防滲注漿工程中，這類檢測(cè)是一種重要的和基本的手段。
對(duì)加固注漿而言上述水力物理性雖不能直接反映加固效果，但至今仍舊被廣泛的當(dāng)作一種參考指標(biāo)，因?yàn)槲看笮∨c地基的密度和強(qiáng)度之間存在著一定的關(guān)系。
2、通過鉆孔，從注漿體內(nèi)取出原狀樣品，送實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行必要的試驗(yàn)研究。實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)證明，通過這類檢測(cè)可得出下述幾項(xiàng)重要的物理力學(xué)性能指標(biāo)，據(jù)此能對(duì)注漿效果作出比較確切的評(píng)價(jià):
(1)、樣品的密度；
(2)、結(jié)石的性質(zhì)；
(3)、漿液充填率及剩余孔隙率；
(4)、無側(cè)限抗壓強(qiáng)度及抗剪強(qiáng)度；
(5)、滲透性及長(zhǎng)期滲流穩(wěn)定性；
3、采用挖探或其他方法檢驗(yàn)加固效果。
十、施工工期：
施工機(jī)具4套，每套施工機(jī)具按2班計(jì)算，每班實(shí)際工作時(shí)間10小時(shí)，隧道內(nèi)注漿時(shí)預(yù)計(jì)3天左右完成一個(gè)階段。
十一、主要機(jī)械設(shè)備及配置
機(jī)械] [器具] [其他]
TXU-75A型鉆機(jī)四臺(tái) 旋轉(zhuǎn)二重管 排水處理裝備
SYB-60/50型注漿泵四臺(tái) 注漿液混合器 測(cè)定器具
SJY-雙層立體式攪拌機(jī)二臺(tái)噴頭 凝膠時(shí)間測(cè)定儀
